Introduction
Materials and Methods
중량식 라이시미터 및 작물 재배
시험토양
작물 재배기간 중 기상데이터 분석
Results and Discussion
작물 재배기간 동안의 기온 특성
근권부 (10 cm)의 토양수분함량 변화
근권 하부 (30 cm)의 토양수분함량 변화
근권부 (10 cm)의 야간 최저 토양온도
토양온도의 일변동폭 (일 최대–최소) 감소 효과
멀칭 유무에 따른 생육특성 비교
Conclusions
Introduction
동계 작물의 재배에서는 낮은 기온과 야간 온도저하로 지표 인근 대기와 토양이 냉각되며, 이로 인해 근권부의 최저 지온이 급락한다 (Monteith and Unsworth, 2013; Snyder and Melo-Abreu, 2005). 근권부의 지온 하강은 작물의 활착에 필요한 뿌리 생장과 물·양분 흡수 과정을 제한하여 초기 활착 지연과 생육 불량을 유발할 수 있다 (Alvarez-Uría and Körner, 2007; Díaz-Pérez, 2009). 이러한 위험을 완화하기 위해 작물 재배 시 PE (polyethylene) 멀칭이 널리 활용되고 있다. 이는 토양 표면의 에너지 수지 (순복사 - 전도 - 대류)와 증발 경로를 재편함으로써 지온을 상승·완충하고 표면 증발을 저감하는 물리적 관리기술로 알려져 있다 (Ham and Kluitenberg, 1994; Lamont, 2005; Tarara, 2000; Yun et al., 2011).
여러 연구에서 검정색 PE 멀칭이 무멀칭 대비 근권부 지온을 상승시키고, 일변화 폭을 완충하여 야간 최저 지온을 상대적으로 높게 유지하는 경향이 있음을 보고하였다 (Díaz-Pérez et al., 2005; Li et al., 2016; Snyder et al., 2015; Yun et al., 2012). 또한, 야간 열손실의 감소가 관찰되며, 맑고 건조한 밤의 복사냉각 조건에서 최저 지온을 상대적으로 높게 유지하는 경향이 확인된다 (Monteith and Unsworth, 2013; Tarara, 2000; Li et al., 2016).
수문 측면에서 검정색 PE 멀칭은 증발 억제를 통해 토양수분의 유지와 수분 변동 폭 완화를 초래하며, 결과적으로 수분이용효율 향상으로 이어질 수 있다 (Qin et al., 2015; Zribi et al., 2015). 특히 동계의 저온·건조 조건에서는 야간 시간대의 수분손실이 커지기 쉬워, 멀칭에 의한 야간 증발 저감 효과가 수분 유지에 기여한다는 연구 결과가 알려져 있다 (Campbell and Norman, 2012; Ma et al., 2018; Qin et al., 2018).
양파 (Allium cepa L.)는 파종·발아 시기에 지온이 낮으면 발아 지연되고 유묘 생장이 둔화되므로, 초기 활착 안정성을 위해 저온기의 지온 관리가 중요하다 (Anisuzzaman et al., 2009). 마늘 (Allium sativum L.)의 경우 가을 파종 시, 초기 생육과 최종 수량에 유의한 영향을 미치며, 지온이 낮아지는 조건에서는 초기 생육 지표가 약화되는 경향이 보고되었다 (Alsup-Egbers et al., 2020). 이러한 이유로 동계작물인 양파와 마늘 재배 시, 비닐 멀칭 재배가 널리 보급되어 있다, 비닐 멀칭 재배 시, 근권부의 최저 지온의 상승 및 토양 수분 유지 효과로 인해 월동 전 생육이 촉진되고, 월동 후 빠른 지온 상승으로 인해 생산성 향상에 효과가 있다 (Choi et al., 2009; Díaz-Pérez, 2009).
