참외 시설재배의 토양 오염
연작에 의한 염류집적 심화…뿌리혹선충 등 피해 가중
참외 연작재배는 철제 파이프 하우스로 시설이 바뀌어진 지난 1980년대 초부터 시작됐다.
특히 흡비력과 병해에 강한 호박대목에 접목 재배함으로 덩굴쪼김병 등의 피해가 해결되면서 5년에서 10년 이상 연작하고 있는 포장이 대부분이다.
또한 최근에는 겨울철인 12월에 파종하여 1∼2월에 본포에 정식한 후 3∼4월부터 시작하여 9∼10월까지 6∼7회 수확하는 연장재배를 하고 있어 담수상태에서의 벼 재배는 거의 하지 않게 되어 토양 염류가 축적되고 이에 따라 뿌리혹선충 등 각종 병해가 유발되고 있다.
염류집적과 피해
하우스재배는 노지 재배에 비하여 시설 내에서 작물을 집약적으로 재배하고 화학비료와 가축분뇨 등 시비량이 많아 대부분의 양분이 토양에 남게되어 염류가 집적되면서 토양조건이 가스 및 병해충 발생이 많아지게 된다.
또 강우의 영향을 받을 수 없는 하우스에서는 지표에서 지하로의 물 이동이 미약하고 관수에 의해서 물이 작토층 중에서 상하로 이동하게 되어 토양에서 시비양분의 물이 적게되고 토양 중에 남게 된다.
적토층에서 물이 상하로 움직임에 따라 이에 함유된 염류가 표토에 집적됨으로 염류장해가 발생하는 것이다.
시설재배에서는 폐쇄된 환경에서 작물의 재배횟수가 많고 고농도의 화학비료와 가축퇴비를 과도하게 사용하기 때문에 연작장애가 발생하며 따라서 이곳에서는 고양용액의 염농도(전기전도도)가 높아 작물의 양분 흡수를 방해하여 수량을 감소시킨다.
더욱이 작기마다 사용되는 가축퇴비와 화학비료가 지나치게 많아 작물이 흡수 이용하고 남는 것은 질산염 또는 염산염이 되어 해가 거듭될 수록 염류가 집적된다.
즉 염류가 토양 중에 집적되면 용액의 삼투압이 작물의 것보다 높게 되어 잎에서 증산하는 수분을 뿌리에서 제대로 공급하지 못해 작물은 수분부족으로 위조가 되고 생육장해가 발생한다는 것이다.
또한 토양에 비료 염기가 같은 비율로 남는 게 아니라 연작기간에 따라 요소간의 비율이 일정하지 않게 집적되어 양분간의 길항작용이나 상조작용으로 특정양분의 결핍이나 광잉흡수가 일어난다.
시설재배에서 토양 중 염류가 집적되는 것은 강우에 의하여 용탈 되거나 가스로 휘산 되지 못하고 폐쇄시키기 때문이며 그 결과 생리장해와 수량감소 및 품질저하 등을 가져오고 토양미생물군의 활력 저하로 시비효과 저조 및 가스 피해 등이 발생하게 되는 것이다.
염류집적을 막으려면…
이렇듯 토양의 표층에 염류가 집적되면서 물이 토양에 잘 침투하지 못하고 토양의 표면에서 물방울이 되거나 옆으로 흐르는 경우가 많다. 그밖에 염류가 집적된 토양은 작물을 재배하지 않고 방치하여 두면 표토에 흰가루가 나타나거나 푸른곰팡이 또는 붉은 곰팡이가 발생한다. 이러한 염류집적에 대한 토양을 보호하기 위해 다양한 방안들을 제시해 본다.
△시비의 적정화
시설에서는 비료의 용탈이 거의 일어나지 않으므로 노지 재배보다 시비량을 줄이고 연작 연수가 많을수록 비료 성분량을 줄여서 시용하며 추비위주로 시비하는 것이 필요하다.
또 토양정밀검정을 실시하여 염류집적 정도에 따른 적절한 시비대책을 수립, 사용하는데 부족한 비료만 적절히 사용해야 한다.
또한 비료성분의 삼투압 지수는 질소 질>칼리 질>인산 질 순으로 나타나고 물에 용해 속도가 느린 완효성 비료를 선택하는 것이 좋다.
△휴한기 피복물 제거
1∼2년에 한번정도 여름에 피복물을 제거하고 비를 충분히 맞히면 염류농도가 크게 저하된다.
