고품질 포도생산을 위한 토양관리

1. 흙은 무엇인가?

지금 우리가 밟고 있는 바로 이 흙을 어떻게 바라보아야할까? 흙속에서 상상조차 할 수 없는 미지의 세계가 살아 꿈틀대고 있다.

흙 속에서는 우리가 짐작할 수도 없는 엄청난 미래가 있고 희망이 있다. 흙만큼 진실되게 자기 모습을 드러내는 것은 없다.

흙은 지금 시대를 살고 있는 우리들만의 것이 아니다. 대대손손 이어져야 하는 인류의 터전이다. 그런데 우린 너무도 평범한 이 진리를 얼마나 깊이 기억하며 살고 있는가. 미래를 위한 땅이기에 더욱 더 가꾸고 보살펴야 한다. 하지만 지금은 흙을 망가뜨리고 투기의 대상으로 여기는 사람들이 더 대접받는 현실이다.

지금 우리 농업은 대단한 위기를 맞고 있다. 위기란 위협과 기회가 동시에 상존한다고들 한다. 하지만 지금 우리 농촌 현실에서 그것은 빈말에 지나지 않는다. 우리 농촌과 농업은 이미 지칠 대로 지쳐있다. 환갑이 지난 칠순의 노부모들이 언제까지 흙을 가꾸고 지킬 수 있겠는가. 흙은 살아있는 생명체이기에 더 어렵다.

어디의 흙이든 흙은 그 성질과 맛이 서로 다르다. 각 나라의 흙은 그 나라 사람에게 맞는 풍토와 성질을 가지고 있다. 우리의 먹을거리를 외국에 의존함으로써 알게 모르게 우리가 외국사람처럼 될 수도 있다. 우리는 옛것을 다 버려야 할 대상으로 보고 외국에서 들어오는 새로운 것은 무조건 받아들여야 한다는 이상한 강박관념을 갖고 있다. 내 것을 멀리하고 남의 것을 귀하게 여기는 희한한 습성이 있다.

우리의 흙과 땅을 지키기 위해 각자 선 자리에서 ‘우리’를 살펴보아야 한다. 한국이라는 공동체 속에서 우리의 진정한 자산은 흙과 물과 공기이다. 흙 1cm를 만들기 위해 수십년의 시간이 걸린다. 농산물은 공산품처럼 하루아침에 뚝딱 만들어지는 것이 아니다. 흙과 물과 태양의 조화속에서 우리의 먹을거리가 만들어진다.

요사이 한미 자유무역협정(FTA)을 추진하는 사람들이 한미 FTA가 체결되면 농산물 가격이 하락하기 때문에 우리나라 사람의 93%가 혜택을 본다고 떠들고 있다. 7%의 농민들은 이제 없어져도 된단다. 먹을거리를 생산하는 논과 밭이 사라져도 어느 누구도 관심이 없다. 갯벌도 소중하고 도롱뇽도 소중하고, 두꺼비도 소중하다. 그러나 만물의 근원이 되는 흙을 살리는 일에는 별로 관심이 없다. 우리밀과 보리가 겨울 들녘에서 사라진지 오래다. 겨울철에 푸른 들녑을 가꾸기 위해 수입 풀씨를 뿌릴 것이 아니라 밀과 보리를 가꾸자. 그러려면 소비자들이 생산비를 보장해 주어야 한다.

“흙은 생명이다”라는 말은 그냥 만들어진 것이 아니다. 흙을 살리는 일이 농업을 살리는 일이고, 농업을 살리는 일이 환경을 살리는 길이다. 다시 한번 흙의 소중함을 알고, 농촌에서부터 시작해야 할 때이다.

2. 시설포도 재배지 토양의 문제점

시설재배지 토양의 문제점은 많은 시설비와 좁은 면적에서 집약적인 관리로 많은 수량을 얻기 위하여 다비재배가 일반화되어 있다.

