고추 양액재배시 배양액 관리 요령

고추 양액재배시 배양액 관리 요령

 

  시설양액재배는 재배면적의 확대와 새로운 기술개발에 따른 다양한 작목으로의 확대일로에 있다. 그 중 고추는 우리나라 3대 조미 채소의 하나로 그 재배면적과 기지현상 등의 연작장해가 문제시 되고 있는 실정이다. 따라서 오이, 토마토 등의 과채류에 이어 양액재배 확대 작목으로 새롭게 인식되고 있고 현재, 고추 양액재배에 대한 체계를 세우고자 여러 시험연구 기관 에서 연구가 일부 완료 또는 수행중에 있다.
고추의 양액재배는 육질이 부드럽고 매운맛이 약한 풋고추의 다수확을 목적으로하고 있으며 주년 안정 생산으로 농가 소득증대에 기여하리라 판단된다. 여기서는 고추 양액재배시 배양액 관리 요령을 중심으로 몇가지 유의사항을 기술코자 한다.

1. 배양액 공급장치
  양액재배에 있어 배양액 공급장치는 크게 순환식과 비순환식으로 구분되는데 순환식은 패쇄 베드를 이용하는 NFT 또는 DFT 등의 수경, 그리고 비순환식은 일부 점적 배지경에 이용되는 방식이다.
  고추의 양액재배는 NFT, DFT 또는 배지경 모두 이용 가능한 방식이지만 약간의 차이점이 있는데 NFT는 여름철 근권의 고온으로 인해 뿌리에 다소 고온장해가 우려되고 DFT는 액 온강하장치를 설비할 경우 NFT의 단점을 보완할 수 있으며 수조용 히터 사용시 동계재배도 가능하 리라 판단된다. 배지경의 경우는 배양액 조성시 배양액 불균형으로 인한 장해도 어느정도 완충시 킬수 있으며 NFT와 DFT에 비해 안정적이라 생각된다.
  고추는 영년생작물로 생육조건만 안정하면 장기배가 가능하지만 조건이 불리 하면 작물체 노화 현상이 발생되고 특히 습해에 약해 통기성과 배수성이 양호한 배지를 선택하는 것이 중요하다.
  배지경 재배시 양액의 급·배액은 순환식에 비해 비순환식이 배양액 오염 및 배지 부위별 염류집적 문제를 줄일 수 있으나 양액비용이 증가되고 순환식 도입시 오존발생장치 등의 양액살균장치 등의 설치와 일정기간별 EC농도를 낮추어 급액할 경우 비순환식의 단점을 보완할 수 있으리라 판단된다.

2. 배양액 조성
  고추양액재배시 배양액 처방으로는 원시 과채류표준액, 일본 야마자키의 피망 용처방, 화란의 피망처방 그리고 시판되는 3종복비를 이용할 수 있다.

표 1. 고추 양액재배시 배양액 처방

구 분	다량원소(me/ℓ)							미량원소(ppm)
	N		PO₄	K	Mg	Ca	SO₄	Fe	B	Mn	Zn	Cu	Mo
	N₃	NH₄
원  시 야마자키 화란액 1 화란액 2	16.0 9.0 15.25  12.50	1.3 0.8 1.0  1.0	4.0 2.5 1.25  1.0	8.0 1.5 7.5  6.25	4.0 6.0 1.5  1.1	8.0 3.0 4.25  3.0	4.0 1.5 1.75  1.0	3.0 3.0 15.0 15.0	0.5 0.5 30.0  25.0	0.5 0.5 10.0  10.0	0.05 0.05 5.0  4.0	0.02 0.02 0.75  0.75	0.01 0.01 0.50  0.50

 * 원  시 : 원시표준액
 * 야마자키 : 야마자키 피망처방
 * 화란액 1 : 암면 비순환식(단위 : 다량원소(mmol/ℓ), 미량원소(umol/ℓ)
 * 화란액 2 : 암면 순환식 (단위 : 다량원소(mmol/ℓ), 미량원소(umol/ℓ)

표 1은 고추의 배양액 조성으로 원시표준액의 경우 비료염 조성 비율이 높으 므로 2/3정도 비율로 낮추어 사용하는 것이 바람직하고 야마자키 피망처방의 경우는 고추에 그대로 적용해도 무방하리라 본다. 또한 화란액의 경우는 암면재배시 이용되는 배양액처방으로 순환식과 비순환식처방간에 양액조성비에 약간의 차이가 있지만 근권 환경에선 거의 같은 비율로 분포된다.

