서 론

국내에 파프리카가 도입된 이래 재배 면적과 생산량은 꾸준히 증가하고 있으며, 2012년에는 재배 면적이 430ha, 생산량이 50,642톤으로 수출 유망 작물로 각광받 고 있다(MAFRA, 2013). 파프리카와 같은 과채류의 묘 소질은 정식 후 생육에 커다란 영향을 미치며, 우수한 소질을 가진 묘는 정식 후 환경에 적응이 쉽고 관리가 용이하여 궁극적으로 수량 증가 및 품질 향상을 기대할 수 있다(Kozai et al., 2000; Markovic et al., 2000). 그 러나 대부분의 육묘가 외부 환경의 영향을 쉽게 받는 온실에서 이루어지고 있기 때문에 묘의 생육 및 형태 형성이 기후에 쉽게 좌우되어 고온기 혹은 저온기에 고 품질 파프리카 묘를 안정적으로 생산하기 어렵다(Chun, 2002; Lee et al., 2012).

2000년 이후에 원예 작물의 고품질 묘 생산을 목적으 로 외부 환경과 차단되어 인공광을 이용하는 폐쇄형 육 묘 시스템이 개발, 보급되었다(Kozai et al., 2000). 폐쇄 형 육묘 시스템은 광도, 명기, 온습도, 이산화탄소 농도 등 식물 생육과 밀접한 관련이 있는 환경 요인들을 정확 하게 조절할 수 있어서 묘소질이 우수하고 균일한 묘를 단기간에 생산할 수 있으며(Kim et al., 2005), 재배상을 다단(多段)으로 구성할 수 있기 때문에 온실 대비 면적당 생산량을 10배 가까이 높일 수 있다(Kozai, 2008).

묘 생산 시 경제성을 높이기 위해서는 재배 일수를 단 축시키고 면적당 생산량을 높이는 것이 중요하다. 육묘 시 적정 수준으로 근권 부피를 제한하는 것은 재식 밀 도 및 단위면적당 생산량을 증가시키고 재료비를 줄여서 묘 생산 효율성을 높일 수 있다. 특히, 폐쇄형 육묘 시 스템은 광, 기온, 풍속 등 재배 환경 요소들의 제어가 가능하므로 온실 대비 높은 재식 밀도를 유지하여도 생 육 저하 없이 효율적인 묘 생산이 가능하다. 그러나, 육 묘 일수 단축 및 근권 제한을 통해서 육묘 효율성을 높 이는 대부분의 연구가 온실 재배에 한정되어 있다 (Kratky et al., 1982; Weston, 1988). 파프리카 온실 재 배 시 육묘 일수와 근권 부피가 묘소질 및 초기 생육에 미치는 영향을 보고한 연구는 있었으나(Choi et al., 2012; Lee et al., 2001), 폐쇄형 육묘 시스템에서의 연구 는 전무한 실정이다. 본 연구는 폐쇄형 육묘 시스템을 이용한 파프리카 묘 생산 효율을 높이기 위한 적정 육 묘 기간 및 암면 블록의 크기를 구명하고자 수행하였다.

