제 목 : 토양수분 조절에 의한 고당도 감귤 생산기술

1. 수분의 역할

  수분은 식물체의 성분으로 70~90%를 차지하고 있으며, 식물양분의 분해 및 흡수에 없어서는 안 되는 것입니다. 대부분의 과수는 토양에서 수분을 흡수함과 동시에 토양내의 산소를 흡수하여 호흡작용을 해야 생장할 수 있기 때문에 정상적인 생장을 위해서는 그 작물에 알맞은 토양수분이 있어야 합니다.

2. 토양수분이 과실 당도에 미치는 영향

  그러나 감귤나무는 과실비대기에 토양수분을 줄여야 과실 당도를 향상시킬 수 있습니다. 그 이유는 토양수분과 엽수분은 정의 상관이 있어 엽내 수분함량이 줄어듦으로서 수체 수분스트레스를 부여하여 수체 내 삼투조절작용이 일어나 과실내로의 당류의 전류량이 증가하기 때문입니다.

  즉 엽내수분이 부족하게 되면 조직의 팽압이 저하되고, 기공이 닫혀 증산량 및 광합성량이 줄어듦으로서 새로운 조직형성에 동화양분이 소비되지 않으므로 동화양분이 수체 내 배분이 변하여 당류가 과실에 전류, 분배가 증가하여 과즙 중에 축적됨으로써 식물체는 건조상태의 반응을 보입니다.

  토양수분이 충분할 때 동화양분의 수체 배분 비율을 보면, 신엽으로의 전류량이 가장 많고 그 다음이 과실, 1년생 엽, 줄기 순으로 분배비율이 높으나 수분스트레스를 받았을 경우는  과실로의 전류량이 가장 많아지고 그 다음이 신엽, 1년생 엽, 줄기의 순으로 당류 전류량의 변화가 일어나 과실의 당도가 높아집니다. 그러면 왜 과실내로의 전류량이 증대하는 것일까요? 이것은 아직 명확히 밝혀지지는 않았지만 삼투조절작용에 의해 이루어진다는 견해가 많습니다.

  즉, 삼투조절작용이란 용질의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 농도 구배차이에 의한 이동을 말합니다. 즉 수체가 수분스트레스를 세포내 용질로 받아들임으로 해서 삼투포텐셜을 낮게 유지시키는 것입니다. 이것은 과실 내 세포 용적이 축소되는 것을 방지하는 것입니다.

  예를 들자면 설탕용액이 물은 통과되지만 용질이 통과되지 않는 반투성막에 의하여 순수한 물과 분리되었다면 물 분자는 수분포텐셜의 구배에 따라서 순수한 물 용액으로부터 설탕용액으로 확산되어 들어갑니다.

  그 결과 삼투기 안에는 압력이 생겨 압력계의 수은이 올라가거나 세포의 세포벽에 압력이 가해져 팽압을 유지시킬 수 있습니다. 그러나 수분스트레스를 받았을 경우는 수체수분이 부족하기 때문에 당류가 세포팽압을 유지시키기 위해 과실내로 축척된다고 추정하고 있습니다. 이와 같이 삼투조절작용에 사용하는 당류 물질은 슈크로즈(Sucrose), 푸락토즈(Fructose), 글루코즈(Glucose) 물질 등이 이용되고 있습니다.   

  이 중 과실의 성숙기 중에 수분스트레스에 의한 유리당 함량의 변화를 보면 슈크로즈(Sucrose), 푸락토즈(Fructose), 글루코즈(Glucose)가 모두 급격히 증가하는 것으로 보아 이 같은 유리당의 과실내로 전류량이 증대되고 있음을 알 수 있습니다.

3. 건조처리에 의한 당도증진 방법

  그러면 언제 수분스트레스를 부여하여야 삼투조절작용에 사용되는 물질들을 많이 과실내로의 전류를 증대시킬 수 있을까요? 이것은 그림의 시험성적에서처럼 액포 발달기인 8월에 수분스트레스를 부여함으로써 가장 많은 과실내로의 전류를 증대시킬 수 있습니다. 따라서 수분스트레스에 의한 당도 향상 시기는 8월이 적기입니다.

