문 1 : 본인은 오이를 10여년간 재배를 하면서 소득을 남보다 높게 올리는 때도 있었으나 어떤 작형에서는 본인의 상상 의외로 실패를 했을 때도 있었습니다. 그중에서 시비문제에서 발생되는 생리장해 중 칼리, 마그네슘의 결핍과 과잉증을 정확히 알고 싶습니다. 그들의 성분에 대한 성질을 알고 싶습니다.
답 : 오이는 단위당 생산량이 많기 때문에 그에 상응하는 시비량이 많습니다. 그래서 비료란 적은 것도 문제이지만 요즘의 시설원예는 시용량이 많아져 과잉의 장해가 훨씬 많아지고 있습니다.
연작을 행하면 화학비료, 각종 똥비료, 석회, 인산 등이 점차로 집적이 되어서 토양의 pH는 산성에서 알칼리화 되어가고, 토양의 염류인 E.C는 점점 높아져 양분의 흡수균형이 맞지않게 되어 장해가 일어나고 있습니다.
① 칼리의 결핍증
일반적으로 잎이 암청록색을 띠며 아랫잎부터 가장자리가 타기 시작하여 황색으로 점점 변한다. 오이는 재배중 여러 가지 성분중 칼리의 요구량이 제일 많은 것이 특징이다. 수확 최성기의 즙액분석표를 보면 N는 3,000ppm이고, P는 450ppm이며, 칼리는 5,000ppm을 넘고 있다. 이런 칼리비료는 요구량이 많은데 질소비료 다음으로 유실이 잘 되므로 사질토나 부식질이 부족한 토양에서는 비나 관수량이 많으면 유실되기 쉬워 결핍증을 나타내게 된다.
가. 칼리분의 성질과 역할
흙속에 가장 많은 1가의 양이온은 칼리와 나트륨인데 원예식물은 칼리분을 좋아해서 많이 흡수하고 나트륨은 소량밖에 흡수하지 않는 것이 특징이다. 또 나트륨은 원예식물의 필수원소는 아니다.
칼리분이 식물의 다량필수원소인 것은 의심할 여지가 없으나 그 생리적인 역할은 그만큼 분명치 않다. 그것은 칼리를 함유한 생리적으로 중요한 유기화합물이 발견되지 않았기 때문이다. 식물체속에는 칼리분의 대부분이 이온상태로 존재한다고 생각이 되지만 살아있는 조직에서 칼리분이 잘 용출되지 않기 때문에 세포질에 강하게 흡착된다고 생각된다. 그러나 식물체가 고사하면 칼리분은 대부분은 쉽게 물로 용출이 된다. 예로서 들녁에 깔려져 있는 볏짚이나 쌓아둔 퇴비는 비를 맞히면 쉽게 칼리분이 용탈에 의해 손실된다. 칼리가 결핍되면 체내에서 가용성에 당류와 아미노산 아미드가 증가하고 전분과 단백질의 함량이 낮아진다. 이처럼 칼리결핍 식물에서는 광합성과 호흡 혹은 질소의 동화가 순조롭게 이루어지지 않고 전분과 단백질의 합성이 감퇴한다. 칼리를 함유하는 효소는 알려져 있지 않으나 칼리에 의해 활발해지는 효소는 많다.
또 녹색잎속의 칼리는 빛이 닿으면 기공주변의 공변세포에 유입되어 기공이 열리고 어두워지면 공변세포에서 주위세포로 유출되어 기공이 닫히기 때문에 기공의 개폐에 한몫을 하고 있다. 원예식물의 칼리함량이 동물과 비교해서 높고 요구량도 많은 것은 칼 리가 식물의 독특한 작용인 광합성으로 중요한 역할을 하기 때문이라 생각된다. 그밖에 칼리는 세포내 pH와 침투압 조절 등으로도 역할을 하고 있다.
