3. 토양관리

가. 토양생산력 요인

과수원 토양관리는 과수원 관리에서 기본이 되는 작업으로 과실 종합생산체계(IFP)에서도 필수적이다. 과수원 토양관리는 표토관리, 시비관리, 물 관리 및 토양개량으로 구성된다. 그러나 이들은 각각의 독립적인 영역을 갖는 것이 아니라 서로가 연관되어 있으므로 종합적으로 생각하여야 한다.

사과나무의 토양적응성은 건조에 약하고 습해는 중간 정도인 작물이나 최근에 심겨지는 M.9는 더욱 약하다. 사과원의 생산력은 사과나무의 생육상태와 수량에 따라 평가되는데, 토양 반응은 미산성 또는 중성으로 사양토가 적합하다. 최근에는 과실의 품질을 더욱 중요하게 여기므로 관련 요인들을 종합적으로 고려하여 수량은 물론 품질향상에 역점을 두어야 한다.

표 55. 사과나무의 토양 적응성
토양조건	토 심	토양반응	내건성	내습성	비료감응도
유기뮬이 풍부한 양토～사양토	깊어야 함 (60㎝)	미산성, 중성 (pH 6.0～6.5)	약	중	질소에 민감

(1) 물리적 요인

사과나무는 뿌리가 주로 깊게 분포(심근성)하고 있어 생육은 전 토층의 영향을 크게 받는다. 따라서 뿌리가 비교적 용이하게 신장할 수 있는 토층의 깊이(유효 토심)에 따라 나무의 생장과 결실력이 결정된다.

사과나무의 생산력과 가는 뿌리가 발달하는 토층의 깊이와 관계를 보면 가는 뿌리가 발달하는 토층의 깊이가 깊을수록 과실의 수량이 안정되고 높은 수량을 유지하는 경우가 많다. 가는 뿌리가 신장하는 토양구조에 관계되는 토양의 물리적 요인으로서는 토양의 삼상분포, 토양의 굳기, 투수성, 공극률 등이 있다.

삼상분포는 고상, 액상, 기상의 구성 비율로서 사과재배에 적당한 비율은 고상 40～50%, 액상 20～40%, 기상 15～37%이다. 토양의 굳기는 뿌리의 신장과 밀접한 관계가 있어 산중식 경도계로 24㎜이하가 되어야 뿌리가 자랄 수 있는 것을 볼 수 있고 29㎜이상이 되면 전혀 생장하지 못한다. 투수성은 투수계수 2.7㎜/시간을 표준으로 하고 있다.

표 56. 우량 및 불량주의 뿌리 직경별 건물중 (단위 : ㎏/주)
구 분	뿌 리 직 경 (㎝)
	0.20이하	0.21 이상
우 량 주	1.3	6.8
불 량 주	1.1	8.3

(2) 화학적 요인

사과나무의 생장이나 과실의 생산에 영향을 주는 화학적 요인은 염기치환용량(C.E.C), 양분함량, 염기포화도, 산도 등이 있다. 토양의 산도(pH)가 낮을수록 즉 산성이 강할수록 양분의 유호도가 떨어지고 철, 망간 등의 미량원소가 과다하게 침출되어 사과나무 생육과 수량이 감소하게 된다.

토양의 보비력은 보통의 시비조건에서는 사과나무의 생장에 직접적인 영향은 적지만 간접적인 영향으로서 농도장해 발생의 난이, 질소의 비효 발현의 빠름과 늦음, 비료분의 유실의 난이 등이 나타난다. 대체로 보비력이 적은 토양은 모래 함량이 많고 유기물 함량이 적은 토양이며 보비력이 큰 토양은 점토와 유기물 함량이 많은 토양이다.

양분이 많고 적음에 대해서는 뿌리가 양분을 흡수하는 장소(위치)와 관계가 깊지만, 가는 뿌리가 분포하는 지하 30㎝까지는 시비를 포함한 토양관리에 의하여 인위적으로 조절이 가능하다. 그렇기 때문에 질소, 인산, 칼리 등의 주성분에 대해서는 거의 문제가 없고, 칼리와 칼슘 및 마그네슘의 양적 균형이 문제가 된다. 또한 붕소와 같은 미량요소도 충분히 존재하여야 한다.

품질이 좋은 사과가 생산 될 수 있는 토양 단면은 상부 30㎝ 정도는 양토로 유기물 함량이 많고 구조가 발달되어 있으며 하층은 모래나 자갈이 많아 배수가 잘 된다.

나. 표토관리

과수원 표토관리 방법은 깨끗하게 관리하는 청경재배, 풀이나 원하는 작물을 키우는 초생재배, 표층에 피복하는 피복재배(멀칭재배) 등으로 나눌 수 있다. 이들 방법은 어느 방법이 절대적으로 좋을 수는 없으며 각각의 장, 단점이 있다. 따라서 표토관리는 수령, 기후, 과원의 위치, 토양비옥도 등에 따라 관리방법이 다르다.

(1) 효과적인 제초제 이용 방법

(가) 과수원 잡초의 종류 및 생태

과수원에 발생하는 잡초는 크게 화본과, 방동사니류 광엽 잡초로 구분되고, 생태형도 1년생, 월년생 및 다년생 잡초로 매우 다양하다. 이들 잡초는 지역이나 과원에 따라 다소 차이는 있으나 4∼5월에는 냉이, 둑새풀, 개밀, 크로바, 쑥, 망초 등이 많이 발생되며 6∼7월에는 바랭이, 강아지풀, 달개비 등과 쑥, 여뀌, 명아주 등의 광엽 잡초의 생육이 왕성해진다.