3. 배양액 조제방법
  표 2는 야마자키 피망처방으로 시판되고 있는 비료염을 양액 조성비에 대한 환산량으로 물 1,000ℓ당 첨가하는 비료염량이다. 실제 양액조성에서는 비료염의 선택시 용해도, 순도, 가격 등의 특성을 고려하여야 하고, 특히 용수의 수질을 분석하여 용수내의 무기염류들의 최대 허용치를 넘지않는 범위내의 용수를 사용 하여야 하므로 사전에 용수의 수질을 분석하여, 양액재배에 적합 판정을 받은 용수를 사용해야함이 중요하고 원수의 수질분석이 완료되면 수질 특성에 따라 비료 염의 가감도 조정할 수 있다.

표 2. 야마자키 피망처방시 비료염 사용량(g/1,000ℓ)

구   분	분자식(비료염명)	사 용 량
다량원소	KNO³ (질간칼륨) Ca(NO³ )²   ·4H² O(질산칼슘) MgSO⁴ ·7H² O(황산마그네슘) NH⁴·H²  PO⁴(제1인산암모늄)	606 354 185 95
미량원소	Fe-EDTA(킬레이트철) H³  BO³ (붕산) MnSO⁴ ·4H² O(황산망간) CuSO⁴ ·5H² O(황산구리) ZnSO⁴ ·7H² O(황산아연)	24 3.0 2.0 0.05 0.02

  배양액 조제시 먼저 탱크의 정확한 용량을 확인하고 물 1,000ℓ에 대한 비례식 으로 비료염의 사용량을 환산하면 만들고자 하는 양만큼의 배양액을 조제할 수 있다. 비료염의 순도는 일반적으로 100％로 환산하여 칭량하지만 일반적으로 시판되는 비료염의 순도는 95％ 이상 이므로 물의 양으로 조절하면 편리하고 칭량기기는 가급적 정확한 기기를 사용하는 것이 바람직 하다. 또한, 조해성 비료염들은 공기중의 수분을 흡수하여 순도가 변하기 쉬우므로 사용 후 완전 히 밀봉하여 관해야 한다.(예 : 질산칼륨, 질산암모늄 등)
  비료염의 용해시는 조제하고자 하는 배양액량의 90％정도의 원수를 양액탱크에 채우고 원액을 별도의 용기에서 잘 용해시켜 혼합시키고 나머지 모자라는 양을 원수로 보충한다. 이 때 비료염은 가급적 한가지씩 용해시켜야 하는데, 예를 들어 황산기가 결합된 염에 칼슘염을 혼합하여 용해시키면 황산칼슘으로 침전반응이 일어나므로 각기 다른 용기에서 용해시키는 것이 바람직하다. 특히 칼륨은 다른 비료염에 비해 용해가 잘 안되므로 각별히 신경써서 용해시켜야 한다.

  또한 미량원소는 가급적 60℃이상의 온수에서 용해시켜야 하는데, 교반 장치 가있으면 잘 교반하여 용해시키는 것이 좋겠다. 비료염의 완전한 용해는 배양액내의 양액조성과 직결되므로완전 포화상태로 관리해야 하는데 양액탱크내에 기포발생장치 등을 설치하여 관리하면 더욱 편리하다.
  한편, 원액의 pH는 4.0내외의 산성이나 다량의 원수에 용해되면 원수 수준의 pH에 가깝게 희석되므로, pH보다는 조성하고자 하는 EC에 기준하여 배양액을 조제하는 것이 바람 직하다.
  배양액은 탱크내에서 충분히 교반하여 용해시킨 뒤 베드로 공급해야 하는데, 하절기에는 기준량보다 약간 낮은 농도로 조제하고, 동절기에는 기준량보다 약간높은 농도로 조제하는 것이 바람직하다.

4. 배양액 관리
가. pH관리
  pH는 양분흡수에 영향을 미치는 중요한 인자로 일반적으로 고추 양액재배에 있어 적절한 pH의 범위는 5.5∼6.5 내외로 관리하면 무리가 없지만 배지특성에 따라 관리하면 더욱 좋은데 예를 들어 알카리성 고형배지에서는 약간 낮추어 관리하면 생육에 유리하다.
  고추양액재배에 있어 pH의 변화는 배지의 특성과 급액방식, 그리고 EC의 농도 에 따라서 약간의 차이가 있는데, 일반적으로 비료염의 농도(EC)를 낮게 관리했을 때에는 pH가 다소 높아지게 되고 역으로 비료염의 농도를 높게 관리 했을 때에는 낮아지게 된다.
  일반적으로 pH가 5이하에서는 미량원소의 과잉흡수가 발생되고 7이상에서는 비료염들의 침전에 의한 불용화로 양분결핍을 초래할 가능성이 있다. 따라서 pH는 pH측정기로 수 시로 측정하여 적절히 보정해 주어야 하는데, pH보정방법으론 황산이나 염산, 인산 등의 산의 첨가와 수산화나트륨 등의 알카리 첨가 방법을 이용할 수 있는데 산과 알카리의 과도한 첨가는 배양액의 조성 균형을 변화기킬 염려가 있으며 실제 pH관리로는 번거롭고 어려운 사항이다.
  따라서 pH변화가 적정 범위를 벗어나면 탱크내의 배양액량을반정도 줄이고 감액시킨 배양액 조성만큼 비료염을 보충하고 나머지를 원수로채우면 pH값이 어느정도 원수의 pH값에 가까워지게 된다.
  만일 pH값이 5.0이하나 7.0이상으로 측정되면 배양액을 교환해서 사용하는 것이 양분흡수에 대해 안전할 것이다.

