6. 토마토 시비관리

 

시비관리

토양 또는 무토양 토마토 재배를 위한 시비관리의 기본적인 목적은 가능하면 시비되는 비료량과 토마토가 필요로 하는 흡수량과 일치되게 맞추어 불필요한 비료사용을 줄이고 원하는 토마토 수량을 얻는 데 있다. 이렇게 작물의 요구하는 양과 시비량이 맞게 되면 토양에 비료가 축적되어 염류가 집적되거나 양분이 부족하여 생육이 불량하게 되는 일은 없을 것이다. 그러나 토마토를 재배하고 있는 대부분의 농가들은 토마토의 생육에 부족함이 없도록 필요한 양 이상의 비료를 토양에 시비하고 있는 실정이다. 그에 따라 노지재배에서는 강우가 있기 때문에 염류집적과 같은 장해는 쉽게 일어나지 않지만 비료나 가축분퇴비의 양분이 강우에 씻겨 내려가 강우나 지하수의 오염 원인이 되고 있다. 시설재배지내에서는 외부의 강우가 차단되어 있어 염류집적에 의한 생리장해 발생이 증가하고 있다. 이에 앞으로의 토마토 재배에서는 실질적으로 필요로 하는 양을 파악한 후 필요이상의 비료분이 토양에 집적되지 않도록 토양검정이나 엽병즙액 등을 이용한 영양진단 방법 등을 이용하여 능동적인 시비관리를 할 필요가 있다.

 

가. 다량원소의 영향

 

(1) 질소(N)

질소는 토마토의 생육과 수량에 가장 큰 영향을 미치는 원소로서 양분의 과부족에 따른 반응이 매우 다르다. 질소가 토양 중 부족하면 수체의 생장이 줄어들고 잎도 황록색으로 된다. 따라서 낙화가 많아지며 과실의 비대도 불량하여 불량과의 발생이 증가하게 된다. 반면, 질소가 과다해지면 수체가 영양생장 중심으로 변하여 지상부만 과번무 해지고 착과가 되더라도 과실이 작아지고 착색이 지연되는 등숙기가 늦어지고 병 발생이 증가하게 된다. 또한 질소가 과다하게 되면 토양 중의 칼리와 칼슘의 흡수를 방해하여 결핍증상도 발생하게 된다.

 

(2) 인산

인산은 꽃눈형성, 과실의 성숙과 세근의 발달을 촉진하고 추위에 견디는 힘을 키워준다. 인산이 부족하게 되면 과실의 수량은 감소하며 과실의 비대와 성숙이 불량해 진다. 토마토가 유묘 또는 정식 후 재배기간 중 잎 뒷면이 보라색으로 변하는 화청소가 생기는 일이 있는데 이러한 현상은 온도가 낮을 때 인산의 흡수가 불량하여 발생하는 현상으로 이때 인산을 엽면살포하는 것이 효과적이다. 토양에서 인산은 이동성이 적기 때문에 토양시비 시 전량 기비시용을 원칙으로 하며 토양의 작토층에 고루 분포하도록 시비하는 게 중요하다.

 

(3) 칼리

칼리는 과실비료라고 불릴 정도로 과실의 비대에 많이 요구되는 원소로서 재배기간 중 부족하지 않도록 충분히 공급하면 수량이 많아지고 과실의 품질도 좋아지며 병에 대한 저항력도 높이는 역할을 한다. 칼리는 생육 전반기보다 후반기로 갈수록 수체에서 많이 요구하는 원소로서 따라서 기비는 30% 정도 시비 후 나머지는 추비로 여러 번 나눠서 공급해야한다. 특히 칼리는 질소가 많아지면 흡수가 억제되는 길항작용이 있기 때문에 질소가 많은 곳에서는 칼리의 흡수가 불량해 질수 있으니 주의해야 한다. 또한 토마토는 칼리 비료가 많으면 식물이 더욱 많이 흡수하는 성질이 있어 과잉에 의한 생육억제와 쌍꽃 발생이 증가하는 문제가 발생할 수 있으며 마그네슘과 붕소의 결핍을 초래할 수 있다.

