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문제 정의
- 따라서, 본 시험은 고품질 '감홍' 과실을 생산할 수 있는 재배기술을 보급하고자, 재식 7, 8년차 '감홍'/M.9 사과나무를 대상으로 착과수준에 따른 영양생장, 과실품질, 고두증상 발생 정도, 이듬해 개화율 및 조수입을 조사하였다.
제안 방법
- 고두증상 발생률은 시험주별로 수확한 전체 과실에 대한 고두증상이 발생된 과실의 백분율로 나타내었다. 고두증상 발생 지수는 시험주별로 수확한 모든 과실을 각각 과피면 전체의 고두증상 반점 수에 따라 육안으로 5등급으로 구분한 뒤 평균하였는데, 고두증상이 발생되지 않은 과실을 0, 한 개의 과실에 1~5개의 반점이 발생한 과실을 1, 6~10개의 반점이 발생한 과실을 2, 11~20개의 반점이 발생한 과실을 3, 21개이상 반점이 생긴 과실을 4로 하였다.
- 과중별 분포율은 국립농산물품질관리원의 농산물표준규격 정보(사과)를 참조하여 과중을 조사한 과실들을 6등급(187 g 이하, 188~213 g, 214~249 g, 250~299 g, 300~374 g, 375 g 이상)으로 분류하고, 각각의 비율을 산출하였다.
- 따라서 본 시험에서는 '감홍'의 시험주별 모든 과실들을 각각 4등급[특급(4단): 과중이 500 g 이상이면서 고두증상이 발생하지 않은 과실, 상급(5단): 과중이 400~499 g 정도면서 고두증상이 발생하지 않은 과실, 중급(6단): 과중이 333~399 g 정도면서 고두증상이 발생하지 않은 과실, 하급(흠과): 333 g 미만 혹은 고두증상이 발생한 과실]로 나눈 뒤, 각 시험주의 등급별 총 과실 생산량을 산출하였다.
- 수관용적 및 주간횡단면적(TCA: Trunk cross-section area) 증가량은 시험주별로 매년 착과 조절이 마무리되는 6월초와 과실 수확이 끝난 10월말(2014년: 10월 28일, 2015 년: 10월 20일)에 각각 조사하여 산출하였다. 수관용적은 1/3 πr2 h[r = 수폭의 반지름, h = 수고 - 간장(지면으로부터 첫측지 높이)]로 계산하여 m3로 나타내었는데, 수고는 지면에서부터 가장 높이 있는 신초의 끝까지로 하였고, 수폭은 열간과 주간을 각각 조사한 후 평균값으로 하였다(Yang et al.
- 5 mm 정도였다. 시비관리는 재식 7년차 4월초(발아전)에 기비로 완숙퇴비를 10 a당 3톤 정도 시용하였고, 재식 8 년차에는 3월말(발아 전)에 기비로 복합비료(N-P2O5-K2O: 12-6-8)만 나무별로 100 g (10 a당 19 kg)씩 시용하였다. 토양수분은 사과 생육기(4~10월)동안 시험포장에 설치된 텐션미터의 장력이 -50 kPa 이하로 내려가면 점적관수시설로 오후 6 시부터 오전 6시까지 관수하는 방법으로 관리하였다.
- 시험구 배치는 1주를 1반복으로 한 완전임의 배치법으로, 매년 각 착과수준별로 8주(총 32주)씩 처리하였으나 수확 전 (10월초) 8~9 m/s의 바람에 의해 낙과가 심하게 발생된 나무들이 매년 발생되어 과실 수확 시 과실수가 6월초 목표 착과수준에 해당되는 나무들을 시험주로 선정하여 통계분석 하였다.
- 신초길이는 매년 수관용적 및 주간횡단면적 등을 측정하는 날짜에 지면으로부터 1.5 m 높이에서 동서남북 방향에 위치한 신초를 시험주별로 20개씩 측정하여 평균하였다.
- 5 m 정도로 제한하였고, 측지의 기부 직경이 주간 직경의 1/2을 넘는 강한 측지 및 서로 겹치는 측지는 적절히 솎아주는 방법으로 전정하였다. 유인 및 하기전정은 영양생장 조사를 위해 실시하지 않았으며, 과실은 고두증상 발생 정도를 조사하기 위해 무대재배를 하였다.