5월 초순 이전에는 기온이 낮아 잡초의 생육속도가 느려 큰 문제가 되지 않지만 기온이 높아지는 5월 이후에는 생장속도가 급격히 증가되므로 철저히 방제에 힘써야 한다. 특히 5∼6월에는 나무와 잡초 간에 양, 수분의 쟁탈이 심하기 때문에 잡초방제를 철저히 한다. 7∼8월의 고온기에 과수원 전면을 청경으로 관리하면 토양온도가 높아져서 유기물 분해가 촉진되고 뿌리에 나쁜 영양을 미치기 때문에 고온기에는 수관하부는 청경상태로 유지하고 직사광선을 받는 수관 사이는 초생재배를 하여 토양온도의 상승을 억제하여 주는 것이 효과적이다. 8∼9월에는 바랭이, 개비름 등의 일부 잡초는 생육이 계속되지만 대부분 8월 중순 이후에는 생육이 중지되거나 미약해지므로 잡초방제에 큰 문제는 없다. 따라서 과수원에 잡초가 문제되는 기간은 대개 5월 초순 이후부터 8월 중순까지 약 4개월로 이 기간에는 초종에 따라 제초제의 종류 및 살포시기를 결정해야 한다.

표 57. 과수원에 발생되는 초종
구 분	생 태	초 종
화본과 잡초	일년생	바랭이, 강아지풀, 왕바랭이
	월년생	둑새풀
	다년생	띠
방동산이류(사초과)	일년생	방동산이, 참방동산이
	다년생	향부자
광엽 잡초	일년생	쇠비름, 닭이장풀, 명아주, 여뀌
	월년생	냉이, 망초, 갈퀴덩굴, 지칭개
	다년생	쑥, 메꽃, 쇠뜨기, 토끼풀

(나) 제초제의 종류 및 사용방법

과수원에 사용되는 제초제는 살초기작에 따라 접촉형과 이행형으로 구분된다.

1) 경엽처리 제초제

경엽처리 제초제는 크게 이행형과 접촉형 제초제로 나누는데 이행형 제초제는 살포 후 효과가 서서히 나타나는 반면 접촉형은 살포 후 수 시간 내에 나타나며 특히 이형형 제초제는 뿌리까지 고사시키는 특성이 있어 이행형 제초제를 계속 사용할 경우는 과수원 잡초의 우점상태를 쉽게 바꿀 수 있다.

접촉형 제초제는 그라목손과 바스타가 대표적 제품으로 잡초의 경엽에 닿아 흡수된 다음 햇빛을 받게 되면 수 시간 내에 효과가 나타난다. 잡초의 종류별 살초효과를 보면 냉이, 둑새풀, 망초 등은 거의 완전에 가까운 살초효과를 보이나, 쑥, 띠, 여뀌, 크로바 등은 시간이 흐름에 따라 다시 재생된다. 따라서 그라목손과 바스타 등의 접촉형 제초제는 1년생 잡초가 문제되는 과원에 살포하는 것이 효과적이며, 쑥, 여뀌, 띠 등이 많이 발생되는 과원에서는 이행성 제초제를 이용한 다음 그라목손과 같은 접촉형 제초제를 이용하는 것이 더욱 경제적이다. 그리고 그라목손은 1일중 햇빛이 강하게 쪼이는 한낮보다 해질 무렵이나 구름이 있을 때 살포하는 것이 더욱 효과를 높일 수 있다.

표 58. 그라목손의 초종별 살초효과(원시 : 1977)
구 분		초 종
		쑥	띠	냉 이	둑새풀	망 초	여 뀌
1차처리 (5월12일)	처리 10일 후	86.6	76.6	100	100	100	85
	처리 20일 후	48.3	58.3	100	100	100	80
구 분		초 종
		쑥	명아주	바랭이	크로바	방동산이	메 꽃
2차처리 (6월28일)	처리 10일 후	91.7	100	98.3	85.5	100	80
	처리 20일 후	75	100	100	67.3	100	75

이에 반해 이행형 제초제는 잡초의 뿌리까지 죽이는 동시에 살초 효과도 서서히 나타나는 특징이 있으며 이행형 제초제인 근사미는다년생 잡초보다 1년생 잡초에, 광엽 잡초보다 화본과 잡초에 살초효과가 높다. 대체로 글라신 액제는 바랭이, 둑새풀, 냉이, 쇠비름 등은 저농도로 살포해도 효과가 좋으나 쑥, 여뀌, 메꽃 등의 다년생 광엽잡초는 고농도(10a 당 400∼600㏄)로 살포하여야 효과가 좋아진다. 따라서 글라신액제는 쑥, 크로바, 띠, 여뀌 등의 잡초가 문제되는 과수원에 사용하는 것이 약제의 특성상 효과적이며 사용 시기는 잡초의 생육초기보다 생육중기인 초장이 25∼30cm 정도 자랐을 때 살포하면 살초효과가 서서히 나타나는 동시에 고사된 잡초가 토양을 피복하여 2차 발생되는 광발아 잡초의 발아를 지연시켜 제초효과의 지속기간을 연장시킬 수 있다.

표 59. 글라신액제(근사미)의 초종별 살초효과
구 분		초 종
		둑새풀	냉 이	쑥	띠	여 뀌	명아주
1차 처리 (5월12일)	처리 10일 후	95	95	65	37.5	40	95
	처리 20일 후	100	100	89.3	87.5	81.6	100
구 분		초 종
		여뀌	바랭이	바피	방둥산이	메 꽃	쇠비름
2차 처리 (6월28일)	처리 10일 후	38.3	100	50	53.3	25	40
	처리 20일 후	76.7	100	100	100	45	67.5

경엽처리 제초제는 약제별로 각 초종에 따라 살초효과에 차이가 있으므로 이용할 경우 10a 당 약제비용, 과수원의 초종 및 약제종류에 따른 이용방법 등을 감안하여 적기에 사용하면 경제적인 잡초방제가 가능하다.