나. EC관리
  고추 양액재배에 있어 EC는 적농도보다 저농도로 관리했을 때에는 시간이 경과 할수록 낮아지게 되고, 고농도로 관리하면 시간이 경과함에 따라 높아지게 되는데 야마자키 처방 에서는 1.3∼1.6(mS/㎝),원시표준처방에서는 1.7∼2.1(mS/㎝)의 범위로 권장하는데 이는 다른 작물에 비해 그리 높지않은 농도이다.
  EC 관리에 있어서는 계절별, 생육 단계별, 재배 방식별, 식물의 영양상태 등에 기초하여 조절하는 것이 무엇보다 중요한데 계절별로는 일반적으로 액온이 높아지는 하절기에는 적농도보다 약간 낮추어 관리하고 액온이 하강하는 동절기에는 적농도보다 약간높여 관리하는 것 이 바람직하다. 생육단계에 따라서는 육묘기 생육초기 수확기 등으로 나누어 관리하되 육묘기는 적농도의 약 1/3정도로 생육초기는 2/3정도 그리고 생육 후기로 가면서 적농도로 유지시키는 것이 바람직한데, 특히 고추에 있어서는 생육초기에는 칼슘을 그리고 수확기로 접어들면서는 칼륨을 보강해 주면 좋다.
  재배방식에 따라서는 고형배지경의 장기재배를 목적으로 할 경우는 염류집적을 방지하고 식물체 근부의 노화를 방지하기 위해 적농도보다 약간 낮춰 관리하여야 하며 암면재배에 있어서는 비순환식보다는 순환식에서 약간 낮추어 관리하는 것이 일반적인데 암면 재배시 순환식 은 1.7(mS/㎝), 그리고 비순환식은2.1(mS/㎝) 정도로 관리하면 무리가 없을 것이다.
  식물의 영양상태에 따라서는 식물체 분석에 기초하여 비료염의 가감을 하여야 하지만 실제 재배에서는 어려운 사항이고 다만 정기적으로 양액을 전면 교체하는 것이 바람직 하겠다.

다. 액온관리
  과채류 양액재배에 있어 액온은 23℃ 내외로 관리하는 것이 일반적인데 고추의 양액 재배도 예외는 아니므로 23℃ 내외의 범위로 관리하도록 하여야 하는데, 실제재배에 있어 동절기와 하절기가 문제가 된다. 동절기의 수온은 가온시설 내에서는 한계온도 13℃ 이상으로 관리하는 데는 큰 무리가 없으나 18℃ 이하로 액온이 하강하면 뿌리의 활력이 저하되고 양분 흡수 의 불균형으로 인해 생육이 둔화되므로 수조용 히터를 설치하여 액온을 높이는 방법을 강구해야 한다.
  또한 하절기에 있어서는 탱크내의 액온은 28℃이하로 유지되지만 배드내에서는 더 높은 온도조건이 되므로 탱크와 배드의 온도를 하강시킬 수 있도록 관리해 주어야 하는데 배양 액 탱크내에 지하수를 통과시키거나 반사필름을 피복하면 다소 온도하강효과가 있고 배드내에서도 마찬가지로 설치하면 효과적이다. 또한 직접적 방법은 아니지만 시설내 미스트나 팬 시설을 갖추어 시설내 전체적인 온도를 하강 시킬 수 있는 방법도 효과적이다.

