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서 언

 절화 장미는 국내 재배면적 418ha, 생산액 907억원으로, 절화류 중 가장 비중이 큰 화훼작물이다(MIFAFF 2012). 국내 판매량과 함께 수출량도 매년 지속적으로 증가하여 2011년에는 2,568만불의 수출 실적을 기록하였다(KITA 2011). 절화 장미는 온도와 일장에 관계 없이 일정의 영양 생장을 하고 나면 개화하는 경로를 가지고 있어 시설 내에서 연중 재배되고 있다 (Halevy 1972; Horridge and Cockshull 1974). 대부분의 국내 절화 장미 재배 시설은 PE 비닐하우스와 유리온실이며, 1990년부터 도입된 양액재배와 아칭재배법 등을 통해 생산성과 품질이 향상되었다(Chung 1994; Han et al. 1999). 또한 장미 재배에 있어서 품질과 수량 향상을 위해서는 재배시설과 함께 적절한 환경 관리가 필수적이다(Jung et al. 2012).

 하지만 국내 절화 장미 재배자들은 뚜렷한 기후의 사계절성으로 인해 시설 내 환경 관리에 어려움을 겪고 있으며, 특히 겨울철에 비해 여름철 고온기에 생육 온도를 낮게 관리하는 것은 중요하게 여겨진다(Kim et al. 2002; Kim and Lieth 2012). 그 동안 저온기에 많이 발생하는 것으로 알려진 생리적 장해인 블라인드 현상(blindness)과 불헤드 현상(bullhead)에 대한 발생 양상과 저 감 방법 연구가 이루어진 것에 비해(Mito 1976; Moe 1970a; Moe 1970b) 꽃목굽음 현상(bent peduncle phenomenon, BPP)은 고온기에 많이 발생하는 것으로 알려져 있으나(Seo and Kim 2012), 실제로 재배시설 내 계절별 환경 변화에 따른 BPP발생 관계에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연중 환경 변화와 품종별 꽃목굽음률 변화를 조사하여 BPP에 영향을 미치는 환경적 요인을 구명하고자 하였다.

재료 및 방법

시설 내 재배환경

 2012년 1월 1일부터 12월 31일까지 경기도 파주시에 위치한 절화 장미 재배 농가 2개소를 대상으로 환경 측정을 실시하였다.각 농가에 광 센서와 온·습도 센서를 설치하고, 무선 데이터 로거[Wireless Data Logger(ZF-10M, Useem, Korea)]를 이용하여 광도, 기온 및 상대 습도를 1시간 마다 측정하여 기록하였다.

BPP 발생 빈도

 꽃목굽음률(BPP, %)은 2012년 1월부터 12월까지 대상 농가에서 재배되는 국내육성 장미 품종(Rosa hybrida L.) ‘Propose’,
‘Beast’와 국외육성 장미 품종 ‘Revue’, ‘Ocean song’, ‘Iguana’, ‘Legato’를 대상으로 조사하였다. 2주마다 1회씩 절화 장미 재배 농가의 지정된 베드 내에 444개의 모주를 대상으로 화아가 가시적으로 확인되는 단계의 신초에서 총 생산량과 BPP 줄기 수량을 조사하여 산출하였다. BPP 줄기는 꽃받침조각의 이탈 여부로 판단하였다.

통계분석

 통계분석용 프로그램인 SAS package(Statistical analysis system, version 9.3, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA(analysis of variance) 분석을 실시하였으며, 각 처리간의 유의성은 DMRT(Duncan’s new multiple range test) 5% 수준에서 분석하였다.

결과 및 고찰

재배시설 내 환경 변화

 절화 장미 재배시설 내 연간 평균온도는 23℃였으며, 겨울철인 1, 2월과 여름철인 7, 8월의 평균 온도는 각각 21.8과, 26.6℃로 겨울철에 비해 여름철에 약 5℃ 더 높았다(Fig. 1).상대습도는 경우 연 평균 68.8%였고, 1, 2월에는 74.5%, 7, 8월에는 71.8%로 유사하였으나, 오히려 11, 12월에 58.6%로 연평균보다도 약 10% 정도 낮았다(Fig. 1). 평균 일일누적광량은 9553.3mol·m^-2·d^-1 PPFD였고, 1, 2월과 3, 4월에 가장 높았으며(각각 11,136과 11,704mol·m^-2·d^-1 PPFD), 여름철에는 평균 7,259mol·m^-2·d^-1 PPFD로 오히려 낮았다(Fig. 1).

Fig. 1. Changes in daily air temperature, relative humidity, and light integral of cut rose greenhouses in Paju, 2012.