이로서 시설재배라는 특수한 조건의 토양에서 양분이 불균형적으로 축적되어 양분의 과 · 부족과 염류집적으로 인한 농도장해가 발생하며 토양의 물리화학성이 불량해져 지금과 같은 토양관리로서는 지속적으로 수량을 높이고 좋은 품질의 농산물을 기대하기가 힘들게 된다. 따라서 이들의 원인을 제대로 이해하여 대책을 수립함으로써 보다 낳은 생산성과 품질을 기대할 수 있을 것이다.

가. 연작장해

대부분 시설재배는 고수익의 작물을 위주로 재배하기 때문에 같은 작물을 연작하는 경우가 많다. 그러나 연작을 하면 생산성이 떨어지는 것이 문제점으로 대두되고 있다. 연작장해의 원인은 토양의 물리화학성 악화, 토양 전염성병균 및 선충 피해, 토양 미생물상의 변화, 유해물질의 축적 등을 들을 수 있으나 이들의 개별적인 요인보다는 복합적으로 작용하여 발생하는 것으로 알려져 있다.

나. 염류집적

염류집적이란 소금이 집적되었다고 생각하는 사람이 많은데 이는 이해가 잘못된 것이다. 염(鹽)이란 화학에서 산과 염기가 결합된 것으로 대부분의 화학비료가 염으로 되어 있다고 이해하면 된다.

토양에 비료를 시용하면 비료의 주성분은 작물이 흡수하거나 토양에 흡착되고 부성분은 분해되어 여러 형태로 재결합하여 토양 중에 남게 된다. 염류집적에 대한 명확한 용어 해설은 없지만 일반적으로 토양입자에 흡착된 상태는 집적이라고 하지 않으나 토양 중에 치환용량을 초과하여 존재함으로써 토양용액 중에 녹아 있게 되는 것을 염류집적이라고 한다.

염류가 집적되는 원인은 과잉시비나 토양 중의 양분함량을 고려하지 않은 시비가 가장 주원인이다. 일반적으로 작물의 비료 이용률은 질소 40%, 인산 15~20%, 칼리 50% 정도이며 이 밖에 시비량은 토양중에 남거나 용탈되게 된다. 그러나 시설재배지에서는 노지와는 달리 용탈이 전혀 이루어지지 않고 토양중에 남게되어 염류가 집적되어 농도장해를 받게된다.

(1) 염류집적의 진단 방법

염류집적의 진단방법은 작물이나 토양의 관찰에 의한 방법과 간단한 시약으로 검정하는 법, 정확한 분석기기를 이용한 진단방법 등이 있다.

(가) 작물관찰에 의한 방법 : 염류집적에 의한 농도장해를 받으면 작물이 정상적으로 자랄 수 없고 여러 가지 생리장해가 발생하게 된다. 잎은 생기가 없고 농도장해가 심하면 낮에는 시들고 증산량이 적은 저녁에는 회복되는 과정을 반복하게 된다.

잎의 색은 진한 녹색을 띠고 과채류는 과실이 잘 자라지 못한다. 뿌리는 정상적인 경우 흰색을 띠나 장해를 받게 되면 갈색 또는 잔뿌리 없게 된다. 이러한 증상은 포장 전체 고루 분포하는 것이 아니라 불규칙적으로 나타나게 된다. 이것은 시비나 물관리가 일정하지 않기 때문에 부분적으로 달리 나타날 수 밖에 없다.

(나) 토양 관찰에 의한 방법 : 토양에 염류가 집적되면 물리성이 악화되어 관수 후 물의 침투가 느리고 작물을 재배하지 않을 때는 표층에 염류(흰가루 : 질산화칼리 또는 질산화칼슘)가 집적되거나 푸른곰팡이 또는 붉은 곰팡이가 발생한다. 붉은 곰팡이가 발생할 경우는 염류농도가 상당히 높은 경우이다.