2) 토양처리 제초제

현재 과수원에서의 잡초 발아 전 토양처리 제초제의 이용은 아직 일반화되지 않고 있는 실정이다. 이는 과수원의 제초작업이 1년생 밭작물과 같이 거의 완전한 청경재배의 필요성이 강조되지 않고 초종 또한 1년생뿐만 아니라 월년생(둑새풀 등) 및 다년생 잡초가 함께 자라고 있어 발아 전 제초제만으로는 충분한 제초효과를 기대할 수 없기 때문이다. 따라서 잡초발아 전에 살포하는 토양처리 제초제의 합리적인 이용방법은 이미 발생된 잡초를 경운 또는 경엽처리 제초제를 사용하여 잡초를 고사시킨 다음 살포하거나 잡초 초장이 5∼10㎝ 정도이고, 잡초 발생밀도가 낮을 때 파라코 액제 또는 글라신 액제와 같은 경엽처리 제초제를 혼용하여 살포하면 효과적인 방제이용이 가능하다. 특히 이들 토양처리 제초제는 1년생 광발아 잡초에는 효과가 좋으나 쑥과 같은 다년생 잡초에는 효과가 떨어지므로 다년생잡초가 많은 과수원에서는 글라신액제와 같은 경엽처리 제초제로 제거시킨 후 이용하여야 한다.

(2) 초생 재배

(가) 재배 방법

초생 재배는 자연 초종이나 농가가 원하는 초종을 선택하여 재배를 할 수 있다. 일반적으로 자연 초종은 토양의 수분함량에 따라 초종이 바뀌기 때문에 인위적으로 바꾸는 것은 곤란하며 초종에 따라 토양 수분함량이 관리되어 온 과정을 추측할 수 있는 좋은 자료가 되기도 한다. 인위적인 초종은 원하는 목적에 따라 화본을 심거나 목초를 재배하여 이용한다. 이들은 예초하는 시기에 따라 질소 및 유기물 생성량이 다르다.

(나) 초생 효과

초생재배는 토양의 물리·화학성을 개선할 수 있으며 일시적인 질소의 과잉을 방지하고, 콩과식물의 경우 공기 중의 질소를 이용하여 비료를 절감할 수 있다. 콩과 식물의 질소 고정량은 초종에 따라 다르며 알팔파 125～335, 레드클로버 85～190, 콩 65～115, 헤어리벳치 90～155, 완두 80～150(㎏/㏊/년)으로 알려져 있다.

우리나라의 사과원은 경사지에 위치하여 표토의 유실과 함께 양분이 함께 유실되는데, 침식이 심할수록 사과나무의 생육이 현저히 감소하므로 이런 과원은 초생재배를 하여 침식을 줄이고 수관하부는 부초 또는 보온덮개, PP필름 등으로 피복을 하여야 한다.

표 60. 토양침식과 사과나무의 생육
침식 정도	간 주(㎝)	나무폭(m)	나무높이(m)	수관용적(㎡)
약	112.2	8.60	3.81	139.6
중	102.9	7.58	3.07	84.4
강	93.8	7.38	2.59	64.5

표토관리 방법에 따른 비료 성분의 없어지는 양을 측정하면 청경재배가 초생재배에 비하여 비료의 없어지는 양이 많아진다. 따라서 사질토양이나 경사지 토양에서는 초생재배를 하는 것이 유리하다.

표 61. 표토 관리방법에 따른 5년간 비료 유실량
표토관리	유 실 량 (㎏/10a)
	질 소	인산(P2O5)	칼리(K2O)	석회(CaO)
초 생	43.1	0	21.6	374.2
청 경	128.5	0	31.9	588.4

(다) 초생재배 문제점

작업 관리상 노동력이 많이 들고 관리가 불편하며 조건에 따라 나무와 양, 수분의 경합이 발생할 수 있다. 초생재배를 하면 나무와 풀이 양, 수분의 경합을 벌이게 되는데, 오차드그라스가 흡수하는 질소량이 사과나무가 흡수하는 양보다 훨씬 많다. 따라서 청경재배를 하거나 수관하부를 청경으로 하는 것이 사과나무의 비료 흡수만을 생각하면 유리하다.

표 62. 무질소 사과원의 질소 흡수량 (단위 : ㎏/주)
흡 수 작 물	질소 흡수량(㎏/10a)
	1977년	1978년
사과(홍옥)	7.4	9.0
초생(오차드글라스)	14.5	13.3
계	21.9	22.3

(3) 피복재배(멀칭재배)

멀칭재배는 유기물 재료가 되는 볏짚, 왕겨, 풀 등을 덮어 주는 방법과 보온덮개나 P.P. 등 농자재를 피복하는 방법으로 토양침식 방지와 토양수분 유지 및 풀의 발생을 억제하는 목적이 있으며 볏짚이나 풀 등의 피복은 비료의 공급효과와 토양 유기물 함량을 높일 수 있는 이점도 있다. 그러나, 비용이 들고 피복재료 특성에 따라 관리방법을 달리하여야 하며 피복 재료의 특성을 제대로 이해하지 못하고 관리하면 피해가 클 수 있다.

피복 재료로 최근에는 보온덮개, PP필름, 볏짚 등을 이용하는데 이들도 각각의 장, 단점이 있다. 보온덮개를 이용할 경우 제초제를 이용하지 않고 표토관리가 가능하며 수분 및 온도관리에 효과가 있다. 보온덮개를 일정한 시기에 뒤집어 주지 않으면 풀이 보온덮개 위로 침범하기 때문에 효과가 없다. 보온덮개는 5월 중순에 수관 하부에 피복 후 6월 장마 전에 골 사이로 뒤집고 장마가 끝나면 다시 수관 하부로 뒤집어 보온덮개 위에 잡초가 발생하지 않도록 하여야 하고 ‘후지’ 품종은 수확 40일전에 다시 골 사이로 뒤집어 10월에 질소 흡수를 억제하여 착색을 촉진하여야 하는 번거로움의 단점이 있다.

