The Korean Journal of Crop Science. 1 December 2024. 374-389
https://doi.org/10.7740/kjcs.2024.69.4.374

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  •   시험재료

  •   처리 및 재배방법

  •   삽식시기별 고구마 초기 생육조사

  •   삽식시기별 광합성 효율 및 엽록소

  •   삽식시기별 수확기 생육 및 수량

  •   삽식시기별 고구마 재배지 기상환경 분석

  •   삽식시기별 경제성 분석에 의한 최적 삽식시기 설정

  •   통계처리

  • 결과 및 고찰

  •   2023년과 2024년 삽식시기별 고구마 초기 생육

  •   2023년과 2024년 삽식시기별 광합성 및 엽록소 함량

  •   2023년과 2024년 삽식시기별 수확기 생육 및 수량 특성

  •   삽식시기별 고구마 생육, 수량 및 재배기간의 기상환경 분석

  •   고구마 최적 삽식일 결정을 위한 경제성 분석

  • 적 요

서 론

고구마[Ipomoea batatas (L.) Lam]는 세계 7대 식량작물 중 하나로, 전분뿐만 아니라 항산화물질인 안토시아닌, 폴리페놀 및 베타카로틴, 그리고 식이섬유 등 다양한 기능성 성분들이 포함되어 있어 건강기능성식품으로 새롭게 주목받고 있다(Kwak et al., 2017). 이러한 이유로 미국의 비영리 식품공익단체인 CSPI (The Center for Science in the Public Interest, 2022)는 고구마를 건강에 가장 좋은 10대 식품 중 하나로 선정하였다(CSPI, 2022; Reddy et al., 1980; Yoshimoto, 2001).

최근 5년간 국내 고구마 재배면적은 약 23.2천 ha이고, 생산량은 33만 톤 수준으로서 식량작물 농업생산액에서 약 8,413억 원으로 2위로서 소득이 높은 작물이다(AFRASY, 2023; KOSIS, 2021). 고구마는 평균 기온 24℃의 따뜻한 아열대 및 열대 기후에서 가장 잘 자라기 때문에 특히 저온조건에서 민감하다(Fujiwara et al., 2004; Osaki et al., 1996; Wees et al., 2016). 그러나 고구마는 높은 영양가와 다양한 환경에 대한 상대적으로 뛰어난 적응력 덕분에 식량 부족 문제를 해결하고 식량 안보를 강화할 수 있는 유망한 작물로 평가받고 있다(Elameen et al, 2008; Kulembeka et al., 2004; Ricardo et al., 2011). 이처럼 고구마는 다양한 환경 조건에 적응할 수 있는 유연성을 가지고 있지만, 미래의 기후변화와 이상기후로 인한 물 부족, 가뭄, 과도한 강수량 등의 악화는 고구마를 포함한 모든 농작물의 생산성이 크게 감소시킬 위험이 있다(Jury and Vaux, 2007).

기후학자들은 2070년까지 고구마 재배기간 동안의 평균 기온이 현재보다 1~6℃ 더 상승할 것으로 예측하고 있으며, 이러한 기온 상승은 대부분의 고구마 품종에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상하고 있다(Heider et al., 2021). 또한, 민간기상기업인 케이웨더(주)의 ‘강화농업 맞춤형 기후정보서비스’에 따르면 이산화탄소 증가로 인한 기온 상승으로 2100년에는 고구마의 삽식일이 2015년에 대비 약 34일 빨라질 것으로 전망하고 있다(Kweather.co.kr).

우리나라에서 고구마는 주로 세 가지 방식으로 재배된다. 첫 번째로, 최근 기후변화로 인한 기온 상승으로 인해, 4월 중순에 고구마 묘를 식재하고 8월에서 9월 사이에 수확하는 조기 재배 방식이다. 두 번째로, 농가에서 가장 널리 채택되고 있는 일반 재배 방식은 5월 중순에 묘를 정식하여 9월에서 10월에 사이에 수확하는 보통기 재배 방식이다. 마지막으로, 만기 재배 방식은 6월 중하순에 묘를 심어 10월에 수확을 한다(Park et al., 2021). 이중 대다수의 농가에서는 보통기 재배방식을 이용하여 재배한다. 하지만 최근 기후변화로 인한 온도 상승으로 벼, 보리, 콩 등 주요 농작물의 재배시기가 점차 앞당겨지고 있다(Kim et al., 2013; Lee et al., 2011). 이러한 추세에 맞춰 고구마의 재배에서도 조기 출하를 목적으로 일부 농가에서 조기재배를 시도하는 경향이 증가하고 있다. 그러나 고구마 조기 재배시 정식 후 초기에 토양 온도가 낮은 15℃ 조건에서는 뿌리 발생과 비대가 억제되고, 섬유근의 생장이 억제되기도 한다(Eguchi et al. 2003; Ueki et al., 1987). 정식 후 생육 초기인 4월에 낮은 기온과 예상치 못한 서리로 인해 식물체 고사, 재정식 필요성, 생육 불량 및 수량 감소 등의 문제가 발생한다. 예를 들어, 고구마 정식 후 생육 초기에 야간 온도가 14℃로 낮아지면 최적 온도인 22℃에 비해 넝쿨 길이는 95%, 마디수는 70%, 잎 면적은 78% 및 순 광합성량은 36%로 현저하게 감소한다(Wijewardana et al., 2018). 따라서 조기 재배에서도 고구마의 지속 가능한 생산을 보장하기 위해 삽식시기를 조정 및 저온 대응 재배 관리 방법에 대한 추가 연구가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 다양한 삽식시기에 따른 고구마의 품종별 생육 특성, 수량, 품질 및 경제성을 평가하였다. 이러한 종합적인 분석을 통해 지역 특성에 맞는 효율적인 고구마 삽식시기를 제시하고자 하였다.

재료 및 방법

시험재료

본 연구에 사용한 고구마(Ipomoea batatas L.)는 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에 제공받은 것으로, 품종 특성이 서로 다른 세가지 품종을 사용하였다. 이는 꿀고구마(약점질)인 ‘소담미’, 밤고구마(분질)인 ‘진율미’, 호박고구마(약점질)인 ‘호풍미’를 사용하였다.

고구마 육묘를 위해 비닐 터널 온상(바이오에너지작물연구소)을 만들어 토양 온도가 30~35℃로 되도록 조정한 후 2월 중순에 씨고구마를 파종하였다. 씨고구마에서 싹이 트면 온도를 25℃로 낮추고, 토양 수분을 70% 내외로 유지하였다. 싹이 5~10 cm 정도 자랐을 때는 한낮에 3시간 정도 온상창을 개방하였고, 싹이 20~25 cm 정도 자랐을 때는 밤에 비닐 터널을 덮지 않고 온상창을 열어 웃자람을 방지하고 외부 환경에 적응시켰다. 묘 자르기 10~15일 전에는 비닐 터널을 완전히 제거하여 외부 환경에 완전히 노출시켰다. 이렇게 육성된 고구마 육묘는 2023년과 2024년 4~5월 삽식시기에 맞추어 순천대학교 서면농장에 삽식되었다.

