재배관리(3) - 토양 관리

토양은 작물이 자라는 데 지지하는 역할뿐만 아니라 적절한 양의 수분과 양분을 저장 공급할 수 있어야 하며 유해한 물질의 집적이 없고, 양분 간의 균형이 유지되어야 하며 뿌리가 쉽게 뻗어 나갈 수 있는 조건을 갖추어야 한다. 이러한 조건은 일차적으로 토양의 물리적 특성인 토성, 토양구조, 토양 밀도와 통기성, 지온 등에 의하여 영향을 받게 되며, 다음으로 토양 양분의 상호작용과 유효도 등을 지배하는 토양의 화학적 특성인 토양 반응(pH), 양분 함량 등에 의하여 영향을 받게 된다.

 

가. 재배에 적당한 토양 환경

 

가지의 뿌리는 심근성이면서 분포가 넓으므로 토양 적응성이 커서 대부분의 토양에서 잘 자란다. 유기질이 풍부하고 토심이 깊은 충적토라면 가장 알맞은 토양 조건이라 할 수 있다. 그러나 지하수위가 높아 배수가 불량하여 과습한 상태에서는 뿌리 끝이 썩기 쉽고 청고병 등이 많이 발생할 수 있으며 줄기 또는 잎만 무성하고, 질 좋은 과실의 생산은 기대하기가 어렵다. 토양 산도는 약산성 (pH 6.0) 또는 중성 정도에서 잘 자란다. 가지는 건조에 약하기 때문에 충분한 수분이 있는 것이 좋다. 그러나 과습되지 않게 관리하는 것이 중요하며 뿌리가 깊게 뻗어 생육 중기부터는 가뭄에도 강한 편이다. 지나치게 건조하면 생육이 나빠지고 꽃의 발육이 불량해진다. 특히 단화 주화의 발생이 많고 과실의 비대가 더디고 광택이 없어진다. 시설 가지 재배지의 토양 화학성을 보면(표 6-1), 모든 성분이 적정 기준 값을 초과하고 있어 시설 재배지 토양 관리에 준하여 관리하는 것이 필요하다.

 

나. 토양 개량

 

(1) 시설 토양의 물리성 악화와 작물 생육

토양 물리성 개량의 기본적 방향은 첫째 작물에 필요한 양분과 수분의 저장력 즉 보비력과 보수력을 크게 하는 것이며, 둘째는 뿌리의 신장과 기능을 충분히 발휘 할 수 있도록 토양 환경을 조성하여 작물 생산력을 증진시키고 이를 영구히 보전하는 것이다. 이를 위해서는 유효 토심과 작토층을 깊게 하고 토성은 양토 즉 점토 함량 15~20% 부근으로 개량하고 유기물을 잘 공급하여 토양 공극량이 50%, 경도는 25mm 이내로 하고 배수를 촉진시켜 습해를 받지 않도록 해야 한다. 시설 재배지에는 거의 매일 또는 수일 간격의 관수로 토양구조가 파괴되고 빈번한 재배 관리나 수확 작업으로 인하여 토양이 견고하게 되며, 전·후작 사이의 토양 건조는 경운에 의하여 토양구조가 파괴되므로 통기성과 투수성이 불량하게 된다. 

토양 염류의 과다 집적은 토양구조를 파괴하여 토양의 용기량(容氣量)을 감소시키고 투수성을 저하시킨다. 채소 재배지에서 토양 수분 상태를 적절히 유지 및 관리하기 위해서는 표토의 용수량을 증진시키고 한편으로는 물의 지하 침투나 표면 배수를 촉진시키는 것이 중요하다. 표토의 용수량 증진방법으로서는 적당한 수분 시 경운, 멀칭, 객토, 고휴 재배 등이 있고, 하층토 개량법에는 불투수층 파쇄, 심경, 암거배수, 심근성작물 도입 등이 있으며 지표수 배수법으로는 휴립재배, 주변승수로 설치 등이 있다.

 

(2) 심토 파쇄

토층 개량은 토층이 단단하여 여러 가지로 작물 생육에 장해가 되는 토양을 깊이갈이나 심토 파쇄 등으로 딱딱한 작토층을 부드럽게 해주는 방법이다. 토층 개량은 흙살을 부드럽게 하여 공기와 수분의 원활한 유통으로 작물 뿌리의 왕성한 활동과 생장을 조장하는 효과가 크다. 시설 토양의 염류 집적 해소 및 토양 물리성 개선을 위해서 소형트랙트(25~30ps) 부착형 심토 파쇄기가 개발되어 실용화

되고 있다. 심토 파쇄 처리로 토양 EC는 4.16에서 1.59 dS·m-1로 감소시켰으며 오이 수량은 25% 증대되는 효과를 보였다(표 6-2).

