Introduction
Materials and Methods
조사 지역 선정 및 시료채취 방법
토양 물리성 조사 및 유기물 분석 방법
통계 분석
Results and Discussion
시설 만감류 과원의 토양 물리성 특성
품종별 토양 물리성 특성
Conclusions
Introduction
레드향 (감평, Citrus hybrid ‘Kanpei’)과 천혜향 (세토카, Citrus hybrid ‘Setoka’) 같은 만감류 품종은 기존 온주밀감 (Citrus unshiu Marc.)에 비해 당도가 높고 향미가 뛰어나 높은 시장 가치를 형성하고 있으며 국내 과수 산업에서 경제적 중요성이 크게 증가하고 있다 (Kim et al., 2021). 국내 감귤 재배면적은 2만 1천 ha 수준을 유지해 왔으나 2021년 이후 하우스감귤 및 만감류 중심의 재배 전환과 함께 내륙 지역으로 재배가 확대되면서 2만 2천 ha로 증가하였다 (Son et al., 2025). 특히 만감류는 기후변화와 시설재배 기술의 발달로 경상남도 남해안 및 내륙 지역 (진주, 김해, 거제, 합천)으로 재배지가 확대되고 있다. 이에 따라 경남 내륙 지역의 시설재배 면적은 2017년에서 2022년 사이 약 58.1% 증가하였으며 (JSPARES, 2022; MAFRA, 2024) 전체 감귤 재배면적 중 만감류가 차지하는 비중도 2015년 10.3%에서 2025년 22.5%로 두 배 이상 확대되었다 (KREI, 2026).
그러나 시설 내부의 밀폐된 환경에서 지속 가능한 영농을 도모하기 위해서는 토양 물리성에 대한 정확한 진단과 평가가 선행되어야 하며, 평가 결과는 토양 개량 등의 기초자료로 활용할 수 있다 (Brady and Weil, 2016). 일반적으로 토양조사에서는 토성, 토심, 자갈 함량, 배수등급 등 다양한 형태적 특성을 평가하고 있으며 (Lehmann et al., 2020; Fierer et al., 2021) 과수 생육 측면에서는 전용적밀도, 공극률, 토양 수분 상태를 포함한 토양 물리적 특성이 뿌리의 발달, 수분 및 양분 이용 효율, 과수의 수세 결정에 더욱 핵심적인 역할을 한다 (Bünemann et al., 2018). 시설 만감류 과수원의 토양 물리성 악화는 뿌리의 호흡 저해, 신장 깊이 제한, 뿌리부패병 발생률 증가 등을 유발하여 궁극적으로 과실의 품질 제고와 수량 확보에 치명적인 한계로 작용한다 (Barbosa et al., 2021). 이와 같이 경남 지역 내 시설 만감류 재배면적이 급격히 증가하고 있음에도 불구하고, 해당 지역과 재배 품종에 따른 토양 물리적 특성을 종합적으로 평가한 연구는 여전히 미흡한 실정이다.
따라서 본 연구는 경남 시설 만감류 주요 재배 지역의 토양 물리적 특성을 종합적으로 평가하고 비교함으로써 만감류 재배 토양의 질을 결정하는 핵심 물리적 요인을 규명하고자 수행하였다.
Materials and Methods
조사 지역 선정 및 시료채취 방법
경상남도의 대표적인 시설 만감류 주요 생산지와 토양통을 고려하여 (NIAST, 2000) 진주 11개소, 김해 3개소, 거제 2개소, 합천 2개소 등 총 18개 농가를 조사 대상지로 선정하였다 (Table 1). 조사 대상 과수원은 만감류 품종인 레드향과 천혜향을 재배하는 시설 포장으로 과실 수확기인 2026년 1월 20일부터 2월 2일까지 토양 조사와 시료를 채취하였다. 토양 시료는 표토와 심토로 구분하여, 표토는 지표면의 유기물 및 잡물을 제거한 후 2~5 cm 깊이에서 채취하였고 심토는 작토층 깊이 아래 5 cm 정도를 걷어내고 시료를 채취하였다. 전용적밀도와 토성 측정을 위한 코어 시료 채취 시 식물 뿌리 등의 이물질이 혼입되지 않도록 유의하여 시료를 채취하였다 (NAS, 2022b).