처리 및 재배방법

고구마 포장을 경운 후 시비량은 농촌진흥청 표준시비법(RDA, 2002)에 준하여 N-P2O5-K2O = 5.5-6.3-15.6 kg 10-1 비율로 전량 기비로 사용하였다. 시비 7일 후, 고구마 두둑을 만들고 배색비닐필름으로 멀칭하였다. 재식간격은 이랑사이(휴간거리)를 80 cm, 포기사이(주간거리)를 20 cm로 설정하였다. 종순은 30 cm 길이의 균일한 세력을 가진 삽수를 선택하여 삽수 길이의 2/3를 5 cm 깊이로 수평 심었으며, 각 반복에 30주를 삽식하였다. 삽식시기의 경우, 2023년에는 4월 7일, 4월 18일, 5월 1일 및 5월 11일 삽식하였고, 2024년에는 4월 5일, 4월 18일, 5월 1일 및 5월 14일 삽식하여 일부 삽식일을 제외한 2023년과 2024년에 동일한 시기에 삽식하였다. 따라서 2023년 4월 7일과 2024년 4월 5일은 1차 삽식으로, 4월 18일은 2차 삽식, 5월 1일은 3차 삽식, 2023년 5월 11일과 2024년 5월 14일은 4차 삽식으로 표기하였다. 고구마 수확은 삽식 후 120일에 하였다.

시험 포장은 미사질양토로 시험 전, 후 토양화학성을 조사하였다(Table 1). 토양화학성은 농촌진흥청 토양화학분석법(NIAST, 2000)에 준하여 분석하였다. 2023년 시험 전 토양의 pH는 6.0, EC는 0.39 dS/m, 유기물은 8.3%, 질산태질소는 0.03%, 유효인산은 534.4 mg/kg, 치환성 양이온은 Ca, Mg, K가 각각 9.5, 1.9, 1.0 me/100g이었고, 시험 후 토양의 pH는 5.5, EC는 0.06 dS/m, 유기물은 9.0%, 질산태질소는 0.01%, 유효인산은 126.1 mg/kg, 치환성 양이온은 Ca, Mg, K가 각각 13.1, 2.6, 1.1 me/100g이었다. 대부분 토양 성분은 시험 전보다 시험 후 토양에서 감소하였다. 또한 2024년 시험 전 토양의 pH는 5.3, EC는 0.11 dS/m, 유기물은 10.4%, 질산태질소는 0.03%, 유효인산은 419.9 mg/kg, 치환성 양이온은 Ca, Mg, K가 각각 6.7, 1.3, 1.0 me/100g이었다. 시험 후 토양의 대부분 성분은 시험 전에 비해 감소하였다. 2024년 시험 전 포장의 토양 성분은 2023년에 비해 다소 낮았으나, 본 연구의 시험 포장의 토양 조건은 여전히 고구마 재배에 적합한 것으로 판단되었다.

Table 1.

Physicochemical properties of the soil used in experimental fields in 2023 and 2024.

Year Cultivation  pH EC
(dS/m)
OM
(%)
Nitrate nitrogen
(%)
Av. P2O5
(mg/kg) 
Exchangeable cation
(me/100g)
Ca  Mg  K
2023 Pre-  6.0 0.39 8.3 0.03 534.4 9.5 1.9 1.0
Post- 5.5 0.06 9.0 0.01 126.1 13.1 2.6 1.1
2024 Pre-  5.3 0.11 10.4 0.03 419.9 6.7 1.3 1.0
Post- 5.1 0.06 7.6 0.01 130.1 2.7 0.5 0.4

삽식시기별 고구마 초기 생육조사

고구마 초기 생육 조사는 농촌진흥청에서 발행한 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 따라 수행되었다. 주경의 길이 및 지상부 무게는 삽식 후 30일부터 50일까지 10일 간격으로 측정되었으며, 각 반복당 3개체를 선정하여 조사하였다. 주경의 길이는 토양 표면 위로 자란 원줄기의 길이를 측정하였다. 지상부 무게는 발근되지 않은 가장 아래 마디를 기준으로 그 위쪽 부분을 지상부로 간주하여 측정하였다.

발근 마디수는 뿌리가 형성된 마디의 수를 삽식 후 10일부터 50일까지 10일 간격으로 조사하였고, 지하부 무게, 괴근수 및 괴근 직경은 삽식 후 30일부터 50일까지 10일 간격으로 반복 당 3개체를 수확하여 조사하였다. 지하부 무게는 주경을 제외한 총 뿌리 무게로 측정하였다. 괴근수 측정 시에는 버니어켈리퍼스를 사용하여 직경이 2 mm 이상인 경우만을 괴근으로 간주하였다.

삽식시기별 광합성 효율 및 엽록소

광합성 효율은 휴대용 광합성 측정기 FluorPen FP10 (Photon Systems Instruments, Drásov, Czech Republic)을 사용하여 측정하였다. 측정은 고구마 식물의 정단부에서 세번째 위치한, 엽폭이 5 cm 이상인 잎의 중앙 부위에서 실시하였다. 측정 전, 잎에 전용 클립을 부착하여 15분 동안 암적응시킨 후 광합성 효율을 측정하였다.

엽록소 함량은 휴대용 엽록소 측정기 SPAD-502 Plus(CHLOROPHYLL METER, KONICA MINOLTA)를 이용하여 위에 광합성 측정과 동일한 부분의 고구마 잎을 측정하였다. 광합성과 엽록소 측정은 2023년에는 삽식 후 70일째, 2024년에는 삽식 후 40일째에 각 처리당 총 9반복으로 측정하였다.

삽식시기별 수확기 생육 및 수량

지상부 무게는 삽식 후 120일에 각 처리당 10주씩 3반복으로 수확하여 생체중을 측정하였다. 수확한 괴근은 무게에 따라 50 g 미만, 50~100 g, 100~300 g, 300~400 g, 400 g 이상의 5개 그룹으로 분류하였다. 각 그룹별로 괴근수와 총 괴근중을 측정하였다. 10a당 괴근 수량은 각 삽식시기별로 반복당 10주의 괴근 무게를 측정한 후 면적당 수량으로 환산하였다.

삽식시기별 고구마 재배지 기상환경 분석

기상환경은 시험 포장 내에 기상관측장비(HOBO USB Micro Station Data Logger, ONSET, USA)를 이용하여 기온, 토양온도 및 토양수분을 조사하였다(Fig. 1).

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kjcs/2024-069-04/N0840690419/images/kjcs_2024_694_374_F1.jpg
Fig. 1.

Changes in average temperature, maximum temperature, minimum temperature, average soil temperature, and average relative soil humidity during the experimental periods in (A) 2023 and (B) 2024. T.D., transplanting date.

삽식시기별 경제성 분석에 의한 최적 삽식시기 설정

고구마 재배시기 및 삽식시기별 경제성 분석을 통한 최적 삽식시기를 설정하기 위해 다음과 같은 방법으로 분석을 수행하였다. 수확 가격은 삽식 후 120일에 수확한 날의 서울 가락동 농수산물시장의 중품가격을 기준으로 계상하였다. 경영비는 농촌진흥청에서 발행한 농축산물소득자료집을 참고하여 산정하였다(RDA, 2022, 2023). 연도별 가격 분석에서 2023년은 2022년도의 중품 및 평균가격에 준하여 분석하였고, 2024년은 최근의 가격 변동성을 고려하여 2022년부터 2024년까지 3년 간의 중품 및 평균 가격을 기준으로 분석하였다. 이러한 방법을 통해 각 삽식시기별 경제성을 비교 분석하여 최적의 삽식시기를 도출하고자 하였다.