칼리는 체내에서 잘 움직이고 생리작용이 활발한 새싹부위에 모이기 때문에 칼리의 성분이 부족하면 결핍증상은 오래된 잎에서 끝으로 나타난다. 증상에는 크게 2가지 형으로 나뉜다. 하나는 오래된 잎 끝과 주변이 황갈색으로 변색하고, 갈색의 반점이 표면에 생기며 수분부족과 비슷한 증상으로 하엽에서부터 말라들어 간다. 또 하나는 벼과의 목초와 클로버 등에 나타나는 백반점 증상이다.
칼리는 탄수화물 합성에 커다란 영향을 가지고 있기 때문에 결핍이 되면 착과와 열매의 수량은 저하되고 감자류와 양파는 저장성이 나빠지고 담배는 병에 걸리기 쉬워진다. 이처럼 병원균에 전염되기 쉬워지는 것은 흡수된 질소가 단백질로 잘 합성이 되지않아 중간의 아모노산과 아미드형태로 집적되는 것에 관계하고 있다.
나. 칼리결핍의 대책
오이재배에 있어서 칼리의 결핍증은 주로 수확이 시작된 중기부터 나타나기 시작하는데 이 시기를 사전에 예측을 하고서 미리 주는 것이 제일 좋은데 나타나기 쉬운 토양은 사질토 이거나 부식질이 부족한 땅에서는 기비로 시용을 했으나 관수에 의해 유실되며 시비계획에서 불합리하여 길항작용으로도 흡수가 낮아진다. 재배자가 성급하게 칼리를 과용하게 되면 곧바로 마그네슘과 석회 및 규산 등의 흡수가 억제되니 조심해야 한다.
칼리결핍 이라는 진단이 내려지면 제1인산칼리를 0.3%액으로 3~4일 간격으로 살포하고, 칼리는 흡수가 빠르므로 황산칼리를 300평에 5~6kg을 시용한다.
② 석회의 결핍증
석회는 질소와 인, 칼리와 비교하면 식물의 종류에 따라 함량과 요구성의 차이가 크다. 식물체가 어떤 조직에 들어가면 다른 곳으로 잘 이행하지 않고 어린잎보다도 늙은잎에 많고 결핍증상은 지상부와 뿌리의 분얼조직에 잘 나타난다. 석회의 결핍증은 오이에서는 일조부족과 저온이 계속되다가 그 다음날 날씨가 화창하게 되면 잎이 시들어져 증산작용이 중단되어 석회의 보급이 계속되지 않으므로 전개되지 않은 어린잎은 처음에 황색을 띠다가 차츰 가장자리가 약간씩 부패하면서 잎이 밥그릇을 거꾸로 둔 것 같은 낙하산형 잎이 된다.
가. 석회분의 성질과 역할
석회는 쌍자엽식물에 많이 함유되어 있고, 단자엽식물 특히 벼과식물에서는 적은 경향이 있다. 석회결핍도 벼와 보리와 같이 잎의 폭이 좁은 작물보다도 과채류와 엽채류 같이 잎이 넓은 식물에 많이 나타난다. 예를 들면 토마토의 배꼽썩음과, 배추, 양배추, 양파의 속썩음, 사과의 고두병은 대표적인 석회결핍증이다. 이것들은 어떤 것도 과일의 껍질과 결구의 내부조직이 갈변되고 괴사하는 특징이 있다. 또 튜립은 석회결핍으로 잘 부러진다. 꽃가루의 발육불량과 콩과식물의 뿌리혹박테리아의 생장부족도 석회결핍에 기인되고 있다. 석회결핍증은 붕소의 결핍증과 비슷한 점이 많지만 그것은 석회는 붕소와 더불어 세포벽구조와 기능유지에 주요한 역할을 하기 때문이다. 석회는 펙틴의 칼슘염으로 중엽(세포분열로 처음에 생기는 세포간의 칸막이 벽)의 주요성분이 되고 또 세포벽속에서 펙틴의 카복실기 사이에 주고받는 것으로 세포벽 구조유지에 도움을 준다. 이것은 석회분이 체내에서 재이동하기 어려운 또 석회를 필요로 하는 막성분(펙틴)이 많은 식물만큼 석회함량과 요구성이 큰 경향이 있는 것의 원인이 되고 있다.
