6. 영양장해

가. 마그네슘(Mg)

(1) 증상과 특징

마그네슘은 엽록소를 구성하는 요소로서 결핍되면 엽록소가 감소하여 수박 잎이 황변하고 광합성 작용이 나빠지게 된다. 또한 마그네슘은 식물체내에서 인산의 이동을 돕는 역할을 한다.

초기에는 착과절위 잎에서 나타나기 시작하여 서서히 부근의 잎으로 퍼지며 심할 때는 생장점 부위까지 미친다. 증상은 초기에 잎줄기 사이에 흑갈색의 깨와 같은 반점이 나타났다가 서서히 확대되어 잎 가장자리가 말려 올라가면서 잎 전체가 말라죽는 것이다. 이렇게 되면 잎의 동화능력이 떨어져 과일의 품질저하와 수량의 감소를 초래한다.

(2) 원인과 대책

수박의 촉성 및 반촉성 재배 시 과일의 착과가 많아지면 발생비율이 높아진다. 특히 건조한 토양조건에서 피해가 심하다. 토양내의 칼리와 칼슘의 함량이 과다할 경우 이들과의 길항작용으로 마그네슘의 흡수가 나빠져 결핍증이 나타나게 된다.

마그네슘 결핍은 착과수와 깊은 관계가 있어 착과수가 많으면 증세가 심하게 나타나고 착과수가 적으면 비교적 적게 나타난다.

증상이 나타난 뒤에는 엽면살포를 실시해도 거의 효과를 기대할 수 없으므로 착과 전에 미리 살포하여 잎의 마그네슘함량을 높여 둘 필요가 있다. 살포방법은 잎의 이면에 살포하는 것이 표면에 살포하는 것보다 흡수가 빨라 약제 살포하는 방법과 같은 요령으로 실시하면 된다.

토양관리는 칼리와 석회의 과다시용을 피하여 토양내 염기균형을 이루어야하고, 또 퇴비를 시용하여 마그네슘의 비효를 높이며, 심경 및 심층시비로 뿌리 분포를 확대시켜 주는 것이 유리하다. 즉, 마그네슘결핍증에 대한 대책은 토양관리를 적절히 하고 마그네슘의 흡수를 증진시킴과 동시에 강적심과 강정지를 피하여 과일 한 개당 충분한 잎면적을 확보하는 것이다.

이미 결핍증이 나타났을 경우에는 가급적 빨리 황산마그네슘 1~2%을 4~5일 간격으로 2~3회 엽면살포해 주면 효과가 있다.

나. 칼슘(Ca)

(1) 증상과 특징

칼슘은 잎내에서 대사작용을 할 때 생기는 유기산을 중화하여 세포액의 산성화를 막아주는 역할을 하면서 칼리와 같이 수박체내의 당분 이동에 관여한다. 또한 뿌리선단의 세포분열에도 작용하여 식물체내의 내한성, 내건성, 내습성 등을 높이는 역할을 한다.

칼슘결핍증상은 새로운 잎의 생육이 정지되고 전체적으로 위축현상이 나타난다. 엽색이 약간 농록색을 띠며 생장점의 신장이 정지되거나 위축되고 덩굴과 과일의 껍질에 코르크화 현상을 나타낸다.

칼슘은 식물체내에서 이동이 어려운 원소로서 수박의 아랫잎 보다는 생장점 부근의 위쪽 잎에서는 결핍증상이 나타나기 쉽다. 결핍증상이 나타나면 잎이 뒤쪽으로 말리고 잎 주위가 갈변되며 심하면 잎이 고사하게 된다. 수박 덩굴에는 위축 현상이 나타나고 생육후기에 과일의 배꼽이 썩으며 뿌리의 색깔이 갈변하게 된다.

(2) 원인과 대책

칼슘이 토양 속에 있어도 토양수분이 부족하면 토양중의 질소농도나 염류농도가 높아져 칼슘 흡수가 나쁘게 되어 결핍증이 나타난다. 또 질소를 과다하게 시용하면 길항작용에 의해서 상대적으로 칼슘의 흡수가 나빠지며, 습해를 받아서 뿌리에 상처가 발생했을 때에도 흡수력이 약해져 결핍증이 나타난다.