통계처리

본 연구는 완전임의배치 3반복으로 하였으며, 연구결과는 Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) (p=0.05)를 이용하여 유의성 검정을 하였다.

결과 및 고찰

2023년과 2024년 삽식시기별 고구마 초기 생육

고구마의 초기 발근 형성 단계는 괴근 형성에 중요한 영향을 미치며, 이는 최종 수확량과 직접적인 관련이 있다(Villordon et al., 2009). 발근 마디수가 많을수록 고구마의 수확량이 높아질 가능성이 높아진다. 따라서 2023년과 2024년에 삽식시기에 따른 품종별 고구마 발근 마디수를 삽식 후 10일, 20일, 30일, 40일 및 50일에 조사하였다(Table 2). 2023년 1차 삽식에서는 3품종의 고구마 모두 삽식 후 10일째에 발근한 마디가 관찰되지 않았다. 소담미와 진율미의 경우, 3차 삽식에서 삽식 후 10일째에 발근 마디수가 많았다. 그러나 삽식 후 20일, 30일, 40일 및 50일 경우, 3품종 모두에서 일반적으로 삽식시기별 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 2024년 1차 삽식의 경우, 2023년 삽식과 달리 삽식시기에 상관없이 3품종 모두에서 발근이 관찰되었다. 이러한 차이는 2024년의 삽식 시 평균기온이 2023년보다 높았기 때문으로 판단된다. 구체적으로, 재배지의 2024년 4월 평균은 14.3℃였으며, 2023년은 12.5℃로 기록되었다. 삽식 후 20일, 30일, 40일 및 50일 경과 시점에서는 3품종 모두 일반적으로 삽식시기별 유의적인 차이가 없었다. 종합적으로, 2023년 3품종 모두에서 1차 삽식에서는 삽식 후 10일에 발근되지 않았던 점을 제외하면, 연도(2023년, 2024년), 조사시기(10일, 20일, 30일, 40일 및 50일) 및 품종(소담미, 호풍미 및 진율미)에 따른 삽식시기 간에 차이가 크게 나타나지 않았다.

Table 2.

Number of rooting nodes of three sweetpotato cultivars on different transplanting dates in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplanting date No. of rooting nodes (plant-1)
10
DAT
20
DAT
30
DAT
40
DAT
50
DAT
2023 Sodammi Apr. 7.  - 6.0ab 6.7a 7.7a 7.0a
Apr. 18. 5.0b 5.3bc 6.0a 6.7a 6.0b
May 1. 7.0a 6.7a 5.7a 7.0a 6.3b
May 11.  5.3b 4.7c 5.3a 3.7b 6.0b
Jinyulmi Apr. 7. - 6.7a 5.3ab 7.3a 5.7a
Apr. 18. 3.7b 7.0a 6.3a 6.7ab 5.3a
May 1. 5.0a 6.3ab 6.0a 6.7ab 5.7a
May. 11. 3.7b 5.0b 4.3b 5.3b 4.7a
Hopungmi Apr. 7. - 6.3a 4.7a 4.7ab 5.0a
Apr. 18. 4.0ab 6.0ab 4.7a 5.7a 5.0a
May 1. 5.0a 4.7b 4.3a 5.0ab 3.3b
May.11. 3.3a 4.7b 3.7a 4.0b 4.0ab
2024 Sodammi Apr. 5.  6.7a 6.3a 7.3a 6.0b 8.3a
Apr. 18. 5.0ab 5.3a 6.7a 6.0b 7.7a
May 1. 5.7a 6.0a 8.0a 8.0a 7.3a
May 14.  4.0b 5.3a 6.0a 6.0b 5.3a
Jinyulmi Apr. 5. 4.3ab 6.0a 6.3a 6.7ab 6.0a
Apr. 18. 5.0ab 6.0a 7.7a 5.7ab 7.0a
May 1. 6.3a 6.7a 6.0a 7.3a 5.3a
May 14.  4.0b 4.7b 5.7a 4.7b 6.3a
Hopungmi Apr. 5. 4.7a 5.5a 5.0b 5.7a 5.3ab
Apr. 18. 3.7ab 3.3b 4.7b 5.0a 4.0b
May 1. 3.0ab 4.0ab 5.7a 5.7a 5.7a
May 14.   2.3b 3.3b 4.0b 5.0a 4.3ab
Pr ≥ F *** ** *** ns **
Year *** *** *** *** ***
Variety *** *** *** *** **
Planting ** ns ns ns **
Year × Variety × Planting

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. ns; non-significant. DAT; days after treatment.

삽식 후 30일, 40일 및 50일에 삽식시기에 따른 주경의 길이와 지상부 무게를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 2023년 삽식 후 30일에 3품종 모두에서 1차 삽식이 다른 삽식시기보다 주경의 길이가 짧았다. 이러한 경향은 삽식 후 40일과 50일 후 조사에서도 지속되었다. 일부 1차와 2차 삽식 시 다른 삽식시기에 비해 주경의 길이가 더 짧았다. 2024년의 경우도 주경의 길이는 2023년 결과와 유사하게, 모든 조사시기와 품종에서 1차 삽식 시 주경의 길이가 일반적으로 짧았다. 지상부 생체중의 경우도 주경의 길이와 유사한 경향을 보였다. 2023년과 2024년에 모두 3품종에서 1차 삽식시기에 다른 삽식시기에 비해 지상부 생체중이 감소하였다. 고구마 초기 생육 기간 동안의 환경 조건은 삽수의 활착 속도에 중요한 영향을 미친다(Gajanayake et al., 2014). 고구마는 열대성 작물로서 저온에 매우 민감하기 때문에(Fujiwara et al., 2004; Gajanayake et al., 2014; Osaki et al., 1996; Wees et al., 2016), 본 연구의 1차 삽식시기인 4월 초의 비교적 낮은 온도가 고구마 초기 생육에 부정적 영향을 미친 것으로 판단된다. 따라서 4월 초 조기삽식(1차 삽식)의 경우 주경의 길이와 지상부 등이 초기 생육에 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 초기 생육의 저하는 수확기 수량 감소로 이어질 가능성이 높은 것으로 사료된다.

Table 3.

