마늘은 중앙아시아가 원산지인 고온·장일식물로(Kamenetsky, 2007) 인경채소로 분류 한다. 마늘은 일장이 길어지면 구형성 이 촉진되고 및 초장증가와 2차 생장이 억제되고 엽경/구 비율 에 따라 한계일장은 12시간정도로 알려져 있다(Park and Lee, 1979). 마늘의 인편을 배양 할 때 20°C 이하의 온도에서는 생 육이나 광합성이 활발하며, 그 이상의 온도에서는 스트레스를 받는다(Oh et al., 2014). 마늘의 구 비대는 지온이 높을수록 엽수, 엽 경비 및 2차 생장이 증가하는 반면 엽초장은 억제되 고(Hwang, 1994), 수량은 인편의 크기가 클수록, 재식밀도가 높을수록 높다(Hwang et al., 2002)고 알려져 있다. 구비대시 구로 축적되는 수용성 탄수화물은 엽보다 엽초에서 함량이 높 아 엽초로 부터의 분배가 더 많았고(Nam, 2003), 토양수분 퍼 텐셜이 높을수록 생육초기 생장이 좋다고 하였다(Nam et al., 2005). 엽이 마늘의 인경비대에 미치는 영향을 살펴보면 제5엽 적제가 무처리에 비하여 약 28.9%의 수량감소가 있었고(Kim, 1980), Lee and Lee (1981)는 수확 시 까지 구 비대에 엽들의 역할이 중요하므로 보호할 필요성이 있다고 하였다. 본 연구는 최근 기후변화에 의한 한지형 마늘의 가을철 조기 출현과 생 육초기 이상기후를 가정한 출현엽의 제거 정도가 생육 및 수 량에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다.
재료 및 방법
시험재료 및 재배방법
시험재료인 마늘은 단양종을 사용하였으며 인편의 무게는 5 g 내외의 우량 인편을 선별하여 파종 하루 전 벤레이트-T 500배 액과 디메토유제 1,000배액에 1시간 정도 침지한 후 꺼내어 음건하였다. 시험은 충청북도 단양군 어상천면 대전리에 위치 한 충청북도농업기술원 마늘연구소에서 2012년부터 2014년까 지 수행되었다.
파종 전 토양전면에 토양살충제(에토프입제)를 12 kg/10 a 살 포하였고, 시비는 전량기비로 10 a 당 퇴비 2,000 kg을 전면 균일하게 살포하고 경운한 다음 파종 3일 전에 질소 25 kg, 인산 7.7 kg, 가리 12.8 kg을 기준하여 토양검정을 통한 검정 시비로 질소와 칼리는 기비로 40%, 추비로 60%를 2회 나누 어 시용 하였고, 인산은 전량 기비로 시용하였다.
재식밀도는 휴폭 110 cm ×휴간 40 cm의 두둑을 만들어 조 간 20 cm ×주간 10 cm로 조절하여 파종한 후 3 cm 정도 복 토하였으며, 너비 120 cm의 투명무공비닐(두께 0.02 mm)을 이 용 피복하였다. 파종은 10월 20일에 하였고 시험구는 난괴법 3반복으로 배치하였다. 월동 후 고자리파리 방제를 위한 토양 살충제(카보입제)를 1회 살포하였으며, 엽초 추출은 전체 출현 기 중 엽초가 5 cm 정도 자랐을 때 실시하였고, 엽초 추출 후 흙으로 비닐을 덮어 주었다.
엽 제거는 출현 엽수가 4매일 때 기부부터 1엽, 2엽, 3엽 및 4엽 제거를 실시하여 최종 4엽은 지상부 생육 부분 전체를 제거 하였다. 또한 생육 시기별 엽 제거가 구 비대에 미치는 영향을 구명코자 3월, 4월 및 5월에 1번엽부터 6번엽까지 각 부위의 엽을 1매 씩 제거한 다음 생육을 관찰하였으며 기타 관리는 마늘 표준재배법에 준하였다.
생육조사 및 분석
생육조사는 농촌진흥청 농사시험연구조사기준(RDA, 2012) 을 참조하여 생육이 균일한 지점을 선정하여 20주를 엽수, 엽 폭, 엽초장, 엽초경 등을 출현 후부터 주기적으로 조사하였다. 엽 면적은 엽 면적계(LI-3100, Licor, U.S.A), 엽록소는 엽록 소 측정기(SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 조사하였다. 수확은 일반마늘 수확기인 6월 20일 수확한 다음 구의 특성 인 구경, 구고, 인편수, 구중 등은 수분함량이 65% 정도로 건 조된 수확 후 30일 후 조사를 실시하였으며, 수량조사는 농촌 진흥청 수량계산 규정에 준하여 조사하였다. 무게는 전자저울 (M-29582, Swiss)로, 구고와 구경의 길이와 폭은 버니어캘리 퍼스(CD-20CP, Japan)를 이용하여 측정하였다. 각종 형질조사 시험결과는 PC용 통계패키지인 MYSTAT (Choi, 2000)를 이 용하여 분석하였다.
결과 및 고찰
마늘 생육초기 엽 제거 정도별 생육을 살펴보면 출현율은 제거정도별 차이가 나타지 않았던 반면 초장 및 엽초장과 엽 수는 4엽 제거에서 생육이 억제되는 경향을 보였고, 엽초경 및 엽폭은 처리간 차이를 보이지 않았다(Table 1). 엽 제거에 의 한 초장은 4엽 제거에서 상당히 억제 되었는데 이는 4엽 발생 후 엽 전체를 제거한 영향으로 추측되었으며 이후 발생된 엽초 와 엽 생장에도 상당한 영향을 미쳤을 것으로 생각 되었다.
