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Seaweed (Ascophyllum nodosum L.) extract improved the physiology, promoted the vegetative development and yield of grapevines under arid/semiarid condition

2년간의 연구는 아리드/세미아리드 대륙성 기후 조건에서 '알폰스 라발레(Alphonse Lavallée)' 및 '프리마(Prima)' 포도나무에 대한 애스코필룸 노도섬(*Ascophyllum nodosum*) 해조 추출물의 엽면 시비가 생리, 영양 성장 및 수확량을 유의미하게 개선한다는 것을 입증하며, 이는 열 및 가뭄 스트레스를 완화하기 위한 권장되는 정밀 포도 재배 전략임을 보여준다.

원저자: Ali Sabir

게시일 2026-07-24

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CC BY 4.0

원저자: Ali Sabir

원본 논문은 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

전 세계의 농장을 거대한 고위험 생존 게임이라고 상상해 보십시오. 수십 년 동안 농부들은 식물을 더 크고 빠르게 자라게 하려고 합성 화학 물질을 들이부으며 이 게임에서 승리하기 위해 노력해 왔습니다. 하지만 이러한 방식은 마치 새는 지붕을 고치기 위해 그 위에 물을 더 붓는 것과 같습니다. 이는 종종 오염된 토양이나 낭비되는 비용 같은 지저치 않은 부작용을 초래합니다. 이제 과학자들은 다른 전략인 "정밀 농업"으로 눈을 돌리고 있습니다. 무력 대신, 이 전략은 식물이 뜨거운 열기나 가뭄 같은 자연의 혹독한 상황을 견뎌낼 수 있도록 스마트하고 표적화된 도구를 사용합니다. 이 새로운 도구 상자에서 가장 유망한 도구 중 하나는 "바이오스티뮬런트(생물 자극제)"라고 불리는 것입니다. 이것을 식물에게 영양을 공급하는 고강도 비료가 아니라, 식물 스스로의 내부 시스템을 깨워 스트레스에 대처하고 스스로 더 강하게 자랄 수 있도록 돕는 비타민 주사나 격려의 말이라고 생각하십시오.

여기서 터키의 새로운 연구가 등장하여 매우 구체적인 종류의 스트레스, 즉 "대륙성 기후"에 주목합니다. 겨울에는 얼어붙고 여름에는 뼈가 타는 듯이 건조한 지역을 상상해 보십시오. 이는 보통 온화한 날씨를 선호하는 포도나무에게는 매우 힘든 동네입니다. 지구가 점점 더 뜨겁고 건조해짐에 따라, 이러한 극한 조건은 와인 및 포도 생산에 있어 점점 더 큰 문제가 되고 있습니다. 연구진은 특정 종류의 해조류 추출물이 포도나무에게 슈퍼히로의 망토 역할을 하여, 태양이 내리쬐고 토양이 갈증을 느낄 때도 포도나무가 살아남고 번창할 수 있도록 도와줄 수 있는지 알아보고 싶었습니다.

터키의 건조하고 반건조한 지역인 중앙 아나톨리아에서 2024년과 2025년 두 번의 여름 동안 진행된 이 연구는 두 가지 인기 있는 포도 품종인 '알폰스 라발레(Alphonse Lavallée)'와 '프리마(Prima)'를 대상으로 이 아이디어를 테스트했습니다. 과학자들은 단순히 추측만 한 것이 아니라 통제된 실험을 설계했습니다. 그들은 건강한 7년생 포도나무를 가져와 두 그룹으로 나누었습니다. 한 그룹은 특별한 처치를 받지 않는 "대조군"이었습니다. 다른 그룹은 특수 처리를 받았습니다. 바로 갈색 해조류의 일종인 Ascophyllum nodosum L.을 0.3% 농도로 희석한 스프레이입니다. 이 스프레이는 여름 중 가장 뜨겁고 건조한 시기에 세 번 적용되었습니다: 꽃이 피기 직전, 작은 열매의 크기가 약 3mm일 때, 그리고 포도가 색이 변하기 시작하는 단계(베레종, véraison)에 적용되었습니다.

결과는 마치 식물이 선글라스를 쓰고 냉각 조끼를 입은 것을 보는 것 같았습니다. 해조류 스프레이는 처리되지 않은 포도나무보다 포도나무가 체온과 수분 사용을 훨씬 더 잘 관리할 수 있도록 돕는 것처럼 보였습니다. 구체적으로, 처리된 포도나무는 잎의 작은 구멍(기공)을 더 효과적으로 열어 호흡하고 물을 더 효율적으로 마실 수 있었습니다. 이는 매우 중요했는데, 왜냐하면 처리를 받지 않은 포도나무의 경우 잎이 건강한 광합성에 필요한 이상적인 범위인 25~30°C를 훨씬 넘어 위험할 정도로 뜨거워졌기 때문입니다. 해조류 스프레이는 잎의 온도를 낮게 유지하여 포도나무가 과열되는 것을 방지하는 데 도움을 주었습니다.