재료 및 방법

파프리카(Capsicum annuum L. cv. Magnifico, Syngenta, Basel, Switzerland) 종자를 암면 블록에 파종하고 기 온 25°C, 상대 습도 100%인 발아실에서 7일간 발아시켰 다. 암면 블록의 크기는 S: 45 × 40 × 35, M: 70 × 70 × 60, 및 L: 100 × 100 × 65mm 3가지로 하였고(Table 1), 발아 후 폐쇄형 육묘 시스템에서 육묘하였다. 폐쇄형 육 묘 시스템 내 광원은 백색 형광등을 이용하였고 기온 25/ 20°C(명/암기), 명기 16시간, PPF 200μmol·m⁻²·s⁻¹, CO₂ 농도 800μmol·mol⁻¹로 유지하였다. 온실 처리구는 온실 관행 재배에서 사용되는 100 × 100 × 65mm의 암면 블록 에 파종하고 7일간 발아실에서 발아시킨 후 서울대학교 부속 농장 내 유리 온실에서 육묘하였다. 온실에서 육묘 를 시작한 2011년 5월 14일부터 파종 후 37일째인 6월 13일까지 30일간 온실 내 평균, 최고, 최저 기온은 각각 23.5, 32.8, 17.0°C였다(Fig. 1). 육묘 단계에서 양액의 pH 와 EC를 각각 5.5와 2.4dS·m⁻¹로 유지하였으며, 폐쇄형 육묘 시스템에서는 저면 관수 방식으로 온실에서는 점적 관수 방식으로 공급하였다. 파종 후 23, 30, 37일에 처리 구당 6주씩 파프리카 묘의 초장, 엽수, 절간 수, 경경, 생 체중, 건물중을 측정하였다.

Fig. 1.

Mean, maximum, and minimum air temperature in a greenhouse during transplant production period (May 14 - June 13, 2011).

파종 후 23, 30, 37일간 재배한 파프리카 묘를 처리구 당 6주씩 암면 슬라브(1000 × 200 × 75mm)에 정식하였 다. 정식 후 재배 기간 동안 양액의 pH와 EC는 각각 5.5와 3.0dS·m⁻¹로 유지하였으며 점적 관수 방식으로 공 급하였다. 주당 2줄기씩 유인하여 파종 후 125일에 착과 된 모든 과실의 평균 과중을 조사하였다. 통계 분석은 SAS System 9.3(SAS Institute Inc., Cary, N.C., USA) 을 이용하여 Duncan의 다중 검정을 실시하였다.

결과 및 고찰

파종 후 23일과 30일의 파프리카 묘의 생육은 암면 블록의 크기가 70 × 70 × 60mm인 M처리구에서 가장 좋 았다(Table 2, 3). 파종 후 37일의 파프리카 묘의 초장 및 지상부 생체중은 온실에서 재배한 처리구에서 가장 높았으나, 엽수 및 지하부 생육이 폐쇄형 육묘 시스템에 서 재배한 처리구보다 낮았다(Table 4).

온실에서 재배 기간이 길어질수록 온실 재배구의 파프 리카 묘는 급격하게 도장하였고 충분한 엽수를 확보하지 못하여 건물률이 낮았다. 반면, 폐쇄형 육묘 시스템에서 는 적정 재배 환경 설정 및 유지가 용이하기 때문에 균 일하고 우수한 묘소질을 가진 묘의 생산이 가능하였다. 폐쇄형 육묘 시스템에서 재배한 파프리카 묘의 엽수 및 건물중은 높고 초장은 짧아 온실에서 재배한 파프리카 묘보다 묘소질이 향상되었다. Lee et al.(2012)은 형광등 을 광원으로 이용하는 폐쇄형 육묘 시스템에서 파프리카 묘를 재배하였을 때 온실 대비 엽면적은 증가하고 초장 은 짧아져 묘소질이 향상된 것을 확인하였다.

육묘 일수가 길어져도 암면 블록의 크기가 70 × 70 × 60mm인 M처리구에서 파프리카 묘의 지상부와 지하부 생육이 가장 좋았으며 R/S율도 높았다. 암면 블록의 크 기가 작은 45 × 40 × 35mm(S처리구)에서는 근권 제한에 따른 파프리카 묘의 생육 저하를 보였으나 암면 블록의 크기가 100 × 100 × 65mm(L처리구)로 증가하여도 파프 리카 묘의 생육은 오히려 M처리구보다 낮았다. 이전 연 구들에서는 근권 부피가 증가할수록 묘의 지상부 및 지 하부 생육이 증가한다고 보고되었으나 본 연구에서는 중 간 크기의 암면 블록을 사용하였을 때 지상부 및 지하 부 생육과 R/S율이 가장 높았다. 암면 블록의 크기가 증 가할수록 함유할 수 있는 수분량은 증가한다. 그러나 작 물이 흡수하는 수분량은 고정되어 있으므로 육묘 기간동 안 S처리구는 건조 스트레스를, L처리구는 과습 스트레 스를 받은 것으로 생각된다. Block(1999)은 토마토 암면 재배시 초반에는 수분 함량을 40%로, 후반에는 60%로 유지하는 것이 적정하며 오히려 암면 내 낮은 수분 함 량이 지하부 생육을 촉진한다고 보고하였다.

