칼라차광망의 효율적 이용

[花사랑]

여기서 소개하는 칼라차광망은 차광에 의해 광의 양을 조절함과 동시에,  어떠한 종류의 광이 어떻게 식물을 생장시키는가를 판단하는데에 유용하다.  그 성질을 파악함으로서 생산자는 식물의 크기, 생산량, 성숙시기 등을 조절하는 것이 가능하다.

1. 서 언

식물은 기본적인 에너지원을 빛에 의존하고 있다.  광합성에 의해 광에너지를 화학에너지로 변환시켜 생장에 필요한 에너지를 얻고 있다. 그러므로,  식물은 광의 질이나 양에 대해서 아주 민감하다는 것은 말할 필요도 없겠다. 농업이나 원예에서의 광의 이용은 긴 역사가 있다.  초기에는 각각의 작물에 있어서,  최고의 효과를 올리기 위해 먼저 광량조절(光量調節)에 중점을 두었었다.		Pittosporum tobira 'Variegata'
더하여,  식물은 입사광의 질(質)에도 반응하여 식물의 발육단계를 조절하는 몇 몇의 색소(色素)·광수용체계(光受容體系)에 좌우된다는 것이 판명되었다.

이스라엘의 농업연구소(ARO)에서는 최근,  요세파·샤학교수 및 미카엘·오렌샤밀박사를 리드로 해서,  이스라엘의 '폴리샥 플라스틱 인더스트리(Polysack Plastic Industry)'사와 공동으로,  농작물이 태양광을 효율적으로 이용하도록 하기 위한 새로운 연구를 진행해 왔었다.  이의 접근은 광에 대해서 특수한 성질을 가진 플라스틱차광망(쉐이드·크로스)에 기초를 두고 있다.

Lupinus luteus		개발된 칼라차광망시리즈는 아래와 같은 고유의 특징을 가지고 있다. (1) 투과광의 파장(자외선, 가시광선, 원적외선)을 바꾼다. (2) 산란광(散亂光)을 상대적으로 강하게 한다. (3) 열광선부(熱光線部:赤外域)에 작용한다. 게다가 플라스틱에 가하는 색채와 그 짜는 방법에 따라서,  망은 자연광과 파장이 변화된 산란광을 다양하게 혼합시키는 것이 가능하다. 여기서 말하는 칼라차광망이라는 말은,  넓은 의미에서 사용되는 육안으로 색이 식별될 수 있는 망(예를 들어 청, 황, 적 등)과 함께,  눈으로 색을 감지하지는 못하지만 비가시광선(非可視光線)의 파장을 바꾸는 망,  더하여 산란광을 강하게 하는 망(예를 들면,  회색망, 알루미늄망) 등을 포함하고 있다. 이 새로운 기술로 광을 조절하여,  이상적인 생리학적 반응을 일으키게 함으
로써 특이한 자극이 촉진된다.  게다가 망에 의해서 작물을 물리적으로 보호하는 것도 가능하다.

이 생리학적반응(生理學的反應)이 목표로 하는 것은 작물의 수량, 품질, 성숙도 등의 영리성을 결정하는 데에 있다.  이러한 목표의 어느 부분은 지금까지도 생장조절제 등의 화학약품을 집중적으로 사용하거나,  노동력을 투입하여 전정, 정지, 솎아냄을 통해서 그 목적을 이루어 왔었다.

망피복의 효과는 각각의 색에 직접 관계하는 요인 이외에도,  과잉의 광량을 차단하고 환경재해(우박, 바람, 주야온의 극단적인 변화)나 해를 끼치는 비래생물(飛來生物:새, 박쥐, 곤충) 등으로부터의 보호적 효과도 들 수 있겠다.

2. 관엽식물에 대한 효과

많은 녹색지엽(綠色枝葉)의 영리생산을 위해서는 차광을 필요로 한다.  일반적으로는 흑색의 차광망을 사용하지만,  우리는 먼저 '왜 흑색뿐일까' 라고 하는 아주 단순한 의문을 가졌었다.

