생활원예출석수업노트(2014년도)
생 활 원 예
강의내용 1. 생활원예란 무엇인가 2. 원예식물의 분류방법 3. 도시원예의 개요 및 필요성 4. 간이 수경재배의 종류 및 장치 5. 영양액의 조성과 관리 |
연습문제
1. 원예를 어원과 문자적 의미를 근거로 정의해 보라.
2. 생활원예의 효과 (중요성)에 대하여 논하라.
3. 무궁화의 학명을 쓰고 학명표기상의 유의사항을 설명하라.
4. 도시원예의 필요성에 대해 설명하라.
5. 간이 수경재배의 종류에 대해 설명하라.
6. 자신이 선택한 식물을 친절하게 소개해 보라.
출석과제(10점)
자신이 기르고 싶은 또는 기르고 있는 원예식물을 반려식물로 한 가지 선정하여
다음 사항을 조사하고 A4용지 한 면에 요약 ․ 정리하고 그 뒷면에 그 식물을 제목 으로 한 시 한편을 반드시 자필로 작성하여 출석수업 시험시간에 제출할 것
※ 조사내용 : 식물명(학명, 영명), 종류(품종 등), 특징(형태, 생리, 생태), 재배기술 요점, 식물에 얽힌 재미있는 이야기, 개인적인 사연 등
1. 생활원예(가정원예)란?
1) 원예의 어원과 문자적 의미
園藝, Horticulture, Gardening
‘울타리를 치고 작물을 재배한다’
원예의 특징
장소 : 가까운 생활주변
규모 : 소규모 제한된 공간
대상 : 귀하고 값비싼 식물-채소, 과수, 화훼
방식 : 자본, 노동, 토지, 기술 집약적
2) 원예의 구분
전통원예(생산원예) - 채소, 과수, 화훼
생활원예(소비원예) - 난가꾸기, 화훼장식
사회원예(복지원예) - 도시원예, 원예치료
3) 생활원예의 효과(예)
Well-being, Well-aging, Well-dying
① 인간의 정서를 함양한다
② 인간의 질병을 치료한다 ->원예치료
③ 여가선용의 수단이 된다
④ 쾌적한 환경을 조성한다
⑤ 신체적 건강을 증진한다
⑥ 자연을 이해하고 배운다
⑦ 가족간 유대를 강화한다
⑧ 노후생활에 도움을 준다
⑨ 청정식품을 제공해 준다
⑩ 구매효과를 높일 수 있다
4) 생활원예의 종류
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식물재배 가꾸기(난, 잔디, 허브, 야생화, 실내식물), 분재, 가정채소, 가정과수
이용공간 실내원예, 화단원예, 주택정원, 베란다원예, 발코니원예, 창문원예
용기소품 테라리움, 디시가든, 비바리움, 공중걸이, 벽걸이, 토피어리
절화이용 화예디자인(화훼장식, 꽃꽂이, 화환, 웨딩부케), 말림꽃, 누름꽃, 포푸리
복지효용 원예치료, 도시원예, 사회원예, 환경원예, 관상원예, 관광원예
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2. 원예식물의 분류
1) 식물의 여러 가지
지구상에 분포하는 28만 여종의 식물의 분류 예
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속칭적 구분 분류군(문) 종의 수 대표적인 식물
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무관속 하등 포자 은화 선태식물 16,000 우산이끼, 뿔이끼, 솔이끼
유관속 고등 송엽란식물 10 송엽란(솔잎난)
석송식물 1,065 석송
속새식물 25 속새, 쇠뜨기
양치식물 9,280 고사리류
종자 나자식물 900 은행나무, 소나무, 주목, 측백나무
현화 피자식물 250,000 단자엽식물 : 백합, 잔디, 칸나
쌍자엽식물 : 무궁화, 해바라기
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2) 식물의 자연분류
자연분류 natural classification = 계통분류, = 식물학적 분류
분류기준 : 식물의 유연관계
분류계급 : 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종
무궁화의 분류학적 위치
식물계
피자식물문, 쌍자엽식물강, 아욱목,
아욱과(Malvacea), 무궁화속(Hibiscus),
무궁화종(syriacus : 종소명)
종의 개념
동일한 형질을 나타내는 개체군의 총괄적인 명칭
염색체수가 동일하고 상호 교잡이 가능한 생물집단
자연분류의 최종 분류단위로 아종, 변종 품종 등으로 세분
예) 무궁화, 마늘, 사과, 개, 소, 돼지
종의 명칭
보통명 common name, local name
무궁화, rose of sharon
학 명 Latin name, Scientific name
Hibiscus syriacus Linne(축약 Linn. 또는 L.)
