최근 온난화 기후에서 사과재배는 많은 어려움이 존재하는데 특히, 강한햇볕에 의한 일소피해가 빈번하게 발생하여 재배관리에 어려움을 겪고 있다(Severino 등, 2020). 일소피해는 일부 원예 작물에서 발생하는데 붉은색을 띄는 사과에서 그 피해가 가장 크다고 알려졌다(Ban 등, 2007). 지리적 조건으로 중위도 대륙에 위치한 우리나라는 온난화의 강도가 다른 나라 보다 크며, 9월 수확기까지 고온이 지속되어 사과의 일소 문제가 심각한 수준에 이르렀다(KMA, 2012). 강한 태양 복사열이 주어지면 대기온도보다 실제로 사과표면의 온도는 더 높아 일소피해가 발생하는데 과피 조직의 표피, 피하세포층에 까지도 손상을 줄 수 있다(Wittich 등, 2021).
생육환경의 대기온도가 31℃ 이상일 때 사과 과실표면의 실제온도는 그보다 높은 온도로 고온 피해가 발생하기에 이에 대책으로는 과표면의 온도를 하강시키는 것이 가장 핵심이다(Schrader 등, 2008; Song 등, 2009). 고온으로 인한 일소피해 증상은 3가지 정도로 구분되는데 첫째로 직사광선의 유무와는 관계없이 과실 표면 온도가 52℃에 도달하여 과피 부분이 함몰되어 괴사하는 괴사형 일소(Sunburn necrosis), 두번째로 피해 받은 부분만 갈색으로 변하는 갈변형 일소, 세 번째로 강광에 갑자기 노출되는 직사광으로 광산화일소(Photooxidative sunburn)로 나눌수 있다(Song 등, 2009). 현재 국내 사과원은 키 작은 왜성형 M계 대목을 이용한 고밀식 사과원이 증가하는 추세이다. 고밀식 왜성대목 사과원은 생력형 다수확 재배가 가능한 반면에, 작은 수고로 강광에 노출되는 부분이 많아 일소 발생의 위험이 특히 크다(Schupp 등, 2002). 연평균 일소발생률은 10∼20%로 발생이 심한 해에는 30∼50%까지 발생했다고 보고된 바 있다(Piskolczi 등 2004; Palmer 등 2003; Wand 등, 2005). 고온으로 인한 착색불량도 고품질 사과 생산의 큰 제약요인 중 하나이다. 사과의 과피착색에서 빨간색을 나타내는 안토시아닌(anthocyanin) 색소배당체의 합성이 요구될 때 강광 및 고온에 제어되며(Reinbothe 등, 1996) 이외에도 수분스트레스, 자외선, 가시광선 및 원적외선과 같이 생물학적 및 비생물적인 요인에 의해 영향을 받는다고 하였다(Fuleki와 Faracis, 1968). 과실에 포함된 플라보노이드 계열의 색소배당체인 안토시아닌은 축적 및 착색을 조절하는 유도유전자가 존재하는데, 이는 낮은 온도에서 활성화되지만 반대로 고온에서는 억제된다고 한다(Xie 등, 2012). 시장에서는 빨간색으로 착색된 사과의 소비자 선호도와 가격이 높기에 생산자에게 착색불량 사과는 농가소득에 감소를 불러일으킨다.
한편, 고온으로 인한 착색불량 사과는 농가의 수확시기를 늦추게 하는 추가적인 문제점도 발생하는데, 수확지연이 불가피한 경우 저장력 약화로 이어진다고 보고(Racko와 Schrader, 2012) 되는 등 고품질 생산이 어려워져 결과적으로 사과 재배면적의 감소로 이어지고 있다(Lee 등, 2010).
국내의 사과재배 주산단지의 지리적 특성을 보면 주·야간 온도차가 큰 산악지대의 높은 산, 고도가 높은 강 근처의 분지에 위치하여 사과의 착색이 좋다. 하지만, 국내 사과 재배 클러스터 중 하나인 예산 지역 소재 사과원은 대부분이 평지에 위치하고 있어 고온에 의한 사과재배가 더욱 힘들어지는 실정이며 해가 거듭될수록 과실의 품질은 크게 하락하고 있다. 예산군의 2015년 사과 재배면적은 724ha로 매년 감소하고 있는 실정이다(Kim과 Kwon, 2019).
35℃ 이상의 온도에서 재배되는 사과는 광합성 능력이 저하되어 고품질 생산이 어렵고(Palmer 등, 2003; Kwon 등, 2013) 성숙 속도가 현저히 감소하며 과육 연화와 같은 비상품과가 발생하여 농가소득에 악영향을 끼치게 된다(Kim 등, 2010). 이처럼, 사과 재배 농가의 소득 향상을 위해서는 상품과율 생산을 높여야 하며 고온으로 인해 발생하는 생리장해 문제를 해소해야 한다(Wang 등, 2011). 특히, 사과 생육기 시점의 고온 스트레스, 강광과 같은 환경요인에 의해 과실품질이 좌우되는 것으로 알려져 있기 때문이다(Leja 등, 2003).
이에, 본 연구는 구릉지가 많아 착색이 어렵고 타지역 보다 고온 피해가 빈번한 예산지역에 ‘홍로’와 ‘후지’ 사과원을 대상으로 수행하였다. 특히, 직접적으로 고온에 의한 과실 표면온도를 냉각시키기 위해 미세살수 살수 및 수관 상부에 강광 차단용 방풍망을 설치하였다. 또한, 방풍망의 색상을 백색과 청색으로 분획 설치하여 색상별로 차광정도를 비교하고 이에 따른, 생육환경 차이가 과실품질에 미치는 영향을 비교하고자 수행하였다.

