배나무재배-배 결실 관리 및 인공수분

1. 결실 불량 원인

  배를 포함한 모든 과수재배에 있어서 결실량 확보는 그 무엇보다도 우선되는 필수작업이라 할 수 있다. 결실이 이루어지기 위해서는 정상적인 꽃가루가 정상적인 주두에 부착되는 수분과정과 주두에 붙은 꽃가루가 발아하여 정핵과 난핵, 극핵과 결합하는 수정과정이 이루어져야 한다(그림 1.).

  그런데 배는 자가불화합성을 가지고 있어 정상적인 암술과 꽃가루라 하더라도 같은 품종의 꽃가루가 수분되면 결실이 이루어지지 않는다. 또한 배꽃의 정상적인 꽃가루는 바람에 의해 날리지 않으므로 수분이 이루어지기 위해서는 수분작업을 수행해 줄 수 있는 매개곤충이 있어야 한다. 그러므로 배의 결실이 이루어지기 위해서는 기본적으로 ① 완전한 암술의 존재 ② 꽃가루를 줄 수 있는 수분수품종의 존재 ③ 꽃가루를 암술 주두로 옮겨 줄 수 있는 매개 곤충의 활동 ④ 정상적인 꽃가루의 발아 및 화분관 신장, 수정 등 네 가지 요인이 모두 충족되어야 한다. 이들 중 한가지 요인이라도 충족되지 않을 때는 착과 되지 못하거나 착과 되어도 낙과되고 만다. 그러므로 이들 사항들을 저해하는 요인들이 착과불량의 원인이 된다. 착과불량 원인 중 특히 중요한 사항들은 1)수분수 부족 및 꽃가루 불완전 2) 암술기관의 불완전 3) 화분매개곤충의 활동부족 4) 생리적 낙과 등을 들 수 있다.

<그림 1> 배꽃과 과실의 구조

2. 결실안정 대책

 가. 충분한 수분수 재식 및 정상적인 꽃가루 확보

  꽃가루를 제공해주는 수분수는 주 품종과 화합성이 있으면서 개화시기가 2∼3일 빠르거나 최소한 같고 활력이 높은 꽃가루를 많이 생산할 수 있는 품종이어야 한다. 현재 재배되고 있는 주요 품종별로 적합한 수분수 품종은 표 1과 같다. 수분수의 비율은 과수원의 조건이나 재배자의 선택에 따라 달라질 수 있으나 보통 전체 주수의 15∼20%를 심고 있다. 그러나 수분수 품종의 상품성이 높으면 그 이상도 가능하며 기상재해가 빈번하게 발생되는 과수원에서는 그 비율을 높일 필요가 있다. 주 품종이 꽃가루가 없거나 있더라도 화합성이 낮을 경우에는 수분수의 결실을 위해 화합성이 있는 다른 품종을 추가하여야 한다. 수분수는 주변의 주품종에 골고루 꽃가루를 제공할 수 있도록 한쪽에 치우치지 않게 잘 배치하여야 한다.

  화분의 생성은 개화 30∼40일 전에 화분모세포가 생겨 분열과 발달 과정을 거치면서 개화기에 성숙한 화분으로 발달되는데 4개의 핵을 가진 4분자기(개화전 22∼25일)부터 화분벽이 형성되는 공포기에는 화분중의 양분이 적어 저온에 대한 저항력이 약하므로 이 시기에 저온이 되면 발아율이 낮은 화분이 되기 쉽다. 이러한 화분을 채취하여 발아율 검사 없이 인공수분을 실시할 경우 착과율이 낮아질 수 있다.

 나. 암술기관이 완전한 꽃의 화보

  암술머리, 암술대, 배낭 등 암꽃기관이 불완전하면 수정이 불가능하여 단위결과가 되지 않고서는 과실을 생산할 수 없다. 암꽃기관이 불완전해지는 원인은 휴면기간이나 개화기간 동안의 적온범위를 벗어난 지나친 고온이나 저온, 저장양분의 결핍 등이다. 개화기간 동안의 지나친 고온, 저온 등은 화기 고사나 발육 부진을 초래하여 결실불량의 원인이 될 수 있는데, 우리나라에서는 특히 개화기중의 늦서리에 의한 피해가 가끔 발생하고 있다. 살수법이나 방상팬 등을 이용하면 그 피해를 줄일 수 있다.

