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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.34 No.2 pp.95-102
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2026.34.2.04

Effects of Formic Acid Petal-Dipping Treatment on the Cut Rose Quality and Gray Mold Suppression
개미산 꽃잎 침지처리에 따른 절화장미의 잿빛곰팡이병 억제효과와 절화품질에 미치는 영향

Dowon Kim, Young Boon Lee*
Department of Horticulture, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Korea

김도원, 이영분*
전남대학교 원예학과
Correspondence to Young Boon Lee Tel: +82-62-530-2062 E-mail: floral@jnu.ac.kr ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9301-1304
January 12, 2026 May 13, 2026

Abstract


This study investigated the effects of formic acid (FA) petal-dipping treatment on the postharvest quality of cut rose “All For Love” and its efficacy in suppressing gray mold (Botrytis cinerea). Petals were dipped for 3 s in FA solutions at concentrations of 0, 10, 50, 100, 500, 1000, and 9000 μL·L−1. The petal color change rate (ΔE) was highest following treatment with 9000 μL·L−1 FA, and phytotoxicity was observed at concentrations ≥100 μL·L−1. To evaluate the antifungal efficacy of FA, petals inoculated with B. cinerea were dipped in 50 μL·L−1 FA for 3 s. Under B. cinerea infection, FA treatment extended vase life by 62.5% compared with the B. cinerea treatment and was more effective than distilled water treatment. B. cinerea inoculation reduced vase life by 77.8% relative to non-treated control. Although 50 μL·L−1 FA did not improve vase life under non-infected conditions, it significantly extended vase life under infected treatments. No significant differences were observed among treatments in petal color or leaf chlorophyll content. In conclusion, petal dipping with 50 μL·L−1 FA effectively extended vase life under B. cinerea infection without adversely affecting key quality attributes, including petal color, leaf chlorophyll content, flower diameter, relative fresh weight, vase solution uptake, or electrolyte leakage.




본 연구는 절화장미 ‘All For Love’에 대한 개미산(Formic acid, FA) 꽃잎 침지처리가 절화 품질에 미치는 영향과 잿빛곰팡이병 억제 효과를 알아보고자 수행하였다. FA 0, 10, 50, 100, 500, 1000, 9000 μL·L−1를 3초 꽃잎 침지처리한 결과, 화색변화율(ΔE)은 FA 9000 μL·L−1 처리구에서 가장 컸으며, FA 100 μL·L−1 이상의 농도부터 FA 고농도로 인한 꽃잎 독성이 관찰되었다. FA 꽃잎 침지처리의 장미 잿빛곰팡이병 억제 효과를 알아보기 위하여 Botrytis cinerea 접종 후 FA 50 μL·L−1 꽃잎 침지처리(3초)를 하였다. B. cinerea를 접종할 경우, FA 꽃잎 침지처리가 B. cinerea 처리구에 비해 절화수명을 62.5% 연장시켰으며, 그 효과는 증류수보다 컸다. B. cinerea 처리구는 NT 대비 절화수명을 77.8% 감소시켰다. FA 50 μL·L−1의 꽃잎 침지처리는 NT에 비해 절화수명 연장효과는 없었으나, B. cinerea 접종 처리구에서 절화수명을 연장시킬 수 있었다. 화색 및 잎의 엽록소 함량 변화율은 모든 처리 간 차이가 없었다. 결론적으로 B. cinerea 접종 시 FA 50 μL·L−1 꽃잎 침지처리는 절화수명을 연장시킬 수 있었고, 꽃잎의 전해질용출률, 화색, 화폭, 상대생체중, 수분흡수율, 잎의 엽록소함량에 유의한 영향을 주지 않았다.


antimicrobial effect , cut flower quality , flower preservative , HOCl , holding solution , Rosa hybrida L.