국제식물명명규약(ICBN)
1. 린네가 제안한 이명법(속명 + 종소명)을 따른다
아종(sub.)과 변종(var.)은 삼명법
2. 라틴어 또는 라틴어화한 영어를 사용한다
3. 속명은 명사에 대문자로, 종소명은 형용사에 소문자로 시작한다
4. 종소명은 성과 일치시킨다(남성 -us, 중성-vum 여성 -a)
5. 이태릭체로 쓰거나, 아니면 밑줄을 긋는다
6. 맨 뒤에는 명명자의 이름을 정체로 넣는다(생략하기도 한다)
삼명법
Brassica oleracea L. var. acephala DC.
var. variety(변종), ssp. subspecies(아종), cv. cultivated variety(재배품종)
Allium spp. spp. species의 복수
Allium sativum Linne, Cucumis sativus L. Lactuca sativa Linn.
3) 식물의 인위 분류(화훼의 예)
일 년 초, 숙 근 초, 구 근 류
관엽식물, 다육식물, 난 초 류
화 목 류,
3. 도시원예의 개요
1) 도시원예와 생활원예의 구분
●생활원예: 가정이나 사무실과 같은 생활 주변에서 화훼, 채소, 과수를 가꾸고, 즐기며, 삶의 질을 높이고자 하는 원예활동
●도시원예: 도시 소비자 중심의 원예로서, 도시 내와 근교에서 토양, 물, 도시자원을 이용하여 쾌적한 환경을 조성하고, 원예 관련 농산물을 안전하게 먹거리를 생산하며, 또한 원예 활동을 통하여 정신적, 육체적 건강을 증진시키며, 건전한 여가활용으로 삶을 질을 높이고 교육과 체험을 목적으로 하는 원예활동
2) 도시원예의 법률적 구분
●도시원예의 육성 및 지원에 관한 법률 (2011년)
도시지역에 있는 토지, 건축물 또는 다양한 생활공간을 활용하여 농작물을 경작 또는 재배하는 행위로서 대통령령으로 정하는 행위(법률 제11096호)
●유엔개발계획 (UNEP, 1996년)
도시 또는 인근의 토양과 수상에서 다양한 작물이나 가축을 생산하기 위해 자연자원이나 도심 폐자원을 (재)활용하여 집약적인 생산, 가공, 유통을 하는 행위
3) 경제 여건에 따른 도시원예의 구분
●선진국: 안전한 먹거리, 도시녹화, 저탄소, 공동체 회복, 공해저감 등
●개발도상국: 영양부족, 배고픔 해결을 위한 식량 생산
●식량생산의 예: 쿠바의 수도 아바나
1990년대 초 경제위기의 쿠바 - 종자에서 연료까지 모든 것의 90% 이상 교역하던 동구권 (소련 포함) 세력 붕괴 - 미국의 경제봉쇄 강화로 더욱 심각해짐
해결책-가정텃밭, 자급농장, 기업농장, 협동농장 8,000여 곳 3만여 명 이상 종사하며 15,000ha 규모로 확대
1996년 아바나시 조례 제정으로 유기농 재배만 허용
도시농업을 통해 생산되는 농산물이 시 전체 소비 식료품의 80% 이상 차지
아바나시 이외에도 쿠바 전역에 94,000여 곳의 가정텃밭과 자급농장 운영
4. 도시원예의 필요성
1) 경제적 필요성
●원예작물의 소비활성: 채소 및 화훼 작물 소비 활성
●원예 산업발전: 원예 산업 규모 확대와 원예 자재 개발 활성화
●원예 산업계의 일자리 창출
●국산농산물소비 증가
●저소득 계층의 생계유지
●도시근린공원의 테마농업공원으로 변경
2) 문화적 필요성
●먹거리 안전성과 로컬 푸드 문화 확산
●도시농부를 예비농부로 교육
●도시와 농촌의 사회통합
●가족의 회복
3) 환경적 필요성
●자연 순환 및 에너지 절감
●옥상 및 벽면 공간활용
●주거공간 녹지화
●학교 내 유휴 부지 텃밭 활용
●도시근교 내 유휴 부지 텃밭 및 주말농장 활용
5. 간이 수경재배
1) 수경재배의 정의
●영어로 ‘Hydroponics’ (하이드로포닉스) (미국의 게리크(Gericke, 1937)가 만든 용어)
●그리스말로 ‘hydro’(물)와 ‘ponos’(노동)의 합성어
●토양을 사용하지 않고 암면이나 펄라이트와 같은 인공배지에 배양액을 공급하거나, 배지를 사용하지 않고 배양액만으로 식물을 기르기 때문에 무토양재배(soilless culture)라고도 하며, 일본에서는 이를 양액재배(nutrient culture)라 한다.