 

(4) 칼슘

칼슘은 일반적으로 토양교정을 위해 많이 이용되며 미생물의 번식, 부식의 분해 및 토양의 입단화를 위해서도 많이 이용된다. 칼슘(석회)은 토양 내에서 인산처럼 이동이 잘 안 되는 원소로서 물에 의해서만 이동이 되기 때문에 시비 시 비료의 효과를 얻기 위해서는 반드시 시비 후 관수를 해주어야 한다. 또한 칼슘은 식물체 조직을 강화시켜 각종 병에 대한 저항력을 높여주며 위조병과 청고병을 경감시킨다. 반면 부족하게 되면 배꼽썩음병이 쉽게 발생하게 되는데 근래에는 토양 중 칼슘이 충분한 경우에도 이러한 배꼽썩음병이 발생하는 일들이 늘어나고 있다. 이는 시설 내에서 다양한 원인들에 의해 발생되는 것으로 주된 원인중의 하나는 토양 내 양분의 불균형으로 칼슘의 흡수가 억제되는 환경이 첫째 원인으로 볼 수 있고, 또한 착과된 토마토가 일조가 좋거나 외기 온도가 높아짐에 따라 증산작용이 왕성한 경우 수체에서 수분흡수가 증가하게 되는데 이때 뿌리로부터 충분한 칼슘공급이 안되어 피해가 증가되는 경우들이 많다. 토마토는 특히 생장점이 있는 정단 분열 조직에서 칼슘의 요구도가 높아지는데 따라서 과실로 이동되는 칼슘이 상대적으로 정단조직으로 들어가는 칼슘양보다 적어지게 되어 과실에 칼슘이동이 부족하게 되어 배꼽썩음병이 많아지게 되는 것이다. 이때 피해를 경감시키는 방법으로는 칼슘 엽면살포를 이용하여 피해를 경감시킬 수 있다. 또한 실내의 환기를 통하여 다습한 환경이 되지 않도록 하는 시설재배환경 관리도 필요하다.

 

(5) 칼리(K) : 질소(N) 비율

토마토를 재배하는 데 있어 양분의 균형을 유지하는 게 매우 중요한데 그 중의 하나가 칼리:질소의 비율을 조절하는 것이다. 질소는 다른 어떤 다량 원소들 보다 토마토의 생육을 조절하는데 영향력이 가장 큰 원소로서 어느 일정시점까지 질소공급이 많아지면 토마토의 생육은 촉진된다. 그러나 K:N의 비율 또한 토마토 재배에서 매우 중요한데 비율이 높아질수록 즉 칼리의 함량이 높아질수록, 토마토의 생육은 더욱 느려진다. K:N의 비율은 토마토의 생육단계에 따라 달라지는데 첫째 화방에 꽃이 피었을 때 K:N 비율은 1.2:1 이여야 한다. 이 비율은 대부분의 작물들의 영양생장 단계 동안 나타내는 비율들과 같은 수준이다. 그러나 이 K:N 비율은 착과가 늘어나면서 증가되는데 그 이유는 이 시기에 흡수되는 칼리의 70%는 과실로 이동되기 때문에 칼리의 흡수량이 증가되어야 한다. 그리고 마지막 9번째 과방의 꽃이 필 때까지 이 비율은 2.5:1이 되어야 한다. 만일 착과가 많이 되어 있는 상태에서 칼리의 공급이 부족하게 되면 토마토 과실의 품질 중 맛이 떨어지게 된다.

 

나. 시비방법

 

토마토 시비를 하는 방법에는 여러 가지가 있으나 그 중 토양의 양분상태를 정확히 모르거나 토양검정이 불가능할 때는 작형 및 재배형태에 따른 표준 시비량에 준하여 시비를 한다. 일반적인 재배관리를 하는데 커다란 문제는 없을 것이다. 그러나 근래에는 비료양분의 이용성을 높이고 비료사용에 의한 지하수라든가 농경지 오염 등을 경감하고 작물의 필요로 하는 양분상태를 정확히 예측하기 위하여 토양검정에 의한 시비방법을 추천하고 있다. 이는 시설 내에서의 염류집적 방지와 연작장해 경감이라는 측면에서 매우 효율적이며 동일지역 내에서 지속적인 시설재배를 하는 곳에서는 검정시비를 통한 시비방법이 안정적인 수량을 얻을 수 있어 효과적이다.

