3. 시설원예지 토양의 개량 및 관리대책

가. 화학적 특성의 개량 및 관리대책

염류가 집적된 토양은 휴한기에 관수나 담수에 의해서 염류를 용탈시키거나 옥수수 등과 같은 흡비작물을 재배하거나 신선한 토양으로 환토, 또는 심토반전에 의해서 어느 정도 제염효과를 볼 수 있다. 그러나 토양이 건조하면 다시 염류가 상승하여 표토에 집적될 수 있기 때문에 절대적인 제거방법이라고 할 수는 없다. 그래서 농가에서는 여름철에 비닐하우스를 제거하고 빗물에 의한 염류를 씻어 내리거나 시설을 이동하는 방법을 사용하고 있지만 이 방법에도 문제는 있다. 용탈된 염류들이 하천이나 지하수의 오염원이 될 수 있으며, 시설에 대한 재투자로 경제적 부담이 가중되는 어려움이 있다.

그래서 시설재배지 토양에 대한 염류집적을 근본적으로 해결하기 위해서는 시설재배 원년부터 합리적인 토양관리를 위해서 과학적인 시비관리가 우선되어야 된다. 작물재배 전에 토양 및 관개지하수 중 비료성분 함량을 정밀 분석하여 부족한 양분만 화학비료나 부산물 비료로 보충해주는 시비방법을 사용하고 추비는 될 수 있는 한 관비방법을 이용하고 염류집적토양에는 적은 섬유질이나 탄소원의 유기자원을 시용하여 토양 중에 염류농도가 증가하는 것을 사전에 방지할 수 있도록 노력해야한다. 따라서 화학비료와 가축분 퇴비의 과다시용 및 인산집적을 억제하여 철, 망간, 아연 및 구리 등의 미량요소의 결핍을 방지하고 염류집적의 원인이 될 수 있는 염소(Cl-), 황산(SO42-) 등을 함유한 성분비료는 효율적으로 하여 모든 양분이 투여와 산출이 균형을 이루는 양분 균형수지에 의한 시비관리가 필요하다.

또한 시설재배지에서의 합리적인 토양수분관리는 수량증대, 품질향상, 소득향상, 비료이용 효율증진, 농약과 비료의 투입량 경감, 토양오염방지, 생력재배를 가능하게 한다. 적정 관개시기를 결정할 경우 텐시오미터를 이용하면 아주 간편하게 기준 눈금에 도달할 때 관개하면 된다. 최근에는 오이 시설재배 농가에서 텐시오미터를 이용하여 관개시기를 결정하는 겅우가 있다. 또한 토양수분함량을 측정한 경우, 토성별 토양수분함량과 토양수분장력과의 관계를 이용하면 관개시기를 판단할 수 있으며 관개량은 아래와 같은 식으로 산출할 수 있다.

관개량(톤) = 유효토심(cm)/10cm × 가비중× 재배면적(a)/10a × 100 ×

{포장용수량의 중량수분함량(%)-관개시의 중량수분함량(%)}

나. 물리적 특성의 개량 및 관리대책

토양의 물리성 중 보수성, 배수성, 통기성이 양호한 것이 기본이며, 포장수준에서의 배수의 좋고 나쁨이 중요하다. 논지대와 같이 지하수위가 높은 하우스에서는 암거배수 등의 시공이 필수적이며, 이와같은 경우에는 펌프에 의한 강제배수도 필요하다. 시설재배지의 암거재배는 토층 내 물리성 개선과 암거파이프를 통한 공기의 이동량 증가로 물의 이동량을 증대하고 하절기 고온을 감소시키고 근권을 확대하여 염농도를 저하하고 2~3m간격으로 설치 시 수량도 증수되며 논과 달리 세립토 부착에 의한 구멍 막힘이 없는 반영구적인 시설이다. 그러나 형편상 신규시설 시 과다한 시설비가 투입되고 암거배수시설 설치 시 과도한 토양교란이 우려된다. 설치된 이후에는 여름철 집중 강우 시 우선 침수되고 늦게 물이 빠질 뿐만 아니라 겨울철에는 얼었던 토양이 풀리면서 녹은 물이 아직도 얼어 있는 하우스 바깥으로 나가지 않고 하우스 안의 파이프 근처로 모이면서 오히려 겨울 침수해를 받는 경우가 발생되어 가장 안전한 방법은 평탄지 보다는 약간 높은 경사지에 설치 시 파이프의 끝이 바깥으로 나오게 한다면 안정된 재배가 가능할 것이다.

다음으로 작물의 근권분포역의 확대를 위해 심경기계를 활용하여 유효토층의 확대를 꾀하고 있으나, 아울러 층 전체의 화학성을 개량하는 것이 한층 효과가 높아진다. 심경용의 기계에는 여러 가지 형태가 있는데, 목적에 따라 기종을 선택하지만 심경과 동시에 토양을 개량하는 자재의 하층 시용이 가능하고, 동시에 토양 혼층성이 높은 심경, 혼층 로타리 등의 기계가 개발되어 실용화되고 있다. 유효토층(유효근군역의 깊이)은 50cm 이하가 바람직하다. 이 깊이까지는 산증식경도계로 15mm이하가 바람직하다.

토양물리성의 개량에는 양질의 거친 유기물을 시용해야 한다. 시설원예농가는 퇴비와 동시에 동식물 등의 유기질비료를 많이 사용하고 있다. 일본 전농의 조사자료에 의하면 유기질 비료를 사용하는 이유는 품질의 향상, 비효의 연장, 장해없는 안정된 사용 등이 많으나 연용 함에 따라 토양의 물리성 개선에 미치는 영향이 크고 작물의 안정생산에 기여하고 있는 것으로 생각된다.

