시설오이 토양관리 기술.

시설오이 토양관리 기술 기관 : 경상남도 진주시 농촌지도소 주소 : 진주시 이현동 23-12 성명 : 황 종 현 전화(Fax) : 055-761-5968

하우스 토양은 좁은면적에서 많은수량을 올리기 위해 다량시비를 강조함으로서 과잉양분(성분)으로 인한 영양의 불균일 및 특정작물 연속재배로 기지현상 발생과 함께 토양전염성 병해충의 감염 등으로 인한 막대한 수량의 저하를 가져오고 있다. 특히 요즈음의 시설채소 생산시설이 고정화, 년중재배화 되어가는 것을 감안하면 시설하우스 토양관리의 중요성을 한층 더 인식하여야 할 것이다.

 

1. 시설원예 토양관리의 필요성

인위적으로 만든 열악한 환경에서 주로 단경기 작물생산이 시설채소 재배 목적인데 제반 재배환경 중에서 작물생육에 영향을 미치는 중요한 부분중의하나가 토양관리이다.

작물이 잘 자라고 열매를 맺기 위해서는 햇빛과 물, 탄산가스에 의한 탄소동화작용과 함께 토양에서 제공되는 각종 영양분의 원할한 공급이 있어야 하는데 농촌노동력 부족 및 노령화 등으로 인해 화학비료 과다시용 및 유기물 시용량 부족으로 양분 보급창고로서의 토양여건은 계속 나빠지고 있다.

작물이 어떤 양분을 흡수하기 위해서는 여러가지 복합적인 요인이 필요한데

첫째 : 햇빛 및 바람에 의해 잎에서의 증산(수분증발)이 있어야 하며

둘째 : 토양속의 적정양분이 흡수를 할 수있는 형태로 만들어져 있어야 한다.

셋째 : 오이 근모(뿌리털)의 발달이 왕성해야 한다. 그런데 두번째 요인 즉 작물이 흡수할 수 있는 양분의 형태를 만들어지게 하기 위해서는 충분한 토양 미생물(세균, 곰팡이, 방선균)에 의한 비료염의 분해작용 촉진과 토양의 적정산도 조정에 의한 양분의 가급태(흡수할 수 있는 형태)화 및 토양속에 흡착되어 항시 양분을 공급할 수 있는 물리화 학성이 높아야 하는데 이들 조건을 충족시키기 위해서 상당량의 유기물이 필요한데 우리나라 토양의 대부분이 유기물함량이 2% 전후인 것을 감안하면 적정 유기물함량인 3∼4%로 올리기 위해서 많은 노력이 소요된다.

※ 10a(300평) 토양에 1%의 유기물을 올리기 위해서는 유기물 함량이 제일 높 은 볏짚(20%상당)으로 환산하면 2ha(6,000평)의 볏짚을 넣어야 한다.

토양에서 작물을 재배하기 위해서는 위의 예와 같이 충분한 유기물을 시용하여야 하며 양액재배를 하지 않는 한 대안이 없으므로 얼마나 양질의

유기질을 확보하느냐가 작물의 품질 및 생산성과 비례한다.

 

2. 유기물의 시용효과

좋은 하우스 토양이란 물 간직능력 및 물빠짐성, 적정산도, 걸름성, 비료 간직하는 힘, 미생물의 호흡능력이 좋은 토양을 말하며 좋은 하우스 토양을 만들기 위해서는 토양 유기물을 증가시켜 토양의 물리성, 화학성 및 미생물성을 높여 주어야 하는데 토양 유기물이 토양속에서 하는 역할은 다음과 같다.

• 각종양분이 토양 및 유기물 입자에 강력히 흡착되어 양분유실 방지로 양분보존 능력을 높여준다.
• 토양속의 공극을 높여주어 물 및 공기의 함량을 많게 한다.
• 토양의 반응(알칼리성, 산성)에 영향을 미쳐 중성에 가깝게 한다.
• 중금속을 불용성으로 만들어 중금속 해를 경감시킨다.
• 토양입자를 떼알(입단)구조로 결합시켜 토양의 물리성을 개선시킨다.
• 토양미생물 활동을 촉진시켜 양분의 활용도를 높이고 길항미생물 (천적미생물)의 증가로 토양병원균의 증식을 억제한다.
• 토양을 검게하여 햇빛 흡수량이 많아져 지온을 향상시킨다.
• 유기물이 분해될때 각종 영양분을 공급한다.
• 각종비료 성분의 유효도를 높여주며 특히 인산의 유효도를 높여준다.
• 유기물 분해시 탄산가스, 무기산, 유기산 발생으로 토양중 광물질의 흡수를 돕는다.
  

