Original Articles

Journal of Bio-Environment Control. October 2021. 257-262
https://doi.org/10.12791/KSBEC.2021.30.4.257

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  •   1. 실험 장소 및 노동 기간과 작업 시간 측정

  •   2. 온실 1개 동에서의 작업 시간 계산

  •   3. 생육 조사

  •   4. 통계분석

  • 결과 및 고찰

서 론

농업은 근골격계 질환을 유발하는 고위험성 산업으로 분류되어 있으며 국내의 고위험성 작업 노출자 중 41%가 농작업에 종사하고 있다고 보고되었다(Lee 등, 2010). 국내 딸기 재배 농가들을 대상으로 한 기술 수요조사에서 노동력 절감, 품질향상, 토양관리, 병해충방제, 수량증대 등의 항목 중에서 가장 중점적으로 보급되어야 할 기술 항목 1순위로 ‘노동력 절감을 위한 기술’이 선정되었으며, 가장 먼저 해결되어야 할 기술 분야로 노동력 부족, 가격 하락, 육묘, 연작장해, 악성 노동, 품종교체, 로열티 지급 등의 항목 중에서 ‘노동력 부족’이 선정되기도 하는 등 부족한 노동력 문제의 해결 및 노동력 절감을 위한 기술개발은 농가에서 가장 필요로 하는 중요 문제이다(RDA, 2009). 딸기는 재배 작형에 따라 육묘부터 수확까지 짧게는 14개월, 길게는 18개월이 소요되며, 재배작업의 특성상 기계화가 어렵고 많은 노동력이 투입되는 것으로 조사되었다(Jun 등, 2011; RDA, 2009). 특히, 딸기는 전체 재배 기간 중 육묘에 소요되는 시간만 400시간/10a로 조사되었으며, 근육에 부하가 심한 악성 노동이 많아, 이를 해결하기 위해 한국 농민들의 체형에 맞춰 근육 부하를 줄이기 위한 작업 동작 개선, 고설식 벤치 개발 및 규격화 등 작업량을 줄이고 작업 효율성을 높이기 위한 연구가 진행되었다(Lee 등, 2010; Yu 등, 2005).

관행적으로 딸기 육묘 시에 유인 번식 방법이 사용되고 있지만 최근 많은 농가에서 삽목 번식 방법을 도입하고 있다. 유인 번식 방법은 모주와 런너의 연결이 유지된 채로 런너를 배지에 고정하여 자묘를 생산하는 방법으로 런너가 자가 독립영양체가 되기까지 모주로부터 수분과 양분을 공급받을 수 있어 안정적으로 묘를 생산할 수 있지만, 11개월 이상의 긴 육묘 기간과 높은 재식밀도에 의한 도장, 런너 고정 시기의 차이에서 발생하는 불균일한 묘소질 등의 단점을 갖고 있다(Kang 등 2019; Liu 등, 2019; Zheng 등, 2019). 삽목 육묘는 6월에 채취한 런너를 공중 습도가 높은 환경에서 배지에 삽목하여 자묘를 생산하는 방식으로 모주의 생산과 관리 없이 자묘만 관리하여 생산하기 때문에 육묘 기간이 짧고 노동력과 작업 시간이 절약되며 균일한 묘를 생산할 수 있는 장점이 있어 유럽 등에서 흔히 활용되고 있는 방법이다(Hwang 등, 2020; Kim 등, 2018). 하지만, 농가에서는 모주로부터 양분을 받는 유인묘와 달리 삽목묘는 외부 양분 유입 없이 홀로 자가 독립영양체로 생장하기 때문에 삽목묘의 생육이 유인묘보다 떨어진다는 인식을 하고 있으나, 정식 후 삽목묘와 유인묘 간의 생육 차이는 미비하다고 보고된 바 있다(Kang 등, 2020). 또한, 유인묘의 시기별 농작업 일정 등은 보고된 바 있지만(RDA, 2021), 세부적인 유인 방법과 삽목 방법 간의 주요 작업 시간 및 노동 기간의 비교 조사 데이터에 대한 학술적인 보고는 부족하다.

