현장기술지원 개요

• 일 시 : 2017. 7. 18.
• 장 소 : 무주군 무풍면 삼거리 351번지
• 출 장 자 : 고객지원담당관실 이종남 연구사, 김숭열 · 이기상 · 최용문 기술위원
  • - 현장조사협조 : 무주군농업기술센터 이종철 지도사

영농현황

• 농 가 명 : 무주군 무풍면 상오정길 1, 육○순(010-*511-3490)
• 작 물 명 : 여름딸기(품종 :‘고하’,‘열하’,‘무하’)
• 재배면적 : 1,650㎡
• 정 식 일 : 4월 29일
• 재배방식 : 연동형 비닐하우스에 고설베드를 설치하여 양액으로 재배

농가의견

• 딸기 생육이 불량하고 과실의 크기가 작아지는 현상의 원인과 대책에 대한 현장기술지원을 받고 싶음(수질, 식물영양, 병충해 등 관련 현장에서의 진단과 컨설팅을 원함)

현장조사 결과

• 무주군 무풍면 상오정길 일대 여름 딸기재배는 민원인 육◯◯ 등 11농가에서 4.5ha에‘고하’등 3품종을 4월 29일(하순)에 정식하여 재배 중이며,
• 무주군 무풍면 상오정길 일대에 수경재배에 사용되는 원수의 pH는 7.0 이상으로 높고, EC는 0.3 이상으로 높아 딸기 수경재배에 좋지 못한 수질을 가지고 있었음
• 민원인 등 일부 농가에서는 원수의 수질이 나빠 딸기 생육중 원소결핍증상이 나타나, 영양생장이 좋지 못해 수확시기에 과실의 크기가 작고 모양이 좋지 않은 현상이 발생된다고 함
• 딸기는 포기당 3개 정도의 관부가 분화되어 총 잎수는 15~20개, 잎자루의 길이는 26~30㎝이고 화방은 2개가 출현되었고, 개화와 착과와 수확이 동시에 이루어지고 있으며 새로 발생되는 신초와 화방의 세력이 약한 상태로 관찰되었음
• 딸기의 생육과 발육은 비교적 양호한 편이나, 대부분의 포기에서 작은뿌리파리 밀도가 높았고, 유인트랩에는 진딧물을 포함하여 많은 개체가 포집된 상태였으며, 새 잎에서는 점박이응애가, 관부에서는 탄저병균과 Rhizoctonia가 발생되었음
• 무풍면 관내 고설 딸기재배 농가들의 양액급액시 EC는 1∼1.85 dS/m, pH는 6.0∼7.0의 범위에 있었고, 수경재배를 위한 양분관리는 다소 미흡한 편이었음

종합 검토의견

• 무주군 무풍면 상오정길 일대 여름 딸기재배는 정식 후 현재까지는 발육과 생육이 양호한 편이나, 대부분의 포기에 작은뿌리파리 발생이 많고 일부 신초에도 점박이응애가 발견되며, 관부의 일부가 갈변되는 부위에서 탄저병균과 Rhizoctonia가 분리 되었으므로,
• 고설식 수경재배 배지(코코피트) 및 토양에 서식하는 작은뿌리파리는 지하부 뿌리를 식해하여 딸기의 생육이 불량해지고, 상처를 통해 병을 옮길 수 있으므로 딸기에 고시된 작은뿌리파리 방제용 약제를 지상부위에 7일 간격 2~3회 살포하고 뿌리에 관주해야 할 것이며,
• 점박이 응애는 전용약제를 2~3회 살포하고, 탄저병은 발병 초기이므로 발병주를 찾아내어 철저히 방제가 필요함
• 또한 나쁜 원수문제를 해결하기 위해서는 무주 여름딸기 재배에 알맞은 수경재배기술 확립이 필요함(품종, 온도, 수질, 양분공급 방법 등)

