작목별 양액 조성과 병해방제.

[5세대]

작목별 양액 조성과 병해방제

1. 배양액 조성
현재까지 개발되어온 배양액의 종류는 수없이 많으나 주요한 배양액 조성표는 <표 1>와 같으며, 배양액 조성의 결정에는 다음과 같은 3가지 견해가 있다.

가. 가능한 여러식물에 대하여 생육단계에 관계없이 널리 사용될수 있도록 만드는 방법으로 이온간의 비율을 중요시 한다. - Steiner액, 일본원예시험장 조성액 등

나. 식물별, 생육시기별 각 작물의 양수분의 흡수량을 조사하여 흡수량에 따라 결정하는 방법이며, 비교적 배양액의 농도가 낮다. - 산기조성액 등

다. 작물에 따라 적극적으로 흡수시키고 싶은 이온의 비율을 높게 조성해 주는 방법으로 특정성분 다량함유 채소생산 연구를 위해 검토가 필요한 사항이다. - 일본 신호원시조성액 등
3가지중 어느 방법이나 어느 배양액을 택하던지 적절한 처방의 배양액이란 다음 조건을 구비해야만 할것이다.
1) 재배채소의 생산량이 많을것
2) 수확물의 품질이 좋을것
3) 비료염의 소요량이 적고 저가의 비료염과 용해도가 높은 비료염을 사용할수 있을것
4) 재배기간중 조성이나 농도의 변화가 적을것 등이다.

<표 1> 국내개발 양액재배용 배양액의 종류및 조성농도

구분	개발 년도	적용작물	대량원소의 농도					pH	BC (/㎝)㎳
			N	P	K	Ca	Mg
농시표준 (한국) 원시표준 미나리액 (서울대) 원더그로 (조선비료) 물푸레 (대유화학) 비로커 (서울비료) 시금치액 (원시) 풋고추배지 (원시)	1954 1987 1988 1986 1990 1992 1993 1994	엽채, 과채류 엽채, 과채류 미나리 전용 엽채류 과채류 엽태, 화훼류 과채류 엽채, 과채류 화훼류 시금치 전용 풋고추 전용	7.0 15.0 7.0 14.9 17.7 8.8 12.0 9.9 7.0 12.0	3.0 3.0 2.0 4.3 4.8 2.4 3.0 3.8 2.0 3.0	7.0 6.0 4.0 6.3 7.6 5.0 5.5 4.1 3.0 7.0	9.0 8.0 3.0 7.2 8.5 3.0 55 5.4 4.0 4.0	3.0 4.0 1.0 4.3 4.0 1.5 2.0 1.3 2.0 2.0	6.3 6.5 6.2 6.4 6.5 6.3 6.4 6.2 6.5 6.4	1.52 2.30 1.20 2.25 2.65 1.60 2.03 1.84 1.20 1.70

<표 2> 양액종류별 특성

양액종류	특성
농시표준 원시표준 미나리액 시금치액 풋고추액 원더그로 물푸레 바로커	역경재배용으로 개발, 특히 저가칼슘을 사용하고, 사용한계를 설정해 놓았음. NH4-N는 전혀 사용치 않음 농도조절에 의해 pH,BC가 안정되며, 용해도가 높은 비료염 이용 산기의 양수분흡수특성에 의해 조성된 미나리전용 수기경 양액 산기의 양수분흡수특성에 의해 조성된 시금치전용 수기경 양액 식물체 분석치를 근거로 배지재배 전용으로 개발한 양액 1,2호로 구분 제품하시킴, 입상고형비료로 최초시판제품이나 고가임 제품을 액상으로 만들어 농민이 사용하기에 편리하나 수송민 취급상 불편하고 고가임 NH4-N으로 유안비료염 약간 이용 액상비료임

<표 3> 양액 측정 기구의 특성

항 목	측 정 요 소
	온도(배정액)	전기전도도	pH	용존산소	요소용존량
측 정 법	측온저항량 (반도체포함)	백금전극	유리전극	격막전극	각종전극
측정범위	양액재배용 0~50℃등	0~20㎳등	pH2~12등	0~155ppm	10~1000ppm
정 도	0.5~1%/ full scale	0.5~2.0/ full scale	0.2pH,2%/ full scale	재현성 전극2%/F.S 지시계2%F.S	0.5~1%/F.S
응답시간 (90%)	30초 ~ 2분	수초~수십초	수초~수십초	20~50초	수초~수십초
교 정	표준온도계로 교정	표준액으로 교정	pH표준으로 교정	0%포화액교정	이온표준액
취급상유의사항	특별한것없음	온도보상필요 적극표면세척 (유기물 : 아세톤 무기질 :0.1N염산액)	pH표준액의 수명 계측오차심하다	시료유량 0.2~2표준액의 1주~3개월 간격 수명으로 전해액 교환
응용성	부속장치의 사용에 따른기록,경보 자동화기능 부가기능