항진균 효과 , Botrytis cinerea , 전해질용출률 , Rosa hybrida L. , 절화수명 , 수분 균형

초록

    서 언

    절화장미는 전체 절화 대비 재배면적이 18.7%이며, 판매액은 34.0%를 차지하는 유망한 품목이다(MAFRA 2024). 절화 구매 경험이 있는 소비자 200명을 대상으로 조사한 결과, 짧은 절화수명(44.5%)과 절화 품질저하(29.5%)가 절화 구입 시 불만사항으로 가장 높은 비중을 차지했다(Park et al. 2020). 장미는 다수의 엽수와 넓은 총 엽면적을 가진 목본식물로, 수확 전·후 환경에서 수분공급, 수분 스트레스 등의 수분균형에 절화 품질이 주로 영향을 받는 대표 작목 중 하나이다(Son et al. 1995;Ma 2025). 따라서 장미는 수확 후 습식유통으로 운송되고 있으나, 운송 중 높은 습도로 인해 절화 품질이 감소하는 경우도 있다(Lee et al. 2018;Lee and Kim 2019). 장미의 절화수명 종료 증상은 꽃목굽음, 잿빛곰팡이병, 탈리, 탈색, 청변화 등이 있다(Lee et al. 2018). 이 중 잿빛곰팡이병은 장미 ‘Bubble gum’의 절화수명 종료 증상의 전체 33%를 차지하는 등 절화 품질에 영향을 미치는 주요한 요인이다(Kim et al. 2022). 이러한 잿빛곰팡이병은 Botrytis cinerea에 의해 유발되며, 저온·다습한 환경에서 활성도가 높아져 장미와 같은 절화류의 저장 및 운송 중 병징을 나타낸다(Williamson et al. 2007). 장미의 주요 잿빛곰팡이 병징은 꽃잎 및 꽃봉오리 등에 갈색 병반을 일으켜 절화 장미의 관상 가치를 크게 감소시킨다(Hammer et al. 1990). 잿빛곰팡이병 억제를 위한 항세균 및 항진균제로는 주로 fludioxonil(C12H6F2N2O2), pyraclostrobin(C19H18ClN3O4), pyrazolinols(C3H6N2O) 등을 주성분으로 하는 합성 화학 살균제가 있지만, 이러한 합성 화학 살균제는 폐기 과정에서 친환경적이지 않고, 인체에 유독해 이를 대체할 항균 성분이 요구된다(Florack et al. 1996;PSIS 2025). 식물 유래 또는 자연 휘발되는 친환경 살균제들이 주로 연구되었으며, 화학적 살균제 대비 항균효과가 유사하다(Lee and Lee 2024). 그러나 친환경 살균제들은 실제 국내 도입 사례가 부족하여 추가 연구가 필요한 실정이다(Lee et al. 2019).

    유기산(organic acids, R-COOH)은 뛰어난 항균성과 안전성을 인정받고 있으며, 일부 유기산은 식품의약품안전처의 승인을 받아 식품 보존을 위한 식품 첨가제로 사용되고 있다(MFDS 2017). 유기산의 산성은 수용액에서 수소이온(H+)으로 해리되며, 이는 미생물 세포 내부의 pH를 감소시키고, 특정 음이온의 축적으로 세포대사를 방해해 미생물의 생장을 억제시킨다(Hirshfield 2003;Parish et al. 2003). 절화장미에 2% sucrose와 100 μL·L−1 citric acid을 2시간 침지처리한 결과, 대조구 대비 절화수명을 4일 연장시켰으며, 절화 카네이션에 150 μL·L−1 salicylic acid를 보존용액 처리하였을 때 절화수명을 8일 연장시켰다(Rezvanypour and Osfoori 2011;Ardakani et al. 2022). 또한 블루베리와 사과에서 소르빈산(0.2%), 벤조산(0.2%), 시트르산(2%)를 5분간, 체리에서 30 mmol·L−1β-아미노부티르산(BABA)을 10분간 침지처리 시 과수의 품질을 개선시켰다(Lei et al. 2016;Plesoianu and Tutulescu 2020;Plesoianu et al. 2022).

    특히, Formic acid(FA), 이하 개미산은 불개미의 독이나 쐐기풀에서도 발견되며, 포름산이라고도 불리는 유기산이다(Ricke et al. 2020). 개미산은 국내 식품첨가물공전에 등재되어 있으며, 착향 등의 제한된 목적에 한하여 사용이 허용된 물질이다(MFDS 2026). 특히 포름산 1%를 2분간 에어로졸로 처리했을 때 Salmonella enterica를 99% 사멸시켰고, 토마토 꼭지의 갈변 또한 억제시켜 수확 후 토마토의 품질을 향상시켰다(Mukhopadhyay et al. 2022). 또한 FA와 propionic acid 0.1%를 처리했을 때 목재 부패 진균인 Coniophora puteana, Rhodonia placenta, Gloeophyullum trabeum, Trametes versicolor에 대해 항진균력이 있음을 확인하였다(Lopez 2020).