금후 기술지도

• 딸기의 육묘시기부터 작은뿌리파리, 응애, 진딧물 등 해충방제를 통하여 직접적인 피해를 방지하고, 바이러스병 전염 등 2차적인 피해를 사전 방제
• 탄저병 예방을 위하여 건전 모종의 육성과 전염방제를 위한 살균제 살포 철저
• 작기 후에는 배지를 열소독 또는 건조시켜 작은뿌리파리 등 유충과 알을 박멸시킬 것
• 정밀한 딸기 수경재배를 위해서는 매일 배양액의 공급 EC와 pH를 조사하고, 배액량과 배액 EC와 pH를 조사하고 기록하는 것이 매우 중요함
  • - 문제가 생겼을 때의 진단에 도움이 되고, 다음 작기의 관리 개선에 객관적인 데이터로서 활용이 가능함

관련 사진

여름딸기 고설재배 생육상태	여름딸기 고설재배 착과상태
유이트렙에 포집된 곤충	딸기 점박이응애 피해 잎
탄저병에 감염된 포기	현장기술지원 광경

참고자료 : 본 내용은 일반적인 딸기 수경재배기술이므로 각 농가의 딸기재배환경이 다르므로 참고만 할 것

수경재배 시 EC와 pH관리 기술

• 양분 공급은 급액의 EC와 급액량으로 조절 가능함
• 급액의 EC는 품종, 생육단계, 배지, 온도, 일사량 및 재배방법에 따라 달라짐
  • - 일반적으로 온도가 높은 시기에는 EC를 낮게 하고, 온도가 낮은 시기에는 EC를 약간 높게 관리하여야 함
• 꽃눈분화 전 단계까지의 육묘기에는 EC를 0.5~0.7dS/m로 하다가 꽃눈분화기에는 EC를 매우 낮춤
• 정식기에는 매우 낮은 EC 0.5dS/m 정도(맹물)로 하다가 활착됨과 동시에 서서히 높여 착과기에는 EC를 높게, 그 후에는 다시 서서히 EC를 낮추어 관리함
• 생육단계에 따른 급액 EC의 고저로 안정적인 생산이 가능해짐
• 딸기 뿌리는 염류농도가 지나치게 높아지면 뿌리의 노화가 촉진되어 뿌리의 양이 적어짐
• 건전한 식물체의 형성에는 질소를 비롯한 양분이 흡수되어야하므로 수확과의 당 함량은 EC가 높아질수록 높아짐

양분 급액량

• 1일당 급액량을 동일하게 한 경우, 1회당 급액량, 1일 급액 횟수, 급액 개시시각 및 급액 종료시각이 관리의 포인트임
• 딸기의 수분 흡수작용은 거의 식물체 중량과 일사량에 비례하여 변화하며, 이것에 온도, 습도, 바람 등이 영향을 미침
• 급액개시 시각은 흡수량이 증가하는 일출 30분 후부터 1시간 후로 하고, 일사량이 증가하는 오전 중에 급액량을 증가하고, 최종급액시각을 겨울에는 오후 2시경, 가을과 봄에는 3~4시경으로 관리함

급액량의 증감으로 초세 조절

• 양분 흡수량은 배양액의 급액 횟수가 많으면 촉진되는 것은 뿌리가 비료성분에 접촉하는 기회가 많아지기 때문이고 저농도라도 배양액의 공급량을 늘림으로써, 뿌리와 비료성분의 접촉기회가 증가되어 양분 흡수량이 늘어날 수가 있음
• 착과부담 등으로 뿌리 양이 적어지고, 생육이 나빠지는 시기에는 초세를 유지하기 위해서 배양액의 EC를 낮추고 급액량은 증가시켜서 양분 흡수를 촉진시킴
  • - 이 경우의 배출되는 여분의 배양액 비율은 30~50％가 됨

급액 EC와 딸기 생육

• 배양액 중 질소, 인, 칼륨, 칼슘 등 무기성분 외에 딸기의 생육과 수량에 큰 영향을 미치는 것이 EC 임
  • - 근권의 EC가 2.0dS/m 이상이면 뿌리의 신장이 나빠져서 칼슘결핍에 의한 팁번이나 이상화가 발생하기 쉬우며, 반대로 너무 낮으면 양분 부족으로 엽맥 간의 색이 엷어짐
• 꽃눈분화가 늦은 묘에서는 저농도에서 개화일이나 수확일이 빨라지는 반면, 꽃눈분화가 된 묘에서는 고농도일수록 빨라짐
• 정화방의 수량은 꽃눈분화에 따른 영향이 크나, 그 이후의 수량은 묘의 상태보다 배양액 EC에 크게 영향을 받음
  • - 딸기 수경재배에서 당도가 떨어지는 경우가 있는데, 해결방법은 배양액의 농도를 높여 주는 방법과 관수량을 줄이는 방법이 있음