석회는 또 액포속에서 탄산석회와 석회 등이 결정으로 존재하고 체내에서 발생한 유기산을 중화시키는 역할을 하지만 이것도 석회 이동성이 부족한 한 원인이 되고 있다. 식물은 석회 흡수력은 인과 칼리에 비해서 약하다. 흙이 산성화 되면 흡수 이용할 수 있는 석회가 감소할 뿐만아니라 증가하는 수소이온이 흡수를 막기 때문에 요구량이 많은 식물의 종류에는 석회결핍증으로 빠트리게 된다. 흙이 건조하여 염류농도가 높아지고 흡수를 막을 수 있을 때도 석회결핍증을 일으키기 쉽다.
양배추와 배추의 속잎에 석회결핍증이 나타나는 것은 석회가 부족할 때 흡수된 석회분은 증산작용이 왕성한 외잎쪽으로 끌려가기 때문에 내부의 속잎이 결핍되기 때문이라 생각된다.
나. 석회결핍증의 대책
오이재배시 석회가 결핍하게 되면 먼저 병해에 대한 저항성이 떨어져 각종 병해가 발생하게 되고, 뿌리의 세포분열이 정지되므로 생장이 왕성한 부분부터 생장이 멈추게 된다.
그러므로 오이재배시 석회흡수를 적당히 하기 위해서는 정식하기 이전 15~20일전에 토양검사를 실시하여 토성에 알맞은 pH를 조정하여 석회를 시용하고 퇴비와 화학비료를 넣어주는 것이 상책이다.
석회결핍에는 토양에 부식질을 충분히 시용해서 토양에 완충능력을 높이고 가뭄과 과습의 피해를 낮추어야 한다. 만일에 결핍증이 생기면 제1인산칼슘 0.3%액을 3~4일 간격으로 3~4회 살포하고 추비시 질소분과 칼리를 약간 줄인다.
③ 마그네슘 결핍증
마그네슘은 엽록소를 구성하는 요소이다. 식물에 엽록소는 마그네슘을 중심으로 구성되기 때문에 녹색을 띤다.
그러므로 마그네슘이 결핍되면 엽록소가 감소하여 황백색이 되고 만다. 오이의 경우 어릴때는 증세가 전혀 나타나지 않다가 수확기에 이르러 나타나는 이유는 이때가 되면 마그네슘의 요구량이 많은데 뿌리에서는 흡수가 부족하기 때문에 잎에는 황백색을 나타낸다.
마그네슘의 결핍증이 나타나기 쉬운지대는 토양중에 마그네슘의 함량이 낮거나 최근에 시비량이 많아서 그로인해 각종 비료성분의 균형이 깨어져 있기 때문에 결핍증이 나타나게 된다.
가. 마그네슘의 성질과 역할
마그네슘은 엽록소의 구성원소이고 성숙한 녹색잎에는 0.3~0.5%정도 함유되어 있는 엽록소는 2.7%의 마그네슘을 가지고 있으나 이 형태는 마그네슘은 녹색잎속의 전함량이 10~20%정도이고 나머지 대부분은 원형질과 결합하여 사과산, 구연산 등의 유기산염으로 존재한다.
또 일부는 구연산과 펙틴산과 결합하여 부동태가 되고 곡물에는 낟알속에는 피틴산의 마그네슘염이 되어 집적된다. 유채와 같은 유지함량이 높은 씨앗에는 많이 함유되어 있다.
마그네슘의 생리작용으로서는 우선 광합성작용에 큰 역할이 있다. 이런 작용은 마그네슘이 엽록소의 생성에 필요한 외에 탄산고정에 필요한 인산화 반응에 관계하는 많은 효소작용을 돕는작용을 하기 때문이다(탄산가스가 당이 될 때까지 다양한 변화를 받지만 그때 변화를 받는 물질로 인산이 결합하여 화학반응을 받기 쉽다. 이것을 인산화 반응이라 한다). 마그네슘은 인산작용을 돕는 작용이 있으나 마그네슘은 효소 단백과 ATP 사이에 가교를 만들어 이에따라 인산화반응을 일으키게 하는데 깊은 관계를 갖고 있다.
