서 론
콜레우스(Plectranthus scutellarioides)는 꿀풀과(Lamiaceae) 열대성 초화로, 필리핀, 말레이 제도, 동남아시아 등 여러 지역에 자생한다(Lebowitz, 2011). 콜레우스는 엽색이 다양하고 형태적 변이가 크며, 초여름부터 늦가을까지 관상이 가능해 화분과 화단 소재로 널리 이용된다(Cho 등, 2019; Jeon 등, 2024). 다채로운 엽색과 빠른 생육 특성은 도시 경관 개선과 정서적 안정에 기여하여 최근 조경 분야에서 열대풍 조성에 적합한 관상 소재로 주목된다(Jeon 등, 2024). Lee 등(2024)은 고온기에도 생육이 안정적인 열대 원산 식물을 활용한 열대풍 가로 화단 도입이 여름철 가로 경관의 다양성과 미적 가치를 높이고, 계절과 기념일에 집중된 제한적 꽃 소비 구조를 보완하는 데 효과적이라고 평가하였다. 이러한 특성으로 콜레우스는 화훼 및 조경 산업에서 여름철 초화로 활용도가 높아지고 있으며, 잠재적 산업 가치가 크다.
콜레우스는 균일한 품종 특성과 상품성 확보를 위해 주로 삽목 번식을 이용한다(Cho 등, 2019). 삽목 발근에는 배지 종류, 모주 연령, 발근 호르몬 농도 등 여러 요소가 관여한다(Negri 등, 2025). 특히 배지는 삽수의 발근 속도뿐만 아니라 발근 후 뿌리 생장과 정식 후 활착까지 영향을 미치는 핵심 요소로 보고되었다(Avery와 Beyl, 1991; Couvillon과 Erez, 1980). 따라서 배지의 물리적·화학적 특성은 우량한 삽목묘 생산에 직접적인 영향을 미치며, 재배 현장에서 필수적으로 고려되어야 한다.
콜레우스 삽목시 피트모스, 중성 피트모스, 모래 처리 간 발근 시점은 차이가 없었다(Hitchcock, 1928). 이식 후 생장은 배지에 따라 달라져, 피트모스에서는 생장이 지연된 반면 중성 피트모스에서는 촉진되어 더 큰 근계가 형성되었다(Hitchcock, 1928). 피트모스, 펄라이트, 퇴비 및 혼합배지를 이용한 연구에서 콜레우스 삽목묘의 생육이 배지에 따라 유의하게 달랐으며, 펄라이트에서 근수가 가장 많았고 피트모스 처리에서 생육이 가장 우수하였다(Sajjadinia 등, 2011). 모래, 펄라이트, 피트모스, 펄라이트와 피트모스 1:1 혼합배지를 비교한 결과, 발근율은 펄라이트 단용 배지에서 100%로 가장 높았으며 혼합배지에서 발근 후 성장률이 가장 우수해 발근묘의 품질이 향상되었다(Vâșcă-Zamfir 등, 2022).
피트모스는 상토 조제의 주요 원료로 널리 이용되며(Kim, 2003), 내부에 다수의 미세 공극이 존재하여 보수성이 높다(Choi 등, 2000). 식물의 적정 생육을 위한 공극률을 85% 이상, 기상은 20－30%로 제시되었다(De Boodt와 Verdonck, 1972; Gruda와 Schnitzler, 2004). 이를 충족하기 위해 다른 배지와 혼합하여 물리성을 개선할 수 있다(De Boodt와 Verdonck, 1972). 펄라이트는 물리적으로 안정적이며 배수성이 우수하고 공기와 수분 용적 측면에서 이상적인 물리적 특성을 지닌다(Wilson, 1986). 그러나 기존 연구는 주로 단일 배지 처리 또는 제한된 조합에 국한되었기 때문에, 피트모스와 펄라이트 혼합 비율이 발근 및 초기 생육 반응에 미치는 영향을 직접적으로 규명한 사례는 부족하다.
