서 론

최근 온난화에 대응한 다양한 열대·아열대 작물들이 국내에 도입되어 재배되고 있다(Ahn et al., 2012; Uhm et al., 2014; Seong et al., 2015). 파파야는 파파야과에 속하는 다년생 식물로 원산지가 멕시코 남부 및 열대 아프리카이다. 파파야는 오래전부터 전통의학에서 많이 이용되어 왔으며(Nadkarni 1954; Arvind et al., 2013), 최근에는 생리 활성 분석 및 의학적 응용에 관한 상당한 연구들이 진행되고 있어 기능성 식품으로서도 중요한 가치를 차지하고 있다(Vijay 등, 2014). 파파야의 완숙과는 과일 등으로 이용되지만, 미숙과인 그린파파야는 동남아 지역 등에서 샐러드 등 중요한 채소 요리로 이용되는데(McDermoot & Nancie, 1992), 그린파파야에는 완숙 과일보다 비타민, 파파인 효소 및 항산화 기능을 하는 폴리페놀 등이 더 많이 함유된 것으로 알려져 있다(Krishna et al., 2008; Arvind et al., 2013; Vijay et al., 2014). 최근 국내에서 동남아 등 다문화 가족의 증가와 함께 청과용 그린 파파야에 대한 수요가 증가되고 있어 금후 새로운 건강 채소로서 그린 파파야의 개발이 요구되고 있다(Choi et al., 2013). 현재 국내에서의 파파야 재배는 가온재배를 이용한 완숙과 및 그린 파파야 생산이 이루어지고 있으나 가온재배에 따른 경영비 증가는 물론 그린 파파야 생산의 경우에도 파종 후 10개월 이상이 소요되어 봄 정식을 할 경우 연내 수확이 불가능하다. 따라서 청과용 그린 파파야 생산을 위한 무가온 재배 및 첫 수확기 단축을 위한 생산기술이 요구되고 있다. 파파야의 육묘기 제한요인에 대한 연구로서 육묘 시 상토 종류(Bhardwaj, 2013; Ritesh K. et al., 2015), 차광(Baiyeri, 2006), 종자 전처리(Yahira, 1979; Vikas R. et al., 2015) 및 종자휴면 등(Chako & Singh, 1966)에 관한 연구가 이루어진 바 있으나 육묘기간에 관한 연구는 전혀 찾아볼 수 없다. 이는 열대·아열대 재배 지역의 기후 여건상 장기 육묘의 필요성이 없기 때문으로 생각된다. 본 시험은 무 가온 재배에서 청과용 그린 파파야의 수확기 단축을 위한 파파야의 육묘기간이 생육 및 수량성에 미치는 효과를 검토하고자 수행되었다.

재료 및 방법

본 시험은 제주도 제주시 오등동(해발 180m: 33^o 28.110 N, 126^o 31.076 E)에 위치한 농촌진흥청 온난화 대응농업연구소 시험포장에서 수행되었다. 재배품종은 파파야 조생종인 ‘Red lady’(일본 Futaba 종묘, 왜성종) 품종을 공시하였다. 육묘기간은 13개월(2014년 3월 5일 파종) 11개월(2014년 5월 5일 파종), 9개월(2014년 7월 5일 파종), 7개월(2014년 9월 5일 파종), 5개월(2014년 11월 5일 파종), 3개월(2015년 1월 5일 파종)의 6처리로 각각 정식 일로부터 역산하여 파종하였다.

파종은 32공 플러그트레이에 육묘 상토(바로커, 서울 농자재)를 충전하여 파종하였으며 1차 이식은 파종 후 2개월에 직경 12cm 흑색 비닐포트에, 2차 이식은 1차 이식 후 3개월 후에 직경 20cm 포트에 각각 이식을 하고 정식 시 까지 육묘를 하였다. 이식 후 모종의 비절 현상을 막기 위하여 4종 복합비료(한방양액비료, 코실)를 1,000배액을 희석하여 월 2-3회 관주(250-500mL/주) 하였다. 육묘는 유리온실에서 하였으며 온도관리는 최저 18^oC, 최고 30^oC가 넘지 않도록 하였다.

정식은 2015년 4월 5일 무가온 비가림 하우스 내에 하였다. 재식거리는 이랑 폭 180cm, 포기사이 200cm에 1조식으로 정식 하였으며 이랑은 흑색 부직포(Weed stop, 삼랑)로 멀칭 하였다.

시비는 10a당 퇴비 2,500kg과 소석회 100kg, 질소, 인산, 칼리는 성분량으로 각각 20kg, 28kg, 20kg을 정식 20일 전에 전량 기비로 시용하였다. 관수 방법은 점적호스를 이용하여 관수하였으며 관수량은 간이 pF 측정기(JET FILL, 2752; U.S.A.)를 이용하여 관수 개시 시점을 생육초기에는 pF 1.8, 수확기에는 pF 2.0으로 하였다. 추비는 질소질 비료를 정식 2개월 후에 2.5kg, 5개월 후에 4.0kg을 관수 시에 동시에 시용하였다.

