노지 온주밀감 토양피복 시 물관리

[마당바위]

노지 온주밀감 토양피복 시 물관리

1. 온주밀감 당과 산의 조성과 당도 상승 기작
온주 밀감의 과실내 당은 두개의 당이 합쳐진 이당류인 자당(슈크로즈, 포도당+과당)과 단당류인 과당(프럭토스), 포도당(글루코스)으로 주로 구성된다. 과실이 성숙되면 자당이 약 60%, 과당 20%, 포도당 20%의 비율로 조성되며, 이중 과당이 감미비가 가장 높다. 과즙산은 거의 구연산(시트르산)으로 이루어져 있으며 일부 사과산(말산), 수산(옥살산) 등이 함유되어 있다.
현재까지의 당도 향상 기술중에는 멀칭에 의한 토양건조 방법이 가장 효과가 좋다. 토양 건조로 수분 흡수가 적어지면 전반적으로 광합성량이 감소되어 전체 잎에서 만들어지는 동화산물이 감소되지만 생육이 억제되어 과실로 전류되는 당의 비율이 증가되어 과실의 당도가 상승 된다는 이론과 건조에 의한 과즙의 농축 효과도 일부 작용한다고 한다. 또한 수분은 삼투압이 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하는 특성이 있는데, 토양이 건조될수록 삼투압이 높아지는데 식물체는 지속적으로 수분을 흡수하기 위해서는 이보다 높은 삼투압을 유지하려고 한다. 그러한 방법의 하나로 과실내 당을 지속적으로 축적시키므로 당도가 상승한다.

2. 피복시 물관리의 현황 및 문제점
멀칭시 멀칭작업의 어려움, 수세약화, 산함량 증가, 유출되는 빗물에 의한 이웃 과원과의 분쟁 등 해결되지 않는 문제점 많다. 그 중 토양의 건조과정을 거치면서 당도는 물론 산함량이 높아지는 문제점이 가장 클 것이다. 지나친 건조는 산함량 증가 및 낙엽 발생 등 수세를 저하시켜 이듬해 해거리 현상을 일으킨다.
그동안 해결방법으로 토양 내 수분센서를 묻어 적합한 수분함량을 유지시키고 수분공급이 자동으로 될 수 있도록 하는 방안, 건조된 감귤 잎의 말림 정도를 측정하여 수분을 공급하는 방법, 적정 당도 함량에 도달하면 일정량의 수분을 공급하는 방법 등 다양한 방법이 시험되었다. 그러나 토양 종류, 착과 정도, 지형, 멀칭시기, 멀칭방법 등의 환경요인에 따라 많은 차이가 나타나 농가 적용에 어려움이 많았다. 현재의 제주지역보다 평균 기온이 상승하고 토양 화학성이 산 감소에 유리한 조건이 된다면 지금보다는 쉽게 산 함량을 줄일 수 있을 것이다. 그러나 농가의 다양한 환경조건을 극복하면서 12월 이전에 당도 12°Bx, 산함량 1.0%의 목표를 달성하기 위해서 다음의 방법을 제시코자한다.

3. 산함량 경감을 위한 물관리 시험 사례
(그림 1)은 화산회토에서 9~11월중의 월별 당도 상승량과 산함량 감소량을 나타낸 것이다. 당도는 9월에 1.6, 10월 1.8, 11월에 1.3°Bx가 상승되는 것으로 보아 수확시까지 지속적으로 증가됨을 나타내고 있다. 그러나 산함량은 9월에 1.53, 10월에 0.55, 11월에는 0.2%가 떨어지는 것으로 나타나 9월달이 산함량 감소에 가장 중요한 시기임을 나타낸다. 즉, 9월과 10월에 산을 떨어뜨리지 못하면 11월 이후에는 산을 떨어뜨리기가 매우 어렵게 된다. 다시 말하면 뿌리 활력이 강한 9월에 적정 수분을 공급하여 지나치게 건조되지 않도록 하는 것이 가장 필요하다.

