스크랩 사과원의 칼슘과 고두병 발생

[미래농원(정태순)]

사과원의 칼슘과 고두병 발생

원예연구소 대구사과연구소  농업연구사 양상진

1. 서론

   토양중의 칼슘은 비료로서의 역할보다 토양중화제로서의 역할에 더 큰 비중을 가진다. 토양에서의 역할은 산성토양에서 생기기 쉬운 망간의 활성화, 마그네슘과 인산의 불용화를 방지하며, 유익한 토양 미생물의 활동을 촉진시켜 토양의 입단구조를 양호하게 하는 등 토양의 이화학성을 개량하는 중요한 역할을 한다.

   식물체에서는 각종 효소의 활성을 향상시키고 단백질의 합성에 관여하며, 세포막에서 다른 이온의 선택적 흡수를 조절한다. 또한 세포벽 구조를 유지하는데 결정적인 역할을 하며 과실이나 채소의 연화를 억제하고 더 나아가서는 숙성을 지연시키며, 에틸렌의 발생을 적게 하고 과실의 저장 중 호흡을 억제시켜 저장력을 향상시킨다.

2. 칼슘의 흡수

   칼슘은 식물의 무기양분 중에 다른 성분과는 달리 흡수와 전류 그리고 과실로의 축적에 제한을 받는다. 따라서 토양에 충분한 칼슘이 존재하여도 칼슘부족현상이 과실에서 발생되기도 한다.

이것은 과수의 생육상태․토양조건․기상조건에 따라 칼슘의 흡수․전류․축적이 달라지기 때문이다.

토양에서 뿌리표면에 도달한 칼슘이온은 확산 또는 이온교환이나 이들의 복합작용에 의하여 뿌리털을 통하여 흡수되며, 뿌리 피층으로부터 중심부와 목부도관으로의 칼슘 이동은 내피의 목전화 된 casparian strip에 의해 제한을 받게 된다.

<그림 1> 뿌리 단면도

   따라서 칼슘 흡수와 목부로의 이동은 세포분열 후에 목전화 되기 전의 실뿌리나 근단 같은 어린 조직에 국한된다.

3. 사과에서의 고두증상

   고두병은 과실의 반점성 장해중 가장 많이 발생하며 때와 지역에 따라 상당한 피해를 보이는 장해이다.

과실중 칼슘은 세포벽의 펙틴물질의 카르복실기와 결합하여 물에 불용성인 칼슘 펙타이드를 형성하고 있는데, 칼슘이 부족하면 그 형성이 방해되어 세포벽사이에는 전분립이 축적된다.

이것은 칼슘부족에 의하여 전분이 당으로 가수분해되는 과정이 저해되어 일어나는 현상이다. 

사과에서 고두병은 육오, 쓰가루, 조나골드 등에 많이 발생하며 후지와 데리셔스계에서도 발생한다.

특히 우리나라 육성 품종인 감홍에서의 고두병 피해는 심각한 수준이다.

발생 시기는 수확 전부터 나타나며 저장 중에도 많이 발생한다.

수확 전에 발생하는 것을 트리 핏트(Tree pit), 저장 중에 발생하는 것을 스토레이지 피트(Storage pit)로 구별하는데 본질적인 차이는 없다.

전형적인 증상은 과실의 적도면 아래 부위의 과피에 주로 발생하며 과피의 바로 아래의 과육에 발생하는 것은 저장 중에 나타난다.

초기증상은 과피에 붉은 색을 띠나 오목한 반점으로 진전되며 적색품종은 암적색, 황색품종은 녹색～회록색의 2～5㎜ 크기의 반점이 된다.

반점부위 아래의 세포는 거의 붕괴되며, 과육(果肉)은 암갈색의 스폰지 상태로 된다.

 

<그림 2> 고두 증상과 및 정상과 모습(감홍)

고두병과 유사한 콜크스폿트(Corkspot)는 8월경부터 수확기까지 발생하며, 과피에 고두병 증상보다 큰 천연두 자국처럼 오목한 반점이 나타나고, 과육 내부에 콜크화한 반점상 조직이 있으며, 저장 중에는 발생하지 않는 것이 고두병과 다르다.

반점 발생부위는 주로 적도부 보다 위 쪽(과경부위)에 나타나는 것이 보통이며, 발생부위의 과면은 약간 오목하게 들어가고, 그 바로 아래 과육은 갈색으로 변하며, 딱딱하고, 흑색, 적색, 혹은 녹색을 나타낸다.

반점의 크기는 직경이 5mm이상으로 강 전정, 과다적과 등 큰 과실을 달리게 하는 경우에 많이 발생한다.

<표 1> 고두병(비타핏트)과 콜크스폿트의 상이점

특    징	고    두    병	콜 크 스 폿 트
발생이 많은 품종	국광, 골든, 육오, 조나골드, 쓰가루, 후지	데리셔스계, 세계일, 레드골드, 동광
발생시기	수확기 직전～저장중  조기 수확과 저장시 발생심	8월하～수확기에 발병하고  저장중에는 발생하지 않음
초기증상	과피색은 변함없이 약간 오목하고,  진전되면 주위 과피색 보다 녹색을 띰	과피에 작고, 붉은 반점 출현
후기증상	과피가 암갈색으로 변함	붉게 착색된 부분은 오목해지고,  심하면 균열이 일어남
발생부위	꽃받침쪽에 집중적으로 발생, 대부분 과피  바로 밑에 발생, 과육부에서도 발생	과경부 쪽과 과실전체, 과육부에도  발생,  과심부는 발생 없음
콜크부분	부드럽다	딱딱하다

4. 고두병 발생 억제를 위한 대책

  가.질소 및 칼리의 시비제한 

   질소비료의 시비량이 많을수록 수체의 영양생장을 자극하여 과실에 이용될 칼슘의 많은 부분을 영양생장에 사용하게 되어 과실 내에 칼슘이 결핍되고, 칼륨과 마그네슘 비료는 토양중의 칼슘이 뿌리를 통해 수체내로 흡수되는 것을 억제하는 성질이 있어 칼리 비료의 시용량이 많을수록 토양으로부터 수체내로 칼슘흡수가 억제된다. 