작물에 좀 더 적절한 그늘을 만들 수는 없을까?  또
한,  우리가 원하는 고품질의 생산물을 얻기 위해서 각각의 식물의 생리적 반응을 촉진시켜,  원하는대로 식물을 만들어 내기 위한 적절한 그늘을 만들어 낼 수는 없을까? 라는 것이었다.

Rumohra adiantiformis		Ruscus

주요한 기준으로서 다년초인 피토스포럼(Pittosporum tobira 'Variegata')을 이용했다.  모든 망은 광합성유효방사역(光合成有效放射域:PAR)(400∼700nm)에서,  차광율50%가 되도록 짰다.  겨울철의 사용망은 한 장,  여름철은 두 장(차광율75%)을 이용했다.

광, 온실내 환경, 제어요소를 중부이스라엘의 슈데마(Shdema)에 있는 농장내의 연구지에서 3년간에 걸쳐서 측정했다.

(1) 피토스포럼에서 얻어진 주요한 결과

①적색망에서 영양생장이 아주 촉진되었다.
②청색망에서는 왜화되었다.
③회색망에서는 가지의 생장이 촉진되어,  본래의 가지가 짧았던 식물이 가지가 길게 되었다.

④광을 반사하는 보온망(알루미늄망)에서는 가지가 길어졌다.
⑤잎의 크기는 회색망이 최소,  적색과 녹색망에서 최대로 되었다.
⑥무늬는 회색망에서 가장 적고,  청색망에서 최적이었다.

⑦흑색망에 비해 절지(切枝)생산량은 회색망에서 167%(1년째), 140%(2년째),  적색망에서는 144%(1년째), 120%(2년째),  알루미늄망에서는 150%(1년째), 113%(2년째)로 되었다.

⑧실용성에 대해서 : 절지의 품질은 길이와 외관으로 결정된다.  회색망은 잎이 작고 반입(斑入)이 적기 때문에 품질이 나쁘고,  알루미늄망은 Polysack사의 다른 망보다 고가이기 때문에,  생산자는 대부분이 적색망을 사용하기 시작하고 있다.(사진1∼3)

(사진1∼3) 피토스포럼(Pittosporum tobira 'Variegata' )의 시험(이스라엘의 슈데마)
사진은 식재후 2년.  사진속의 인물은 연구조수(초장을 비교해 볼 수가 있다)

[사진1] 흑색망의 차광		[사진2] 적색망의 차광		[사진3] 청색망의 차광

이러한 결과는 'J. Horticultural Science(영국의 원예과학지)'에 발표(주1),  또한 샤학씨와 오렌샤밀씨의 대담은 '플라워테크(FlowerTECH)'에 실렸었다.(주2)

(2) 루모라고사리(Rumohra adiantiformis) 및 루스커스(Ruscus hypoglossum)에서의 결과

두 작물에서의 결과는 회색망과 알루미늄망에서 10∼15%의 수량증가,  적색망에서는 가지가 길어지고 엽폭이 넓어졌다.  이러한 결과는 그 지역의 시장의 기호에도 의하지만,  경제적으로는 유리하게 된다.

(3) 아랄리아(Aralia), 필로덴드론(Philodendron), 몬스테라(Monstera)에서의 결과

본 연구는 오메츠(Ometz)에 있는 한 생산자의 포장에서 이루어졌다.  모든 망은 60%차광.  적색과 황색망에서는 식물체가 크고,  청색에서는 왜화되었다.(사진4∼7)

황색망에서의 효과는 줄기가 길고 크게 되어,  그 독특한 가지는 유럽 증권거래소에서도 인정되어 가격이 상승하고 있다.

몬스테라의 경우는,  보통의 망에서는 수출용으로는 크게 되어 버려서 곤란하므로,  생산자는 청색망의 사용을 환영하고 있다.

또한,  지역시장에서는 적색망 재배하에서 생산된 대형생산물을 좋아하는 경우도 있다.