본 연구는 콜레우스를 대상으로 피트모스와 펄라이트 혼합 비율에 따른 삽수의 생존율과 초기 생육 반응을 규명하고자 하였다. 이를 통해 최적의 배지 조성을 제시함으로써 건강하고 균일한 삽목묘 생산을 도모하고, 나아가 콜레우스의 산업적 활용과 열대풍 화단 및 도시 조경에서의 응용 가능성을 높이고자 하였다.
재료 및 방법
1. 실험 재료
식물 재료는 콜레우스(Plectranthus scutellarioides) ‘Pinkplosion’과 ‘Heartbreaker’ 두 품종으로, 서울여자대학교 Information and Communication Technologies(ICT) 융합 스마트형 온실에서 재배 중인 모주로부터 채취하였다. 삽수는 길이 약 5－6cm, 2－3마디를 포함하도록 절단하였고 상부에 잎 2－4매가 남도록 준비하였다. 준비한 삽수는 72공 플러그 트레이에 삽목하였다.
2. 처리 및 실험 조건
배지 처리는 피트모스(PT, Sunshine, Sun Gro Horticulture, Canada)와 펄라이트(PL, Ecolite, Homan Co, Jeongeup, Korea)의 혼합 비율을 PT:PL=1:0, 1:1, 1:2, 0:1(v/v)로 설정하였으며, 원예범용 상토(Commercial substrate, Hanareum, Shinsung Mineral Co., Ltd, Seongnam, Korea)를 포함하여 총 5처리로 구성하였다. 처리별 삽수는 5반복, 반복당 5주씩 배치하였다. 실험은 서울여자대학교 ICT 융합 스마트형 온실에서 2025년 6월 27일부터 7월 18일까지 총 21일간 수행하였으며, 삽목 기간 동안 50% 차광막(Shade Net 50%, Jayeon OEM, China)을 설치하였다. 온실 주/야간 평균 온도는 28℃/ 26℃였고, 평균 상대 습도는 76 ± 2%로 유지하였다. 광은 자연광을 기본으로 하고 필요 시 보광등을 사용하였으며, 평균 광합성광량자속밀도 79.6 ± 8.1µmol·m-2·s-1이었다. 관수는 수돗물(전기전도도 0.1dS·m-1, pH 6.6－6.9)을 이용해 2일 간격으로 저면관수하였다.
3. 조사 항목
콜레우스 삽수의 생육 조사는 삽목 후 7, 14, 21일에 온실에서 수행하였다. 뿌리 특성은 실험 종료 시점에 조사하였다. 근장은 가장 긴 뿌리를 디지털 캘리퍼스(DC150-2, CAS Corp., Yangju, Korea)로 측정하였고, 근수는 직접 계수하여 측정하였다. 생존율은 조사 시점마다 전체 삽수에서 고사 여부를 확인하여 산출하였다. 지상부 특성은 초장과 엽수를 조사하였다. 초장은 삽수의 기부에서부터 정단부까지 디지털 캘리퍼스로 측정하였으며 엽수는 육안으로 계수하였다. 생체중은 수확 직후 전자저울(PAG213, OHAUS Co., Parsippany, USA)로 측정하였고, 건물중은 70℃ 건조기(HB-502L, Hanbaek Scientific Technologies, Bucheon, Korea)에서 72시간 건조 후 전자저울로 측정하였다.
4. 실험 설계 및 통계분석
실험구 배치는 분할구 배치법으로 5반복하였으며, 주구는 배지 처리, 세구는 품종 ‘Pinkplosion’과 ‘Heartbreaker’으로 설정하였다. 각 처리 간의 통계적 유의성은 R 프로그램(ver.4.5.1, Development Core Team, Vienna, Austria)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 평균 간 유의성은 Duncan의 다중검정법(p ≤ 0.05)을 실시하였으며, 그래프 작성은 Sigma Plot 10.0 프로그램(Sigma Plot Software, System Software Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 작성하였다.
