딸기 온도관리와 주간·야간온도·일평균온도·DIF의 관계

시설에서 딸기를 재배할 때 온도는 생육속도와 개화, 과실의 발달과 품질에 영향을 주는 중요한 환경요인이다. 온실의 온도가 너무 낮으면 생육과 과실 발달이 느려질 수 있고, 반대로 지나치게 높은 온도가 지속되면 생육과 착과, 과실 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 딸기 온도관리는 단순히 난방기의 설정온도를 정하는 작업으로 보기 어렵다.

특히 작물이 경험하는 온도는 하루 동안 계속 변한다. 낮에는 일사에 의해 온도가 상승하고 밤에는 외부 기온과 난방설정에 따라 낮아진다. 같은 야간 최저온도를 설정하더라도 낮 동안 받은 온도가 다르면 하루 전체의 온도환경은 달라진다. 따라서 주간온도와 야간온도, 일평균온도와 DIF의 개념을 함께 이해하면 딸기의 온도반응을 보다 체계적으로 파악할 수 있다.

딸기 주간온도와 야간온도가 생육에 미치는 영향

주간에는 빛을 이용한 광합성이 이루어지고 온도에 따라 광합성과 호흡, 증산 등 여러 생리작용의 속도가 달라진다. 따라서 주간온도는 일사량과 함께 살펴볼 필요가 있다. 빛이 충분한 환경과 흐린 날의 저일사 환경에서 같은 주간온도를 유지하더라도 작물의 탄소수지는 서로 다를 수 있기 때문이다.

야간에는 광합성이 이루어지지 않지만 호흡과 물질대사는 계속된다. 이 때문에 야간온도 역시 생육과 동화산물의 이용, 꽃과 과실의 발달 등에 영향을 준다. 결국 낮에는 높게, 밤에는 낮게 설정하는 단순한 방식보다 현재 생육단계와 일사조건을 고려하여 하루의 온도 흐름을 관리하는 것이 중요하다.

실제로 ‘Earliglow’와 ‘Kent’를 대상으로 개화 이후 주·야간온도를 달리한 연구에서는 18/12℃, 25/12℃, 25/22℃, 30/22℃ 조건에 따라 잎과 엽병, 뿌리 및 과실의 생육반응이 서로 다르게 나타났다. 25/12℃에서는 잎과 엽병 생장이 양호했던 반면 뿌리와 과실 생장은 18/12℃에서 더 양호했고, 30/22℃의 높은 온도에서는 식물과 과실 생육 및 여러 품질지표가 저하됐다. 이는 온도에 대한 반응이 식물의 모든 기관에서 동일하지 않다는 것을 보여준다.

딸기 일평균온도와 생육속도의 관계

온실 환경을 관리할 때 순간적인 최고온도나 최저온도만큼 중요한 개념이 일평균온도다. 일평균온도는 하루 동안 작물이 경험한 온도환경을 평균적으로 나타내는 지표다. 같은 야간온도를 사용하더라도 낮 동안 온도가 크게 상승한 날과 흐린 날은 일평균온도가 서로 달라질 수 있다.

일평균온도는 작물의 발달속도와 밀접하게 연결된다. 최근 여섯 가지 사계성 딸기 품종을 서로 다른 주·야간온도에서 재배한 연구에서도 온도가 높아질수록 생식생장의 여러 발달단계가 빨라지는 경향이 확인됐다. 그러나 높은 온도에서 발달이 빨라진다고 반드시 생산성이 증가하는 것은 아니었다. 품종에 따라 수량효율이 가장 높은 온도가 달랐으며 최적범위보다 높은 온도에서는 과실의 무게와 크기가 감소하는 경향이 나타났다.

따라서 딸기의 온도를 관리할 때 단순히 생육을 빠르게 만드는 것을 목표로 해서는 안 된다. 지나치게 낮은 온도에서는 생육과 발달이 늦어질 수 있지만 지나치게 높은 일평균온도 역시 과실과 생육에 불리할 수 있다. 결국 목표하는 생육속도와 과실 생산, 에너지 사용량 등을 함께 고려하여 일평균온도를 관리하는 것이 중요하다.