  배와 같은 낙엽과수의 자발휴면이 자연상태에서 타파되기 위해서는 겨울에 일정한 기간 7.2℃ 정도의 저온에 접해야 하는데, 겨울에 너무 따뜻하여 저온요구도를 충족시키지 못하면 봄이 되어도 발아ㆍ개화ㆍ전엽 등의 모든 현상이 순조롭게 이루어지지 못하고,

<표 1> 배 품종간 교배친화성 및 만개일

  ○ 인공수분용 꽃가루 채취 품종의 개화 특성(2003년)

  ○ 신고 품종에 대한 인공수분시 화분친별 착과율 및 과실 특성

<그림 2> 수분수 재식 모식도

  꽃봉오리 상태로 말라죽어 떨어지거나 개화ㆍ결실이 되더라도 잘 전엽되지 않으며 어린 과실이 떨어지는 것이 많아, 수량도 극히 불안정하게 된다. 우리나라에서는 겨울의 기온이 낮으므로 실제 재배상에는 휴면타파가 문제되지 않고 있다. 과다결실에 의한 양분부족, 질소과다시용, 꽃눈형성기의 저온, 다우, 강전정에 의한 지나친 영양생장, 병해충 피해에 의한 조기낙엽 등은 화기발육 불량을 초래할 수 있다. 따라서 꽃눈형성을 충실하게 하기 위해서는 질소 과다시용을 삼가고, 정지전정을 적절하게 하며 병해충 방제 및 배수를 잘해주어야 한다. 감천배, 만풍배, 화산, 원황 등의 품종은 단과지 유지가 어려워 한번 착과된 과총에서는 화아형성이 불량하므로 예비지 전정에 의해 충실한 화아를 확보하여야 한다.

 다. 화분 매개곤충 확보

  배는 화합성이 있는 다른 품종의 꽃가루가 주두에 수분되어야 결실이 이루어지는데, 꿀벌이나 기타 곤충들에 의해 꽃가루가 주두로 옮겨지게 된다. 정상적인 배의 꽃가루는 바람에 의해 날리지 않으므로 곤충들에 의해 옮겨지게 되는데 바람이 심하거나 비가 오거나 혹은 저온, 개화기의 농약살포 등에 의해 곤충들이 활동하기에 불량한 환경조건이 될 경우, 또는 최근의 환경오염으로 인한 곤충의 감소 등은 결실불량의 한 원인이 된다. 과수원에 꿀벌을 방사할 경우 필요한 수는 벌통의 크기, 과종, 재식밀도, 기상조건 등에 따라 다르지만 보통 40a당 1통(15,000∼20,000마리)이 표준이다. 최근에는 관리가 용이하고 수분효율이 높은 머리뿔가위벌의 활용도 시도되고 있다.

 라. 인공수분 실시

  앞에서 언급된 여러 가지 원인에 의한 결실불량 문제를 해결하기 위한 방법으로 인공수분이 확대되고 있는 실정이다. 과수는 착화 위치 즉, 가지의 연령, 가지내 위치(선단부 혹은 기부, 중앙부 등), 한 화총내 꽃의 위치등에 따라 과실의 크기 및 그 밖의 품질 차이가 난다. 그런데 인공수분을 하게 되면 과실의 품질이 좋을 것이라고 판단되는 꽃에 수분하므로써 원하는 곳에 착과시켜 품질향상을 기할 수 있다. 인공수분은 화합성이 있는 품종의 꽃가루를 수분 매개곤충 대신 사람이 직접 주두에 묻혀주는 방법이다.

그러므로 인공수분을 실시하기 위해서는 인공수분 실시 이전에 꽃채취 → 약(꽃밥)채취 → 개약 → 꽃가루정선 → (발아율조사) → (저장) → 발아율조사 → 증량제 증량 과정을 거쳐 인공수분을 실시하게 된다.