- 이듬해 개화율은 재식 8년차(2015년)와 9년차(2016년) 2월에 시험주별로 정아를 80개(처리별 총 400개)씩 채취하여 모두 세로로 2등분하여 확대경으로 화기(flower organ) 존재 여부를 조사하였으며, 화기의 존재 여부는 Petri 등(2012) 의 사과나무 꽃눈 및 잎눈 구조 사진을 참고하였다.
- 이렇게 산출된 각 등급별 과실 총 생산량에 2014년 10월 15일 및 2015년 10월 15일경 안동청과합자회사의 '감홍'의 kg당 평균 판매가격을 곱하여 '감홍'의 착과수준별 조수입을 산출하였다.
- 조사방법에 있어, 과피색은 색차계(Chroma meter CR-400, Konica minolta, Japan)를 이용하여 각각의 과실을 3부분 (양광면, 음광면, 중간부분)으로 구분하여 측정한 후, 평균하여 Hunter’s a 값으로 표시하였다.
- 평균 과중은 매년 10월 15일에 시험주별로 전체 과실을 수확하여 개별로 무게를 측정하였고, 과실의 과피색, 경도, 가용성 고형물 함량 및 산 함량은 매년 과실 수확 시에 시험주 별로 20개의 과실을 임의로 선별하여 조사하였다.
대상 데이터
- 본 시험은 경상북도 군위군 소보면에 위치한 농촌진흥청 국립원예특작과학원 사과연구소에 3.5 × 1.5 m (10 a당 190 주)로 재식된 성목기 '감홍'/M.9 사과나무들을 대상으로 실시하였다.
- 9 사과나무들을 대상으로 실시하였다. 시험포장의 토성은 미사질 양토로, 재식 전에 지면으로부터 1.0 m 깊이에 암거배수를 설치하였으며, 매년 기비로 10 a당 완숙퇴비를 3톤 정도 시비하였다.
- 조수입은 재식 7, 8년(2014년, 2015년)차 과실들을 대상으로 국립농산물품질관리원의 농산물표준규격정보(사과)와 안동시 농산물 도매시장인 안동청과합자회사의 '감홍' 판매 가격을 참고하여 분석하였다.
데이터처리
- 통계분석은 SAS 9.2 프로그램을 이용하였으며, 재식 7년차의 반복수는 4반복(총 16주)이었고, 재식 8년차에는 5반복(총 20주)이었다.
이론/모형
- 807 = Newton (N)]에 따라 뉴톤(Newton, N)로 환산하였다. 가용성 고형물 함량은 시험주별 20개의 과실을 1개씩 분쇄하여 착즙한 후 110 mm 거름종이(Filter paper, Advantec, Japan)로 걸러 디지털당도계(PR-100, Atago, Japan)로 측정하였고, 산 함량은 각 과실의 과즙 5 mL를 증류수 20 mL로 희석한 후 0.1 N NaOH로 적정하여 pH 8.1이 되는 점의 적정치를 Kang 등(2013)의 방법에 따라 사과산으로 환산하였다.
- 정지전정은 매년 Robinson 등(2006)의 키 큰 방추형(tall spindle) 전정방법을 참조하여 동계전정 시 착과 부위가 지면에서 3.0 m 이내에 될 수 있게 수고를 3.5 m 정도로 제한하였고, 측지의 기부 직경이 주간 직경의 1/2을 넘는 강한 측지 및 서로 겹치는 측지는 적절히 솎아주는 방법으로 전정하였다. 유인 및 하기전정은 영양생장 조사를 위해 실시하지 않았으며, 과실은 고두증상 발생 정도를 조사하기 위해 무대재배를 하였다.
성능/효과
- 재식 7년차 착과수준별 과중은 105~124개 처리구가 290 g로 104개 이하 처리구들의 354~366 g 보다 64~76 g 정도 가벼웠다. 가용성 고형물 함량은 105~125개 처리구가 17.3 oBrix로, 84개 이하 처리구들의 18.5~18.6 oBrix 보다 1.2~1.3 oBrix 정도 낮았다. 그러나 과실의 경도, 산 함량 및 과피색은 모든 처리구들이 각각 52.