그러므로 토양 중 칼슘이 다량으로 존재하더라도 질소와 칼리가 많으면 고두병 발생이 쉽게 된다.

따라서 질소와 칼리의 시비량을 줄이거나 발생이 심한 사과원에서는 과감히 2～3년간 무비료 재배를 하는 것도 방법이다.

<표 2> 질소 시용시기와 고두병 발생과의 관계 (山崎, 1964)

시용시기	엽내 질소함량(%)				고두병발생율(%)
	6월 7일	7월 14일	8월19일	8월25일
5월  6일	4.32	3.28	3.50	3.37	33.0
7월 24일	2.43	1.88	3.03	3.24	0.0

  나. 수세 및 착과량 조절

     칼슘은 생육초기에 세포분열이 완성한 신초나 과실에 다량 이동되어 집적되므로 수세가 강한 나무에서는 잎과 과실간에 칼슘쟁탈이 일어나 과실에 칼슘 축적이 어렵게 된다.

따라서 수세를 안정을 위하여 강전정은 피하고 너무 큰 과실이 되지 않도록 착과량을 조절하는 것이 중요하다.

  다. 토양관리

     석회를 토양에 충분히 시용하는 것이 근본적인 대책이다.

칼슘은 토양 중에서 이동이 어려우므로 깊이갈이를 하여 유기물과 함께 깊이 시용해 주어야 한다. 그리고 뿌리가 토양중의 영양분을 흡수하기 위해서는 물에 녹아서 용액상태로 되어 있어야 뿌리가 흡수를 할 수 있다.

따라서 적정한 수분을 토양이 가지고 있을 수 있도록 관수를 적절하게 하여야 한다.

  라. 엽면 살포

    칼슘공급의 효과를 당년에 나타내려면 염화칼슘 0.3～0.5% 액을 쓰가루는 6월중순～7월하순, 후지는 6월하순～8월중순에 약 10일 간격으로 3～5회 살포한다(수세가 강하여 큰 과실이 예상될 경우 살포 회수 5회). 8월 이후에 염화칼슘을 살포할 경우에는 잎과 과실에 약해를 발생시킬 염려가 있다.

따라서 이때에는 0.3%의 농도로 살포토록 한다.(고온 또한 가뭄이 심할 때의 살포도 잎 가장자리의 갈변 등과 같은 약해를 일으키기 쉬우므로 피하는 것이 좋다).

특히 수체 살포시에는 어떤 종류의 칼슘염의 경우에도 과실에 칼슘이 직접 부착되지 않으면 효과가 없다.

<표 3> 염화칼슘(0.3％ CaCl₂)엽면살포에 따른 저장후의 고두병과율과 피내 칼슘함량 및 과실품질 

품  종	처    리	고두병과율(％)	과피내칼슘(ppm)	당도(˚Bx)	산도(％)	경도(㎏/5㎜ø)
쓰가루	엽면살포	6.7	462	11.8	0.215	0.38
	무 처 리	62.7	290	12.5	0.197	0.23
후  지	엽면살포	3.3	465	14.3	0.342	0.92
	무 처 리	35.3	424	13.8	0.322	0.82

(원예연, 95)

 또한 '후지'품종의 경우 과실 2차비대기(7월하순～10월상순)에 강우가 많은 해에는 과실비대가 크고, 과피 내 칼슘함량이 부족하여 저온저장을 하게 되면 고두병이 많이 발생한다.

따라서 후지 품종의 경우 과실 2차비대기에 강우가 많은 해에는 고두병 발생이 예상되므로 수확 전에 염화칼슘 0.3～04.％액을 엽면 살포 해주어야 한다.

<표 4> 과실 2차 비대기(7월하순～10월상순)강우와 사과 '후지'품종의 과실비대기, 과피내 칼슘함량 및 고두병 발생정도                            

구   분	과중 (g)	종경(㎜)	횡경(㎜)	Ca(ppm)	고두병과율(％)
강우가 많은 해(95)	299	76.4	86.9	424	35.3
강우가 적은 해(96)	266	72.1	84.1	809	9.7

(원예연, 95)

 특히 동녹의 발생이 심하여 봉지를 씌워 재배하여야 하는 ‘감홍’의 경우 반드시 염화칼슘 0.3～0.5%액을 약 7～10일 간격으로 2～3회 살포 후 봉지 씌워야 하며, 봉지를 벗긴 후 수확 전에 염화칼슘 0.3～05.％액을 1～2회 엽면 살포 해주어야 한다.

  마. 과실 침지

     침지하는 방법은 수확한 과실을 염화칼슘 2～4％액에 5～10분간 침지한 후 꺼내어 음건한 후, 저장고에 반입한다.

사과 '쓰가루' 품종은 조기에 수확하면 적숙기에 수확한 과실에 비하여 고두병 발생이 심하게 발생하므로 과실성숙기에 2～3회 나누어 분산수확을 하면 저장, 유통중 고두병 발생을 감소시킬 수 있다.

   한편 태풍 등 갑작스런 기상재해가 예상되어 부득이 하게 조기 수확 할 경우에는 염화칼슘(CaCl₂) 4％액에 과실을 침지함으로써, 과피 내 칼슘함량을 증가시켜 고두병 발생을 억제할 수 있다.

고두증상발생(2003).hwp