5,000㎡의 하우스에 퇴비 2톤/10a를 시용한다고 가정하는 경우, 10톤의 퇴비가 필요하기 때문에 거친 유기물의 확보대책은 큰 문제가 된다. 퇴비의 생산은 원료의 확보나 노력이 많이 소요되어 정체되고, 바크(bark)퇴비 등의 구입품이 많아지게 된다. 한편, 축산폐기물, 식품공업폐기물 퇴비 등의 유효이용에 관하여 검토되고 있으며 토양개량자재로서의 활용이 기대된다. 이와 같은 토양개량자재의 사용에 있어서 자재의 품질(장해성)에 유의할 필요가 있다. 또한 다량으로 시용하기 때문에 시용에 있어서는 함유한 비료성분, 부성분에 대하여 고려할 필요가 있으며 시비량(특히 질소)을 결정하는 데에 비료성분을 감안할 필요가 있다. 금후 토양개량자재의 종류가 한층 다양화되어 유통될 것으로 예상되므로 그 내용이나 효과를 바르게 이해하여 사용할 필요가 있다.

한편, 유기물의 확보대책으로 윤작대책과 병행하여 청예작물을 도입하는 것이 유효한 방법으로 사례가 많다. 청예작물로서는 사탕수수가 많으며 청예옥수수, 귀리 또는 메리골드 등을 이용한 선충 대책도 겸하여 도입하는 사례가 있다. 유기물에 석회질소, 석회류, 인산질비료를 병용하여 분해촉진과 화학성의 개량도 동시에 실시할 수 있다.

고분자형 보수재, 단립형성 촉진재 등의 화학합성 물질은 현재 가격이 높고, 비용대비효과가 과제이지만 저렴화가 모색된다면 금후 기대되는 자재라고 생각된다.

과채류의 토양조성은 수량성이나 신선도를 우선으로 하고, 고당도나 감칠맛을 요구하기 때문에 아직 미숙한 채로 수확하는 채소와 완숙으로 수확하는 채소로 구분하여 생각할 필요가 있다.

일반적으로 전자인 오이, 가지, 피망에 대하여는 생육전기에 영양생장의 확보가 필요하기 때문에 근군분포역 확대의 효과가 높다. 한편 후자인 멜론, 토마토 등은 당분이 집적되는 시기에 수분스트레스를 주어서 관리하기 때문에 오히려 근군분포역의 제한이 효과적인 경우이며, 그 만큼 세심한 관리가 필요하다. 그 때문에 토양개량의 시점도 품질의 목표를 어떻게 설정하느냐에 따라 달라진다고 생각된다. 토경의 격리상재배는 근권의 환경조절9토양의 물리성의 개량)이 쉽고 특히 수분조절이 가능한 것을 이용하는 재배방법이며 고당도 토마토의 재배 등 차별화 상품의 생산에 활용할 수 있는 것으로 후자에 들어간다.

「스패드레인베드」등에 의한 대형 공장식 재배는 재배토양이 격리되어 있어 토양만들기가 쉽고 오히려 조제배지에 근접하고 또한 연작장해 대책으로서 증기소독이나 태양열소독이 쉬운 구조이어서 토양소독이 쉽다. 특히 수분의 조절을 용이하게 할 수 있어 과채류나 화훼 등 고품질 작물의 생산에 활용할 수 있다. 더구나 금후 요구되는 생력, 양질의 작업환경, 저농약재배 등이 가능하고 시설원예의 장래의 재배방법으로 기대된다.

다. 생물적 특성의 개량 및 관리대책

작물의 중장기적인 안정생산을 위해서는 작물과 토양미생물이 같이 건전하게 공조할 수 있는 환경을 만들 필요가 있다. 토양병해의 경감, 방제 면에서 보면 다양한 종류의 토양미생물이 높은 밀도를 유지하는 것이 중요하다. 그렇기 때문에 토양의 물리성과 화학성을 양호하게 하고양질의 유기물의 적정시용, 적절한 윤작(cleaning crop 포함)의 도입 등에 따라 미생물의 활성을 높이는 것이 유효하다.

태양열을 이용한 태양열 소독은 하우스의 보온특성을 활용하는 토양소독방법이며, 유기물과 석회질소의 시용으로 살균효과의 촉진과 토양개량을 실시한다. 처리 후의 퇴비시용에 따라 유용미생물의 증가를 꾀하면 효과가 있다는 사례가 있다. 농약에 의한 토양소독처리를 행한 후에 양질의 퇴비를 시용하는 것은 동일한 효과를 보인다.

현장에서 연작장해나 토양병해의 억제대책으로서 소위 미생물제나 검증되지 않은 비료가 사용되고 있으며 유통되는 상품수가 매년 증가하고 있다. 현재 유통되고 있는 것은 연용에 의한 예방적 효과나, 뿌리에 스트레스를 높이는 조건(강산성이나 고염류 등)의 포장에서 효과가 있는 경우가 있지만, 치유적 효과라고 단정할 수 없는 것이 많다. 연작장해나 토양병해의 억제대책으로서 미생물제나 검증되지 않은 비료에 대한 기대는 많아 유효한 자재나 사용방법의 개발이 기대되는 반면, 이들 자재의 성격상 효과에 대한 평가는 가지각색이므로 효과판정 방법의 평가지표의 설정이 요구된다.