최근에는 PP필름을 이용하고 있는데 PP필름 피복은 설치가 쉽고 피복한 후 뒤집지 않고 연중 사용하기도 할 수 있는 장점이 있으나 풀이 한 번도 자라지 않기 때문에 물리성 개선 효과는 적다. 또한, 겨울철 동해 및 늦서리 피해의 우려가 있는 지역에서는 반드시 걷어주었다가 피해의 염려가 없는 시기에 다시 피복하여야 한다.

가장 좋은 방법은 볏짚을 피복하여 가을에 유기물로 환원하는 것이나 비용과 노동력이 많이 소요된다. 볏짚을 수관 하부에 피복하여 잡초가 자라지 않기 위해서는 300평에 1,000㎏정도가 필요하다.

표 63. 표토 피복처리가 ‘후지’ 품종의 과실 특성에 미치는 영향(원예연구소, 1996)
처 리	과 중(㎏)	당 도(°Bx)	산도(%)	착색(1-10)	경도(㎏/∅5㎜)
보온덮개	241.1	14.3	0.47	6.9	1.55
차 광 막	212.1	13.9	0.40	6.5	1.42
무 처 리	206.4	14.0	0.44	7.7	1.57

(4) 표토관리 방법

청경재배는 관리는 쉬우나 토양이 나빠지는 단점이 있고 초생재배는 토양은 좋아지나 관리가 불편한 단점이 있다. 따라서 이와 같은 장, 단점을 보완하기 위하여 부분 초생과 청경을 하며 피복재배로 청경재배를 대체하는 경우가 많다.

평지에 위치한 성목원에서는 열간의 초생재배하고 나무 밑은 청경하는 부분 초생재배가 적합하다. 또한 토양의 수분과 온도를 조절하고 토양침식을 방지시키는 보온덮개 피복방법을 강구하는 것도 한 가지 방법이다.

경사지에 위치한 성목원에서는 토양유실을 막기 위하여 나무 밑을 초생에서 예취한 풀로 덮어주거나 부초를 한다. 평지 유목원은 부초를 하다가 나무가 어느 정도 자라면 평지 성목원에 준하여 관리한다. 그리고 경사지 유목원은 경사지 성목원과 동일하게 관리한다. 또한 초생재배를 할 때는 나무와 양 수분이 경합되므로 예초 횟수와 시기, 시비량을 조절해야 한다. 초생재배를 할 때 수관 하부에 풀이 무성하게 자라게 되면 장마기에 대목 부위에 습기가 많게 되어 ‘후지’/M.9의 경우 지상부에 노출된 대목에 기근이 발생하기 쉽다. 이후 대목 주변의 풀이 제거되어 습도가 낮아지면 대목의 기근이 죽게 된다. 이렇게 되면 수세가 급격히 떨어지는 경우도 있다. 따라서 수관하부는 풀이 자라지 않도록 관리하는 것이 좋다.

다. 수분관리

(1) 배수

사과는 심근성 작물이므로 지하수위가 높아 땅이 습해지면 토양 내 산소가 부족하여 뿌리가 피해를 받는다. 따라서 지하수위 때문에 암거배수관을 묻을 때는 120～140㎝ 정도가 좋고 근권 부위에 있는 토양 중의 수분을 빼내고 싶을 때는 50～60㎝ 정도면 충분하다. 나무의 재식 방향은 햇빛보다 배수를 고려하여 경사방향으로 심는 것이 나무 생육에 좋다.

연구에 의하면 재식 2년 후 지하수위가 45㎝ 부위에 있을 때 28%가 고사하였고, 75㎝ 부위에 있을 때는 10% 정도가 고사하였다고 하므로 지하수위는 100㎝ 정도는 되어야 한다. 이와 같이 지하수위가 100㎝ 정도이면 모세관 현상으로 스며 올라오는 높이가 50～60㎝는 되기 때문에 암거의 깊이도 최소한 이 정도는 되어야 한다.

표 64. 지하수위에 따른 사과의 생육
구 분		건 전	생육불량	고 사
재식 2년 후	회색층 20㎝	18.9 %	19.0 %	62.1 %
	45㎝	56.1	15.9	28.0
	75㎝	81.8	8.0	10.2

습해가 나타나는 과수원에서 암거배수를 한 결과 수량이 향상되고, 품질이 좋아졌는데 이는 암거배수에 의해 지하수위가 낮아져 과수원의 과습한 조건을 방지하므로 토양 공기 중의 산소가 많아져 뿌리의 호흡을 원활히 하는 등 생육조건이 좋아졌기 때문일 것이다.

표 65. 암거배수가 사과 수량 및 품질에 미치는 영향
지 역	처 리	수 량 (㎏/주)	과 실 등 급 (%)
			상	중	하	등외
A	암거	322.4	45.2	39.6	12.2	3.0
	방임	255.8	37.7	44.3	13.4	4.8
B	암거	278.1	32.4	52.0	8.4	7.2
	방임	206.4	5.0	39.3	39.9	15.8

(2) 관수

우리나라는 5월 중, 하순부터 6월 중순까지가 1차 한발기이고, 9월과 10월이 2차 한발기이다. 낙엽과수에서는 1차 한발기는 생육이 왕성한 시기이고, 2차 한발기는 성숙(착색)이 되는 시기이다. 일반적으로는 1차 한발기의 한발 피해가 2차 한발의 그것보다 크다. 그러나 상록과수는 1, 2차 한발기 모두가 생육기에 속하기 때문에 양 기간에 다 같이 큰 피해를 입는다.   사과나무가 건실한 생육과 좋은 과실을 얻기 위해서는 토양 중에 적당한 수분이 필요하다. 특히 하천 부지나 경사지에 위치해 있거나 사토～사양토 과수원은 비가 오지 않는 기간이 길면 가뭄피해를 받게 된다. 그러나 동계(12～2월)에는 강수량이 없어도 땅이 얼고 휴면기로 토양수분 소모가 적어 피해가 거의 없다.