    한편, 장미의 잿빛곰팡이병을 억제시키기 위해 열수 꽃잎 침지처리나, 미산성 차아염소산수를 꽃잎 침지처리한 선행연구는 있으나, 잿빛곰팡이병에 대한 유기산의 선행연구는 미흡한 실정이다(Lee et al. 2016;Kim et al. 2022). 따라서 본 연구는 장미의 품질을 개선시키기 위하여, 개미산(Formic acid, FA)의 꽃잎 침지처리가 잿빛곰팡이병 억제와 절화 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다.

    재료 및 방법

    식물재료와 Formic acid 적정 꽃잎 침지 처리 농도 구명

    식물재료는 2025년 5월 광주 광역시 소재 장미 생산 농가에서 상업적 수확단계에서 수확한 절화장미(Rosa hybrida L.) ‘All For Love’를 전남대학교 원예품질관리학연구실로 30분 이내 건식 운송하였다(Kumar et al. 2008;Kim et al. 2023). 운송된 절화는 사선으로 30 cm 재절단하고, 용액에 담기는 잎을 제거하기 위해 절단 부위로부터 15 cm까지 위의 잎을 모두 제거하고, 그 위에 잎은 3-4매엽으로 유지하였다(Park and Lee 2021). FA의 적정 꽃잎 침지농도를 구명하기 위해 FA 85% stock 용액(Duksan Pure Chemicals, Korea)을 증류수(distilled water, DW)로 희석하여 FA 0, 10, 50, 100, 500, 1000, 9000 μL·L−1 농도로 사용하였다. 꽃잎 침지처리는 각각의 용액을 3 L 비커에 500 mL씩 넣어 절화장미를 꽃목까지 3초간 침지 후 3분 자연건조 시켰다. 이후 절화를 1.5 L 화병에 500 mL의 수돗물(tab water)을 넣어 1송이씩 5반복 임의 배치하였다. 실험 환경은 기온 24±1°C, 상대습도 45±1%, 평균 광도 4.96 μmol·m−2·s−1, 12시간 일장으로 조절하였다.

    Formic acid 꽃잎침지 처리의 잿빛곰팡이 억제효과

    잿빛곰팡이(Botrytis cinerea)는 경기도농업기술원에서 장미에 발병된 잿빛곰팡이 포자를 V8 평판 배지에 24°C, 암 10시간, 청색광 14시간 조건에서 배양하였다. 7일 배양 후 배지에 0.1% Tween 20를 배지에 10 mL 분주 후 T자 스틱을 이용하여 균사와 포자를 모았다. 70-μm cell strainer(Corning, NY, USA)를 사용하여 균사를 걸러내고 포자만을 취해 포자 현탁액을 제조 후, hemocytometer(C-Chip DHC-N01, INCYTO, Korea)에 10 μL 분주하여 광학현미경(Primostar 3, Zeiss, Germany)을 이용하여 포자 수를 측정하고, 멸균수를 첨가하여 포자 농도 1×105 spores·mL−1가 되도록 희석하였다(Kim et al. 2023).

    절화의 B. cinerea 접종은 1×105 spores·mL−1 농도의 포자 현탁액을 꽃봉오리를 향해 3방향(수직 1회, 수평 2회)으로 총 1.2 mL·flower−1로 분무하였다(Kim et al. 2022). 1시간 건조 후 FA 50 μL·L−1과 증류수에 각각 3초간 꽃잎 침지처리 후 3분 건조시켰다. 이후 절화를 1 L 유리병에 500 mL의 수돗물(tab water)을 넣어 1송이씩 10반복 임의 배치하여, 기온 24±1°C, 상대습도 90±1%, 광도 4.96 μmol·m−2·s−1, 12시간 일장으로 환경을 조절하였다.

