서 언

마늘(Allium sativum L.)은 우리나라에서 재배면적 2.2만 ha, 1인당 연간 소비량 6.7 kg에 달하는 대표적인 양념채소 로서 경제적 중요성이 큰 작물이다(MAFRA, 2023). 마늘은 영양번식 작물로 인편을 통한 무성생식에 전적으로 의존하기 때문에, 높은 증식율을 유지하면서도 우수한 종구를 안정적 으로 확보하는 것이 재배 생산성의 핵심 요인이다.

그러나 이러한 영양번식 특성은 마늘 종구의 퇴화 문제를 유발한다. 동일한 종구를 해마다 반복 사용할 경우, 시간이 지날수록 바이러스의 복합감염이 누적되고 토양 전염성 병원 균도 증가하여 종구 활력이 저하된다(Mang et al., 2022;Benke et al., 2023). 여러 연구에 따르면 마늘 바이러스 감염 은 수량을 최대 74%까지 감소시키는 것으로 보고되었으며 (Takaichi et al., 2001;Cafrune et al., 2006;Lunello et al., 2007), 이는 농가 소득에 직접적인 피해를 초래한다. 또한 종 구 구입 비용은 전체 재배비의 약 18%를 차지하여(KOSIS, 2025) 농가 부담이 크다. 현재 바이러스 제거와 우량종구 생 산을 위해 생장점 배양 기술이 활용되고 있으나, 생장점 절 제와 배양 과정은 고난도의 전문 기술이 요구되어 대량⋅상 용화에는 한계가 있다(Luitel et al., 2024).

이러한 배경에서 마늘 주아가 대안적 종구 자원으로 주목 받고 있다. 주아는 화경에 형성되는 무성생식 구조물로 바이 러스 보유량이 상대적으로 낮고, 조직배양 시 무병주 생산에 유리한 재료로 평가되고 있다(Ebi e t al., 2000;Dong e t al., 2019). 또한 주아를 활용한 증식은 인편 증식 대비 증식 효율 이 높아 종구 생산용 재료로 잠재력이 크다. 국내에서도 주 아 저장 조건, 파종 시기, 파종 방법 등에 따른 종구 생산과 관련하여 여러 연구가 이루어져 왔다(Nam et al., 2005;Nam et al., 2008;Kim et al., 2009;Ahn et al., 2010). 그러나 기 존 연구는 주로 대주아를 형성하는 ‘남도’ 및 한지 재래종에 집중되어 있으며, 소립주아를 형성하는 ‘대서’와 ‘홍산’에 대 한 연구는 최근에서야 시작된 실정이다.

특히 ‘대서’는 인편 분화 능력이 강해 가을 파종 시 2–5개 의 작은 쪽이 완전히 분리되지 않은 형태로 발생하여 단구 생산이 불안정하다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 가을 에 채취한 주아를 겨울 동안 저장한 뒤, 이듬해 2–3월경 봄 파종하여 약 1 g 크기의 단구를 생산하는 재배법이 개발되었 다(Lee et al., 2019;RDA, 2022). 이 방법은 약 3개월의 짧은 재배기간으로 작은 면적에서도 많은 수의 단구를 확보할 수 다는 장점이 있다.

‘대서’와 ‘홍산’ 같이 소립주아를 다량 형성하는 품종은 가 을에 채취한 주아를 적정 조건으로 저장하여 다음 해 봄에 파종함으로써 단기간에 다수의 우량 종구를 생산할 수 있는 장점이 있으며, 이는 농가의 종구 구입 부담을 완화하는 효 과적인 대안이 될 수 있다. 그러나 봄 파종용 주아의 저장온 도에 따른 활력 유지, 그리고 품종별 반응의 차이에 대해서 는 체계적 연구가 부족하다.

온도와 생육 단계 관리가 작물의 번식체 생산에 중요한 영향을 미친다는 점은 최근 촉성 딸기 재배에서 생육도일온 도(growing degree days)와 런너 유인 시기가 품종별 자묘 생산성에 미치는 효과를 분석한 연구에서도 확인된 바 있다 (Kim and Lee, 2023). 마늘 소립주아의 저장온도에 따른 활력 유지와 단구 생산성 역시, 저장⋅생육 환경에 대한 품종별 생 리 반응을 규명한다는 측면에서 이러한 연구 경향과 맞닿아 있다.