하우스 온도관리는 초기에는 야간에 측창을 닫아 관리하였고 주간에는 최고온도 30^oC가 넘을 경우 환기되도록 설정 하였다. 파파야의 인공수분을 위해서 개화시기부터 오전 9시 이전에 수그루의 꽃가루를 채취하여 이용하였다. 재배 중 적과는 하지 않았으며 첫 수확 일은 과일 무게가 200-300g 정도 나가는 시기를 기준으로 하였다. 최종 수확은 난방을 하지 않는 관계로 하우스 내 야간 기온이 15^oC 이하로 떨어지는 12월 17일 종료하였다. 과실 생장 속도의 변화를 측정하기 위하여 3개월 정식 모종의 개화가 시작되는 시기에 맞춰 8월 19일부터 10일 간격으로 처리구당 10개의 과실의 길이(果高)와 직경(果徑)을 조사하였다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며 반복당 30주(108m²)로 하였다. 실험결과의 통계처리는 SAS (Statistical Analysis System, Ver. 9.2) 프로그램을 이용하여 Duncan의 다중검정(Duncan’s multiple range test)으로 처리간 유의성을 검정하였다.

결과 및 고찰

정식시 묘의 생육특성을 보면 육묘기간에 따라 생육차이를 보였는데(Fig. 1., Table 1), 초장의 경우 11개월 이상의 육묘에서 74cm 정도 자란 반면 3개월 육묘에서는 9.3cm로 가장 작았다. 경경, 마디 수, 잎 크기, 생체 중 및 근중의 생육에서 모두 비슷한 경향을 보여 육묘기간이 길어질수록 생육량이 증가하는 경향을 보였다. 특히 지하부 생육인 근중에서 육묘기간에 따라 큰 차이를 보였으며 3개월 육묘 1.1g에 비하여 13개월 육묘에서 115g으로 크게 증가하였다. 일반적으로 채소작물에서 육묘 일수는 정식 후 활착과 수량 등에 영향을 주는데 작물에 따라 차이가 있지만 지나치게 어린 묘는 도장할 우려가 있고 노화된 묘도 초세 안정이나 수량에 영향을 줄 수 있다(Choi et al., 1999; Lee et al., 2001; Choi et al., 2002; Seong et al., 2002). 그러나 본 시험에서 육묘기간이 길어짐에 따라 생육량이 증가했던 것은 육묘기간이 증가함에 따라 포트 크기를 점차적으로 넓혀주었고, 양분 공급 등으로 인한 지하부 환경이 작물 생육에 제한적 요인으로 작용하지 않았기 때문으로 생각된다(Yu et al., 2002).

Fig. 1

Papaya seedlings before planting on April 5, 2015. Nursery period was 13(A), 11(B), 9(C), 7(D), 5(E) and 3months(F).

최종 수확시 착과 및 생육 모습은 Fig. 4와 같다. 육묘기간에 따른 첫 수확일 수는 13개월 육묘에서 8월 18일로 빠른 경향을 보여 정식 후 137일이 소요되었으며, 다음이 11개월 및 9개월 육묘로 각각 8월 25일(144일)과 8월 30일(149일) 순이었다. 7개월 및 5개월 육묘에서는 각각 9월 5일(154일)과 9월 14일(163일)에 수확되었으며, 3개월 육묘에서는 10월 2일 수확으로 184일이 소요되어 가장 길었다(Table 2). 주당 총 과중은 육묘기간이 짧아질수록 과중이 가벼운 경향을 보였는데 13개월 육묘에서 33,942g으로 가장 무거웠으며, 다음이 11개월 및 9개월 육묘에서 각각 25,523g 및 27,182g으로 비슷하였고, 7개월 육묘부터는 22,670g으로 크게 감소하여 3개월 육묘에서 18,135g으로 가장 가벼웠다(Table 2). 주당 수확 과수는 13개월 육묘에서 31.5개로 가장 많았으며, 다음이 11개월과 7개월 육묘 순이었으며 나머지 처리에서는 23개 정도로 처리 간 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 개당 과중은 13개월 육묘에서 1,078g으로 가장 무거웠으며 7개월 육묘 이후부터 가벼워지는 경향으로 3개월 육묘에서 765g으로 가장 가벼웠다. 과일 길이(果長)와 과일직경(果徑)은 육묘기간이 짧았던 3개월 육묘에서 작아졌으나 처리 간 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(Table 2).