- 특히, 광투과율은 신초생장이 왕성할수록 감소되므로(Jung and Choi, 2010), 착과수준이 낮으면 왕성한 신초생장에 의해 광투과율이 낮아져 과피색은 감소되는 경향이 있다(Sagong and Yoon, 2015). 그러나 본 시험에서는 착과수준이 낮을수록 평균 신초장이 길어졌지만 과피색은 처리구별로 차이가 없었다(Tables 1 and 2). 이는 착과수준이 낮을수록 과피색을 감소시키는 신초생장이 왕성해지지만(Sagong and Yoon, 2015), 반대로 과피색을 증진시키는 과실 내 전분 함량 및 에틸렌 발생량이 증가(Elgar et al.
- 그러나 재식 8년차의 무더운 날씨에 의해 영양생장 및 과실비대가 재식 7년차보다 감소되었음에도 불구하고 고두증상 발생률 및 발생정도는 반대로 재식 7년차보다 높은 경향이 있었다(Tables 1, 2 and 3). 이는 재배기간 동안의 과도한 전정, 고온 및 수분스트레스는 사과나무의 칼슘 흡수를 억제시켜 고두증상 발생을 촉진시킨다는 보고(Lakso, 2003; Watkins, 2003) 및 2014년 경북 군위군 소보면 지역의 재식 7년차와 8년차의 4월 1일부터 10월 31일까지의 총강수량은 각각 892 mm, 437 mm 정도였으며, 재식 8년차에 최고기온이 35 °C 이상인 날(이상고온 현상)이 재식 7년차보다 2배 정도 많았다는 기상청의 보고를 미루어 보아, 비록 시험기간 동안 자동 점적관수로 시험주들의 토양수분을 -50 kPa로 이하로 유지했지만 재식 8년차의 기상환경이 너무 고온 건조하였기 때문으로 추정되었다.
- 그러나 375 g 이상의 대과 생산량이 늘어나는 만큼 상품가치를 심하게 훼손시키는 고두증 상 발생 과실(하급 과실, 흠과) 역시 늘어나면서 총 조수입은 크게 감소되었다. 기상조건이 양호했던 재식 7년차 착과수준별 총 조수입을 10 a당 총 조수입(10 a당 190주)으로 환산해 보면, 45~64개 처리구는 9,342 천원, 65~84개 처리구는 11,912 천원, 85~104개 처리구는 14,300 천원, 105~124개 처리구는 14,679 천원으로, 85개 이상 처리구들의 10 a당 조수입은 45~64개 처리구보다 5,000 천원(1 ha당 50,000 천원) 정도 더 많아졌다. 그러나 105~124개 처리구는 2년 연속 으로 동일한 수준으로 착과시킬 경우 해거리가 발생할 위험이 높았다.
- 8 천원으로 가장 높았다. 나무별 과실 총 생산량 및 총 조수입 역시 착과수준이 높을수록 높았는데, 105~124 개 처리구가 각각 31.3 kg, 41.2 천원으로 45~64개 처리구의 17.6 kg, 22.6 천원 대비 각각 78%, 82% 정도 더 높았다(Table 4).
- 3 천원으로 가장 높았다. 나무별 과실 총 생산량 및 총 조수입 역시 착과수준이 높을수록 높았는데, 105~124 개 처리구가 각각 33.9 kg, 77.2 천원으로 45~64개 처리구의 20.5 kg, 49.1 천원 대비 각각 65%, 57% 정도 더 높았다(Table 4).
- 9 사과나무의 적정 착과수준은 85~104개 정도로, 이 착과수준으로 조절하면 105~124개 처리구의 총 조수입과 차이가 없으면서 상급 과실(고두증상이 발생하지 않은 400~499 g의 과실)을 어느 정도 생산할 수 있었다. 또한 85~104개 처리구는 매년 안정적인 꽃눈을 확보할 수 있었고 수세 역시 어느 정도 안정되어, 해거리 및 밀식장해를 방지할 수 있었다.
- 본 시험 역시 '감홍'은 착과수준이 낮을수록 375 g 이상의 대과 생산 비율이 높아지는 경향이 보였지만(Table 3), 그만큼 고두증상이 발생한 하급 품질의 과실 생산량이 증가하여 조수입은 감소되는 경향을 보였다(Table 4).
- , 2009; Sagong and Yoon, 2015). 본 시험 역시 착과수준이 낮을수록 과중 및 가용성 고형물 함량은 증가되는 경향을 보였다(Table 2).