우리나라 과수재배에서는 10∼15일간 20∼30㎜의 강우가 없으면 관수를 시작하는 것이 일반적이다.

(가) 관수량

1) 토양 수분함량 계산에 의한 관수(중량법)

토양수분 함량을 계산하여 관수하는 방법은 예를 들면 적정 수분함량이 25%이고 현재 토양수분함량이 15%일 때 관수를 하여 다시 25%로 만들면 되므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

면적은 1㏊(3,000평)이며 토양 30㎝ 깊이까지 관수하면 1㏊은 10,000㎡이고 30㎝는 0.3m 이므로 1㏊의 부피는 3,000㎥이다. 이 부피는 10%가 부족하므로 3,000×0.1 = 300㎥가 물로 채워야 할 공간이다(흙 가비중을 1로 가정). 즉 식으로 표현하면

관수할 물량 =	면적×관수하고자 하는 토심×부족되는 함량
300㎥(300톤) =	(10,000㎡)×(0.3m)×(0.1)

따라서 1㏊에 300톤의 물량이 필요하다. 그러나 실제적으로 관수를 할 때 점적관수 방법은 수관 하부에만 물이 공급되므로 50% 정도의 양으로도 충분하다.

2) 토양 수분 감지센서를 이용한 관수

토양 중의 수분함량을 정확히 알 수 없는 상태에서 관수를 할 경우 과습과 건조의 피해를 볼 수 있으며 물의 합리적인 관리를 위하여 토양수분 감지센서에 의한 관수방법을 활용하는 것이 필요하다. 토양수분 센서에서 토양의 적정수분범위를 설정하여 주면 토양수분에 따라 전기적인 신호로 하여 솔레이드 밸브가 열리고 닫히는 과정을 반복하게 되는데, 이때의 수분센서는 뿌리가 제일 많은 지표 하 20∼30㎝부위에 설치하면 된다. 토양수분 센서는 전기적 신호를 이용한 센서 형태와 텐쇼메타를 이용하는 2가지 형이 이용 가능한데 가격은 텐쇼메타가 저렴하나 관리가 불편하며 TDR은 가격은 고가이나 취급은 용이하다.

그림 22. 토양수분 센서를 이용한 자동관수 시스템

(나) 관수방법

관수방법은 표면관수, 살수관수, 점적관수 등이 있다. 각각은 장․단점이 있으며, 관수 물량이 가장 적게 드는 점적관수 방법이 가장 좋고, 이때 관수구(Dripper)는 압력보상이 되는 것을 사용해야 전 면적에 고르게 관수된다. 점적관수로 물을 주게 되면 전체 면적에서 계산도니 물량 50%정도면 충분히 줄 수 있으나 토성에 따라 관수 주기와 물량이 다르므로 주의해야 한다(표 53).

표 66. 과수원 1회 관수량 및 관수간격
토 양	관 수 량	관 수 간 격
사 질	20㎜	4일
양 토	30	7
점 토	35	9

관수방법은 어떤 한가지 방법이 절대적으로 좋은 것은 아니며, 토양과 지형에 따라서 또는 수원(水源)의 양과 수질에 따라 다르게 선택되어질 수밖에 없다. 그러므로 과수원의 지형과 토성, 수원의 확보 상태와 농가의 규모 및 기술상태 등에 따라 관수방법을 활용해야 한다.

표 67. 관수방법의 활용기준
구 분	토성	지형	관수량	규모
살수법(스프링쿨러)	모든 토성	평지	다량 소비	소규모 가능
점적관수	양토-식양토	모든 지형	소량 소비	대규모 가능

1) 살수법(스프링쿨러법)

살수법에는 고정식과 이동식이 있고 살수하는 높이에 따라 수상식과 수하식이 있다. 수상식은 물방울의 부착 또는 공기습도의 상승으로 병해발생을 조장하는 단점이 있으나 수하식보다 살수반경을 넓힐 수 있는 장점도 있다.

살수법은 경사지에서도 실시가 가능하다. 관수량이 15,000ℓ/hr/10a로 표면관수보다 적고 물방울에 의한 지피막 형성도 어느 정도 방지할 수 있다. 그러나 살포기자재와 가압장치를 시설해야 하므로 비용이 많이 들고 수질이 나쁜 곳에서는 여과장치를 설치해야 된다는 단점이 있다.

2) 점적관수

가장 최근에 개발된 방법으로 수도관에 연결된 미세한 관(2㎜ 정도)을 나무 밑에 배치하여 나무가 필요로 하는 만큼의 물을 한 방울씩 일정한 속도로 계속 관수하는 방법이다. 이 방법을 점적관수라 부르며 물의 소비량이 600ℓ/hr/10a(3∼7.5ℓ/hr/주)정도로 가장 적다.