●우리나라에서도 ‘양액재배’라는 용어를 혼용하고 있으나, ‘수경재배’라는 용어를 표준어로 사용하도록 권장하고 있다.
●토양재배보다 수경재배에서 일반적으로 식물의 생육이 빠른데, 그 이유 중 하나로 물이 충분히 공급된다는 점을 들 수 있다.
●수경재배에서는 물 부족으로 기공이 닫히는 경우가 드물기 때문에 광합성량이 많아져서 생육이 빠르다고 볼 수 있다.
2) 생산자 측면에서의 필요성
● 노동력 부족 및 인건비 증가로 자동화 필요성이 대두
● 인구 증가 및 공업화의 발달로 재배 면적이 감소함에 따라 생산성 증대가 필요
● 재배 불가능 지역에서의 재배
● 각종 설비의 농업에 대한 적용 욕구 증대
● 생산 환경의 개선
● 주년 생산에 의한 소득 증대
● 여가 시간의 확보
3) 소비자 측면에서의 필요성
●무공해, 고품질의 생산물에 대한 소비자 욕구의 증대
●수요의 주년화에 대처
4) 도시원예 측면에서의 필요성
●도시에서 토양을 사용하지 않고 채소, 허브, 초화류 같은 원예작물을 정원, 옥상 및 베란다에서 청결한 상태에서 무공해로 재배할 수 있다.
●햇빛이 들어오지 않는 실내에서는 인공광을 이용하여 식물을 기를 수 있다.
●가정에서 이루어지는 간이수경은 어린이의 자연학습과 정서생활에 도움을 줄 수 있다.
●직접 기른 채소를 신선한 상태로 바로 수확하여 식탁에 올려놓을 수 있으므로 영양가가 높고 안전한 식품을 먹을 수 있다.
●식물재배에 토양을 사용하지 않고 깨끗하고 가벼운 인공 용토를 사용하기 때문에 가정환경을 깨끗하게 유지할 수 있다.
●청정재배가 가능하며, 자동화로 관리노력을 줄일 수 있다.
6. 간이 수경재배의 종류
1) 순수수경재배
●담액수경(deep flow technique: DFT)은 뿌리가 양액 속에 담겨진 상태에서 재배하는 방식으로 줄기 밑부분을 화학적으로 불활성인 우레탄 스폰지 등으로 고정하여 식물체를 지지한다. 고온기 때 산소공급이 절대적으로 부족하므로 순환펌프를 이용한 순환방식으로 하거나 에어펌프 혹은 기포발생기를 설치하여 산소공급을 늘린다.
●박막수경(nutrient film technique: NFT)은 식물을 플라스틱 필름이나 스티로폼으로 만든 베드 내에서 생육시키고, 그 안에 양액을 간헐적으로 흘러 보내는 방법이다. 박막수경의 기본구조는 베드, 탱크, 급배액 장치로 크게 나눌 수 있다. 일반적으로 베드는 양액이 잘 순환될 수 있도록 1/60∼1/80의 경사도를 유지한다. 또한 이 방식은 베드 내 뿌리의 윗부분이 공기 중에 노출되고 밑부분은 흐르는 양액에 접촉되어 상하부 뿌리로부터 산소흡수가 많다.
● 분무수경(aeroponics)은 작물을 베드에 정식하고, 뿌리가 공기 중에 매달린 상태에서 분무노즐을 통하여 양액을 일정한 간격으로 분무하는 방식이다. 이 방식은 뿌리의 산소공급이 원활하여 생장속도가 빠르기 때문에, 엽채류, 과채류뿐만 아니라 뿌리가 잘 내리지 않는 식물의 번식과 고구마, 감자, 및 약용식물 등에서 많이 이용하고 있다. 그러나 불순물에 의하여 노즐이 막힐 우려가 있고, 정전이 되면 뿌리부분이 쉽게 말라 작물이 수분스트레스를 받아 생육이 심하게 저하될 수 있다.
