현장 운영 관리 기술
수경재배의 파종, 발아율보다 「균일성」을 본다
발아율은 종자가 싹을 냈는지 여부만 봅니다. 균일하게 싹을 냈는지, 며칠에 걸쳐 뿔뿔이 나왔는지는 그 하나의 숫자에 남지 않습니다. 후공정에서 수율이 떨어질 때, 내가 돌이켜본 범위에서는 그 원인이 균일성의 불균형에 있었던 회차가 적지 않았습니다.
발아율이라는 숫자가 담지 못하는 「균일성」
트레이에 종자를 뿌리고 며칠을 기다린다. 9할 가까이 싹이 나와서 「오, 이번엔 괜찮네」하고 한 번 만족한다. 문제는 그 다음입니다. 같은 9할이어도, 일제히 고르게 올라오는 때와, 듬성듬성 시간차로 나오는 때가 있다. 숫자만 보면 어느 쪽이든 9할. 하지만 시간차로 균일하게 나오지 않은 트레이는, 이식 무렵부터 영 다루기 힘들어집니다. 큰 모종에 맞추면 작은 것이 처지고, 작은 것을 기다리면 전체가 웃자라 버린다. 수율이 신통치 않았던 회차를 떠올려 보면, 발아율이 낮았다기보다 「그때 균일하지 않았었지」 쪽이 떠오르는 경우가 많았다. 이게 착각인가. 아니면 발아율과 별개로, 「균일성」을 봐야 하는 건가.
결론부터 말하면, 균일성은 봐야 합니다. 착각이 아닙니다. 발아율은 「최종적으로 싹이 나왔는지 여부」만 센 숫자로, 나왔다·안 나왔다는 두 가지를 집계한 것입니다. 거기에는 「언제 나왔는가」라는 시간 정보가 들어 있지 않습니다. 그래서 일제히 고르게 나온 트레이도, 사흘에 걸쳐 듬성듬성 나온 트레이도, 마지막에 9할에 이르면 같은 9할로 나란히 놓입니다. 숫자가 같아 보이는 건 당연한 일입니다. 발아율이라는 지표는, 언제 나왔는가라는 시간 정보를 처음부터 버리고 측정하는 것입니다. 균일성이란 「각각의 종자가 싹을 낸 시각의 편차」로 파악할 수 있습니다. 발아율이 높이라면, 균일성은 폭입니다. 같은 높이여도, 폭이 좁은지 넓은지에 따라 그 이후는 완전히 다른 이야기가 됩니다.
앞서 말한 「이식 무렵부터 다루기 힘들다」가 핵심입니다. 파종과 발아는 며칠로 끝나는 공정처럼 보이지만, 실제로는 거기서 만든 모종의 균일성이 이식·생육을 거쳐 수 주 뒤의 수율까지 꼬리를 끕니다. 발아율이라는 숫자는 며칠이면 나온다. 하지만 파종의 좋고 나쁨의 진짜 답은 훨씬 나중에, 시간차를 두고 나옵니다. 발아는 목표가 아니라 수확까지 이어지는 긴 공정의 입구입니다. 그래서 발아율과 별개로 균일성을 본다는 것은, 지표를 하나 더한다는 이야기라기보다, 파종의 좋고 나쁨을 판정하는 시점을 발아 직후가 아닌 후공정의 수율까지 뒤로 미루는 이야기에 가깝습니다.
율은 높이, 균일성은 폭. 그리고 진짜 답은 나중에 시간차를 두고 나타난다. 이 관점과 가까운 관찰도 있습니다. 딸기 촉성재배에서 LED 보광을 적용한 연구에서는, 같은 방식으로 빛을 더해도 최종적으로 수량이 늘어나는지 여부는 품종별 화아의 성질에 따라 갈렸고, 어떤 품종에서는 수량이 늘지 않았다고 보고됩니다(참고: 1). 열매를 수확하는 딸기(과채류) 이야기로 엽채류 파종에 그대로 적용되지는 않지만, 입구의 처리가 좋았는지 여부와 후단에서 결과가 늘어났는지 여부는 별개로 나타난다는 점은 통합니다. 인공광 하의 잎상추에서는, 초기부터 쌓여가는 총 광량이 수확 시 개체 무게와 상관한다는 관찰도 있어, 입구에서 정돈한 조건이 시간을 들여 후단의 생육량에 효과를 발휘한다는 관점과도 맞아떨어집니다(참고: 2).
