서 론

박과 채소에 속하는 Bitter gourd(Momordica charantia L.)는 인도, 중국, 아프리카, 남미 등 아열대 지역에서 주 요 채소로 재배되고 있으며, 비타민, 미네랄이 풍부하며 독특한 쓴맛을 지니고 있는 것이 특징이다(Bohme와 Pinker, 2007). 국내에서는 여주로, 일본에서는 니가우리, 고야, 이 밖에도 bitter melon, bitter squash, balsam pear 등 지역적으로 다양하게 불린다. 여주는 열매, 잎, 뿌리 등 모든 부분이 이용 가능한데 인도의 Ayurveda에 의하면 오래전부터 위염, 변비, 구충, 류머티즘 등의 치 료에도 이용되어 왔다고 한다(Begum 등, 1997). 최근에 는 여주 열매가 당뇨병을 비롯하여 항바이러스, 소아마 비, 항 에이즈 등의 치료에도 긍정적인 효과가 있는 것 으로 알려져 있으며(Ali 등, 1993; Sitasawad 등, 2000; Fonseka 등, 2007; Yanive와 Bachrach 2005; Tsang 등, 2008), 여주 잎에도 상당한 양의 활성물질인 momordicine 이 함유된 것이 보고되었다(Puspawati, 2008).

최근 온난화에 대응하여 국내에서도 다양한 아열대 채 소가 재배되고 있으며(Seong 등, 2008; Ahn 등, 2012; Kim 등, 2014; Uhm 등, 2014) 금후에도 소비가 증가될 것으로 전망되고 있다(Kim 등, 2013). 여주의 경우 국내 에서도 그 기능성이 알려지면서 약 16ha 정도가 재배되 고 있으며 주 재배 작형은 노지재배와 비가림 시설재배 로 대체로 4-5월경에 정식하여 9-10월까지 수확하는 작 형이다(Seong 등, 2014). 여주에 대한 국내 연구로 기능 성분 분석(Park 등, 2007; Lee 등, 2012; Moon 등, 2014) 및 품종 육성(Lee 등, 2013), 항 당뇨(Kim, 2013), 식품소재 개발(An 2014; Moon과 Choi 2014) 등 연구 가 이루어지고 있으나 여주의 생산성 및 품질 향상을 위한 재배기술은 미흡한 편이다. 따라서 본 시험에서는 여주의 무가온 하우스내 입체재배시 적정 재식밀도를 구 명코자 수행되었다.