    절화수명 및 품질 분석

    잿빛곰팡이 발병으로 인한 절화수명 종료일은 수확 후 처리 당일을 0일 기준으로, 꽃잎에서 잿빛곰팡이 병반이 1개 이상이면서 꽃잎 전체 면적의 25% 이상일 때로 정하였다(Kim and Lee 2026). 화색변화율은 외화피를 고정으로 색채색차계(CR-20, MINOLTA, Japan)를 이용하여 L*, a*, b* 값을 측정하여 Kim et al. (2022)의 식에 대입하여 산출한 값으로 비교하였다. 꽃잎 침지 피해도(visual injury index)는 총 1~5단계로 구분하였다(1점: 전체 꽃잎 대비 반점 1개 이상, 2점: 전체 꽃잎 대비 피해 10% 이상, 3점: 20% 이상, 4점: 30% 이상, 5점: 50% 이상 및 위조).

    잎의 엽록소함량은 엽록소함량측정기(SPAD-502Plus, MINOLTA, Japan)를 이용하여 가장 아래 잎 5매엽을 고정으로 측정하여 처리 직후와 절화수명 종료 시점인 처리 후 3일차의 값의 차이로 나타냈다(Ma and Lee 2025).

    꽃잎의 전해질 용출률은 지름 1 cm 코르크보러를 이용해 도려낸 10장의 꽃잎 디스크를 50 mL 코니칼튜브에 넣고 3차 증류수 20 mL를 넣어 진탕배양기(Shaking incubator VS-8480SFN, Visionbionex, Korea)에 160 rpm으로 18시간 1차 처리하였다. 그 이후 EC 측정기(HI98131, Hanna, Romania)를 사용하여 중간 전도도를 측정한 뒤 autoclave를 이용해 121°C 15분 처리, 이후 진탕배양기 160 rpm으로 18시간 처리해 최종 전도도를 측정하여, 전해질용출률을 환산하였다(Lee et al. 2016).

    전해질용출률(%) = ( 중간 전도도 측정치 − 3차 증류수 전도도 측정치 ) ( 최종 전도도 측정치 − 3차 증류수 전도도 측정치 ) × 100

    화폭의 변화를 확인하기 위해 vernier Calipers(CD-15APX, Mitutoyo, Japan)로 가로 화폭과 세로 화폭을 측정하였고, 산술 평균하여 화폭을 계산하였다(Ma and Lee 2025). 상대생체중과 수분흡수율은 증산량과 용액 흡수량 차이를 측정하여 Chamani and Esmaeilpour (2007)의 식을 이용해 계산하였다.

    통계분석

    통계분석 프로그램인 SAS package(Statistical analysis system, version 9.4, SAS Institute Inc. USA)를 이용하여 ANOVA 분석(analysis of variance)과 DMRT(Duncan’s multiple range test)로 처리 간 유의성 분석을 하였으며, 모두 5% 수준으로 하였다.

    결과 및 고찰

    Formic acid (FA) 적정 꽃잎 침지 처리 농도 구명

    FA의 적정 꽃잎 침지 처리 농도를 구명하기 위해, FA 농도별 꽃잎 침지처리한 결과, 화색 변화율(ΔE)은 FA 9,000 μL·L−1 처리구에서 가장 높았고, FA 50 μL·L−1 처리구에서 가장 낮았다(Table 1). 특히 FA 50 μL·L−1 농도까지 꽃잎피해(visual injury index)가 없었으며, FA 100 μL·L−1에서 고농도로 일수록 꽃잎 피해가 증가하였다(Fig. 1; Table 1). FA 100 μL·L−1 처리에서는 꽃잎 색 빠짐이 발생하였고, FA 500 μL·L−1 이상의 농도부터 흰색 반점이 생겼으며, FA 9000 μL·L−1 처리구에서는 흰색 반점과 꽃잎 황화 현상이 일어나, FA의 고농도로 인한 꽃잎의 조직손상이 일어난 것으로 판단된다(Fig. 1; Himanen et al. 2012). 따라서 FA 꽃잎 침지 처리 시 화색 변화가 적고, 꽃잎 피해가 없는 FA 50 μL·L−1 이하 농도가 침지처리 적정 농도임을 확인하였다.