빗물을 맞히는 기간을 길게 하거나 폭우 기간을 적절히 이용하면 효과를 볼 수 있다.
△담수처리에 의한 제염
휴작기 중에 담수 처리하는 것이 합리적이며 제염효과도 토성에 따라 다르게 200mm의 관수를 행하면 (그림) 과 같이 대부분 염류가 제거된다.
담수처리를 하면 일반적으로 칼슘, 마그네슘, 질산, 염소 및 황산 등이 크게 감소된다. 또한 벼를 재배하면 큰 효과를 볼 수 있다.
△객토 및 표토제거
객토 및 표토를 제거하는 방법으로 염류가 겉흙에 많이 쌓인 경우에는 5∼10㎝ 두께로 객토를 실시하거나 3∼5㎝정도의 겉흙을 긁어내어 비옥하지 않은 척박한 논밭에 객토로 이용하는 것이 좋다.
또한 30∼40㎝정도 깊이 갈이를 하면 제염효과 및 지력증진에 도움이 된다.
△유기물 증시
참외재배는 많은 양분을 흡수하기 때문에 화학비료만을 이용하면 토양 염류집적 현상이 가속화되기 때문에 가능한 퇴비 등의 유기물을 사용하는 것이 안전하다.
또 유기물은 다량원소와 미량원소를 생육 후까지 서서히 공급하는 양분의 저장고 역할을 하며, 토양 입단 구조의 발달로 통기성, 보수성, 완충성을 증대한다.
한편 부식은 토양을 갈색으로 변하게 하므로 지온 상승과 미생물 활동을 촉진하며 구리 같은 중금속 이온의 유해작용을 감소시키고 인산의 고정을 억제하는 역할을 한다.
과채류시험장 한 관계자는 『양직 유기물 시용 방법은 경운기에 완숙퇴비 3000㎏/10a을 사용하거나 특히 미분해성 유기물 볏짚 등을 1000㎏/10a정도를 잘게 잘라서 사용하면 토양 중 무기태질소가 유기화하면서 토양 중 질산 함량과 염류농도를 현저히 감소시키며 썩은 후에는 다시 양분으로 공급되어 효과가 있다』고 말했다.
△높은 이랑 재배
지하수위가 높은 논은 이랑을 30㎝ 이상 높여 배수가 잘되게 해 작물 생육상 토양에 공기가 차지하는 부분이 많아야 근권 확보가 잘된다. 또 이곳에서 재배하면 작물생육도 양호하고 수량도 많기 때문에 이랑을 높게 설치하는 것이 중요하다.
△토양수분적정관리
토양이 건조되면 염농도는 더욱 높아져서 작물은 생리적 한해를 받게 되고, 토양미생물은 급격히 활력이 저하되어 시비효과가 저조하며 지력이 급격히 떨어지게 된다.
그로 인하여 하우스 토양은 항상 적정 수분관리를 철저히 해야한다. 관수 방법은 점적관수 또는 관수호스를 통해 이랑 위에서 관수를 해야 근권의 염류집적을 억제할 수 있다.
△깊이갈이 및 심토반전
참외 시설재배에서는 대형농기계의 작업이 곤란하여 30∼40㎝정도의 깊이갈이 또는 흙을 뒤집는 심토반전을 40∼60㎝정도로 하면 토양 물리성이 개선되며 염류집적을 해소하는데 효과가 있다.
최근 심토 파쇄기를 이용하거나 소형 포크레인을 이용하며 심토반전을 하고 있는데 이 경우 재배횟수가 경과하면 속 흙의 염류가 상승하여 염류농도를 다시 높이게 된다.
일반적인 효과는 깊이갈이는 1년, 심토반전은 2년 정도 염류집적에 의한 장해를 방지할 수 있다.
△제염작물의 재배
여름철 고온기 작물재배가 어려운 휴한기를 이용하여 피복물을 제거하고 사료용 옥수수나 수수, 채소류 등과 흡비력을 강한 작물을 재배하여 수확하면 염류농도를 경제적으로 낮출 수 있다.
농업기술센터 토양담당은 『위와 같은 10가지 대책 중에서 종합적인 방법을 선택하여 염류집적대책을 실천하기 바란다』며 『재배작물 및 작기 등을 고려하여 후한기에 년 1회 담수처리를 2∼3주정도 실시하고 생고시용 및 깊이갈이를 실시하면 염류집적으로 인한 연작장해는 해소될 것으로 기대된다』고 전했다.