 

3. 연작장해

연작을 하면 여러가지 요인에 의해 점차 수량이 줄고 품질이 나빠지는 현상을 통칭하여 연작장해라고 하는데 주로 오이, 토마토, 수박, 고추, 가지, 우엉 등에서 심하게 나타난다. 연작장해의 대표적인 증상을 보면 다음과 같다

• 어떤 특정 양분이 쉽게 부족되거나 과잉현상이 발생된다.
• 토양의 산성화가 촉진되어 각종 양분의 불용화로 양분부족을 가져오며 중금속의 유효화로 작물 생육 불량이 된다.
• 특정 미생물의 독성물질 분비또는 앞작물의 뿌리에서 유출되는 독성물질에 의한 생육 저해현상 발생
• 작물체가 토양에서 분해될때 유독물질을 만들어 작물을 질식 고사시킨다.
• 토양 미생물균형 파괴로 토양전염성 병균의 번성 및 유기물 분해능력이 약해진다.
• 각종비료염의 집적으로 뿌리의 활력이 저하된다.

 

4. 염류집적

염류집적이란 하우스의 특성상 빗물이 토양에 스며들지 않아 토양비료 성분의 땅밑 유출이 되지 않으므로 하우스 토양의 표면에 비료 등 무기성분이 계속 쌓여 염분의 축적을 가져오는 현상을 말하는데 염류장해의 대표적인 증상은 다음과 같다.

• 토양염류 농도가 높을경우 작물 뿌리의 삼투압차가 낮아져 양.수분의 흡수 장해를 가져온다.
• 토양용액이 건조해지거나 염농도가 높아지면 거꾸로 뿌리 속의 수분이 토양으로 역류하게 되며 작물은 점차 시들며 말라 죽는다.
• 염농도가 고사점까지 가지 않더라도 작물의 생육은 상당히 억제되어 수량의 감소를 가져온다.
• 장해증상은 하엽부터 마르며 잎색이 농녹색을 띠고 잎가장자리가 안으로 말리는 증세를 보인다.
• 잎이 탄다든지 잎끝이 마르거나 마그네슘, 석회 결핍증상이 나타난다.
• 오이는 염류에 제일 약한 작물중의 하나이므로 과다시비 및 연작은
• 염류집적을 가져오며 일시적인 과비또는 염농도가 높은 유기물을 시용했을때도 염류집적을 초래한다.
  

 

5. 토양전염성 병해

연작으로 인한 장해현상중 제일 피해가 큰 증상으로 대표적인 토양전염 병원균은 역병,시들음병(위조, 만할병), 잘록병, 균핵병, 근부병, 밑둥썩음병, 흰비단병, 탄저병, 오이녹반모자이크, 바이러스병, 선충류 등 약 17종이 있는데 토양병원균의 주특징은 전염식물체 없이도 수년동안 생존하면서 작물재배기간중 계속적으로 전염 발병한다.

 

6. 연작장해 대책

가. 윤작(돌려짓기)

작기별 다른작물을 재배하므로서 특정양분 소모를 억제하고 토양미생 물의 활성화를 도모하여 호기성 토양전염병균 및 선충 밀도 감소, 토 양염류 제거, 기지현상 등을 억제할 수 있으며 시설채소에서는 벼 윤작을 년 1회 또는 격년 주기로 하는 것이 효과적이다.