그럼에도 불구하고, 동절기 조건에서 깊이별 지온과 토양수분을 연속적으로 계측하여 멀칭의 열·수문 효과를 통합 해석한 연구는 상대적으로 부족하다. 특히 양파·마늘 같은 동계작물에 대하여 라이시미터와 같은 정밀 연구장치에서 지온·수분의 상호작용을 연구한 사례는 많지 않다. 본 연구는 라이시미터 기반으로 검정색 PE 멀칭 유무가 동계 작물 (양파·마늘)에서 1) 증발 저감에 따른 토양수분함량 유지, 2) 일 최저 지온 상승·일교차 완화에 효과가 있는지를 검증하고자 한다.
Materials and Methods
중량식 라이시미터 및 작물 재배
본 연구에서 이용한 중량식 라이시미터 (UGT, Germany)는 토양에서의 수분과 양분이동 연구에 주로 사용되는 장비로 (An et al., 2024; Kim et al., 2024), 농촌진흥청 농업과학원 토양수분이동실험동 (북위 35°49'29", 동경 127°02'46", 해발 33 m)에 설치되어 있다. 중량식 라이시미터는 표면적 1 m2, 깊이 1.5 m의 원통코어형 라이시미터이며, 내부의 토양은 2013년 전북 완주 인근에서 자연 상태의 토양구조를 교란하지 않고 채취한 비교란 토양이다. 유압커팅식 토양채취기를 이용하여 토양 외곽을 잘라내고 1.5 m 밑 부분을 잘라서 여과층을 조성한 뒤, 무진동 차량을 활용하여 농업과학원 토양수분이동실험동으로 운반하였다. 라이시미터의 바닥에는 중량의 변화를 정밀하게 측정하기 위해 10 g의 정밀도를 가진 로드셀이 설치되어 있다. 각 라이시미터에는 층위별로 (10, 30, 55, 85, 125 cm 깊이) 토양수분과 지온을 측정할 수 있는 센서 (UMP-1, UGT, Germany)가 설치되어 있으며, 본 연구에서는 10, 30 cm 깊이의 센서 데이터를 활용하였다. 센서에서 측정되는 데이터는 1 시간 단위의 평균 관측값으로 데이터 로거에 자동 저장된다.
시험 작물은 동계작물인 양파 (카타마루)와 마늘 (홍산)이며, 양파의 재배기간은 2023년 10월 31일 (정식) - 2023년 6월 10일 (수확), 마늘의 재배기간은 2024년 10월 1일 (파종) - 2025년 6월 10일 (수확)이었다. 실험은 비닐멀칭과 무멀칭의 2가지 처리구를 각각 2반복으로 처리하였으며, 모든 처리구는 동일한 재배 조건을 유지하였다. 양파와 마늘의 재배방법은 작물별 표준재배법을 준용하였고, 재식거리는 양파 (12 × 20 cm), 마늘 (11 × 17 cm) 로 하였다. 비료는 작물별 비료사용처방의 표준시비량으로 양파의 밑거름은 질소-인-칼리 (N-P2O5-K2O = 8.0-7.7-5.8 kg 10a-1), 웃거름은 질소-인-칼리 (N-P2O5-K2O = 16.0-0.0-9.6 kg 10a-1)를 투입하였으며, 마늘의 밑거름은 질소-인-칼리 (N-P2O5-K2O = 9.0-7.7-4.5 kg 10a-1), 웃거름은 질소-인-칼리 (N-P2O5-K2O = 16.0-0.0-8.3 kg 10a-1)를 투입하였다. 본 연구에서 비료는 각각 요소, 용성인비, 황산칼리를 사용하였다. 양파의 정식, 마늘의 파종 후 활착을 위해 1회 관개 하였으며, 월동 후 1회 추가 관개하였고, 재배기간동안 잦은 강우가 발생하여 활착기 이후에는 관개를 하지 않았다.