Stem length and above-ground fresh weight of three sweetpotato cultivars on different transplanting dates in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplating date Stem length (cm) Above-ground fresh weight
(g/plant)
30 DAT 40 DAT 50 DAT 30 DAT 40 DAT 50 DAT
2023 Sodammi Apr. 7. 21.8b 26.3b 21.5c 16.4b 45.7c 84.0c
Apr. 18. 24.4b 37.1b 67.1b 35.2b 105.3c 454.7b
May 1. 32.8a 69.8a 95.7a 107.3a 626.0a 754.0a
May 11. 33.7a 68.7a 80.1ab 104.0a 247.3b 439.3b
Jinyulmi Apr. 7. 19.7b 22.9b 25.8c 14.7b 23.7c 74.0c
Apr. 18. 32.8ab 38.8b 73.0b 46.2b 89.3bc 296.7b
May 1. 39.7a 75.3a 124.3a 83.3a 206.7a 586.7a
May 11. 40.3a 64.6a 94.0b 40.7b 156.7ab 432.7ab
Hopungmi Apr. 7. 22.0c 33.9c 44.6b 11.9c 41.2c 133.3b
Apr. 18. 32.0bc 71.5b 123.5a 49.8b 151.3bc 482.7a
May 1. 45.7ab 113.3a 128.8a 86.7a 290.7a 352.0ab
May 11. 54.2a 100.5a 114.3a 70.0ab 200.7ab 432.0a
2024 Sodammi Apr. 5. 16.0b 28.0c 49.3c 27.0c 101.3b 227.0b
Apr. 18. 23.2b 49.3b 61.3c 68.7b 280.3ab 389.1b
May 1. 26.2b 57.3ab 78.0b 80.4b 380.0a 684.3a
May 14. 41.9a 72.7a 115.0a 138.8a 199.6ab 713.1a
Jinyulmi Apr. 5. 16.5b 23.3b 44.1b 17.3c 51.7c 126.0c
Apr. 18. 23.9b 52.8a 68.5ab 48.3b 220.3ab 292.0b
May 1. 31.5ab 62.7a 78.6ab 86.6a 282.7a 351.3b
May 14. 38.5a 69.0a 131.2a 64.6ab 148.7b 777.5a
Hopungmi Apr. 5. 22.1b 48.0b 66.3c 29.7c 83.0c 109.7c
Apr. 18. 32.0a 60.0b 98.2bc 48.3b 144.3b 314.3b
May 1. 45.8a 92.7a 137.4ab 112.5a 414.6a 484.5b
May 14. 40.4a 118.0a 168.8a 72.7b 180.9b 837.3a
Pr ≥ F
Year ns ns ns ** ns *
Variety ** *** *** ** *** *
Planting *** *** *** *** *** ***
Year × Variety × Planting ns ns ns ns ** ns

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. *; significant at 0.05 level. ns; non-significant. DAT; days after treatment.

일반적으로 고구마는 삽식 후 약 20일 무렵에 괴근 형성이 시작되며, 약 35일 후에는 괴근으로 발달할 뿌리가 대부분 결정된다(Villordon et al., 2009). Belehuet al., (2005)의 연구에서는 조사된 품종이 삽식 후 45일부터 괴근이 형성이 되었고, Çalışkan et al., (2007)에서는 다양한 품종이 삽식 후 30일에서 60일 사이에 괴근이 형성되었다. 이러한 결과는 품종에 따라 삽식 후 괴근 형성 시기에 차이가 있음을 시사한다. 따라서 본 연구에서는 삽식시기에 따른 고구마 품종별 초기 지하부 괴근 형성 특성을 조사하기 위해 삽식 후 30일, 40일, 50일에 괴근 직경, 괴근수 및 지하부 무게를 조사하였다(Table 4). 본 연구에서는 괴근 직경, 괴근수 및 지하부 무게 결과를 볼 때 삽식 후 30일에는 괴근이 거의 형성되지 않은 것으로 볼 수 있었다. 2023년 연구에서는 품종과 조사시기에 관계없이 1차와 2차 삽식에서 괴근직경, 괴근수 및 괴근중이 다른 삽식시기에 비해 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 2024년의 연구에서는 소담미와 진율미 품종의 경우 2023년 연구결과와 유사하게 조사시기와 관계없이 1차와 2차 삽식에서 괴근 직경, 괴근수 및 괴근중이 다른 삽식시기에 비해 일반적으로 감소하였다. 그러나 호풍미 품종은 일부 조사항목에서만 1차 삽식 시 다른 삽식시기에 비해 감소하는 양상으로 보였다. 고구마의 초기뿌리 성장에는 24℃에서 28℃ 사이의 온도가 가장 적합하다고 보고 하였으며(Belehu & Hammes, 2004), 낮은 온도와 같은 외부 환경 요인이 초기 발근에 영향을 미친다는 연구 결과도 있다(Fujiwara et al., 2004; Gajanayake et al., 2014; Wees et al., 2016). 본 연구에서 품종에 상관없이 1차 삽식(4월 초순)시 괴근직경, 괴근수 및 괴근중 감소하는 현상이 관찰되었다. 이는 다른 삽식시기에 비해 1차 삽식 기간 동안 상대적 낮은 온도로 인한 것으로 추정된다.

Table 4.

Characteristics of storage roots of three sweetpotato cultivars on different transplanting dates in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplating
date 
Diameter of storage roots
(mm plant-1)
No. of storage roots
(plant-1)
Weight of storage roots
(g/plant)
30 DAT 40 DAT 50 DAT 30 DAT 40 DAT 50 DAT 30 DAT 40 DAT 50 DAT
2023 Sodammi Apr. 7.  0.0b 0.0c 6.6c 0.0c 3.3b 7.7b 2.2b 6.6b 11.3d
Apr. 18. 0.0b 4.5b 12.2b 0.0c 9.0ab 13.7ab 4.6ab 12.7b 74.0c
May 1. 3.1a 12.3a 17.6a 5.0a 12.7a 17.7a 8.3a 82.0a 207.3a
May 11.  3.8a 12.7a 17.7a  1.7b 11.7a 16.3ab  7.3ab 77.3a 169.3b
Jinyulmi Apr. 7. 0.0b 0.0c 5.7c 0.0c 2.3b 6.7c 2.1b 4.1b 12.8d
Apr. 18. 0.0b 4.3b 13.5b 0.0c 11.0a 10.0b 3.9ab 7.8b 62.0c
May 1. 2.3a 8.5a 15.4ab 1.0b 12.7a 20.0a 7.4a 52.0a 187.3a
May 11.  3.0a 9.1a 18.9a 3.3a 8.3a 10.3b 6.2ab 36.0a 136.7b
Hopungmi Apr. 7. 0.0b 0.0c 4.8b 0.0c 1.0c 4.3b 0.7c 1.9d 8.7c
Apr. 18. 0.0b 6.6b 18.9a 0.0c 5.7b 8.0ab 3.9a 17.1c 124.0b
May 1. 3.2a 12.0a 21.6a 2.3a 5.0b 6.3ab 5.2a 55.0b 202.0a
May 11. 3.1a 16.1a 22.8a 1.3b 7.3a 9.3a 2.4b 83.3a 183.3ab
2024 Sodammi Apr. 5. 0.0b 4.1b 5.8c 0.0c 2.7c 6.3b 2.1b 4.1b 21.0c
Apr. 18. 2.4ab 7.4a 10.6b 1.0b 6.0b 10.0a 3.3b 30.2a 46.6b
May 1. 0.0b 6.2a 8.3b 0.0c 10.0a 11.7a 2.3b 20.7ab 42.0b
May 14. 4.8a 6.2a 18.4a 4.3a 6.7b 9.3a 7.8a 25.5ab 158.1a
Jinyulmi Apr. 5. 0.0b 3.9c 7.5b 0.0b 2.3b 6.3c 1.4b 4.4c 20.3b
Apr. 18. 0.0b 5.5b 7.9b 0.0b 4.3b 9.7bc 3.7ab 15.7b 40.1b
May 1. 2.5a 7.8a 14.4a 2.0a 6.7a 12.7ab 5.0a 34.8a 101.9a
May 14. 3.1a 4.3bc 14.9a 1.7a 7.0a 15.3a 2.6ab 13.0b 131.9a
Hopungmi Apr. 5. 2.5a 3.3b 14.6b 2.0a 3.0b 7.0b 2.0b 3.8c 67.8c
Apr. 18. 0.0b 8.2a 17.0b 0.0c 5.7ab 11.7ab 1.7b 23.5b 119.3b
May 1. 2.5a 9.4a 16.3b 0.3b 11.0a 13.3a 4.1a 55.7a 129.0b
May 14. 2.7a 9.2a 23.3a 1.0ab 12.3a 13.7a 2.1b 53.1a 256.3a
Pr ≥ F ** ** ns ns ns ns ** *** **
Year ns ** *** * * ** ** *** ***
Variety *** *** *** *** *** *** *** *** ***
Planting *** ns * *** ns * ns * ns
Year × Variety × Planting

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. *; significant at 0.05 level. ns; non-significant. DAT; days after treatment.