(다) 분석기기에 의한 방법 : 분석기기에 의한 방법은 토양의 양분함량을 조사하는 방법과 염류를 전체적으로 평가하는 방법이 있으나 염류농도를 측정할 때는 개별적인 양분함량은 종류도 많고 복잡하기 때문에 전체 염류농도를 전기전도도로 표시하여 나타낸다. 전기전도도는 염류가 많을수록 높게 나타나는데 단위는 dS/m로 표시하며 작물에 따라 다르나 일반적으로 2 이상이며 장해가 시작되는 수치라고 볼 수 있다.

3. 대책

연작장해 대책은 연작을 하지 않으면 되나 시설재배지의 토지 생산성 때문에 연작이 불가피하게 된다. 따라서 연작을 하는 과정에서 최소한 경비와 시간으로 최대의 효과를 얻는 방법들이 필요하다. 연작장해 대책의 가장 효과적인 방법은 담수에 의한 제염으로 염류집적을 경감시키고 토양 병해충의 밀도도 낮추는 방법이다.

우리나라의 시설포도가 현재까지 큰 문제없이 수십년간 작물을 재배할 수 있었던 것은 시설채소 재배 후 벼농사를 하였기 때문에 자연적으로 담수에 의한 제염과 병해충의 밀도를 낮추는 효과가 많았다는 것이다. 담수에 의한 제염방법은 담수 1회에 100mm 내외로 2회 이상을 반복하여야 효과가 있다. 담수 후 물이 배수가 불량한 곳에서는 암거 배수시설을 통하여 물을 제거하여야 한다(그림 1). 그렇지 못할 경우 시설재배를 다시 할 경우 염류가 다시 표층으로 상승할 우려가 있기 때문이다. 따라서 벼농사를 짓을 때는 자연적으로 이 모든 문제가 해결되는 것이다.

(1) 염류집적의 진단 방법

염류집적의 진단방법은 작물이나 토양의 관찰에 의한 방법과 간단한 시약으로 검정하는 법, 정확한 분석기기를 이용한 진단방법

가. 염류집적 대책

염류집적 대책은 시비를 과학적으로 또는 합리적으로 수행함으로써 상당 부분 가능하다.

(1) 비종의 선택

토양에서 비료를 사용할 때 여러 가지 고려할 사항이 있으나 염류집적 방지를 위해서는 비종의 선택이 대단히 중요하다. 염화칼리보다는 황산칼리가 토양 염류를 높이는 성질이 낮기 때문에 유리하다. 황산칼리는 토양에서 녹아 황산과 칼리로 갈라져서 칼리는 작물이 흡수하거나 토양에 흡착되고 황산은 토양 중의 석회나 탄산석회와 반응하여 물에 녹기 어려운 석고로 되기 때문에 시비량이 증가하여도 염농도는 증가시키지 않는다. 그러나 염화칼리는 칼리는 황산칼리와 같으나 Cl은 토양 중의 석회나 탄산석회와 결합하여도 물에 잘 녹기 때문에 토양의 염농도가 높아진다.

(2) 제염작물에 의한 제염

하우스의 휴한기를 이용하여 단기간 제염작물을 재배하는 방법으로 옥수수를 7월 초에 파종하여 8월에 수확한 경우가 효과가 좋은 것으로 나타났다.

(3) 미분해성 유기물에 의한 농도 감소

미분해성 유기물을 시용하면 토양 중의 무기태질소가 유기화되어 무기태질소 특히 염류농도와 관계가 깊은 질산태질소의 함량을 현저히 감소시켜 염류농도를 낮추는 효과가 있다.

(4) 환토, 심토반전, 객토 등에 의한 농도 감소

토양의 염류가 표층에 집적되기 때문에 표층의 흙은 걷어내면 효과 좋으나 노력이 많이 든다는 단점이 있고, 심토반전은 아래층의 흙과 표층의 흙을 섞이도록 하는 방법으로 일시적인 효과는 있으나 토층 전체적으로 농도가 높을 때는 작물재배할 때 표층으로 염류가 집적되는 량이 많아짐으로 관리가 더욱 어렵게 된다. 객토는 외부에서 새로운 흙이 반입됨으로 농도를 감소시키는 방법으로 농도는 낮아지나 유기물 함량이 낮아지는 등 비옥도가 떨어져 작물 수량도 떨어질 우려가 있다. 따라서 이러한 방법들은 일시적인 효과는 있으나 비용이 많이 들고 4～5년 재배를 하면 효과가 급격히 떨어져 좋은 방법이라고 할 수 없다.

