Introduction
우리나라에서 재배되는 미니파프리카는 블로키형의 일반 파프리카 과실보다 크기가 1/3 이하로 작고 당도가 높아서 간식용으로 소비가 늘고 있는 추세이다. 국내 미니파프리카 재배면적은 정확한 통계는 없으나 2023년 기준으로 35 ha 정도로 이 중 2016년부터 경상남도농업기술원에서 보급한 ‘라온’ 계열의 ‘라온레드’, ‘라온옐로’, ‘라온오렌지’ 3품종이 10 ha 정도를 점유하는 것으로 추정된다. ‘라온’ 계열 품종은 일반 파프리카보다 줄기가 가늘고 잎 크기가 작은 특성을 가지며, 수입종보다 식감이 좋고 수량성이 높은 장점 때문에 (An et al., 2023) 앞으로 재배면적이 확대될 것으로 전망되고 있다. 그러나 이들의 생육 특성에 맞는 재배방법이 제시되지 않아 농가에서는 기존 일반 파프리카 재배방법과 경험을 응용하고 있는 실정이다. 특히 양액의 EC (electrical conductivity) 조절은 작물의 영양생장과 생식생장의 균형을 유지하고 수량을 확보하는데 매우 중요하지만 (RDA, 2020; Lee et al., 2022), 농가마다 기준이 달라 혼란을 주는 경우가 많다. 겨울재배작형 블로키형 파프리카의 경우 공급양액의 EC는 1그룹 착과기에는 착과를 촉진하기 위해 3 - 3.5 dS m-1로 높였다가 생장이 진행되면서 점진적으로 낮추어 3그룹 착과기는 2.5 dS m-1까지 낮춘다 (RDA, 2020). 즉, 생식생장을 유도하여 착과량을 늘리고자 할 때는 EC를 높이지만, 착과가 지속되고 작물의 증산량이 증가하는 봄, 여름에는 EC를 낮추는 것이 일반적이다. 반면 공급액의 EC가 낮으면 수분 흡수가 많아져 영양생장은 촉진되나 과실 당도는 낮아질 수 있다 (Hong et al., 2021). 미니파프리카 ‘라온’ 계열 품종들은 일반 파프리카보다 과실이 작아 양분 요구량이 적을 수 있고 착과가 잘 되기 때문에 (An et al., 2023), 양액의 EC를 낮출 수 있을 것으로 예상되지만 이들 품종에 적합한 EC 조절 기준이 아직 없어 이에 대한 연구가 필요하다. 양액의 EC를 낮추어 공급할 수 있다면 최근 농가에서 부담이 되고 있는 비료비 절감을 기대할 수 있을 것이다. 본 연구는 ‘라온’ 계열의 대표 품종 ‘라온레드’를 대상으로 공급 양액의 EC를 일반 파프리카 기준보다 낮추어 영양생장과 수량, 과실 특성을 비교하여 적정 EC 수준을 제시하고자 수행하였다.
Materials and Methods
시험재료 관리
경상남도 진주시 소재 유리온실에서 2월부터 7월까지 경상남도농업기술원에서 육성한 빨간색 미니파프리카 ‘라온레드’ (Capsicum annuum L. ‘Raon red’) 품종을 대상으로 본 연구를 수행하였다. 2월 6일에 본엽이 4 - 5개 전개한 모종을 175 × 18 cm 거리로 재식하였다. 배지는 코코넛의 분말인 dust와 절단된 섬유질 chips 비율이 50:50 (v/v)으로 혼합된 90 × 12 × 10 cm 크기의 코이어 배지 (DYGS Co., Korea)를 사용하였다. 양액은 파프리카용 그로단표준액 (NO3-N 17.5, NH4-N0.8, PO4-P 4.2, K 7.1, Ca 10.4, Mg 3.8, SO4-S 3.2 me L-1)으로 2월 26일까지 활착할 동안에 EC 2.8 - 3.5 dS m-1 (pH 5.6 - 5.8) 범위에서 하루 2회 150 mL plant-1씩 공급하였다. 온실 내 일출 후부터 일몰 전까지 온도는 2 - 4월에 20 - 25°C, 5 - 7월에는 20 - 28°C, 일몰 후부터 일출 전까지는 18 - 20°C 범위를 기준으로 관리하였다. 3월 하순부터 1차 분지부에서 2줄기를 수직으로 유인하였으며, 그 외 재배 및 환경 관리는 농촌진흥청 농업기술길잡이 (RDA, 2020)를 참고하였다.