라. 급액량 관리
  고추양액재배에 있어 급액량설계는 전적으로 생육단계와 게절에 따른 하루하루 의 일기 등에 기초하여야 하는데, 고추는 생육단계별 수분요구량이 생육 최성기로 가면서 급등곡선 을 그리다가 수확 후기에서는 다시 급강곡선을 그리는 작물이므로 배지경 재배에 있어 생육초기에는 주당 500㎖내외로 급액 하고, 생육최성기에는 주당 2,000㎖내외를 기준으로 관리하는 것이 바람직 하다.
  계절에 따른 하루의 일기 상태에 따라서는 흐림과 맑음 그리고 실내의 온도와 습도 등에 기초하여야 하는데, 계절별 일기는 동계보다는 하계에 급액량을 늘리고 흐린날은 맑은 날의 1/2∼2/3정도로 급액하며 실내의 온도가 높고 습도가 낮으면 증산작용이 활발하여 다소 급액 량을 늘리는 것이 일반이다.

5. 병원균 방제
  양액재배에 있어 배양액내의 병원균의 침입경로는 주로 묘상태에서 이병된 균 이 전파되든가 아니면 실내외의 병원균포자로부터 배양액내로 전파되므로 종자파종시 종자소독 에서부터 육묘기간에 걸쳐 세심한 주의를 요해야 한다.
  또한 온실 관리자를 통한 감염가능성도 크므로 관리자들의 작업전 청결에도 주의를 요해야 한다. 양액재배의 특성상 일단 병원균에 감염되면 방제가 어려워 무엇보다도 예방 에 힘써야 한다.
  병원균 방제에는 물리 화화적 방제를 겸하는 것이 효과적인데, 화학적 방제는 특별한 약제가 없는 실정이므로 물리적 방제에 의존하는 방법밖에 없는 형편인데 물리적 살균 방법으로는 자외선 오존, 초음파, 필터막 등을 이용하는 방법이 있으나 실질적으로는 오존발생 장치 급·배액구에 설치하여 이용하는 것이 일반적 이다. 오존발생장치에 자외선 살균기를 겸하 면 보다 높은 효과가 있으나 아직은 비용면에서 어려운 사항이나 앞으로는 개선되리라 기대된다.

6. 생리장해 대책
  일반적으로 가지과 작물의 양액재배에 있어 문제가 되는 생리장해에는 칼슘과 철, 마그네슘이 주가 되므로 배양액 조성시 유의할 필요가 있다.
  칼슘과 마그네슘의 문제는 양이온 상호간의 관계로부터 결국 칼륨과 암모늄태 질소로 확대 되는데, 특히 칼슘과 마그네슘의 농도비가 높을 때는 더욱더 문제가 된다. 이는 배지 의 특성과 배양액의 pH 영향을 받게되는데 주로 배양액의 pH의 영향이 크게 작용한다. pH가 낮아 지면 마그네슘 결핍이 초래되어 결핍증상이 나타나고 역으로 pH가 높아지면 철과 칼슘의 결핍증상 이 나타나므로 무엇보다도 배양액내의 pH 관리가 선행되어야 한다.
  그러나 일반적인 고추의 배양액 관리에서는 양분으로 인한 생리장해는 발견 되지 않고 다만 생육 후기로 가면서칼륨의 흡수속도가 증가하므로 보강해 주면 큰 무리가 없을 것이다. 하지만 일단 생리장해 증상이 발견되면 시판되는 3종 복비로 엽면시비 하고 필요하면 경우에 따라 비료염을 적절히 가감하여 조절할 수 있다.

7. 기타
  이 밖에도 근권내 산소 결핍과 배지내 물리 화학성의 변화, 배지내 염류집적의 문제가 발생될 수 있는데, 근권의 산소 부족은 뿌리의 활력을 저하시켜 노화의 원인이 되며, 이로 인해 양분흡수의 감소로 생육부진의 원인이 되므로 근권내 통기를 위해 급액량을 조절하거나 담액 재배시는 폭기장치를 설치하여 용존산소 농도를 높여 주어야 한다.
  배지내 물리성은 근권내의 통기성에도 문제가 되지만 배지의 경화, CEC의 감소 등의 문제를 야기시켜 생육부진의 원인이 되므로 무엇보다도 물리적으로 안정한 배지를 선택하는 것이 중요하며, 특히 암면의 경우 일단 경화가 되면 회복이 어려워 생육기 전반에 걸쳐 생육지장 을 초래하므로 초기부터 경화되지 않도록 적습유지에 힘써야 한다.
  뿌리로부터 배출되는 근산은 배지내의 무기염류들이 용출시켜 배양액 조성에 영향을 줄 수 있으므로 배지의 화학성의 변화는 양액재배 전반에 걸쳐 식물체에 영향을 주게되 므로 화학적으로 안정한 배지를 선택하는 것도 중요하다.
  배지내의 염류집적 또한 양액재배 전반에 걸쳐 작물 생육에 영향을 주게 되므 로 집적증상이 예상될 때 일정기간씩 원수로 세척시키는 방법도 고려해 볼 만하다.