1. Changes in fruit quality due to micro-spraying and wind shading of ''Hongro'' and ''Fuji'' apples.

In recent years, the deterioration of fruit quality caused by poor coloration and sunburn disorder has become serious problems in apple market, which is a result of the increase of surface temperature due to the abnormal temperature increase during summer season. This study was conducted to investigate the effect of wind net shading and fine water spray using sprinkler on fruit coloration, sunburn damage and overall fruit quality of ''Fuji'' and ‘Hongro’ apples. Fifteen sprinklers (7L/hr) were installed at the orchard of the Chungcheongnam-do Agricultural Research and Extension Services, located in Sinam-myeon Chungcheongnam-do Korea, at a height of 3m above the apple tree of 1.5m x 3.5m north-south direction. Fine water spraying treatment was divided into day time spray (10:00am to 6:00pm) and all day spray (10:00am to 10:00pm) from early July to 10 days before harvest in 2017 and 2018 season, respectively. Temperature of the surface of apple fruit, characteristic of fruit, and degree of sunburn damage were investigated. In ‘Fuji’, the fruit surface temperature checked at 2 pm on August 10 was decreased considerably in the day time spray (35.6℃) and wind net (39.0℃) when compared with the untreated control (44.4℃). Similarly, the fruit surface temperature also decreased considerably in the all day spray (35.1℃) and windnet (36.9℃) treatments when compared with the untreated control (46.5℃) in ‘Hongro’ apples. The incidence of sunburn disorder was significantly decreased with day time spray (5.0%), all day spray (5.8%) and wind net (7.0%) when compared with untreated control (23.4%) in ''Fuji'' apples. As a results, the treatment of fine water spray and wind net consequently showed 26% and 34% increase of redness (a*) value in the skin color difference, respectively, in ‘Fuji’ apples.


2. Variation in fruit quality of ''Hongro'' and ''Fuji'' apples accor
ding to wind shading treatment by color.

In Yesan-gun, Korea''s main apple-producing region, the area of apple cultivation and yield are declining. In particular, the worsening quality of fruits due to unusually high temperatures amid recent climate change has also become a major challenge for apple orchards located on flatlands. The objective of this research is to investigate quality changes of apples according to different growing environments, depending on the shade of the sun, by covering the trees with different colors of wind nets. A white and blue wind nets with a hole size of 2 × 2 mm is installed on two experimental trees, 17-year-old ‘Fuj i’ and ‘Hongro’, which are planted 1.5mｘ3.5m in the north-south direction. Treatment of wind nets effectively lowered fruit surface temperature regardless of apple variety. When measuring the temperature of the fruit surface at 2 pm, the temperature of the air was 34.8°C, but the ‘Fuji’ of the untreated blocks was the highest at 40.0°C, while the blue wind net and the white wind net were significantly lower at 34.9°C and 36.6°C, respectively. In ‘Hongro’, the results showed that the surface temperature was effectively lowered by recording 38.3°C for the blue wind net and 38.5°C for the white wind net treatment when the untreated one was 44.2°C. According to the color difference in ‘Fuji’, the skin redness (a*) was the lowest with untreated control at 16.5, but the blue and white wind net treatment higher at 18.0 and 19.3, respectively. In ‘Hongro’, the white wind net treated fruit also showed a much higher skin redness than the untreated control of 28.1, showing much higher a* of 34.9. Sunburn damage in ‘Fuji’ apples amounted to 9.4% in untreated control. However, the blue and white wind net treatment revealed to 3.8% and 4.2%, respectively. In ‘Hongro’, those damage in the fruits treated with blue or white wind net, accounted for only 8.8% and 12.4%, respectively, significantly lower than 28.8% occurrence of untreated one. And, these results were understood to be the result of low UV radiation being blocked by the treatment of wind nets.