작물의 생육기간 중 토양수분과 지온의 분석은, 양파는 월동 전 (S1, 10/31 - 12/20), 월동기 (S2, 12/21 - 2/10), 월동 후 (S3, 2/11 - 6/10)로, 마늘은 월동 전 (S1, 10/1 - 11/30), 월동기 (S2, overwintering stage, 12/1-2/20), 월동 후 (S3, 2/21 - 6/10)로 구분하여 실시하였다. 마늘 재배기간 중 월동기에는 동해 예방을 위해 라이시미터 상부에 보온덮개를 설치하였다. 보온덮개는 Fig. 1의 형태로 철골 프레임 위에 두꺼운 비닐커버를 덮은 구조로 되어있으며, 한쪽 면은 필요 시 열고 닫을 수 있도록 제작하였다. 월동기간에 강우·강설이 있을 경우, 비닐커버를 완전히 덮어 동해를 예방하였다. 그러나 월동기에 기온이 높게 되면 마늘이 웃자라 추대 및 분구 등 생리장해의 염려가 있기 때문에 (RDA, 2022), 평소에는 통기성이 있는 부직포를 덮어 외부 기온과의 온도차이를 적게 유지하며 보온 효과를 주었다. 이러한 방식으로 겨울철 강우·강설은 차단하며, 지표 냉각을 방지하여 라이시미터의 환경 조건을 안정적으로 유지하였다. 본 연구에서 제시된 마늘 재배기간동안의 토양수분 데이터는 이러한 조건 하에서의 결과이다.
시험토양
동계작물 (양파, 마늘)이 재배된 라이시미터의 토양은 점토 함량이 높은 실트질식양토 (silty clay loam, SiCL)이며, 깊이별 토양의 토성과 물리적 특성은 Table 1에 나타내었다. Gee and Bauder (1986)의 비중계법으로 토양입자분포를 산정하여 미국 농무성 (United States Department of Agriculture, USDA)의 토성 삼각표 (soil texture triagle)에 따라 토성을 결정하였다. 또한 Blake and Hartge (1986)의 코아법을 이용하여 용적밀도를 분석하였다.
Table 1.
Soil physical properties of lysimeters used in this study.
작물 재배기간 중 기상데이터 분석
동계작물 (양파, 마늘)의 재배기간 동안 라이시미터 인근에 설치되어 있는 기상대를 이용하여 기온, 풍속, 강우량 등의 데이터를 수집하였다. 본 연구에 사용된 강우량은 기상대에서 수집한 강우량 데이터와 중량식 라이시미터의 무게 변화를 측정하며 분석한 강우량 데이터와 비교하여 활용하였다.
Results and Discussion
작물 재배기간 동안의 기온 특성
양파와 마늘 재배기간동안 일 평균, 최고, 최저 기온을 Fig. 2에 나타내었다. 양파 재배기간 동안 일 최저기온은 시기별로 큰 차이를 보였다. 월동 전에는 일 최저기온이 최저 -8.43°C, 초기 활착기에도 강한 야간 냉각이 반복되었다. 월동기에는 일 최저기온이 최저 -10.8°C까지 떨어져 지속적인 영하권이 유지되었으며, 이는 멀칭을 통한 야간 지온 보호가 특히 필요한 조건을 의미한다. 월동 후에는 일 최저기온이 -7.6°C까지 내려가는 날이 있었으나, 전반적으로 기온이 안정되며 생육이 본격적으로 재개될 수 있는 환경으로 전환되었다. 마늘에서도 월동기의 일 최저기온 하강이 뚜렷하였다. 월동 전에는 일 최저기온의 최저값이 -3.7°C로 나타나 가을철 기온 하강이 점진적으로 진행되었다. 월동기에는 일 최저기온이 최저 -14.7°C, 나타나 매우 강한 저온 환경이 지속되었으며, 이는 동해 위험과 토양 표면 냉각이 크게 증가하는 시기였다. 월동 후에는 최저 -7.8°C가 관찰되었으나, 뿌리 발달과 비대가 재개되는 데 적합한 온도 범위로 빠르게 상승하였다.
