수박 - 재배관리(1) : 개화 및 착과생리

개화습성

 

수박의 꽃눈이 분화할 때 꽃받침, 꽃잎이 발육하여 맞붙을 무렵에 꽃잎의 안쪽에 수술이 생기고, 그 후수술사이의 공간에 3~4개의 암술머리가 모여 암술이 형성되는데, 이때까지는 암꽃과 수꽃의 구별이 없다. 이후 암술이 왕성하게 발육하면 암꽃이 되고, 수술이 왕성하게 발육하면 수꽃, 그리고 암술과 수술이 함께 발달하면 양성화가 된다. 이렇게 수박 꽃은 암꽃과 수꽃 또는 양성화로 분화되는데, 암꽃에 가까운 양성화는 일반적으로 영양상태가 좋을 때 많이 나타난다. 양성화는 열매 맺음(결실)이 잘 되고 대과로 비대할 수 있으나 급격한 자람으로 인하여 열매가 터지기 쉽고, 꽃자리 부분이 커서 상품성이 떨어진다. 꽃눈이 분화하여 개화할 때까지의 기간은 온도에 따라 차이가 있다. 최저기온이 10℃ 정도에서 분화된 암꽃은28일 전후로 개화되지만, 최저기온이 12℃ 정도를 유지한다면 개화 시기는 일주일 정도 단축된다. 꽃눈이 분화된 후로부터 개화될 때까지의 기간은 암꽃이 수꽃보다 2일정도 빠르기 때문에 암꽃은 2~3마디 밑의 수꽃과 동시에 개화한다. 개화시각은 광선과 온도에 따라 다르지만 환경이 양호한 조건에서는 아침5시 전에 이미 수꽃이 먼저 피고, 뒤따라 암꽃이 핀다. 꽃가루는 6시 경부터 꽃밥이 터지기 시작하여 아침 8시 경이면 수정능력이 최고도에 달하므로 노지재배에서의 교배시간은 아침 일찍 하는 것이 좋으며, 가능한 한 오전 9시 이전에 마치는 것이 좋다. 개화 후 일정 시간이 지나면 암술머리에 즙액이 나와서 열매달림(착과)을 저해하는데 햇빛이 강하거나 온도가 높을 때는 즙액이 빨리 발생되고, 흐리거나 기온이 낮을 때는 오후가 되어도 즙액이 나오지 않는 경우가 있다. 그러나 즙액이 나오지 않았다하더라도 오후 늦게 교배하는 것은 착과율이 떨어진다.

꽃눈 분화 및 성결정 마디

 

수박은 한 마디에 하나의 꽃이 피는데, 수박 꽃의 분화속도는 어미덩굴보다는 아들덩굴에서 빠르고, 아들덩굴 중에서도 어미덩굴을 본잎이 4~5매 때 순지르기한 것이 하지 않는 것보다 빠르다. 어미덩굴을 키울 경우에는 어미덩굴의 본잎이 5~6매(아주심은 직후) 정도 전개될 때 20마디 전후의 꽃눈이 분화되는 동시에, 15마디 전후에 필 꽃이 암꽃이 될지 수꽃이 될지 결정된다. 그 후 본잎이 7매 정도 전개되면27마디 전후에 필 꽃눈이 분화되고 20마디의 전후에 필 꽃의 성이 결정된다. 모 기르는 후기부터 아주심기 초기까지의 환경관리가중요한 것도 이 시기에 꽃눈이 분화되기 때문이다. 아주심은 후 저온은 암꽃 생성이나 발육에 문제를 가져오며, 열매가 달리는 시기에는 수꽃의 꽃밥 터짐이 나빠져 꽃가루의 활력이 떨어지게 된다. 아들덩굴의 경우 15마디의 분화는 제1잎 전개가 4~5㎝정도일 때 이루어지며, 암꽃으로 결정되는 시기는 길이가26㎝ 정도 되는 시기로 아주심은 후 1주일에서 2주일사이가 된다. 이 시기에 고온이 계속되거나 일조량이 부족하게 되면 꽃으로의 양분 공급이 감소되어 소질이 불량하게 되는 경우가 많다. 그러므로 목적하는 시기에 원하는 마디에 착과시키기 위해서 적절한 환경관리가 중요하다.