공급 양액 EC 처리
2월 27일부터 수확을 마치는 7월 17일까지 처리구별로 공급 양액 EC를 달리하였는데, 블로키형 파프리카 기준 (대조구)과 이보다 0.4 dS m-1 (-0.4 EC) 또는 0.8 dS m-1 (-0.8 EC)을 낮추어 공급하는 처리를 하였다. 대조구의 EC는 농촌진흥청 농업기술길잡이 기준 (RDA, 2020)에 따라 3 - 4월에는 3.0 dS m-1, 5 - 7월에는 EC 2.8을 기준으로 하였고 두 기간 동안 1 - 3일 간격으로 공급액과 배액의 EC와 pH를 측정한 값의 평균은 Table 1과 같았다. 양액 공급량은 매일 일사량 기준으로 누적 일사량이 100 J cm-2이 될 때마다 100 mL plant-1를 공급하였으며 이때의 배액률은 25 - 39%이었다. 시험구는 반복당 30주씩 난괴법 3반복으로 배치하였다.
Table 1.
Changes of EC and pH of nutrient solution according to different EC treatments in the hydroponics for mini-paprika ‘Raon red’.
| Treatment | EC | pH | ||||||
| Feb. 27 to April 30 | May 1 to July 17 | Feb. 27 to April 30 | May 1 to July 17 | |||||
| Supply | Drainage | Supply | Drainage | Supply | Drainage | Supply | Drainage | |
| Control1 | 3.02 | 3.8 | 2.8 | 4.0 | 5.7 | 5.9 | 5.7 | 5.5 |
| -0.4 EC | 2.6 | 3.3 | 2.4 | 3.5 | 5.8 | 6.0 | 5.9 | 5.8 |
| -0.8 EC | 2.2 | 2.7 | 2.0 | 2.9 | 5.9 | 6.1 | 5.8 | 5.8 |
생육 조사 및 통계분석
생육 조사는 6월 27일에 반복당 10주를 대상으로 초장, 경경, 측지수를 조사하였고, 주당 3개의 잎을 대상으로 엽장과 간이엽록소측정기 (SPAD-502, Minolta Co., Japan)를 사용하여 엽록소를 측정하였다. 과실은 5월 19일부터 7월 17일까지 9회로 나누어 수확하였는데, 수확 때마다 각 처리구의 수량과 과실수를 조사하여 평균과중을 구하고 직경 5 mm 이상 배꼽썩음 증상이 있는 과실수를 세어 비율을 계산하였다. 과실 당도는 수확 최성기였던 6월 15일과 6월 23일에 수확한 과실을 반복별로 15과씩 골라 굴절당도계 (PAL-1, Atago Co., Tokyo, Japan)로 가용성고형물을 측정하였다. 통계분석은 SAS 프로그램 (version 8 for Windows; SAS Institute, Cary, NC, USA)을 사용하여 5% 수준에서 최소유의차 (LSD)검정을 통해 처리 간 평균값을 비교하였다.
Results and Discussion
2월 상순 정식 후 6월 하순에 조사한 초장, 경경, 측지수, 엽장 등 영양생장은 공급양액의 EC 조절에 따른 차이가 없었다 (Table 2). 근권의 EC가 낮으면 작물의 수분 흡수가 많아져 수분포텐셜이 높아지기 때문에, 작물의 생장은 일반적으로 증가한다 (Cocozza et al., 2013; Munns and Gilliham, 2015; Choi et al., 2017). 그러나 본 연구에서 작물의 생장 차이가 없었던 것은 공급 양액 EC의 차이가 크지 않아 EC가 낮은 처리에서 양액의 흡수가 상대적으로 많았더라도 높은 EC 처리구와 양분 흡수량은 비슷했기 때문으로 생각된다. 이와 같은 결과는 양분공급이 증가하더라도 작물의 양분이용은 제한적임 (Kim et al., 2022)을 시사한다. 작물생장과 마찬가지로 잎의 엽록소 함량을 나타내는 SPAD 값도 처리 간에 비슷하였다. 엽록소는 잎의 질소 농도가 낮거나 (Choi et al., 2011) 양액의 EC가 1 dS m-1 낮아지면 유의적으로 감소한 연구결과가 있다(Oh et al., 2017). 그러나 본 시험에서는 EC를 0.8 dS m-1까지 낮추어도 양분의 흡수나 잎의 활력에 큰 영향이 없었던 것으로 판단된다.