(5) 합리적인 시비

시설재배지에서는 염류가 집적되기전부터 토양중에 양분함량을 고려하여 합리적인 시비를 한다면 염류가 집적되는 시기를 늦출 수 있다. 이렇게 함으로써 영농비도 줄이고 염류집적도 예방하여 생산성이나 품질을 유지하여 지속적으로 작물재배가 가능하게 된다. 현재까지 토양 중의 양분함량을 고려한 시비 처방전이 각 시 · 군농업기술센타에 배포되어 이용할 수 있으므로 기술센타의 토양검정실을 이용하여 과학적인 시비 처방전을 받아 각 작목별로 시비량을 결정할 수 있다.

물리성 개선 대책

토양 물리성은 계속적인 답압으로 악화됨으로 심토까지 심경을 하여 토양공극을 많게 해주어야 하며 유기물을 많이 넣어 땅이 굳어지는 것을 방지하고, 심경이 곤란할 경우는 심토파쇄를 하여 토양공극을 높일 수 있도록 한다. 토양관리시 로타리 작업은 토양수분이 과습하거나 건조할 때 하면 입단을 파괴하여 토양물리성을 더욱 악화시킴으로 적당한 토양수분을 유지할 때 작업하는 것이 좋다. 물관리도 토양 중의 수분함량을 적당히 유지함으로써 토양 물리성이 악화되는 것을 막을 수 있다.

그림 1.   암거 배수모식도

4. 시설포도 재배지 토양 개량

석회질비료는 국내 생산이 풍부한 비료이다. 생석회와 소석회는 땅을 굳게 하는 성질이 있으므로 유기농업에서는 천연석회를 주로 이용한다.

□   석회질비료의 종류와 특성

구 분	가공석회		천연석회
	생석회	소석회	석회고토	석회석	패분	계란껍질	패화석	게껍질
알카리분	80	60	53	45	40
칼슘함량	70	54	30(+21)	38	31	37	25	20
주 성 분	산화칼슘	수산화칼슘	탄산칼슘 탄산고토	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘	탄산칼슘
허용조건	무농약/저농약재배		유기재배
중화도	<---------------------------------------------> 높음 낮음

-   칼슘함량이 높을수록 토양중화가 빠르며, 과잉중화도 더 잘 발생함

-   칼슘함량이 낮을수록 사용량을 늘릴 수 있음

-   산도(pH) 1을 높이는데 100-200kg/300평 소요됨

-   산도가 7.0을 넘어서면 석회사용량을 절반이하로 줄여야 함.

-   유기농업에서는 천연석회를 사용함.

-   고토 부족시에는 석회고토나 패화석을 활용함.

<유기농업용 칼슘액비의 제조>

- 목초액 또는 현미식초 20리터에 조개껍질 또는 계란껍질을 1-2kg 넣고 따뜻한 곳에 놔두고 기포 (탄산가스)발생이 멈추면 윗물을 이용함.(고토석회를 이용할 수 있음)

- 칼슘함량은 1% 이내로 목초액, 현미식초 사용법에 준함.