 

암꽃의 특성

 

가. 암꽃의 착화 습성

수박의 개화는 일장보다 온도에 더 많은 영향을 받고 있으며, 일장도 최소 8시간이상의 연속 암기간이 필요하다. 그러나 8시간 이내의 단일조건에서는 암꽃의 마디를 낮추며, 생장이 느려지는 경향이 있다. 암꽃의 발현은 저온과 단일조건에서 촉진되는데, 온도가 일장보다 더 많은 영향을 주고 있다. 수박의 암꽃이 처음 붙어 자란 후에는 5~8마디 간격으로 암꽃이 핀다. 암꽃은 온도조건이 고온 또는 주·야간의 온도차이가 적을수록 달리는 마디가 올라가며,32℃ 이상이 되면 암꽃의 분화가 억제된다. 암꽃 출현은 주간온도 27℃, 야간온도 22℃에서 용이하기 때문에4월에 파종할 때 암꽃이 많아지는 경향이 있다. 그밖에도 질소질비료의 과다로 웃자라게 되면 역시암꽃이 달리는 마디가 올라가며, 일조조건과 호르몬 등의 영향을 받을 수 있다.

암꽃은 큰 것일수록 열매가 달리는 비율(착과율)이 좋으나 영양조건이 과다하면 암꽃이 달리는 마디의 간격이 길어지고, 외관상으로는 암꽃이 크지만 소질은 불량하게 된다. 아들덩굴에서는 착과 마디의 암꽃을 충실하게 하기 위하여 착과 마디 부근에서 발생되는 손자덩굴을 일찍이 제거해 주는 것이 좋다.

 

나. 암꽃의 분화

 

암꽃 분화에 영향을 미치는 요인은 첫째, 품종이다. 즉 품종에 따라서 암꽃의 생성 마디가 다르고, 암꽃과 암꽃 사이에 마디수가 달라진다. 특히 소과종의 암꽃이 붙어 자라는 것은 온도와 질소량에 따라 민감하게 작용하는데, 고온이나 질소가 과다하면 암꽃 형성이 극히 불량하게 된다. 둘째, 광합성 산물의 축적과 이동에 따라 달라지는데, 햇빛이 충분하고 충실하게 자란 모종일수록 암꽃의 생성수가 많아지기 때문에 낮 동안에는 햇빛을 충분이 쪼이도록 하는 것이 암꽃 붙어 자라기(착생)에 유리하다. 또한 3중 이상의 다중 비닐덮개는 광투과율이 낮아 동화량(섭십량으로부터 배설량을 뺀 양)이 감소하기 때문에 암꽃이 붙어 자라기에 불리한 것으로 판단된다.

 

셋째, 암꽃의 분화는 여러 가지 환경에 민감하게 반응하는데 고온이나 질소질이 과다하여 줄기가 웃자랄 조건에서는 암꽃이 적게 생성되는 반면, 동화물질이 잘 축적되는 변온조건이나 약간의 저온관리 하에서는 암꽃이 많이 분화된다. 질소함량이 적으면 25마디까지는 암꽃이 피는 수가 많았으나 그 이후의 마디에서는 다질소 처리구보다 암꽃이 적게 피어났다. 품질이 양호한 착과 마디를 16~25마디 사이로 볼 때, 모기르기에서 생육 초기까지는 질소질 함량이 다소 적은 것이 암꽃생성에 유리하였으며, 모 기르기 일 수 도 짧을 때 암꽃 붙어 자라기가 많다. 수분조건은 너무 습한 조건에 비하여 건조처리에서 20마디 이후의 암꽃이 피는 수가 증가되었다.

 

수꽃의 특성

 

가. 꽃가루(화분)의 특성

 

충분한 암꽃이 형성되었다 하더라도 인공수분을 시키는 날에 꽃가루가 나오지 않으면 착과율이 현저히 떨어진다. 꽃가루가 터지고 발아 하는데 온도와 밀접한관계가 있으며, 꽃필 때(개화기)에는 최소한 15℃ 이상의 온도 확보가 중요하다. 꽃가루는 노란색일수록 신선하며 양질의 꽃가루로 수정 능력이 우수하다. 꽃가루 발생 후 3시간 정도가 지나면 꽃가루 색깔이 갈색으로 변하고, 활력이 급격히 떨어진다. 온도에 따른 꽃가루의 발아력은 9~10℃에서 0%, 12~14℃에서는 20~30%, 15~16℃에서는 50% 정도 되며, 적당한 온도는 25~28℃이다. 적당한 온도에서 자란 수꽃은 크기에 큰 영향을 받지 않지만 저온에서 자란 수꽃은 큰 것이 좋다. 그러나 웃자란 상태에서는 큰 꽃이라 하더라도 꽃의 영양상태가 불량하여 꽃가루의 발아율이 떨어진다. 꽃가루의 수명에 있어서 개화 당일 오후 1시경까지는 발아율에 큰 차이가 없으나 꽃가루관이 자라는 것은80% 정도로 다소 떨어진다. 수꽃을 실온에 방치한 후 다음날의 발아율은 50%정도 되며, 이틀 후에는 거의 발아하지 않는다.