근권 EC 변화의 특성

• 급액의 EC와 배액의 EC에 따라서 근권의 EC는 결정됨
• 식물체의 흡수 농도가 배양액 농도보다 높은 경우에는 배양액의 물 소비보다도 양분의 소비가 많아져서 배양액 농도는 저하됨
  • - 반대로, 흡수 농도가 배양액 농도보다 낮으면 물의 소비가 많아져 배양액 농도는 상승함
• 딸기의 양분흡수 농도보다 저농도로 급액한 경우에는 급액의 EC값보다 배지 중 용액이나 남는 배양액의 EC값이 저하함
  • - 반대로 딸기의 양분흡수 농도보다 고농도로 급액되었을 경우에는 EC값이 상승함
• 어떤 시기에 배양액의 EC값을 1.2dS/m로 급액한 배액의 EC값이 1.1dS/m이었다면, 딸기는 EC l.2dS/m보다 높은 농도를 요구함
  • - 급액 농도를 EC l.2dS/m보다 높은 1.2~1.3dS/m으로 높여줌

pH는 양분의 유효성과 밀접한 관계에 있음

• pH의 높낮이에 따라서 배양액 중 양분의 유효성이 달라짐
  • - 철, 망간 및 붕소는 pH가 낮을수록 유효성이 증가하고, 반대로 pH가 높아지면 감소됨
  • - 칼슘 및 마그네슘은 pH가 높을수록 유효성이 증가하고, 반대로 pH가 낮아지면 감소됨
• pH가 4.5이하로 강한 산성이 되면 칼슘, 마그네슘, 몰리브덴 등은 유효성이 심하게 감소되어 생육에 불리함
• pH가 7.5이상으로 높으면 수산화철과 같은 앙금이 생겨 철 결핍 현상이 생기며, pH가 8정도로 높아지면 철, 망간, 붕소 등 미량원소가 불용성이 되어 흡수되지 못하므로 작물의 생육이 심하게 저해됨
• 근권 pH는 딸기 배양액 관리에서 대체로 5.5~6.5인데 생육에 따라 5.0~7.0범위에 있는 경우도 흔히 관찰됨

pH와 영양·생식생장

• pH가 5.5~6.2일 때 정상생육을 하고, 7보다 높아지면 과 번무해지는 영양생장으로 되고, 5보다 낮아지면 꽃수가 증가됨
  • - pH가 높으면 영양생장을 하고 pH가 낮으면 생식생장을 함

음·양이온의 흡수와 근권 배양액의 pH 변화

• 원수 중의 중탄산은 작물에 직접적인 해를 주지는 않지만 배양액에서 pH를 높이며 철·망간과 같은 원소의 침전을 일으키므로 양액 조제 시 질산으로 중화시켜야 함
• 근권 배양액의 pH 변화는 배지와 생육 및 배양액 조성에 따르는데, 주로 음·양이온의 균형에 의해서 결정됨
  • - 양이온이 흡수되면, 작물 뿌리의 양이온이 증가하므로 작물은 체내의 이온 농도를 일정하게 유지하려는 항상성이 있어 뿌리로부터 양이온인 수소이온이 용액으로 나오므로 pH가 낮아짐
• 음이온이 흡수되면, 뿌리의 중탄산 이온이 용출되고, 중탄산 이온이 증가하여 탄산가스와 수산화이온으로 분해되므로 pH가 상승됨
• 양분은 양이온 또는 음이온의 한쪽만이 흡수되는 것은 없고, 대부분 같은 양씩 흡수되지만, 특정한 조건에서는 음·양이온의 어느 한 쪽이 상대적으로 많이 흡수됨

