현장 운영 관리 기술
웃자람의 원인과 대책: 모종의 모습에서 밀도·광·야간온도·습도를 읽는다
웃자람이 나타났을 때, 많은 사람이 가장 먼저 찾는 것은 「어떻게 멈출까」입니다. 광을 보충해야 할지, 야간온도를 낮춰야 할지, 아니면 습도 때문인지. 그런데 멈추는 방법부터 파고들면, 대개 손이 멈춥니다. 원인 후보가 모습만으로는 좁혀지지 않기 때문입니다.
순서를 바꿔봅니다. 멈추기 전에, 먼저 읽는다. 웃자란 줄기는 모종이 놓인 조건에 반응하여 보내는 신호입니다. 트레이에 얼마나 빽빽하게 파종했는지, 어떤 셀에서 키웠는지, 품종은 무엇인지——그리고 잎이 얇은지, 마디 간격만 늘어나고 있는지, 어느 선반에서 언제 나타나는지. 거기에, 무엇이 어긋나 있는지가 쓰여 있습니다.
이 글은 인공광형（폐쇄형 LED 다단 재배）엽채류를 전제로 쓰고 있습니다. 제가 현장에서 봐온 것도 이 범위입니다. 태양광형 하우스나 과채류는 광이 들어오는 방식도 증산의 움직임도 다르기 때문에 그대로 적용되지 않습니다. 웃자람을 「멈춰야 할 증상」이 아니라 「조건에 대한 신호」로 다시 읽는다. 그리고 읽는 순서는, 먼저 밀도, 그 다음 환경입니다. 거기서 시작하겠습니다.
웃자람은 먼저 밀도를 의심하고, 그 다음 환경을 읽는다
모종이 가늘고 길게 웃자라 늘어납니다. 이른바 웃자람입니다. 출하 규격에 맞지 않고, 수율에도 영향을 줍니다. 그것만이 아닙니다. 엽채류에서는 웃자람으로 수확물의 무게가 떨어지는 경우도 있고, 세포벽이 얇아져 병해에도 취약해집니다. 겉으로 별것 아닌 것 같으면서도, 수량과 품질 모두에 연쇄적으로 이어지는 현상입니다. 웃자람이 나타나면, 무심코 「자, 어떻게 멈추지」하며 환경의 조절 손잡이를 찾고 싶어집니다. 하지만 그 전에, 봐야 할 순서가 있습니다.
가장 먼저 의심해야 할 것은, 환경이 아닙니다. 품종·파종 밀도·셀 수입니다. 같은 환경이라도, 웃자라기 쉬운 품종은 웃자랍니다. 트레이에 빽빽하게 파종하면, 이웃과 붐비는 것 자체가 나중에 설명할 음지 회피를 촉진합니다. 육묘 트레이의 셀 수（예를 들어 72구·128구·200구）도, 단순히 「몇 포기 만들 수 있는가」가 아니라 「어떤 모습의 모종이 되는가」를 좌우합니다. 셀 하나가 작을수록 뿌리가 뻗을 여지가 좁고, 육묘 기간이 긴 작물일수록 불리하게 작용합니다. 제가 현장에서 봐온 범위에서도, 환경을 고민하기 전에 「그 트레이, 단순히 너무 많이 파종한 게 아닌가 / 셀이 너무 작은 게 아닌가」로 설명이 되는 웃자람이 적지 않았습니다. 그러므로 먼저, 품종·밀도·셀 수를 바로잡는다. 이것이 첫 번째 단계입니다.
그 위에서, 여전히 남는 부분이, 환경 조절 손잡이——광·야간온도·습도의 3요인으로 읽을 수 있는 범위입니다. 반대로 말하면, 밀도나 품종이 진짜 원인일 때 환경의 세 가지를 아무리 돌려봐도 헛수고입니다. 「웃자람 = 광·야간온도·습도의 세 가지」로만 생각하면, 가장 효과적인 첫 번째 단계를 건너뛰게 됩니다. 그러므로 순서는, 밀도가 먼저, 환경이 나중. 웃자람에 영향을 주는 요인이 이 두 단계로 끝나는 것도 아니고, 양분이나 배지, 모종 만드는 방식도 관련이 있습니다만, 현장에서 움직일 수 있는 레버로는 이 순서로 접근해나가는 것이 현실적입니다.