점적관수는 일시적인 과습이나 건조 없이 식물생육에 알맞은 토양수분상태를 계속 유지해 줄 수 있으므로 나무가 잘 자란다. 또 토양이 굳거나 담수상태가 되는 일도 적다. 그러나 이 관수법은 시설비용이 많이 들고 가압 조절장치의 부속품이 미세하여 수질이 나쁜 곳에서는 여과장치를 해야 한다. 과수원에 점적관수시 수압(1.5㎏/㎠) 이상 되면 경사도(15% 내외)에 관계없이 일정하게 방출되는 압력보상형 점적호스나 점적단추를 사용해야만 균일하게 관수가 가능하다. 또한 최근에는 점적관수를 하면서 비료분을 공급하는 관비(fertigation)방법이 시도되고 있다.

표 68. 관수방법별 장·단점
방 법	장 점	단 점
고랑관수	○ 시설비가 저렴 ○ 관수기술이 간편함	○ 관개효율이 낮음 ○ 많은 물과 과원의 정지작업 필요함 ○ 토양침식 및 물리성 악화
살수관수	○ 관수효율이 비교적 높음 ○ 정지작업이 필요없음 ○ 균일한 수분분포유지	○ 시설비가 매우 많이듬 ○ 병해조장의 우려가 있음 ○ 토양유실과 물리성 악화
점적관수	○ 관수효율이 매우 높음 (90□95%) ○ 관비 등 복합관수가 용이함 ○ 물의 낭비가 적으며 토양의 악변 방지가능	○ 시설비가 많이 들며 관리가 곤란 ○ 수질에 따라 여과가 필요, 수질이 나쁘면 염 농도 피해 우려

그림 23. 점적관수시 토양수분 이동 및 분포 상태
토성에 따른 수분이동 분포	토층이 다른 토양 내 수분분포 양상

(다)관수 효과

관수의 효과는 (표 54)에서 보면 평균 과중과 수량이 증가하고 생육도 좋아져 품질이 우수한 과실의 생산이 용이해진다. 또한 수분이 적당하면 양분흡수가 증대되며 특히 물관을 통해 칼슘의 흡수가 용이하게 되어 생리장해(고두병, 코르크스포트, 홍옥반점병) 발생을 예방하고 저장력을 증진시키는 효과가 있다.

표 69. 점적관수가 후지 품종의 생육 및 과실에 미치는 영향(원시연보, 1988)
처 리	신초장(㎝)	간주비대량(㎝)	수량(㎏/10a)	평균과중(g/개)
자연 강우	23.9	2.77	678	248.3
점적 관수	38.3	3.37	912	275.3

라. 토양개량

사과나무가 잘 생육하기 위해서는 심토까지 토양의 물리․화학성을 좋게 하여야 한다. 사과원의 토양개량은 토양물리성 개량(심경, 폭기식 심토파쇄)과 화학성 개량(석회시용, 양분의 균형)이 있다.

(1) 물리성 개량

(가) 토양의 물리성

사과나무는 심근성이므로 뿌리는 주로 하층토에 분포하고 있어서 영양분의 흡수는 하층토의 이화학적 성질에 따라 지배되므로 뿌리가 용이하게 뻗을 수 있는 유효 토층의 깊이를 확대하는 것이 가장 중요하다. 뿌리의 발달은 토성(土性), 삼상(三相) 분포, 토양의 굳기(硬度), 투수성(透水性) 등에 영향을 받는다.

토성(土性)은 모래, 미사(微砂), 점토(粘土)의 함량비로 나타내며, 토양의 이화학적 성질을 크게 좌우한다. 일반적으로 모래가 많은 토양은 보수, 보비력이 약하지만 뿌리의 발달은 순조롭고, 반대로 점토가 많은 토양은 보수, 보비력은 크나 통기성이 불량하여 뿌리의 발달이 나쁘므로 사과재배에는 모래 40～90%, 미사 0～35%, 점토 8～60% 정도 함유된 사양토～양토가 알맞다. 토성개량은 개원시 극단적인 사질토양이나 점질토는 입경의 크기가 다른 토양을 객토하여 토성을 개량하는 것이 원칙이다. 이때 객토원이 되는 토양은 대부분 미경작지 토양이므로 이를 개량할 수 있는 대책도 강구되어야 한다. 그러나 기 조성된 사과원에서 토성을 개선한다는 것은 어려우므로 토양의 이화학적 특성개선에 중점을 두고 관리하는 것이 보통이다.

토양삼상(土壤三相)은 토양의 일정한 부피에서 토양입자와 유기물인 고상(固相)과 수분인 액상(液相), 그리고 공기인 기상(氣相)의 비율로서, 이들의 비율은 각각 40～50%, 20～40%, 15～37% 범위가 알맞다. 토양삼상은 입단화 정도와 관계가 깊으며, 입단형성이 불량한 토양에서는 공기가 차있는 큰 틈새기가 적어 뿌리의 호흡에 필요한 산소가 부족하기 때문에 뿌리의 신장이나 영양분의 흡수가 억제된다.

토양의 굳기(硬度)는 점토 함량이 많고, 토양의 유기물 함량이 적으며, 입단형성이 불량한 토양에서 높은데, 뿌리의 신장은 경도계의 수치로 18～20㎜일 때 용이하고 24㎜ 이상일 때는 심한 장해를 일으킨다. 투수성(透水性)은 물빠짐 정도로서 지하수위가 높거나 물이 잘 빠지지 않으면 토양 틈새기에 공기대신 물이 채워져 있게 되어 뿌리의 호흡에 지장을 초래한다.

토양은 연차 계획하에 지속적으로 개량해 나가야 한다. 심경과 동시에 유기물과 석회를 시용하면 입단생성이 조장되어 토양이 부드러워지고, 산소공급이 원활하여 뿌리의 생육이 좋고, 보수․보비력이 증가하며, 배수가 잘된다. 또한 유기물이 분해되는 과정에서 유리되는 각종 영양소는 흡수가 용이하여 생리장해 발생을 경감시킨다. 특히 경사지 과수원은 토양 유실로 인하여 작토층이 얕아지기 쉬우므로 토양개량 및 표토관리에 신중을 기하여유거수가 과수원 밖으로 유출될 경우는 흙이 섞이지 않는 맑은 물이 배출되도록 해야 한다.