따라서 본 연구는 ‘대서’와 ‘홍산’ 마늘의 봄파종 재배에서 봄까지 주아의 활력을 안정적으로 유지할 수 있는 최적 저장 온도를 구명하고, 품종별 주아 저장 반응의 차이를 분석하여 소립주아 기반 단구 생산 체계의 효율성을 높이고자 수행되 었다.

재료 및 방법

1. 시험재료 및 저장조건

본 실험에 사용한 마늘(Allium sativum L.)은 난지형인 ‘대 서’와 난지⋅한지 겸용 품종인 ‘홍산’으로 전남 무안군에 위 치한 농촌진흥청 국립원예특작과학원 파속채소연구센터의 노지 포장에서 재배하여 주아를 채취하였다. 채취한 주아는 건조 후 크기별 채를 이용하여 3등급(#1, 3mm 미만; #2, 3∼ 4mm; #3, 4∼5.5mm)으로 분류하였다. 품종별 5.5mm이상의 주아는 수량이 많지 않고 개체 크기의 차이가 커서 이번 시험 에는 제외하였다. 각 등급의 주아는 이물질 및 손상되거나 병 충해가 의심되는 것을 제거하고 저장 조건별로 200립씩 종이 봉투에 담아 3반복으로 준비하였다. 각 시료는 일반 마늘 저 장 창고와 저온 배양기(DS-14MCLP, 다솔(주)과학, 한국)의 4°C, 15°C, 25°C 조건에서 5개월간(2024.9.20.∼2025.2.19.) 저장하였다.

2. 재배 및 특성 조사

조건별로 저장한 주아는 이듬해 노지 포장에 줄뿌림 파종 (2025.2.20.)하고 농촌진흥청 마늘 표준재배법에 준하여 관리하 며 재배하였다. 잎이 1/2 이상 마른 후 구를 수확(2025.5.30.) 하여 2∼3일 노지 포장에서 큐어링하고 1개월가량 음건하였 다. 건조 후 조건별 수확한 구의 개수, 무게 및 구특성을 조 사하였다.

3. 통계분석

본 연구에서 주아를 재배하여 수확한 구의 특성에 관한 분 석은 품종별로 분리하여 저장조건과 주아 크기를 요인으로 하는 이원분산분석을 실시하였다. 요인이 유의한 경우에는 Tukey의 HSD 검정을 이용하여 처리 평균 간 유의차를 5% 유의수준에서 검정하였다. 모든 통계분석은 R (version 4.3.2) 을 사용하여 수행하였다.

결과 및 고찰

‘대서’와 ‘홍산’의 등급별 주아 1립의 무게를 조사하기 위 하여 #1은 20g, #2와 #3은 50g씩 3반복으로 무게를 재어 각 시료의 주아 개수를 측정하였다. 측정결과 #2의 ‘대서’와 ‘홍 산’은 1립의 무게가 0.034g으로 유사하였으나 #1과 #3의 경 우 ‘대서’는 0.024과 0.066g으로 ‘홍산’의 0.017g과 0.060g보 다 무거운 것을 확인하였다(Table 1).

주아의 크기 및 저장 조건별로 준비한 각 시료를 봄에 파 종하여 재배한 결과, 난지형으로 수확기가 빠른 ‘대서’는 5월 중하순에 잎이 마르는 모습을 보였고 난지⋅한지 겸용으로 수확기가 한지형에 가까운 ‘홍산’은 좀더 늦은 5월 하순에 잎이 마르기 시작하였다(Fig. 1).

수확⋅건조 후 구의 수량과 특성을 조사한 결과, ‘홍산’과 ‘대서’ 모두 경우 일반 창고와 4°C 조건에 저장한 시료의 수 확률이 15°C와 25°C 조건보다 높게 나타났다(Fig. 2). ‘대서’ 의 경우 주아의 크기가 클수록 평균 수확 개수가 증가하는 모습을 보였고 반복간의 편차는 큰 편이었다(Fig. 2, A). ‘홍 산’의 경우 일반 창고 저장에서는 주아의 크기가 클수록 평 균 수확 개수가 증가하였고 나머지 조건에서는 #2 등급에서 높았다(Fig. 2, B). ‘대서’와 ‘홍산’ 모두 가장 수확률이 높은 조건은 일반 창고 저장과 4°C에서 저장한 #2와 #3 등급 주 아이며 통계적으로 유의미한 결과를 나타냈다(Table 2).

