서 언
칼랑코에(Kalanchoe blossfeldiana)는 돌나무과에 속하는 다육식물로서 원산지는 마다가스카르이다(Kwon and Park 2003). 국내에 보고된 칼랑코에속은 약 191종이며, 다양한 형태학적 특성을 가지고 있다(Coelho et al. 2018;SEED 2022). 2021년 기준 국내 칼랑코에 생산 농가수는 36호로 경 기도와 경상남도에 많이 분포되어 있으며, 총 재배 면적은 7.5ha이다(MAFRA 2022). 여러 화색의 품종이 유통되는 분 화 칼랑코에는 개화 기간이 길고 관리상의 특별한 어려움이 없어 소비자에게 인기 있는 품목 중 하나이다(Kim et al. 2014;Leonard and Nell 1998). 국내 분화의 생산기반은 빠르게 확충됐으며, 칼랑코에, 시클라멘 등 소형분화 중심으 로 수출도 함께 진행되었다(Park 2003). 칼랑코에의 출하 후 유통단계에서의 생리적 반응에 대한 이해는 분화품질 보존에 중요한 요소이지만(Ferrante et al. 2015), 신품종의 품질과 수명에 영향을 미치는 생산환경 및 수확 후 관리 요소에 대한 정보와 연구가 미비하다(Kim 2003).
국내 분화는 주로 관엽식물 중심으로 재배되었기 때문에, 다양한 품목 재배 관련 연구가 필요하다(Son et al. 2002). 수출 시, 개화단계, 운송 온도, 진동에 따른 환경 스트레스가 분화품질에 문제가 된다. 또한 운송 온도 상승은 개화를 촉진 시켜 노화 가속화 현상이 나타나기 때문에 운송 시 저온이 요 구된다(Sohn et al. 2003;Sterling and Molenaar 1986). 분화 칼랑코에 또한 운송 중 품질저하 현상 발생으로 수명 및 품질 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 에틸렌 민감성 칼랑 코에는 외생 에틸렌 농도가 0.5μL·L-1일 경우, 꽃잎이 말려들 어가 관상 가치가 저하된다(Marousky and Harbaugh 1979). 또한 외생 에틸렌 1μL·L-1에 노출되었을 때 분화수명이 가장 짧았던 반면, 에틸렌 생성 및 작용 저해제인 STS 0.5mM과 1-MCP 5nL·L-1, 20nL·L-1처리는 분화수명을 10일 연장시켰 다(Serek et al. 1994).
분화식물은 출하 전 관수관리가 품질유지에 중요한 항목인 데, 베고니아의 경우, 심지관수(wick irrigation)와 매트관수 (mat irrigation) 진행은 두상관수(overhead irrigation) 대 비 개화소요일수가 짧게 나타났으며, 엽폭과 측지 수 등 전반 적인 생육 상태가 향상되었다(Son et al. 2002). 분화 글라디 올러스는 80% 포장용수량 조건에서 재배했을 때 화폭과 줄기 직경이 넓어지고 꽃 수가 많아져 생장과 생육을 촉진한다 (Mazzini-Guedes et al. 2017). 칼랑코에는 다육식물로 잎 에 수분을 저장하기 때문에 건조한 토양에서 잘 견디지만 고 온기에 과습하면 기부가 부패한다(RDA 2019). 따라서 생육 지연과 품질 저하를 줄이기 위해서는 포장 및 출하 전·후 관 수 관리에 주의해야 한다(Jeong et al. 2021). 본 연구는 칼 랑코에 Kalanchoe blossfeldiana ‘Discodip’의 출하 후 토양 수분이 분화품질 및 수명에 미치는 형태적 및 생리적 요인을 알아보고자 수행되었다.
재료 및 방법
식물재료 및 토양수분 처리
식물재료는 경기도 고양시 덕양구 소재 농가에서 재배된 분화 칼랑코에(Kalanchoe blossfeldiana) ‘Discodip’ (직경 10cm 포트)를 사용하였다. 분화 칼랑코에를 전남대학교 원예 품질관리학실험실로 옮겨 온도 24±2℃, 상대습도 50±4%, 광(형광등) 14.08μmol·m-2·s-1 12시간 유지하는 조건에서 관리하였다. 환경은 온·습도 측정기(UX100-011A, ONSET Hobo, USA)를 설치하여 1시간 간격으로 기록하였다. 토양수 분 처리는 10 포트당 고습 80% 이상(주 1회 1.5L 2시간)과 저습 40% 이하(주 1회 1.5L 15분)로 저면관수하였으며, 토양 수분 측정기(DM300L, YIERYI, China)를 사용하여 기록하 였다.
형태적 및 생리적 특성
칼랑코에에 토양수분을 처리 후 분화수명 및 수명 종료 증 상을 조사했으며, 형태적 요인으로는 지상부와 지하부의 생체 중 및 건물중, 개화된 꽃 수, 출하대비 개화율, 생리적 요인에 는 잎의 엽록소 함량, 엽록소형광(Fv/Fm), 기공크기 변화율이 측정 및 분석되었다. 분화수명은 꽃 수가 75% 노화되어 관상 가치가 저하된 시점에서 정하여 수명을 종료하였다(Leonard and Nell 1998). 지상부와 지하부 생체중은 지제부와 가장 가까운 줄기 부분을 절단하여 각각 측정하였고, 건물중은 5 0℃에서 72시간 건조하였다(Cho et al. 2020;Vieira and Ferrarezi 2021). 출하 직후 대비 개화율(%)은 아래 식으로 계산하였다(Cho et al. 2020).