(그림 1) 화산회토 감귤원에서 멀칭시 9월 이후 월별 당도와 산함량의 변화량
(‘05~’08, 남원읍, 6월 장마전 멀칭, 주기적 관수)

그러면 과연 9월에 며칠 간격으로 얼마큼의 물을 공급할 것인가? 9월의 품질을 조사해 보면 매우 다양하게 조사된다. 즉, 멀칭시기에 따라 이미 건조한 토양이 있는 반면 멀칭시기가 늦은 과원에서는 아직도 건조되지 않는 과원이 있을 것이다. 멀칭시기가 같더라도 과원의 물빠짐 정도 또는 착과량 등에 따라 건조정도가 다양하게 나타날 것이다. 이를 해결하기 위해 시기별 기준되는 품질 정도를 설정하는 것이 무엇보다 중요하였다. 우선은 한 토양에서 토양내 수분센서를 설치하여 일정량의 토양수분량이 유지되도록 시험하였고, 추후 공급된 물량을 환산하여 나타내었다(그림 2).
멀칭은 장마이전인 6월에 설치하였다. 멀칭 후 전혀 수분을 공급하지 않은 무관수 처리구의 11월 25일의 평균 당도는 13.4°Bx 가장 높지만, 산함량 역시 1.15%로 높아 지나치게 건조됨을 알 수 있다. 9월이후 300평당 150톤을 공급한 처리구는 11월 25일 기준 평균 당도는 12.1°Bx, 산함량 0.93%로 가장 우수하였다.
10일 간격으로 물 공급시 9~10월에는 6회, 11월에 3회에 해당되었으며 9~10월의 물 공급이 많이 필요한 시기는 300평당 10일 간격(1회)으로 20톤, 11월에는 10톤씩 공급되어 전체 150톤의 물이 공급되는 것과 같다(표 2).

(그림 2) 수분 공급량에 따른 당도의 경시적 변화(‘04~’05, 감귤시험장)

(그림 3) 수분 공급량에 따른 산함량의 경시적 변화(‘04~’05, 감귤시험장)

(그림 ) 감귤 멀칭시 시기별 품질변화 기준(화산회토)

(표 1) 품질변화 기준표(화산회토 기준)

일시	9.1	9.10	9.20	9.30	10.10	10.20	10.30	11.10	11.20	11.25
당도(°Bx)	7.2	7.7	8.2	8.8	9.6	10.2	10.7	11.3	11.8	12.1
산함량(%)	3.32	2.78	2.18	1.79	1.49	1.33	1.22	1.14	1.06	1.00

(표 2) 멀칭시 적정 수분공급량(화산회토 기준)

관주량	9～10월(6회)	11월(3회)	합 계	비 고
1회 관수량(톤/10a/10일)	20	10		관수시 과실품질 변화 기준표 참고로 가감조절
총관수량(톤/10a)	120	30	약 150톤