근권부 (10 cm)의 토양수분함량 변화
양파와 마늘 재배기간동안 일평균 토양 수분함량은 멀칭 처리구에서 일관되게 더 높게 유지되었다. 무멀칭 처리구는 S1 - S3 단계에서 각각 23.1%, 22.5%, 22.2%를 보였으나, 멀칭 처리구는 30.6%, 30.8%, 27.2%로 약 7 - 8% 더 높은 토양수분함량을 유지하였다 (Table 2). Fig. 3b에서, 강수 직후에 두 처리구 모두 수분함량이 증가하지만, 이후 건조되는 과정에서 무멀칭 처리구는 빠르게 감소하는 반면 멀칭 처리구는 보다 완만하게 감소하는 경향이 나타났다. 이는 멀칭이 지표면의 증발을 억제하여 표층 수분의 고갈 속도를 지연시킨다는 전형적인 현상과 일치한다 (Ramakrishna et al., 2006). 특히 월동기 (S2)에는 멀칭 처리구가 30.8%로 무멀칭 (22.5%) 대비 상당히 높은 값을 보였는데, 이는 겨울철 야간 복사냉각이 증가하는 환경에서 멀칭이 토양 표면의 급격한 수분 손실을 억제했음을 보여준다.
Table 2.
Summary of soil water content metrics in lysimeters during the onion and garlic growing season.
|
Daily average SWC1 at 10 cm (%) |
Daily average SWC at 30 cm (%) | ||||||
| S12 | S2 | S3 | S1 | S2 | S3 | ||
| Onion | No mulching | 23.1 | 22.5 | 22.2 | 36.1 | 36.4 | 35.4 |
| Mulching | 30.6 | 30.8 | 27.2 | 37.3 | 37.1 | 37.0 | |
| Garlic | No mulching | 21.4 | 20.4 | 18.9 | 26.5 | 24.8 | 24.6 |
| Mulching | 25.1 | 24.9 | 21.7 | 33.5 | 32.0 | 28.4 | |
마늘 재배기간에서도 동일한 경향이 유지되었다. 무멀칭 처리구의 토양수분함량은 S1 - S3 단계에서 21.4%, 20.4%, 18.9%로 나타났지만, 멀칭 처리구는 25.1%, 24.9%, 21.7%로 전 단계에서 3 - 5% 높은 수준을 유지하였다 (Table 2). 이 차이는 마늘 재배기간의 일별 토양수분함량 변화에서도 뚜렷하게 확인되며 (Fig. 4b), 특히 보온 덮개를 설치하였던 월동기간에서 멀칭 처리구의 표층 수분함량이 무멀칭 대비 상대적으로 높은 수준에서 유지되는 형태로 나타났다. 특히 월동기 (S2)에서 멀칭 처리구는 24.9%로 무멀칭 처리구 (20.4%) 대비 높은 값을 유지하여, 동계작물 재배 시 멀칭이 토양수분을 안정적으로 확보하는 데 중요한 역할임을 확인할 수 있었다.
근권 하부 (30 cm)의 토양수분함량 변화
멀칭의 영향은 근권부 (10 cm)에서만 관찰된 것이 아니라, 30 cm 깊이에서도 나타났다. 양파 재배기간 동안 무멀칭 처리구에서 30 cm 깊이의 토양수분함량은 S1 - S3에서 각각 36.1%, 36.4%, 35.4%였으며, 멀칭 처리구는 37.3%, 37.1%, 37.0%로 나타나 전 단계에서 1.0 - 1.6% 높은 수분함량을 보였다 (Table 2). 이 차이는 근권부에서의 차이에 비해 크게 보이지 않았다.