<표 4> 외국개발 주요양액의 종류및 특성

구분	적용작물	대량원소의 농도(me/1)					특징
		N	P	K	Ca	Mg
일본 원시액	엽채류	17.3	4.0	8.0	8.0	4.0	한국원시액보다 N,P,K함량이 높아 비료대가 많이 소요
야마자키액(일본)	오이 멜론 수박 토마토 피망 가지 딸기 상추 순무	13.0 13.0 13.0 7.0 9.0 10.0 5.0 6.0 7.0	3.0 4.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1.5 1.5 1.5	6.0 6.0 6.0 4.0 6.0 7.0 3.0 4.0 5.0	7.0 7.0 7.0 3.0 3.0 3.0 2.0 2.0 2.0	4.0 3.0 1.5 2.0 2.0 2.0 1.0 1.0 1.0	양수분흡수율 특성에 의해 조정된 것으로 박물별로 구분되어있지만 우리나랄 품종에 적용시 재검토요구됨 배양액의 농도가 비교적 낮음
유럽 배양액	토마토Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 평 창 오이 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 음 성 피망 Ⅰ 가지 Ⅱ 결 구 상추 Ⅲ NFT 표준	11.0 10.7 17.9 20.0 12.1 12.12 12.25 10.7 11.9 13.0 12.25 12.0 10.0 10.0 14.3	4.5 3.51 3.51 3.51 5.01 6.20 3.75 3.51 3.9 4.0 3.75 4.5 3.9 3.9 6.0	7.0 5.9 9.7 11.5 6.65 6.60 5.5 4.86 5.0 6.5 6.0 6.0 5.3 5.3 7.7	7.5 6.0 6-9 6-10 5.0 9.15 7.0 7.5 6.0 5.5 7.5 6.0 4.0 4.0 8.5	2.0 2.46 3.30 3.30 2.46 4.00 2.0 2.46 2.06 2.00 2.5 3.0 2.14 2.14 4.12	Ⅰ 네덜란드, 암면재배표준 Ⅱ ~ Ⅳ덴마크이 grodan사 Ⅱ 보통, Ⅲ고농도 Ⅳ 최고농도 Ⅴ 핀란드 영국표준액

2. 주요병해와 방제기술

가. 병해의 종류와 증상

(1) 오이역병(돌림병)
(Phytophthora melonis)라는 병균에 의해 전염되며 이 병균은 토양재배시에는 별로 문제되지 않지만 수경재배시에는 병균의 세력이 격심하여 치명적인 피해를 주는 특징이 있고 연중 발병하지만 특히 고온기 재배작형에서 발병빈도가 높고, 생육단계에 관계없이 발생되기도 한다.

병징은 뿌리의 일부가 갈변하여 수침상으로 되고 증상이 확산되면 줄기와 뿌리 사이의 땅표면 부위가 썩기 시작하여 지상부가 시들다 말라죽는다.발병으로부터 말라 죽을때까지의 소요일수는 어린모 일때는 3일정도, 수확시에는 4-7일 정도로 병세의 진전속도가 아주빠른 것이 특징이기도 하다.

방제법은 토양재배와 마찬가지로 흑종호박이나 신토좌, 백국좌,등의 대목에 접목 육묘하여 재배하는 것이 안전하다. 발병후의 약제처리는 특별한 치료효과를기대할 수 없다.

(2) 오이 만할병(덩굴쪼갬병)
접목하지 않은 토양재배시에 크게 문제되는 토양전염성 병해이지만 수경재배시 별로 문제되지 않으나 연작지 포장에서 시설을 하여 오염된 지하수를 이용하는 농가에서는 발병하는 경우도 있다.

이 병은 역병(疫病)처럼 급속히 확산 전염되지 않을 뿐만 아니라 발병시기도 유묘기(幼苗期) 이후 생육이 어느정도 진전된 후에 발병하는 경향이 있어 피해를 주는 시기가 어느정도 한정적이라 할수 있다.

병징(病徵)은 지상과 지하가 맞닿는 부분이 황갈색으로 변하고 점액이 나오며 줄기를 절단하여 보면 물관(導管)이 갈색으로 변하여 양분과 수분의 이동통로가 파괴되어 있는것이 특징이다. 병징이 더욱 진전되면 아랫잎부터 시들기 시작하여 포기 전체로 확산되어 누렇게 변하면서 말라 죽는다.