따라서, 본 연구는 농가에서 사용되고 있는 딸기 묘의 번식방식인 유인 번식 방법과 삽목 번식 방법에서의 노동 기간, 작업 시간 그리고 딸기 묘의 생육을 조사함으로써 2가지 번식 방법에 대한 작업 효율성을 비교하기 위해 수행되었다.

재료 및 방법

1. 실험 장소 및 노동 기간과 작업 시간 측정

2019년 3월 9일 ‘매향’ 품종 딸기를 생산하는 진주시 수곡면에 있는 농가의 아치형 플라스틱 온실 2개 동에서 실험을 진행하였다(Fig. 1). 2019년 4월 12일부터 9월 16일까지 매일 기록한 농가의 영농일지를 참고하여 유인묘와 삽목묘의 노동 기간을 기록하였으며(Fig. 2), 2019년 5월 27일부터 고설 벤치의 단위 면적(1.3m × 1.5m) 범위에 배치한 24구 딸기 육묘 전용 트레이(Drip-watering transplant box A-type 24-cell, Hwasung Co. Ltd., Okcheon, Korea) 4개에서 96개(4개 트레이×24구)의 딸기 유인묘 및 삽목묘 생산에 든 주요 작업 시간을 3반복으로 측정하였다. 2019년 5월 27일에 삽목 육묘를 위해 필요한 ‘삽수 채묘’와 ‘저장 전 처리’ 작업에 든 시간을 측정하였고, 2019년 6월 2일 ‘삽목 작업’과 ‘유인 작업’에 소요된 시간을 측정하였으며, 2019년 7월 22일에 유인 육묘를 위해 필요한 ‘모주 제거’ 작업 시간을, 2019년 8월 13일에 ‘자묘 간 분리’ 작업 시간을 측정하였다(Fig. 3). 유인 작업은 모주와 유인된 런너 및 자묘의 개체별 생육 속도에 따라, 작업 횟수가 달라지기 때문에, 생육 변수(모주의 자묘 생산량, 유인된 자묘의 런너 생산량 등)를 줄이고 작업 횟수를 통일시키기 위하여, 1차 묘 96개를 일괄적으로 유인시키는데 걸리는 작업 시간을 측정하였다.

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Fig. 1

The strawberry pinning transplant nursery greenhouse (A), and strawberry cutting transplant nursery greenhouse (B).

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Fig. 2

The chart of labor period required to produce pinning and cutting ‘Maehyang’ strawberry transplants in each greenhouse (8.5 m × 100 m, with 6 high-bench).

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Fig. 3

The main works and process of pinning and cutting for transplant production of ‘Maehyang’ strawberry.

2. 온실 1개 동에서의 작업 시간 계산

딸기 육묘 작업 시간의 계산은 단위 면적(1.3m × 1.5m)당 유인 방법과 삽목 방법의 작업 시간을 측정하였으며, 온실 1개 동(폭 8.5m, 길이 100m 내부의 95m 길이의 고설 벤치 6개)에서 한 사람이 작업하는 시간을 아래의 계산식으로 계산하였다.

온실 1개 동에서의 유인묘 생산 작업 시간

= 단위 면적당 유인 육묘 시간(유인 작업 시간 + 모주 제거 시간 + 자묘 간 분리 시간) × [(온실 내 고설 벤치 개수) × (온실 내 벤치 길이) ÷ (단위 면적의 세로 길이)]

온실 1개 동에서의 삽목묘 생산 작업 시간

= 단위 면적당 삽목 육묘 시간(삽수 채묘 시간 + 저장 전 처리 시간 + 삽목 작업 시간) × [(온실 내 고설 벤치 개수) × (온실 내 벤치 길이) ÷ (단위 면적의 세로 길이)]

3. 생육 조사

2019년 9월 16일에 유인묘와 삽목묘의 생육을 비교하기 위해 엽병장, 엽장, 엽폭, 엽수, SPAD, 관부직경, 근장, 엽면적, 그리고 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중을 측정하였다. SPAD값은 엽록소 측정기(SPAD-502, Konica Minolta Inc., Tokyo, Japan)를 이용하여 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎을 측정하였다. 관부 직경을 측정하기 위해 버니어캘리퍼스(CD-20CPX, Mitutoyo Co. Ltd., Kawasaki, Japan)를 사용하였으며, 엽면적은 엽면적 측정기(LI-3000, LICOR Inc., Lincoln, NE, USA)를 이용하여 측정하였다. 생체중과 건물중은 전자저울(EW220-3NM, Kern&Sohn GmbH., Balingen, Germany)을 이용하여 측정하였다. 건물중은 시료를 항온 건조기(Venticell-222, MMM Medcenter Einrichtungen GmbH., Planegg, Germany)를 이용하여 70℃에서 72시간 건조 시킨 후 측정하였다.