2023년과 2024년 삽식시기별 광합성 및 엽록소 함량

2023년에는 삽식시기에 따라 삽식 후 70일째인 괴근 비대기에, 2024년에는 삽식 후 40일째인 괴근 형성기에 고구마의 광합성 효율 및 엽록소 함량을 측정하였다(Table 5).

광합성과 엽록소 함량은 고구마의 수확량 증대에 중요한 요소로 작용한다(Oh & Koh, 2004; Tsubone et al., 2000). 2023년 연구 결과, 광합성 효율에서 진율미는 1차 삽식 시 다른 삽식시기에 비해 감소를 보였으나, 소담미와 호풍미는 삽식시기 간에 유의적인 차이 없었다. 엽록소 함량의 경우, 모든 품종에서 삽식시기에 따른 유의적인 차이가 관찰되지 않았다.

2023년의 경우는 광합성 및 엽록소 조사시기가 괴근 비대기에 해당하는 상대적으로 늦은 시기에 조사가 실시되었다. 이를 개선하기 위하여 2024년에는 괴근 형성기에 해당하는 삽식 후 40일에 조사를 하였다. 2024년 조사 결과, 광합성 효율은 품종에 따라 다른 양상을 보였다. 소담미와 호풍미는 1차 삽식에서만 다른 삽식시기에 비해 감소하였고, 진율미는 삽식시기 간에 유의적인 차이가 없었다. 엽록소 함량의 경우 2023년과 마찬가지로 2024년에도 모든 품종에서 삽식시기 간 유의적인 차이가 없었다. 이러한 결과는 삽식시기가 고구마 품종별 광합성 효율에 미치는 영향이 다를 수 있음을 시사하며, 엽록소 함량은 삽식시기의 영향을 덜 받은 것으로 판단된다. 추후 연구에서는 이러한 차이의 원인과 재배관리에 미치는 영향을 더 자세히 조사할 필요가 있을 것으로 판단된다.

Table 5.

Quantum yield and SPAD values (chlorophyll content) of three sweetpotato cultivars on different transplanting dates in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplating date Quantum yield SPAD values
2023
(70 DAT)
Sodammi Apr. 7. 0.77a 48.4a
Apr. 18. 0.74a 46.6a
May 1. 0.71a 46.0a
May 11. 0.79a 48.2a
Jinyulmi Apr. 7. 0.72b 50.9a
Apr. 18. 0.80a 53.5a
May 1. 0.80a 50.6a
May 11. 0.81a 52.4a
Hopungmi Apr. 7. 0.75a 56.0a
Apr. 18. 0.75ab 51.2b
May 1. 0.85ab 54.2ab
May 11. 0.79a 55.7a
2024
(40 DAT)
Sodammi Apr. 5. 0.69b 47.6a
Apr. 18. 0.76ab 48.1a
May 1. 0.80a 47.2a
May 14. 0.79a 47.4a
Jinyulmi Apr. 5. 0.77a 56.3a
Apr. 18. 0.78a 54.6a
May 1. 0.82a 55.0a
May 14. 0.82a 54.4a
Hopungmi Apr. 5. 0.77b 55.7a
Apr. 18. 0.81a 54.7a
May 1. 0.82a 51.3a
May 14. 0.80ab 52.3a
Pr ≥ F
Year * *
Variety *** ***
Planting *** *
Year × Variety × Planting ** *

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. *; significant at 0.05 level. DAT; days after treatment.

2023년과 2024년 삽식시기별 수확기 생육 및 수량 특성

고구마 삽식시기에 따른 품종별 수확기 지상부 무게 및 괴근수를 조사한 결과는 Table 6과 같다. 2023년 경우 소담미 지상부 무게는 삽식시기 간에 유의적인 차이가 없었다. 반면, 진율미는 1차와 4차 삽식시기에서, 호풍미는 3차와 4차 삽식시기에서 다른 삽식시기에 비해 지상부 무게가 감소하였다. 2024년의 경우 소담미의 지상부 무게는 2023년과 마찬가지로 삽식시기 간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 진율미는 3차 삽식에서, 호풍미는 2차 삽식에서 다른 삽식시기에 비해 지상부 무게가 유의적으로 감소하였다. 따라서 연도와 품종별 삽식시기에 따른 지상부 무게의 일관된 경향은 관찰되지 않았다. 그러나 2023년과 2024년 모두 지상부 무게는 소담미>호풍미>진율미 순으로 높게 나타났다. 특히 2023년 지상부 무게는 2024년에 비해 2~3배 높은 경향을 보였다. 이러한 차이는 품종 특성에 기인할 뿐만 아니라, 2023년 시험포장의 토양 조건이 더 우수했기 때문으로 판단된다. 구체적으로, 2023년 시험포장은 유효인산과 치환성 양이온 함량이 높았으며, 재배기간 동안의 토양 수분 조건이 2024년에 비해 더 적절했기 때문으로 판단된다. 이는 토양 수분 함량이 높을 때 지상부 생육이 왕성해진다는 연구 결과와 유사하였다(Watanabe, 1979). 또한 지상부 생육은 고구마 품종 및 재배지역에 따라 변이를 보이며, 배수가 불량한 토성에서 지상부 생육이 과번무하기 쉽다고 보고되었다(Kim et al., 2008). 지상부의 과번무는 개체군 내의 광투과를 저하시키고 호흡률을 증가시키며 T/R율을 낮추어 결국 수확기에 수량성을 감소시킨다(Songet al., 2012). T/R율이 적절할 때 괴근 형성에 유리하므로, 이들 비율이 적절하게 조절되도록 시비 관리 등의 조절이 필요할 것으로 판단된다. 따라서 토양조건과 수분 관리, 그리고 품종 특성을 고려한 재배관리가 고구마의 생산성 향상에 중요할 것으로 사료된다.

Table 6.