결과 및 고찰
콜레우스 ‘Pinkplosion’의 근수는 PT:PL=1:1과 1:2 혼합배지에서 각각 53.0개, 51.2개로 다른 처리보다 유의하게 많았다(Fig. 1A와 2A). ‘Heartbreaker’의 근수는 PT:PL=1:2 혼합배지에서 35.4개로 유의적으로 가장 높았다(Fig. 1B와 2B). PT:PL=0:1 단용 배지에서 ‘Pinkplosion’과 ‘Heartbreaker’ 각각 16.8개, 18.0개로 유의적으로 가장 낮았다(Fig. 1A와 B). ‘Pinkplosion’의 근장은 PT:PL=1:2 혼합배지에서 9.1cm로 가장 길었고, PT:PL=0:1 단용 배지에서 2.0cm로 가장 짧았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Fig. 1C와 2A). ‘Heartbreaker’의 근장도 PT:PL=1:2에서 13.6cm로 가장 길었고, PT:PL=0:1에서 3.5cm로 가장 짧았으나 통계적으로 유의하지 않았다(Fig. 1D와 2B). 피트모스는 배지의 공극과 수분 보유력 등 물리성을 개선하기 위해 다른 배지와 혼합되며, 강도가 높아 물리성을 유지하기 쉬운 펄라이트를 혼합하는 것이 보편적이다(Shim 등, 2016; Wilson, 1986). Shim 등(2016)의 연구에서 공극률의 액상과 기상을 분석한 결과, 피트모스에서 액상이 가장 높고 기상은 피트모스와 펄라이트 혼합배지에서 펄라이트 비율이 높아질수록 향상되었다. 피트모스의 액상은 90.42%이고 펄라이트의 액상은 25.36%로 차이가 났으며 기상은 피트모스와 펄라이트를 8:2로 혼합했을 때 19.31% 였고 2:8로 혼합했을 때 46.26%로 펄라이트 비율이 클수록 높아졌다(Kim과 Kim 2011). 또한 피트모스 단용배지에서보다 피트모스와 펄라이트를 혼합하였을 때 상승하는 경향이 나타나 물리적·화학적 성질의 개선 효과가 확인되었다(Shim 등, 2016).
Fig. 1.
Root growth parameters of coleus (Plectranthus scutellarioides) propagated from stem cuttings under different substrate compositions for 21days. Substrate treatments were peatmoss (PT): perlite (PL) = 1:0, 1:1, 1:2, 0:1 (v/v), and a commercial substrate. Number of roots (A, B) and root length (C, D) were measured in cultivars ‘Pinkplosion’ (A, C) and ‘Heartbreaker’ (B, D). Data were collected 21 days after cutting. Error bars represent standard errors of the mean values (n = 5). The different letters above the days treatment indicate statistically significant differences between substrate treatment at (p ≤ 0.05) based on the results of Duncan’s multiple range test and NS is non-significant.