나. 담수 밀폐 태양열 소독및 담수처리

• 연작장해 대책으로 가장 적극적이며 효과가 확실한 방법이다.
• 여름철(6하∼8상) 혹서기를 이용하여 2∼3주 이상 하우스를 밀폐하고 물을 담아 지온을 50℃ 이상 올려주므로서 선충 및 토양 전염병원균 의 사멸 및 밀도를 감소 시켜주는 방법인데, 실제적으로 연작장해 대 책 중 큰 효과가 나타난다.
• 밀폐 담수 작업이 불가능할 경우 최소한 2개월 이상 담수하여야 한다.
• 담수일수가 짧은 토양의 하우스를 밀폐 담수 소독하려면 물을 댄 후 로타리 작업으로 누수를 최대한 억제하여 효과를 높여 주어야 하며 현 실적으로 8월 상순 이후는 물온도가 잘 올라가지 않으므로 6월 하순부 터 8월 상순 사이에 실시하는 것이 좋다.
• 밀폐담수 소독시는 유기질을 미리 넣어 발효열을 이용한 병균사멸 및 부숙 촉진 효과를 얻을수 있다.
• 담수에 의한 연작장해 해소 방법중 농가에서 적당한 방법은 벼를 6∼ 7월중 파종하여 계속 물을 대어 관리한 후 8하∼9월중 청초를 예취 경운하는 방법이 있는데 토양유기물 시용효과가 있다.
• 특히 염류제거를 위해 담수할 경우 배수가 불량한 점질토에서는 경운 후 물을대면 토양속의 염류가 충분히 제거 되지 않으므로 관수호스(분 수호스, 점적테프)를 이랑에 설치한 후 3∼5일 연속 관수하며 3∼4시간 실시 후 이랑에 스며 나오는 퇴수를 하우스 밖으로 내보내는 방법으로 효과가 좋으며 작물생육중이라도 염농도 장해가 심하게 발생할 경우 10시간 전후 관수를 1∼2회하면 제염효과가 월등히 나타난다.

 

다. 유기물 증량시용

토양전염병해 또는 염류집적현상 발생시 거친유기물(C/N율이 높은 유기물)을 많이 시용하므로서 길항미생물(천적미생물)의 활동을 좋게하여 토양병해 발 생을 억제하고 토양구조를 떼알(입단)구조로 바꿔 토양용액의 농도를 낮게하 며 물지니는 힘을 크게하여 염류집적에 의한 농도장해를 감소시킬수 있다.

거친유기물은 톱밥, 왕겨, 볏짚, 산야초 등인데 10a당 3∼5톤이상 넣어주어 토양의 물리화학성을 높여준다.

일부농가에서 많은량의 퇴구비를 시용하는 경우가 있는데 동물의 분뇨거름은 질소 함량이 매우 높아 미숙상태의 분뇨거름 시용시 가스 장해발생이 심하며 완숙상태의 퇴비 시용시도 무기질로 분해될 때 많은량의 암모니아를 생성해 염농도를 높이는 주요인이 되는 경우가 많다. 특히 계분은 전질소 함량이 2.5 ∼3%전후로서 퇴비로 보기는 어려우므로 반드시 오이의 경우 다음 한계 시용량 미만을 주도록 해야한다.

※ 오이의 퇴구비 시용 한계량 (M/T /10a)

우분 3M/T, 돈분 1.5M/T, 계분 0.35M/T

 

라. 깊이갈이

깊이갈이는 작토층의 증가로 작물의 뿌리가 뻗을수 있는 근권을 최대한 확보하므로써 미생물의 활동 영역을 확대하여 병해충의 발생을 감소시키고 염류 농도를 낮추며 간접적으로는 불투수층(일명:쟁기층)을 파괴하여 염류의 용탈을 도와 주므로서 피해를 최소화할 수 있다.

마. 기타

토양병해충 방제를 위한 화학적인 방제방법으로 토양소독제 및 살선충제가 시판되고 있으나 고가이고 사용방법이 까다로우며 토양유익균까지 무차별 살균하므로서 미생물 성상의 파괴등 단점이 있으므로 사용상 주의가 요망된다.

일부 병해충(만할병, 선충) 경감 및 고염류에 대한 저항성 증대를 위해 호박대목을 이용한 접목 재배를 하여야 한다.

수수, 옥수수류 등의 내염성 작물재배로 염류 경감 및 윤작의 효과는 담수처리에 의한 제염처리 보다는 효과가 떨어진다.

내병성 작물 및 품종재배로서 병해 경감을 도모할 수 있으나 내선충 및 내염성 품종은 알려져 있지 않다.

 

7. 토양환경 및 생리장애

토양환경은 지하부(뿌리)의 생리대사에 직접 영향을 주게 되며 , 주요 요인으로 토양온도, 토양수분, 토양공기, 토양산도, 토양염류 등이 있는데, 이면들은 뿌리의 활성을 조절하여 작물의 생육을 촉진하거나 억제하게 된다.