4. 통계분석

통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 하였고, 평균 간 비교는 최소유의차 검정(LSD, least significant difference)을 이용하여 5% 유의수준에서 각 처리 간 유의성을 검증하였다. 그래프는 SigmaPlot 프로그램(SigmaPlot 12.5, Systat Software Inc., San Jose, CA, USA)을 이용하여 나타냈다.

결과 및 고찰

유인묘 생산을 위한 평균 주요 작업 시간은 유인 작업에서 평균 1,158초가 소요되었으며, 모주 제거에 평균 151초, 자묘 간 분리에는 평균 381초가 소요되었다(Table 1). 삽목묘 생산을 위한 평균 주요 작업 시간은 삽수 채묘 작업에서 590초, 저장 전 처리에 743초, 삽목에 297초가 소요되었다. 이를 각각 한 사람이 하우스 1개 동에서 작업할 때 소요되는 평균 시간으로 환산하였을 때, 유인묘는 유인 작업에 총 122시간 14분, 모주 제거에 15시간 56분, 자묘 간 분리에 40시간 13분으로 총 178시간 23분의 작업 시간이 필요했으며, 삽목묘는 삽수 채묘에 62시간 16분, 저장 전 처리에 75시간 25분, 삽목에 31시간 21분으로 총 169시간 2분의 작업 시간이 필요했다(Table 2). 따라서, 하우스 1개 동에서 작업 시, 유인 방법이 삽목 방법보다 9시간 21분 더 작업 시간이 소요되는 것을 확인할 수 있었다. 2019년 9월 16일에 유인묘와 삽목묘 모두 출하가 완료되었으며, 유인묘의 노동 기간은 158일이 소요되는 반면, 삽목묘의 노동 기간은 113일로 작업 기간이 45일 단축된 것으로 나타났다(Fig. 2). 또한, 유인묘는 모주 관리, 유인 작업, 자묘 관리 등 2-3가지 이상의 작업을 동시에 수행해야 하는 기간이 50일 이상이었던 반면, 삽목묘는 2가지 이상의 작업을 동시에 수행해야 하는 기간이 1일 미만이었다. 또한, 삽목 방법의 경우 2주간의 가습 동안 온실 내부 상대습도의 관리 외에 추가적인 관리작업이 없어 ICT(Information and Communications Technology)를 활용한 온실제어 및 모니터링 시스템을 적용할 경우 작업 효율성이 더 증대될 것으로 판단된다. 따라서, 삽목 작업은 유인 작업에 비해 작업 시간과 노동 기간도 더 짧고 동시 작업을 진행하는 때도 적어 노동 효율성이 높은 것으로 판단된다.

Table 1.

The average work time for main works required to produce on pinning and cutting propagation methods of ‘Maehyang’ strawberry transplants in the unit area (1.3 m × 1.5 m).

Propagation
method
Pinning
workz
Elimination of
mother plant
Division of
daughter plant
Cutting
collection
Pretreatment
before storage
Cutting
work
Pinning 1,158 ± 39.61 sy 151 ± 16.56 s 381 ± 10.40 s -
Cutting - 590 ± 17.46 s 743 ± 73.02 s 297 ± 7.36 s

zThe actual pinning work does not end with one time, but 3 - 5 times or more over 41 days depending on the growth of the mother and daughter plants.

ys = second.

Table 2.

The average work time for main works required to produce for pinning and cutting propagation methods of ‘Maehyang’ strawberry transplants in the greenhouse (8.5 m × 100 m, with 6 high-bench).