2) 배지재배
배지재배는 토양이외의 배지에 적당한 농도와 적정양의 양액을 공급하면서 재배하는 방식으로 작물의 지지를 위하여 펄라이트, 질석, 암면, 입상면, 하이드로볼, 송이, 모래 등의 무기질 배지와 코코피트, 피트모스, 바크, 목탄, 톱밥 등의 유기질 배지를 이용한다. 이들 배지를 혼합하여 배지의 물리화학성을 개선한 혼합배지도 많이 이용되고 있다.
3) 저면관수 방식의 수경재배
저면관수 방법에는 일정 시간 동안 양액을 공급하였다가 배액하는 담배수 방식(ebb and flow), 모세관현상을 이용하여 화분을 다공성매트 위에 올려놓아 매트로부터 화분으로 양수분을 공급하는 다공성매트(capillary mat)방식, 부직포 심지를 화분과 양액이 들어 있는 홈통, C형강 등에 연결하여 양수분을 공급하는 심지재배 방식 등이 있다.
4) 아쿠아포닉스
●아쿠아포닉스 (aquaponics)는 양어 (aquaculture)와 순수수경재배 (hydroponics)를 조합한 단어로 양어에서 발생하는 폐기물을 식물의 영양분으로 사용하여 물고기에게 청정 환경을, 식물에게는 영양분 공급을 하는 방식이다.
●아쿠아포닉스의 장점은 재배로 인한 잡초발생이 없고, 공간이 절약되며, 인공비료 대신 영양보충제만 사용해도 되며, 식물생장이 빠르고, 물소비를 감소시킬 수 있고, 지속가능한 유기농재배이며, 무토양 재배로 인한 무농약재배가 가능하고, 노동력이 절감된다.
7. 간이 수경재배 장치의 구성
1) 재배조
재배조(베드)는 식물과 양액을 수용하는 재배용기를 말한다.
2) 양액 저장탱크
탱크는 재배조에 공급할 양액을 저장하는 큰 용기이다.
3) 펌프와 배관
저장탱크에서 양액을 퍼서 공급하기 위해서는 펌프가 필요하다. 펌프는 각 양액을 베드 수로에 매분 2∼4 L 급액 하는 것을 기준으로 하여 양액의 급배액을 자동화할 수 있도록 타이머를 부착하여 일정 시간에만 급액 되도록 한다. 양액을 배급하고 배출하는데 이용되는 배관은 주로 지름 13mm PVC 파이프 혹은 PE 튜브와 지름 5mm 튜브를 이용한다.
8. 영양액의 조성과 관리
1) 용 수
수경재배에서 사용하는 물을 용수라고 부른다. 용수의 수질이 중요한데, 수질이 좋으면 양액 관리도 쉽지만, 나쁘면 양액의 관리가 어려워지고 각종 장해가 발생하기 쉽다.
2) 식물의 필수원소
양액은 식물생육에 꼭 필요한 무기양분을 각각의 흡수량의 비율에 맞추어 물에 용해시킨 것이다. 이때 식물생육에 반드시 요구되는 무기양분을 필수원소라 하며, 현재까지 알려진 필수원소는 16가지가 있다. 필수원소는 식물체내에 분포농도를 기준으로 다량원소와 미량원소로 구분한다. 다량원소는 C, H, O, N, K, Ca, Mg, P, S 이고, 미량원소는 Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo 이다. 이들 가운데 물과 공기에서 얻을 수 있는 C, H, O를 제외한 13개 원소가 공급해야할 무기양분이다.
3) 양액조성과 전용비료
양액조제에는 많은 시간과 노력이 들기 때문에 실제로는 수경재배 전용 비료를 구입하여 이용하고 있다. 시판되고 있는 수경재배용 비료는 분말상태, 액체상태 또는 알약처럼 만들어진 것이 있다. 대부분은 무기영양분이지만 무기영양분과 유기영양분의 혼합제품도 나오고 있다.
4) 양액 관리
수경재배는 토양 없이 영양액 만으로 식물을 재배하는 것이다. 토양은 복잡한 환경이기 때문에 완충작용이 크지만 양액은 단순하여 완충능이 작고, 재배 중에 쉽게 변하는 단점이 있다. 따라서 양액을 재배과정에서 꾸준히 관리해 주고, 재배기간 동안 2~3회 교환해 주는 것이 좋다.