병원균은 후사리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporumf, sp.cu-cumerinum)인데 발병후의 유효약제는 없으며, 역병과 마찬가지로 호박과 같은 저항성 대목에 접목하여 재배하는 것이 최선의 방법으로 알려져 있다.

(3) 토마토 근부역병(뿌리섞음 돌림병)
토마토 양액재배시 가장 피해를 많이주는 병해지만 오이역병 처럼 급속히 확산 되는 것은 아니다. 방치해 두면 전체적으로 전염되어 실농해 버리는 경우가 있다

이 병은 어떤 원인에 의해 뿌리의 활력이 저하되었을때 발생하는것으로 증상은 뿌리의 일부가 갈색으로 변하기 시작하여 점차 진전되면 전체가 수침상으로 되어 썩어 버리는 것이다. 이렇게 되면 땅표면의 지제부가 흑색으로 변하기도 하고 시들기도 하다가 아래잎부터 상위잎의 순으로 누렇게 변하여 심하면 말라 죽어 버린다.

이병은 저온기인 겨울재배 작형에서도 발병하지만 고온기인 여름재배의 경우에 특히 피해가 크며, 생육단계에 관계없이 언제나 발생하기도 한다. 그러나 병징을 빨리 발견하여 일찍 조치를 취하면 새로 발생하는 뿌리를 보호할수 있어서 어느 정도 회복이 가능하게 된다.

즉 베노밀수화제나 리도밀엠지 등의 살균제를 5~10ppm 농도로 살포하여 주거나 자외선 살균 등을 이용하면 효과적이다.

(4) 토마토 청고병(풋마름병)
연작지 포장에서 격심한 피해를 주는 병해로서 일단 감염되면 방제가 곤란하다 수경재배의 경우에도 지역에 따라 발생하고 있어 경계를 요한다.

이 병의 특징은 역병과는 달리 전염의 확산속도가 늦고 장기간에 걸쳐 계속적 으로 발생하는 것이다. 따라서 일단 발생하면 피해가 매우 크다.

토양재배에서와 같이 유묘기나 저온기에는 발생하지 않고 고온기 수확시기부터 발병하게 된다.

병징은 포기전체가 급격히 시들어 풋마름상태로 되며, 지제부의 줄기를 절단해 보면 물관부가 갈색으로 변하여 있고 그곳으로 부터 백색의 즙액을 내놓는 것이 특징이다.

병원균 박테리아의일종인 수도모나스 소라나세아룸(Pseudomonas Solanacearum) 으로서 뿌리의 상처부분을 통해 침입하여 물관내에서 급속히 번식하여 양수분의 상승을 방해하게 된다.

발병후에는 적절한 대책이 없는 실정이므로 피해주는 빨리 뽑아서 균의 밀도를 저하시켜 보다 많은 확산을 막는 것이 중요하다. 재배전의 자재소독과 오염되지 않은 깨끗한 지하수를 이용하는 것이 바람직하다. 아직까지 저항성 대목은 개발 되어 있지 않다.

(5) 토마토 근부위조병(뿌리썩음 오갈병)
이병은 후사리움(Fusarium)균에 의해 피해를 받는 병해로서 토양재배의 경우 연작지 포장에서 자주 발생하지만 수경재배의 경우 오염된 물을 통해 전염되는 것이 대부분이다.

이 병은 청고병(靑枯病)과는 달리 12~3월사이의 저온기 재배의 경우에 자주 발생하는 병해로서 병징은 처음에는 포기의 선단부 어린잎이 낮에는 시들고 밤이 되면 원상태로 회복되는 증세를 보이다가 아랫잎부터 누렇게 변하여 서서히 말라 죽어 버린다. 뿌리는 갈색으로 변하여 부패하기도 한다. 그러나 3월 이후가 되면 병세의 진전이 멈추게 되어 어느정도 회복이 되는 경우도 있다.

청고병과 마찬가지로 특별한 방제방법이 없고 다만 피해주를 빨리 뽑아서 더 이상의 확산을 막아주는 것이 최선의 방법이다. 양액(養液)도 전체적으로 갈아 주면 좋다.

이상과 같은 주요병해 외에도 상추와 같은 잎채소류의 경우 간혹 뿌리썩음병이 발생하고 오이,토마토와 같은 열매채소류의 경우에는 무름병이 발생하는 경우가 있지만 국내에서는 아직 크게 문제되고 있지 않다.

주요 병해의 종류는 표 37과 같다.