 국내의 장미 재배시설의 경우 겨울철에는 부족한 일사량을 보충하고 보온 효과를 함께 얻기 위해 보광을 하는 것으로 나타났다(Kwon et al. 2007; Lee et al. 2001). 한편 여름철에는 높은 일사량으로 인해 발생하는 식물체의 스트레스를 저감하기 위해 차광망을 설치하여(Chun et al. 2002) 관리하고 있으나, 생육 온도를 적정 수준으로 낮추기에는 부족한 것으로 보인다. 또한 장미 재배에 적합한 습도 범위는 77 ± 5%(Darlington et al. 1992)이어서 평균 상대습도는 비교적 적정하게 관리되는 것으로 나타났으나, 11월과 12월 겨울철에는 건조한 환경조건과 보광으로 인해 적정 수준보다 낮게 유지되었다.

 월별 30℃ 이상의 고온과 15℃ 이하의 저온 발생일 빈도수를 산출한 결과, 30℃ 이상의 고온은 7, 8월에 두 농가 평균 약 20% 정도로 가장 높게 나타났고, 겨울철인 11월과 12월에도 5% 수준으로 나타났다(Fig. 2).

Fig. 2. Monthly frequency of high air temperature (over 30℃, A) and low air temperature (below 15℃, B) in two cut rose greenhouses in Paju, 2012.

BPP 발생 빈도 변화

 BPP 발생 빈도는 ‘Beast’에서 1월부터 5월까지 약 8%를 유지하다가 6월부터 8월까지 20%까지 급격히 증가했으며, 이후 10월부터 다시 약 8% 정도로 감소해 조사 품종 가운데 가장높게 나타났다. ‘Revue’는 7월까지 약 2%로 낮게 유지하다가 8월에 5%까지 증가한 이후, 10월부터 다시 약 2%로 감소해 꽃목굽음률이 가장 낮았으나 계절적 변화는 있었다. 이외에 ‘Propose’, ‘Ocean Song’, ‘Iguana’, ‘Legato’는 6월까지 5% 미만으로 유지되었으나, 7월부터 8월까지 10-15%까지 증가했고, 9월부터 다시 감소했다(Fig. 3). 절화용 장미의 BPP 발생 빈도는 모든 품종에서 고온기 이전까지는 상대적으로 낮은수준을 유지하였고, 고온기에 접어들면서 두드러지게 증가했으며 이후 기온이 낮아지는 가을철부터 다시 감소하는 경향을 나타냈다. 따라서 BPP 발생 빈도는 품종별 차이는 있으나, 계절적 변화 양상은 동일하였다. 한편 기존 연구에서 품종 ‘Sacha’는 고기온과 고광 처리에 의해 BPP 발생이 증가했으나(An 2006), 고온기인 8월보다 저온기인 1, 2월에 BPP 발생 빈도가 증가하여(An 2002) BPP 발생 양상이 상이하게 나타났다. 이는BPP 발생 빈도 조사 방법에서 대상 품종과 반복수의 부족, 조사 시기 등의 한계로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 여러 품종과 많은 수량을 대상으로 지속적으로 조사하여 재배시설 환경변화에 따른 BPP 발생 빈도를 검토하였다.

Fig. 3. Seasonal change in bent peduncle phenomenon (BPP) of cut roses in Paju, 2012.

재배시설 내 환경과 BPP 발생의 상관관계

 재배시설 내 환경요인과 BPP 발생 빈도와의 관계를 알아보기 위해 품종별 꽃목굽음률과 기온, 상대습도, 광 환경을 월별로 구분하여 상관관계를 분석하였다. 전체 품종들의 평균 꽃목굽음률은 일평균 기온과 높은 정의 상관관계(r = 0.9**)를 나타냈으며, 꽃목굽음률이 가장 낮았던 ‘Revue’를 제외한 대부분의 품종이 평균 기온과 높은 정의 상관관계(r = 0.7-0.9***)를 갖는 것으로 나타났다(Table 1). 또한 30℃ 이상의 고기온과의 관계에서도 ‘Propose’, ‘Ocean Song’, ‘Iguana’는 높은 정의 상관관계를 보여 BPP 발생 빈도와 고기온이 관련이 있음을 확인할 수 있었다. 광도와 상대습도는 BPP와 상관관계에서 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(Table 1). 이 결과를 요약하면 품종간 차이는 있으나, 국내 절화용 장미 재배 시설 내 여름철 온도 상승이 모든 품종의 BPP 발생과 높은 관련이 있었다. 그러나 고온이 BPP를 유도하는 직접적인 요인인지는 명확하지 않아, 추후 BPP 원인 구명을 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Table 1. Correlation analysis of environmental factors of greenhouses and bent peduncle phenomenon of cut roses.

사 사

 본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업(PJ907015042013)의 지원에 의해 수행되었음.