  (1) 화분채취

   (가) 꽃의 채취

    1) 품종

  화분 채취를 위한 꽃의 채취는 화분 채취용 나무를 선정하여 전정시기를 늦춰 수상의 꽃을 채취한 후 전정을 실시하는 방법과 겨울철 전정지를 보관하였다가 수삽하여 꽃을 채취하는 방법이 있다. 화분 채취용 품종으로는 교배 친화성이 있으면서 활력이 높은 꽃가루를 많이 생산할 수 있는 품종을 선택하도록 하여야 한다(표 1). 수상의 꽃을 이용할 경우 대상 품종보다 개화시기가 2∼3일 빠르거나 최소한 같은 품종이어야 한다. 압리, 대향수는 개화기가 신고보다 개화기가 빠르며, 화분량이 많고, 신고와 교배친화성이 높아, 신고 품종의 인공수분용 꽃가루 채취 전용품종으로 우수하나 경제성이 없으므로, 열간에 별도로 재식하는 것은 불리하다. 그러므로 과수원 울타리 주변에 주 품종의 3∼5% 정도 재식하여 이용하는 것이 좋을 것이다. 동계전정지를 수삽하여 이용할 경우에는 겨드랑 꽃눈(腋花芽)이 많은 풍수, 장십랑, 원황, 미니배 등이 좋다.

    2) 시기

  화분 채취용 꽃의 채취적기는 꽃이 풍선 모양으로 부풀어 오른 상태인 개화 1일전부터 개화 직후 꽃밥이 아직 터지지 않은 시기까지이다. 꽃의 채취시기가 이보다 이르면 화분이 덜 성숙되어 불완전한 화분이 많고, 화분의 생성량도 적으며, 개화후 시간이 너무 경과되어 개약(開葯)된 꽃은 꽃 채취 과정에서 화분의 유실량이 많아진다.

   (나) 약, 화분 채취 및 화분 정선

  개화 1일전 및 막 개화된 꽃을 채취하여 약채취기를 이용하여 약을 채취한 후 약정선기를 이용해 꽃잎이나 그밖의 것으로부터 약만을 수집한다. 수집한약은 개약기나, 개약기가 없을 경우 온돌방에서 개약시킨후 화분정선기나 아세톤을 이용하여 꽃가루만을 수집한다.

개약 과정에서는 무엇보다도 온도와 습도의 관리가 중요하다. 개약에 적당한 온도는 25℃ 전후, 습도는 50% 정도로서, 20℃ 이하에서는 개약에 오랜 시간이 소요되며 30℃ 이상에서는 개약은 빠르나 호흡에 의한 양분소모가 많아 화분의 생명력이 약화된다. 개약 시간은 약 12∼24시간이 소요되며, 약은 서로 겹치지 않게 얇게 펼쳐 놓아야 동시에 개약시킬 수 있다.

(화분 채취용 꽃 채취 적기 :  채취 적기 2)∼3) )

<그림 3> 시간경과별 꽃의 개약 상태

  화분 채취시 화분정선기를 이용할 경우 화분 손실이 많아 화분 채취량이 크게 감소되고 화분 이외의 불순물 함량도 많아지는 반면 아세톤을 이용하면 2배정도의 많은 꽃가루를 얻을 수 있다.

  ○ 10a(300평)당 10g의 화분를 사용시 꽃의 채취량

    - 화분이 많은 품종 : 7,000∼8,000화

    - 화분이 적은 품종 : 10,000화

     ※ 하나의 동일 유전자가 중복된 품종은 2배의 꽃을 준비해야 한다.

  ○ 아세톤을 이용한 화분 정선 방법

  개약시키는 과정까지는 종전의 방법과 동일하다. 플라스틱류는 아세톤에 녹으므로 유리 또는 금속제등 아세톤에 녹지 않는 용기(容器)와 100메쉬(mesh)정도의 가는 체를 준비한다. 개약시킨 약을 체에 넣고 이 체를 준비한 용기에 넣은 다음 꽃이 충분히 잠길정도의 아세톤을 붓고 잘 흔들어 준다. 이와 같이 하면 화분이 떨어져 나와 체를 통과하여 용기 바닥에 쌓이게 되고 체에는 화분이외의 찌꺼기 물질만 남게 된다. 그러면 체안의 물질은 버리고 용기의 아세톤을 가만히 새병에 따르면 용기에는 화분만 남게 된다. 용기에 남은 아세톤은 1시간 정도 휘발시키면 화분만 남게 되므로 잘 모아 보관한다. 사용되었던 아세톤은 3∼4회 반복하여 사용할 수 있다. 아세톤은 휘발성과 인화성(引火性)이 매우 강한 물질이므로 사용시에는 절대로 화기(火氣)를 금해야 한다