나. 병원균의 전염경로

수경재배에 있어서 병원균의 전염경로는 대개 다음의 다섯가지를 들수있다.

(1) 종자로 부터의 전염
종자전염의 가능성이 높은 병해는 지상부 병해가 대부분이지만 만할병(덩굴 쪼갬병), 만고병(덩굴마름병), 위조병(시듬병), 청고병(풋마름병) 등의 지하부병 들도 감염될 수 있다. 종자전염의 경우 처음에는 오염률이 낮더라도 생육초기 부터 발병이 시작되어 전면 발생의 위험성이 있기 때문에 문제가 된다.

(2) 토양및 공기로부터의 전염
수경재배에서는 토양을 이용하지 않지만 시설을 설치해 놓는곳이 하우스내의 지면이므로 통로등 하우스 내외에 병원균의 포자가 있으면 바람에 의해 운반되어 배양액 중에 들어갈 위험이 충분히 있다.

(3) 장치, 기구 등을 통한 전염
장치,판넬,폿트 등의 기구에는 병원균이 부착해 있기 때문에 충분히 소독하지 않고 재 사용할 경우 발병하게 된다. 특히 앞그루 경작시 병해가 발생했을 때는 모든 장치와 기구를 소독하는 일이 중요하다.

(4) 지하수나 샘물을 통한 전염
역병(돌림병),후사리움(Fusarium),연부병(무름병),청고병(풋마름병)등이 자주 발생했던 시설채소 주산지에서 수경재배를 행할 경우에는 지하수나 샘물에 여러 종류의 병원균이 혼입되어 있을 가능성이 크다.

(5) 출입자로 부터의 전염
수경재배에만 국한되는 문제는 아니지만 일반적으로 시설채소 재배에 있어서는 사람이 빈번히 하우스를 출입하면서 관리하지 않으면 안되게 된다. 따라서 정지, 순지르기,눈따기,유인,수확 등의 작업을 할때에 재배자의 손,발,의복등을 통해서 병원균이 하우스내로 운반되어 양액속에 혼입될 위험성이 크다. 따라서 재배자의 청결을 요한다.

다. 병해방제 대책
수경재배시의 병해방제 요령은 앞에서 소개한 바와 같은 병원균의 전염경로를 차단하여 병해발생을 사전에 예방하는 것이 최선의 방제대책이 된다. 이에 대한 물리화학적 예방법에 대해 약술하면 다음과 같다.

(1) 종자소독법
㉮ 건열소독
오이,멜론,토마토 등의 씨앗을 대상으로 70∼73℃에서 3∼4일간 처리한다.
㉯ 온탕소독
오이,토마토 등을 대상으로 53∼55℃에서 20∼30분간 처리한다.
㉰ 중성차아염소산칼슘에 의한 소독

상품명으로는 케미쿠론G이며 오이,멜론,잎채소류 등을 대상으로 100배액에서 60분간 담그어 처리한후 씻지않고 바람에 건조한후 파종한다. 만약 젖은 상태로 파종하게 되면 약해가 발생하는 경우도 있으므로 주의해야 한다

(2) 장치, 기구 등의 소독법
㉮ 포르말린
50∼100배액을 1∼3일간 장치나 재배상에 흘려보낸 다음 깨끗한 물로 씻는다.

<표 5> 살균등 조사거리와 사멸시간

조사거리(㎝)	사멸시간(초)	조사선량(uw.분/㎠)
5 8 12 15 20	49 76 123 153 201	2,000 1,938 2,050 2,066 2,010

㉯ 중성차아염소산칼슘
1,000배액으로 1∼2일간 재배상이나 양액 탱크로 흘려보낸 다음 깨끗한 물로 씻어낸다.

(3) 양액의 소독법
㉮ 농약에 의한 소독

양액중에 넣어서 병해방제 효과가 인정되는 농약의 종류는 여러가지가 있지만 어느것이나 품목고시가 되어 등록된 것이 없기 때문에 실제로 농약으로 양액을 소독하기는 어려운 실정이므로 종자,장치,손발,의복,재배환경등의 위생적인 면을 잘 관리하여 병원균이 양액속으로 혼입되지 않도록 하는 것이 가장 바람직하다.

㉯ 물리적인 소독법
자외선살균에 의한 소독법이 있는데 이 방법은 자외선에 의한 양액중의 역병균 살균효과를 기대하는 것이며 효과가 대단히 높은 것으로 알려져 있다.