<인터뷰>

“그러면 수분스트레스를 이용하여 재배 가능한 방법들을 알아보도록 하죠. 수분스트레스를 가장 쉽게 부여할 수 있는 방법이 바로 근권제한 재배입니다. 근권제한 재배란 뿌리에 분포면적을 제한시키는 물리적 자재에 따라서 베드재배, 구덩이재배, 박스재배, 근권제한 높은이랑재배 등이 있습니다.”

  박스재배는 200ℓ 플라스틱 통을 이용하여 재식 가능하고 당도도 2Brix 정도 높이는 것은 그렇게 어렵지 않아 노지재배 온주밀감의 품질향상에는 가장 효과적이나 관수 및 착과조절이 어렵고, 생산량이 적고, 나무의 수령이 짧아지는데 문제가 있습니다.

  고정베드를 반금포로 이용하여 밑에 깔고 베드틀을 만들어 나무를 재식하는 방법으로 당도를 높이는데는 박스재배 다음으로 용이하나 베드제작에 비용과 노력이 많이 들고 재배 연차가 증가할수록 베드에 손상이 가는 문제점이 있습니다.

  베드재배와 비슷한 구덩이 재배는 베드가 지하속으로 들어가 재식하는 방법으로 기상에 따라 근권제한 효과가 나타나지 않아 매년 고품질 과실 생산이 어려운 문제점이 있습니다.

근권제한 높은이랑재배는 근권제한 재배와 높은이랑재배를 합친 것으로 근권을 제한시킬 물리적 자재를 부직시트로 하고 높은이랑을 만든 것을 의미합니다.

  밑의 흙을 20cm 정도 걷어 올린 다음 그 아래 반금포를 1m 넓이로 깔고 옆의 흙을 걷어 올려 50cm 높이의 이랑을 만들어 나무를 정식하고 과실비대기에 이랑을 비닐멀칭이나 다공질필름으로 멀칭하여 수분조절을 함으로써 고당도 과실을 생산하고 있습니다. 이 방법은 근권제한 재배방법으로 비용이 가장 적게 들고, 당도 증가에도 효과적이기 때문에 신규과원 재식 시에는 이와 같은 방법으로 재식하는 것이 좋습니다.

4. 근권제한 방법별 효과비교

  근권제한 재배방식별 당함량은 200ℓ 용기구에서 11.6Brix로 가장 높지만 산함량도 1.44로 가장 높습니다. 200베드구와 200구덩이 구는 각각 11.2, 11.4Brix이고 근권제한 높은이랑은 11.3Brix로 관행재배보다 근권제한 재배방식이 당함량이 높음을 알 수 있습니다. 식미를 좌우하는 당산비를 보게 되면 근권제한 높은이랑이 9.91로 가장 높아 제일 맛있는 감귤이었습니다.

  따라서 위에 근권제한 재배방법으로 재배하면 당도향상에는 효과적이나 용기구, 베드, 구덩이 재배는 비용과 관리가 어렵다는 문제점이 있어 현실화가 힘든 실정이고 근권제한 높은이랑재배가 현실에 적용시킬 수 있는 가장 실용적인 방법입니다.

  근권제한 외에 당도를 향상시키는 방법으로는 다공질피복재배와 하우스재배가 있는데 다공질필름피복재배는 7월 하순에 다공질필름을 피복하므로써 과실비대기때 빗물의 유입을 막아 수체에 수분스트레스를 부여하여 당도를 향상시키는 방법으로 당도 증가 및 착색촉진 효과는 있으나 과원전체를 피복하기 때문에 작업이 곤란하고 특히 밀식과원에서는 빗물이 증발되지 않고 필름위에 그대로 남아 있어 다공질필름피복 효과를 떨어뜨리는 문제점을 가지고 있습니다.

  하우스 재배는 품질을 향상시키는데는 효과적이나 시설비가 많이 들고 기형과와 기형엽이 발생될 수 있고 또한 관리에 많은 노력과 재배기술을 요하고 있습니다.

  따라서 이러한 수분스트레스의 원리를 이용하여 당도증가에는 효과적이면서 시설비와 재료비가 적게 들고 수량도 어느 정도 확보할 수 있는 재배기술을 개발하고 연구하는 일이 시급한 일이라 생각됩니다.