마늘 재배기간 동안에는 30 cm에서의 차이가 양파 재배기간 보다 크게 나타났다. 무멀칭 처리구의 30 cm 토양수분함량은 S1 - S3 단계에서 26.5%, 24.8%, 24.6%로 월동기를 지나며 지속적으로 감소하였다. 반면 멀칭 처리구는 33.5%, 32.0%, 28.4%로 나타나, 모든 단계에서 무멀칭 대비 5.5 - 7.2% 높은 수분함량을 유지하였다 (Table 2).
멀칭은 강우 이후 표층으로부터 빠르게 증발하는 수분을 억제함으로써, 일부 수분이 하부 (30 cm)까지 침투하고 그 하부층에 비교적 안정적으로 저장되도록 유도한 것으로 해석할 수 있다. 이 효과는 특히 강수량이 적은 조건에서 의미가 크다. 월동기 이후 봄 생육기에는 표층이 마르는 동시에 작물은 여전히 수분을 요구하기 때문에, 30 cm 근권 하부가 수분 저장고의 기능을 하면 작물의 수분스트레스 완화에 직접적으로 기여하기 때문이다 (Chakraborty et al., 2008).
근권부 (10 cm)의 야간 최저 토양온도
일 최저 토양온도는 동계 작물의 월동 안정성과 초기 활착에 직결되는 지표이다. 근권부의 온도가 급격히 떨어지면 뿌리 근처 조직이 저온 피해 (냉해)를 받기 쉬우며, 이는 정식 직후 활착 지연, 월동 중 피해, 월동 후 재생 지연으로 이어질 수 있다.
양파 재배기간 동안 10 cm 깊이의 일 최저 토양온도는 멀칭 처리에서 일관되게 높게 유지되었다. 월동 전 (S1)에는 무멀칭 6.3°C 대비 멀칭 7.4.7°C로 약 1.1°C 증가하였으며, 가장 낮은 지온이 형성되는 월동기 (S2)에서도 무멀칭 1.9°C보다 멀칭 2.3°C로 약 0.4°C 높은 값을 유지하였다. 월동 후 (S3)에도 무멀칭 10.6°C, 멀칭 11.0°C로 멀칭에서 다소 높은 최저온도가 지속되었다 (Table 3). Fig. 5의 일별 최저 토양온도를 보면 한파나 급격한 냉각 이벤트가 있었던 시기에 이 차이가 더 커지는 구간이 존재한다. 즉, 멀칭 처리구의 근권부 (10 cm)는 야간 냉각 시에도 최저온도가 더 높게 유지되는 경향이 있었다. 이러한 결과는 멀칭이 지표면의 야간 복사 냉각을 완화하여 최소 지온을 상승시킨다는 기존 연구 (Ramakrishna et al., 2006)와 일치하며, 양파의 월동기 지온 확보 및 생육 안정성에 긍정적으로 기여했음을 시사한다.
Table 3.
Summary of soil temperature metrics in lysimeters during the onion and garlic growing season.
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Daily minimum soil temperature at 10 cm (°C) |
Daily soil temperature ranges at 10 cm (°C) | ||||||
| S11 | S2 | S3 | S1 | S2 | S3 | ||
| Onion | No mulching | 6.3 | 1.9 | 10.6 | 3.9 | 2.5 | 6.5 |
| Mulching | 7.4 | 2.3 | 11.0 | 3.8 | 2.7 | 5.1 | |
| Garlic | No mulching | 12.2 | 3.1 | 10.4 | 5.8 | 4.0 | 6.5 |
| Mulching | 12.7 | 3.7 | 11.2 | 5.2 | 3.9 | 5.8 | |
마늘 재배기간 동안에도 비슷한 수준의 차이가 관측되었다. 월동 전 (S1)에는 무멀칭 12.2°C보다 멀칭 12.7°C로 0.5°C 상승하였고, 월동기 (S2)에는 무멀칭 3.1°C 대비 멀칭 3.7°C로 약 0.6°C 높은 값을 유지하였다. 월동 후 (S3)에도 무멀칭 10.4°C, 멀칭 11.2°C로 멀칭에서 더 높은 최저 지온이 나타났다. 이는 멀칭이 저온기 토양 표층의 급격한 냉각을 억제하여 월동작물의 뿌리 생리활성 유지와 동해 위험 감소에 기여하며, 마늘의 월동·초기 생육 안정성에 중요한 역할을 한 것으로 판단된다(Dai et al., 2024; Iacuzzi et al., 2024).
