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문제 정의
- 최근에 개발되어 보급되고 있는 조광(調光, CHO-CO)필름은 PE를 주성분으로 외부 기온에 따라 탁도(Haze) 값이 변동하는 특징을 가진 필름으로 외부 기온이 낮을 때는 필름의 투명도에 변화가 없으나 22oC 이상으로 올라가면 탁도가 커져 시설 내부의 산란율이 높아져 온도가 하강하는 효과가 있다고 보고되어 있다(Lee 등, 2016a; Lee 등, 2016b). 본 연구는 참외 연중재배 시 시설 외피복재료로 조광필름을 피복하여 저온기에는 투명도를 높이고, 고온기에는 산란율을 높여 온도하강 효과로 참외의 품질과 수량성을 향상시키는 기술을 개발하고자 수행하였다.
제안 방법
- 기온 조사는 하우스 입구에서 25m 지점의 중간부분 오른쪽 이랑 지표 20cm 높이에서 온도 기록계(TR-72Ui, F8043D60, Japan)를 이용하여 측정하였다. 과실특성 및 품질 조사를 위하여 처리구별 3회 반복하여 각각 10개의 과실을 수확하여 측정하였는데, 당도는 정상과의 과육 및 태좌부를 착즙한 후 당도계(N1, Atago, Japan)로 가용성 고형물 함량을 측정하였고, 색도는 과실 중앙부의 과피를 색도계(Spectrophotometer, CM-2600d, Konica minolta, Japan)로 측정하였다. 조사된 모든 데이터 통계는 ‘R’ 프로그램(Ver.
- 정식 20일 후 초장, 엽수 등 초기생육을 조사하였고, 저온기인 12월과 1월, 고온기인 7월과 8월로 나누어 지상 20cm 부위의 기온의 변화를 조사하였고, 저온기(2017년 2월 28일~5월 25일)와 고온기(5월 26일~8월 15일)로 나누어 참외 과실의 특성, 품질 및 수량성을 조사하였다. 기온 조사는 하우스 입구에서 25m 지점의 중간부분 오른쪽 이랑 지표 20cm 높이에서 온도 기록계(TR-72Ui, F8043D60, Japan)를 이용하여 측정하였다. 과실특성 및 품질 조사를 위하여 처리구별 3회 반복하여 각각 10개의 과실을 수확하여 측정하였는데, 당도는 정상과의 과육 및 태좌부를 착즙한 후 당도계(N1, Atago, Japan)로 가용성 고형물 함량을 측정하였고, 색도는 과실 중앙부의 과피를 색도계(Spectrophotometer, CM-2600d, Konica minolta, Japan)로 측정하였다.
- 1mm를 기준으로 실내 상온에서 농업용 필름의 물성을 측정한 결과로서광 투과성은 비슷하나 탁도의 차이를 보이고 있다. 시비는 정식 1개월 전에 10a당 우분 발효퇴비 1,500kg, 고토석회 200kg, 질소, 인산, 칼리를 각각 18.7, 6.3, 10.9kg을 시비하였으며, 질소와 칼리는 60%를 추가로 5회 분시하고 나머지는 전량 기비로 시용한 후 경운하였다. 시험에 사용된 품종은 호박(슈퍼매직토좌, 농우바이오, Korea)대목에 참외(꿀사랑, 농우바이오, Korea)를 편엽합접한 모종을 2016년 12월 9일 정식하였다.
- 아들덩굴 5마디 이상에서 나온 손자덩굴에 착과시켜 한 포기에 4~5개의 암꽃이 달리도록 한 후, 토마토톤(4-chlorophenoxy acetic acid, 4-CPA) 50배액과 GA3(gibberellic acid) 50mg·L-1를 개화 당일 자방에 분무하였다.
- 시험에 사용된 품종은 호박(슈퍼매직토좌, 농우바이오, Korea)대목에 참외(꿀사랑, 농우바이오, Korea)를 편엽합접한 모종을 2016년 12월 9일 정식하였다. 야간의 보온을 위하여 하우스 내에 길이 2.4m 강선으로 소형터널을 설치하여 두께 0.04mm의 터널용 비닐과 12온스 보온 부직포를 피복하여 무가온으로 재배하였다. 적심은 정식 전에 주지 4번째 마디에서 실시하여 그 후 2개의 아들덩굴을 유인하여 방임시켰다.
- 시험구의 환기는 시설 내 작물이 재배되고 있는 지표면 20cm 부위의 기온이 35oC 이상이면 자동으로 환기 되도록 관리하였다. 정식 20일 후 초장, 엽수 등 초기생육을 조사하였고, 저온기인 12월과 1월, 고온기인 7월과 8월로 나누어 지상 20cm 부위의 기온의 변화를 조사하였고, 저온기(2017년 2월 28일~5월 25일)와 고온기(5월 26일~8월 15일)로 나누어 참외 과실의 특성, 품질 및 수량성을 조사하였다. 기온 조사는 하우스 입구에서 25m 지점의 중간부분 오른쪽 이랑 지표 20cm 높이에서 온도 기록계(TR-72Ui, F8043D60, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 조광필름과 PO필름 시설의 기온 차이를 분석하기 위하여 저온기인 12월과 1월, 고온기인 7월과 8월로 나누어 시설 내 지상 20cm 부위의 기온의 경시적 및 일변화를 조사하였다(Fig. 1, 2). 저온기인 2016년 12월 23일부터 3일간 기온의 경시적 변화를 조사한 결과(Fig.