    Formic acid 꽃잎침지 처리의 잿빛곰팡이 억제효과와 절화 품질에 미치는 영향

    FA 꽃잎침지처리의 잿빛곰팡이병 억제효과를 알아보기 위하여 FA 50 μL·L−1를 꽃잎 침지처리를 한 결과, B. cinerea를 처리했을 경우, FA 50 μL·L−1 꽃잎 침지처리가 절화수명을 62.5% 연장시켰으며, 그 효과는 증류수보다 높았다(Table 2). B. cinerea 처리는 NT 대비 절화수명을 77.8% 감소시켜, 절화수명 감소에 주요한 요인이었다. 수확 후 장미의 잿빛곰팡이병은 B. cinerea가 재배환경에서 감염되어 잠복기를 거쳐, 수확 후 저장이나 운송 중 적정 환경에서 발병하며, 출하 후에도 절화 품질 저하에 큰 영향을 미친다(Dean et al. 2012;Lee and Lee 2024). FA 꽃잎 침지처리는 NT 대비 절화수명 연장효과는 없었으나, B. cinerea 처리구에서의 FA 꽃잎 침지처리는 절화수명을 연장시킬 수 있었다. FA의 꽃잎 침지처리가 B. cinerea 세포 내 pH를 감소시켜 세포대사를 억제시킨 것으로 판단되지만, FA의 정확한 항진균 메커니즘은 추가 연구가 필요할 것이다(Hirshfield 2003;Parish et al. 2003). 잿빛곰팡이병은 장미 품종에 따라 민감성이 다양하므로, 잿빛곰팡이병 민감성이 높은 품종은 수확 전·후 적절한 전처리 기술 개발이 필요하다(Ha et al. 2021).

    절화 장미의 화색은 절화의 관상가치와 밀접한 절화 품질 요소이므로, 잿빛곰팡이병을 억제하면서 화색변화가 없는 적정 꽃잎 침지 처리 방법 및 농도 구명이 필요하다(Lee and Lee 2024;Ma and Lee 2025). 수확 직후 대비 화색과 잎의 엽록소 함량 변화율은 모든 처리구에서 유의차가 없었다(Table 2). 따라서 살균제 FA의 꽃잎 침지처리는 절화의 관상 가치를 저해하지 않으면서 잿빛곰팡이병을 억제하는 효과적인 수확 후 관리 기술로 판단된다.

    꽃잎의 전해질용출률을 분석하여 꽃잎의 피해양상을 분석하였다(Lee et al. 2016). 그 결과, NT 대비 FA처리구를 제외한 모든 B. cinerea 처리구에서 모두 전해질용출률이 높았다(Fig. 2A). B. cinerea 접종 시 FA 꽃잎 침지처리는 증류수 처리보다 전해질 용출률을 수치적으로 감소시켰지만, 통계적으로 차이가 없었다. 살균제의 꽃잎 침지 처리는 잿빛곰팡이병을 억제하면서, 꽃잎의 품질을 유지하는 것이 중요하다(Kim and Lee 2026). FA 꽃잎침지 처리는 꽃잎 조직 손상도가 없었던 것으로 판단된다(Savage et al. 2024).

    장미는 봉오리 상태에서 수확되며, 수확 후 미개화 후 바로 위조로 진행되면 관상가치가 떨어진다(Fanourakis et al. 2013). B. cinerea 처리구 화폭은 처리 1일 후 최대(69.82 mm)에 도달한 뒤 잿빛곰팡이병으로 인해 감소하여 절화수명이 종료되었다(Table 2; Fig. 2B). B. cinerea 처리구를 제외한 모든 처리구들은 절화수명 종료일까지 화폭이 지속적으로 증가하였다(Fig. 2B). 상대생체중은 B. cinerea 처리구에서 처리 후 2일차에 급격히 감소하였다(Fig. 2C). 수분흡수율은 절화수명 1일차에 모든 처리구에서 증가 후 감소하는 경향을 보였다(Fig. 2D). 특히, 처리 후 1일의 수분흡수율은 NT(0.11 mL·g−1·d−1) 처리가 가장 높았고, B. cinerea 처리구(0.05 mL·g−1·d−1)에서 가장 낮았다. 통계적 유의차는 없었으나, B. cinerea 처리의 낮은 수분흡수율은 감염 초기부터 식물체의 수분 균형(Water balance)이 붕괴되었으며, 절화의 시듦 현상을 가속화하고 절화 수명을 단축시키는 결정적인 요인으로 고찰된다(Kim and Lee 2026).