생육과 pH 변화

• 정식 후부터 정화방 수확 개시기까지는 배양액의 pH가 상승하며, 그 후 낮아졌다가 정화방 수확 후 다시 높아지는 경향이 있음
• 딸기는 뿌리가 건전하면 음이온을 많이 흡수하는 경향이 있으므로 pH가 상승하는 경향이 있음

근권의 pH에 따른 인산과 칼슘

• pH가 6.5 이상으로 되면 인산과 칼슘은 인산칼슘[Ca3(PO4)2]으로 되어 침전되기 때문에 이들의 함량은 감소하는 경향을 보임

pH에 따른 킬레이트 철 사용

• 철은 킬레이트 형태로 공급되지 않으면 pH가 높아짐에 따라 쉽게 수산화철(Fe(OH)3)로 침전되어 버림
• Fe-EDTA는 pH7까지 사용할 수 있고, Fe-DTPA는 pH8까지, Fe-EDDHA는 전 영역에서 식물에 충분한 철을 공급할 수 있음

배양액에 산·알칼리 물질 첨가

• pH를 높이기위해서는 중탄산칼륨, 수산화칼륨, 수산화나트륨을 사용할 수 있고, 반대로 pH를 낮추기 위해서는 질산, 인산, 황산을 사용할 수 있음
• pH를 1정도 상승시키기 위해서는 배양액 1톤당 보통 수산화칼륨 5mL를, 반대로 pH를 1정도 낮추기 위해서는 배양액 1톤당 황산 10mL정도 사용할 수 있음

배양액 처방 시 암모늄 비료 첨가

• 질산암모늄, 인산암모늄, 황산암모늄 등은 암모늄태 질소(NH4+)를 포함하고 있어 비료를 공급하면 근권의 pH 상승을 억제할 수 있음
  • - 암모늄태 질소의 공급 비율은 총 질소 공급량의 30%이하로 하여야 하며, 30%가 넘으면 장애가 발생할 수 있음
• 생식생장기간 동안 이러한 비료염의 사용은 신중해야 함
• 보통 생식생장기간 동안 식물체가 칼륨을 중심으로 양이온의 흡수가 증가되어 근권의 pH가 낮아지기 때문에, 암모니아태 질소가 함유된 비료를 많이 사용하면 근권의 pH는 더욱 낮아지기 때문임
  • - 이를 방지하기 위해서 중탄산칼륨(KHCO3) 을 사용할 수도 있음

배양액 관리에서 실시간 진단의 의의

• 실시간 진단은 근권(배지 내)의 pH, EC 및 함수율 등을 현장에서 실시간으로 측정하는 것임
  • - pH, EC 및 함수율은 수경재배에서 중요하게 다루어야 할 요인이기 때문에, 이에 대한 데이터는 주기적으로 확보되어야 함
• 경험과 관찰력이 풍부한 생산자는 근권 pH와 EC 등에 대하여 급액관리 내용을 알고 있는데다가 생육상황을 관찰하면 관리 상태를 어느 정도는 추정할 수 있음
• 최적관리를 위해서 실시간 진단결과를 바로 적용하여야 생육상황에 맞고 생산관리에 합리적이므로 최소한의 실시간 진단에 대하여 적응할 필요성이 있음

생산자의 EC 현장 측정

• 시료 채취방법과 휴대용 계측기의 간단한 사용법을 익히면 농업인이 현장에서 쉽게 측정할 수 있음
• 셀 형태의 측정기로 수용액을 측정하는 방법과 송곳 형태의 탐침 센서 측정기로 배지 내의 EC를 바로 알아 낼 수 있는 방법이 있음
  • - 두 가지 방법 모두 ±0.05dS/m 오차 범위 내의 값을 얻을 수 있음