Table 1
Sampling sites of greenhouse late-maturing citrus orchards in Gyeongnam Province.
토양 물리성 조사 및 유기물 분석 방법
토양 물리성 특성은 농경지 토양 물리성 조사방법 및 분석법 (NAS, 2022b)에 준하여 작토층 깊이, 토양 경도, 전용적밀도, 토성 및 공극률 등을 분석하였고, 두둑 높이는 농업과학기술 연구조사분석 기준 (RDA, 2012)에 따라 고랑 면에서 두둑의 최상단까지의 수직 거리를 측정하였다. 작토층 깊이는 탐침봉 (손잡이 15 cm, 길이 60 cm, 굵기 1.2 cm, 원추길이 2 cm)을 이용하여 나무 사이의 지면에 수직 방향으로 압입하여 측정하였다. 이때 지표면에서 작토층 깊이까지를 표토로 하였으며 그 하부를 심토로 구분하였다. 토양 경도는 경도계 (DIK-5553, Daiki, Japan)를 활용하여 심토 부위에서 10회 반복하여 측정하였다. 토양 전용적밀도와 삼상은 100 cm3 규격의 토양 코어를 이용하여 표토와 심토에서 각각 3반복으로 시료를 채취하였으며 토양 수분 함량을 산출하기 위해 즉시 습토 중량을 측정하고 105℃ 건조기에서 18시간 이상 건조한 시료의 건중량과 부피를 이용하여 계산하였다. 토성은 비중계법으로 모래, 실트 및 점토의 함량을 구하였으며 유기물은 농촌진흥청 국립농업과학원 토양화학분석법 (NAAS, 2010)을 적용하여 Tyurin법으로 적정하였다.
통계 분석
토양 물리성 조사결과의 주성분 및 통계 분석은 SAS 프로그램 9.4 버젼 (2026)을 사용하였다. 작물별 토양 물리성 특성과 유기물 함량 등은 일원분산분석을 실시하였으며, 분산분석 결과 유의수준 5% 미만 (P < 0.05)에서 통계적 유의성이 인정된 항목에 한하여 Tukey’s Studentized Range test를 사용하여 사후검정을 수행하였다. 작토층 깊이와 두둑 높이, 심토에서 유기물 함량과 전용적밀도 간의 상호 연관성을 평가하기 위해 Pearson 상관분석을 실시하였으며, 통계적 유의성은 0.1%, 5% 유의수준에서 검정하였다.