마그네슘이 결핍되면 단백태 이외의 질소비율이 증가한다. 이것은 단백합성이 마그네슘결핍으로 저해되는 것을 나타내는데 원인은 세포속에서 단백합성을 하는 리보솜 이라는 입자구조의 보존으로 마그네슘이 역할을 하기 때문이고 글루타민 합성효소 등 질소에 관계하는 중요한 효소작용으로 마그네슘이 필요하기 때문이다. 이들의 경우 마그네슘은 효소와 그것이 작용하는 물질은 연결짓는 작용을 하고 반응에 한몫을 하고 있다.
마그네슘은 석회처럼 토양에서 용탈되기 쉽고 산성토양에서는 식물은 마그네슘결핍이 일어나기 쉽다. 마그네슘이 결핍이 되면 엽록소가 생기지 않게되기 때문에 잎은 황화 되지만 질소결핍과 다르고 엽맥부분의 녹색은 남는다는 특징이 있다. 마그네슘은 석회와는 달리 식물체내에서 잘 이동하기 때문에 부족하면 늙은 잎에서 새잎으로 재분배되고 하위의 잎에서 황화가 일어난다.
강우량이 많은 여름의 노지토양에는 염류가 집적되어 작물재배에 지장이 없으나 요즘같이 시설내에서 표토에 염류가 집적되어 장해를 일으키는 경우가 다반사 이다. 염류속에도 마그네슘은 과잉해가 나기 쉬운 것에 속한다. 마그네슘은 과잉증상은 잎색 등에서 잘 나타나지 않지만 뿌리의 발육저하가 현저하다. 이점이 석회의 과잉해와 다른 양분의 불가급태화 등 양분환경 악화를 두고 나타나는데 대해 마그네슘의 과잉해는 보다 직접적으로 생리적으로 나타나는 차이가 있다.
나. 마그네슘 결핍의 대책
우리가 채소를 재배함에 있어서 관수는 피수적이고, 노지에서는 강우에 의해 각종에 양분이 유실이 되는데 여기서 다량으로 유실되는 양분이 석회와 마그네슘이다. 그러나 재배자들이 석회는 알맞게 주고 있으나 마그네슘은 거의 주지 않고 있다.
채소재배에 있어서 흡수량을 보면 인산분에 가깝거나 약간에 적은량이 필요한데 이러한 채소에 시비량이 많으므로 체내의 칼리와 질소분의 함량은 높다. 따라서 체내 각 요소의 밸런스를 맞추기 위해서도 마그네슘은 늘 토양중에 적량이 존재하고 적량이 흡수되지 않으면 안된다.
채소재배에 마그네슘 결핍증상이 나타나는 곳에 마그네슘을 시용했다고 해서 대책이 세워졌다고는 할 수 없다. 즉 식물체내에 칼리분이 지나치게 흡수되어 있으면 길항작용에 의해 마그네슘 결핍이 되는 수도 많다. 따라서 시비를 계획할 때에는 토양중의 칼리농도가 지나치게 높지 않도록 칼리의 시비방법을 생각해둘 필요가 있다.
마그네슘은 잎으로의 흡수가 좋으므로 잎에 결핍증이 보이면 1~2%의 황산고토(마그네슘)을 7~10일 간격으로 5~6회 엽면살포를 해준다. 포장이 산성인 경우에 결핍증이 잘 나타나므로 수산화마그네슘을 300평에 60kg을 살포하고 분수호스로 전면관수를 실시하면 서서히 치유가 된다.
문 2. 저는 하우스재배를 15년간 하고 있습니다. 그런데 최근에는 시들음병도 문제가 되지만 선충이 발생되어 더욱 문제가 있습니다. 친환경적으로 하고 있기 때문에 화학약품은 사용이 불가능합니다. 친환경적으로 토양소독이 되는 방법을 알여주십시오?