대책으로는 토양을 분석하여 칼슘이 부족한 곳에는 석회비료를 충분히 시용하는 것이 중요하다. 건조한 토양에서는 칼슘의 흡수가 나쁘므로 수분을 충분히 공급해 흡수가 잘 되도록 해준다. 또 퇴비를 많이 시용하여 완충력을 증대시키고, 건조와 과습 등 토양내에 갑작스런 변화가 일어나지 않도록 해주어야 한다. 응급대책으로 제일인산석회 0.2~0.5%액이나 염화칼슘 0.3~0.5%액을 3~4일 간격으로 2~3회 엽면살포 해주면 효과가 있다.

다. 붕소(B)

(1) 증상과 특징

붕소는 세포막을 만들고 있는 펙틴의 생성에 관여하며 식물체내 칼슘이동을 돕는다. 붕소는 체내에서 이동이 느리기 때문에 새로 나오는 생장점 부근의 잎에서부터 증상이 시작한다.

증상이 나타나면 생육이 정지되고, 덩굴의 통도조직이 피해를 입어 수박내로 양분이동이 나빠져 전체적으로 위축현상이 나타나며, 잎은 약간 농록색을 띠게 된다. 또한 꽃눈형성과 화분생성이 나빠져 착과율이 떨어지고 품질이 저하되고 수량도 감소하게 된다.

(2) 원인과 대책

붕소는 산성토양에서 쉽게 용탈되어 결핍증상이 나타나기 쉽다. 사질토에 다량의 석회질비료를 시용하면 붕소가 불용화되어 흡수가 나빠져 결핍증상이 나타나며, 건조한 토양이나 유기물이 적은 토양에서도 붕소결핍증이 종종 나타난다.

비료는 한 성분만을 과다시비하지 말고 계획성 있게 시용하도록 한다. 퇴비나 생볏짚을 가급적 많이 시용하여 토양수분의 급격한 변화를 막아주고 한발에 의한 양분 흡수가 나빠지는 것을 막아준다. 또한 석회질 비료를 과용하지 않도록 하고 결핍증이 나타나면 붕산 0.1~0.3% 수용액을 엽면살포해 주는 것이 좋다.

라. 철(Fe)

(1) 증상과 특징

철은 식물체내에서 가장 이동성이 나쁜 요소 중의 하나이며, 질소대사작용과 관계가 있으며, 식물체가 호흡작용을 할 때 산소를 운반하는 역할을 한다. 결핍증상은 생장점 부근의 잎부터 나타나게 되는데 처음에는 생장점 부근의 잎이 황변하다가 증상이 심하면 잎이 고사하게 되고 덩굴의 신장이 정지된다.

철결핍증과 망간결핍증을 구별하기는 대단히 어렵다. 철결핍증은 새잎이 전체적으로 황백색을 띠며 증상이 진행되어도 엽맥 사이가 갈색으로 변하지 않지만, 망간결핍증은 증상이 진행되면 될 수록 엽맥 사이가 갈색으로 변하여 고사하게 된다.

(2) 원인과 대책

철결핍증은 토양 내 철이 부족해서 나타나는 경우는 매우 드물다. 주로 인산 과용으로 철이 인산과 결합함으로써 부족하게 되거나 망간이나 구리 함량이 너무 많아 체내에 흡수된 철이 산화되면서 불활성화되어 나타나게 된다. 특히 강알칼리성 토양에서 발생하기 쉬우며, 지나친 건조․과습․저온 조건으로 수박뿌리의 활력이 나쁠 때 나타난다.

토양 내 인산함량이 많고 토양pH가 현저하게 높은 재배지에서 발생하기 쉬우며 인산비료의 과다시비로 철이 불용화되어 나타난다. 또한 토양의 지나친 건조․과습․저온 등이 원인이 되어 나타나기도 하고, 수박뿌리의 활력이 나쁠 때에도 나타난다. 구리와 망간의 함량이 토양 내에 과다하게 존재할 때는 철과의 길항작용을 일으켜 철의 흡수를 막으므로 철결핍증이 나타나게 된다.

