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마늘은 일정기간의 저온을 거친 후 고온과 장일에서 인경비대가 이루어지는 특성을 가지고 있는 관계로 한지형 마늘 재배지역에서는 월동과 지온상승(Hwang and Cho, 1988)의 목적으로 비닐피복을 통한 마늘 재배를 하고 있다. 마늘 재배에서 투명 P.E 필름 멀칭은 마늘생장 촉진과 수확기를 앞당기는 효과(Hwang and Cho, 1988)는 물론 지상부와 근계의 발육 촉진, 구비대 증가, 구형성, 성숙과 노화를 동시에 촉진 시키며, 이차생장, 열구 및 불완전 추대율의 현저한 증가(Chung, 1987)효과가 있어 많이 이용되고 있다. 한지형 마늘의 비닐 멀칭은 파종 후 11월 하순경에 이루어지고, 겨울철을 지난 후 마늘의 엽초가 지상에 출현하기 시작 할 때 비닐의 구멍을 뚫고 유인을 해주는데 이 작업에 투입되는 노동력은 전체 투입노동력의 9%정도를 차지하고 있어(Lee, 2010) 생력화를 위한 기술개발이 시급한 실정으로, Song et. al.,(1998)은 PE 비닐+4월 중순 복토구와 PE 비닐 4월 중순 제거구에서 상품성이 높은 마늘이 생산된다고 하였으며, Lim and Lee(2000)는 왕겨+투명 PE 필름 멀칭을 하면 2차 생장을 억제하고 제초제 살포를 하지 않는 장점이 있다는 보고만 있을 정도로 매우 미흡한 실정으로 재배기술을 확립하는 것이 시급한 과제이다. 따라서 마늘 엽초유인방법을 생력화 하고 비닐 절개에 의한 엽초유인이 마늘 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하여 체계적인 재배기술을 확립하는 기초자료를 얻고자 실험을 실시하였다.

재료 및 방법

 시험 전 토양의 이화학적 특성은 Table 1과 같으며, 토양분석은 농촌진흥청 토양화학분석법(RDA, 2011)에 의하여 실시하였다. 시험에 사용한 마늘은 단양종으로 하였고, 파종 전 종구 소독을 한 다음 2011년 10월 20일 파종하였다. 파종 후 비닐을 피복하였으며, 엽초유인은 3가지 방법으로 하였는데, 이듬해 3월 하순에 인력을 이용하여 비닐을 뚫고 유인하는 관행유인, 4월 초에 관리기를 이용하여 피복비닐 위로 복토를 한 다음 재식열을 따라 비닐을 절개하여 엽초를 유인하는 비닐 절개유인, 4월 10일 피복 비닐을 일시제거 하는 방법을 사용하였다.

Table 1. Chemical properties of the experimental field.

 엽초유인 방법별 생육을 조사하기 위하여 지온계(Cambell, U.S.A)를 마늘의 근권 깊이인 지하 10 cm지점에 설치하여 지중온도 변화를 조사하였으며, 생육은 출현 직후인 2월 28일부터 약 30일 간격으로, 엽록소 함량은 비닐 일시제거 직후인 4월 17일 및 5월 14일에 엽록소 측정계(SPAD 501, Minolta, Japan)를 이용하여 엽의 중간부분을 2회 5반복 조사하였다. 수확 후 구의 특성조사는 구경, 구고, 인편수 등에 대하여 수분함량이 65% 정도로 건조된 수확 후 30일 이후에 구중, 구경, 구고, 인편수, 이차생장, 수량 등을 조사하였으며, 당도는 당도계(Refractometer, Atago, Japan)를 이용하였고, 시험결과는 PC용 통계패키지인 MYSTAT(최, 1998)을 이용하여 분석하였다.

결과 및 고찰

 마늘의 엽초유인방법에 따른 토양온도 변화는 Fig. 1에서 보는바와 같이 P.E 필름 피복(관행)과 비닐절개에서는 지온이 비슷하게 유지되었던 반면, 비닐 일시제거에서는 토양온도가 높게 유지되었다. 이와 같은 결과는 관행과 비닐절개에서는 마늘 엽초유인 후 잡초제거와 생육기 토양온도의 과도한 상승에 의한 이차생장 방지를 위한 토양의 복토에 따른 것으로 생각되었으며, 마늘의 생장 및 품질에도 영향을 미쳤을 것으로 판단되었다.

Fig. 1. Effect on soil temperature by leaf sheath training methods.