 

나. 꽃가루 저장

 

수꽃의 개화 및 꽃밥터짐(개약)은 환경조건에 영향을 크게 받는다. 특히 시설재배에서는 일사량이 부족하거나 웃자란 상태에서는 꽃가루가 생성되지 않을 수도 있으며, 심할 경우에는 수꽃의 발아율도 억제되어 제 기능을 하지 못하는 경우가 발생된다. 이와 같이 수꽃의 장해에 의한 착과 불량을 해결하기 위하여 꽃가루를 저장하여 이용한다.

 

꽃가루의 저장성은온도와 습도에 따라서 영향을 받는데, 실온에서도 건조기에 넣어두면 발아율은 2일까지, 꽃가루관 자람은 4일까지 전혀 차이가 없으며, 5일 후에도 50% 이상 화분발아력을 유지시킬 수 있다.꽃가루는 맑은 날에 채취하여, 플라스틱병이나 유리병(200~300ml)을 이용하면 좋다. 유리병 속에 청색 실리카겔을 1/2정도 채운 다음, 종이를 깔고 수꽃을 적당히 채운 후 밀폐하여 4~10℃에 보관하면 일주일 정도는 안전하게 사용할 수 있다. 장기간 저장할 경우 저장온도는 4℃보다는 10℃가 더 좋다. 최근 일본에서는 꽃가루에 연X선(X선 중 투과하는 능력이 비교적 작은 것)을 조사하여 이상꽃가루를 만들어 그 꽃가루로 인공수분해 씨가 적은 수박을 생산한 바 있다. 이 꽃가루는 수정은 가능하나 수정 후 씨눈발육이 되지 않아 씨 없는 수박으로 발달된다. 그러나 수확량에는 별 차이가 없고, 당도에 있어서는 약간 우수한 것으로 알려졌다.

 

꽃가루받이(수분)

 

가. 인공수분

 

저온기 하우스 재배에서는 방화곤충이 없기 때문에 인공수분을 해야 하는데 일반적으로 수꽃의 꽃가루를 암술머리에 가볍게 문지르면 된다. 수꽃은 자가, 타가 및 다른 품종의 것이라도 열매 맺음이나 과일의 발육에 영향이 없으므로 가까운 곳에 있는 수꽃을 이용하면 된다. 꽃가루가 많은 시기에는 1개의 수꽃으로 2~3개의암꽃에 수분시킬 수 있으나 꽃가루 양이 적을 때는 1개의 암꽃에 몇 개의 수꽃을 발라주는 것이 열매가 달리는데 유리하다. 인공수분 시 최적온도는 20℃ 정도이며 최소 12℃ 이상을 유지시켜야 한다. 꽃밥터짐이 나쁜 시기에는 재배포장 일부를 15~16℃로 보온하여 수꽃을 이용할 수 있다. 또한 개화 전날의 초저녁에 수꽃의 봉오리를 따서 마르지 않게 보온하여 향상된 꽃가루를 이용하면 효과적이다. 수박은 꽃가루받이가 되어 꽃가루가 발아하거나 꽃가루관이 자라는 시간이 대체로 빠른 작물이다. 대개 꽃가루받이 후 18~25분이면 발아하기 시작하여 2~4시간에 암술대로 들어가게 되며, 저녁에는 암술대기부에 도달하게 된다. 그리고 밑씨(자방)로 들어가서 수정되는 시간은 다음날 아침이 된다. 씨방의 심실과 관련하여 암술머리는 보통 3~4개로 이루어져 있는데, 수정이 한쪽에만 되었을 때는 과일의발달도 한쪽으로 치우쳐 기형과로 되기 때문에 골고루 묻혀줘야 한다.

 

나. 꿀벌을 이용한 수정

 

하우스나 터널재배에서 인공수분의 노력을 줄이기 위하여 꿀벌을 이용하기도 한다. 인공수분은 오전에만 실시하고,1회에 한정되어 열매달림(착과)이 불안정할 염려가 있지만 꿀벌을 이용하게 되면 여러 번 반복하여 꽃가루받이가 되므로 착과율을 높일 수 있다. 그러나 꿀벌을 이용할 경우는 정확한 수정일을 알 수 없어 수확기의 판정이 어려워질 뿐만 아니라 재배자가 원하는 위치에 열매가 달리게 하기 어렵다. 또한 꿀벌은 14℃ 이하 에서는 활 동 하지 않으며,20~25℃ 범위에서 가장 왕성하게 활동하고, 30℃이상에서는 활동이 둔화된다. 그 밖에도 비닐 피복재의 종류에 따라서 활동이 제한될 수 있다. 대개 꿀벌 한통으로 약 200~300평 하우스를 꽃가루받이 시킬 수 있으며,암꽃이 개화하기 시작할 때부터 약 1주일 정도 활동하도록 한다. 꿀벌이 활동하는 기간에는 하우스 내 환기를 적절히 하여 지나친 고온이 되거나 습도가 높지 않게 관리해야 하며, 농약 등의 살포는 가급적 피해야한다.