Aboveground fresh weight and storage root number at harvest for three sweetpotato cultivars on different transplanting dates in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplanting
date
Aboveground
fresh weight
(kg/10 plants)
Distribution of storage root number (10 plants)
~ 50 g 50 ~ 100 g 100 ~ 300 g 300 ~ 400 g Over 400 g Total
2023 Sodammi Apr. 7. 32.2a 77.3ab 22.0b 11.7b 0.0b 0.0b  111.0ab
Apr. 18. 31.0ab 90.7a 21.0bc 14.7ab 2.0a 1.0ab 128.3a
May 1. 31.4ab 93.0a 20.0c 17.3ab 1.5ab 1.7a 133.0a
May 11. 25.7b 44.7b 24.7a 28.7a 2.3a 1.5ab 101.3b
Jinyulmi Apr. 7. 12.0b 43.3c 20.3b 11.0ab -  -  74.7c
Apr. 18. 17.4a 64.7b 35.7a 12.0a - - 112.3b
May 1. 18.4a 121.3a 21.3b 9.0b - - 151.6a
May 11. 14.0b 38.0c 17.3b 11.0ab - - 62.7c
Hopungmi Apr. 7. 26.2a 29.0a 20.7ab 29.0b 2.0b 1.0b 81.3c
Apr. 18. 21.6ab 21.0b 16.3b 27.3b 5.0ab 4.5a 72.7d
May 1. 21.2b 28.0a 18.3b 35.0a 7.3a 1.0b 90.0b
May 11. 20.3b 32.0a 28.7a 33.7a 5.3ab 1.0b 101.7a
2024 Sodammi Apr. 5. 11.8a 54.3a 29.7a 20.7a 4.7ab 0.0a 109.3a
Apr. 18. 15.6a 54.7a 15.0b 23.0a 9.3a 0.3a 102.3a
May 1. 15.3a 47.0a 21.7a 20.3a 2.7b 1.0a 92.7a
May 14. 10.1a 30.7b 17.0b  19.0a  6.7a  0.0a  73.3b
Jinyulmi Apr. 5. 7.2a 40.3a 17.7a 16.7a 1.5a 0.0a 75.7a
Apr. 18. 7.2a 41.7a 22.3a 12.3a 0.0b 0.0a 51.0b
May 1. 6.7b 51.3a 19.7a 8.7b 0.7b 0.3a 50.7b
May 14. 10.2a 16.7b 13.3a 16.0a 1.3a 0.7a 48.0b
Hopungmi Apr. 5. 11.5a 10.0c 7.7b 28.3a 7.0a 1.3a 54.3b
Apr. 18. 7.5b 22.0b 18.7a 27.3a 0.7b 0.0a 68.7ab
May 1. 11.1a 36.3a 18.7a 30.3a 0.7b 0.0a 86.0a
May 14. 11.1a 22.7b 13.7ab 33.7a  2.7b  0.3a  73.0ab 
Pr ≥ F
Year *** *** ** ns ns * ***
Variety *** *** ns *** ** *** ***
Planting ns *** ns ns ns ns *
Year × Variety × Planting *** ** ** ns ns ** ns

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. *; significant at 0.05 level. ns; non-significant. DAT; days after treatment.

최근 연구에 따르면, 국내 소비자들은 간식용으로 100 g 내외의 소형의 둥근 고구마를 선호하는 경향이 있으며, 특히 50~150 g의 소형 고구마에 대한 수요가 증가하고 있다(Jeong et al., 2002; Lee et al., 2016). 이러한 소비자 선호도를 고려하여 본 연구에서는 괴근 크기별 분포를 조사하였다(Table 7). 삽식시기별 괴근 크기 분포를 조사한 결과, 품종과 삽식시기에 따른 일관된 경향은 관찰되지 않았다. 그러나 조사된 3품종 모두에서 50~100 g과 100~300 g 범위의 괴근이 가장 많이 생산되었으며, 300~400 g과 400 g이상의 대형 괴근은 상대적으로 적게 생산되었다. 이러한 결과는 현재의 소비자 선호도와 부분적으로 일치하며, 특히 간식용으로 선호되는 크기의 고구마 생산이 상당 부분을 차지하고 있음을 시사한다. 총 괴근수는 품종과 삽식시기에 따라 다양한 양상을 보였다. 2023년에는 소담미가 4차 삽식에서, 진율미가 1차와 4차 삽식에서, 호풍미는 1, 2 및 3차 삽식에서 다른 삽식시기에 비해 적은 수를 나타냈다. 2024년의 경우, 소담미는 4차삽식에서, 진율미는 2, 3 및 4차 삽식에서 상대적으로 적은 수를 보였으나, 호풍미는 삽식시기 별로 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 전체적으로 볼 때, 품종에 상관없이 삽식시기에 따른 총 괴근수의 유의적인 차이는 없었다.

2023년과 2024년에 3품종의 고구마에 대한 삽식시기별 수확기 괴근중을 조사한 결과, 50 g 이하 소형 괴근의 경우, 2023년에는 소담미는 4차 삽식에서, 진율미는 1차와 4차 삽식에서, 호풍미는 2차와 3차 삽식에서 가장 적었다. 2024년에는 소담미는 4차 삽식, 진율미는 2차와 4차 삽식, 호풍미는 1차와 4차 삽식에서 적었다. 이는 해당 삽식시기에 상품가치가 낮은 50 g 이하의 소형 괴근의 생산이 감소함을 의미한다. 전반적으로 50 g 이하 괴근은 늦은 삽식시기인 4차에서 가장 적은 경향을 보였다. 호풍미가 소담미와 진율미에 비해 50 g 이하 괴근이 적어, 상대적으로 높은 상품가치를 가진 것으로 평가되었다. 소비자가 선호하는 50~100 g 크기의 고구마는 2023년과 2024년 모두 3품종에서 삽식시기별 일정한 경향을 보이지 않았다. 100~300 g, 300~400 g 및 400 g 이상 크기에서도 마찬가지로 일정한 경향이 없었다. 2023년에는 진율미에서 300~400 g과 400 g 이상 괴근이 없었으나, 소담미와 호풍미에서는 소량 발생하였다. 2024년에는 진율미에서도 일부 삽식시기를 제외하고 대형 괴근이 발생하였으나, 소담미와 호풍미 보다는 적었다.

총 괴근중(총수량)의 경우, 2023년에는 전반적으로 1차 삽식에서 3품종 모두 감소하였는데, 이는 저온 등 불리한 환경조건 때문으로 추정된다. 2024년에는 진율미의 총수량은 삽식시기별 유의적 차이가 없었으나, 소담미는 4차 삽식에서, 호풍미는 2차 삽식에서 감소하였다. 이는 저온보다는 재배기간 중 수분 등 다른 환경요인의 영향으로 판단된다. 연구 결과, 연차 간 차이가 있었지만, 2023년에는 일반적으로 3품종 모두 4월 5일의 빠른 삽식에서 수량이 감소하였다. 이는 본 연구와 품종이 다른 ‘율미’ 등 3품종을 4월 23일부터 7월 25일까지 8시기로 나누어 삽식한 경우 4월 23일 삽식구는 대조구인 5월 21일 삽식에 비해 8~16% 감소하였다는 연구 결과와 유사하였다(Lee et al., 2016). 그러나 2024년에는 4월 7일 삽식에서도 품종에 관계없이 수량 감소가 없었다. 이러한 차이는 고구마 수량이 품종, 개체 차이, 재배 및 토양 요인에 크게 영향을 받기 때문으로 해석된다(Solis et al., 2014; Villordon et al., 2012).

Table 7.

Storage root weight at harvest for three sweetpotato cultivars on different transplanting date in 2023 and 2024.