답 : 우리나라의 시설재배에 년한이 점점 오래되므로 토양병해가 큰 문제입니다. 그런중에 상담하시는 분과 같이 친환경적으로 토양을 소독하려는 분이 많아져 더욱 문제가 있는데 최근에 일본에서 개발된 토양환원소독법을 권하고 싶습니다.
① 처리방법
그동안 많이 이용해오던 태양열소독법은 장마가 끝나고 고온기에 접어들었을 때만 활용할 수 있는 방법이었으나 새로이 고안된 토양환원소독법은 지온이 30℃만 올라가면 실시할 수 있는 방법으로 늦봄과 가을에도 할 수 있는데 외기온이 15~18℃만 유지되면 시설의 하우스에는 토양소독이 가능하다.
처리하는 방법은 먼저 신선한 쌀겨나 밀기울을 300평에 1,000kg을 골고루 뿌리고 로타리로 고르게 토양과 혼합을 시킨 이후에 70cm간격으로 분수호스를 펴고 관수를 하면서 표면에는 비닐로 멀칭을 해서 지온확보와 수분의 증발을 막으면서 토양을 일정기간 고온다습한 상태로 유지하는 것이다.
관수요령은 담수상태로 만드는 것이 아니라 중력수가 되어 하층으로 투수되지 않을 만큼 관수하는 것으로 토양의 공극에 모두 물로 채움으로서 산소공급이 안되는 환원상태로 만드는 것이다. 처리기간은 지온에 따라 밀폐기간의 차이는 있으나 보통 20일간이면 충분하다.
② 살균작용의 원리
종전까지 사용해오던 태양열 소독법은 태양열 만으로 살균을 해오던 것을 토양환원소독법은 태양도 물론 이용되지만 쌀겨나 밀기울이 발효가 될 때 토양속의 산소를 소모하므로서 최대한 환원상태로 만들어 유해균을 질식시키는 생물적 방제효과로서 이들 미생물은 토양공극에서 산소를 못 얻으면 토양성분중 산화물질에 결합된 산소도 분해시켜서 탈취하므로 토양은 극도의 산소결핍이 되어 사상균은 30℃의 낮은 온도에서도 쉽게 사멸하는 것이다.
또한 미생물이 급격히 증식되면 쌀겨나 밀기울이 분해될 때 발생되는 유기산이나 환원상태에서 증식되는 유산균이 분비하는 강산성의 유기산에 의해서 토양이 강산성이 되는 것도 병원균을 사멸시키는 원인이 될 수 있다. 이때 최저 살균지온인 30℃는 반드시 유지시켜야 하는데 한가지 원인은 쌀겨나 밀기울이 발효하여 유산균이 번식될 수 있는 온도이기 때문이다.
이와같이 토양환원소독법은 어려운 것이 아니며 지온과 환원조건에서 발생되는 몇가지 생물학적인 요인으로 소독되는 것으로 혼합하는 유기물과 충분한 관수 및 지온의 유지가 요점이라고 할 수 있다.
③ 쌀겨나 밀기울을 선택한 이유
토양환원소독법을 짧은시간내 효과를 얻기 위해서는 미생물을 단기간내 활성화 시켜야 하므로 이들이 좋아하는 먹이를 공급해야 되므로 쌀겨와 밀기울은 알곡식의 껍질을 깍아낸 것이므로 미생물이 쉽게 이용할 수 있도록 조직이 파괴되어 있고, 미생물이 좋아하는 당분이 많이 함유되어 있으며 단백질도 다량 함유되어 있기 때문이다.
이 재료는 미세하기 때문에 토양에 골고루 살포하기 쉽고 토양에 혼합이 쉬우며 특히 재료는 농가들이 구입이 쉽고 가격이 비교적 저렴한 것도 큰 특딩이며 살균효과도 뛰어나다.
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