<그림 4> 아세톤을 이용한 화분 정선

  ○ 겨울가지를 이용한 꽃의 채취

  겨울가지는 2월 하순부터 채취하여 이용할 수 있으며, 그 이전에는 정상적인 개화 유도 및 화분 채취가 어렵다. 2월 하순 이후에도 가지의 채취시기가 자연상태의 개화일자에 가까와질수록 개화에 소요되는 기간이 짧아지고 개화수와 화분 채취 가능량 및 정상화분의 비율이 향상된다. 겨울 전정지를 장기간 보관했다가 이용하는 경우에는 채취한 가지를 통비닐에 밀봉하여 저온저장고에 두었다가 3월중순 이후에 가지를 수삽하여 꽃가루를 채취한다.

  ※ 수삽할 때 주의사항

   ○ 전정목을 수삽할 때는 다시 한번 잘라 물 올림을 좋게 한다.

   ○ 수삽한 물은 4∼5일 간격 물갈이로 기부의 부패를 방지하여야 함(농용마이신 1000 배 희석하면 효과적임).

   ○ 수삽한 물에 질소가 없고 다량의 수용성 인산과 칼리가 함유된 4종 복비 500배를 첨가하면 층실한 화분을 다량 채취 할 수 있음

   ○ 개화시킬 때는 주간 온도가 28℃이상, 야간기온이 5℃이하가 되지 않도록 관리

<표 2> 동계가지 채취 시기에 따른 개화 특성(′93 나주배연, 품종 : 추황배)

  (2) 화분의 저장

  화분의 생명과 활력은 건조, 저온 상태일수록 더욱 장기간 보존될 수 있고 25℃ 이상에서는 4∼5일이 지나면 발아력이 현저하게 저하되며, 습한 상태에서 25℃ 이상이 되면 3일째에 완전히 생명을 상실하게 된다. 과습할수록 그리고 온도가 높아질수록 생명이 짧아진다. 그러므로 채취한 화분은 1∼2g 단위로 작은 용기에 넣어 외부의 공기가 출입하지 않도록 뚜껑을 잘 막은 다음 1주일 이내에 사용할 경우에는 냉장고 냉장실에, 이보다 장기간 저장할 경우에는 냉동실이나 -20℃이하의 저온에 보관 후 화분을 사용하기 전 1일정도 냉장실에 보관후에 사용한다. 인공수분을 실시하기전 반드시 화분의 발아력을 검정하여 발아율에 따라 증량제를 가감하여 실시하여야 한다.

  (3) 인공수분 실시

   (가) 화분 발아와 기상조건

  암술머리에 묻은 화분은 18℃ 이상의 온도 조건에서는 3시간 정도면 발아한다. 15℃ 이하 및 30℃ 이상에서는 발아율이 매우 낮아진다. 따라서 인공수분 실시 후 3시간 이내에 비가 내리면 화분이 씻겨내려갈 우려가 있으며 온도가 낮아져 발아도 지연되므로 재차 인공수분을 실시하는 것이 바람직하다.

  발아된 화분의 정핵은 화분관을 타고 주두로 들어가는 데 화분관 신장에 적합한 온도는 20∼25℃이다. 일단 주두에 들어간 화분관은 10℃ 정도에서도 암술대의 조직안에서 잘 신장하여 배주에 도달하게 된다. 화분관이 주공까지 도달하는 시간은 일반적으로 48∼72시간 정도 소요되는데 온도가 높을수록 짧고 낮을수록 늦어지게 된다.

