이달의 이슈 농업기술

일소(햇빛데임)

일소는 높은 과실 온도와 강한 광선의 상호작용으로 발생하며, 7~8월 대기 온도가 32℃ 이상일 때 많이 발생함
나무의 남, 서쪽에서 많이 발생하고, 기상이 여러 날 동안 구름이 끼거나 서늘하다가 갑자기 햇빛이 나고 온도가 올라갈 때 많이 발생함

일소 증상

초기 증상은 태양 광선이 직접 닿은 면이 흰색 또는 연한 노란색으로 변하고, 증상이 진행되면 직사광선을 받은 쪽의 과피가 갈색으로 변함
피해가 심한 경우 피해부가 탄저병 등에 의한 2차 전염으로 과실이 부패함

사과의 일소 증상 - 세포괴사
사과의 일소 증상 - 갈변
사과의 일소 증상 - 광산화

일소 방지

과실이 강한 직사광에 오랫동안 노출되지 않게 가지를 잘 배치될 수 있도록 유인함
정지 전정을 적절히 하고, 생육기에 불필요한 웃자람 가지를 제거하여 햇빛이 수관 전체에 골고루 들어갈 수 있게 함
잎이나 과실이 충실하게 하며 물 관리를 적절히 하여 토양이 과습, 건조되지 않도록 하는 것이 중요함
일소과 발생은 수관 아래를 청경으로 하는 과수원에서 많이 발생하는데, 일소 피해가 심한 과수원에서는 8월 이후는 수관 아래를 청경으로 유지하는 것보다 잡초를 완전히 제거하지 않고 깎아 관리하면 일소 피해를 줄일 수 있음
미세살수 장치가 갖춰진 사과원은 대기 온도가 31±1℃일 때 물을 뿌리는데, 자동조절 장치로 5분간 뿌리고, 1분간 멈추도록 설정하여 잎과 과실 온도 상승을 막아주면 일소 발생이 감소함
수관 위 가림막을 설치하면 일소피해를 효과적으로 방지할 수 있음
초기설치비가 많이 드는 것이 단점이지만 매년 일소 피해를 보는 농가에서는 간이 가림막을 설치하여도 효과가 좋음

< 참고자료 >

사과 고온 장해 줄이는 자동 미세살수 기술(보도자료: 2022.8.18. 농촌진흥청)

사과는 고온기 직사광선에 오래 노출되면 열매 표면 온도가 기온보다 8~15℃ 높아져 색이 변하는 ‘햇볕 데임’ 피해가 발생하고, 온도 스트레스로 세포벽이 변하고 전분이 파괴되거나 당 성분(솔비톨)이 부분적으로 모여 과육과 열매 중심 일부에 물이 스며든 모습으로 변하는 ‘밀증상’이 나타나기도 함
미세살수 장치는 장마와 태풍 이후 고온과 강한 햇빛으로부터 잎과 열매의 햇빛 데임(일소)과 밀증상을 줄이는 방법의 하나로 사과나무 윗부분에 배관과 물 나오는 관(노즐)을 설치하고 이 관을 통해 물을 미세하게 뿌려 나무 온도를 떨어뜨리는 시스템임
2018년 사과연구소에서 열대야 동안 밤 온도를 25℃ 이하로 유지하기 위한 목적으로 18시 이후 2시간 간격으로 30분간 2회 물을 미세하게 뿌린 결과, ‘홍로’ 품종의 밀증상이 30% 이상 줄어든 것을 확인했음
- 국립원예특작과학원 사과연구소에서 선보인 미세살수 장치는 사과나무 위쪽에 관(노즐)을 2m 간격으로 설치하고, 추가적으로 과수원 안에 온도 감지기(센서)를 설치해 대기 온도가 31도(℃) 이상일 때 물이 자동으로 나오도록 한 점이 특징임
- 물이 나오는 온도는 사용자가 자유롭게 설정할 수 있으며, 과수원 안에 인터넷 환경이 조성돼 있으면 목표로 하는 온도 조건에 따라 휴대폰을 이용해 미세살수 장치를 가동할 수 있음
- 온도가 내려가면 자동으로 물이 멈추고, 설정 온도를 초과하면 물이 나오게 되고 물 나오는 시간이 30분을 초과하면 물이 멈추도록 설정돼 있음
사과 과수원에서 고온기 햇빛 데임 피해를 방지하기 위해서는 가지 제거 작업과 잎 따기 작업을 늦춰 그늘을 유지하거나, 차광망을 설치해 그늘을 만들어 주는 것이 좋으며, 염화칼슘(0.3%), 탄산칼슘(50배 희석, 4~5회)을 뿌리는 것도 피해를 막는 한 방법임

