1. 지중가온의 필요성
     최근 시설재배 면적증가와 시설재배 관련기술의 향상으로 하우스내 지상부 환경은 작물재배의 최적환경 조성이 가능하나 지하부 환경, 특히 지중온도는 제어가 곤란하여 겨울철에는 낮은 지온으로 정식후 뿌리의 활착지연, 양수분 흡수불량 등으로 지상부의 생육이 정상적으로 이루어지지 못하고 있다. 특히 일사량이 짧은 12월부터 2월까지는 지상부 가온시에도 토양온도는 15℃ 이하로 내려가는데, 이 시기에 정식할 경우 묘의 활착에 장시간이 소요 되고 생육이 느려 궁극적으로는 품질 및 초기수량 저하로 농가소득 향상에 제한 요인이 되고 있다. 최근 여러 농가에서 지중가온 시설을 설치하여 재배하고 있으나 지온관리를 비롯한 각종 관리에 대한 경험 부족으로 생리장해 발생, 영양불균형, 노화촉진 및 수확기간 단축 등 여러 문제점이 도출되고 있다. 본란에서는 지중가온 설치방법, 재배 효과 및 몇가지 관리요령에 대해 살펴보기로 한다.

  2. 파이프 매설 및 온도조절기의 설치
     그림 1은 온수 지중가온의 설치개요로, 참외의 경우 재식거리가 180×45cm 이므로 파이프 매설을 위하여 180cm의 이랑에 관리기 등의 작업기로 지하 35cm 깊이까지 골을 판후, 15mm 엑셀파이프를 20cm간격으로 2열로 매설한 후 지하 20cm 부위에 온도조절 센서를 설치하면 된다. 만약 파이프 매설을 지하 10cm 이내로 하게 되면 매년 설치해야 하는 번거로움이 있고, 토양은 건습의 변화가 심하여 작물생육에 나쁜 영향을 줄 수 도 있다. 하우스의 길이는 50미터 내외가 적당한데, 하우스 길이가 100미터 전후이면 하우스 외부에 전용 보일러실을 설치하고 주배관을 하우스내부로 연결하여 하우스 중앙부분에서 양쪽(입, 출구)으로 파이프를 매설하는 것이 하우스 입구와 출구부분의 작물생육을 고르게 유지시킬 수 있다.

   
    그림 1. 지중가온의 설치개요

  3. 지중가온의 효과
    가. 뿌리의 활착촉진
       그림 2는 정식 직후부터 5일 간격으로 15일간 뿌리의 발육상태를 조사한 것 으로 무가온구의 경우 정식 5일까지도 활착이 미약하여 주근의 신장이 느릴 뿐만 아니라 측근의 발생도 미비한데 비하여 가온구에서는 지온에 비례하여 주근의 신장속도가 빠르고 측근의 발생도 양호한 것을 알 수 있다.
   정식 후 15일 까지의 뿌리 생육상황을 전체적으로 살펴보면 뿌리의 분포는 무가온구가 가장 적고 지온이 높을수록 뿌리분포가 확대되는 것으로 보아 정식후 조기활착 및 뿌리 분포의 확대를 위해서는 21℃ 이상의 높은 지온이 필요한 것을 알 수 있다.

     
      그림 2. 지중가온에 의한 뿌리의 분포
(검은선 : 정식당일~5일후, 푸른선 : 6~10일, 붉은선 : 11~15일)


    나. 지중가온에 의한 생육촉진
      표 1은 정식 30일 후 참외 생육을 조사한 것으로, 지중가온에 의한 초장, 엽수 및 엽면적 공히 증가하였다. 특히 엽면적은 무가온구의 279.5㎠에 비해 17℃구에서는 253. 4%, 21℃구에서는 845.6% 그리고 25℃구에서는 979.4% 정도 증가하여 지중가온에 의해 양수분 흡수가 원활하게 이루어짐을 알 수 있다.

   
표 1. 지중가온에 의한 정식 30일후의 참외생육 지중온도
지중온도
초장(cm)
엽수(매/주)
엽면적(㎠/주)
무가온
17℃
21℃
25℃
20.2
38.8
61.1
63.7
14.9
19.6
24.3
26.3
   279.5
   708.4
2,363.4
2,737.4


    다. 암꽃개화 및 수확
       그림 3은 지온에 따른 개화당일 암꽃의 상태로서, 과장의 길이는 무가온구의 1.32cm에 비해 17℃구에서는 1.65cm, 21℃ 및 25℃구에서는 1.66cm로 무가온구에 비하여 가온구 에서 0.33~0.34cm정도로 과장이 길어 암꽃 개화이전에 자방의 생육에도 지중가온의 영향이 있는 것으로 볼 수 있다.
   지온이 높을수록 암꽃의 첫 개화일수는 빨랐고 첫 수확 소요일수도 단축되었는데(그림 4), 암꽃의 첫 개화는 무가온구의 경우 파종 87일 후에 시작되었는데 비하여 17℃구에서는 86일 후, 21℃구에서는 81일 후 그리고 25℃구에서는 80일 후에 시작되어 무가온구에 비해 각각 1일, 6일 및 7일 정도 빨랐다. 수확 소요일수도 지온이 높을수록 단축되어 무가온구의 경우 파종 127일 후에 첫 수확을 시작하였으나 17℃구에서는 122일 후, 21℃구에서는 116일 후 그리고 25℃구에서는 115일 후에 첫 수확을 시작하여 무가온구에 비해 17℃구에서는 5일, 21℃구에서는 11일 그리고 25℃구에서는 12일 정도 단축되었다. 특히 첫 수확 소요일수의 단축은 초기수량과 직결되는 것으로 지중가온의 가장 큰 장점이라 할 수 있다.