▪ 개화율(%)=(개화된 꽃눈 수/0일 째 꽃눈 수)×100
잎의 엽록소함량은 SPAD(Chlorophyll contents, SPAD- 502PlusMINOLTA, Japan)를 이용하여 식물체 두번째와 세 번째 마디의 바깥쪽 잎을 동일하게 측정하였고, 엽록소형광도 같은 잎을 암적응 클립(Dark leaf clip, WALZ, Germany) 을 사용해 20분 암처리 후 엽록소형광 측정기(MINI-PAM-II, WALZ, Germany)를 이용하여 측정하였다(An et al. 2022). 기공크기는 식물의 두번째 마디 바깥쪽 잎 뒷면에 투명 매니큐 어를 도포하여 본떴으며, 슬라이드글라스(Microscope slides, SciLab, Korea)에 붙인 뒤 광학현미경(Primostar 3, ZEISS, Germany) 400배율에서 관찰하였다(Lee et al. 2020). 기공 크기는 공변세포 안쪽 넓이(stomatal pore)와 공변세포 바깥 쪽 넓이(stomatal compelex)를 측정하였으며, 암조건과 명 조건을 각 12시간 적응시킨 크기를 측정하여, 아래 식으로 기 공 크기 변화율을 계산하였다(Choi and Lee 2020;Yi et al. 2018).
▪ 기공 크기 변화율(%)=(명조건 기공크기/암조건 기공 크기)×100
통계분석
통계분석은 통계분석용 프로그램인 SAS package(statistical analysis system, version 9.4, SAS Institute Inc., USA)를 이용하여 ANOVA 분석 후 사후검정인 t-test를 실시하였다.
결과 및 고찰
칼랑코에 출하 후 토양수분에 따른 분화수명의 경우, 토양 고습 처리구(80% 이상)는 28.3일, 토양 저습 처리구(40% 이 하)는 27.4일로, 토양 고습 처리구가 저습 처리구보다 0.9일 길었으나 유의차는 없었다(Table 1). 선인장과 다육식물을 혼 합식재 시, 2주에 1회 관수보다 2주에 4회 관수에서 고사율 이 높았지만(Song et al. 2006), 칼랑코에의 경우 토양 수분 80% 이상과 40% 이하 처리간의 분화수명은 차이가 없었다. 기존 연구에 따르면, 토양수분 25%의 관수는 분화 부겐빌레 아의 기공 저항성을 증가시키고, 잎의 수분포텐셜과 삼투포텐 셜이 낮아지면서 생장을 억제시킨 반면, 50%의 관수는 엽수 와 엽면적을 증가시켰다(Cirillo et al. 2014). 따라서 분화 토양 수분 25%는 토양 저습으로 본 연구의 토양 저습 처리구 인 40%는 칼랑코에의 적정 수분 함량대로 판단된다. 분화수 명 종료 시, 두 토양수분 처리구 모두 꽃잎위조가 100% 나타 났으며, 꽃잎 탈리는 토양 저습 처리구가 70%로 고습 처리구 보다 20% 더 많았으며, 잎의 황화현상은 토양 저습 처리구가 80%로 고습 처리구보다 60% 더 높게 나타났다(Table 1). 분 화 팔레놉시스는 출하 전 최종 관수 시기가 6일보다 10일이 지났을 때의 부패엽 발생이 가장 높은 것으로 보아 수분 스트 레스가 부패엽 발생을 증가시키는 것을 알 수 있었다(Jeong et al. 2021). 지하부 생체중 및 건물중은 토양 고습 처리구에 서 저습 처리구보다 더 높게 나타났다(Table 2).
분화수명 종료 시점인 출하 4주 후 개화된 꽃 수는 토양 고 습 처리구에서 저습 처리구보다 많았다(Fig. 1). 분화 국화는 1일 1회보다 2일 1회 관수 시 개화된 꽃 수가 많았는데, 개화 된 꽃 수는 분화별 토양수분에 따른 영향이 다르다는 것을 알 수 있었다(Yoo and Kim 2004). 출하 직후 대비 개화율은 출하 4주 후 토양 고습처리에서 저습처리보다 높았다(Fig. 2). 분화 팔레놉시스는 수출 시, 출하 전 최종 관수시기가 수출 후 개화소요일수, 개화된 꽃 수에 영향을 미치지 않았지만(Jeong et al. 2021), 분화 칼랑코에는 유통 시 토양수분 함량이 출하 후 개화율에 영향을 미치기 때문에(Fig. 1, 2), 유통과정 중 토양수분 함량이 칼랑코에 개화에 중요하다는 것을 알 수 있 었다.
잎의 엽록소함량과 엽록소형광(Fv/Fm)값은 토양 저습 처 리구보다 토양 고습 처리구에서 높은 경향을 나타냈지만 유의 차는 없었다(Fig. 3). 분화는 수분 스트레스를 받으면 기공 개 폐가 원활하게 이뤄지지 않아 기공크기 변화율이 감소하지만 (Choi and Lee 2020), 토양 저습처리와 고습처리 간의 잎 기공크기 변화율은 차이가 없었다(Fig. 4).
결론적으로 칼랑코에 ‘Discodip’의 분화수명은 토양 고습 처리구가 저습 처리구보다 0.9일 높았으나 유의차가 없었다. 지하부 생체중 및 건물중은 토양 고습 처리구에서 저습 처리 구보다 더 높게 나타났다. 또한 출하 4주 후 토양 고습 처리구 에서 개화된 꽃 수가 많았고, 출하대비 개화율도 높았다. 따라 서 출하 후 토양 수분에 따라 분화 칼랑코에의 품질이 시간이 경과될수록 차이가 났으며, 토양수분이 칼랑코에의 분화 품질 에 미치는 중요한 요인이라는 것을 알 수 있었다.