한 가지 솔직히 밝혀 둡니다. 발아의 균일성 자체를 수확까지 추적한 연구는 아직 많지 않습니다. 여기서의 관점은 이식이나 생육 같은 인접 공정에서 알려진 것들을 조합한, 가설에 가까운 것임을 알아두십시오.
균일성은 「언제 나왔는가」의 폭으로 입구에서 보이기 시작한다
싹이 다 나온 모종 상자를 나중에 들여다보며, 이번엔 균일했다, 흩어졌다고 돌아본다. 흔한 광경이라고 생각합니다. 하지만 그것은 발아가 「끝난」 시점의 편차를 보고 있을 뿐일지 모릅니다. 그렇게 하면 이식 직전까지 와서야 알 수 있고, 파종 때 뭔가 할 수 있었을까 생각해도 이미 때는 늦습니다. 이 균일성은, 어디서부터 보이기 시작하는가. 첫 싹이 듬성듬성 나오기 시작한 단계에서 이미 갈려 있는가, 도중까지는 같아 보이다가 나중에 차이가 생기는가. 그리고 그 편차는 종자 자체의 개체 차이인가, 뿌린 뒤의 균일화 방식으로 아직 움직일 수 있는가.
균일성의 실체를 생각하면, 봐야 할 타이밍이 발아의 끝에서 시작 쪽으로 이동해 옵니다. 균일성은 「언제 나왔는가」의 편차이므로, 처음으로 드러나는 것은 마지막 것까지 다 나온 시점이 아니라, 가장 빠른 싹이 나오기 시작하는 입구입니다. 같은 9할이어도, 반나절 폭 안에 빽빽하게 수렴해 한꺼번에 올라오는 회차와, 첫 알부터 느리게 이틀 사흘에 걸쳐 계속 나오는 회차가 있다. 처음의 듬성듬성이 「선두 집단」인지 「때 이른 몇 알」인지는 그 뒤가 얼마나 간격 없이 따라오는지로 결정됩니다. 그래서 나오기 시작하는 수로 보기보다, 나오기 시작해서 대부분이 나올 때까지 「올라오는 데 걸린 시간」을 봅니다. 그것은 발아가 끝나기 훨씬 전, 이식보다 한참 앞에서 보이기 시작합니다. 출발이 느린 회차는 첫 싹이 나올 때까지의 간격이 깁니다. 즉, 아직 싹이 다 나오지 않았다·나오기 시작이 늦다는 단계 자체가 이미 차이의 신호입니다. 거기서 일찍 알아채면, 아직 움직일 수 있습니다.
여기서 한 번, 종자의 생리에 발판을 놓아 둡니다. 발아는 대략 세 단계로 진행됩니다. 먼저 종자가 수분을 흡수하여 부푸는 흡수기, 다음으로 종자 안에서 잠들어 있던 효소가 작동하기 시작해 저장된 양분을 분해하는 대사 활성기, 그리고 뿌리와 싹이 종피를 뚫고 나오는 발근·발아기입니다. 이 순서로 나열하면, 왜 같은 트레이 안에서 발아 스위치가 켜지는 알과 켜지지 않는 알이 생기는지 보입니다. 알 하나하나에게는, 수분을 얼마나 흡수했는지, 온도가 대사가 움직이는 범위에 있었는지, 산소가 충분했는지 — 그 균일도의 차이가 올라오는 시간차로 나타납니다. 균일성의 편차는 마지막에 한꺼번에 나타나지만, 생리적으로는 흡수 단계에서 이미 갈리기 시작하고 있는 것입니다.