(1) 토양검정에 의한 시비방법

 

(가) 질소시비량 산출

노지 재배를 하는 토마토 재배지에서는 토양유기물을 기준으로 시비량을 산출하는데 (표 9-9)와 같이 유기물함량이 증가함에 따라 질소시비량을 줄이며 26g/kg 이상부터는 300평당 19.2kg의 질소를 시용하도록 한다. (표 9-10)은 시설재배 완숙, 방울토마토에 대한 토양검정시비량을 산출하는 식과 예를 나타내었다. 일반적으로 과거에는 EC를 기준으로 질소시비량을 많이 산출하였으나 EC는 질산태 질소의 함량과 고도의 상관성을 나타내기는 하지만 실질적인 EC를 증가시키는 요인들에는 질산태질소 이외에도 많은 염류들이 관여하고 있기에 실질적인 질소시비량 산출은 질산태 질소를 기준으로 한 시비량 산출이 보다 효과적일 것으로 판단된다. 한편 시설 내 EC가 증가하면 수체의 생육뿐만 아니라 수량에도 영향을 미치게 되는데 시설 토마토(서광품종) 재배지에서는 토양 중 EC가 3.3dS/m 이상 됐을 때는 생육장해를 받기 시작하고 4.1dS/m 이상에서는 감수가 되기 시작하였다는 보고가 있다. 이러한 집적된 염류를 제거하는 부분에 있어서 시설재배 연작지에 농업용 제올라이트 처리는 토양의 EC를 낮추고(관행 2.2→1.8 ds/m) 상품과율을 관행 75% 대비 87%로 높였다는 보고가 있다. 또한 방울토마토(수확 : 2월 중순∼6월 상순)와 벼(재배 : 6월 하순∼10월 하순)를 매년 재배하면 토양의 EC를 미사질 양토에서는 3.6에서 2.0, 식양토에서는 5.9에서 3.6 dS/m으로 낮출 수 있다는 보고가 있다.

(나) 인산시비량 산출

일반적으로 인산비료는 전량 기비로 시용이 되며 토양검정을 통해 시비량을 산출하여 재배지에 균일하게 시용 후 뿌리가 뻗는 토층에 고루 인산 비료가 분포되도록 한다. 인산비료는 토양 내에서 이동성이 거의 없기 때문에 시비 시 세근이 주로 분포하는 부위에 시비가 이뤄지면 인산비료의 이용성이 높지만 표층에만 시비를 하게 되면 실질적인 인산 비료의 효과는 매우 낮아지게 된다.

(다) 칼리시비량 산출

우리나라 토양은 모암광물을 구성하는 광물이 카올린나이트(Kaolinite)로서 이 광물은 칼리를 많이 함유하고 있어 칼리 부족이 잘 일어나지 않는다. 그러나 토양을 개간하여 경작을 하면서 작물의 칼리 흡수량이 증가하게 되고 또한 다른 질소, 칼슘 및 마그네슘과 같은 광물질과의 양분경합 등에 의해 일부 작물들에서 양분결핍 및 과다증상이 나타나고 있는 게 현실이다. 특히 토양검정을 통한 칼리 시비량을 산출시 칼슘과 마그네슘의 함량을 고려하여 칼리의 시비량이 결정되는데 그 원인은 칼리는 마그네슘이나 칼슘과 같이 양이온으로서 어느 한쪽이 과다하게 많게 되면 다른 한쪽의 양분흡수를 방해하게 된다. 따라서 토양검정을 통한 시비량을 산출하여 적절한 양분간의 균형을 유지하도록 시비관리를 하는 게 무엇보다 중요하다.

(라) 석회시비량 산출

회는 농촌진흥청에서 개발한 ORD법(석회중화적정법)에 의한 석회소요량 산출을 통하여 시비량을 산정하는데 반석응액에서 더 이상의 색변화가 없을 때 까지 들어간 양을 계산하여 석회소요량을 구한다.