    결론적으로 절화장미 ‘All For Love’의 FA 꽃잎 침지처리 시 절화품질에 영향을 미치지 않는 적정 농도는 50 μL·L−1 이하였으며, FA 100 μL·L−1 이상의 농도 처리에서는 꽃잎 색빠짐, 흰 반점, 꽃잎 황화 등의 증상이 발생하였다. 절화 장미에 B. cinerea 접종 시 FA 50 μL·L−1 꽃잎 침지처리는 절화수명을 연장시켰으며, 꽃잎의 전해질용출률, 화색, 화폭, 상대생체중, 수분흡수율에 유의한 영향을 주지 않았다. 본 연구에서 농도별 FA 꽃잎 침지처리가 선행 연구에선 밝혀지지 않았던 장미의 꽃잎 품질에 미치는 영향을 구명하였으며, 절화 품질에 영향을 미치지 않는 농도와 잿빛곰팡이병 억제 효과를 기대할 수 있는 농도를 확인할 수 있었다.

    사 사

    본 연구는 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 원예작물 수급 안정을 위한 이상 기상 대응 기술 고도화 사업(RS-2025-02216911)의 지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    FRJ-34-2-95_F1.jpg

    Effect of petal dipping treatment with formic acid (FA) on visual injury index in the cut rose ‘All For Love’ on day 3 after treatment. Petal dipping treatments were applied at each formic acid (FA) concentration for three seconds, followed by air-drying for three minutes.

    FRJ-34-2-95_F2.jpg

    Effect of petal dipping with formic acid (FA) on (A) electrolyte leakage, (B) flower diameter, (C) relative fresh weight, and (D) vase solution uptake in the cut rose ‘All For Love’. NT indicates no dipping treatment. Botrytis cinerea was applied by spraying a spore suspension of 1 × 105 spores·mL−1 at 1.2 mL per flower, followed by air-drying for 1 hour. Petal dipping treatments involved applying formic acid (FA) at 50 μL·L−1 and distilled water (DW) for three seconds, then air-drying for three minutes. Error bars show standard errors (A: n=3; B-D: n=10). Different letters above bars indicate statistically significant differences among treatments (p < 0.05) based on Duncan’s multiple range test.

    Table

    Effect of petal dipping treatment with formic acid (FA) on petal color change and visual injury index in the cut rose ‘All For Love’ from day 0 to day 3 after treatment.

    zPetal dipping treatments were applied at each formic acid (FA) concentration for three seconds, followed by air-drying for three minutes.yΔE=Lday3−Lday02+aday3−aday02+bday3−bday0212, L*: lightness (0 = black, 100 = white), a*: red-green (+ = red, − = green), and b*: yellow-blue (+ = yellow, − = blue).xMean immediately after each petal dipping treatment.wMean separation within columns according to Duncan’s multiple range test at p < 0.05 (n = 5).

    Effect of petal dipping treatment with formic acid (FA) on vase life, petal color, and chlorophyll contents in the cut rose ‘All For Love’.

    zΔE=Lday3−Lday02+aday3−aday02+bday3−bday0212, L*: lightness (0 = black, 100 = white), a*: red-green (+ = red, − = green), and b*: yellow-blue (+ = yellow, − = blue).ySPADday0−SPADday3xMeans no petal dipping treatment.wMean separation within columns according to Duncan’s multiple range test at p < 0.05 (n = 10).vPetal dipping treatments were applied at formic acid (FA) and distilled water (DW) for three seconds, followed by air-drying for three minutes.uFlowers were treated by spraying a spore suspension of 1 × 105 spores·mL−1 at 1.2 mL per flower, followed by air-drying for an hour.

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    2. Journal Abbreviation : 'Flower Res. J.'
      Frequency : Quarterly
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      ISSN : 1225-5009 (Print) / 2287-772X (Online)
      Year of Launching : 1991
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