(나) 심토파쇄에 의한 토양 물리성 개량

우리나라의 과수원 토양은 대부분 물리성이 불량하며 작토 즉 표토가 얇아서 나무가 생육하는데 열악한 토양환경을 구성하고 있다. 나무의 생육은 다른 작물에 비하여 심토까지의 물리화학적 성질에 지배를 받게 되는데, 특히 토양의 물리성 성질인 토양의 경도, 전용적밀도, 투수속도 등에 따라 크게 좌우된다. 물리성 개선방법으로 심토파쇄, 심경, 혼층구처리 등의 방법이 이용되고 있다

그림 24. 심토 파쇄

폭기식에 의한 심토파쇄 방법은 심경보다 나무 뿌리의 손상이 적으므로 생육이 왕성한 시기를 제외하고는 계절에 관계없이 실시할 수 있으나 안전한 시기는 늦가을에서 이른 봄에 이르는 휴면기라고 할 수 있다. 여름 처리는 나무의 생육이 왕성한 시기이므로 토양수분이 많을 때는 처리가 가능하나 한발기로 수분이 부족할 때는 뿌리가 절단되므로 처리 후 수분부족 피해가 나타나지 않도록 관수를 충분히 하여야 한다

표 70. 폭기식 심토파쇄에 의한 물리성 개선효과(박, 1997)
처 리	포화수리전도도 (㎝/h)	삼 상(%)			전용적밀도 (g/㎤)
		고 상	액 상	기 상
1회(봄)	1.08	53.2	24.7	22.1	1.40
2회(봄․여름)	1.22	50.6	19.8	29.6	1.33
무처리	0.25	54.8	24.1	21.1	1.44

심토파쇄처리를 하면 포화수리전도도가 증가하고 고상이 감소하여 전용적 밀도가 낮아지는 등 토양물리성 개선효과를 나타내며 과실 품질과 수량에도 영향을 미쳐 처리구의 과중이 커지고 수량이 증가하며 착색이 향상되어 품질이 좋아졌다

표 71. 심토파쇄가 후지 품종의 과실 수량과 품질에 미치는 영향(박, 1997)
처 리	과 중 (g/개)	당 도 (°Brix)	착 색 (1-10)	수 량 (㎏/10a)
1회(봄)	282.1a	14.7a	8.7a	2,449
2회(봄․여름)	296.1a	15.0a	8.8a	2,561
무처리	253.9b	15.1a	8.3b	2,211

(2) 화학성 개량

(가) 토양의 화학성

토양의 화학적 특성은 사과나무가 이용할 영양분을 필요한 시기에 얼마만큼 공급할 수 있느냐로 판단되며 염기치환용량(CEC), 토양반응(酸度), 토양 중 영양소 함량 등이 영향을 미친다.

염기치환용량(CEC)은 교질물(직경 0.001mm이하의 토양입자)이 가지고 있는 치환성 양이온의 총량을 나타내는 것으로서, 이것이 크면 영양분의 보유력이 높아 시비 후 농도장해 발생이 억제되고, 비료분의 유실과 용탈이 적어진다. 또한 완충능이 커서 토양반응의 급격한 변화를 방지한다. 염기치환용량은 교질물과 유기물 함량이 많을수록 크므로 하천변 사질토양이나, 유기물 함량이 적은 토양에서는 생리장해가 발생되기 쉽다.

토양 반응은 pH값으로 표시하며,  pH 7은 중성이고, 이보다 작으면 산성, 크면 알칼리성임을 나타낸다. 토양 반응은 양분의 유효도를 결정하는 요인이 된다. 토양반응이 산성으로 되면 다량으로 요구되는 영양소의 유효도가 떨어져서 결핍을 일으키고, 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu), 철(Fe) 등의 미량요소는 용해도가 증가하여 과잉장해를 일으키기 쉽다. 또한 빗물에 의해 유실, 또는 용탈작용을 계속적으로 받는 과수원에서는 결핍장해를 일으키거나 유리된 알루미늄(Al)이 인산을 고정하여 인산 결핍을 일으킨다. 염기치환용량은 같은 조건에서 토양 pH가 높을수록 증가하며, 완충능은 pH 4.5～6.5 사이에서 가장 커진다. 우리나라 사과원은 대개 중성～약산성이지만 pH 4이하의 강한 산성을 나타내는 곳도 있다.

토양반응은 칼슘(석회비료)을 시용하여 교정한다. 칼슘은 토양 내에서 이동이 느리기 때문에 반드시 심경시에 시용하거나 토양에 섞어 주어야 한다. 석회의 주성분인 칼슘은 식물영양으로서 중요한 반면, 토양반응을 교정하여 양분의 공급능을 조절하고, 유기물과 교질물의 성질을 개선하여 염기치환용량을 증가시키며, 유용 미생물의 활동조장, 입단형성 촉진 등 여러가지 유익한 역할을 한다.

사과원의 토양은 시기별로 적당한 양의 영양소가 항시 함유되어 있어야 하고, 이의 흡수를 방해하는 요인이 없어야 생리장해 발생을 방지할 수 있다. 대체로 비료로서 공급하는 영양소는 조절할 수 있으므로 크게 문제되는 일이 없지만, 미량요소들의 흡수는 토양반응에 주의를 해야 한다. 시비량은 수세를 판단하여 조절하되, 특정비료가 과다 또는 부족하게 시용되지 않도록 영양적인 균형을 항상 염두에 두어야 한다.