Fig. 4

Fruiting shape of green papaya by nursery period in non-heated green house(Nursery period; A: 13months, B: 11months, C: 9months, D: 7months, E: 5months and F: 3months). Photos were taken in 15, Dec. 2015.

10a당 총 수량은 육묘기간이 길었던 13개월에서 3,360kg으로 가장 많았으며 다음이 11개월과 9개월 육묘에서 각각 2,527kg 및 2,691kg으로 차이를 보이지 않았다. 7개월 육묘와 5개월 육묘에서 각각 2,244kg, 2,035kg으로 적어졌으며 3개월 육묘에서는 1,795kg으로 가장 적었다. 과중 500g 이상의 상품수량에서도 역시 장기 육묘처리구에서 증가하였으며 육묘기간이 짧아질수록 상품수량도 감소하는 경향을 보였다(Table 2). 총수량 및 상품수량 모두 7개월 육묘 이후에서 크게 감소되었는데 따라서 파파야 육묘 재배시 수량성을 높이기 위해서는 9개월 정도는 육묘하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

대체로 일반 과채류의 경우 적정 육묘기간보다 길어지게 되면 작물 뿌리의 노화 등으로 인하여 활착이 더디고 수량이 감소되는 것으로 보고되고 있으나(Kemble et al., 1994), 본 파파야의 경우 장기 육묘에 따른 생육 증가에 따라 포트의 면적도 충분히 넓혀주어 일반 플러그 육묘와 같이 포트 크기가 작물의 생육에 제한 요인으로 작용하지 않았던 것으로 생각된다. 일반적으로 육묘 용기가 커질수록 지상부와 지하부의 환경이 개선되므로 묘의 생육이 촉진되고 수량이 증가하는 것은 잘 알려진 사실이다(Kemble et al., 1994; Weston, 1998).

생육기간 중 과일 직경과 길이의 생육을 비교한 결과(Fig. 2-3), 대체로 육묘기간이 짧았던 처리구에서 생육이 늦어지는 결과를 보였는데, 과일 직경보다는 과일 길이에서 큰 생육 차이를 보였다. 이는 품종적인 특성에서 오는 차이로 생각되었다. 한편 과일 직경은 10월 중순까지는 크게 증가하다가 이후 완만한 생장을 보였으며, 과일 길이의 경우 전 생육기간 내내 증가하는 특징을 보였다.

Fig. 2

Time course of fruit diameter by nursery period of green papaya in the non-heated greenhouse (A: 13months, B: 11months, C: 9months, D: 7months, E: 5months and F: 3months).

Fig. 3

Time course of fruit length by nursery period of green papaya in the non-heated greenhouse (A: 13months, B: 11months, C: 9months, D: 7months, E: 5months and F: 3months).

이상의 결과 청과용 파파야 생산시 수량성 및 상품성을 증가시키기 위해서는 13개월의 장기 육묘가 가장 유리할 것으로 생각되나, 장기 육묘에 따른 경영비 등을 고려한다면(data not shown), 9개월 육묘 정도가 가장 바람직할 것으로 생각 된다. 타이완 등 현지에서의 파파야 육묘는 2-3개월 후 노지 정식이 이루어지고 있으나 (Rao et al., 1991), 우리나라의 경우 기후여건이 현지와는 다르고 2-3개월 육묘 후 노지정식을 할 경우 연내청과용 그린 파파야 생산이 어렵다. 따라서 현재는 가온시설 내에서 완숙과 및 청과용 파파야를 생산하고 있는데, 무가온 시설재배의 환경을 고려하면 가능한 육묘기간을 늘려 정식 후 생육을 촉진 시키는 것이 중요 할 것으로 생각된다. 파파야 노지 재배에 있어서 결실기를 앞당기기 위해서는 개화를 촉진시켜야 되는데 이는 터널, 멀칭재배, 시비 및 관수 등으로 생육 및 개화를 촉진시킬 수 있다고 하였다(Murata, 1964). 본 시험에서 육묘기간이 길어진 요인도 생육을 촉진시켰던 것으로 생각된다. Katayama & Takeshi(1968)는 일본의 미야자키 지역에서 파파야 노지 재배시 봄에 파종하여 같은 해에 정식을 하면 착과되지 않았으나, 전년도 봄에 파종하여 이듬해에 정식(15개월 모종)을 하면 미숙과 수확은 물론 개화소요일수도 짧아지는 결과를 보고하였는데, 결국 이처럼 파파야의 경우 육묘기간을 길게 하여 충분한 영양생장을 시켜 정식하는 것도 무가온 시설재배에서도 수확기를 촉진시키는 방법이 될 것으로 생각된다. 본 시험에서는 일시 수확으로 수확 시기에 따라 연속적으로 수확을 하지 않았지만 금후 이러한 연구도 지속적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.