Results and Discussion
시설 만감류 과원의 토양 물리성 특성
경남 지역 시설 만감류 과원의 표토 및 심토 내 토양 물리성 및 유기물 함량을 비교 분석한 결과는 Table 2와 같다. 경남 지역 만감 재배지는 시설 딸기 등을 재배하다가 노동력 부족으로 작목 전환한 농가로서 시설 내의 높이가 낮아 경운작업을 할 수 없는 곳이었다. 유기물은 시용을 하지 않거나 600 - 1,500 kg 10.a-1 정도를 표토에 흩어 뿌리고 부직포로 덮어두는 형태였다. 두둑 높이는 10.6 - 35.0 cm로 평균 22.5 cm를 보였고 작토층 깊이는 6.2 - 25.0 cm로 평균 13.8 cm를 나타냈다. 그리고 작토층 깊이가 깊을수록 두둑 높이도 높아지는 경향을 보였다 (Fig. 1A, P < 0.001). 표토의 전용적밀도는 0.89 - 1.42 Mg m-3로 평균 1.18 Mg m-3이었으며 공극률은 46.5 - 66.2%로 평균 55.6%를 나타냈다. 표토의 전용적밀도는 국립농업과학원에서 보고한 경남의 시설재배지 1.03 Mg m-3보다 높았고 (NAS, 2017) 과수원 1.33 Mg m-3보다 낮았다 (NAS, 2015). 심토의 전용적밀도는 1.11 - 1.70 Mg m-3로 평균 1.41 Mg m-3였으며 공극률은 36.0 - 58.2%로 평균 46.9%를 나타냈다. 심토의 전용적밀도는 국립농업과학원에서 보고한 경남의 시설재배지 1.32 Mg m-3보다 높았고 (NAS, 2017) 과수원 1.44 Mg m-3와 비슷하였다 (NAS, 2015). Zhang et al. (2018)은 시설재배지 토양에서 전용적밀도가 1.50 Mg m-3보다 높을 경우 작물 뿌리의 생육 저해 등을 초래한다고 하였다. 경남 시설 만감 재배지 심토는 1.50 Mg m-3보다 낮은 수준이지만 전용적밀도 개선을 위해서는 심토 파쇄 및 유기물 공급을 통한 경반층 완화 대책이 요구된다 (Zhang et al., 2019; Kim et al., 2026).
Table 2
Soil physical properties of greenhouse late-maturing citrus orchards in Gyeongnam Province (n = 18).
유기물 함량은 표토가 9.7 - 41.7 g kg-1로 평균 23.4 g kg-1이었고 심토는 5.0 - 35.3 g kg-1로 평균 16.3g kg-1을 나타냈다. 특히 심토의 유기물 함량은 심토의 전용적밀도와 부의 상관을 나타냈다 (Fig. 1B, P < 0.05). 이러한 결과는 풍부한 유기물 투입이 토양 입단화를 촉진하여 전용적밀도를 개선한 것으로 해석된다. 실제 Ok et al. (2017)도 토양 5 cm 깊이에서 유기물이 10 g kg-1 이하인 경우 통기성은 1.0 cm sec-1 였지만 유기물 함량이 10~50 g kg-1으로 증가함에 따라 1.9 cm sec-1로 유의미하게 향상된다고 보고한 바 있다. 따라서 유기물 함량이 적정 범위인 21~50 g kg-1 (NAS, 2022a)보다 낮은 경우 토양 물리성 개선을 위한 유기물 함유 자재 및 퇴비를 시용해야 할 것으로 판단된다.
표토의 모래 함량은 25.6 - 69.3%로 평균 49.2%였으며 점토 함량은 5.4 - 24.6%로 평균 12.7%를 나타냈다. 심토의 모래 함량은 18.4 - 81.5%로 평균 48.9%이었고 점토 함량은 3.8 - 25.6%로 평균 13.8%를 나타냈다. 심토의 경도는 14.5 - 26.8 mm로 평균 21.5 mm를 나타내어 국립농업과학원에서 보고한 경남의 시설재배지 18.0 mm (NAS, 2017)와 과수원 19.6 mm (NAS, 2015)보다 높았다.