개체 차이인가, 우리 쪽의 여지인가. 둘 다입니다. 그리고 분리도 됩니다. 종자 자체의 개체 차이는 분명히 있고, 균일성의 「하한」을 결정합니다. 아무리 조건을 맞춰도 종자의 편차 이상으로 균일해지지는 않습니다. 다만, 내가 인공광형의 육묘에서 봐온 범위에서는, 흩어지는 회차는 그 하한까지 환경을 조이지 못했던 경우가 많았습니다. 뿌린 뒤의 온도와 수분의 불균일 — 트레이의 가장자리와 중앙, 위 단과 아래 단에서 종자가 놓인 환경이 균일하지 않다. 내 현장에서는 선반 위치에 따라 올라오는 타이밍이 어긋나는 일이 자주 있었습니다. 같은 트레이 안에서, 어떤 알은 발아 스위치가 켜지는 조건에 있고, 어떤 알은 아직 켜지지 않았다. 그것이 시간차로 나타납니다. 그래서 순서로는, 먼저 환경의 불균일을 완전히 없애 본다. 그래도 남는 편차가 종자 자체의 하한입니다. 거기까지 해봐야 비로소, 이건 개체 차이라고 말할 수 있습니다.
환경의 불균일 자체는 실측으로도 분명히 존재합니다. 육묘용 식물공장 내부를 분석한 연구에서는 재배 선반의 위치에 따라 온도와 풍속에 차이가 생기고, 장소별 습도 편차는 최대 23.8%에 달했다고 보고됩니다(참고: 4). 이것은 온도 불균일 자체의 크기를 측정한 것이 아니라(선반 위치의 온도차는 이 연구에서는 작게 나왔습니다), 같은 시설 안에서도 종자가 놓인 장소에 따라 온습도와 바람의 통로가 균일하지 않다는 것을 보여주는 방증으로 읽어 주십시오. 올라오는 타이밍이 어긋나는 것은 온도 불균일 때문이라는 것은, 어디까지나 내가 현장에서 감을 잡아온 가설입니다. 실제로 여기서 인용한 잎상추 모종 연구(참고: 2)에서도, 인공광형 안에서는 기온이나 습도는 대체로 균일했고, 효과를 발휘한 것은 적산 광량과 재식 밀도였다는 보고가 있습니다. 그러므로 온도 불균일을 유일한 주범으로 내세우는 것은 지나치며, 온도·수분·파종의 불균일이 각각 영향을 미친다고 보는 것이 솔직한 관점입니다.
그래도, 뿌린 뒤의 균일화 방식에 움직일 여지가 있는 것은 사실입니다. 예를 들어 메밀에서는, 파종 전에 수분을 흡수시키는 전처리(20~25°C에서 수 시간에서 하루 정도)를 하면 발아의 균일성과 올라오는 속도가 개선됐다는 보고가 있습니다(참고: 3). 메밀은 엽채류와 작물이 달라 효과가 그대로 적용되지는 않지만, 파종 방법이나 전처리에 따라 균일성이 달라질 수 있다는 가장 설득력 있는 사례 중 하나입니다.
흩어진 균일성은 후공정에서 다시 균일하게 만들 수 없다
그렇다면, 균일성의 편차는 후공정에서 만회할 수 있을까요. 만회할 수 있는 것과, 없는 것이 있다. 여기서는 분명히 선을 그을 수 있습니다. 후공정에서 시비나 광을 조정해 품질을 맞추는 것은 확실히 있습니다. 하지만 그것은 균일하게 나온 모종의 크기나 품질 같은 「수준」을 올리거나 정돈하는 이야기이지, 흩어진 모종을 시간 축 위에서 다시 균일하게 만드는 이야기와는 별개입니다.
왜 시간차는 다시 균일하게 만들 수 없는가. 균일성은 크기의 「차이」가 아니라 「시간차」이기 때문입니다. 발아가 반나절 늦은 모종은 그냥 작은 것이 아니라, 발달상 반나절분만큼 뒤에 있습니다. 앞선 모종보다 어린 것입니다. 물론 빛이나 양분 조건에 따라 개체별 크기 차이가 어느 정도 좁혀지는 경우는 있습니다. 하지만 그것은 「수준」의 이야기이고, 언제 올라왔는가라는 시간의 어긋남 자체는 좁힐 수 없습니다. 뒤에서 비료나 광을 더해도 전체가 그만큼 앞으로 나아갈 뿐, 선두와 후미 사이는 벌어진 채로 계속 이동합니다. 한 번 생긴 발아의 시간차 자체를 후공정에서 되돌릴 수는 없다는 것입니다.