피트모스와 펄라이트 혼합배지와 펄라이트 단용 배지에서 생존율은 90.0%에서 100.0%로 유의적으로 높게 유지되었다(Fig. 3A와 B). ‘Pinkplosion’의 생존율은 PT:PL=0:1 단용 배지에서 100.0%로 가장 높았고(Fig. 3A), ‘Heartbreaker’의 생존율은 PT:PL=0:1 단용 배지와 PT:PL= 1:2 혼합배지에서 생존율 100.0%를 보였다(Fig. 3B). 반면 PT:PL=1:0 단용 배지에서 생존율이 급격히 저하되어 ‘Pinkplosion’, ‘Heartbreaker’ 의 생존율은 46.6%, 36.0%에 불과하였다(Fig. 3A와 B). 피트모스는 많은 미세 공극을 보유하여 보수성이 매우 우수하고 높은 완충력을 보이지만(Alam과 Chong, 2006; Kim, 2003; Shin 등, 2012) 기상률이 약 4.1%로 낮아 통기성이 불량해 생육 저하와 과습이 우려된다(Choi 등, 2000). 콜레우스는 pH 4.7 미만, pH 7.0 이상에서 생장이 저하되며 pH 5.5－6.3에서 최적의 생장을 보인다(Whipker 등, 2024). 콜레우스의 발근 pH 범위는 4.0－10.0로 보고되었으나(Alam과 Chong, 2006), 피트모스는 pH 2.96－3.81의 강산성을 띠어 pH 교정이 필요하다(Shim 등, 2016; Shin 등, 2012). pH 4.2에서 오이 잎 조직 고사, 황화, 백화 등 일부 생육이상이 보고되었으며, 이는 낮은 pH로 인해 알루미늄이 식물체에 과잉 흡수되어 질소와 칼슘이 부족해 야기된 것으로 보인다(Kim 등, 2012). 본 실험에서도 같은 경향이 확인되었으며, 피트모스 단용 배지에서 콜레우스 두 품종의 생존율과 생육이 저하되었다. 이는 높은 산도와 낮은 통기성으로 인한 과습 때문으로 판단된다.
Fig. 3.
Changes in survival rates of coleus (Plectranthus scutellarioides) cultivars ‘Pinkplosion’ (A) and ‘Heartbreaker’ (B) after cutting propagation in different substrates, peatmoss (PT): perlite (PL) = 1:0, 1:1, 1:2, 0:1 (v/v), and commercial substrate. Data were collected immediately after cutting (day 0) and at 7, 14, and 21 days thereafter. Error bars represent standard errors of the mean values (n = 5). The different letters above the days treatment indicate statistically significant differences between substrate treatment at (p ≤ 0.05) based on the results of Duncan’s multiple range test.
‘Pinkplosion’의 엽수는 상토 처리에서 6.6개로 가장 높았고 PT:PL=1:0 단용 배지에서 3.6개로 가장 낮았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Fig. 4A). ‘Heartbreaker’의 엽수도 상토 처리에서 7.2개로 가장 높았고 PT:PL=1:0 단용 배지에서 3.6개로 가장 낮았으나 처리 간 차이의 유의성은 없었다(Fig. 4B). 초장은 두 품종 모두 처리 간 유의한 차이를 보였다. ‘Pinkplosion’의 초장은 PT:PL=1:2 혼합배지에서 9.4cm 로 가장 길었으며, ‘Heartbreaker’도 동일한 처리에서 9.4cm 로 가장 길었다(Fig. 4C와 D). 이는 오크라(Abelmoschus esculentus L.) 연구에서 보고된 PT:PL=1:2 혼합배지에서 초장이 가장 길었던 결과와 일치한다(Lee 등, 2022). 두 품종 모두 PT:PL= 1:0 단용 배지에서 각각 4.4cm, 4.7cm로 가장 짧았다(Fig. 4C와 D). 피트모스와 펄라이트 혼합배지에서 단용 배지 대비 생육이 우수한 사례는 여러 작물에서 보고되었다. Sweet basil(Ocimum basilicum)에서는 1배 양액 처리 시 피트모스 단용 배지의 생체중은 84g인 반면 펄라이트 혼합배지에서는 105g으로 생장이 유의적으로 증가하였으며, 정유 함량이 또한 향상되었다(Baeck과 Park, 2001). 피트모스의 포장용수량은 672%로 높아 동일한 관수 조건에서 과습의 위험이 크지만, 펄라이트는 포장용수량이 231%로 낮아 배수성은 우수하나 보수력과 양분 보유력이 부족하였다(Baeck과 Park, 2001). 그러나 두 배지를 1:1로 혼합한 배지의 포장용수량은 402% 수준으로 낮아졌다(Baeck과 Park, 2001). pH는 5.09인 피트모스 단용 배지보다 1:1 혼합에서 5.20으로 상승하여, 이화학적 특성이 상호 보완되었다(Baeck과 Park, 2001). Shim 등(2016)에서도 피트모스와 혼합에 따라 pH가 상승되는 경향이 보고되었다. 