10월 시설환경관리 기술 정보
◇ 시설하우스 내 온도 관리
❍ 우리나라의 시설재배는 주로 겨울철에 이루어지며 이 시기에 난방하지 않으면 작물을 재배하기 어려움
- 난방에 드는 비용이 생산비의 30% 이상을 차지하기 때문에 농가에 많은 부담이 되며, 난방 연료로 사용되는 석유는 전량 수입되기 때문에 국제유가의 상승은 시설재배 농가를 더욱 어렵게 함
- 난방비를 절감하기 위해서는 난방 요구량이 작은 작물을 선정하거나 보온력을 높여 방열을 최소화하고 난방 효율 향상 및 온도 관리 방법을 개선하는 등의 종합적인 관리 체계를 수립하는 것이 필요함
- 작물은 생육 단계별로 적정한 온도 관리가 이루어지지 않으면 생육이 부진하고 생리장해가 발생하여 품질과 수량이 떨어짐
- 겨울철에 난방비를 절감하는 것도 중요하지만 더 정밀하게 작물별로 생육 단계에 따라 적정 온도로 관리함으로써 품질을 높이고 수량을 늘려 경영 효과를 높이는 것도 필요함
❍ 변온 관리
- 일반적으로 시설 내 온도는 낮에 높고 해가 지면서 급격히 떨어지는데 외기온은 일출 직전에 최저 기온을 나타내고 일출 후 1~2시간이 경과 해야만 시설 내부온도가 적정 수준까지 올라감
- 따라서 시설 내 변온 관리는 오전에 광합성을 증가시키고 야간에 동화 산물의 전류를 촉진하는 온도 관리 방법으로 변온 관리는 오전에 보온용 커튼을 열 때 일어나는 시설 내 냉기류가 작물에 스트레스를 주는 것을 방지할 수 있음
- 또한 해가 진 후 4~5시간 정도는 약간 높은 온도로 관리하여 동화 산물의 전류를 촉진시키고 전류가 끝난 뒤에는 호흡에 의한 소모를 줄일 수 있음
- 이러한 변온 관리는 작물의 수량과 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 난방비 절감에도 도움이 됨
❍ 다단변온
- 현재 보급되고 있는 난방기로는 3~4단계 변온 관리가 가능하며, 변온 단계가 적으면 한 번에 큰 온도 변화를 줄 수밖에 없으며 이러한 관리는 작물에 스트레스를 줄 수 있음
- 다단변온은 온도 변화를 세분화하여 작물이 온도에 적응할 수 있도록 시간을 조절함으로써 목표 온도까지 서서히 변화시키는 방법임
- 다단 변온관리 효과를 검토한 결과 4단 변온에 비해 7~8단계 야간 변온 관리가 생육이나 수량에는 영향이 없이 난방비를 20~30% 절감할 수 있으나 컴퓨터를 이용하기 때문에 추가 비용이 소요됨
❍ 일사 변온관리
- 일사 변온 관리란 주간의 일사량에 따라 야간 온도를 다르게 관리하는 것을 말함
- 식물체의 일일 건물축적량은 일사량에 따라 차이가 크며, 일사량이 많을 경우는 일일 건물축적량이 많으므로 야간 온도가 높아야 동화산물의 전류가 원활함
- 일사량이 적으면 건물축적량이 적어 다소 낮은 야간 온도에서도 동화 산물의 전류가 이루어짐
- 이와 같은 결과를 시설 내 온도관리에 이용하는 것으로 난방기에 일사량 감응 변온 관리 시스템을 부착하면 전자동으로 온도를 관리할 수 있음
❍ 근권난방
- 겨울철에는 대부분 난방기를 이용하여 온실 전체를 난방하기 때문에 에너지 소모가 많아 생산비 상승의 가장 큰 요인으로 작용하며, 근권난방은 난방 공간을 줄일 수 있으며 지온을 높여 뿌리의 활력을 증가시킴으로써 양분 흡수를 촉진해 품질과 생산성을 높일 수 있음
- 근권난방은 토양재배에서 지중에 매설하여 이용할 수 있고 수경재배에서는 이 시설을 겨울철 난방 및 여름철 냉방방법으로 이용할 수 있음
- 배관은 주로 XL 파이프를 이용하는데 보일러의 온수 온도를 35~40℃로 설정하여 배지를 가온하며, 순환수가 너무 고온일 경우 근권부에 장해를 줄 수 있으므로 40℃ 이상의 온수가 순환되지 않도록 주의함
◇ 시설 토양의 양분 결핍 요인
❍ 작물 재배 시 양분 결핍은 토양 내 비료 성분의 부족에 의해 나타나기도 하지만 토양 내 비료가 충분하여도 아래와 같은 원인에 의해 나타날 수 있음
- 토양 산도(pH)
· 토양 산도는 pH를 측정함으로써 알 수 있는데 pH가 낮을 때는 인산, 칼슘, 마그네슘, 몰리브덴이 흡수되기 어려우며 알루미늄, 망간, 철은 과잉 흡수되어 생리 장해가 일어남
· pH가 높을 때는 붕소, 망간, 아연 등 미량원소의 흡수가 어렵고 칼륨, 칼슘은 흡수가 잘 이루어짐
· 작물이 양분을 충분히 흡수 이용하기 위해서는 토양 산도를 중성으로 유지해야 하고, 토양 내에서 양분의 흡수는 토양의 수분 상태에 따라 영향을 받는데 토양이 지나치게 건조하거나 과습하게 되면 뿌리 활력이 저하되어 양·수분 흡수가 저해됨
· 과거 시설 토양은 질소 성분이 분해될 때 생성되는 질산과 유기물 분해에 의한 유기산으로 인해 pH가 낮은 경우가 많았으나, 최근에는 사용하는 비료의 종류가 달라지고 양액 비료를 사용하는 경우가 많아 토양의 pH가 높아지는 경우도 발생하고 있음
- 토양 온도
· 시설재배 시 토양 온도는 지중 가온이나 멀칭으로 조절하고 있으나 재배 시기가 주로 저온기인 시설재배에서 적정한 지온을 유지하기란 매우 어렵고, 특히 수온이 낮은 용수를 관수할 경우 지온이 쉽게 내려가 작물 생육에 좋지 않은 영향을 줌
· 뿌리 발육에 적정한 지온은 작물 종류나 품종에 따라 다르지만, 겨울철 시설재배 시 과채류의 경우 최소한 18~20℃ 이상은 유지되어야 함
· 지온이 낮아지면 뿌리 활력이 감소하여 양분은 물론 수분 흡수가 억제되어 토양 중에 많은 양의 비료 성분이 존재하여도 양분 결핍 증상이 나타나며 특히 지온이 낮으면 인산 결핍이 쉽게 일어남
· 칼슘의 경우에는 지나치게 지온이 높아도 흡수가 억제되어 배꼽썩음병이 유발되기도 함
- 양분 간의 불균형
· 토양 중에 존재하는 이온 간의 길항현상이 일어났을 경우 토양 내에 다량의 양분이 있더라도 다른 성분의 영향으로 흡수가 되지 않아 결핍되는 경우가 있으므로 재배 작물의 영양 요구도에 맞는 균형 잡힌 시비가 필요함