 

(마) 퇴·구비량 산출

토마토 재배 시 퇴구비량 산출은 (표 9-13)과 같이 질소시비량 산출 시 토양 중 유기물함량을 기준으로 할 때의 범위와 동일한 범위에서 시비량을 가감하여 퇴구비를 시용한다. 퇴구비 시용 시 주의할 부분은 퇴구비를 시용 후 바로 이랑를 조성하여 멀칭을 하고 작물을 심게 되면 작물의 뿌리가 쉽게 상할 수 있으므로 가능한 1개월 이전에 퇴구비를 시용한 후 부숙을 진행시킨 다음 멀칭을 하여 토마토를 심는 게 안전하다. 한편, 퇴구비는 종류에 따라 계분과 같은 퇴비는 수분함량은 적고 비료분함량이 매우 높기 때문에 이용되는 퇴비의 종류와 안전한 사용방법 등에 대해 관심을 갖고 이용할 필요가 있다(표 9-14). 또한 일부 농가에서는 가축분 퇴비는 비료가 아니라는 생각을 갖고 비료도 충분히 시용한 다음 퇴비도 많이 넣는 관행적인 시비습관을 갖는 재배가들이 있는데 이러한 시설재배지내 양분과다 축적을 조장하는 일로서 가축분 퇴비를 이용하게 될 경우 각각의 가축분 퇴비에 들어있는 양분의 함량을 고려하여 시비량을 줄이도록 해야 한다.

(2) 표준시비량에 의한 시비방법

토마토 재배 시 토양검정을 수행할 수 없는 경우 또는 토양 내 양분상태가 토마토 재배에 적합한 양분상태를 보일 때는 표준시비량에 의한 시비방법을 활용할 수 있다. (표 9-15, 9-16)은 완숙과 방울토마토의 노지와 시설재배 표준시비량을 나타내고 있다. 시설재배에서는 완숙과 방울토마토의 표준시비량 간에 큰 차이는 없으나 완숙토마토에서 질소는 기비:추비의 비가 57:43으로 기비의 시용량을 방울토마토에 비해 다소 높여 토마토의 초기생육에 질소의 이용성을 높인다. 반면 방울토마토에서는 후기생육에도 질소의 이용성이 완숙토마토보다 다소 높기 때문에 기추비의 비를 50:50으로 해서 추비 시 시비되는 질소의 양을 완숙토마토에 비해 높이는 게 좋다. 노지재배 완숙토마토에서는 시설재배에서보다 전체적으로 질소와 인산 및 칼리의 시비량이 많은데 이는 외부의 강우에 의해 유실되는 양분양을 고려하였기에 시설재배 작형에서 보다 시비량을 높게 한다. 토마토 재배에서의 시비위치는 밑거름은 포장 전면에 고르게 뿌리고 경운을 하여 토층 전체에 고루 섞이도록 경운을 하여 비료가 너무 표층으로 몰리지 않도록 한다. 웃거름은 토마토의 뿌리의 생장을 고려하여 작물체에서 먼 거리부터 시비를 하며 뿌리에 직접 닿지 않도록 주의하며 주도록 한다.

웃거름을 주는 시기는 정식 후 25∼30일경에 1차 추비를 하며 2차 추비는 웃름을 준 후 20∼25일경에 묽게 물에 타서 주는 것이 효과적이며 3차 거름도 20∼25일 정도의 기간이 지난 후 주고, 4차 웃거름은 생육상태를 보아가며 필요할 시 시용하도록 한다. 추비 시용 시 주의할 부분은 일정한 간격으로만 비료를 주다보면 수체의 생장을 너무 과도하게 영양생장으로 이끌어 과실의 착과불량 및 생리장해가 발생하기 쉽기 때문에 웃거름을 줄 때에는 수체의 생육 및 착화상태 등을 고려하며 적시에 적량을 주도록 주의해야 한다.

(3) 토마토의 양분 이용성

 

(가) 생육단계별 수체의 양분 이용성

토마토는 정식 후 활착이 되면 수체의 생육이 매우 왕성한 작물중의 하나로서 초기에는 양분 함량이 높게 유지되지만 생육 후반기로 갈수록 수체의 양분은 감소하는 패턴을 나타낸다. 호무스(Hochmuth, 1991) 등의 보고에 의하면 토마토 본엽을 기준으로 한 생육단계별 엽중 양분함량을 조사한 결과 전 생육기간에 걸쳐서 질소는 2.0∼5.0, 인산은 0.2∼0.6, 칼륨은 1.5∼5.0, 칼슘은 1.0∼2.0, 마그네슘은 0.25∼0.5%의 양분범위가 적정하다고 보고하였다(표 9-17). 국내에서 재배되고 있는 토마토 품종과 재배 작형에 따라 다소 차이가 있기는 하지만 양분의 과다나 결핍된 정도를 판단하는 데는 어느 정도 도움이 될 것으로 판단이 된다.