딸기 DIF와 주야간 온도차의 의미

DIF는 일반적으로 주간온도에서 야간온도를 뺀 값을 의미한다. 주간온도가 야간온도보다 높으면 양의 DIF, 두 온도가 비슷하면 작은 DIF, 야간온도가 주간보다 높으면 음의 DIF가 된다. DIF는 특히 식물의 줄기와 엽병 등의 신장생장과 관련하여 시설원예에서 활용되는 개념이다.

하지만 딸기에서 DIF를 온도관리의 유일한 기준으로 사용하는 것은 적절하지 않다. 예를 들어 주간 25℃와 야간 15℃는 10℃의 DIF가 발생하지만 주간 20℃와 야간 10℃ 역시 같은 10℃의 DIF다. 두 환경의 DIF는 같지만 일평균온도와 작물이 경험하는 실제 온도범위는 다르기 때문에 생육반응도 동일하다고 볼 수 없다.

따라서 DIF를 볼 때는 주간과 야간의 실제 온도 및 일평균온도를 함께 살펴야 한다. 특히 딸기는 화아분화와 개화, 영양생장, 과실비대 등 생육단계에 따라 온도에 대한 반응이 달라질 수 있기 때문에 DIF 하나만으로 온실 전체의 온도전략을 결정하기보다는 보조적인 환경관리 지표로 활용하는 것이 합리적이다.

딸기 온도와 개화·착과·과실품질의 관계

온도는 딸기의 영양생장뿐 아니라 생식생장에도 영향을 준다. ‘Nyoho’와 ‘Toyonoka’를 대상으로 한 연구에서는 개화 이후 30/25℃의 높은 주·야간온도에서 재배했을 때 23/18℃ 조건에 비해 두 품종 모두 화방과 꽃, 과실의 수가 감소했다. 다만 착과율에 대한 영향은 품종에 따라 차이가 나타났다. 이는 고온에 대한 반응 역시 품종에 따라 달라질 수 있음을 보여준다.

온도와 화아분화의 관계도 단순하지 않다. 딸기의 개화반응에는 온도뿐 아니라 일장과 품종이 함께 관여한다. 실제 연구에서는 같은 온도조건에서도 품종에 따라 화아분화와 개화반응이 달랐다. 따라서 다른 품종의 연구에서 제시된 특정 온도를 설향의 절대적인 기준으로 그대로 사용하는 것은 주의해야 한다.

과실 품질 역시 온도의 영향을 받을 수 있다. 개화 이후 서로 다른 온도조건을 비교한 연구에서는 높은 온도에서 당도와 산도, 당산비와 비타민 C 등 여러 품질지표가 달라졌다. 결국 온도관리는 수량만을 위한 기술이 아니라 생육속도와 착과, 과실크기와 품질까지 함께 고려해야 하는 환경관리 요소다.

딸기 온도관리의 핵심은 특정 온도 하나를 정답으로 정하는 것이 아니다. 주간과 야간의 온도변화, 하루 전체의 일평균온도, 주야간 온도차인 DIF를 함께 살펴야 한다. 여기에 일사량과 습도, CO₂, 근권상태와 생육단계까지 연결하면 작물이 실제로 경험하는 환경을 보다 정확하게 이해할 수 있다.

따라서 스마트팜에서 온도를 관리할 때는 순간적인 현재온도만 확인하기보다 하루의 온도곡선과 일평균온도를 기록하고 작물의 생육반응과 비교하는 것이 중요하다. 이러한 자료가 축적되면 계절과 생육단계에 따라 어떤 온도전략이 실제 농장의 딸기에 적합한지를 판단하는 중요한 근거가 될 수 있다.

 

참고문헌 및 연구자료 - ① Wang, S.Y. & Camp, M.J. (2000). “Temperatures after bloom affect plant growth and fruit quality of strawberry.” Scientia Horticulturae, 85(3), 183-199. DOI: 10.1016/S0304-4238(99)00143-0. ② 한민희·김진현·방지웅·이재한·정현우 (2024). 「스마트팜 우수농가 빅데이터를 이용한 딸기 온실 일간 환경관리 전략 및 작물 생육 지표 분석」. 생물환경조절학회지, 33(4), 491-497. DOI: 10.12791/KSBEC.2024.33.4.491. ③ “Effects of environmental control and LED supplemental lighting on strawberry growth and yield in a subtropical climate.” Scientia Horticulturae (2023).