     
      그림 3. 개화당일 암꽃의 상태

     
      그림 4. 지중가온에 따른 참외 암꽃의 개화 및 수확 일수

    라. 지중가온에 의한 과실의 품질
       지중가온에 따른 과실의 품질은 표 2와 같다. 과중, 과육두께, 총수량 및 상품 과율은 지온이 높을수록 증가하였고 발효과율 및 기형과율은 감소하였는데, 평균과중은 21℃>25℃>17℃>무가온구의 순이었다. 특히 무가온구에 비하여 고온구에서 과육두께가 두꺼워 가식부위가 많았다.

   
표 2. 지중가온에 의한 과실의 품질 지중온도
지중온도
총수량
(kg/10a)
과중
(g/개)
과육두께
(mm)
발효과율
(%)
기형과율
(%)
상품과율
(%)
무가온
17℃
21℃
25℃
2,351
2,941
3,110
3,012
287.2
295.8
360.2
358.5
14.1
14.7
16.6
16.8
14.6
12.1
11.0
11.8
22.0
20.4
17.8
20.5
63.4
67.5
71.2
67.7


    마. 수량성
       지중가온에 따른 수확시기별 상품과수량은 표 3과 같다. 초기 및 중기의 수량 은 지온이 높을수록 증가하였으나 후기수량은 17℃구에서 증가하였다.
   4월 10일 이전 까지의 10a당 상품과 총수량은 무가온구의 90kg에 비해 17℃구에서는 1%, 21℃ 구에서는 572% 그리고 25℃구에서 731% 증수하여 생육 초기인 저온기에 지중가온의 효과가 뚜렸 함을 알 수 있다.
   중기에는 무가온구의 614kg에 비해 17℃구에서는 27%, 21℃구에서는 42% 그리고 25℃구에서는 44% 증수하였다. 그러나 후기에는 무가온구의 786kg에 비하여 17℃구에서는 1,117kg으로 42% 증수하였으나 21℃ 및 25℃구는 각각 7%, 49%로 감소하였다. 이것은 25℃의 경우 뿌리가 장시간 고온 에 노출됨으로써 뿌리의 활력이 떨어져 지상부의 노화촉진 및 수확기간 단축에 의한 전반적인 생육부진에 의한 것으로 볼 수 있다.
   전 수확기를 통한 10a당 상품과총수량은 무가온구의 1,490kg에 비하여 17℃ 구가 33%, 21℃구가 49%, 25℃구가 37% 증수하였다.

   
표 3. 지중가온에 의한 상품과수량
구분
상품과수량(kg/10a)
상품수량지수
초기(4.3~10)
중기(4.11~22)
후기(4.23~6.7)
총수량
무가온
17℃
21℃
25℃
90
91
605
748
614
777
871
886
786
1,117
738
405
1,490
1,985
2,214
2,039
100
133
149
137


       이상의 결과를 종합해 볼때, 참외 지중가온 재배를 위하여 정식직후인 1월 상순부터 4월 중순까지 지하 20cm 부위의 지온을 17℃, 21℃, 25℃로 조절하여 무가온구와 비교한 결과, 초기 및 중기에는 고지온 구인 25℃구에서 수량이 증가 하였고 후기에는 17℃구에서 수량이 증가하였으나 작물의 생육, 상품성, 수량 및 수확기간 등을 고려할때 참외 지중가온 재배의 적정지온은 21℃로 판단되었다.

  4. 지온관리
     근권부의 적정 지온은 같은 작물에서도 생육단계에 따라 다른데, 일반적으로 생육초기인 유묘기에는 높고 생육이 진전됨에 따라 다소 낮아진다. 참외의 경우 25℃ 이상의 높은 지온에서 재배할 경우 활착 및 초기생육이 촉진되어 개화가 빠르고 수확소요 일수도 단축 되어 초기 수량이 월등히 증가되나 후기에는 노화가 촉진되어 생육이 둔화되고 수확기간이 단축 되기 때문에 생육초기에는 25℃ 정도의 고온이 필요하나 정식 1개월 후부터는 20℃로 관리하는 것이 후기의 생육도 양호하고 꾸준한 수량을 기대할 수 있다.

  5. 수분관리
     지중가온으로 지온이 올라감에 따라 토양은 건조해지기 쉬우므로 지중가온 재배시에는 수분관리에 세심한 주의가 필요하다. 지중가온으로 참외를 재배할 경우, 무가온 재배에 비하여 초기생장이 월등히 증가되는데, 생육이 왕성하다는 것은 증산량이 많다는 것이다. 따라서 충분한 양의 관수가 되어야 하는데 관수량은 관행재배에 비하여 1.5~2배 정도의 관수를 해야 한다. 그러나 참외의 경우 발효과 발생을 감안하여 과실의 크기가 계란정도 이상이 되면 조금씩 줄여 수확 일주일 전에는 완전히 중단하는 것이 좋다.

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