사과원 미세살수법 고온기 생리장해 방지 효과

고온기 사과 과수원 생리장해 피해 증상(일소, 밀증상)
- 사과 일소피해(햇빛데임) 증상(초기)
- 사과 일소피해(햇빛데임) 증상(후기)
- 사과 밀증상(과실 표면)
- 사과 밀증상(과실 내부)
※ 일소(햇빛데임): 최고기온 31℃ 이상 노출 시 발생이 많음. 고온기에 직사광선에 장시간 노출 시 과실표면온도는 기온보다 8~15℃ 높아져 일소피해는 더욱 증가함. 사과의 일소과는 정도에 따라 탈색(흰색, 노란색) → 갈변 → 괴사로 발달되며, 심한 경우 탄저병까지 유발해 과실의 착색불량 등 품질저하를 초래하며 수량 감소까지 이어짐. 2018년에는 홍로 품종에서 심한 경우 최대 44%까지 발생한 농가도 있음

※ 밀증상: 낮 기온 30℃ 이상이고 밤 기온 25℃ 이상인 열대야가 지속되면 온도에 의한 스트레스로 조기 성숙에 의해 세포벽이 변화하고 전분이 파괴되거나 당 성분의 하나인 솔비톨이 부분적으로 모이는 등 과육 또는 과심의 일부가 꿀과 같은 반투명한 액체가 함유된 수침상(물이 스며든 모습)으로 됨. 수침상의 부분은 황색 또는 황록색으로 나타내고, 과실은 전분냄새가 사라지며, 감미가 증가하고, 품종 특유의 향기가 발생함. 또한 저장이 안 될 정도로 상품성이 저하됨
고온기 사과 과수원 생리장해 경감연구 결과
- 미세살수에 따른 하루 중 과실(홍로) 표면의 온도변화(2018)
- 일소(햇빛데임) 피해 초기 증상, 과실 및 수관 온도분포(2018)
- 폭염기 미세살수 설치에 의한 일소과(햇빛데임 과일) 발생률(2018)

과실 일소피해 발생 기작 및 피해 경감 연구(연구동향: 2020. 국립원예특작과학원 리포트 116호)

연구기관
- 남아프리카공화국, University of Stellenbosch
- 미국, The Ohio State University
- 일본, Japan International Research Center for Agricultural Sciences
- 국립원예특작과학원, 충청남도농업기술원 등

연구내용

일소는 과실이 과다한 광에 노출되었을 때, 광과 열의 복합작용에 의해 과실 표면온도가 상승하여 발생하는 증상이며 종류는 세포괴사(necrosis), 갈변(browning), 광산화(photooxidative sunburn)가 있음(Schrader, 2012)
조직에 의해 흡수된 빛에너지가 광합성 용량을 초과했을 때 활성산소종이 광산화를 일으켜 일소 증상이 나타나게 됨(Ma and Cheng, 2003, 2004; Torres et al., 2006)

일소피해 경감을 위한 방법은 증발냉각(미세살수), 일소방지제(탄산칼슘,카올린), 보호제(ABA) 등 다양한 연구가 진행되어 왔음(Racskó andSchrader, 2012)

<다양한 기관에서 사과를 대상으로 한 일소피해 경감 연구>

**수발아 발생에 따른 수량 변화**
처리 방법, 처리 전 , 처리 후, 비고로 상세구분
처리 방법	처리 전	처리 후	비고
미세살수	14~18.8%	1~6.8%	사과연구소, 충남농기원
차광망(17~55%)	20~40%	5~10%%	이탈리아
일소억제제(자외선차단제)	9.4%	탄산칼슘: 3.9%, 카올린: 3.2%	사과연구소
ABA^*	73%	65%	일본

^* ABA: 페놀함량, 비타민C, 안토시아닌, 엽록소 함량 등을 증가시킴

차광망 및 미세살수는 설치·유지비용이 많이 들며, 탄산칼슘·카올린은 수확기 과실표면에 흔적이 남아 닦아내는 데 노력과 비용이 수반됨
국내외에서 일소의 많은 측면에 관해 연구되었으나 지금까지 생리·생화학적 작용 및 환경적 연구에 관하여서는 미진하며 일소 발생 예측 모델 및 효과적 피해경감 방법의 연구가 필요

국내 기술 수준과 전망
- 국내에서는 국립원예특작과학원, 충청남도농업기술원 등에서 사과, 단감 등 과수 작물의 일소피해 경감 연구가 수행되었으며 현재도 다양한 기관에서 폭염에 의한 일소피해 경감을 위한 연구가 진행되고 있음
- 향후 다양한 작물의 유전·분자적 측면에서의 일소 발생 기작을 규명하고 인공지능을 이용한 피해예측기술 개발을 통해 폭염 등 이상기상에 의한 원예작물의 생산성 하락 및 품질 손상을 줄여 농가 소득 향상에 기여할 것으로 기대됨

출처: 원예.특용작물기술정보 제122호(2023.8.과수)

농촌진흥청 농촌지원국재해대응과 (063-238-1045)