외국의 연구결과에 의하면 역병균 유주자 현탁액*(두께 0.7cm)을 15W 살균등 (주파장 253.7mm)아래에 놓고 200uw 분/㎠로 10분이상 조사한 결과 오이 역병균, 토마토 회색역병균의 유주자를 사멸시킬수 있었고 특히 오이 역병균에 대해서는 450ℓ/시간의 유량까지 살균효과가 있거나 병징발현을 억제시킬수 있다고 보고된 바있다. 앞으로는 국내에서도 이의 실용화가 가능하게 되리라 생각된다.

* 현탁액(懸濁液) : 눈이나 현미경으로 보일 정도인 고체물질의 입자가 물위에 떠돌아 다니고 있는 액체

한편 초음파에 의한 소독법도 있다. 초음파 발생장치(출력300W,주파수20KHz)를 이용해서 역병균의 유주자 현탁액에 1분간 조사하게 되면 유주자를 사멸시킬수 있다는 보고가 있어 이의 실용화도 머지않아 가능하리라고 믿는다.

<표 6> 초음파강도 조사시간과 병징발현(오이 역병)

조사강도(w/㎠)	조사시간 (분)	경과일수
		1일	2일	5일
무조사 50 100 200 300	5 {·5 {·5 1	+ - - - - - - - - - - - - - -

※ 주 : ─ (정상), ＋（약간시듦），　　　（시들지만　말라죽지않음） （말라죽음）

열에 의한 소독법도 있는데 이 방법은 현재 우유의 살균에 이용되고 있는 것과 같다. 즉 고압의 증기(160∼170℃)를 13℃전후인 우유에 짧은 시간동안 찜으로써 살균을 연속적으로 하는 방법으로 양액의 경우는 130℃의 고온이 필요하다. 그러나 살균 용량, 기계의 가격 등 많은 문제점이 있어 앞으로 이를 위한 연구 검토가 필요하다.

(4) 재배법에 의한 방제
역병균 등 편모균류의 유주자형성은 물에 의한 전염환경에 의해 지배되는데주로 산도,온도 및 이온의 종류,농도 등에 의해 좌우된다.

예를 들어 피지움균에 의한 잎채소류의 근부병은 고온에서 자주 발생하지만 양액 농도가 높게 됨에 따라 피해가 적어 표준농도의 2배농도에서는 거의 나타 나지 않게 된다.

왜냐하면 이 병원균은 양액농도가 높게 되면 유주자 형성에 장시간이 걸리고 특히 Ca(N0₃)₂, CaCl₂ 0.38∼0.25%액에서는 유주자형성이 전혀 일어나지 않기 때문이다. 이 경우 병원균이 완전 사멸하는 것은 아니지만 유주자의 형성이 억제되어 피해가 경감된다고 생각된다. 그러나 이 현상은 병원균의 종류에 따라 달라 오이 역병균의 유주자는 pH 4∼7에서 정상적으로 형성되지만 이 범위를 벗어나는 양액속에서는 거의 형성되지 않는다.

(5) 관리자의 위생
온도관리나 여러가지 작업을 위해서 하우스내로 출입할 경우 손을 잘 씻고, 신발은 소독된 것으로 갈아 신으며, 의복도 소독복으로 갈아 입은후 관리작업을 하는등 철저한 위생관리를 하는 것이 중요하다.

(6) 장치의 개량
수경재배시는 병해가 일단 발생하면 포기 전체에 크게 발생하는 위험성이 높기 때문에 얼마간의 주(株)마다 분리시켜 재배하고 일단 공급된 양액은 탱크로 집결 회수되지 않고 단위별로 모아질수 있는 방법이 요구된다

이를 위해서 착안된 것이 암면(Rock wool)배지를 이용한 양액의 동시공급과 개별회수 방법이라 할수 있다. 즉, 이런 장치를 하면 어떤 부분에 병해가 발생 되었을 때 그 부분만 제거하면 다른 건전주에는 병이 걸리지 않게 되는 것이므로 안전 재배가 가능하게 된다.

(7) 내병성 품종의 이용
실제적으로 내병성 품종이나 내병성 대목을 이용한 접목재배가 가장 안전한 방제법이 될수 있지만 아직 수경재배 전용품종이 개발되어 있지 않을 뿐만아니라 국내 품종중에서도 어느 품종이 가장 적합한지 시험연구된 바가 없어 앞으로 작목별 적응품종의 개발과 재배 생산시험을 계속적으로 해야만 될 것으로 생각된다.

[참고문헌]

1. 1. 양액재배기술,농촌진흥청

2. 2. 월간원예,'95년 3월호

3. 3. 월간원예,'95년 4월호

4. 4. 월간원예,'95년 5월호