땅 속속들이 파헤쳐 생물발육 최적 맞춤

과거 1960년대의 절대 식량 부족기를 극복하고 1970년대의 녹색혁명에 의한 주곡자급을 거쳐, 1980년대 백색혁명으로 일컬어지는 비닐하우스 시설원예의 발전으로 사시사철 신선한 채소를 먹을 수 있게 됐다.

이렇듯 풍요한 식탁을 만들어 낸 주인공은 비닐하우스 재배기술은 물론 퇴비증산사업 등도 있지만 비료와 농약 없이는 이와 같은 일들이 불가능했다고 해도 과언이 아닐 만큼 농자재의 역할도 매우 컸다.

우리나라 토양은 대부분 양분 함량이 적고 산성을 띠는 화강암과 화강편마암의 풍화로 만들어져 지력이 낮아 비료효과가 특히 잘 나타났다.

또한 봄과 가을에 가뭄이 있기는 하나 강우량이 증발량보다 많아 비료가 다소 많이 뿌려져도 빗물과 함께 토양 하층으로 잘 씻겨나가게돼 작물재배에 문제되는 경우가 거의 없었다.

그러나 자연 강우가 비닐 등으로 차단되는 시설재배지의 경우 과다하게 비료를 사용하면 작물이 먹고 남은 양분이 계속 쌓여 토양에 염류성분이 과다하게 집적돼 작물생육이 저하되는 등의 여러 가지 문제가 발생한다.

이에 경기도농업기술원에서는 시설재배지 토양의 염류집적 문제를 해결하기 위한 노력과 함께 이미 염류가 집적된 토양의 염류농도를 낮추기 위한 방법을 연구하고 있다.

▲ 설원예토양에 과잉시비는 염류집적 문제 유발

시설재배지에 염류나 양분이 과다하게 흙 속의 물에 녹아들어갈 경우 삼투압이 증가, 작물뿌리가 물과 양분을 흡수하기 어렵게 돼 생육이 저해되고 심할 경우 작물이 흙에 물을 뺏기어 말라 죽게 된다.

또 토양의 떼알구조가 파괴되고 염류성분이 서로 엉겨 딱딱한 염류집적층이 형성되는 등 물리성이 악화된다.

이렇게 땅을 버리면 물과 공기가 땅 속으로 들어가기 어렵고 뿌리발육이 불량하게 돼 작물생육이 저해된다.

이 외에 과잉의 질산염이 작물에 흡수돼 농작물을 연약하게 해 병충해에 약하게 되고, 농산물 품질과 안전성에 나쁜 영향을 주기도 하며, 토양 하층으로 빠져나가 지하수의 수질을 악화시킬 수 있는 등 여러가지 문제를 일으키게 된다.

경기도 시설재배지 염농도는 전국 최고수준으로서 2008년 조사시 작물피해기준 2.0dS/m의 2.9배인 5.8dS/m로 나타나 2000년( 3.4dS/m), 2004년(4.2dS/m)에 이어 계속 높아지고 있는 추세다.

OECD 국가 가운데 우리나라의 질소성분 사용량은 1990~92년에는 정보당 213㎏으로 네덜란드(345), 벨기에(255), 룩셈부르크(238)에 이어 4번째로 많았으나, 2002~04년에는 240㎏으로 네덜란드(229)를 밀어내고 1등을 차지한 이후 현재까지 1위를 유지하고 있다.

특히 질소성분은 밭토양에서 나오는 온실가스 성분임과 동시에 농경지를 벗어나면 수질오염 성분이 되기 때문에 국제적인 질소 사용량 감축압박이 높아지고 있다.

▲ 염류집적 방지 및 개량 대책

도농업기술원에서는 도내 시설재배지 토양의 염류집적 문제를 해결하기 위해 많은 연구노력을 기울여 왔으며, 그 동안의 연구성과를 토대로 염류집적 방지대책 및 염류집적지 영농기술을 영농활용자료로 만들어 도내 농업기술센터와 영농기술교육을 통해 농가에 기술보급을 해 왔다.