웃자람은 멈춰야 할 증상이 아니라 환경에 대한 신호다
밀도와 품종을 맞춘 후, 여전히 남는 웃자람을, 여기서부터는 환경의 신호로 읽어나갑니다. 웃자람은, 멈춰야 할 대상이라기보다, 모종이 환경의 무언가에 반응하여 보내는 신호로 보는 편이, 훨씬 파악하기 쉬운 것입니다.
육묘 트레이에서 웃자람을 알아챌 때, 대개는 순서가 있습니다. 트레이 전체를 보고 「왠지 키가 크네」라고 느끼기 전에, 떡잎과 본엽 사이의 줄기, 배축이 묘하게 쭉 늘어나 있는 것이 먼저 눈에 들어옵니다. 육묘 초기에는, 먼저 잎보다 줄기가 먼저 자랍니다. 잎의 크기는 그다지 변하지 않았는데, 줄기만 길다, 는 모습입니다. 게다가 같은 선반이라도 상단과 하단에서 나타나는 방식이 다르거나, 나타나기 쉬운 시기가 있거나 합니다. 무작위라기보다, 무언가 패턴이 있어 보이기 시작합니다.
이 「초기에는 먼저 배축이 앞서 늘어난다」는 것이, 하나의 읽을 지점입니다. 잎의 면적은 아직 확보되어 있는데 줄기만 앞서고 있는 이 단계는, 줄기의 길이를 광 환경에 대한 답으로 읽기 쉽습니다. 상단과 하단의 차이도 마찬가지입니다. 같은 LED라도 선반 위치에 따라 받는 광의 세기가 달라지기 때문에, 약한 쪽일수록 길게 늘어나며 답합니다. 실의 설정 온도가 일정하더라도, 야간에 LED를 끈 후 온도가 내려가는 방식이나 제습의 효과가 선반마다 차이가 생기면, 그것도 줄기에 나타납니다. 어느 선반의 모종이 무엇에 가장 강하게 반응하고 있는지가, 줄기를 통해 보이게 됩니다.
단, 이것은 초기의 모습입니다. 웃자람이 진행되거나, 광 부족이 주요인이거나 하면, 모습은 달라집니다. 나중에 언급하듯이, 진행되면 잎 자체가 작고 얇아지며 색도 옅어집니다. 「줄기만 길다」는 초기 신호, 「잎까지 얇고 옅다」는 진행·광 부족 쪽 신호라고, 단계별로 나눠 보는 것이 현실적입니다.
줄기가 늘어나는 것은, 모종이 광을 감지하여 일으키는 반응입니다. 이웃 잎과 붐벼 가려지면, 붉은빛에 대한 원적색광의 비율이 높아집니다. 이것을 파이토크롬이라는 광 센서가 감지하고, 옥신 등의 호르몬을 통해 줄기를 늘립니다. 이른바 음지 회피라고 불리는 반응으로 설명됩니다（참고: 1, 2）. 광 자체가 약할 때도 줄기는 늘어나기 쉽지만, 「광이 약할수록 일률적으로 늘어난다」고 단순화할 수는 없습니다. 청색광이 너무 강해도 늘어나는 경우가 있는 등, 광의 양과 질의 조합으로 모습은 한 방향으로 결정되지 않습니다. 확실한 것은, 광의 세기 자체가 모종의 성장과 모습을 좌우한다는 것이며, 이것은 복수의 연구가 공통적으로 보여주는 바입니다（참고: 3, 4, 5, 6）. 광의 색（질）도 모습에 영향을 주지만, 이쪽은 빨강과 원적색의 비율이나 청색광 수용체의 작용으로 정리됩니다（참고: 2）.