Year Cultivar Transplanting date Distribution of storage root weight (kg 10a-1)
~ 50 g 50 ~ 100 g 100 ~ 300 g 300 ~ 400 g Over 400 g Total
2023 Sodammi Apr. 7. 919ab 943b 1157b 0b 0b 3019b
Apr. 18. 1040ab 972b 1498ab 436ab 358ab 4039ab
May 1. 1183a 880b 1709ab 289ab 465a 4431ab
May 11. 688b 1134a 2598a 502a 459ab 5227a
Jinyulmi Apr. 7. 608b 718b 879b -  -  2206b
Apr. 18. 1023a 1516a 1089a - - 3628a
May 1. 1296a 903b 836b - - 3034ab
May 11. 588b 796b 739c - - 2123b
Hopungmi Apr. 7. 414ab 959b 2624c 396b 172b 4564c
Apr. 18. 359b 726b 2926bc 1062ab 914a 5986b
May 1. 369b 773b 3777ab 1550a 449b 6918a
May 11. 501a 1270a 4021a 1139ab 281b 7211a
2024 Sodammi Apr. 5. 789a 1333a 1832a 196c 0b 4150a
Apr. 18. 646a 680b 1908a 1015a 0b 4263a
May 1. 628a 1016a 2092a 586b 290a 4612a
May 14. 444b 724b 1859a 156c 0b 3183b
Jinyulmi Apr. 5. 491bc 817b 1517a 319a 0c 3037a
Apr. 18. 718b 1027a 1139a 0c 0c 2884a
May 1. 750a 839b 831b 139b 88b 2647a
May 14. 254b 592c 1654a 310a 200a 3011a
Hopungmi Apr. 5. 121c 1189a 3182a 1469a 602a 6363a
Apr. 18. 189bc 907a 2752a 137b 0b 3985b
May 1. 562a 867a 3039a 136b 0b 4604ab
May 14. 316b 702a 3450a 587b 86b 5141a
Pr ≥ F
Year *** ns ns ns *** ns
Variety *** ns *** *** *** ***
Planting *** ns ns n ns ns
Year × Variety × Planting * ns ns *** *** ns

Within each column (representing a cultivar), mean values with the same letter(s)superscripts are not significantly different at the 5% level according to Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test. ***; significant at 0.001 level. **; significant at 0.01 level. *; significant at 0.05 level. ns; non-significant. DAT; days after treatment.

삽식시기별 고구마 생육, 수량 및 재배기간의 기상환경 분석

삽식시기별 수량과 기상요소와 관련성을 조사하기 위하여 시험기간 동안 평균기온, 최저기온, 최고기온, 토양온도 및 토양 수분 함량을 측정하였다(Fig. 1). 2023년 1, 2, 3 및 4차 삽식일의 평균기온은 각각 9.3, 11.1, 13.3, 16.2℃였으며, 2024년에는 각각 12.3, 16.7, 15.3, 18.2℃로 나타났다. 2024년의 평균기온이 2023년에 비해 2~5℃ 정도 높았다. 최저기온의 경우 2023년 1, 2, 3 및 4차 삽식일에 각각 3.3, 1.3, 3.6, 10.2℃였고, 2024년에는 각각 7.4, 8.0, 10.3, 8.5℃로 측정되었다. 4차 삽식을 제외하고 2024년의 1, 2, 3차 삽식일에서 최저기온이 4~7℃ 정도 높게 나타났다. 온도는 고구마의 성장과 수확량에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 알려져 있다. Dumbuya et al., (2021)에 따르면, 온도가 5~30℃를 벗어나면 괴근 형성과 수확량이 심각하게 감소할 수 있다고 보고되었다. 본 연구에서 2023년 수량은 1차 삽식에서 다른 삽식일에 비해 감소하였는데, 이는 삽식 당일 최저온도가 3.3℃였고 삽식 후에도 5℃ 이하의 온도에 상당 기간 노출되었기 때문으로 판단된다. 반면, 2024년의 경우 삽식시기별로 큰 차이가 없었는데, 이는 삽식 당일뿐만 아니라 삽식 후에도 7~10℃ 이상의 온도를 유지했기 때문으로 보인다. 이러한 결과는 삽식 시 온도 조건이 작물의 생육과 수량에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

평균지온은 2023년 1, 2, 3 및 4차 삽식일에 각각 14.3, 14.3, 16.8, 18.9℃였으며, 2024년에는 1, 2, 3 및 4차 삽식일에 각각 22.3, 26.2, 21.7, 26.0℃로 나타났다. 2024년의 평균 지온은 2023년에 비해 5~8℃ 정도 높게 유지되었다. 농촌진흥청의 농업기술길잡이(http://lib.rda.go.kr)에 따르면, 고구마 삽식 후 지온이 15℃ 이상 되지 않으면 조기 삽식의 효과가 없고 괴근수도 감소한다고 하였다. 이를 고려할 때, 2023년 1차 삽식일 및 그 이후 일정 기간 동안 지온이 15℃ 이하로 유지되어 초기 생육에 부정적인 영향을 미쳤을 것으로 추정된다. 따라서 고구마의 수량 감소를 방지하기 위해서는 삽식일과 삽식 후 일정 기간 동안 기온은 5℃ 이상, 지온은 15℃ 이상으로 유지되어야 할 것으로 판단된다. 이는 선행 연구에서도 확인된 바 있으며, 삽식 후 초기의 재배 환경이 괴근 형성 및 비대에 직접적인 영향을 미친다고 보고되었다(Togari, 1950; Villordon et al., 2012).

토양수분의 경우, 2023년에는 재배기간 동안 평균 35%를 유지했으나, 2024년에는 2023년에 비해 낮았고 변화폭도 더 컸다. 특히 2024년 6월 중순 이후 토양 수분이 현저히 낮아져 고구마 생장에 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. 고구마 재배에서 토양 수분 부족은 성장과 발달을 제한하고 덩이뿌리 형성과 수확량에 영향을 미치는 중요한 비생물적 스트레스 요인이다(Van Heerden & Laurie, 2008). 반면, 과도한 토양 수분 함량 역시 고구마의 성장과 발달에 해로운 영향을 미치며 수확량을 감소시킬 수 있다(Rao & Li, 2003; Siqinbatu et al., 2013). 2023년의 경우, 삽식일과 재배기간 동안의 온도가 2024년에 비해 낮았음에도 불구하고 수량이 유사했던 것은 2024년에 토양 수분 부족이 고구마의 생장 및 수량에 직간접적으로 부정적인 영향을 미쳤을 가능성을 시사한다. 따라서 토양 수분 관리가 고구마 재배에 있어 중요한 요소임을 알 수 있으며, 향후 재배 시 적절한 수분 관리 전략을 수립하는 것이 필요할 것으로 보인다.

고구마 최적 삽식일 결정을 위한 경제성 분석

2023년과 2024년 고구마 삽식시기별 경제성 분석을 실시하여 예상 수익을 파악하였다(Tables 8, 9, Fig. 2). 2023년 소득률 분석 결과, 소담미는 2차, 3차, 4차 삽식에서 79~80%의 높은 소득률을 보였으나, 1차 삽식에서는 73%로 다소 낮았다. 진율미는 2차와 3차 삽식에서 각각 77%와 72%의 소득률을 보인 반면, 1차와 3차 삽식에서는 65%와 55%로 낮았다. 호풍미는 모든 삽식시기에서 81~86%의 높은 소득률을 나타내어 다른 품종보다 우수하였다.

