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연작장해의 원인이 되는 염류집적
흙살림
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14-03-22 02:50
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친환경 시설참외 재배
연작장해의 원인이 되는 염류집적
이번 부터는 연작장해의 원인 중 염류집적에 관하여 알아보도록 하겠습니다.
◎ 염류집적이란?
하우스재배는 노지재배에 비하여 시설내에서 작물을 집약적으로 재배하고 화학비료와 가축분뇨 등 시비량이 많아 대부분의 양분이 토양에 남게 되어 염류가 집적되면서 토양조건이 가스 및 병해충 발생이 많아지게 된다. 또한 강우의 영향을 받을 수 없는 하우스조건에서는 지표에서 지하로 물의 이동이 미약하고 관수에 의해서 물이 작토층 중에서 상하로 이동하게 되어 토양에서 시비양분의 용탈이 적게 되고 토양 중에 남게 된다. 작토층에서 물이 상하로 움직임에 따라 이에 함유된 염류가 표토에 집적하게되어 염류장해 문제가 발생하게 된다. 시설재배지에서는 폐쇄된 환경에서 작물의 재배횟수가 많고 고농도 화학비료와 가축분퇴비를 과도하게 시용하기 때문에 연작장해가 발생한다.
<그림 1> 연작장애가 부분적으로 발생 (위)과 연작장애가 진전되어 심한 발생 (아래)
이런 곳에서는 토양용액의 염농도(전기전도도)가 높아 작물의 양분 흡수를 방해하여 수량을 감소시킨다. 시설재배지에서 토양 중 염류가 집적되는 것은 강우에 의하여 용탈되거나 가스로 휘산되지 못하기 때문이다. 더군다나 작기마다 시용되는 가축분 퇴비와 화학비료가 지나치게 많아 작물이 흡수 이용하고 남는 것은 질산염 또는 염산염이 되어 해가 거듭될수록 염류가 집적된다.
작물재배시에는 관수에 의하여 표층토에 수분이 유지되고 근권에서 양수분이 흡수 이용되므로 지표면에서의 염류집적은 다소 완화된다. 그러나 휴경기에 고온 건조 할 경우 근권의 염류가 표층토로 몰리게 된다. 지표면에 집적되는 염류는 물에 쉽게 녹는 CaCl, CaNO₃,kCl, MgCl₂ 등으로 수분과 함께 표층토로 이동되어 동반된 수분은 증발되고 염류만 백색의 결정으로 석출된다.
용해도가 낮은 석고(CaSO₄)나 인산염은 이동성이 적어 표토에 집적되지 않는다. 염류가 토양 중에 집적되면 용액의 삼투압이 작물의 것보다 높게 되어 잎에서 증산하는 수분을 뿌리에서 제대로 공급하지 못해 작물은 수분부족으로 위조가 되고 생육장해가 발생한다. 이와 같이 시설채소 연작지에는 집약 다비재배를 하므로 작물이 흡수 이용하고 남은 비료분이 토양 중에 남게 되어 염류농도가 높아지게 되는데, 토양에 비료 염기가 같은 비율로 남는 게 아니라 연작 년수에 따라 요소간의 비율이 일정치 않게 집적되어 감으로서 양분간의 길항작용이나 상조작용으로 특정양분의 결핍이나 과잉흡수가 일어나 생리장해와 수량감소 및 품질저하 등을 가져오고 토양미생물군의 활력 저하로 시비효과 저조 및 가스 피해 등이 발생하게 되는데 이와 같이 토양에 비료분이 너무 많이 쌓이는 것을 염류집적이라 한다.
염류집적의 영향
염류집적은 작물의 생육을 저해하고 수량감소와 품질을 저하시키는 원인이 된다. 토양용액의 전기전도도와 식물생육과의 관계는 아래 표와 같다. 이에 따라 토양에는 염류가 과다하게 집적된 경우가 많고 치환성 염기, 인산 및 질산태질소도 적정범위를 상회하는 경우가 많다. 염류농도 증가에 따라 크게 관여하는 성분으로서는 NO-, Cl-, 및 SO-₄등을 들 수 있으며 이들 성분을 함유하는 물질을 다량 시용 할 때는 염류장해를 유념해야한다. 농가들은 양분을 더 흡수하기 위하여 시비량을 더욱 증가시키며 이로 인해 토양의 염류농도는 더욱 높아지는 악순환이 계속되고, 양분은 토양에 집적되어 환경에도 해로운 영향을 끼칠 수 있다.
<그림 2> 뿌리장애로 인한 지상부 고사(좌)와 토양내 장애를 받고 있는 뿌리(우)
<표 1> 토양 용액의 전기전도도와 식물생육과의 관계
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전기전도도(dS/m) |
식물의 생육상 |
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0-2 |
모든 작물이 생육 가능 |
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2-4 |
염분에 매우 예민한 작물은 생육불량 |
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4-8 |
내염성 작물만이 생육가능 |
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8-15 |
대부분 작물은 생육 불량 |
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15- |
작물 생육 불능 |
<글:양병근(흙살림연구소 부장)>
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