4. 농가에서 활용방법
가. 수분 공급시 물이 얼마나 공급되는지를 판단하기 위해 기본적으로 유량계(수도메터)와 관수라인이 필수적으로 설치되어 있어야 한다.
나. 멀칭시기, 멀칭방법에 상관없이 9월초부터 수확까지 10일 간격으로 품질검사를 하여 품질변화 기준표(표 1)의 당도, 산 함량과 비교하면서 물 공급여부를 결정한다.
다. 품질 조사시 멀칭된 포장을 대표할 수 있는 다섯 나무에서 주당 3과실을 채취하여 5반복 분석한다. 이때 멀칭 가장자리는 수분이 유입되므로 조사수에서 제외한다.
라. 조사된 과실의 평균 당도와 산함량을 구한 후 조사한 날짜의 품질 기준표(표 1)의 당도와 산함량의 비교 결과 표 3의 1번(당도 높고, 산함량 높음) 또는 2번(당도 높고, 산함량 낮음)에 해당되는 경우 300평당 10일분에 해당되는 20톤의 물을 공급한다. 이때 멀칭이후 지속적으로 건조하다가 처음으로 수분을 공급하기 때문에 일시에 20톤의 물을 공급하지 말고, 3회로 나눠서 공급한다. 예로 첫날 5톤, 2일후 7톤, 다시 2일후 나머지 8톤을 공급한다. 10일 후 다시 품질조사를 수행하여 해당되는 날짜의 품질 기준표(표 1)와 비교하여 물공급 여부를 다시 결정한다. 정상적인 상태에서는 10일 후에도 1번과 2번에 해당되어 20톤의 수분을 공급해야 한다. 이때부터는 첫날과 5일후에 각각 300평당 10톤의 물을 공급하도록 한다. 만일 비가 지속적으로 내리거나 다른 요인에 의해 표 3의 3번(당도 낮고, 산함량 낮음)과 4번(당도 낮고, 산함량 높음)상태가 될 경우에는 물 공급을 중단하고 건조시켜야 한다. 무엇보다도 기준 당도 이상 당도가 상승되지 않는 상태에서의 물 공급은 결코 고품질이 될 수가 없다. 이렇게 수확기까지 지속적으로 품질 검사를 하면서 물관리를 하면 목표치에 매우 근접하게 도달할 수 있을 것이다.
마. 당도와 산 함량이 기준치 이상 아주 높은 경우에는(1번) 조기에 지나치게 건조된 상태이므로 기준량의 약 20% 증가된 량인 24톤을 기준하여 관수하도록 한다.
바. 9월 이후 표준 품질 기준표 대비 당도와 산함량이 많이 낮은 경우에는 대체적으로 빗물의 유입 또는 다공질 필름의 두겹 멀칭에 의한 것이므로 원인을 조기에 파악하고, 멀칭내 토양수분의 유입된 경우는 다공질 필름을 개방하여 건조를 촉진시킨다.

(표 3) 수분 공급 여부 결정 방법

1. 당도 높고, 산 함량 높은 경우		2. 당도 높고, 산 함량 낮은 경우
관리방법	300평당 10일에 20톤 이상 물 공급	관리방법	300평당 10일에 20톤 물 공급
3. 당도 낮고, 산 함량 낮은 경우		4. 당도 낮고, 산 함량 높은 경우
관리방법	다음 조사 시 까지 건조	관리방법	다음 조사 시 까지 건조

5. ‘09년도 실증시험
2009년의 기상상태를 보면 7월의 강우량이 다른해보다 월등히 많아 노지온주밀감에서는 초기의 당도가 저하되었으나, 8~10월의 적은 강우로 후반기 당도 상승폭이 커 평년보다 품질 향상에 좋은 조건이었다. 멀칭과원에서는 당도 상승에는 문제가 없었으나 산 함량이 가장 많이 떨어지는 8~10월의 강우량이 적어 관수시설이 설치되어 있지 않은 과원은 산을 떨어뜨리는데 어려운 조건이었다. 특히 서귀포 서쪽지역은 타 지역보다 강우량이 더욱 적어 산 함량에 많은 문제가 발생하였다.

(그림 5) 30년 평균 월별 강우량과 최근의 강우량 비교(월별 강우량, mm)

남원읍에 위치한 감귤시험장 포장에서 표 1과 표 3에 따라 수분관리를 한 결과 다른 해보다 산감소가 빠르고 당도의 상승이 기준치보다 지속적으로 높게 유지가 됨을 나타내었다. 평균 당도를 기준 시 좋은 결과를 보였으나, 전체 과실을 대상으로 브랜드 기준에 적합한 비율을 높이기 위해서는 좀더 산함량을 낮춰야 할 것으로 사료된다.

(그림 6) 화산회토에서 멀칭시 품질 변화 기준표와 ‘09년도 품질 비교

국립원예특작과학원