Propagation
method
Pinning
workz
Elimination of
mother plant
Division of
daughter plant
Cutting
collection
Pretreatment
before storage
Cutting
work
Total work
time
Pinning 122 hy 14 m 15 h 56 m 40 h 13 m - 178 h 23 m
Cutting - 62 h 16 m 75 h 25 m 31 h 21 m 169 h 02 m

zThe actual pinning work does not end with one time, but 3 - 5 times or more over 41 days depending on the growth of the mother and daughter plants.

yh = hour, m = minute, and s = second.

Fig. 4Table 3은 생산된 유인묘와 삽목묘의 지상부 생육을 나타낸 것이다. 각 처리 간 엽병장, 엽장, 엽폭, SPAD, 관부직경 및 엽면적은 통계적으로 유의적인 차이가 없었으나, 엽수는 삽목묘에서 유인묘에 비해 유의성 있게 더 높은 값을 나타내었다. 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중은 각 처리 간 통계적으로 유의적인 차이가 없었으나, 근장은 삽목묘에서 유인묘에 비해 유의적으로 더 길었다. Bartczak 등(2007)은 딸기 모주로부터 발생한 자묘의 발생 시기가 늦을수록 엽수의 감소가 관찰되었을 뿐, 출하된 자묘 간 생육에는 유의적인 차이가 없었다고 보고하였으며, Kang 등(2020)은 정식 후 삽목묘와 유인묘의 생육 간에 유의적인 차이가 없었다고 보고하였다. 본 연구에서 발생한 유인묘와 삽목묘 간 엽수의 차이는 런너의 발생 시기에 따라 자묘 간 고정 시기가 달랐던 유인묘와 달리 삽목묘는 런너에서 유사한 생육을 가진 자묘를 모든 트레이에 일시에 고정했기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 일반적으로 딸기 자묘의 뿌리 길이는 엽수나 식물체의 크기 등이 클수록 더 길어지는 경향을 보인다(Bish 등, 2002; Bussell 등, 2007). 따라서 엽수가 더 많았던 삽목묘에서 유인묘에 비해 근장이 더 길었던 것으로 판단된다. 따라서 삽목묘는 유인묘의 생육과 비교하여 엽수와 근장의 유의적인 차이가 없었다.

/media/sites/phpf/2021-030-04/N0090300402/images/phpf_30_04_02_F4.jpg
Fig. 4

The growth of pinning and cutting ‘Maehyang’ strawberry transplants.

Table 3.

Growth characteristics of ‘Maehyang’ strawberry transplants as affected by pinning and cutting propagation methods (n = 24).

Propagation
method
Petiole
length

(cm)
Leaf
length

(cm)
Leaf
width

(cm)
No. of
leaves
SPAD Crown
diameter

(mm)
Root
length

(cm)
Leaf
area
(cm2/plant)
Shoot Root
Fresh
weight
(g/plant)
Dry
weight
(g/plant)
Fresh weight

(g/plant)
Dry weight

(g/plant)
Pinning 29.80 9.15 6.14 4.21 41.21 9.57 16.28 343.17 16.67 3.60 3.71 0.58
Cutting 28.18 8.96 5.81 5.33 41.17 10.00 19.45 378.36 19.24 4.32 3.80 0.68
LSDz 2.07NS 0.65NS 0.38NS 0.49*** 1.29NS 0.64NS 2.41* 77.82NS 3.82NS 0.93NS 0.50NS 0.10NS

zNS not significant, *, *** Significant at p = 0.05, or 0.001% level, respectively, by LSD.

위 결과를 종합하면, 딸기 삽목 방법은 유인 방법에 비해 작업 시간과 노동 기간을 단축하였으며, 삽목묘는 유인묘와 비교했을 때 생육에서도 유의적인 차이가 없는 것을 확인하였다. 따라서 삽목 방법은 딸기 묘의 생육 저하 없이 균일한 묘를 대량 생산할 수 있으며, 작업 시간 절약, 노동 효율성 향상 등과 함께 ICT의 접목이 용이하여 딸기의 스마트 육묘가 가능한 방법인 것으로 판단된다.

Acknowledgements

본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 농산물산지유통센터(APC) 기반 딸기 연중 재배를 위한 삽목묘 대량번식과 화아분화 기술개발 사업의 지원을 받아 연구되었음(118078-2).

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