공급 양액의 EC를 낮추더라도 7월 중순까지 단위면적당 누적 수량은 영향이 없었다 (Table 3). 이를 통해 본 연구의 EC 수준이 작물의 영양생장 (Table 2)뿐만 아니라 생식생장 및 착과에 미치는 영향도 크지 않았음을 알 수 있었다. 과중과 과실 당도는 처리 수준 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 과실 당도는 EC가 낮아질수록 감소하는 경향을 보였다 (Table 3). 대조구의 당도가 10.2°Brix인데 반해 -0.4와 -0.8 EC 처리구는 이보다 각각 0.3과 1.0°Brix가 낮아졌다. 일반적으로 공급 양액의 EC가 높으면 과실 당도가 증가하는데, 이는 과실로 수분 공급이 줄어들고 (Tadesse et al., 1999; Li and Stanghellini, 2001), 과실 내 전분의 당 전환과 invertase의 활성 증가로 환원당의 함량이 높아지기 때문이다 (Rhee et al., 2001; Wu and Kubota, 2008). 그러므로 EC를 0.8 dS m-1보다 더 낮추게 되면 과실 당도 유의적으로 감소할 수 있을 것으로 예상된다. 배꼽썩음과 발생은 총 수확과실의 0.7 - 1.7%를 차지하였으나 EC 처리에 따른 차이나 일정한 경향이 없었다. 배꼽썩음과는 근권의 낮은 수분함량에 의해 Ca의 흡수가 제한되거나, 근권의 급격한 EC 상승으로 Ca의 흡수가 나빠지면 발생이 증가한다 (Ho et al., 1993; Tadesse et al., 1999; An et al., 2006, 2012). 본 시험에서는 공급 양액 EC 차이에 따른 작물의 칼슘 흡수나 근권 내 EC 변화가 적어 배꼽썩음과 발생에 영향이 적었을 것으로 여겨진다.
Table 2.
Vegetative growth and SPAD value of mini-paprika ‘Raon red’ by EC treatments of supply nutrient solution. Data were collected on June 27, 143 days after the planting.
| Treatment |
Plant height (cm) |
Stem diameter (mm) |
Lateral shoots (No. plant-1) |
Leaf length (cm) | SPAD value |
| Control1 | 231 ± 52 n.s.3 | 1.43 ± 0.02 n.s. | 23.8 ± 0.3 n.s | 23.9 ± 0.2 n.s | 58.5 ± 1.4 n.s |
| -0.4 EC | 228 ± 11 | 1.39 ± 0.09 | 23.0 ± 1.4 | 24.1 ± 0.5 | 57.0 ± 1.4 |
| -0.8 EC | 233 ± 7 | 1.43 ± 0.01 | 23.8 ± 0.3 | 24.2 ± 0.8 | 58.3 ± 2.4 |
Table 3.
Yield and fruit characteristics of mini-paprika ‘Raon red’ by EC treatments of supply nutrient solution.
| Treatment |
Yield (kg 10a-1) | Fruit | ||
|
Avg. weight (g) |
Soluble solids (°Brix) |
Blossom-end rot (%) | ||
| Control1 | 2,630 ± 2492 n.s.3 | 59.2 ± 4.0 n.s. | 10.2 ± 0.2 n.s. | 1.6 ± 0.9 n.s. |
| -0.4 EC | 2,693 ± 70 | 59.5 ± 4.6 | 9.9 ± 0.5 | 0.7 ± 0.5 |
| -0.8 EC | 2,663 ± 240 | 60.5 ± 2.6 | 9.2 ± 0.6 | 1.7 ± 1.2 |
Conclusions
본 연구결과를 종합하면 수경재배 ‘라온레드’ 미니파프리카의 공급 양액 EC를 블로키 파프리카 기준보다 0.8 dS m-1까지 낮추더라도 작물의 생장과 수량 확보에는 문제가 없었다. 그러나 과실 당도가 감소하는 경향이므로 EC를 더 낮출 때에는 온실환경이나 재배방법에 따라 유의적 당도 감소가 우려된다. 특히 간식용으로 소비되는 미니파프리카에서 당도는 과실품질의 중요 요소이므로 농가에서는 수확하는 과실 당도 등을 살피면서 EC를 낮추어야 할 것이다. 금후 과실의 당도 등 품질을 고려한 정밀한 양액의 EC 관리 기준 설정 연구가 필요하다고 판단된다.