품종별 토양 물리성 특성
경남 지역 시설 만감류 품종인 레드향 13개소와 천혜향 5개소의 토양 물리성 및 유기물 함량을 비교 분석한 결과는 Table 3과 같다. 레드향 재배지의 두둑 높이는 22.2 cm, 작토층 깊이는 13.3 cm로 나타난 반면, 천혜향 재배지는 두둑 높이 23.2 cm, 작토층 깊이 15.1 cm를 보여 천혜향 재배지가 레드향 재배지에 비해 두둑이 높고 작토층 깊이가 깊게 형성되어 있음을 확인하였다. 일반적으로 감귤류는 뿌리가 천근성 구조를 형성하는 특징이 있으므로 작토층과 표토 부위의 토양 물리성 관리가 수세 유지에 결정적인 요인으로 작용한다 (Bryla et al., 2001). 토양 물리적 특성의 경우 두 품종 재배지 모두 표토에서 심토로 갈수록 전용적밀도와 토양 경도는 증가하고 공극률은 감소하는 전형적인 토양 층위별 변화 양상을 보였다 (Lee et al., 2025; Jeong et al., 2026). 표토에서 전용적밀도는 천혜향 재배지가 1.22 Mg m-3로 레드향 재배지 1.16 Mg m-3보다 높고 공극률은 레드향 재배지가 56.3%로 천혜향 재배지 54.0%보다 높게 측정되었다. 심토에서는 전용적밀도가 레드향 1.42 Mg m-3, 천혜향 1.39 Mg m-3로 표토에 비해 증가하였고, 공극률은 각각 46.6%, 47.7% 수준으로 감소하였다. 심토 기준 토양 경도는 레드향 재배지가 22.3 mm, 천혜향 재배지가 19.5 mm로 레드향 재배지가 상대적으로 높았다. 심토의 경도는 레드향 재배지가 국립농업과학원에서 보고한 경남 시설재배지 18.0 mm (NAS, 2017)와 경남 과수원 토양 19.6 mm (NAS, 2015)보다 높았고 천혜향 재배지는 경남 과수원 심토 경도와 유사하였다.
Table 3
Comparison of soil physical properties across different late-maturing citrus cultivars in greenhouse orchards of Gyeongnam Province (n = 18).
| Culivar (site) |
Soil layer |
Ridge height (cm) |
Plowing depth (cm) |
Bulk density (Mg m-3) |
Porosity (%) |
Liquid phase (%) |
Sand (%) |
Clay (%) |
Hardness (mm) |
Organic matter (g kg-1) |
| Redhyang (13) | Topsoil |
22.2 (5.7)1 |
13.3 (4.7) |
1.16 (0.14) |
56.3 (5.4) |
21.5 (6.3) |
51.8 (12.2) |
12.3 (4.8) |
25.0 (10.9) | |
| Subsoil |
1.42 (0.19) |
46.6 (7.0) |
27.4 (5.5) |
50.2 (17.2) |
13.7 (6.6) |
22.3 (3.7) |
17.5 (9.8) | |||
| Cheonhyehyang (5) | Topsoil |
23.2 (10.1) |
15.1 (5.9) |
1.22 (0.10) |
54.0 (3.9) |
32.0 (8.6) |
42.5 (15.1) |
13.8 (7.5) |
19.3 (6.5) | |
| Subsoil |
1.39 (0.15) |
47.7 (5.8) |
33.7 (5.7) |
45.6 (24.1) |
14.0 (8.2) |
19.5 (3.0) |
13.1 (2.7) |
토양 액상 비율은 Fig. 2와 같이 천혜향 재배지가 표토 32.0%, 심토 33.7%로서 레드향 재배지 표토 21.5%, 심토 27.4%보다 유의미하게 높았다 (P < 0.05). 모래 함량은 레드향 재배지가 표토 51.8%, 심토 50.2%로 천혜향 재배지 표토 42.5%, 심토 45.6%보다 높고, 점토 함량은 레드향 재배지가 표토 12.3%, 심토 13.7%로 천혜향 재배지 표토 13.8%, 심토 14.0%보다 낮았다. 일반적으로 토양 입도 조성과 토양 유기물 함량은 토양의 전용적밀도에 영향을 미치고, 결과적으로 토양 수분 함량에도 영향을 준다 (Ma et al., 2016; Zhang et al., 2019). 그러나 본 연구에서는 품종별로 표토와 심토의 유기물 함량, 전용적밀도 그리고 점토 함량의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 따라서 토양 액상 비율의 차이는 2026년 1월 20일부터 2월 2일까지 조사한 기간이 레드향은 수확기로 절수를 하였고 천혜향은 성숙기로서 10일 간격으로 10a당 4 - 5 mm 정도 관수를 하기 때문에 품종 특성에 따른 관수 관리의 차이로 해석되었다 (JSPARES, 2023a, 2023b).