토양pH를 조사하여 pH가 높은 곳은 되도록 석회질비료의 시용을 삼가하고 산성비료를 시용하여 약산성이나 중성이 되도록 해준다. 또한 인산함량이 지나치게 높은 포장은 경운 작업 시 깊이갈이를 해주거나 객토를 하여 토양을 잘 섞어 준다.

결핍증상이 나타난 곳에는 황산 제1철 0.5~1.0%액을 엽면살포해 주면 효과가 있다. 철은 체내 이동성이 매우 나쁘므로 1회의 살포량을 늘리는 것보다 살포횟수를 늘려서 1주일에 2~3회 정도 살포하는 것이 효과적이다.

마. 미생물제제 활용법

미생물과 인간의 관계는 문명과 함께 시작되었다고 말할 수 있다. 오래전부터 된장, 간장, 술, 청국장 등은 모두 미생물에 의해 만들어 지고 있으며, 치즈, 요구르트, 와인도 미생물에 의해 만들어진 것이다.

농업에서도 미생물은 다양한 분야에서 이용되고 있으며 퇴비제조는 미생물을 이용한 대표적인 기술이다. 이와 같은 미생물은 오래전부터 모르는 사이에 경험적으로 인간생활에 밀접하게 이용되어 왔다.

식물은 흙에서 영양분을 섭취하는데 흙에 시용된 비료는 그대로 식물에 이용되지 않는 것이 많고 또 비료 상태에서는 바로 유실되어 버린다. 토양미생물은 흙에 시용된 비료나 유기물을 식물이 이용할 수 있는 형태까지 분해하여 균체로 축적하고 있다. 비료분해 이외에도 미생물은 공기중에서 질소를 고정하거나 암석에서 미네랄을 끄집어내 이것을 균체에 축적하는 작용을 한다. 이 균체에 축적된 영양분은 비바람에 의해 유실되는 일이 없고 미생물의 번식에 따라 서서히 식물에 공급된다.

식물이 잎을 떨어뜨리거나 생물이 사멸하거나 하면 거기에 미생물이 번식한다. 미생물이 번식하면 식물은 서서히 분해되고 무기화되어 흙으로 변한다. 이 미생물도 결국 사멸하여 흙으로 변하게 된다. 흙으로 변한 물질은 다시 식물의 영양원으로서 흡수되어 물질의 순환이 이루어진다. 만약 미생물이 없다면 지구상은 생물의 유체로 덮여 버리게 된다. 이와 같이 미생물은 물질의 순환에 커다란 역할을 하고 있다.

이 순환은 결국 미생물이 살아가기 위해하여 다양한 것을 먹이로서 섭취하기 때문에 일어나는데 그 가운데서 미생물끼리도 서로 영향을 주고 받으면서 살고 있다. 미생물은 생존해 가기 위하여 자기의 생육환경을 만들어낸다. 이것이 미생물끼리의 Alleopathy라고 불리는 현상이다. 먹이의 경합, 물질의 생산, 기생 등에 의해 병원균을 살균하거나 억제하는 작용을 길항이라고 부르고 있다.

길항미생물을 이용할 경우 그것이 어떠한 자재인가에 따라 이용법이 달라지는데 크게 다음과 같이 나누면 편리하다.

우선 특정 길항미생물의 종균을 대량으로 배양한 것을 이용하는 경우이다. 연구기관 등에서 종균을 입수하여 그것을 자기가 배양하는 경우와 대량 배양되어 제제화된 자재를 이용한 경우이다.

또 하나는 시판 미생물자재를 이용하는 경우이다. 여기에는 직접적인 방제효과를 기대할 수 있는 것과 발효형 미생물이 위주가 되는 자재로 크게 나누어진다.

대량 배양된 미생물을 이용하는 방법은 크게 다음과 같은 방법으로 나누어 설명할 수 있다.