- 그러나 Choi 등(2009) 및 Sagong과 Yoon(2015)은 산 함량은 착과수준에 영향을 받지 않는다고 하였다. 본 시험에서는 재식 7년차의 경우 산 함량은 착과수준에 영향을 받지 않았지만 재식 8년차에는 착과수준이 낮을수록 산 함량이 증가하는 경향을 보였다(Table 2).
- 그러나 성목기인 재식 5년차 이후에는 고품질 과실의 다수확을 위해 수세를 안정시켜야 하며(Robinson, 2003), 이를 위해서는 착과수준을 해거리가 발생하지 않을 정도로 높게 유지시켜야한다 (Sagong and Yoon, 2015). 본 시험에서는 착과수준이 높을수록 평균 신초장, 수관용적 및 TCA 비대량이 감소하는 경향을 보였으며, 특히 105~124개 처리구에서 2년 연속으로 뚜렷한 영양생장 감소 현상이 나타났다(Table 1).
- 본 시험에서도 성목기 '감홍'의 나무별 착과수준을 45~64개로 낮추면 기상조건이 좋지 않더라도 평균 300 g 이상의 과실을 대량으로 생산할 수 있었으며, 가용성 고형물 함량 역시 증진시킬 수 있었다.
- , 2016)가 있다. 본 시험에서도 재식 7, 8년차 모두 착과수준이 낮을수록 영양생장 및 과실비대가 왕성해지면서 고두증상 발생이 심해졌으며, 2년 동안의 평균 신초장이 30 cm 이상 이면서, 375 g 이상 과실비율이 유의하게 높았던 45~64개 처리구에서 고두증상 발생이 가장 심하였다(Tables 1 and 3).
- , 2009; Sagong and Yoon, 2015). 본시험에서는 착과수준이 높을수록 이듬해 개화율이 감소되는 경향을 나타내었고, 재식 7년차에는 105~124개 처리구, 재식 8년차에는 85~104개 및 105~124개 처리구의 이듬해 개화율이 50% 이하로 내려갔는데(Table 3), 105~124개 처리구의 경우 개화율이 50%이었던 재식 8년차에는 재식 7년차와 동일한 수준으로 착과를 조절하는데 문제가 없었지만 이듬해 개화율이 40%로 내려갔다.
- 4 천원으로 착과수준에 따른 차이가 없었으며, 특급 과실이 거의 생산되지 못했다. 상급 과실(과중이 400~499 g이면서 고두증상이 발생하지 않은 과실)의 생산량 및 조수입은 85~104개 처리구가 각각 2.8 kg, 8.9 천원으로 가장 높았고, 105~124개 처리구가 각각 0.5 kg, 1.6 천원으로 가장 낮았다. 중급 과실(과중이 333~399 g이면서 고두증상이 발생하지 않은 과실)의 생산량 및 조수입은 모든 처리구가 5.
- 이상의 결과를 종합해보면, 성목기 '감홍'/M.9 사과나무의 적정 착과수준은 85~104개 정도로, 이 착과수준으로 조절하면 105~124개 처리구의 총 조수입과 차이가 없으면서 상급 과실(고두증상이 발생하지 않은 400~499 g의 과실)을 어느 정도 생산할 수 있었다.
- 9 천원으로 처리구간에 차이가 없었다. 하급 과실(과중이 333 g 미만이거나 혹은 고두증상이 발생한 과실)의 생산량 및 조수입은 착과수준이 높을수록 증가되는 경향을 나타내었는데, 105~124개 처리구가 각각 26.4 kg, 57.3 천원으로 가장 높았다. 나무별 과실 총 생산량 및 총 조수입 역시 착과수준이 높을수록 높았는데, 105~124 개 처리구가 각각 33.
- 8 천원으로 각 등급별 생산량 및 조수입은 착과수준에 따른 차이가 없었다. 하급 과실의 생산량 및 조수입은 착과수준이 높을수록 증가되는 경향을 나타내었는데, 105~124개 처리구가 각각 27.0 kg, 33.8 천원으로 가장 높았다. 나무별 과실 총 생산량 및 총 조수입 역시 착과수준이 높을수록 높았는데, 105~124 개 처리구가 각각 31.
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