오크라에서도 PT:PL=1:2 혼합배지가 발아율 76%로 가장 높았고 파종 70일 후에도 생존한 유일한 처리였다(Lee 등, 2022). 70일차 초장, 엽폭, 엽장은 11.9cm, 52.1cm, 51.5cm였고 파종 28일 이후부터 꾸준히 증가해 육묘기 성장이 가장 우수하였다(Lee 등, 2022). Lee 등(2022)은 작물마다 적정한 토양 통기성과 보수성이 존재하며, 오크라의 경우 PT:PL=1:2 혼합배지가 이를 충족하여 육묘기 생육이 가장 우수하였다. 선행 연구의 결과와 일치하게 본 연구에서도 콜레우스 ‘Pinkplosion’과 ‘Heartbreaker’ 또한 PT:PL=1:2 혼합배지에서 초장, 근수, 생존율이 상대적으로 양호하였다. 이는 피트모스와 펄라이트 혼합에 따른 이화학적 특성이 상호 보완된 데 기인한 것으로 보인다. 따라서 피트모스와 펄라이트 혼합, 특히 PT:PL=1:2 비율은 콜레우스 삽목 배지로 적절한 배지 조성으로 판단된다.
Fig. 4.
Changes in number of leaves (A, B) and plant height (C, D) of coleus (Plectranthus scutellarioides) cultivars ‘Pinkplosion’ (A, C) and ‘Heartbreaker’ (B, D) after cutting propagation in different substrates, peatmoss (PT): perlite (PL) = 1:0, 1:1, 1:2, 0:1 (v/v), and commercial substrate. Data were collected immediately after cutting (day 0) and at 0,7, 14, and 21 days thereafter. Error bars represent standard errors of the mean values (n = 5). The different letters above the days treatment indicate statistically significant differences between substrate treatment at (p ≤ 0.05) based on the results of Duncan’s multiple range tests and NS is non-significant.
콜레우스 ‘Pinkplosion’, ‘Heartbreaker’의 PT:PL=1:2 혼합배지에서 지상부 생체중은 각각 1449.2 ± 111.6, 1982.4 ± 393.0mg으로 가장 높았고 지상부 건물중도 65.0 ± 5.4, 81.0 ± 17.0mg으로 가장 높았으나 통계적으로 처리 간 유의한 차이는 없었다(Table 1). 지하부의 경우, ‘Pinkplosion’의 건물중은 PT:PL=1:1 혼합배지에서 12.8 ± 1.8mg으로 가장 높았지만 생체중은 PT:PL=1:2 혼합배지에서 372.0 ± 42.5mg으로 가장 높았다(Table 1). ‘Heartbreaker’은 건물중, 생체중 모두 PT:PL=1:2 혼합배지에서 각각 17.4 ± 4.2, 509.6 ± 148.0mg으로 가장 높았으나 처리 간 유의성은 없었다(Table 1). 국화(Dendranthema grandiflorum) ‘백마’ 연구에서는 지상부 생체중이 PT:PL=1:3과 2:2 혼합배지에서 각각 1.90, 2.04g으로 가장 높았고 지하부 생체중의 경우 PT:PL=2:2 혼합배지에서 0.09g로 가장 높았으며 이를 혼합배지의 개선된 물리적 특성에 기인한 결과로 해석되었다(Yoo와 Roh, 2012). 본 연구에서도 피트모스와 펄라이트 혼합배지에서 단용 배지보다 물리적 특성을 개선해 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중이 높게 나타나는 경향이 관찰되었다. Shoot:root ratio는 품종과 처리 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, ‘Pinkplosion’에서는 PT:PL=1:0 단용 배지에서 4.51 ± 0.89로 가장 낮고 PT:PL=0:1 단용 배지에서 6.21 ± 1.37로 가장 높았다. ‘Heartbreaker’에서는 PT:PL=1:0 단용 배지에서 3.04 ± 0.35로 가장 낮고 PT:PL=1:1 혼합배지에서 9.24 ± 4.22로 가장 높았다(Table 1). 이는 배지 조성이 지상부와 지하부 간 생장 균형에 영향을 줄 수 있음을 시사한다. Ericsson(1995)은 Shoot:root ratio가 단순한 생체 분배 지표가 아니라 무기물, 광, CO2공급 조건과 같은 환경 요인에 따라 달라진다고 보고하였으며, 이러한 결과는 장기적인 정식 후 활착 성공률과 초기 생육 안정성에 중요한 영향을 미칠 수 있으므로 후속 생장 평가가 요구된다.