만감류는 관개량이나 토양 수분 조건을 조절함으로써 영양생장과 생식생장 간의 균형을 유지하고 과도한 영양생장을 억제하여 수분 및 양분 이용 효율 증대와 과실 품질 향상을 도모할 수 있다 (Zhong et al., 2019; Liu et al., 2020). Silveira et al. (2020)에 의하면 토양 수분 부족은 감귤류의 개화를 유도하지만, 과도할 경우 수분 스트레스에 의한 생리적 낙과를 유발할 수 있다. 또한, Chen et al. (2022)은 생리적 낙과기 이전의 관수 제한이 과실의 경도나 크기와 발육기 내 가용성 고형물 및 당류 형성에 중요한 영향을 미친다고 보고하였다. 착과기 동안의 수분 결핍은 낙과율을 현저히 증가시키며 (Gomez-Cadenas et al., 1996; Agusti et al., 2007) 수분 스트레스를 받는 나무는 기공 전도도 감소에 따른 증산작용 및 순 CO2 흡수량 감소로 인해 과실 발육이 지연된다 (Erickson and Richards, 1955; Blanke and Bower, 1991). 특히, 경남 지역 만감류 재배지는 Table 1과 같이 Inceptisol 토양군에 해당하여 수분 관리가 비교적 까다롭고 만감류 생육에 불리한 환경을 형성하므로 (Barbosa et al., 2020) 포장용수량의 60 - 70% 수준으로 토양 수분을 정밀하게 유지할 필요가 있다 (Li et al., 2024). 토양 유기물 함량은 두 품종 재배지 모두 심토에 비해 표토에서 높게 나타났다. 표토의 유기물 함량은 레드향 재배지가 25.0 g kg-1로 천혜향 재배지의 19.3 g kg-1보다 높았으며, 심토층 역시 레드향 재배지가 17.5 g kg-1로 천혜향 재배지 13.1 g kg-1에 비해 높았다. 특히 천혜향 재배지의 경우 표토와 심토 모두 적정 유기물 함량 범위인 21~50 g kg-1보다 낮아 추가적인 유기물 자재 투입이 필요한 상태로 평가되었다 (NAS, 2022a).
Fig. 2
Comparison of soil liquid phase fraction among different cultivars. Data are presented as box-and-whisker plots, where boxes indicate the interquartile range (25th–75th percentiles) of each group, crosses represent mean values, and horizontal lines within boxes denote medians. Whiskers extend to the minimum and maximum values within the adjacent range. Statistical significance was determined using Tukey’s studentized range test at a significance level of α = 0.05.
Conclusions
경상남도 내 만감류 (Citrus spp.) 시설 과원의 토양 물리적 특성을 종합적으로 평가하였다. 경남 지역 주요 만감류 생산지 (진주 11개소, 김해 3개소, 거제 2개소, 합천 2개소)와 2개 품종 (레드향 13개소, 천혜향 5개소)을 대상으로 총 18개 대표 과원의 토양을 조사하였다. 토양 특성으로서 표토와 심토의 두둑 높이, 작토층 깊이, 전용적밀도, 공극률, 액상 비율, 모래와 점토 함량, 심토의 경도 및 유기물 함량 등 주요 물리적 매개변수를 측정하였다. 시설 만감류 재배지는 작토층 깊이와 두둑 높이가 정의 상관을 보였으며 심토에서 유기물 함량이 높을수록 전용적밀도는 낮아지는 경향이었다. 토양 액상 비율은 수확기에 접어들어 관수를 중단한 레드향과, 성숙기로 관수를 지속한 천혜향 간에 유의미한 차이가 관찰되었다. 본 연구 결과는 경남 지역 시설 만감류 생산을 위한 토양 구조 관리 최적화, 통기성 및 배수성 개선, 그리고 지속 가능한 토양 관리 체계 수립에 필수적인 과학적 기초 데이터로 제공하여 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
