과채류의 저장성향상을 위해서는 알맞은 품종의 선택도 중요하지만 재배기간중에 적절한 시비와 관수, 시설내의 온도, 그리고 광조건 등도 잘 관리해야 한다. 본 연구는 오이 재배시 재배요인으로 중요한 토양수분의 함량이 오이의 저장성과, 아울러 몇 가지 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. (중략)
토마토의 병해는 우리나라에서 모두 13종이 알려져 있다. 그중에서 가장 피해가 큰 병해는 잿빛곰팡이병, 시들음병(위조병), 배꼽썩음병, 바이러스병이다. 이외에 잎곰팡이병, 겹둥근무늬병, 역병, 더뎅이병등이 발생하고 있으나 앞의 3가지 병해에 비하면 발생도 국부적이고 피해도 적다. 잿빛곰팡이병은 시설재배 농민들이 재배상 격고 있는 가장 큰 골칫거리중의 하나다. 일반노지재배에서는 장마철을 제외하고는 큰 피해는 없으나 시설재배의 저온다습한 환경과 관련하여 이 병이 대발생하여 흔히 큰 피해를 가져온다. 시들음병은 토양전염성 병해로 병원균은 외류의 덩굴쪼김병과 분류학상 같은 종류이나 병원성만 다른 곰팡이의 일종이다. 이 병은 토마토의 연작과 상관하여 그 발생이 점차 늘어나는 추세에 있다. 배꼽썩음병은 기생성인 생물에 의하여 발생하는 병은 아니지만 전염성이 있는 기생성 질병에 못지않게 많은 피해를 가져오는 병해다. 이외에도 피해가 큰 병해로 어느작물이든 문제가 되는 바이러스병해가 있다. 여기서는 농민들이 토마토재배에서 겪고 있는 문제병해를 중심으로 그 발생생태와 효과적인 방제대책을 알아본다.
원자력시설의 사고시 대기중으로 누출된 방사성물질에 의해 오염된 토양으로부터 재배된 농작물로 인한 인체노출은 각종 환경오염물질에 의한 인체영향 연구결과에 보듯이 직접적인 방사능에 의한 인체노출 못지 않게 상당히 중요하다. 이러한 섭식경로를 통한 노출은 각 나라마다 서로 다른 토양조건 및 작물체종류의 다양성등 다른 양상을 보이고 있어, 연구가 수행된 미국이나 유럽등지의 평가방법을 그대로 사용하면 국내의 토양에서 재배되는 농작물이나 이를 이용한 축산물에 따른 한국인의 독특한 섭취양상을 충분히 고려하여 평가하기 어려울 수 있다. (중략)
국민소득 향상으로 인한 소비자의 고품질 청정채소 및 화훼류에 대한 수요가 증가하면서 시설재배와 수경재배 면적이 급속히 증가하고 있다. 수경재배는 기존 농법의 문제점인 농작물의 중금속 축적, 연작장해, 지력의 약화, 농약 및 화학비료의 남용으로 인한 토양생산성 및 농산물 안전성의 저하 둥을 해결할 수 있는 작물 재배방식이지만 그에 상응하는 기계화 및 자동화는 매우 미흡한 실정이다. (중략)
우리나라에서 감자는 거의 연중 생산되며, 최근 저온저장고 등의 산지유통시설이 보급되면서 홍수출하에 따른 가격폭락 현상이 줄어들고 있다. 특히 겨울철 시설감자는 재배하기 쉽고 단경기에 출하되기 때문에 소득 작목으로 크게 부각되고 있으며, 그 면적은 약 1.500ha에 이른다. 그러나 이상기상에 따른 저온피해, 동해, 일조부족 등은 시설감자 생산에 종종 피해를 주고 있으므로, 온도와 토양수분, 광도를 최적 상태로 유지하는 것은 시설감자 생산의 기본적인 요소이다.
양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
생태계 내에서는 생명체에 의한 물질순환이 지속적으로 일어나기 때문에 이러한 일련의 과정이 차단된 조건 특히 시설재배지와 같은 폐쇄적인 시스템에서는 연작장해와 같은 복합적인 문제가 발생한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하는데 있어 필수적인 생물학적인 평가방법을 얻고자 우리 나라 중부지역 주요 시설재배지의 토양을 채취하여 작물종류, 재배년수등의 요인이 토양 미생물의 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 시설재배지의 토양전기전도도는 장미와 화훼재배지가 각각 $1.23dS\;m^{-1}$과 $1.32dS\;m^{-1}$으로 시금치 $3.59dS\;m^{-1}$와 참외 재배지 $3.46dS\;m^{-1}$인 원예작물 재배지보다 낮았다. 재배년수가 증가할수록 토양화학성중 유기물과 인산염의 함량이 증가하였다. 재배작물별 미생물서식밀도는 형광성 Pseudomonas 속이 배추, 상추 시금치 등의 엽채류 재배지에서 $40.7{\times}10^4{\sim}97.9{\times}10^4cfu\;g^{-1}$, 딸기, 수박, 오이, 참외 등의 과채류 재배지에서 $25.0{\times}10^4{\sim}91.7{\times}10^4cfu\;g^{-1}$ 이었으나 장미와 화훼재배지는 $113.8{\times}10^4{\sim}129.7{\times}10^4cfu\;g^{-1}$으로 원예작물 재배지역에 비해 높았다. Fusarium속은 장미와 화훼재배지의 $3.8{\times}10^2{\sim}4.0{\times}10^2cfu\;g^{-1}$에 비해 엽채류 $4.3{\times}10^2{\sim}16.3{\times}10^2cfu\;g^{-1}$, 과채류 $7.6{\times}10^2{\sim}30.0{\times}10^2cfu\;g^{-1}$으로 원예재배지가 상대적으로 높았다. 재배년수별 토양미생물수는 호기성세균, 중온성 Bacillus속, 고온성 Bacillus속 및 형광성 Pseudomonas속등이 11년 이상된 시설재배지에서 높았으나, 다양성 지수는 재배년수가 증가할수록 감소하였다. 토양 미생물체량인 Biomass 탄소는 호기성 세균, 방선균 및 중온성 Bacillus 속등의 미생물수와 정의 상관관계를 가지고 있었다.