광 부족인지 야간온도인지를 모종의 모습으로 구별한다
하단 선반의 모종이, 상단보다 더 늘어나 있습니다. 재배 선반에서 가장 먼저 떠오르는 것은 광의 세기로, 하단 쪽이 더 늘어나기 쉬운 경우가 있습니다. 한편, 야간에 LED를 끄더라도, 하단은 야간온도를 낮추는 공조의 효과가 약하고, 따뜻한 공기가 머물러 야간온도가 충분히 내려가지 않는 경우가 있습니다. 이 두 가지를 앞에 두고, 광이 약하기 때문에 늘어나는 건지, 아니면 야간의 온도 때문에 늘어나는 건지, 모습만 보고 구별할 수 있을까, 하고 헷갈린 경험은 없으신가요. 어느 쪽이든 줄기가 늘어난다는 같은 결과가 되므로, 모종이 어느 쪽에 반응하고 있는지는 구별이 안 된다고 느껴집니다.
단서는, 줄기 외의 모습에 있습니다. 완전히 나눌 수 있는 것은 아니지만, 방향을 잡는 기준은 됩니다. 광이 약해서 늘어나고 있는 모종은, 줄기가 길어지는 대신 잎이 얇아지고, 색도 옅어지기 쉽습니다. 빛을 향해 몸을 뻗는 모습이라고 할 수 있습니다. 반면, 야간온도가 충분히 내려가지 않고 따뜻함이 머물러 늘어나는 경우에는, 잎은 어느 정도 두께와 색을 유지한 채로, 줄기의 마디 간격만이 웃자라는 경우가 있습니다. 게다가 이쪽은, 하단이라는 장소와 야간이라는 시간이 겹쳤을 때 나타나기 쉽습니다. 즉, 모습 자체에 더해, 언제·어디서·잎은 어떤지를 함께 보면, 어느 것이 가장 강하게 영향을 주고 있을지 짐작이 됩니다. 잎까지 얇고 옅으면 광 쪽, 잎은 보통인데 마디 간격만 늘어나면 야간온도 쪽. 그렇게 가설의 우선순위를 매기는 이미지입니다.
여기서 한 가지, 짚어두고 싶은 것이 있습니다. 이 구별법은 「주요인을 확정하는 도구」가 아니라, 「다음에 무엇부터 의심할지 우선순위를 매기는 기준」입니다. 복수의 요인이 동시에 어긋나 있을 때는, 모습은 교과서대로 나뉘지 않습니다. 특히 하단 선반은, 광도 야간온도도 제습도 동시에 약해지기 쉬운 장소여서, 가장 쓰고 싶은 곳에서 가장 애매하게 갈립니다. 그러므로 애매하게 갈리면 하나로 단정하지 말고, 나중에 언급하듯이 보수 쪽으로 일괄해서 맞추는 판단이 됩니다.
습도의 나타나는 방식과 대응을 움직이는 순서
습도도 간과할 수 없습니다. 인공광형에서는 증산에 의해 습도가 계속 올라가기 때문에 항상 제습하고 있습니다만, 제습의 효과가 약한 시간대나 선반이 있으면, 그것도 줄기의 웃자람으로 이어집니다. 광·야간온도·습도는 각각 따로 영향을 주기보다, 얽혀서 나타납니다. 앞서 언급했듯이, 이것들은 품종·밀도·셀 수를 맞춘 후에도 여전히 남는 부분을 읽는 환경의 3요인입니다.
그렇다면, 습도는 어떻게 모습에 나타날까요. 습도는, 줄기 자체보다 잎의 모습과 시간대별 불균일함으로 나타나기 쉬운 것 같습니다. 제습 효과가 약한 시간이나 선반에서는 증산이 멈추고, 모종이 물을 움직이지 않게 됩니다. 그러면 잎은 물기를 머금은 채 다소 크고 무르게 우거지고, 그 아래에서 줄기가 느슨하게 늘어납니다. 광 부족의 「얇고 옅다」와도, 야간온도의 「마디 간격만」과도 달리, 습기가 머무는 선반·시간대에 집중되어 나타나기 쉬운 것이 특징입니다. 습도를 단독으로 보기보다, 온도와 조합한 포화수증기압차로 파악하면 정리하기 쉬워집니다. 포화수증기압차가 증산을 좌우한다는 것은, 과채류나 온실 관리 연구에서 메커니즘으로 정리되어왔습니다（참고: 7, 8）.