수용액의 EC 측정법

• 수용액의 EC를 측정할 수 있는 기기는 다양함
• 한 개의 전극으로서 pH와 EC를 동시 측정할 수 있는 기기가 있는 반면에 pH와 EC를 각각 따로 측정하는 기기가 있음
• 정밀도와 가격 면에서도 차이가 많은 데 조작이 간편하면서 정확하고 한 개의 전극으로 pH까지 측정할 수 있는 것이 실용적임
  • - 시료를 담은 비커에 전극을 담근 후, 전원버튼을 누름 → EC 버튼을 누른 후 전극으로 몇 번 젖고 약 15초 후 읽음 → 측정 종료 시 전원을 끄고 전극을 물로 헹군 후에 보관함

탐침 센서에 의한 배지 EC 직접 측정법

• 탐침 센서를 배지에 10cm 정도 찔러 넣은 후 측정 버튼을 누름
• 농업인이 간단한 사용법 훈련만 받으면 현장 측정이 가능한 국산 측정기가 보급되고 있음
• EC와 동시에 용수량 및 온도를 측정할 수 있어 수경재배 관리에 매우 유용한 기술 임

배양액 실시간 진단

세라믹컵으로 배양액 채취	손으로 베드 배양액 채취	베드 pH 직접 측정

배양 원액 관리

• 원액의 감소 상태를 점검
  • - 농축 원액탱크의 감소상태를 관찰하는데, 양쪽 탱크는 같은 양씩 감소해야 하며 막힘이나 원액 공급펌프가 작동이 안 되면 A·B 원액의 급액 균형이 파괴되어 원하는 배양액 조성을 얻을 수 없게 됨
  • - 원액탱크의 수위를 밖에서 볼 수 있도록 잔량 확인 방법을 강구함
• 탱크 내의 원액을 관리
  • - 원액탱크 내에 침전물이 생기지 않도록 교반하거나 저어주고, 원액표면에 부유물이 생성되어 있으면 저어주거나 걷어내며, 2주 단위로 원액을 새로 조제함

배양액 및 온실 관리의 기록요령

• 급액하고 있는 배양액의 EC와 pH의 1일 급액회수, 1회 급액량, 급액 개시시각과 종료시각은 물론 배액 시 양의 pH, EC를 조사하고 기록하는 것이 중요함
  • - 문제가 생겼을 때의 진단에 도움이 되고, 다음 작기의 관리 개선에 객관적인 데이터로서 활용이 가능함
• 딸기의 생육, 개화, 착과 및 수량 데이터는 물론 온도, 습도 및 광 등 환경정보도 기록해 두면 유용하게 활용할 수 있음
  • - 급 · 배액 시 양 및 EC와 pH는 꼭 필요함
  • - 양은 1일당의 총량이라도 좋지만 시간대별로 기록하는 것이 좋음
  • - 배액은 모든 베드에서 배액을 확보하기 어렵기 때문에 배액을 확보하는 베드와 그 베드 안에서의 위치를 기록하고 그 부분의 배액을 1일당으로 양과 함께 EC, pH를 측정함
  • - 배액양은 그 부분에 배액되었을 때의 급액량으로 부터 배액률이 산출되어, 이 비율이 급액관리의 근거가 됨

딸기 고설재배에서 배액의 EC와 pH에 의한 생육진단법

• 배액의 EC와 딸기 생육
  • - 배액의 EC가 급액보다 낮으면 급액농도를 높이고, 배액의 EC가 높으면 급액농도를 낮추어 주어야 함
  • - 배액이 급액보다 EC가 높으면 딸기의 양분흡수 농도보다 고농도로 급액된 것이며, 낮으면 저농도로 급액된 결과임
  • - 배액률이 낮을 때일수록 EC농도 차가 커지고, 배액률이 높을 때는 EC농도차가 적어지는 점을 고려하여 판단해야 함
• 배액의 pH변화와 딸기 생육
  • - 뿌리가 건전하여 양분흡수가 활발한 경우는 양이온에 비하여 음이온의 흡수가 왕성하여 배액의 pH가 상승하는 경향임
  • - 뿌리 기능이 낮은 경우는 음이온 흡수가 극단적으로 떨어지고 상대적으로 양이온 흡수가 많아져 배액의 pH가 낮아지는 경향임
  • - 배액의 pH가 낮아지면 급액 EC농도를 낮추고, 뿌리의 재생과 신장을 도모할 수 있는 조치가 필요함