이러한 실험결과로부터,  생산자는 현재 여러가지 색의 색상별로망을 사용하게 되어,  똑 같은 작물에 대해서 여러형태의 생산이 가능하게 되었다.

3. 절화류에 대한 효과

실험은 남이스라엘의 부소르(B'sor)시험장에서,  대형턴널내에 다양한 칼라차광망을 치고서 했다.  1999년 10월에 시험재료로 한 루피너스(Lupinus luteus)종자를 파종,  2000년 1∼2월에 채화했다.

또한 리시안서스(Eustoma)를 똑 같은 조건에서 1999년 7∼9월에 시험을 했다.  모든 차광망은 광합성유효방사역(파장 400∼700nm)에서 차광율50%만을 사용,  일부에서는 차광율이 겨우 12%인 박제망(雹除網:우박피해방지망)을 사용했다.

(1) 영양생장에 대한 영향

절화의 상품가치를 결정하는 중요한 항목은 화경(花莖)의 길이나 중량(重量)으로 했다.

(사진4∼5) 몬스테라(Monstera)의 시험(이스라엘의 오메츠) 2000년5월1일 차광.  사진촬영 : 2000년10월29일
[사진4] 청색망의 차광		[사진5] 적색망의 차광
(사진6∼7) 아랄리아(Aralia)의 시험(차광율60%)(이스라엘의 오메츠) 2000년5월1일 차광.  사진촬영 : 2000년10월29일
[사진6] 청색망의 차광		[사진7] 황색망의 차광
(사진8∼9) 루피너스(Lupinus luteus)의 시험(부소르 시험장) 개화직전촬영.  파종:1999년10월중순.  촬영:2000년1월24일.  차광율50%
[사진8] 황색망의 차광 : 생장촉진		[사진9] 청색망의 차광 : 왜화

①리시안서스에서의 실험에서는 흑색차광재배(표준)의 화경장보다 적색이나 황색망의 화경이 10cm 더 길게 되었다.
②황색망 아래의 식물은 특히 절화중(切花重)이 무거웠다.
③회색망에서의 리시안서스는 다른 색상의 망보다 1개체당 화경수(花莖數)가 가장 많았다.
④루피너스에서는 리시안서스의 영양생장의 반응과 같았다.(사진8∼9)

(2) 개화시기에 대한 영향

①루피너스의 개화일은 망의 색상에 따라서 여러 가지로 달랐다.
②개화일에 대한 영향은 영양생장에 대한 영향과 관계가 없었다.  결국 적색이나 황색은 신장에 대해서 같은 정도로 영향을 끼쳤지만,  황색망에서는 개화가 2주정도 늦었다.  왜화된 청색망 식물의 개화일은 황색망처럼 늦어졌다.

이와 같은 신장촉진과 개화지연은 영리적으로 유리한 점이 있다.

이 칼라차광망은 '크로마티네트(ChromatiNet)'라는 이름으로 '폴리샥 플라스틱 인더스트리'사로부터 발매되어 일본에서도 시판되게 되었다.

* 문헌 : (주1)Oren-Shamir외(2001) : J. Hort. Sci.&Biotech. 76 : 353-361.
            (주2)Priel, A.(2001) : Flower Tech 4(3) : 12-13.
            기타, 연구회 등 다수(생략)



                                                                                                        자료 근거 : Josepha·schahak
                                                                                                                         橫井政人(번역)

                                                                                                                         2003.  10

[과천거사]

참 재미난 기사네요.
요즘 LED 조명을 이용해서 청색 LED -> 잎이 옆으로 퍼지게 함, 적색 LED -> 성장 및 개화촉진 시키는데, 칼라 차광망에도 똑같은 효과를 보이는군요.

[우루사]

차광망도 칼라가 있네요...참...공부할게 많습니다^^

[花사랑]

이스라엘 민족은 식물 재배에도 많은 연구를 하는 것 같습니다. 차광망에 색을 입혀 LED와 동일한 효과를 보는 셈이지요. 이스라엘과 같은 척박한 땅에서 식물을 키우려는 노력은 우리가 한 수 배워야 겠더군요.