 비닐절개 방법에 따른 마늘 초장의 생육은 비닐 일시제거에서 초기 생육이 다소 양호하였으나 후기로 갈수록 차이가 없었다(Fig. 2). 비닐 일시제거에서 초기생육이 좋았던 것은 관행 재배와 비닐 절개와 달리 비닐을 4월 10일경에 제거함으로서 초기에 비닐 피복 내 온도가 높게 유지된 것이 원인일 것으로 생각 되었으며, 이는 투명P.E 필름피복에서 초장생장이 좋았다는 보고와 비슷한 결과를 보였다(Yoon, 2010).

Fig. 2. Seasonal changes in plant growth of northern-type garlic (Allium sativum L.)by leaf sheath training methods

 엽초경의 생장은 Fig. 3에서와 같이 4월 상순까지 모든 처리에서 엽초의 굵기가 비슷하게 유지되었으나, 4월 상순 이후에는 관행과 비닐절개 유인에서 굵었는데 이는 Song et. al.,(1998)의 한지형마늘에서 P.E 필름 멀칭 재배 시 피복기간이 길수록 지상부 건물중이 무거워지는 경향을 보였다는 결과와 Chung(1987)의 P.E. 멀칭은 지상부와 근계의 발육을 촉진시켰다는 보고와 같은 결과이었다.

Fig. 3. Seasonal changes in leaf sheath growth on leaf sheath training method in northern- type garlic (Allium sativum L.).

 엽록소 함량(Spad 값)은 관행과 비닐절개유인에서는 시기별엽록소 변화가 적었으나, 비닐 일시제거에서는 엽록소 함량의 변화가 컸다(Fig. 4). 식물에서의 엽록소 합성은 광도와 관계가 있는데 이는 사과에서 차광 후 다시 광 조사를 충분히 해주면 Fv/Fm 값이 대조구와 비슷한 수준까지 회복되나 엽록소함량은 점점 작아지고 광산화적 손상은 최소한으로 줄여 환경에 순응한다는 보고(Ma and Cheng, 2004)와는 다소 차이를 나타냈다. 이는 비닐 일시제거에서는 완전 차광 상태가 아닌 투과광에 의한 광합성이 있었고 비닐제거에 의한 직사광선 노출에 의해 엽록소 함량이 높았던 것으로 판단되었다.

Fig. 4. Effect of SPAD value on leaf sheath training method in northern type garlic (Allium ativum L.)

 엽초유인 방법별 마늘 지하부 생육은 Table 2에서 보는바와 같이 지하부 특성의 구중, 구경, 구고 그리고 구형지수는 대체로 관행과 비닐절개에서는 차이가 없었으나, 일시제거에서는 작거나, 가벼워지는 경향이었다. 인편수는 관행에서 주당 5.8개로 적었으나, 비닐절개와 비닐 일시제거에서는 주당 6.0개로 차이가 없었다. 2차 생장은 비닐 절개에서 3.2%로 다른 처리와 통계적 유의성은 인정되지 않았으며, 수량은 비닐절개 >관행 >일시제거 순으로 많았다. 마늘 인경비대에 관여하는 요인은 4엽, 3엽, 5엽의 순이며 인경비대를 위해서는 장기간 건전엽을 유지시키는 것이 좋은 것으로 알려져 있는데(Lee, 1980), 엽초유인 방법별 마늘의 인경비대가 달랐던 것은 초장 생육에서는 후기에 큰 차이가 없었으나(Fig. 2), 엽초경이 비닐 일시제거에서 가장 가늘었던 결과(Fig. 3)로 보아 지상부 생육 차이에 의한 구중 및 수량의 차이로 기인한 결과로 판단되었다.

Table 2. Effect of bulb quality and yield by leaf sheath training method in northern-type garlic(Allium sativum L.).

 마늘의 엽초유인 방법별 노동력 투하는 비닐 일시제거에서 작업시간이 5.8시간/2인이었던 반면, 관행 유인에서는 30.7시간/2인, 비닐 절개 처리에서는 13.2시간/2인의 순으로 나타났다(Table 3). 제초작업시간은 비닐 일시제거가 가장 시간이 오래 소요되는 34.6시간/2인이었으며, 관행, 일시제거의 순으로 작업시간이 길게 나타났다. 마늘 수확노동력 시간은 비닐일시 제거 >비닐절개 >관행의 순으로 짧았다. 엽초유인과 제초작업 수확노력 등의 전체적인 작업시간은 관행(66.5시간/2인) 대비 비닐절개 17.3%, 비닐 일시제거 18.3%의 노력절감 효과가 있었다.

Table 3. Effect of working hours and costs by leaf sheath training method in northern type garlic(Allium sativum L.). (Unit : hours/1,000)

사 사

 본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업인 “영양체유전자원 보존관리” 과제의 협동연구과제(과제번호: PJ009733012013)의 지원에 의해 이루어졌습니다.