그렇다면 후공정은 무력한가 하면, 그렇지 않습니다. 흩어진 집단에서 균일한 무리를 가려내는 것 자체는 실내 농장에서 보통 이루어지고 있습니다. 모종을 보고 선별하는 그레이딩, 이미지 선별, 수확 폭을 넓게 잡아 흡수하는 것 — 이것들은 맞추기 위한 땜질이 아니라 현장의 표준적인 공정입니다. 다만, 이것들에 공통되는 것은 시간차 자체를 없애고 있는 게 아니라는 점입니다. 뒤처진 개체를 솎아 선두에 맞추면 그만큼의 모종은 버리게 됩니다. 수확 폭을 넓히면 출하나 재배 선반의 회전에 폭이 생깁니다. 즉, 다시 균일하게 만드는 것처럼 보이는 회차는 대개 수율이나 수고라는 비용을 치르고 시간차를 흡수하는 것이지, 편차 자체가 사라진 게 아닙니다.
그래서 균일성에 관해서는 「나중에 고치면 된다」가 아니라 「나중에 흡수하려면 비용이 든다」고 파악해 두는 것이 좋습니다. 한 번 흩어진 시간차를 후공정에서 공짜로 균일하게 만들 수는 없고, 입구에서 결정되는 부분이 큽니다. 후공정에 맡길 수 있는 것은 균일한 전제 위에서 수준을 정돈하는 것과, 흩어진 회차의 손실을 선별이나 수확 폭으로 가능한 한 작게 회수하는 것입니다. 올라오는 타이밍을 입구에서 보고, 환경의 불균일을 거기서 완전히 없앤다. 균일성은 거기서 만드는 것으로 취급하고, 후공정에 「다시 균일하게 만드는 것」을 공짜로 기대하지 않는다. 이것이 중요합니다.
모종 단계에서 만들어진 상태가 나중에 영향을 미친다는 관찰도 있습니다. 잎상추에서 생육의 각 단계에 맞추어 광의 질을 세 단계로 최적화한 연구에서는, 성적이 가장 낮았던 백색 LED만의 구획과 비교해 최적화한 구획이 그 시점의 수확 중량이 21% 높았다고 보고됩니다(참고: 5). 광의 질을 공들여 만든 효과가 최종적으로 얼마나 남는지는 논문 안에서도 제한적이지만, 입구 단계에서 만든 기반이 후공정의 도달점에까지 영향을 줄 수 있음을 보여주는 사례 중 하나입니다.
올라오는 폭을 두 시점으로 기록하고 온도에서 감을 잡는다
발아가 균일하게 나오는지 흩어지는지는 올라오는 폭에 나타납니다. 그렇다면 그 폭을 구체적으로 어떻게 기록하면 좋은가. 두 시점의 메모로 충분합니다. 트레이 전부를 세밀하게 관찰하는 것은 불가능하니, 매일 정해진 시간에 한 번만 보고, 「첫 싹이 나온 날」과 「대략 다 나온 날」의 두 시점을 메모합니다. 그 정도로도 올라오는 폭으로 활용할 수 있습니다. 올라오는 폭이란 요컨대 첫 알이 나오고 나서 대부분이 나올 때까지 며칠 걸렸는가 하는 것이므로, 두 시점의 차이만 취하면 그것이 그대로 폭이 됩니다. 매일 정해진 시간에 한 번이면 된다는 것도 포인트입니다. 같은 시각에 봄으로써 뿌린 회차끼리를 같은 잣대로 비교할 수 있습니다. 관찰의 정밀도를 높이기보다 조건을 매번 맞추는 편이 훨씬 효과적입니다.
한 가지만 덧붙입니다. 「대략 다 나온 날」은 9할이 나온 날이 아니라 「80% 정도 나온 날」로 취하기를 권합니다. 마지막 1할은 늦게 나오는 알이나 결국 나오지 않는 알에 끌려다니며 날짜가 흐려지기 쉽기 때문입니다. 80%에서 자르면 그 회차의 본체가 언제 올라왔는지가 솔직하게 나옵니다. 이 80%라는 기준은 기록을 위한 숫자만이 아닙니다. 육묘 현장에서는 파종 직후에 씌운 보습 커버(돔)를 대략 80%가 발아한 시점에서 벗기는 운용을 합니다. 커버를 벗기는 것이 늦어지면 빛이 닿지 않아 모종이 웃자라고, 과습으로 병해도 생기기 쉬워집니다. 즉 「80%에서 커버를 벗긴다」는 작업의 신호와, 「80%에서 다 나온 날을 기록한다」는 관찰의 신호는 같은 80% 시점에서 딱 겹칩니다. 커버를 벗기는 김에 그 날짜를 적어두면 작업과 기록이 한 번에 됩니다. 첫 싹이 나온 날과 80%가 된 날. 이 두 시점의 차이를 회차마다 늘어놓는 것만으로도, 균일한 회차와 흩어지는 회차는 꽤 뚜렷하게 갈려 보입니다. 세밀한 관찰은 그 다음, 신경 쓰이는 회차가 나왔을 때부터로 충분합니다.