표 72. 토양 개량 목표
항 목	목 표 치	항 목	목 표 치
유 효 토 심	60㎝ 이상	유 기 물	3% 이상
지 하 수 위	1 m 이하	인 산	200ppm
토 양 산 도	pH 5.8～6.3	마그네슘(Mg)	2me/100g
염기치환용량	20me/100g	칼 슘( 석회 )	8～10me/100g
염기 포화도	60～80 %	붕 소	0.5ppm

(나) 유기물 시용

유기물의 시용은 목적에 따라서 달라질 수 있으므로 우선 유기물의 성질 파악이 제일 중요하다. 즉 유기물이 선택되고 나면 토양의 성질을 파악하고 거기에 심겨진 작물에 따라 목적을 명확히 하여 시용량을 결정하고 유기물을 구입 또는 자가생산을 하여야 할 것이다. 옛날과 같이 유기물은 무조건 많이 넣으면 좋은 것이 결코 아니며 토양 유기물 함량에 따른 유기물을 시용하여야 하고, 최근에 생산되는 유기물은 비료적 성격이 많으므로 적량을 투입하여야 한다.

표 73. 사과원 토양의 유기물 진단에 의한 퇴비 시용량(㎏/10a)
수 령 (년)	토양의 유기물 함량 (g/㎏)
	15이하	16～25	26이상
1～4	1,000	700	500
5～9	1,500	1,000	800
10～14	2,000	1,500	1,000
15～19	2,500	2,000	1,500
20이상	3,000	2,500	2,000
※ 우분톱밥 퇴비는 볏짚퇴비와 동일량, 돈분톱밥 퇴비는 볏짚퇴비 시용량의 40%, 계분톱밥 퇴비는 볏짚퇴비 시용량의 35%를 시용한다.

유기물의  효과는 다음과 같다.

○ 식물양분의 저장고 및 완충성 증대로 양분 결핍과 과다 방지

○ 물을 보관할 수 있는 능력 증대로 토양 유실 및 가뭄피해 경감

○ 토양입자를 결합시켜 입단형성으로 토양 물리성 개선

○ 토양 미생물의 활성을 촉진하여 양분의 가용화를 촉진

○ 유효인산의 고정억제

농축산 부산물로 주로 쓰이는 유기물 중 계분과 돈분은 특히 질소 함량이 많아 비료적 성질이 강하고, 퇴비가 제일 좋은 유기물 재료이며 우분은 비료적 성질보다는 물리적 개량효과를 높일 수 있는 재료이다. 이 외에도 통용하고 있는 식품산업 폐기물이나 도시 쓰레기, 퇴비 등이 때때로 과원에 유입되고 있으나 비료적 성분이 많고 중금속이 함유된 경우도 있어 유의를 하여야 한다.

표 74. 유기물 1톤당 성분량
구 분	수 분 (%)	성 분 량 (㎏/톤)
		질 소	인 산	칼 리	석 회	고 토
퇴 비	75	4	2	4	5	1
우 분 뇨	66	7	7	7	8	3
돈 분 뇨	53	14	20	11	19	6
계 분	39	18	32	16	69	8
왕겨퇴비	55	5	6	5	7	1

시판되는 유기질 및 부산물비료도 주로 농축산물이나 경우에 따라서는 산업폐기물이 섞이는 경우도 있으므로 주의를 요한다. 질소와 인산 성분이 많은 경우가 있어 다량 시용할 경우에는 인산과 질소의 과비가 우려되므로 토양분석을 거치지 않고 시용할 때는 10a당 500㎏을 넘지 않도록 하는 것이 과비를 예방할 수 있다. 앞으로는 환경농업이 중요시되고 IFP에서도 필요 이상의 비료는 사용하지 않는 것으로 되어 있기 때문에 전체 양분함량을 고려한 시비가 되어야 한다.

표 75. 시판되는 유기질 및 부산물비료 성분분석 결과(현물중)
구 분	수 분 (%)	pH	EC (dS/m)	유기물 (%)	전질소 (%)	P2O5 (%)	K2O (%)	CaO (%)	MgO (%)
최 소	12.4	6.6	4.0	6.9	0.23	0.19	0.06	0.04	0.03
최 대	87.8	10.0	54.1	53.4	1.75	4.85	1.47	1.85	0.39

(다) 산성 토양 개량

사과나무의 생육에 알맞은 토양산도는 대부분 pH 5.5～6.5이므로 pH 5.5 이상이 되도록 하는 것이 좋다. 토양산도가 낮은 경우 수피괴사현상, 고두병, 마그네슘 결핍증 등이 발생할 수 있고, 토양산도가 지나치게 낮은 경우에는 붕소결핍에 의한 새가지의 고사현상이나 축과병이 유발될 수 있다. 산성토양을 개랑하는데 소요되는 석회량은 토성, 토양 내 부식함량 또는 석회비료의 종류에 따라 다르다.

석회시용량은 한번에 10a당 300㎏ 정도를 연차적으로 사용하며 목표하는 pH에 도달한 후에는 매년 시용할 필요는 없고 3～4년 마다 10a당 50㎏ 정도를 시용한다. 석회를 과다시용하면 토양의 pH가 너무 높아져 각종 미량원소의 결핍증이 나타나며 석회는 이동성이 적으므로 가급적 깊은 토층까지 잘 혼합되도록 시용한다.

표 76. 깊이 30㎝ 까지의 토양 pH 1.0 높이는데 필요한 석회량(임, 1996) (단위 : ㎏/10a)
구 분	주성분	토 성 별
		사토	사양토	양토	식양토	식토
생석회	CaO	50	100	150	200	258
소석회	Ca(OH)2	66	132	198	264	341
탄산석회	CaCO3	90	180	270	360	460
고토석회	Mg(OH)2	52	104	156	208	268