2024년 경제성 분석에서는 다소 다른 양상을 보였다. 소담미는 1차, 2차, 3차 삽식에서 67~75%의 소득률을 보였으나, 4차 삽식에서는 58%로 낮았는데, 이는 수량과 판매가격 하락이 원인으로 추정된다. 진율미는 전반적으로 낮은 수량으로 인해 소득률이 낮았으며, 2차와 3차 삽식에서 각각 62%와 60%를 기록했으나 1차와 4차 삽식에서는 더욱 낮았다. 호풍미는 모든 삽식시기에서 높고 안정적인 소득률을 유지하였다.

2023년과 2024년의 소득률 분석을 종합하면, 전남 순천 지역의 최적 삽식시기는 소담미와 진율미의 경우 2차와 3차 삽식, 호풍미는 1차부터 4차까지 모든 시기가 적합한 것으로 판단된다. 그러나 수량과 이상기후 위험을 고려할 때, 품종에 관계없이 1차 삽식을 제외한 2차, 3차, 4차 삽식시기가 전남 순천 지역에 가장 적합할 것으로 사료된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 농가들은 자신의 지역 특성과 재배하는 고구마 품종에 맞춰 최적의 삽식시기를 선택할 수 있을 것이다. 또한, 기후 변화에 따른 위험을 최소화하면서도 경제적 이익을 극대화할 수 있는 전략을 수립하는 데 도움이 될 것이다. 향후 연구에서는 다양한 기후 조건과 재배 기술을 고려한 더욱 세밀한 분석이 필요할 것으로 보인다.

Table 8.

Economic analysis of three sweetpotato cultivars based on different transplanting dates in 2023 (unit: won/10a).

Cultivar Transplanting
date
Total revenue (A) Operating costs (B) Income
(won) (C)
Income
rate
(%)
Quantity
(kg)
Unit price
(won)
Amount
(won)
Fixed costs
(won)
Variable
costs
(won)
Sub total
(won)
Sodammi Apr. 7. 3,019 2,728 8,235,832 1,893,799 331,100 2,224,899 6,01,933 73
Apr. 18. 4,039 2,750 11,107,250 1,893,799 443,300 2,337,099 8,770,151 79
May 1. 4,431 2,649 11,737,719 1,893,799 487,300 2,381,099 9,356,620 80
May 11. 5,227 2,233 11,671,891 1,893,799 574,200 2,467,999 9,203,892 79
Jinyulmi Apr. 7. 2,206 2,728 6,017,968 1,893,799 242,000 2,135,799 3,882,169 65
Apr. 18. 3,628 2,750 9,977,000 1,893,799 398,200 2,291,999 7,685,001 77
May 1. 3,034 2,649 8,037,066 1,893,799 333,000 2,226,799 5,810,267 72
May 11. 2,123 2,233 4,740,659 1,893,799 233,200 2,126,999 2,613,660 55
Hopungmi Apr. 7. 4,564 2,728 12,450,592 1,893,799 501,600 2,395,399 10,055,193 81
Apr. 18. 5,986 2,750 16,461,500 1,893,799 657,800 2,551,599 13,909,901 84
May 1. 6,918 2,649 18,325,782 1,893,799 760,100 2,653,899 15,671,883 86
May 11. 7,211 2,233 16,102,163 1,893,799 793,000 2,686,799 13,415,364 83

※ Income (C) = Total revenue (A) - Operating costs (B).

Table 9.

Economic analysis of three sweetpotato cultivars based on different transplanting dates in 2024 (unit: won/10a).

Cultivar Transplanting
date
Total revenue (A) Operating costs (B) Income
(won)
(C)
Income
rate
(%)
Quantity
(kg)
Unit price
(won)
Amount
(won)
Fixed costs
(won)
Variable
costs
(won)
Sub total
(won)
Sodammi Apr. 5. 4,150 1,824 7,569,600 2,023,000 456,500 2,479,500 5,090,100 67
Apr. 18. 4,263 2,133 9,092,979 2,023,000 468,600 2,491,600 6,601,379 73
May 1. 4,612 2,160 9,961,920 2,023,000 507,100 2,530,100 7,431,820 75
May 14. 3,183 1,764 5,614,812 2,023,000 349,800 2,372,800 3,242,012 58
Jinyulmi Apr. 5. 3,037 1,824 5,539,488 2,023,000 333,300 2,356,300 3,183,188 57
Apr. 18. 2,884 2,133 6,151,572 2,023,000 316,800 2,339,800 3,811,772 62
May 1. 2,647 2,160 5,717,520 2,023,000 290,400 2,313,400 3,404,120 60
May 14. 3,011 1,764 5,311,404 2,023,000 331,100 2,354,100 2,957,304 56
Hopungmi Apr. 5. 6,363 1,824 11,606,112 2,023,000 699,600 2,722,600 8,883,512 77
Apr. 18. 3,985 2,133 8,500,005 2,023,000 437,800 2,460,800 6,039,205 71
May 1. 4,604 2,160 9,944,640 2,023,000 506,000 2,529,000 7,415,640 75
May 14. 5,141 1,764 9,068,724 2,023,000 565,400 2,588,400 6,480,324 71

※ Income (C) = Total revenue (A) - Operating costs (B).

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kjcs/2024-069-04/N0840690419/images/kjcs_2024_694_374_F2.jpg
Fig. 2.

Income rate of three sweetpotato cultivars based on different transplanting dates in (A) 2023 (B) 2024.

적 요

본 연구는 전남 순천에서 고구마(Ipomoea batatas L.)의 삽식시기가 생육, 수량 및 경제성에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 2023년과 2024년에 걸쳐 각각 품종 특성이 다른 세 가지 고구마 품종(소담미, 진율미, 호풍미)을 대상으로 네 가지 삽식시기(1차: 4월 초순, 2차: 4월 중순, 3차: 5월 초순, 4차: 5월 중순)에 따른 생육 특성, 수량, 품질 및 경제성을 분석하였다. 연구 결과, 삽식시기에 따라 초기 생육, 광합성 효율, 수량 및 경제성에 유의한 차이가 관찰되었다. 특히 1차 삽식(4월 초순)은 낮은 기온으로 인해 초기 생육이 지연되고 수량이 감소하는 경향을 보였다. 2차와 3차 삽식(4월 중순~5월 초순)은 대체로 안정적인 생육과 수량을 나타냈다. 4차 삽식(5월 중순)은 품종에 따라 다양한 결과를 보였으나, 일부 품종에서는 수량 감소가 관찰되었다. 경제성 분석 결과, 품종에 따라 최적 삽식시기가 다르게 나타났다. 소담미와 진율미는 2차와 3차 삽식에서, 호풍미는 1~4차 모든 삽식 시기에서 높은 소득률을 보였다. 그러나 기후 변동성과 수량 안정성을 고려할 때, 전반적으로 2차와 3차 삽식(4월 중순~5월 초순)이 가장 안정적인 수량과 높은 경제성을 나타냈다. 본 연구 결과는 지역 특성과 기후 변화를 고려한 효율적인 고구마 재배 방법 수립에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

Acknowledgements

본 논문은 농촌진흥청 공동연구사업(IRIS 과제번호: RS-2023-00217877)의 지원으로 수행된 결과입니다. 이 논문은 국립순천대학교 대학원 석사과정 학위논문(우연후)의 일부임. 연구과제의 실험 진행을 도와 주신 황인택, 김영옥, 남지영 연구원분들께 감사드립니다.

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