시설재배지 염류집적 토양 개량기술 개발
과제구분 기본 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 연구실 책임자

환경보전형 친환경 토양 및 시비관리 연구

 농업환경 ’21~’25 환경농업연구과 김조은

시설재배지 염류집적 토양 개량기술 개발

 농업환경 ’21~’22 환경농업연구과 정재원
색인용어

킬레이트제, 글루콘산, 시설재배, 염류집적
 
□ 연구 목표
우리나라 시설작물 재배면적은 신선채소류 수요가 증가됨에 따라 1990년 기준 44,613ha에서 2022년 83,823ha로 약 2배 가량 증가하였다. 그러나 시설재배지는 연중 고품질의 작물을 재배하기 위해 화학비료와 퇴비를 과다 투입하고, 강우에 의한 양분용탈이 없으며, 높은 온도에 따른 토양표면 증발량이 많고, 배수가 용이하지 못한 환경이기 때문에 염류농도가 높아지기 쉽다.
염(鹽, salt)이란 산과 염기가 결합한 화합물을 말하며, 산은 전기적으로 음성을 띠는 질산, 황산, 염소 이온 등이 있고, 염기는 전기적으로 양성을 띠는 칼리, 석회, 나트륨, 마그네슘, 철, 아연, 망간 등이 있다. 이러한 염은 작물 생육에 필수적인 영양성분이지만, 비료의 과잉 시비와 비료 성분 간의 길항작용으로 인해 작물에 흡수되지 못한 양분은 염화되어 토양에 집적된다. 토양에 집적된 염류는 작물의 뿌리를 상하게 하고 물과 양분의 흡수를 저해시켜 염류장해를 일으킨다(Bernstein, 1975).
시설재배지에서 염류집적 문제 해결 방법으로 토양 담수, 흡비작물 재배, 유용미생물 활용, 토양개량제 처리 등 다양한 방법들이 개발되었으나, 추가적인 보완이 필요한 실정이다. 토양을 담수하는 방법은 비용이 적게 들고 토양에서 염을 효과적으로 용탈시킬 수 있지만 작물생산을 일시적으로 중단해야하는 부담이 있고, 염류의 용탈로 인한 지하수 및 하천의 오염이 우려되며, 재염화 문제가 있다(kim et al., 2010). 휴한기 동안 흡비력이 강한 옥수수, 수수 등의 작물을 재배하여 제염하는 방법은 경제성 있는 흡비작물이 적어 농가소득이 저하된다는 단점이 있다. 토양개량제 처리 방법은 미분해성 유기물(왕겨, 톱밥, 볏짚 등) 또는 흡착제(제올라이트 등)를 적절히 투입하여 토양의 입단을 형성하고 양이온치환능력을 증가시키며, 토양 내 미생물 활성을 증가시켜 생리장해를 예방하지만, 단시간에 효과를 보기 어렵다(Wee et al., 2010).
이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로 킬레이트제(Chelate) 처리기술이 있다. 킬레이트제는 양이온과 배위결합할 수 있는 2개 이상의 리간드(ligand)를 갖는 화학물질로서(Tuntiwiwut, 1982), 토양에 고정된 양이온(Ca, Mg, Fe, K 등)과 배위결합하여 이들 양분의 유효도를 효율적으로 향상시킬 수 있다(Weinstein et al., 1954). 킬레이트 종류는 부식산, 아미노산 등의 천연킬레이트와 EDTA, DPTA 등의 합성킬레이트가 있다. 킬레이트제의 종류와 농도, 산도(pH), 토양 양이온 종류 등에 따라 배위결합 정도가 달라지며, 킬레이트제를 과다 투입할 경우 작물 생육장해가 발생하여 오히려 수량이 감소할 수도 있다.
따라서 본 연구에서는 시설 시금치와 고추 재배 시 작물생육과 무기성분 흡수량 그리고 토양화학성에 미치는 영향을 평가하여 천연킬레이트제인 글루콘산의 효과를 구명하고자 하였다.
 
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