한편, 토마토 생육이 진행됨에 따라 암면재배 또는 무토양 재배에서는 각 생육단계별 최적의 생육을 얻기 위하여 공급되는 양분의 농도를 달리하고 있다. 질소의 경우는 첫째 과방 이후부터 70mg/kg으로 질소농도를 유지하다 생육이 진행됨에 따라 질소의 농도를 높여 수확기에는 150mg/kg의 질소농도를 유지하고 있다(표 9-18). 이는 초기에 질소농도가 높게 되면 수체가 영양생장 중심으로 변하여 착화도 잘 안 되고 꽃의 기형화 발생율도 높아지며 줄기만 굵어지는 등 생리적인 불균형이 초래되어 과실의 수량이 불량해지기 쉽기 때문이다. 따라서 초기의 농도는 낮게 관리하다 후기로 갈수록 과실로 전류되는 양분의 요구량도 높아지기 때문에 질소농도도 높이고 이와 더불어 칼슘, 칼리와 마그네슘 등의 농도를 높여 양분간의 길항작용이 발생되지 않도록 (표 9-18)과 같이 각 생육단계별로 공급되는 양분의 농도를 조절하며 양분관리를 하는 게 중요하며 인산은 재배기간 동안 50mg/kg의 농도가 적합하다.

 

(나) 실시간 간이영양진단을 활용한 양분이용

토마토를 재배하다 보면 앞서 보았던 것처럼 수체 분석을 통한 양분의 상태를 파악해야 하는데 이러한 식물체 분석 과정은 시간이 많이 소요되고 현장에서 장해가 나타날 때 바로 해결하지 못하는 문제점들이 있다. 이에 최근에는 토마토의 엽병즙액을 활용하여 재배현장에서 바로 엽병즙액을 채취하여 간이진단기를 이용하여 양분의 상태를 확인하는 방법들이 연구되어지고 있다. 반촉성 재배작형에서 전엽이 된 토마토 엽으로부터 위에서 10번째의 엽중 소엽의 엽병에서 즙액을 채취하여 각 시기별 양분의 상태를 진단하여 적절한질산이온(NO3-)의 양분 기준을 제시한 결과이다(표 9-19). 다음의 결과를 통하여 살펴보면 정식 후 6주가 되는 42일째부터 토마토의 엽병즙액은 7000∼8000mg/kg 범위에 있었으나 재배기간이 길어지며 온도가 높아지는 여름으로 갈수록 엽병즙액내의 질산이온이 농도가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 또한 이때 재배되어지고 있는 토마토 재배지 토양 내의 양분상태를 현장에서 바로 이용할 수 있도록 생토와 물의 비율을 부피:부피(v:v)로 1:2로 흙 100mL와 물 200mL의 비율로 넣은 후 1분간 강하게 진탕한 후 10분간 방치를 2회 한 다음 여과지로 여과한 후 여액을 질산이온 간이 진단기로 측정한 결과를 (표 9-19)에 나타내었다.

실험 결과 재배기간 동안 생토추출액 토양 내 양분의 농도는 150∼420mg/kg 범위에 있었으며 이 정도 범위의 질산이온(NO3-) 농도라면 토마토가 생육하는데 지장이 없을 것으로 판단된다. 만일 토마토 재배 중 (표 9-19)에 나타난 정식 후 일수에 따른 토양과 엽병즙액 내 질산이온의 농도가 너무 높거나 낮다면, 그 값을 기준으로 추비 질소비료를 더 공급해야 할지 아니면 줄여야 할지를 결정할 수 있을 것이다. 영양진단을 통하여 지나친 비료의 사용을 줄이고 적절한 분 상태에서 수량을 얻도록 하는 것이 실시간 간이영양진단 기술의 활용 방법일 것이다.