여기까지는 기록 방법의 이야기였습니다. 편차의 원인이 되는 환경 불균일의 경우, 먼저 온도부터 손을 대는 것을 권합니다. 종자 로트나 배지 자체의 편차가 클 때는 이야기가 다르지만, 가까운 곳에서 감을 잡으려면 먼저 온도. 여기서 목표로 하는 온도 범위를 의식해 두면 손이 움직이기 쉬워집니다. 발아의 적온은 작물마다 달라, 내가 길러온 엽채류의 감각으로는, 잎상추보다 소송채나 미즈나가 조금 높은 범위에서 올라오는 것이 균일해지기 쉽다는 정도의 차이는 있었습니다. 허브류는 더 높다고 알려져 있지만 이것은 내 현장의 작물이 아니므로 참고 수준입니다. 세세한 숫자를 외우기보다, 지금 사용하고 있는 작물의 적온 범위에서 벗어나 있지 않은지, 발아가 늦어지는 회차는 먼저 거기를 의심해볼 가치가 있습니다. 수분의 불균일도 균일성에 영향을 미치지만, 온도와 수분은 연동해서 움직이기 쉽습니다. 따뜻한 곳은 건조해지기 쉬우므로, 온도의 불균일을 먼저 보면 수분의 불균일도 대체로 함께 파악됩니다. 흡수기의 수분은 특히 영향을 미치는 곳으로, 초기에는 충분히 수분을 머금게 하고 발아가 확인되면 조금 낮춰가는 — 이 올리고 내리기도 트레이의 장소에 따라 불균일이 생기면 올라오는 차이로 이어집니다.
어디를 보는가. 전부를 측정할 필요는 없고, 가장 차이가 나기 쉬운 두 시점만 비교하면 감이 잡힙니다. 선반이라면 위 단과 아래 단, 단일 트레이라면 가장자리와 중앙. 여기는 구조적으로 차이가 나기 쉬운 곳으로, 실제로 육묘 시설 안에서도 선반 위치에 따라 온도와 풍속의 차이가 확인됩니다(참고: 4). 여기서 차이가 나지 않으면 나머지도 대체로 괜찮고, 차이가 나면 「이 위아래나 가장자리·중앙의 축으로 흩어지고 있다」고 원인의 감이 잡힙니다. 온도계를 하나씩 놓고 올라오는 폭과 맞춰 봅니다. 올라오는 것이 느린 회차가 정해진 단, 정해진 위치에 편중되어 있다면, 그것이 불균일의 실체입니다. 거기까지 오면 입구에서 취할 수 있는 수는 이미 보입니다. 늦어지기 쉬운 단의 온도를 올린다, 놓는 위치를 바꾼다, 그래도 균일하게 만들 수 없는 온도·수분의 불균일에는 순환 팬을 돌려 공기를 움직인다, 와 같은 처치입니다. 이후에는 같은 잣대로 회차를 쌓아가기만 하면 됩니다.
여기서 하나, 자주 나오는 반론에 답해 둡니다. 「균일성이라는 지표를 더한다 해도 결국 하는 일은 온도 불균일 제거와 종자 로트 검토로, 늘 하던 것과 같지 않으냐」고. 취할 수 있는 수의 메뉴는 확실히 같습니다. 다른 것은 그것을 취하는 타이밍입니다. 지금까지 온도 불균일을 알아채는 것은 대개 모종이 흩어져 이식에서 다루기 힘들어지고 나서 — 즉 후공정에서 곤란해지고 나서였습니다. 올라오는 폭을 입구에서 봐두면, 같은 온도 불균일 제거를 모종이 자라버리기 전 단계에서 취할 수 있습니다. 같은 수를 후수가 아니라 선수로 취할 수 있게 됩니다. 이것이 지표를 하나 더하는 것의 실질적 이점입니다.