시설재배조건하에서 토양의 질산태질소함량과 시용질소에 대한 배추의 수량반응 및 시비효율 등을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 토양의 $NO_3{^-}-N$함량은 배추의 수량 및 질소흡수량과는 유의한 정상관, 시비효율과는 유의한 부의 상관이 있어서, 시험전 토양의 $NO_3{^-}-N$ 310mg/kg정도 있으면 질소무비재배가 가능하였다. 질소시비량 추정회귀식에서 시험전토양의 질산태질소함량에 따른 배추의 질소시비량 추천식은 y=-1.424x+441.356(x:시험전토양의 $NO_3{^-}-N$, mg/kg, y:질소시비량 kg/ha)이었다.
시설 과채류 재배지의 뿌리혹선충의 피해경감을 위해서 경북도내 시설 오이 재배단지인 칠곡과 참외재배 주산지인 성주에서 1992년부터 1994년까지 3년간 방제시험한 결과 뿌리혹선충의 피해를 경감시키기 위한 토양개량 적기는 모래산흙인 마사토의 경우에 3년 붉은산흙인 경우 4년마다 하는 것이 효과적이고 농약과 조합한 오이의 방재시험에서 빗사마드 분제가 78.2%, 카보입제+토양반전+담수가 71.2%, 카보입제+담수가 66.3%이었으며 참외에서 살충제처리후 20일에는 77.7~80.6%의 방제효과를 보였으나 60일 후에는 33.7~49.5%로 방제가 낮아 후기에는 효과가 낮았다. 참외재배 논에서의 작부체계에 따른 뿌리혹선충 밀도 억제효과는 참외 재배후 담수하여 벼를 재배할 때에 벼 수확시 방제효과가 91.1%로 대부분의 선충이 사멸되었다. 각 처리구 공히 처리당시에는 뿌리혹선충 증식을 억제하였으나 생육추기로 갈수록 선충밀도가 증가되었다. 그러나 토양개량은 3년간 효과적이였으며 가장 경제적으로 선충의 증식을 억제하 수 있는 처리는 3년마다 한번씩 벼를 재배하는 것이었다.
인산이 과다하게 집적된 경작년수가 3, 8 및 16년 된 시설 재배지 토양을 대상으로 작물 연속재배에 따른 토양 무기태 인산의 형태별 함량 변화를 조사하고자 pot 재배실험을 수행하였다. 각 작물재배 전에 인산질 비료로서 용성인비를 사용하여 0, 100 또는 $200kg\;P\;ha^{-1}$(추천시비량), 200 또는 $400kg\;P\;ha^{-1}$(추천시비량의 2배)의 3수준으로 처리하여 옥수수-배추-배추-옥수수를 연속 재배하면서 토양 총 인산, 유효 인산 및 토양 무기태 인산의 형태별 함량을 정량하였다. 작물 재배 전 토양은 Ca-P와 Al-P 가 무기태 인산의 주성분으로서 총 인산에 대한 비율은 30% 이상이었다. 토양 중 이용성 인산과 Bray-1 P 간의 상관계수는 $0.839^{**}{\sim}0.952^{**}$, Lancaster P 와는 $0.895^{**}{\sim}0.967^{**}$, Olsen P 와는 $0.491^{**}{\sim}0.821^{**}$로서 토양 이용성 인산의 함량과 토양 유효인산 함량간에는 유의성 높은 정의 상관관계가 존재하였다. 작물재배에 따라 토양 이용성 인산의 감소량과 작물에 의해 흡수된 인산량 간에는 고도의 정의 상관관계가 ($r=0.644^{**}{\sim}0.822^{**}$) 존재하였다. 토양 이용성 인산 함량의 작물 재배회수에 따른 감소 경향은 1차 속도반응식으로 표현할 수 있었으며, 이 식을 이용하여 토양 이용성 인산의 함량이 $0.2mg\;P\;kg^{-1}$까지 감소하는데 소요되는 작물 재배 회수는 각 토양에 대하여 26~33회로 예측되었다. 토양 Al-P의 함량은 작물재배 기간동안 변화가 작았으며 작물의 인산 흡수량과는 상관관계가 없었다. 인산질 비료의 시용량과 관계없이 토양 총 인산에 대한 Fe-P의 비율은 작물 재배에 따라 증가하였다. 토양의 Ca-P 비율은 작물재배 전 토양에서도 30% 이상으로 매우 높은 수준에도 불구하고, 인산 무처리구에서도 작물 재배에 따라 지속적으로 증가하는 경향이었다. 작물 연속재배에 따라 토양 총 인산에 대한 reductant soluble-P의 비율은 인산 처리구에서는 변화가 거의 없었으나 인산 무처리구에서는 증가하는 경향이었으며, 토양의 residual-P의 비율은 인산질 비료의 시용량과 관계없이 작물 재배에 따라 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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