나아가, 처리된 포도나무는 더 푸르고 건강해 보였습니다. 이들은 더 많은 엽록소(햇빛을 포착하는 녹색 색소)를 보유하고 있었으며, 더 크고 무거운 잎을 키웠습니다. 마치 해조류가 포도나무에게 햇빛을 받기 위한 더 큰 태양광 패널을 구축할 수 있는 추가 에너지를 준 것과 같습니다. 이 추가적인 에너지는 전반적으로 더 큰 성장으로 이어졌습니다. 스프레이를 맞은 포도나무는 전정 시 더 많은 목질을 생산했는데, 이는 더 강하고 활기찬 줄기를 가졌음을 의미합니다.

물론 궁극적인 목표는 과실입니다. 그리고 여기서 해조류 스프레이는 성과를 냈습니다. 2025년에 처리된 포도나무는 나무당 훨씬 더 많은 포도를 생산했습니다. '알폰스 라발레' 품종의 경우 수확량이 14.7% 증가했고, '프리마'의 경우 14.0% 증가했습니다. 결과가 품종에 따라 다소 섞여 있었던 2024년에도 전반적인 추세는 긍ful적이었습니다. 포도 또한 더 잘 익는 듯 보였으며, 일부 처리된 포도나무는 좋은 와인을 만들거나 달콤한 식용 포도를 만드는 데 핵심 요소인 높은 당도를 보여주었습니다.

연구진은 이 간단하고 자연적인 스프레이가 "정밀 포도 재배"를 위한 실용적이고 효과적인 도구라고 결론지었습니다. 이것은 단순히 식물을 억지로 키우는 것이 아니라, 식물이 뜨겁고 건조한 여름이라는 가혹한 현실에 적응하도록 돕는 것입니다. 잎을 시원하게 유지하고, 기공을 열어두며, 엽록소를 높게 유지함으로써, 해조류 추출물은 대륙성 기후의 스트레스에 대한 방패 역할을 합니다. 해조류가 어떻게 작용하는지에 대한 정확한 분자적 마법은 여전히 밝혀지는 중이지만, 이 2년간의 증거는 약간의 해조류 스프레이가 온난화되는 세상에서 직면한 포도 재배자들에게 큰 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 이는 때때로 식물이 폭염 속에서 살아남도록 돕는 최선의 방법은 바다로부터 오는 약간의 힘을 주는 것이라는 점을 상기시켜 줍니다.

기술 요약: 대륙성 기후 포도 재배에서의 엽면 시비 해조 추출물(Ascophyllum nodosum L.) 활용

문제 제기
전 세계 포도 재배는 기후 변화, 특히 덥고 건조한 여름과 추운 겨울이 특징인 대륙성 기후 지역의 압박에 직면해 있다. 이러한 조건은 수분 결핍과 고온이라는 동시적인 비생물적 스트레스를 유발하여 포도나무의 생리, 영양 생장 및 수확 지속성을 저해한다. 기존의 합성 화학 물질에 대한 농업 의존도는 환경 파괴, 토양 오염, 그리고 효율성 저하를 초래했으며, 살포된 화학 물질의 50% 이상이 식물 흡수가 아닌 용탈로 손실된다. 따라서 식물의 회복력과 생산성을 높이면서도 환경적 스트레스를 악화시키지 않는 유기적 생물 자극제와 같은 정밀 농업 전략이 절실히 필요하다. 해조 추출물이 식물 생리에 유익하다는 것은 알려져 있으나, 건조/반건조 대륙성 기후 조건 하의 포도나무(Vitis vinifera L.)에 대한 구체적인 효능에 관한 증거는 여전히 제한적이다.

연구 방법
2개년 현장 실험(2024–2025)이 터키 중앙 아나톨리아의 셀축 대학교 연구 포도밭(38°01.785 N, 32°30.546 E)에서 수행되었다. 해당 연구 지역은 연평균 강수량이 329.2 mm이며 기온 변동 폭이 −28.2°C에서 40.6°C에 달하는 건조/반건조 대륙성 기후를 특징으로 한다.