  (나) 인공수분의 실시 시기

  각각의 배꽃은 일반적인 기상상태에서는 개화 당일로 부터 약 4일까지 수정 능력을 보유하고 저온다습한 조건에서는 그 이상 길어지며, 불량한 환경조건, 즉 지나친 고온, 건조조건 등에서는 단축된다. 개화당일의 꽃은 과정부 돌출과나 유체과가 될 가능성이 높으며 노화된 꽃은 과실이 작아지고 기형과가 되며 심할 경우 결실이 되지 않는다. 인공수분은 꽃이 40∼80% 피었을 때 3∼5번화에 실시한다. 그러나 개화기가 건조한 조건에서는 암술의 수정 가능 기간이 단축되므로 개화후 1∼3일 이내인 꽃, 즉 개약이 완료되지 않은 꽃(그림 3, 4, 5번화)에 인공수분을 실시하여야 하며 3∼5번화에 집착하지 말고 6번 이후의 꽃이라도 수분 적기의 꽃에 수분시켜야 한다. 또한 개화기때 고온건조할 경우에는 스프링클러나 분사호스 등을 이용해 꽃에 물이 닿지 않도록 수관하부에 살수를 실시하면 암술의 활력이 보다 오래 동안 유지되고 화분의 발아가 촉진되어 인공수분효과가 높아진다. 하루중 수분시간은 오전중이 좋으나 인공수분은 특히 방화곤충의 활동 환경이 불량한 경우에 실시하는 작업이므로 하루 종일 실시하고 또한 기상상태가  불순하더라도 실시하는 것이 바람직하다. 개화기간 동안의 농약 살포는 수정을 저하시키므로 가급적 농약살포를 지양하는 것이 좋다.

<표 3> 건조한 기상에서의 개화후 일수별 개약율 및 인공수분 효과

구분	인공수분 시기
	당일∼1일후	1∼2일후	2∼3일후	3∼4일후	4∼5일후
착과율 (%)	100	85	77	38	20
개약율 (%)	86.5	97.7	100.0

<표 4> 개화기의 고온, 건조시 살수처리가 착과에 미치는 영향

처  리	착과율 (%)
지표살수 수관살수 무 살 수	80.9 (146) 68.0 (122) 55.6 (100)

<그림 5> 개화 후 시간 경과에 따른 주두의 상태 변화 및 수정 가능 시기 : ①∼③

  (다) 화분의 증량(增量)

  순수한 꽃가루만을 이용하여 인공수분을 실시하면 많은 꽃가루가 소요되므로 꽃가루 증량제를 희석해서 사용해야 한다. 석송자와 섞어 쓸 경우에는 화분과 석송자가 골고루 잘 섞이도록 해야 한다. 화분은 저온, 건조 상태에서 장기간 활력을 유지할 수 있고 고온, 다습 조건에서는 활력이 급속히 감소되므로 냉동실에 보관하면서 소량씩 꺼내어 사용하도록 한다. 화분의 저장장소와 과수원과의 거리가 멀어 부득이 많은 양을 장시간 과수원에 가져다 놓을 경우에는 저온상태를 유지할 수 있는 아이스박스 등의 용기에 넣어 두고 사용해야만 화분의 활력 감소를 막을 수 있다.

<표 5> 배 주요 품종의 자가불화합 유전자

품종명	유전자형	품종명	유전자형	품종명	유진자형
금 촌 추 장 십 랑 이십세기 신    고 신    수 행    수 추 황 배 만 삼 길	S1S6 S2S3 S2S4 S3S9 S4S5 S4S5 S4S6 S5S7	황 금 배 조생황금 신    일 신    천 한 아 름 신 세 기 미 니 배 감    로	S3S4 S3S4 S3S4 S3S4 S3S4 S3S4 S3S5 S3S5	풍    수 선    황 감 천 배 화    산 만    수 미    황	S3? S3? S3? S3? S3? S3?
※ (신수, 행수),(원황, 만풍),(황금배, 신세기, 조생황금, 신일, 신천, 한아름), (미니배, 감로), (감천배, 화산, 만수, 미황) 등 ( )은 상호 교배불친화성임

  (라) 인공수분 기구

  면봉, 붓, 수동식 또는 전동식 분사기 등을 이용하여 꽃가루를 암술머리에 묻혀준다. 날씨가 맑을 경우에는 분사기 종류가 좋고, 비가 내릴경우에는 면봉을 사용하는 것이 바람직하다.