Table 1.
Root and shoot ratio, shoot fresh weight, shoot dry weight, root fresh weight, and root dry weight of coleus (Plectranthus scutellarioides) cultivars ‘Pinkplosion’ and ‘Heartbreaker’ grown in different substrate compositions.
| Parameters | ||||||
| Cultivarz | Treatment |
Shoot:root ratio | Shoot | Root | ||
|
Fresh weight (mg) |
Dry weight (mg) |
Fresh weight (mg) |
Dry weight (mg) | |||
| Pinkplosion | 1:0 | 4.51 ± 0.89y | 793.8 ± 93.1 | 48.8 ± 7.3 | 320.0 ± 86.9 | 12.2 ± 2.8 |
| 1:1 | 4.73 ± 0.33 | 1221.2 ± 226.4 | 62.4 ± 12.0 | 315.0 ± 31.7 | 12.8 ± 1.8 | |
| 1:2 | 5.82 ± 0.52 | 1449.2 ± 111.6 | 65.0 ± 5.4 | 372.0 ± 42.5 | 11.6 ± 1.5 | |
| 0:1 | 6.21 ± 1.37 | 1060.0 ± 304.0 | 53.2 ± 14.9 | 239.8 ± 85.2 | 8.4 ± 3.2 | |
| Commercial substrate | 5.60 ± 0.79 | 1473.2 ± 315.8 | 61.6 ± 13.2 | 329.6 ± 61.2 | 10.4 ± 1.4 | |
| Significance | NSx | NS | NS | NS | NS | |
| Heartbreaker | 1:0 | 3.04 ± 0.35 | 880.2 ± 113.0 | 46.8 ± 6.7 | 499.4 ± 86.4 | 16.4 ± 2.8 |
| 1:1 | 9.24 ± 4.22 | 1352.4 ± 408.5 | 51.2 ± 16.7 | 330.8 ± 126.0 | 10.2 ± 4.3 | |
| 1:2 | 4.83 ± 0.60 | 1982.4 ± 393.0 | 81.0 ± 17.0 | 509.6 ± 148.0 | 17.4 ± 4.2 | |
| 0:1 | 6.86 ± 1.36 | 1071.0 ± 172.2 | 50.8 ± 9.0 | 177.2 ± 63.0 | 6.8 ± 2.1 | |
| Commercial substrate | 4.24 ± 0.35 | 889.8 ± 119.9 | 32.2 ± 4.6 | 277.6 ± 40.8 | 7.6 ± 1.0 | |
| Significance | NS | NS | NS | NS | NS | |
콜레우스는 국내 조경과 화단 조성에서 주목받는 대표적 열대풍 관상식물이며, 안정적인 묘 생산을 위해서는 배지 조성 연구가 필수적이다. 본 연구는 피트모스와 펄라이트 혼합 비율에 따른 삽목 발근 및 초기 생육 특성을 평가하였다. 피트모스 단용 배지에서는 생존율과 생육이 저하되는 경향이 나타났으며, 피트모스와 펄라이트 혼합배지에서 펄라이트 비율이 높아질수록 발근과 생육이 가장 양호하였다. 콜레우스의 균일하고 우량한 삽목묘를 생산하기 위해서는 PT:PL=1:2 혼합배지를 사용하는 것이 가장 적합한 것으로 판단된다.