식물 재료: 두 가지 포도 품종인 'Alphonse Lavallée'와 'Prima'(41 B 대목에 접목)가 사용되었다. 포도나무는 7년생이며, 양측 코단(bilateral cordon) 시스템으로 유인되었고, 나무당 16–20개의 눈을 남기고 전정되었다.
실험 설계: 3반복(반복당 9주)의 난괴법(randomized complete block design)이 적용되었다.
처리: 100% 수용성 해조 추출물(Ascophyllum nodosum L.)을 0.3% 농도로 생육기 동안 세 차례 엽면 시비하였다:
1. 개화 수일 전.
2. 과립 비대기(베리 직경 약 3 mm).
3. 베레종(veraison, 과실 색 변화 50%).
측정 항목:
- 생리: 휴대용 엽문기(porometer)를 사용하여 시비 3일 후 기공 전도도( $g_s$ )와 잎 온도( $T_{leaf}$ )를 측정하였다. 엽록소 함량은 SPAD-502 측정기로 기록하였다.
- 생장: 완전히 전개된 잎으로부터 잎 면적, 생체중, 건조중을 결정하였다. 휴면기 동안 전정 잔재물의 무게를 측정하였다.
- 수확 및 품질: 수확 시 송이 무게, 총 수확량(나무당 송이 수 × 평균 송이 무게), 총 가용성 고형물(SSC, °Brix)을 평가하였다(16.0 ± 0.4 °Brix).
통계 분석: 각 품종별로 데이터를 분리하여 ANOVA(SPSS 13.0)로 분석하였으며, $p < 0.05$ 수준에서 LSD 검정을 실시하였다.

주요 결과
엽면 해조 추출물 처리는 2개년 모두에서 유의미한 생리적 및 농학적 이점을 보여주었으나, 품종과 연도에 따라 반응은 다소 차이가 있었다:

생리적 개선:
- 기공 전도도: 해조 추출물 처리는 2024년 'Prima'의 2차 및 3차 측정 시와 2025년 두 품종 모두의 대부분 측정 시기에 $g_s$ 를 증가시켰다.
- 잎 온도: 처리는 두 해 모두 대조군에 비해 잎 온도를 유의미하게 감소시켜, 대륙성 여름의 과도한 열 스트레스를 완화하였다.
- 엽록소 함량: 처리된 나무는 모든 측정 시기(두 해 모두 첫 번째 측정 제외)에서 대조군보다 유의미하게 높은 엽록소 수치를 보였으며, 그 효과는 2025년에 더 두드러졌다.
영양 생장 발달:
- 잎 지표: 해조 추출물 처리는 두 해 모두 'Alphonse Lavallée'에서, 그리고 2025년 'Prima'에서 잎 면적, 생체중, 건조중을 유의미하게 증가시켰다. 2024년의 경우 'Prima'는 잎 면적이나 무게에서 유의미한 증가를 보이지 않았다.
- 전정 잔재물: 두 해 모두 두 품종 모두에서 전정 잔재물 무게가 유의미하게 높았으며, 이는 영양 생장 및 영양 생장력의 향상을 나타낸다.
수확량 및 품질:
- 송이 무게: 두 해 모두 'Alphonse Lavallée'에서, 그리고 2025년 'Prima'에서 유의미한 증가가 관찰되었다. 2024년 'Prima'는 유의미한 차이를 보이지 않았다.
- 총 수확량: 2025년에는 두 품종 모두에서 나무당 수확량이 유의미하게 증가하였다. 2024년에는 'Alphonse Lavallée'의 수확량이 10.4% 증가했으나, 'Prima'는 유의미한 증가를 보이지 않았다.
- 가용성 고형물: SSC의 유의미한 증가는 2025년 'Alphonse Lavallée'에서만 관찰되었다. 그 외의 경우에는 유의미한 차이가 발견되지 않았다.

의의 및 주장
본 논문은 0.3% 농도의 Ascophyllum nodosum L. 추출물을 엽면 시비하는 것이 스트레스가 많은 대륙성 기후 조건 하의 포도 재배를 위한 실용적인 정밀 농업 전략이라고 결론짓는다. 본 연구는 추출물이 다음과 같은 방식으로 기능한다고 주장한다:

스트레스 완화: 잎 온도를 낮추고 기공 전도도를 유지함으로써, 수분 결핍에 의한 수리학적 실패를 방지하고 고온 건조기 동안 광합성을 최적화한다.
생리 기능 강화: 엽록소 합성을 촉진하고 잎 면적을 넓혀 더 많은 탄수화물 생산을 지원한다.
성장 촉진: 식물 호르몬(옥신, 사이토키닌, 지베렐린), 비타민, 다당류와 같은 생리 활성 화합물을 통해 영양 생장(가지 및 잎)을 자극한다.
생산성 증대: 생리적 개선을 높은 수확량과 송이 무게로 전환하며, 특히 스트레스가 심한 해에 효과가 두드러진다.

저자들은 이 처리를 합성 화학 물질의 친환경적이고 독성이 없는 대안으로서, 기후 변동성이 증가하는 지역에서 포도 생산을 지속할 수 있게 돕는 방안으로 제시한다. 본 연구는 작용 기전이 부분적으로 불분명함에도 불구하고, 일관된 농학적 이점이 기후 적응형 포도 재배를 위한 생물 자극제로서 해조 추출물의 도입을 뒷받침한다고 강조한다.

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