  면봉을 사용할 경우에는 꽃가루를 작은 병에 넣고 면봉에 묻혀 사용하는 데 1회 묻힐 경우 10∼20화의 수분이 가능하다. 분사기 종류를 사용할 경우에는 작업시간은 단축되나 화분의 소요량이 많아진다.

<표 6> 유전자의 중복 여부에 따른 화분 발아율별 증량제 증량 수준

화분발아율	증량제 정가 수준 추전배수
	유전자의 중복이 없는 경우	하나의 유전자가 중복된 경우
70% 이상 60 ∼ 70% 50 ∼ 60% 40 ∼ 50% 40% 이하	5배량 이내 4배량 이내 3배량 이내 2배량 이내 증량없이 순수 화분 사용	3배량 이내 2배량 이내 증량없이 순수 화분 사용 증량없이 순수 화분 사용 증량없이 순수 화분 사용

<표 7> 석송자 증량수준별 과실 특성(′97, 나주배연)

3. 생리적낙과 방지

  생리적낙과(生理的落果)란 병충해나 다른 기계적인 장해로 일어나는 것이 아니라 과실의 발육 도중에 생리적인 원인에 의하여 일어나는 낙과현상을 말한다.

생리적낙과는 개화가 끝난 후 1∼2개월 사이의 비교적 어린 과실이 떨어지는 조기낙과와 수확직전의 거의 다 자란 과실이 떨어지는 후기낙과로 구분하기도 한다. 배에서는 생리적낙과현상이 그리 심하지 않으나 해에 따라서는 문제가 되는 수가 있다.

 가. 조기낙과

  조기낙과는 다음과 같은 원인들에 의해 발생되므로 이러한 원인들을 제거해 주므로써 결실안정을 기할 수 있다.

  배발육의 정지 수정이 되었더라도 어떤 원인에 의하여 배(胚)의 발육이 정지되면 낙과한다. 정상적으로 발육하고 있는 어린 과실이라도 배가 상처를 입거나 양분의 이행(移行)을 방해하면 낙과한다. 이와 같은 조기낙과는 양분과 수분의 과부족이나 저온 등으로 배의 발육이 정지되어 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 과실의 발육기에 건조가 심할 때에는 관수(灌水)를 하여야 한다. 저장양분의 충분한 확보를 위해서는 지난해부터 과다결실을 피하고, 조기낙엽을 방지하며, 충분한 영양을 공급해야 한다. 또한 수세가 지나치게 강하거나 쇠약해지지 않도록 전정 및 시비관리에 주의를 기울여야 한다. 적화(摘花) 및 적과(摘果)를 철저히 하여 과실간의 양분경합(養分競合)을 없애는 것도 낙과방지의 한 방법이다.

  과실 내의 종자수 과실 내에 있는 종자의 발육이 좋고, 그 수가 많으면 어린 과실의 낙과는 거의 볼 수 없다. 반대로 종자의 수가 적은 과실일수록 낙과가 많은데, 단위결과성이 있는 품종은 예외이다. 조기낙과의 대부분은 불완전한 수정이 원인이므로 화합성(和合性)이 있는 수분수를 철저히 혼식하고, 방화곤충수(訪花昆蟲數)가 적을 경우에는 벌통을 놓거나 또는 인공수분을 실시함으로써 수정율을 높여 주며, 개화기에는 농약 살포에 주의를 기울여야 한다.

 나. 수확전 낙과

  아무런 병충해의 피해나 기계적 장애가 없는 데도 거의 다 자란 과실이 떨어지는 수확전낙과(收穫前落果)의 정도는 종류ㆍ품종 및 해에 따라 차이가 있다. 수확 전 낙과는 기온과 영양에 그 원인이 있는 것으로 알려졌는데, 비교적 따뜻한 지방일수록, 수확 전에 고온이 오래 지속되는 해일수록, 또 밤의 기온이 높은 경우에 낙과가 많은 경향이 있다.

또한, 질소함량이 과다하게 높은 나무일수록 낙과가 심하며, 토양이 심히 건조한 곳일수록 낙과가 심한 것으로 알려져 있다.

  근본적인 대책은 기상과 토양조건 등을 고려한 적지의 선택, 시비, 물관리 등 재배의 합리화다.