토양온도의 일변동폭 (일 최대–최소) 감소 효과
토양온도의 일변동폭 (하루 동안의 최대 온도값 - 최소 온도값)은 근권부가 주야간 동안 어느 정도의 열 스트레스를 받는지를 나타내는 값이다. 변동폭이 크면 낮에는 과열, 밤에는 급랭을 번갈아 겪으면서 뿌리 환경은 반복적 스트레스를 받게 된다. 반대로 변동폭이 작으면 근권부는 더 안정적으로 뿌리 건강을 유지하며, 작물 생육에도 긍적적인 효과를 얻을 수 있다. 이 지표는 멀칭의 열 완충 (thermal buffering) 효과를 정량적으로 보여주는 핵심지표로 널리 쓰인다.
양파 재배기간 동안 10 cm 깊이의 일 토양온도 변동폭은 월동 전 (S1)에는 무멀칭 3.9°C, 멀칭 3.8°C로 차이를 보이지 않았고, 월동기 (S2)에도 각각 2.5°C와 2.7°C로 차이를 보이지 않았다. 그러나 월동 후 (S3)에는 무멀칭의 변동폭이 6.5°C로 크게 증가한 반면, 멀칭은 5.1°C로 약 1.4°C 낮아 지온의 일교차가 멀칭 처리구에서 감소하는 경향을 보였다. 이러한 감소 경향은 멀칭이 표층의 단열 효과를 통해 지표면의 주간 과열과 야간 급랭이 동시에 완화되는 보다 안정적인 토양 환경이라고 할 수 있다.
마늘 재배기간의 10 cm 일 토양온도 변동폭 또한 비슷한 경향이었다. 월동 전 (S1)에는 무멀칭 5.8°C 대비 멀칭 5.2°C로 약 0.6°C 감소하였으며, 월동기 (S2)에는 무멀칭 4.0°C, 멀칭 3.9°C로 유사한 수준이었다. 월동 후 (S3)에는 무멀칭이 6.5°C로 증가한 반면, 멀칭은 5.8°C로 약 0.7°C 낮아 멀칭이 토양 온도의 일변동폭을 감소시키는 경향을 보였다. 이러한 결과는 멀칭이 토양의 열적 완충층을 형성하여 일변동폭을 줄이고 생육 환경의 온도 안정성을 향상시킨다는 선행 보고(Ramakrishna et al., 2006)와 유사하다.
이러한 일변동폭 감소는 멀칭이 단순히 야간 온도 상승뿐만 아니라, 낮 동안 토양의 과열도 완화하므로, 하루동안의 온도 변화를 감소시킨다는 효과를 뚜렷하게 보여준다. 이 효과는 근권부 열 스트레스 저감을 통해 월동 작물의 초기 활착 안정성 및 생존성을 높일 수 있다고 해석할 수 있다.