재료 및 방법

본 시험은 제주도 제주시 오등동(해발 180m: 33° 28.110 N, 126° 31.076 E)에 위치한 농촌진흥청 온난화 대응농업연구소 시험포장에서 수행되었다. 재배품종은 ‘ 에라부’(일본 야에農藝) 품종을 공시하여 2014년 2월 25일에 32공 플러그트레이에 육묘 상토(바로커, 서울농 자재)를 충전하여 파종하였다. 육묘는 유리온실에서 하 였으며 온도관리는 최저 18°C, 최고 30°C가 넘지 않도 록 관리하였다. 정식은 본엽 2매 정도 자란 모종을 3월 26일 무가온 하우스내에 정식하였다. 재식밀도는 235plants·10a^-1 (215×200cm), 305plants·10a^-1 (160×200cm), 380plants·10a^-1 (130×200cm: 이랑폭×포기사이)의 3처리 로 하였다. 이는 보통 시설하우스인 5.6m 폭에 입체재 배로 각각 3, 4, 5열 재배를 한 형태이다(Fig. 1). 정식 은 이랑 중앙에 점적호스를 설치하고 이랑은 흑색비닐 로 피복하였고 이랑과 이랑 사이는 잡초 발생을 억제하 기 위해서 흑색 부직포(Weed stop)로 멀칭 하였다. 시 험구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며 구당 면적은 52m²로 하였다. 관수 방법은 점적호스를 이용하여 관수 하였으며 관수량은 간이 pF 측정기를 이용하여 관수 개시점을 생육초기에는 pF 1.8, 수확기에는 pF 2.0으로 하였다. 시비는 10a당 퇴비 2,500kg과 소석회 100kg, 질 소, 인산, 칼리는 성분량으로 각각 20, 28, 20kg 씩을 정식 20일 전에 시용하였다. 유인시설은 이랑위에 파이 프(Ø25)를 2m 간격으로 지면과 20° 각도로 비스듬히 세 우고, 그 위에 화훼용 그물망(가로세로 길이: 12cm ×12cm)으로 네트를 설치하였다. 유인방법은 자만(子蔓) 6줄기 유인재배로 친만(親蔓)을 1.5m 정도 높이에서 적 심을 하고 충실한 자만을 좌우로 3개씩 총 6줄기를 유 인하였다. 자만은 유인선 끝에서 적심을 하였으며 손만 은 초세를 보아가며 적절하게 제거하였다(Fig. 2). 또한 병든 잎과 하엽, 햇볕을 가라는 잎 등은 수시로 적엽을 해 주었으며 지상부 30cm 이하의 곁가지는 조기에 제거 하였다. 수분은 인공수분을 하였는데 오전 10시 이전에 주 2-3회 정도로 수꽃 하나로 2-3개의 암꽃에 수분 시켰 다. 수확은 6월 7일부터 7월 28일까지 52일간 1-2일 간 격으로 20cm 정도 크기에 달한 과일을 수확하였으며 상 품과 와 비상품과(곡과: 굽은 각도 20° 이상)로 구분하였 다. 시설 내 재식밀도별 광도의 차이를 측정하기 위해 생육 중기에 시설 밖과 시설내의 각 처리별 상(지면 위 150cm), 중(지면 위 80cm), 하(지면 위 30cm) 부분의 광도를 흐린 날과 맑은 날로 구분하여 Quantum Meter(BQM: SUN-5457, AII)를 이용하여 측정하였다. 광합성은 맑은 날 지상부 150cm 부위에 착생한 엽을 정식 후 78일에 광합성 측정기(LI-6400, LI-COR., USA)를 이용하여 측정하였다.

Fig. 1.

Regional difference of intensity of light by planting density(plants·10a^-1) in greenhouse condition. A: Clear day, B: Cloudy day. U: upper part of stalks(150cm over the ground), M: middle part of stalks(80cm over the ground), L: lower part of stalks(30cm over the ground).

Fig. 2.

Difference of photosynthetic rate by planting density( plants·10a^-1) in greenhouse condition. Measured leaves of middle part of the stalks(above ground 150cm) of growing satage( 78 days after transplanting).

결과 및 고찰

재배기간 동안의 하우 내 주간 기온 최고 25-30°C, 야 간 기온은 15-18°C정도였고 습도는 야간 80-90%, 주간 50-60% 정도 유지한 결과 생육에 큰 지장은 없었다(데 이터 생략). 6월 14일-18일 동안 측정한 시설 및 노지의 광도는 그림 1과 같다. 재식밀도 간 광량의 차이를 보였 는데 맑은 날 외기 100%(1,669μmol·m^-2·s^-1)에 비하여 시설 내 재식밀도 처리 간 상단부위는 55-70%, 중간부 위의 광량은 9-39%, 하단 부위의 경우 3-12%로 하단 부위로 갈수록 광량이 줄어들었다. 특히 재식밀도가 높 았던 380plants·10a^-1의 경우 상단부위에 비하여 하단부 위는 5.5%로 광량이 가장 적었으며, 305plants·10a^-1에서 7.9%, 235plants·10a^-1의 경우 17.9%로 재식밀도가 높을 수록 상단부에 비하여 하단부에 투과되는 광량이 저조하 였다. 이와 같은 광량의 차이가 식물 생육에 큰 영향을 미치는 것은 이미 잘 알려져 있다(Kaname와 Itagi; 1972, Kanahama와 Saito; 1984).

흐린 날의 경우 하우스 외부 100%에 비하여 상단부 위에서 44-69% 중간부위의 19-46% 하단부위의 경우 4- 20% 정도를 보였다. 흐린 날의 경우에도 재식밀도가 높 았던 380plants·10a^-1의 처리구에서 상단부위 344μmol·m^-2·s^-1 에 비하여 하단부위에서 9.8%(34μmol·m^-2·s^-1)로 가장 낮 았다.