시설재배지의 염류집적을 예방하는 방법은 결국 작물이 이용할 만큼만 양분을 공급하는 것이다.

이를 위해 화학비료와 퇴비 시용량을 농업기술원과 농업기술센터에서 무상으로 실시하고 있는 토양정밀검정을 통해 과학적으로 결정하고 작물이 필요한 만큼만 주는 것이다.

다만, 토양검정후 화학비료는 추천기준이 있어 쉽게 시비처방이 가능하나, 유기질비료와 각종 부산물비료는 대부분 추천기준이 없었다.

따라서 농업기술원에서는 쌀겨, 깻묵, 대두박, 볏짚, 혼합유기질비료 등 유기자재에 대한 시비추천기준을 연구해 과학적인 기준을 만들었으며, 현재는 농촌진흥청의 어젠다 연구과제에 참여해 축분퇴비의 친환경 자연순환이용기술을 개발하고 있다.

도농업기술원의 2009년 3년간의 연구 결과 논과 밭(배추)에 대한 기준을 완성, 우·돈·계분 등 축분퇴비 모두 질소이용율이 요소비료의 10% 이하로 나타나 질소 대체효과는 적으나 인산은 100% 비료 대체가 가능하고, 칼리도 퇴비로 투입된 양은 화학비료와 동등한 효과가 있어 대부분 대체가 가능했다.

과채류의 경우는 관비재배기술을 도입하는 것이 바람직하다.

관비기술은 물을 줄 때 비료를 녹여 동시에 공급하는 기술로, 비료를 작물이 필요한 시점에, 필요한 곳만, 적절한 비료로, 필요한 양만 줄 수 있어 비료량을 줄이고도 효율적으로 재배가 가능한 친환경 정밀농업 기술로서 앞으로 많이 활용할 필요가 있다.

따라서 도농업기술원에서는 상추, 오이, 토마토 등에 대한 관비재배기술을 연구해 적정 관비농도와 시용기준을 만들어 각 시군농업기술센터에 제공해오고 있다.

▲ 염류에 강한 작물 무비료 재배 효과적

도농업기술원에서는 이미 염류가 집적된 토양의 염류농도를 낮추기 위한 방법을 연구, 심경(50~60㎝ 깊이갈이)과 탄소함량이 높은 토양미생물 활성자재(톱밥, 왕겨, 팽화왕겨, 볏짚 등 거친유기물)를 적절히 투입하는 기술을 개발해 좋은 효과를 봤다.

또 선충 등 토양병해충 방제도 가능한 태양열토양소독법도 개발해 농가에 보급함으로서 상추, 배추, 시금치 등 여러 시설채소 작물에서 상당한 소득증대 효과를 거둔 바 있다.

이와 함께 경기도에는 임대농이 많아 작물을 계속 생산하며 염류집적 문제를 해결하는 단기적 수익성이 보장되는 경제적이고 실질적인 경종적 방법도 필요하다.

따라서 도농업기술원은 작물을 계속 생산·판매하면서 동시에 토양염류도 경감시키는 일석이조의 방법으로서, 염류에 강한 채소작물을 구명하고 비료를 주지 않고 재배할 경우의 효과를 연구했다.

그 결과 열무가 생육저해 염농도 기준보다 4배가 높은 토양에서도 비교적 잘 자라고 비료성분을 흡수해 염농도를 약 40% 경감시키는 효과가 있음을 밝혔다.

이 밖에 호박도 염류집적 토양에 매우 강했고 근대, 무, 오이, 고추 등도 비교적 강한 작물로 나타났다.

따라서 이미 염류가 집적된 토양에서는 이들 작물을 선택해 비료를 주지 않고 재배하면 작물 생산성도 어느 정도 만족하면서 토양 염류도 줄일 수 있는 방법이 되겠다.

도농업기술원은 “올해는 상추 등 시설재배단지에 대한 시비추천기준을 완료할 예정”이라며 “매년 실시되는 영농교육을 비롯한 행사와 교육을 통해 예방, 개선법 등을 홍보해 염류 집적 문제를 해결하겠다”고 밝혔다.