멀칭 유무에 따른 생육특성 비교
멀칭 유무에 따른 양파와 마늘의 수확 후 초장, 건물중, 수확량을 조사하여 Table 4에 나타내었다. 양파와 마늘의 수확기 생육 특성은 멀칭 처리에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. 양파의 경우, 무멀칭 처리구는 초장이 49.8 cm, 생체중은 366.6 g m-2, 건물중은 33.1 g m-2, 수량은 6.97 ton 10 a-1이었으나, 멀칭 처리구는 초장이 53.0 cm로 약 6 % 증가하였고, 생체중 (439.8 g m-2), 건물중 (39.0 g m-2), 수량 (8.53 ton 10 a-1)도 각각 약 20%, 18 %, 22% 높게 나타났다. 마늘에서도 비슷한 경향이 확인되었다. 무멀칭 처리구의 초장은 69.6 cm, 생체중은 98.6 g m-2, 건물중은 31.0 g m-2, 수량은 2.70 ton 10 a-1이었으며, 멀칭 처리구에서는 초장이 80.9 cm로 약 16% 증가하였다. 또한, 생체중 (115.2 g m-2), 건물중 (37.0 g m-2)과 수량 (3.22 ton 10a-1)도 무멀칭에 비해 각각 약 17%, 19%, 19% 정도 높은 값을 보였다. 이와 같이 양파와 마늘 모두에서 멀칭 처리구의 초장, 생체중, 건물중, 수량이 일관되게 증가한 것은, 월동기와 생육기간 동안 멀칭이 토양의 야간 냉각과 지표면 증발을 완화하여 토양수분과 지온을 보다 안정적으로 유지함으로써 생육을 촉진하고, 최종적으로 구 비대와 수량 형성에 유리하게 작용했기 때문으로 판단된다.
Table 4.
Growth characteristics of onion and garlic under mulching and no mulching conditions.
Conclusions
본 연구는 검정색 PE 멀칭이 동계작물 (양파, 마늘)을 재배하는 동안 근권부의 토양수분 및 지온을 동시에 안정화한다는 것을 보여준다. 멀칭 처리구는 재배 전 기간 동안 표층 (10 cm)의 토양수분을 유의하게 더 높게 유지했다. 이 차이는 특히 강수량이 적었던 마늘 재배 시에도 유지되었다. 이는 표면 증발 억제와 토양수분 보유라는 멀칭의 효과와 일치한다. 동계 노지 작물은 건조와 저온이 동시에 오기 때문에, 표층 수분의 안정성은 활착·생존에 효과적이다. 30 cm 깊이에서도 멀칭 처리구의 평균 토양수분이 무멀칭 대비 최대 약 20% 이상 높게 유지된 것은 단순히 표면층만 보호된 것이 아니라 근권 하부까지 수분 저장이 확장된다는 점을 의미한다. 이는 월동 후 건조기에 뿌리가 접근 가능한 수분 보유층이 커지는 효과로 해석할 수 있으며, 결과적으로 월동 후 생장 재개 시 수분 스트레스를 완화하는 효과가 있다. 이 점은 기존 멀칭 연구가 주로 “표면 증발 억제”에 집중해 온 것에서 한 단계 나아가, 근권 하부까지의 유효수분 가용성이 증가한다는 관점으로 멀칭을 해석할 근거를 제시한다. 또한, 멀칭은 토양온도의 야간 최저값을 상승시키고, 동시에 일변동폭 (일 최대 - 최소)을 감소시키는 경향을 보였다. 양파 재배에서 무멀칭 대비 약 14% 낮은 일변동폭 (5.0°C → 4.2°C), 마늘 재배에서 약 10% 낮은 일변동폭 (5.5°C → 5.0°C)은, 멀칭 처리가 낮 동안 과열 억제, 밤 동안 냉각 완충을 수행할 수 있음을 보여준다. 이는 멀칭이 지표면 복사·대류 교환을 제한하며 토양 미세기상을 안정화한다는 기존 연구와 부합한다. 토양온도의 안정화는 겨울 양파, 마늘의 초기 생육 정체와 동해 피해 위험을 줄일 수 있다는 점에서 중요하다. 양파는 초기 뿌리 활착과 잎 수 확보가 최종 구 비대에 영향을 미친다고 알려져 있으며, 마늘도 저온·건조 스트레스가 분얼·인편 발달 단계에 영향을 미친다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서 도출된 멀칭의 효과는 잠재적으로 수량 안정성으로 이어질 것이라고 판단된다.