 

(3) 배수 개선

토양 물리성 개량에서 가장 중요한 것은 토양의 배수 관리라고 할 수 있다. 배수가 나쁘면 호흡장해, 환원물질 축적 및 지온 저하 등에 의하여 작물 생육에 직접적인 악영향을 미칠 뿐만 아니라 병해발생이 심하거나 생육이 늦어져 과실의 성숙도 늦어진다. 토양 중에 10~15% 이상의 공기가 있어야 작물이 정상적으로 생육할 수 있으므로 배수 개선은 시설 토양 관리에서 매우 중요한 과제이다. 시설 원예 재배지에서는 관수 시설은 비교적 잘 되어 있으나, 배수 설비는 미비한 곳이 많기 때문에 과습에 의한 채소 생육 장해가 많고, 시설 원예 재배지는 논토양이 많기 때문에 지하수위 상승에 의한 습해도 많다.

토양 배수 개선은 보통 50~100cm 깊이에 10cm 내외의 유공 배수관을 토성에 따라 100~150cm 간격으로 설치한다. 습해가 우려되는 곳에서는 배수구를 깊게 하여 강우 시에 표면 유거수를 신속히 배수시켜서 작물의 근권에 공기가 충분히 유통되도록 만들어야 습해를 피할 수 있다.

 

(4) 유기물 시용에 의한 토양 입단화 증진

같은 토성이라 할지라도 토양 입자들의 결합 및 배열 정도에 따라서 토양의 양·수분 보유력과 수분 및 공기의 이동성이 달라진다. 토양 입자는 하나하나가 독립적으로 존재할 수도 있지만 대개는 여러 개의 입자가 모여서 하나의 큰 입자처럼 떼알 구조(입단화)를 만들어 존재하는 것이 보통이다. 떼알구조가 잘 발달된 토양은 입자와 입자들 사이에 다양한 크기의 틈새(공극)가 형성되고 이공극을 통하여 물과 공기가 쉽게 유통하게 된다. 작물 생육에 적당한 공극량은 50% 정도이다. 떼알 구조가 중요한 것은 기본적으로 공극을 형성하는 것으로 토양 수분함량, 통기성, 투수 속도, 배수 및 모세관 삼투력 등이 좋아져 작물 생육에 이롭고, 입단의 비율은 결국 수량에 큰 영향을 끼친다. 토양의 떼알 구조를 증진시키기 위해서는 짚류나 산야초와 같은 비교적 거친 유기물이 많은 퇴비를 매년 다량 시용하여 토양에 부식질 함량을 높여 주는 방법이 가장 효과적이다. 작물 재배 기간 중에 통로에 볏짚이나 왕겨를 깔아 토양의 다져짐을 방지하고 재배 후에는 양질의 퇴비로 활용할 수 있다.

다. 토양 반응(pH)의 교정

 

(1) 토양 반응과 작물 생육

토양의 산성 혹은 알칼리성의 정도를 토양의 반응이라 한다. 토양 반응은 토양 중에 존재하는 각종 양분의 유효도, 유해 물질의 용해도, 식물 뿌리와 미생물 체내의 생리화학반응 등을 좌우하는 매우 중요한 토양의 화학적 성질이다. 작물재배에 적당한 토양 pH는 작물의 종류에 따라서 차이가 있으나 일반적으로 약산성 내지 중성의 토양 pH에서 생육이 양호하다. 토양이 산성화되면 칼슘, 인산 등의 양분 유효도가 낮아지고 유용미생물의 활성이 저하되며, 알루미늄등 중금속의 용해도가 증가되어 작물 생육이 피해를 입기 쉽다. 또한 강산성이 되면 망간이 과잉 흡수되어 망간 과잉 장해가 발생한다. 산성토양에서는 시용한 비료의 효과가 떨어진다. 3요소 비료 중에서 인산이 가장 크게 영향을 받는 성분으로 pH 7.0에서 6.1로 낮아지면 인산질 비료의 유효도는 48%나 감소된다. 농작물의 생육에 적절한 토양의 pH는 무기질 토양에서는 6.5 정도이며 유기질 토양의 경우는 약 5.5 정도로 알려져 있다.

토양 pH가 7 이상으로 높아져 알카리성으로 되어도 식물의 생육에는 이롭지 못하다. 알칼리성으로 되면 미량 원소의 용해도가 떨어지게 되며 특히 철, 망간, 아연, 구리 등이 결핍되기 쉽다. 그러나 몰리브덴은 다른 미량 원소와는 달리 오히려 낮은 pH에서 유효도가 떨어진다.

(그림 6-3)은 토양의 산도에 따른 토양의 각종 양분들에 대한 유효도를 나타낸 것이다. 토양이 너무 산성화되거나 알카리성이 되면 양분의 불용화로 인한 결핍 또는 양분의 과잉 용출로 인한 독성으로 여러 가지 생리장애를 나타낼 수 있다.

 

(2) 산성토양의 개량

산성토양을 개량하는 방법은 석회 물질을 시용하여 토양 pH를 6.0~6.8 정도로 교정하는 것이다. 석회 시용 방법은 파종 15일 전 토양 전면에 고르게 살포한 후 경운, 로터리를 하여 토양과 잘 혼합해 주며 석회 소요량은 ORD 간이 검정법에 의하여 측정할 수 있다. 석회물질은 소석회, 탄산석회 등이 주가 되며 최근에는 고토석회도 많이 쓰인다. 용해도 또는 반응속도로 보아 생석회와 소석회는 속효성이며 탄산석회는 지효성이다. 석회와 인산질 성분이 직접 닿으면 인산이 불용성의 인산석회로 되어 인산고정이 일어난다. 따라서 석회를 미리 주어 산도를 교정한 후에 인산질 비료를 시용하는 것이 바람직하다.