 

착과 특성

 

가. 착과를 위한 환경조절

 

열매달림(착과)은 암꽃과 수꽃이 개화한 후에 꽃가루받이와 수정이 이루어진 상태로 과일을 먹는 열매채소에서는 가장 중요한 부분이다. 우선 수정이 이루어지기 위해서는 암꽃과 수꽃이 튼튼하게 관리되어야만 인공수분이나 방화곤충을 이용한 교배가 가능하다.

착과가 불량하게 되는 원인은 암꽃의 붙어 자라기 여부 및 수정능력의 부족과 수꽃의 기능저하에 의해서 일어나는 것으로 보이며, 이 두 가지 요인은 모두 분화이후의 환경과 관련이 깊기 때문에 사전조치가 필요하다. 예를 들면, 다중 피복에 의해 햇빛 쪼이는 양이 부족하여 식물체가 연약하게 생장하면 암꽃의 발육이 나빠진다. 또한 토양 내의 비료와 수분이 많거나 고온으로 관리할 때도 동화양분이 부족하여 암꽃의 생장을 저해한다.

 

나. 착과를 위한 초세 조절

 

수박의 잎자람새(초세)는 암꽃의 개화 위치를 보고 판단하는 것이 일반적이다. 암꽃의 위치가 덩굴 끝으로부터 20㎝ 이하이면 초세가 약하고, 30~50㎝이면 적당하며, 60㎝ 이상이면 강하다고 할 수 있다. 초세가 강하여 열매 달림이 어렵다고 판단될 때는 착과 7~10일 전쯤 제1인산칼리나 인산 고함유 비료 600~1000배액을 4~5일 간격으로 2차례 정도 잎에 비료를 주거나, 황산칼슘을 660㎡(200평) 당 1㎏ 정도 물거름(액비)으로 공급해 주면 암꽃이 충실해져서 수정이 잘된다.

 

잎자람새(초세)는 품종에 따른 차이도 있지만 야간온도의 영향을 많이 받는다. 야간온도가 높으면(20℃ 이상)강하게 되기 쉬우므로 잎자람새(초세)가 강하다고 판단되면 야간온도를 15℃ 정도로 낮추고, 암꽃이 맺힌 마디로부터 5~8개 마디를 남기고 순지르기하여 인공수분 시키면 열매달림에 효과적이다. 또한 덩굴 끝이 강하게 위쪽으로 뻗을 경우 생장점을 중심으로 끝으로부터 15~20㎝의 연약한 부분을 가볍게 눌러주어 인돌-3-초산(IAA)에 의한 양분의 이동을일시적으로 억제시켜줘 열매 달림이 용이할 수 있다. 꽃필 때(개화기) 전후의 온도는 과일 비대에 영향을 주므로 저온기에는 가능한 한 오후 3~4시 경부터 터널을 덮어 보온하는 것이 좋고, 주간의 온도는 30℃, 밤낮의 온도 교차는 12℃ 정도가 효과적이다. 방임재배 시 덩굴별 착과율을 조사한 시험에서 아들덩굴이 60~70%, 어미덩굴이 20%, 손자덩굴이 15~20%로, 아들덩굴이 가장 높다. 가장 우량한 과일은 15~20마디 째 어미덩굴에서 열리며, 아랫마디 열매달림(착과)일수록 과일이 납작한 모양(편평형)이고 껍질이 두꺼우며, 속 빈 열매(공동과)가 많이 발생될 뿐만 아니라 과실이 작고, 당도가 낮아 상품가치가 현저히 떨어지는 경향이 있다.

 

 

다. 생장조정제를 이용한 착과 증진

 

착과증진제는 교배기의 환경불량, 웃자람 등 꽃가루의 활성이 떨어져 착과가 다소 불안하다고 생각될 때 이용한다. 수박에 등록된 열매 달림 증진제는 풀메트(Forchlorfenuron)와 그로스(Thidiazuron)가 있으며, 이들 약제를 20배액, 즉 이 약제 10㎖를 물 200㎖에 희석하여 충분히 저어 잘 섞은 다음 열매 꼭지부분(과경부)에 부드러운 붓으로 도포해 준다. 착과증진제를 처리한 과일은 열매가 달린 후 10~15일 경 급속한 분열과 비대가 이루어지므로 초기 터진 열매가 발생되기 쉽고 당도가 낮은 편이다. 따라서 토양수분 조절이 잘되지 않는 포장이나 양성화에는 사용하지 않는 것이 좋다.