전체적으로 맑은 날과 흐린 날 모두 재식밀도가 높아 질수록 중간부위와 하단부위의 투과 광량이 줄어드는 경 향을 보였다. 이와 같은 재식밀도에 따른 투광량의 차이 는 광합성 특성에도 영향을 미쳤다(Fig. 3). 재식밀도에 따른 광합성량은 235, 305, 380plants·10a^-1 순으로 재식 밀도가 낮을수록 높았다.

Fig. 3.

Training method of bitter gourd in staking cultication under non-heated greenhouse, 6 lateral vines woth ponching the main vine.

재식밀도에 따른 과일크기의 변이에서 과장(果長)은 33.9-37.0cm 정도로 차이가 없었으며 과경(果徑) 역시 56.8-61.8mm로 처리 간 차이를 보이지 않았다. 경경에서 도 31.2-31.7mm로 처리 간 통계적 유의차는 없었다(Table 1). 그러나 근중의 경우 재식밀도가 적었던 235plants·10a^-1 처리구에서 113.1g으로 가장 무거웠으며 다음이 305plants·10a^-1 처리구에서 106.4g, 380plants·10a^-1 처리구 에서 96.9g으로 가장 가벼워 재식밀도가 높을수록 지하 부의 생육이 저조함을 알 수 있었는데 이는 제한된 sink - source에서의 경쟁에 기인 한 것으로 생각되었다(Peil 과 López-Gálvez, 2001).

주당 수확과수는 재식밀도가 가장 적은 235plants·10a^-1 처리구에서 60.7개로 가장 많았으며, 재식밀도가 증가함 에 따라 유의한 감소를 보였다(Table 1). 평균과중도 같 은 경향을 보여 305plants·10a^-1 처리구에서 338.7g으로 가장 무거웠다.

재식밀도가 적었던 235plants·10a^-1 처리구에서 주당 근중이 무거웠고 수확 과수가 많았던 것은 밀식구에 비 하여 생육공간이 충분하여 광 투과나 광합성 등의 생육 환경이 유리했기 때문으로 생각되며 과중이 가벼웠던 것 은 과수가 많은 만큼 상대적으로 과중이 가벼워졌을 것 으로 생각된다. 밀식할수록 주당 근중과 주당 수확과수, 평균과중 등이 감소하였는데, 이는 시설 재배시 밀식에 의한 식물체의 수광량 부족 등에 기인하는 것으로 생각 되었다. 대체로 과채류 재배시 재식밀도가 감소하면 수 확 과수가 많아지며 밀식 재배시에는 평균 과중이 감소 하는 경향을 나타낸다(Akinci 등, 2000; El-Hamed와 Elwan, 2011).Fig .4

Fig. 4.

Comparison of growing shape of each treatments. Number of plants were 235(A), 305(B) and 380 plants(C) per 10a. Optimal harvesting stage of bitter gourd fruits(D).

총 수량은 재식밀도 305plants·10a^-1 처리구에서 5,393kg 으로 가장 많았으며 다음이 380plants·10a^-1 처리구에서 4,587kg 이었고 재식밀도가 적었던 235plants·10a^-1 처리구 에서 4,068kg으로 가장 적었다. 상품수량 역시 총수량이 많았던 305plants·10a^-1 처리구에서 4,767kg으로 가장 많 았으며 235plants·10a^-1 처리구(3,629kg)에 비하여 24%, 380plants·10a^-1 처리구(4,587kg)에 비하여 13% 정도 증 수되었다(Table 1). Kename와 Itagi(1972)는 오이와 토마 토의 재식 방법 시험에서 이랑폭을 135cm, 108cm 및 90cm로 하였을 때, 108cm에서 증수 및 품질 향상 효과 가 높았다고 하였는데 이는 작물에 따른 적정 재식밀도 를 보여주며 본 시험에서도 305plants·10a^-1 처리구에서 증수 및 품질 향상 효과가 인정되었다.

또한 재식주수가 많아지면 종자, 유인관리 등 경영비가 늘어날 것으로 생각되며 본 시험의 경우 305plants·10a^-1에 서 밀식 처리구(380plants·10a^-1)에 비하여 95만 원 정도의 추가 이익을 가져올 수 있었다. 따라서 봄에 정식하여 8월 이전에 수확하는 단기간의 여주 무가온 하우스내 입체재 배에서의 적정 재식밀도는 10a당 305주(재식거리 160 ×200cm) 정도가 적당할 것으로 판단되었다.