그리고 입구에서 막을 수 있으면, 뒤에서 치러야 했던 비용이 줍니다. 내가 현장에서 봐온 범위에서는, 균일성이 나쁜 회차일수록 뒤처진 모종을 솎아 버리는 수고, 부족해진 분을 보충하는 보식, 이식 전의 선별 공수가 조금씩 쌓여갔습니다. 이것은 전표에 「균일성 불량비」로는 올라오지 않는 보이지 않는 비용입니다. 입구에서 균일성을 만들 수 있었던 회차는 이런 후공정의 수고가 통째로 줄어듭니다. 균일성을 본다는 것은, 끝까지 밀어붙이면 이 보이지 않는 비용을 미리 막는 이야기라고 생각합니다.
정리하면, 발아율은 좋은데 나중에 수율이 떨어지는 회차를 미리 구분하고 싶다면, 봐야 할 것은 율의 숫자가 아닙니다. 올라오는 폭(첫 싹이 나온 날과 80%가 된 날의 차이)과, 그 지연이 특정 단·위치에 편중되어 있지 않은지. 이 두 가지를 확인 항목으로 두면, 율의 뒤에서 진행되고 있던 편차를 입구 단계에서 잡아낼 수 있습니다.
조여도 남는 편차는 종자 로트의 문제가 된다
마지막으로 한 가지 덧붙입니다. 지금까지 살펴본 온도의 불균일을 완전히 없애도, 여전히 남는 편차가 있습니다. 그것은 종자 자체가 가진 실력의 하한으로, 파종 방법으로는 넘을 수 없는 벽입니다. 거기까지 몰아붙여도 흩어지는 회차가 계속된다면, 그것은 더 이상 파종 방법의 문제가 아니라 종자 로트나 조달 쪽에서 보는 이야기로 전환됩니다. 파종 방법이나 온도 같은 현장의 처치와, 구매·로트 선정에서 보는 이야기는 선을 나눠 두는 것이 좋습니다.
조달 쪽에서 본다는 것은 종자 자체의 활력을 떨어뜨리지 않는 것에서 시작됩니다. 종자는 보관하는 동안 겉으로는 알 수 없는 채로 활력이 떨어지는 경우가 있고, 그것이 나중에 발아 불량으로 표면에 나타납니다. 그러므로 보관은 저온·저습·차광을 기본으로, 오래된 재고부터 먼저 쓰는 선입선출을 철저히 하고, 로트 번호를 기록해 둡니다. 균일성이 흩어졌을 때, 그것이 파종 방법인지 로트인지를 구분하려면 어느 로트를 언제 썼는지가 남아 있지 않으면 이야기가 시작되지 않습니다. 종자 로트로 본다는 것은 이 기록이 있어야 비로소 성립합니다.
특수한 처리로 한 번에 끌어올릴 수 없는가 하는 방향에 대해서도 한마디 덧붙입니다. 종자 단계에 특별한 전처리를 더해 입구의 균일성을 통째로 올려주는 — 그런 만능의 한 수를 기대하는 것은 아직 이르다고 생각합니다. 종자 단계만 보고 좋고 나쁨을 결정할 수 없고, 후공정까지 추적해야 비로소 알 수 있다. 이 본질은 종자 자체를 손보는 방향에서도 변하지 않습니다.
그렇게 생각하면 이야기는 하나의 흐름으로 돌아옵니다. 발아율은 며칠 만에 나오는 합부가 아니라, 싹의 균일성이 이식·생육을 거쳐 수확까지 이어지는 공정의 수율로 시간차를 두고 나오는 입구입니다. 그래서 파종 때 봐야 할 것은 「몇 퍼센트 나왔는가」보다 「얼마나 균일하게 올라왔는가」. 그리고 그 균일성은 입구에서 결정되는 부분이 크고, 후공정에서 시간차 자체를 다시 균일하게 만들 수는 없습니다. 나중에 선별이나 수확 폭으로 흡수하는 수는 있지만 그것은 수율과 수고라는 비용을 치르는 이야기입니다. 그렇기 때문에 균일성은 파종 단계에서 만들러 간다. 그것이, 나중에 치르게 될 보이지 않는 비용을 미리 줄이는 가장 확실한 방법이라고 생각합니다.