한 가지 주의해 두겠습니다. 이 연구들은 온실 토마토에서 「포화수증기압차를 낮추면（습도를 높이면）기공이 열려 광합성이 진행되어 수확량이 는다」는, 말하자면 좋은 방향을 보여준 것입니다. 여기서 제가 쓰는 「습기가 머물러 증산이 멈추면, 잎이 물렁한 채로 줄기가 느슨해진다」는 나쁜 방향은, 출처가 그대로 뒷받침해주는 것은 아닙니다. 앞 단계의 「습도（포화수증기압차）가 증산을 좌우한다」는 메커니즘까지가 논문의 내용이고, 거기서 이후의 「증산이 멈춘다 -> 연약하게 늘어난다」는 인과관계는, 인공광형 엽채류를 봐온 현장에서의 추정으로 쓰고 있습니다. 형식도 작물도 다르므로, 메커니즘을 빌려 대입해 읽고 있다고 받아들여 주세요.
여기서 한 가지, 나눠두고 싶은 것이 있습니다. 지금 늘어나고 있는 이번 작기를 어떻게 할 것인지와, 다음 작기에서 같은 웃자람을 내지 않는 것. 이것은 별개의 이야기입니다. 이미 늘어나기 시작한 모종은 시간과의 싸움으로, 원인을 하나로 좁힌 후에 움직이면 그 사이에 웃자람이 진행되고 맙니다. 그러므로, 지금 나타나고 있는 웃자람에 대해서는, 원인 특정을 기다리지 말고 보수 쪽으로 일괄해서 맞춥니다. 즉 광을 보강하고, 야간온도를 낮추고, 제습을 강화한다. 이 움직임이 현실적입니다. 단, 급격하게 크게 움직이면 그것 자체가 스트레스가 되므로 단계적으로. 그리고, 이미 광이 충분한 선반에서 더 광을 올리는 것은 역효과가 될 수 있습니다. 광이 많을수록 좋은 것이 아니라, 어느 선부터는 늘려도 수량이 늘지 않고, 오히려 떨어지는 구간도 있기 때문입니다. 보강이 필요한 것은 약한 선반이지, 충분한 선반이 아닙니다.
주요인을 하나로 좁혀 읽는 방법이 빛을 발하는 것은, 오히려 다음 작기를 향해서입니다. 아침에 상단과 하단의 모종을 한번 나란히 놓고 비교하면, 선반별 차이는 그 자리에서 읽을 수 있습니다. 줄기의 길이·잎색과 두께·잎의 부드러움을 보고, 어느 것이 가장 큰 목소리로 답하고 있는지 짐작합니다. 그런 다음, 다음 로트에서 의심스러운 한 가지를 바꿔 나타나는 방식의 변화를 보면, 주요인을 확인할 수 있습니다. 같은 작기 안에서 세 가지를 동시에 바꾸면, 어느 것이 효과가 있었는지 알 수 없게 됩니다. 하나씩 확인하는 것은, 별도의 로트에서야 비로소 의미가 있습니다.
다만, 환경 요소는 각각의 최적값을 따로 구해 더해도, 동시에 움직였을 때의 결과를 완전히 예측할 수 없습니다. 변수들이 상호작용하기 때문에, 최적값은 문헌이나 생육 단계에 따라 달라집니다. 어떤 하나의 요소에 대해서조차, 이것이 유일한 최적값이라고 단언할 수 있는 수치는 갖춰져 있지 않습니다（참고: 9）. 그렇기 때문에, 확인을 한 번에 끝내지 말고, 작기를 거치며 조금씩 좁혀나간다. 그것이 현실적입니다.
약한 선반의 광을 보강하는 처치
「광을 보강한다」「약한 선반을 보강한다」고 써왔습니다만, 그렇다면 구체적으로 어떻게 보강할 것인가. 무작정 조명을 늘리면 전기요금만 불어납니다. 「광을 늘리면 = 전기요금 증가」라는 발상에서, 「광의 질과 분배 방식을 효율적으로 바로잡는다」는 쪽으로 전환하는 것이, 에너지 절약과 웃자람 방지를 양립시키는 입구입니다. 투자 대비 효과가 높은 순으로 몇 가지 들어보겠습니다.