(1) 토양에 직접 투입

길항미생물을 대량으로 배양하여 직접 토양에 투입하는 방법은 일반적으로 토착미생물과의 경쟁에서 지게 되므로 대부분의 경우 효과를 기대할 수 없다. 또 토착미생물과의 경쟁에서 이겨 효과를 발휘할 수 있을 정도로 미생물을 대량 투입하는 것은 경제적으로 불가능하다고 생각한다.

다만 특수한 조건일 경우는 손쉽게 이용할 수 있어 효과가 없는 것은 아니다. 즉 포트재배와 같이 흙의 양이 적어 일정한 토양에 대해 대량 투입이 가능한 경우, 토양소독 직후 토착미생물이 적은 경우, 무기물 육묘 상토를 사용하여 토착미생물상이 단순한 경우, 이미 길항미생물이 정착한 곳이나 먹이가 있는 장소 등이다. 이러한 조건에서는 직접 투입방법도 유효하다.

(2) 담체에 흡착시켜 투입

토양에 직접투입 하면 대부분의 경우가 효과가 나타나지 않는데 이것은 투입된 미생물의 거처와 먹이가 없기 때문에 이미 토양에 서식하고 있는 토착미생물과 경합에서 지기 때문이다. 그래서 길항미생물을 토양에 정착시키기 위하여 길항미생물을 담체에 정착시켜 먹이와 함께 토양 속에 투입하게 한다. 즉 우선 인공배지에서 종균을 순수 배양한다. 이 배양물은 배지와 미생물의 혼합물이므로 먹이가 많고 그대로 두면 미생물이 변화하기 쉬우므로 물로 100배 희석하여 이것을 담체에 살포하여 흡착시켜 건조한다. 담체의 양은 중량비로 희석액의 100배 정도가 적당하다. 담체를 선정할 때는 길항미생물이 정착할 수 있는 담체라야 한다는 것이 전제 조건이다.

【길항미생물의 담체와 먹이 종류】

담 체	먹 이
피트모스, 제오라이트, 계란껍질, 버미큘라이트, 펄라이트, 숯	게껍질, 왕겨, 짚, 어분, 깻묵, 쌀겨, 목초액, 협분, 육분, 식초 골분

(3) 다른 작물과 접종하여 혼식

수박에는 친화성이 없지만 다른 식물의 뿌리에 친화성이 있는 길항미생물을 이용하는 방법이다. 우선 길항미생물을 배지에서 배양한다. 배양된 미생물을 희석하고 이것을 친화성이 있는 식물에 접종하여 이것을 수박과 혼식한다.

옛날부터 전승되어 온 박과류(수박, 호박, 박, 오이)나 과수류(사과)와 파속 식물의 혼식은 파뿌리에 공생하는 슈도모나스를 이용한 기술이다. 파, 부추의 혼식은 항균미생물을 접종한 파속 식물을 대상작물의 근권에 혼식하는 것으로 항균 미생물이 토양 중에 정착하여 수박의 덩굴쪼김병, 오이의 덩굴쪼김병, 멜론의 덩굴쪼김병이 방제되었다.

(4) 식물에 직접 접종

미생물제제를 100배 정도 희석하여 그 액에 정식묘를 담근다. 담근 후에는 될 수 있는 한 빨리 심는다. 미생물제제는 희석해서 사용하는 것이 중요하다. 균근균은 묘일 때 뿌리에 제제를 바르거나 묘상과 육묘상에 혼합한다. 이 때 숯을 섞어주면 효과가 좋아진다.

(5) 종자에 코팅

앞에서 말한 바와 같이 식물의 친화성이 있으며 특히 뿌리 친화성이 있고 종자와 혼합해도 생존 할 수 있는 길항미생물을 이용하는 방법이다.

종자에 코팅된 미생물은 식물이 발아하기까지는 휴면 상태이다. 그러나 식물이 발아하면 식물에서 배출된 물질의 영향으로 활성화된다. 이러한 증식을 개시하고 식물에서 배출되는 물질이 많은 뿌리 표면이나 근권에 정착한다.