엽 제거 정도별 화경장은 1엽 제거에서 52.9 cm로 가장 짧 았으나, 화경경은 처리 간 차이를 보이지 않았다. 마늘의 화경 생성은 생육 초기에 완성되며 생육초기 엽 제거가 화경의 생 육 일정하게 영향을 미쳤을 가능성에 관해서는 연구해 보아야 할 부분으로 생각 되었다. 엽 면적은 무처리에서 441.3 cm2 였 으나, 4엽 제거에서는 320.6 cm2로 엽 제거 정도가 클수록 엽 면적이 줄어드는 경향을 보였다. 마늘의 엽은 생육 기간 동안 10 ~ 12매(Kamenetsky, 2007), 또는 8~10매(RDA, 2013) 정도 발생하는 것으로 알려져 있으며 엽 면적은 발생 후 존재하는 엽수와 관련이 있을 것으로 생각되었고 엽록소(SPDA 값) 함량 은 처리 간 차이를 보이지 않았다(Table 2).
엽 제거 정도별 마늘의 구중은 무처리에서 30.1 g/주였던 반 면 4엽 제거 에서는 23.0 g/주로 엽 제거 정도가 클수록 구중 이 가벼워지는 경향을 보였다(Table 3). 구고 및 구 폭도 같은 경향으로 줄어들었으며, 구형지수는 엽제거정도가 클수록 타 원형을 나타내었고, 인편수와 이차생장은 엽제거에의한 영향 을 받지 않은 것으로 나타났다(Table 3). 엽 제거와 마늘의 구 비대와의 관계에서 Kim (1980)은 인경비대에 가장 효과적인 엽은 제5엽이며, 다음이 6엽, 4엽순 이라고 하였고, Lee & Lee (1981)는 마늘 수확 19일전 최종엽 + 최종직전엽의 절제 는 내층의 인편중을 감소시킨다고 하였다. Lee (1981)는 단위 엽 면적당 동화능력이 가장 컸던 것은 제4엽 이었으므로 제 3 엽, 제4엽, 제5병, 제6엽의 보호가 중요하다고 한 것과 관련 본 실험에서도 4엽 제거에서 구중이 가장 많이 줄어 같은 결과 를 보였다. Lee (1981)는 인편수와 이차생장에 관하여 잎의 적제 또는 잔존은 인편수의 분화에 영향을 주지 않았고 제1, 제2엽의 적제는 2차 생장에 효과적이라고 하였는데, 본 실험 에서도 인편수는 처리 간 차이가 없어 같은 결과를 보였다.
엽 제거에 따른 수량을 조사한 결과 1엽 및 2엽 제거는 수 량에 영향을 미치지 않았으나 3엽과 4엽 제거에서는 수량이 일정하게 줄어드는 경향을 보여 엽 제거 정도가 구중 감소에 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다(Fig. 1).
엽 제거 부위와 시기에 따른 구중 변화를 살펴보면 엽 제거 시기가 늦어질수록 구중 감소폭이 큰 경향을 보였고, 부위별 로는 제 4엽 제거에서 구중 감소가 가장 컸으며, 이후 5엽 과 6엽도 같은 경향을 보였다(Fig. 2). 마늘엽과 구 비대와 관련 하여 Lee (1981)는 마늘의 수확 19일 전에 잎의 절제와 관련 하여 최종엽과 최종 직전엽의 절제가 내층의 인편 중을 감소 시켰으며, Kim (1980)은 제 5엽이 인경비대에 가장 효과적이 라고 한 보고와 일치하였다. 따라서 마늘의 잎은 제 4엽 이후 잎의 보존과 관리가 수량에 많은 영향을 줄 수 있는 것으로 판단되었으며, 기후변화에 의한 한지형마늘의 가을철 조기 출 현에 의한 피해는 4엽 출현 이전까지는 전체 수량에 큰 영향 을 주지 않을 것으로 생각 되었다.
적 요
한지형 마늘의 엽 제거 정도에 따른 피해양상을 구명코자 단양종 마늘을 시험재료로 출현 후 1엽, 2엽, 3엽, 4엽 제거 후 생육을 조사하였다. 엽생육은 4엽 제거에서 저조하였으며, 엽초경 또한 같은 경향을 보였다. 엽 면적은 무제거 및 1엽 제거에서 441.3 cm2/주 및 458.5 cm2/주 였으나 3엽 및 4엽 제거에서는 320 cm2/주로 엽 면적이 줄어드는 경향을 보였다. 조기출현정도별 생체중, 뿌리수를 조사한 결과 엽 피해가 클 수록 적어지는 경향을 보였고, 출현율은 일정한 경향을 보이 지 않았다. 초장, 엽수, 엽초장, 엽초경 등의 지상부 생육은 엽 제거 정도가 클수록 생육이 저조하였으며 화경생육 및 엽록소 함량은 일정한 경향을 보이지 않았다. 구중은 엽 제거 정도가 클수록 적어지는 경향을 보였고, 구형지수는 엽 피해가 클수 록 타원형의 형태를 보였다. 인편수 및 이차생장은 엽 피해와 관계없이 일정한 경향을 보이지 않았다. 엽 부위가 구 비대에 미치는 영향을 검토한 결과 제거시기에 관계없이 4번엽 제거 에서 구비대가 가장 억제 되었다. 엽 피해 정도별 수량조사결 과 무제거(946 kg/10a) 대비 4엽 제거(698 kg/10a)에서 26.2% 정도 감수되었다.