첫 번째는 반사재입니다. 시설 내부나 선반의 반사율을 높이면, 같은 조명 설비라도 식물에 닿는 광을 늘릴 수 있습니다. 저비용에 비해 효과가 크고, 선반의 측면에 반사 시트를 대면 옆방향에서도 광이 들어와 중·하단 선반의 광 환경이 개선됩니다. 제가 현장에서 봐온 범위에서도, 새 조명을 추가하기 전에, 먼저 반사로 어디까지 확보할 수 있는지를 확인하는 경우가 많았습니다.
두 번째는 조명의 높이와 분배 방식입니다. LED는 간격이 너무 벌어지면 빛이 닿는 범위 사이에 약한 구간이 생깁니다. 조명 간격이 너무 벌어지지 않도록 빛이 닿는 범위를 겹치고, 정면 위에서만이 아니라 비스듬히·옆에서도 닿도록 하면, 선반 내 광 불균일이 줄어들어 하단 선반까지 고루 미칩니다. 웃자람은 「평균 광량」보다 「가장 약한 장소」에서 나타나기 때문에, 불균일을 없애는 것 자체가 보강이 됩니다.
그런 다음에도 부족하다면, 간헐 조명으로 전력을 억제하면서 광질을 맞추고, 보광 설비를 늘리는 것으로 단계를 올립니다. 순서로는, 먼저 반사재·적정 밀도·조명 높이 조정이라는 저비용 쪽부터 시작하고, 효과를 보고 필요하다면 보광으로. 처음부터 설비 투자로 들어가지 않는 것이 중요합니다.
웃자란 모종은 단계에 따라 대응이 달라진다
이미 쭉 늘어나버린 모종을, 어떻게 다룰 것인가. 이것이 현실적으로 신경 쓰이는 부분입니다. 원인을 알아 환경을 바로잡았다고 하면, 늘어난 배축이 수축되어 원래 길이로 돌아오는 것인가. 아니면 한번 늘어나면 더 이상 돌아오지 않아, 출하 규격으로서는 포기하는 수밖에 없는 건가. 돌이킬 수 있다면, 어느 단계까지라면 아직 늦지 않은 것인가.
먼저 늘어나버린 배축 자체에 대해서는, 제가 현장에서 봐온 범위에서는, 수축되어 원래 길이로 돌아온 경우는 없었습니다. 한번 늘어난 마디 간격은 줄어들지 않습니다. 거기에 기대하지 않는 편이 좋습니다. 단, 돌아온다·돌아오지 않는다로 딱 잘라 보기보다, 단계에 따라 대응의 의미가 달라진다고 보는 편이, 현장에서는 사용하기 좋다고 생각합니다. 웃자람이 아직 배축 초기 단계이고, 본엽이 앞으로 전개될 단계라면, 환경을 바로잡는 것은 충분한 가치가 있습니다. 이후의 마디 간격 웃자람은 멈출 수 있고, 위로 새로 전개될 본엽 쪽에서 모습을 재건할 여지가 남아 있기 때문입니다. 늘어난 부분은 남더라도, 규격에 다시 맞출 수 있는 가능성이 있는 단계입니다.
반면, 이미 마디 간격이 늘어나 쓰러질 것 같고, 본엽도 웃자람을 이어받아 전개하기 시작하고 있다면, 이 포기는 규격으로서 포기하는 판단도 나옵니다. 판단 재료는 본엽의 단계만이 아닙니다. 생장점과 뿌리가 아직 살아 있는지. 생육의 어느 시점에 있는지. 육묘의 이른 단계라면 모종 교체가 효율적인 경우도 있고, 수확이 임박하다면, 무리하게 재건하려 하지 말고 웃자람 포기인 채로 관리하여 수확해버리는 편이 나은 경우도 있습니다. 선을 긋는 기준은 「본엽이 웃자람을 이어받았는지 여부」에 두면서, 생장점·뿌리의 생사와 작기 단계를 합쳐, 생육 후반까지 판단을 이어가는 이미지입니다.
늘어나버린 줄기 자체가 돌아오지 않는 것은, 형태가 만들어지는 시기에 결정되어버리기 때문입니다. 비슷한 예로, 다른 작물이긴 합니다만, 장미에서 잎（의 기공）의 기능이 그 잎의 발달기 환경에 의해 고정되어, 나중에 환경을 바꿔도 돌이키기 어렵다는 보고가 있습니다（참고: 10）. 작물도 기관도 다르지만, 형태가 자라는 시기에 결정되어 나중에 돌이키기 어렵다는 경향은, 웃자람의 마디 간격에도 대입해 볼 수 있습니다. 늘어나버린 줄기 자체는 수축되지 않지만, 대응의 가치는, 이후의 웃자람을 멈추는 것·다음 작기에서 내지 않는 것이라는 쪽을 향합니다.