- 용도 : 칼슘공급, 곰팡이 병해 예방 및 억제

<일반칼슘제의 엽면살포 - 일반재배에만 해당>

-    질산칼슘 0.75-0.1%액, 1주간격, 2-3회 엽면살포 : 생육과다시 사용불가

-    염화칼슘 0.3-0.5%액, 1주간격, 2-3회 엽면살포 : 다량사용시 하우스 염류축적

-    제1인산칼슘 0.3%액, 1주간격, 2-3회 엽면살포 : 다량사용시 질소 흡수억제

* 물 500L에 탄칼 3Kg 인칼 1500cc 막걸리 발효액 2L 고착제 500cc 현탁액 살포

5. 토양과 배수의 상관관계

<배수의 의의>

배수개선 작업의 목적은 지하수위(地下水位)의 인위적 높이 조절에 있다.

지하수위는 지형조건과 관계가 크다. 우리나라와 같이 복잡한 지형에는 지하수위 높이 또한 매우 복잡하게 나타나기 때문에 심지어는 동일 필지내에서도 차이가 있다. 곡간지의 농경지의 경우에는 지하수 흐름 특히 여름철 강우기의 지하수위 상승에 의한 습해로 밭작물에 큰 피해를 주기가 쉽다.

논토양은 인위적 담수에 의한 건답과 지형적 특성상 물이 정체되어 논이 되고 있는 습답으로 구분할 수 있다. 토양배수가 불량하면 논토양에서는 수온 및 지온의 저하, 여러 가지 유해한 환원 생성물의 해작용으로 벼 생육에 지장을 밭게 되는 것이다. 논이 담수되면 논 물속의 산소농도는 공기속보다 훨씬 낮게 된다.

토양은 산소부족이 되는 것이다. 이 상태를 토양의 환원상태라고 한다. 이러한 경우 토색은 그을린 듯한 검은색 또는 ?F빛이 되고 모래땅과 같이 유기물이 부족한 곳에서는 청록색이 된다. 이렇게 형성된 토층을 환원층이라고 하며 토색을 보아 지하수위의 높낮이를 판단 할 수 있다.

<표 1> 환원층과 논의 건습관계

논의 건습	환원층의 깊이
습 답	30cm이내
반습답	30～80cm
건 답	80cm이하

밭 토양은 토양배수가 불량하면 작물의 뿌리 뻗음이 부진하게 되고 이때는 여러 가지 토양병해가 발생하거나 위조현상까지 나타내게 된다. 뿌리의 선단부는 신장과 세포분열이 매우 빠른 부분이고 높은 산소를 요구한다. 일반적인 밭작물의 경우에는 산소공급 제한의 원인으로 과습 상태의 토양이 되어 뿌리가 뻗지 못하게 된다.

<배수 방법>

토양 배수 작업에 소요되는 자재에 따라 파이프암거, 토관암거, 볏짚, 나뭇가지, 대나무다발 등이 있으며, 이들을 연결하여 묻는 맹거 등의 재료를 써서 하는 암거방법과 트랙터 부착기에 의한 탄환암거, 심토파쇄, 치슬러, 굴삭기 암거 방법이 있다. 지하수위는 초본작물의 경우 0.6～1m 정도가 알맞다고 보고 있다.

너무 높으면 습해가 우려되고 너무 낮으면 과다한 관개수가 소요되며 양분유실이 커지게 되므로 암거 깊이도 대개 이러한 범위에서 이루어진다.

논토양의 경우에는 가장 안전한 배수방법으로 배수관을 매몰하고 배수관 주위에 모래나 왕겨, 자갈 같은 충분한 여과 재료로 채운다. 암거 간격과 암거깊이는 토성과 층위발달에 따라 다르지만 대개 10m간격으로 하고 배수관을 80～100cm 깊이에 설치하고 배수관과 직각으로 40～50cm 깊이의 심토파쇄 작업을 병행하면 좋다.

이때에는 배수관에 밸브가 있어서 토양에 수분이 필요하거나 논으로 사용할 때는 배수관을 막고, 배수가 필요할 때에는 배수시킴으로써 논토양에서 밭작물 재배가 가능하다. 우리나라 기상조건에서 논에 밭작물을 재배하려면 호우기에 어떻게 물을 충분히 배수하고 밭작물의 뿌리가 호흡에 지장을 받지 않게 하는 것이 어려운 점이다. 천공식 배수기는 땅속을 통과하면서 구멍이 생기도록 한 것으로 그 잔효가 3～5년 유지되고 사질계 토양보다는 식질계의 토양이 생긴 구멍 유지 능력이 크기 때문에 유리하다고 할 수 있다. 식질답에 대한 배수 방법별 효과는 표 2와 같다.