●양액의 산도(pH: potential of hydrogen(수소이온지수))
수소이온농도(H+)를 간단하게 나타내기 위해 음의 상용대수를 사용 (pH = -log [H+]).
순수한 물의 [H+]와 [OH-]는 똑같이 10-7M이다 (순수한 물은 중성이다).
[H+]⨉[OH-]=10-14이다. 이것은 pH+pOH=14를 의미한다. 어떤 용액의 pH가 2이면 pOH는 12가 된다.
pH는 0-14까지 척도를 나타내는데, 7이 중성(neutral)이고, 그 이하는 산성(acidic), 그 이상은 염기성(basic) 또는 알칼리성(alkaline)이다.
양액의 pH는 뿌리의 양분 흡수에 가장 큰 영향을 미치는 요인이다. 작물의 양분흡수가 최대로 이루어지는 pH 5.5∼6.5수준으로 유지해 주는 것이 좋다. 만약 양액의 pH가 7 이상이 되면 Fe, B, Mn, P 등이 침전되어 작물이 흡수할 수 없고, 반대로 pH가 5 이하로 낮아지면 Ca, K, Mg 등이 결핍되기 쉽다. 양액의 pH 수준은 정기적으로 점검하여 pH가 높아졌을 때는 질산(HNO3), 인산(H3PO4) 등을 첨가하여 낮추고, 반면에 pH가 낮아졌을 때는 수산화칼륨(KOH)을 이용하여 높여준다.
●양액의 전기전도도(EC: electric conductivity)
측정원리는 미네랄이 함유된 물은 전기가 흐르고 그 정도는 물의 전기전도도로 나타낸다. 전기전도도의 측정은 저항의 역수인 전기전도율을 사용한다. 전기전도도를 나타내는 단위는 모(mho) 또는 시멘스 (Siemens)지만 토양용액의 전기전도도가 낮으므로 밀리모(mmho/cm), 데시시멘스 dS/m (deciSiemens per meter) 또는 mS/cm (milliSiemens per cm) 로 나타낸다. 여기서 1cm는 전극간의 거리를 나타낸다. 가정 수경재배에서 양액의 농도조절은 수경재배시 매일 줄어드는 배양액만큼씩 보충하여 적정수준의 배양액 농도를 유지한다. 식물에 적절한 수준의 양액 상태를 유지하는가를 확인하기 위해서 전기전도도를 측정하면 편리하다. 용액의 전기전도도로 이온의 개별적인 농도는 알 수 없지만, 전체 농도를 아는 데 편리하다. EC값이 높은 경우는 이온의 농도가 높은 경우 이므로 물을 넣어 희석하고, EC값이 낮은 경우는 이온의 농도가 낮은 경우 이므로 표준농도가 될 때까지 비료를 첨가하여 조절한다. 일반적으로 많은 식물에서 적정 EC는 고온기 1.2∼1.8 dS·m-1, 저온기 1.5∼2.5 dS·m-1 이므로 이 범위에서 재배하도록 한다.
●양액의 온도
식물생육에 적합한 양액의 온도는 최저 15℃이상 최고 25℃ 이하로 유지되어야 양수분의 흡수가 정상적으로 이루어질 수 있다. 작물별 적정 액온은 고온성 식물이 20~25℃, 저온성 식물이 15~20℃이다. 따라서 겨울철에는 보온 혹은 히터로 가온하여 적정 온도를 유지하고 , 여름철에는 액면에 스티로폼 등으로 단열처리를 하여 액온의 상승을 막고, 지하수를 순환시켜 액온을 낮추어 주어야 한다.
●용존산소
물속에 녹아있는 산소를 용존산소라고 부른다. 식물의 뿌리가 정상적으로 생육하고 양분을 흡수하려면 양액 중의 용존 산소량이 많아야 한다. 수중의 포화 용존산소량은 수온에 따라 영향을 받는데, 온도가 높아질수록 포화량이 적어서 산소가 부족 되기 쉽다. 식물뿌리는 계속해서 산소를 흡수하기 때문에 용액중의 용존산소량은 감소하므로 고온기 때 특히 부족하지 않도록 주의해야 한다. 즉, 양액의 수온을 낮추고 순환시키거나, 에어펌프와 기포발생기를 이용하여 양액 내 용존산소 함량을 높여 주어야 한다.