다음 작기에서 내지 않기 위한 파종 전 확인 사항
늘어난 줄기가 돌아오지 않는다면, 대응의 가치는 역시 「다음 작기에서 내지 않는」 쪽에 있습니다. 그렇다면 파종 전에, 무엇을 확인해두면 탈이 줄어드는 것인가. 한 작기의 대응을 「나타난 후의 수정」으로만 끝내지 않기 위해, 여기서부터는 나타나기 전의 대비로 눈을 돌립니다.
확인 순서도, 지금까지와 같습니다. 먼저 밀도, 그 다음 환경.
처음에, 파종 밀도와 셀 수입니다. 파종 밀도가 높아 이웃과 붐비면, 그것 자체가 음지 회피를 촉진합니다. 목표로 하는 모종의 모습과 육묘 기간에 비해, 트레이의 셀 수（72구·128구·200구 등）가 너무 작지 않은지. 육묘 기간이 긴 작물일수록, 셀 하나가 큰 트레이 쪽으로 맞추면 웃자람 리스크가 낮아집니다. 군락이 너무 붐벼 아랫잎까지 광이 닿지 않게 되면, 웃자람 리스크가 높아집니다. 이웃 포기와 잎이 겹치기 시작하거나, 아랫잎이 황화하기 시작하면, 솎아내기나 이식의 타이밍입니다. 이것들은 육묘의 구성으로서, 파종 전에 선반별로 확인해두고 싶은 부분입니다.
그런 다음, 환경 3가지를 파종 전에 확인합니다.
광은, 선반 위치별 광량을 파종 전에 측정해두는 것이 우선입니다. 같은 LED라도 하단 선반은 도달이 떨어지는 경우가 있고, 약한 선반은 웃자람으로 답합니다. 하단 선반이 기준 이하로 떨어지지는 않는지, 선반별 편차를 수치로 확인해둡니다.
야간온도는, 소등 후 온도가 내려가는 방식을 선반별로 확인해둡니다. 실의 설정 온도가 일정하더라도, 하단 선반은 야간에 야간온도를 낮추는 공조 효과가 약하고 따뜻함이 머물기 쉬워, 야간온도가 충분히 내려가지 않으면 줄기만 웃자라는 계기가 됩니다. 파종 전에, 소등 후 하단 선반의 온도 추이를 확인해둡니다.
습도는, 제습 효과가 약한 시간대나 선반이 없는지를 사전에 파악해둡니다. 습기가 머무는 시간·장소는, 잎이 물렁한 채로 줄기가 늘어나는 반응이 나타나기 쉬운 곳입니다.
밀도·셀 수를 맞추고, 이 세 가지는 얽혀서 나타나기 때문에 한 요인만 바로잡으면 멈춘다고 보지 않는다. 파종 전에, 밀도·셀 수와 함께 「문제가 일어나기 쉬운 선반·시간」을 선반별로 써 두는 것. 그러면, 웃자람이 나타난 후에 당황하는 것이 아니라, 나타나기 전에 약한 부분을 읽고 대비할 수 있습니다.
웃자람은, 「나타난 후에 고친다」는 것이 아니라, 「나타나기 전에, 어느 선반이 무엇 때문에 약한지를 읽어둔다」는 것입니다. 늘어난 줄기를 탓하는 것이 아니라, 먼저 밀도를 의심하고, 그래도 남는 부분을, 모종이 어느 설정에 답하고 있는지의 신호로 읽는다. 그렇게 생각하면, 매일 아침 트레이를 보는 눈이, 조금 달라질 것입니다.
웃자람은 수량에 직결됩니다. 밀도·광·야간온도·습도를 어떻게 조합해 읽는지는, 그대로 식물공장의 수익성 이야기이기도 합니다. 현장에서 쓸 수 있는 관점을 더 폭넓게 얻고 싶은 분은, 이쪽도 함께 보세요.