마늘은 휴면 해제와 인편형성을 위해 적정한 저온이 충족 되어야하는데, 품종에 따라 반응이 다르기도 하지만 일반적 으로 쪽 분화에 적합한 온도는 5∼10°C이고 0∼5°C에서는 분화가 빠르지만 구가 작아진다고 한다(Bandara et al., 2000;RDA, 2022;Cardone et al., 2025). 마늘의 주아는 인편과 크 기 및 형태가 달라 관련 연구 결과를 그대로 적용하기 어려 울 수 있지만 영양체 종구의 기능을 고려할 때 기존의 결과 를 적용할 수 있으리라 생각된다. 따라서 주아를 봄에 파종 하여 재배할 경우 충분한 휴면 타파와 생육 개시 유도를 위 해 겨울동안 일반 창고 저장과 4°C 저장 조건이 효과적이며 15°C와 25°C 저장 조건은 저온요구도에 충분하지 않았을 것 으로 생각된다. 한편 ‘대서’의 경우 15°C와 25°C 저장 조건 의 생육 및 수확률이 ‘홍산’에 비해 현저히 떨어지는 것은 한 지형보다 저온요구도가 높지 않은 난지형 마늘의 특성을 고 려할 때 고찰할 필요가 있다. 여러 선행연구에서 저장온도가 마늘의 내부엽 생장과 발아, 초기생육 및 수량에 영향을 주 는 것으로 보아(Rahim and Fordham, 1988;Volk et al., 2004;Youssef, 2013;Kim et al., 2024), 15°C와 25°C 저장 조건에 서 ‘대서’가 ‘홍산’보다 휴면이 쉽게 풀리고 내부 싹이 많이 자라는 형이라면 5개월의 저장기간동안 영양분의 고갈, 조직 의 노화 등으로 인해 활력이 떨어진 결과라고 추정할 수 있 으며, 후속 연구를 통해 주아 저장 중 내부 싹 생장 패턴과 휴면 특성 등을 추가 관찰한다면 좋을 것으로 판단된다.

주아 저장 조건에 따른 분구 형성률을 보면, ‘홍산’은 25°C 저장 조건 중 #3 등급의 주아에서만 1.2%의 분구가 생 산되었고 그 외의 조건에서는 모두 단구를 수확여 안정적인 단구 생산성을 보였다. 반면 ‘대서’는 4°C 저장에서는 모든 크기의 주아에서 단구를 수확하였지만 그 외의 조건에서는 일부 분구가 형성됨을 확인하였다. 특히 15°C 저장의 경우 모든 등급의 주아에서 분구가 생산되었고 특히 #3 등급의 경 우 11.5%로 가장 높은 비율을 보였다(Table 2).

생산된 단구의 평균 무게는 품종과 관계없이 주아의 크기 가 클수록 단구의 무게도 무거운 경향을 보였다. 저장 조건 별로는 ‘대서’의 경우 15°C 조건에서 1.56∼2.80g으로 높게 나타나고 25°C 조건에서는 0.78∼1.26g으로 생존률이 낮은 것에 비해 단구의 평균 무게가 양호하였다. 이런 결과는 15°C와 25°C 조건에서 생존 개체 수가 적어, 개체 간 간격이 넓어지면서 평균 구중이 상대적으로 높게 나타난 것으로 판 단된다(Fig. 3, A). 반면 ‘홍산’의 경우 25°C 저장이 다른 조 건에 비해 낮았고 그 외 조건에서는 0.7∼1.3g 정도였으며, 일 반 창고 저장에서 전반적으로 높은 경향을 보였다(Fig. 3, B).

Fig. 4에서 보는 바와 같이 ‘홍산’은 각 크기별로 대부분 단구를 형성하였다. 그러나 ‘대서’의 경우 1g 미만은 대체로 단구를 형성하지만, 1g 이상에서는 저장 조건에 따라 단구 또는 분구를 형성할 수 있음을 확인하였다(Fig. 3, 4).

적 요

본 연구는 마늘 주아의 봄파종 재배 시 효율성을 높이기 위해 봄까지 주아의 활력을 유지할 수 있는 적정한 저장온도 를 구명하고자 하였다. 이번 실험은 ‘대서’와 ‘홍산’의 주아 를 크기에 따라 3등급(#1, 3mm 미만; #2, 3∼4mm; #3, 4∼ 5.5mm)으로 분류한 뒤, 일반 창고 저장, 4°C, 15°C, 25°C 조 건에서 5개월간(2024.9.20.∼2025.2.19.) 저장하였다. 이후 2025. 2.20.에 노지포장에 줄뿌림 파종하여 재배하였으며, 5월 30일 에 수확하여 건조 후 수량과 구특성을 조사하였다.