 

(3) 알칼리토양의 개량

높은 pH(7.5 이상)를 적정 수준으로 낮추기 위한 방법으로는 황가루에 의한 중화법이 있다. 토양 pH를 1단위 낮추는데 필요한 황가루의 시용량은 토양의 완충능력에 따라서 다르므로 양을 정하여 말 할 수는 없지만 일례를 들면, 토양 pH 7.5에서 6.5로 pH 1단위를 낮추는데 필요한 황 소요량은 10a당 식양토의 경우에는 약 130kg, 모래가 많은 사질토의 경우에는 약 40kg 정도이다.

황가루를 처리할 때에는 적어도 아주심기 1개월 전에 하여야 하며, 토양 전면에 고르게 뿌려주고 토심 20cm 깊이까지 혼합되도록 심경과 로터리를 충분히 하여야 한다. 일시에 과다한 시용은 자칫 지나친 토양 pH 감소를 초래할 수 있으므로 한번에 10a당 150kg이 넘지 않도록 한다.

라. 토양 유기물 관리 기술

 

(1) 토양 유기물의 기능

토양 유기물은 토양 입단 구조, 통기성, 보수성, 양분 공급 능력 및 완충 능력 등 토양이 화학성에 영향을 미쳐 지력을 개선하는 데 도움을 주며, 토양 유용 미생물의 활성을 높이고 토양병원균의 활성을 억제하여 토양 전염성 병해를 억제하는 기능이 있다. 유기물이 많은 토양은 그렇지 못한 토양보다 생산력이 높기 때문에 토양에 일정량의 유기물을 유지 또는 증가시킨다는 것은 실제 농업에 있어서 중요한 과제이다. 특히 시설 재배지의 유기물은 매년 다량이 분해되어 소모되므로 이것을 유지 또는 증가시키기 위해서는 해마다 신선 유기물을 시용하는 것이 중요하다.

 

(2) 토양 유기물의 유지 및 증진 방안

경작지 토양의 유기물 함량을 높이는 방법은 다음과 같다.

∙모든 식물의 유체는 토양에 되돌려 주어야 한다. 즉 수확한 분량의 유기물은 토양에 환원시켜야 한다.

∙유기물이 토양으로부터 제거되는 수단인 토양 침식을 막아야 한다. 수량을 높일 수 있는 토양 관리법을 적용한다.

∙필요 이상으로 땅을 갈지 말아야 한다. 미생물에 의한 분해를 촉진하기 때문이다.

∙유기물을 시용할 때에는 토양의 조건, 유기물의 종류 등을 고려하여야 하며 윤작을 하여 질이 좋은 유기물이 많이 집적되도록 하여야 한다.

 

(3) 유기물 자재별 특성과 시용 효과

시설 재배에서 유기물을 시용할 때는 불량 유기물의 사용에 의한 작물 피해의 경우가 많으므로 이에 대한 주의가 요구되며 또한 미숙 유기물을 사용할 때에는 암모니아 가스의 발생 등에 의한 작물피해가 있으므로 사용 시기 및 사용량 등에 유의하여야 한다. 유기물 자재는 예전에는 볏짚류 중심이었지만 현재는 여러 가지 종류가 있다. 유기물 자재들의 특성을 파악하여 정확하게 사용하는 것이 대단히 중요하다. 유기물 시용 효과는 비료적 효과, 화학적 개량 효과, 물리성 개량 효과, 세 가지를 들 수 있다. 비료적 효과가 큰 것은 계분퇴비, 돈분퇴비, 하수오니, 식품산업 폐기물 등이 해당되며 효과가 적은 것은 톱밥, 왕겨와 같은 분해가 어려운 유기물들이 주류를 이루고 있다. 화학성 개량 효과는 인산, 염기함량 등에 의하여 판정되는데 돈분퇴비, 계분퇴비, 하수오니 등은 크나, 퇴비, 톱밥퇴비,

왕겨퇴비 등의 식물성 퇴비는 적다. 하수오니와 같은 오니류는 종류에 따라서 석회 등의 염기들이 다량 함유되어 있으므로 시용할 때 주의하여야 한다.

물리성 개량효과는 투수성, 보수성 등이 중심이 되므로 섬유질이 많은 목질혼합 가축 분퇴비, 왕겨퇴비 등이 효과가 크고, 돈분퇴비, 계분퇴비, 하수오니, 식품산업 폐기물은 적다. 대부분의 시설 토양은 양분이 과다한 실정임을 감안하면 금후에는 투수성과 보수성의 향상 등 토양 물리성 개선에 역점을 두는 유기물 증진 대책이 필요하다.