- 조광필름의 효과를 검토하기 위하여 2016년 11월 25일 경상북도농업기술원 성주참외과채류연구소 참외 재배하우스 폭 6m, 길이 50m, 동고 2.3m 비닐하우스에 조광필름(CHOCO, San Terra, Japan)을 피복한 처리구와 PO필름(크린알파S, San Terra) 피복을 대조구로 기온, 참외 생육과 수량을 비교하였다. Table 1은 시험 시설의 피복자재로 사용된 조광필름과 PO필름의 특성을 나타낸 것으로 두께 0.
대상 데이터
- 9kg을 시비하였으며, 질소와 칼리는 60%를 추가로 5회 분시하고 나머지는 전량 기비로 시용한 후 경운하였다. 시험에 사용된 품종은 호박(슈퍼매직토좌, 농우바이오, Korea)대목에 참외(꿀사랑, 농우바이오, Korea)를 편엽합접한 모종을 2016년 12월 9일 정식하였다. 야간의 보온을 위하여 하우스 내에 길이 2.
데이터처리
- 조사된 모든 데이터 통계는 ‘R’ 프로그램(Ver. 2.13.0)의 ‘Rcmdr’ package(Ver. 1.6.4)를 이용하여 t-검정을 실시하였다.
성능/효과
- 3oC로 처리 간 차이가 미미하였다. 2017년 1월 7일부터 3일간 온도의 경시적 변화를 조사한 결과, 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 38.9oC, 12.6oC, 19.0oC 이었고, PO필름 처리구에서 각각 38.2oC, 12.8oC, 19.2oC로 처리 간 차이가 미미하였다. 1월 8일부터 1일간 온도의 일변화에서도 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 38.
- 8oC 더 낮았다. 7월 5일부터 1일간 기온의 일변화에서도 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 56.6oC, 25.8oC, 37.5oC 이었고, PO필름 처리구에서도 각각 57.7oC, 26.0oC, 38.5oC로 조광필름 처리구에서 최고 및 평균온도가 각각 0.1oC, 1.1oC 더 낮았다. 8월 5일부터 3일간 기온의 경시적 변화를 조사한 결과, 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 48.
- 1oC 더 낮았다. 8월 5일부터 3일간 기온의 경시적 변화를 조사한 결과, 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 48.7oC, 22.4oC, 34.1oC 이었고, PO필름 처리구에서는 각각 51.6oC, 22.5oC, 35.1oC로 조광필름 처리구에서 최고기온 및 평균기온이 각각 2.9oC, 1.0oC 더 낮았다. 8월 7일부터 1일간 온도의 일변화 조사에서도 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균기온은 각각 47.
- 고온기인 2017년 6월부터 8월까지 과실의 특성, 품질 및 수량을 조사한 결과, 과육부위 당도를 제외한 과중, 태좌부 당도, 과피 색도, 상품과율, 수량 모두 PO필름 처리구에 비하여 조광필름 처리구에서 품질이 우수하고 수량이 26% 증가하였다(Table 4). PO필름은 투명도가 높고 적외선 흡수율이 우수하여 저온기 참외 생산에는 유리하지만 고온기에는 단점이 되어 고온으로 인한 문제가 대두되어 농가에서는 차광막을 설치하고 공기순환기를 설치하는 등 냉방에 비용이 많이 소요되었는데, 조광 필름의 경우 저온기에는 PO필름과 동일한 효과를 나타내고 고온기에는 탁도가 높은 특성으로 산란율이 증가하여 여름철 고온기 기온이 하강하여 품질이 향상되고 수량이 증가하는 것으로 생각된다.
- 고온기인 2017년 7월 5일부터 2일간 기온의 경시적 변화를 조사한 결과(Fig. 2), 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 56.6oC, 25.8oC, 36.6oC 이었고,PO필름 처리구에서도 각각 57.7oC, 26.0oC, 37.4oC로 조광필름 처리구에서 최고 및 평균온도가 각각 1.1oC, 0.8oC 더 낮았다. 7월 5일부터 1일간 기온의 일변화에서도 조광필름 처리구의 최고, 최저 및 평균온도는 각각 56.
후속연구
- 참외의 경우 6월부터 8월까지 여름철 고온기에 생산되는 품질의 가장 큰 문제점은 과중이 지나치게 크고 당도가 낮고 과피의 색도가 불량하여 품질이 낮고 수량도 감소하는 것이다. 이를 위해서 환기방법, 피복필름, 저압포그, 외부살수, 도포제 처리 등의 연구결과(Shin 등, 2015b; Shin 등, 2016b; Shin 등, 2016c)에도 불구하고 여름철 고온기 참외의 품질향상에 한계가 있었는데 본 연구결과를 감안하면 금후 조광필름 이용으로 고품질 생산이 가능할 것으로 생각된다.
- 참외의 경우 무가온으로 재배하기에 지중난방, 축열물주머니, 보온부직포, 피복필름, 전기히터를 사용하여 초기 생육을 촉진시키고 개화를 앞당겨 첫 수확 소요일수를 단축시키기 위한 많은 연구(Shin 등, 1999; Shin 등, 2016a; Shin 등, 2017b)에도 불구하고 설치가 곤란하고 비용이 많이 들어 실용화에 어려움이 많다. 하지만 기존의 PE필름을 사용하는 농가에서 첫 수확일이 100일 이상인 것을 감안하면 숙기를 10일 정도 단축할 수 있을 것으로 판단되며, 이에 대한 후속 연구가 필요할 것이다.
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