정식 후 125일에 조사한 평균 과중은 육묘 일수 및 암면 블록 크기에 따른 차이를 보이지 않았으나 파종 후 37일간 온실에서 재배한 처리구는 상대적으로 정식 후 초기 생육이 매우 불량하였다(Table 5). 37일간 온실 에서 재배한 파프리카 묘는 정식 시기가 6월 중순으로 늦어지면서 고온 스트레스를 받아 초기 수량이 매우 낮 았던 것으로 보여진다. 23, 30일간 온실에서 재배한 파 프리카 묘는 5월 중에 암면 슬라브에 정식되었기 때문 에, 암면 블록보다 훨씬 표면적이 넓은 암면 슬라브가 많은 수분을 흡수하고 열전도율을 낮추어 근권부 고온 스트레스를 감소시켜 초기 생육 불량을 회피할 수 있었 던 것으로 생각된다.

단위면적당 수량은 23일간 폐쇄형 육묘 시스템에서 재 배한 S, M, L 및 온실 처리구에서 각각 35.2, 41.6, 42.2 및 20.0ton ha⁻¹로 평균 과중이 가장 높았던 37일간 폐쇄형 육묘 시스템에서 재배한 S처리구(12.1 ton ha⁻¹) 보다 훨씬 높았다. 폐쇄형 육묘 시스템에서 파프리카 육 묘시 암면 블록의 크기보다 육묘 일수가 정식 후 초기 수량에 더 큰 영향을 주며 육묘 일수를 23일까지 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. Choi et al.(2012)은 온실 재배시 육묘 일수가 30일인 처리구에서 파프리카 수량 이 가장 높았으며 40일 이상 처리구에서는 감소하였다 고 보고한 바 있다. 폐쇄형 육묘 시스템은 작물의 최적 재배 환경을 일정하게 유지할 수 있으므로 온실에서 동 일한 기간을 재배한 작물에 비하여 상대적으로 생육 속 도가 빠르기 때문에 적정 육묘 일수를 단축시킬 수 있 었다고 생각된다.

브로콜리(Dufault and Waters, 1985), 토마토(Weston and Zandstra, 1986), 파프리카(Weston, 1988) 등의 작물에서 육묘 단계에서의 근권 제한이 묘의 생육 및 정식 후 초기 생육을 억제시키나 총 수량에는 영향을 미치지 않는다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 파종 후 125일 후 한 번 만 과실 수량을 조사하였으므로 폐쇄형 육묘 시스템에서 육묘시 근권 제한이 정식 후 총 수량에 미치는 영향은 확 인할 수 없었다. 그러나, 폐쇄형 육묘 시스템을 이용하여 파프리카 묘를 재배했을 때 온실 관행 재배시보다 작은 크기(70 × 70 × 60mm)의 암면 블록을 사용하고 육묘 기간 을 23일로 단축하여도 우수한 품질의 묘를 생산할 수 있 음을 확인하였다. 따라서 폐쇄형 육묘 시스템을 이용하여 묘 생산시, 작은 크기의 암면 블록을 사용하고 육묘 기간 을 단축함으로써 재료비를 감축하고 단위 면적당/단위 기 간내 묘 생산량을 증가시켜서 경제적인 파프리카 건전묘 생산이 가능할 것으로 생각된다.