가. 토양온도(지온)

시설원예지의 주 재배기간 은 겨울철로서 저지온의 영향을 많이 받으며 지온의 높고 낮음에 따라 생육의 차이는 현저히 나타난다.

지온은 수분흡수, 뿌리호흡, 양분이동, 생리대사, 뿌리 신립등에 직접적인 영향을 미친다. 오이 등은 고지온에서 근모발생 및 양수분 흡수가 뛰어나며 정상적인 생육을 위해서는 15℃ 이상 25℃ 이하가 좋으며 토양양분 등 온도가 높으면 흡수가 증가되는 다량요소는 인산, 초산대질소,칼리 등이 있다.

나. 토양수분

적습에 비해 토양수분이 많으면 토양내 공기부족으로 뿌리 호흡에 영향을 미쳐 고사현상까지 이르지만 토양수분이 적을수록 질소 및 칼리가 저해되며, 고온건조 조건이 함께 오면 석회 및 붕소의 흡수가 저해되어 석회부족에 의한 어깨빠진과 발생 및 붕소 결핍에 의한 주름과가 발생한다.

다. 토양공기

토양내 공기의 함량은 토양수분과의 영향이 크며 토양공기 중 용존산소량이 적으면 질소 흡수량은 많지만 인산이나, 칼리의 흡수가 저해되며 통기가 좋은 상태에서는 뿌리의 분포가 넓어져 토양중에 이용이 적은 각종 양분의 흡수가 좋아지며 토양미생의 번식과 양분형태가 변화해서 간접적으로 뿌리의 양분흡수에 영향을 미친다.

라. 토양산도

우리나라 토양은 거의 약산성이며 토양 관리상태에 따라 강한 산성이 되어 작물 생육에 억제되는 경우가 많이 있다.

토양 중에서 유기물이 부패되거나 황을 함유하고 있는 비료를 시용할 때 산성으로 변하며, 시설재배 토양은 특히 다비로 인한 질산태 질소의 증가로 인해 토양의 산성화가 촉진된다.

강한 산성이 아니면 보통 작물에 큰 해작용이 없으나 산성이 강해지면 칼슘과 고토가 용탈되며 알미늄, 철, 망간, 아연, 구리 등의 중금속이 활성화되어 과잉피해가 나타나며 인산과 결합하기 때문에 인산결핍증이 나타나기 쉽다.

마. 토양염류 농도

고정도니 하우스에서는 계속적인 비료의 다량시비와 용탈이 되지 않는 하우스 특성 때문에 염류가 집적되는데 주로 암모니아, 카리, 칼슘, 고토 등인데, 이들은 길항작용(원소 상호간 흡수 저해작용)에 의한 흡수장해 및 토양용액의 농도가 높아져 역삼투압 작용에 의한 식물체내 양수분의 토양내 이동으로 작물의 생육장해 및 고사를 가져오게 된다.

토양염류의 장애를 막기 위해서는 시비를 적절히 하고, 윤작, 유기물 다량시용, 담수용탈 등이 있다.

바. 토양관리 대책

하우스 시설 중 논 토양을 이용한 시설재배지는 논에 생겨져 있는 쟁기층(점토, 가는 모래, 철분이 쌓여 딱딱한 층) 을 깊이갈이나 심토파쇄기로 없애주므로서 과습, 과건, 통기성 불량 등오로 인한 생리장애를 미연에 방지할 수 있다. 또한 사질토양이나 식질토양은 유기물을 다량 시용하여 토양의 입단구조를 형성시켜 통기성과 배수성을 좋게 하도록 한다.

토양의 화핫적 성질 중 산도의 변화는 각종 양분의 불용화 또는 과잉용출로 인한 독성으로 여러가지 생리장해를 나타낼 수 있는데 농용석회로 중화시키거나 양질의 유기물을 시용하여 토양의 양분완충력을 높여주어 생리장해를 예방할 수 있다.

 

【참고문헌】

1. 표준영농교본 논토양시설원예기술, 농촌진흥청
2. 표준영농교본 농토배양기술편, 농촌진흥청
3. 표준영농교본 시설원예편, 농촌진흥청
4. 원예사전, 농경과 원예사
5. 농업기술 원예작물편, 경상대학교
6. '95지도공무원 전문교육교재 시설원예편, 농촌진흥청
7. 흙은 살아있다, 오왕근