<표 2> 배수방법별 효과 비교

구 분	천공배수	암거배수	심토파쇄
지하수위	낮다	매우낮다	높다
답전윤환	가능	가능	불가
경반층파쇄효과	좋음	불량	좋음
작토층확대효과	좋음	불량	좋음
양분이동	매우좋음	불량	좋음
통기성	좋음	불량	좋음
재료비	저렴	과다	저렴

논토양에 대한 배수개선 효과는 토양특성 및 사용기종에 따라 차이가 있으나 습답, 반습답, 퇴화염토 및 간척지 토양에서 큰 효과를 보이고 있다.

<표 3> 토양특성 및 사용기종별 논토양 배수효과

공시토양	배수방법	시험성적
냉수용출 곡간지	지하집수구	수온 15.4→23.6℃
반습답	암거배수	수분함량 33→22%, 답리작가능
	두더지암거	수분함량 33→27%, 답리작가능
습답	조개껍질암거	벼수량 14%증가
퇴화염토	두더지암거	쌀수량 14%증가
간척지	두더지암거	쌀수량 40%증가, 염농도 0.35→0.1%
답전윤환지	암거배수	쌀수량 : 1년차 5%, 2년차 15%

밭 토양 또는 과수원의 경우에는 지형등의 입지조건에 따라 각기 다른 물의 이동양상이 나타나므로 이에 맞는 배수 계획을 설계해야 한다.

배수는 자연상태하의 배수조건에 따라 적게는 0.6m에서 2m까지 깊이가 달라진다. 일반적으로 파이프의 깊이는 지하수위 보다 낮으며 간격은 가능한 넓게 잡는다.

그러나 이러한 깊이는 주 배수로의 깊이에 따라 제한을 받게 된다. 또한 깊이 판다는 것은 그만큼 공사단가를 높이게 된다. 배수관의 깊이는 ① 24시간 안에 되돌릴 수 있는 물의 깊이 ② 최소 토심 30cm에 이르는 지하수위 허용높이 ③ 적당한 투수계수 ④ 토층의 깊이 또는 묻은 후에 스며들지 않는 깊이 등을 고려하여 결정한다.

<배수의 효과>

① 배수는 보다 높은 생산성과 목적을 달성 할 수 있게 한다.

② 배수는 지온과 수온을 상승 시킨다.

③ 통기성을 높이기 때문에 인산, 칼리 등 양분흡수를 증가시킨다.

④ 수분 분포를 고르게 한다. 이 결과 경운, 파종, 수확 작업이 용이하다.

⑤ 많은 양의 미세구조가 유기물의 분해를 촉진하고 양분의 이용률을 향상시킨다.

⑥ 호기성 미생물의 탈질작용에 따라 토양에서 질소유실을 감소시킨다.

⑦ 유독물질(염류, 에틸렌가스, 메탄가스, 부틸가스, 유황물, 망간이온)생성을 감소시킨다.

⑧ 토층 내 과습과 약간의 물이 고여 있어도 많은 작물들은 죽게 된다.

⑨ 배수는 작물의 뿌리를 보다 깊게 뻗게 한다. 따라서 내건성과 수량을 증대시킨다.

⑩ 배수가 잘되는 토양은 노변과 건축물의 지지에 유리하다.

⑪ 배수가 잘되는 토양은 정화기능이 높아진다.

⑫ 토양의 투수성이 증가하면 물의 표면유거를 줄이고 따라서 토양보전에 효과적이다.

⑬ 늪지의 배수는 모기 등 곤충의 량을 줄이고, 지가가 높으며 개발 잠재력이 높아진다.