본 연구는 경남지역의 주요 양액재배 작물인 토마토, 딸기, 파프리카를 대상으로 순환식/비순환식 양액재배 시설을 대상으로 모니터링을 실시하고 그 결과를 분석하여 양액재배로 인한 배출부하량의 특성을 분석하고 관리방안을 마련하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 대표 재배작물에 대한 순환식/비순환식 양액재배 농가를 선정하고, 작물의 생육기간을 고려하여 유입수와 유출수의 유량과 수질모니터링을 실시하여 생육시기별로 양액재배 농가로부터 배출되는 작물별 배출부하량을 분석하였다. 순환식/비순환식 양액재배농가를 대상으로 매월 1회 pH, EC, DO, BOD, SS, T-N, T-P 등의 수질항목을 조사하였으며, 수질은 공인인증기관을 통해 분석하였다. 또한, 폐양액의 인근 하천 유입에 따른 수질영향을 분석하기 위하여 인근 하천의 양액재배 단지 상류지역, 재배단지 내 배수로, 재배단지 하류를 선정하여 수질의 변화 양상을 분석하였다. 본 연구를 통해 폐양액 배출을 최소화하는 순환식 양액재배 시스템의 효과를 분석하고, 양액재배 지역의 폐양액과 주변 하천수의 정량적 분석을 통해 양액재배 밀집지역의 오염화 정도와 환경부하 저감을 위한 기초데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
양액재배에 있어서 환경변화 및 작물 생육단계에 따라 양액 성분의 흡수율을 추적하여 개별 양수분의 혼합 비율과 양액과 배액의 혼입 농도를 자동 조절하는 순환식 양액관리 시스템이 이상적으로 인식되고 있다. 국내에서는 양액재배 면적이 증가하고 있음에도 불구하고 아직까지 완전한 순환식 양액재배 시스템이 사용되는 사례는 거의 없다. 일부 순환식 양액재배 장비를 갖춘 곳에서도 단지 회수된 배액에 양수분을 첨가해 일정한 농도로만 유지시키고 있는 실정이어서 양액내 특정 성분이 저하되거나 높아져서 심한 성분의 불균형을 초래하고 있다. (중략)
우리나라의 수경재배 면적은 2001년말 현재 736㏊로 순환식이 296㏊, 비순환식이 440㏊를 차지하고 있다. 수경재배에서의 양액관리방법은 작물 및 재배시스템의 종류에 따라 다르지만 작물이 흡수하고 남은 양액이 양액탱크와 재배조사이를 왕복순환되는 순환방식과 양액탱크에서 재배조로 공급된 후 배출폐기되는 비순환방식(흘러버림식)으로 나누어진다. (중략)
우리 나라의 양액재배 면적은 2001년말 현재 736ha로 순환식이 296ha, 비순환식이 440ha를 차지하고 있다. 순환식은 작물이 흡수하고 남은 양액을 다시 사용하는 방식으로 NFT또는 DFT에서 많이 볼 수 있으며, 비순환식은 재배조에서 배출되어 나온 양액을 재사용하지 않고 시설 밖으로 흘러버리는 방식으로서 암면재배나 펄라이트재배에서 많이 채택되는 방식이다. (중략)
최근 도시근교 시설재배토양의 염류 과다집적과 연작장해 발생으로 생산성이 저하되고 있다. 그리고 고품질 연중생산이 가능한 양액 재배 면적이 '93년 23ha에서 '97년 414ha로 급속히 증가되고 있는데 이 중 약12%가 담액경이나 박막수경의 순수 수경재배 방식이 차지하고 있다. 순환식 담액수경 상추재배를 기준으로 할 때 농가 300평 재배시 약 100ton의 양액이 소요되며 이 양액은 1회 재배가 끝난 후 상당량이 폐기되고 있고 고형 배지경 양액 재배의 경우에도 대부분 비 순환식 재배로 1회 관수 후 나오는 배액이 그대로 버려지고 이어 토양 및 지하수 등 환경오염, 자원 낭비 등의 여러 가지 문제를 야기시키고 있다. (중략)
양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
카네이션 품종은 200여종의 다양한 원종을 이용하여 품종을 만들었기 때문에 품종별 생리도 아주 다르며 양액재배를 했을 때는 더욱 다른 품종별 생육반응을 나타낸다. 그러므로 품종별 생육반응을 검토하기 위해 국내외에서 많이 재배되고 있는 품종, 화색과 화형을 달리한 품종과 원예연구소에서 육성한 품종 및 계통을 시험재료로 하여 순환식 양액재배를 실시하였다. (중략)
작물생육은 근권 부근의 온도와 밀접한 관계가 있다. 따라서 외부환경의 영향을 받기 쉬운 단순 경량화된 순환형 무토양재배시스템내의 양액 또는 배지의 온도 변화를 파악하여 환경조절을 통한 적정 생육환경을 조성할 수 있다면, 작물의 생산성에 기여할 수 있다. 본 연구는 순환식 무토양재배시스템의 위치별 온도 분포 및 배양액의 공급 과 온도변화와의 관계를 분석하였다.
딸기는 숙근성 초본이며 내한성이 강한 과채류로 노지면적은 계속 감소하여 1996년에 907 ha이나, 시설재배면적은 계속 증가하여 6236 ha를 나타내고 있다. 이와 같이 딸기는 이제 대부분의 생산량이 시설 내에서 생산되고 있다. 유럽과 일본 등에서 딸기의 양액 재배 면적은 급속히 증가하고 있는데 비해 국내에서의 딸기 양액재배 면적은 극히 적은 면적에 지나지 않지만, 앞으로 생산성과 품질의 증가가 기대되는 작물이기 때문에 재배 면적의 증가가 기대되는 채소작물 중 하나이다. (중략)
양액재배용 배지로 주로 이용되고 있는 것은 암면, 질석, 코코피트와 펄라이트 등이 있다. 이러한 배지들은 토양보다 가볍고, 이용가능성이 높아 양액재배에 많이 이용되어 왔다. 그러나, 암면, 질석과 코코피트와 같은 배지를 순환식 양액재배용 배지로 이용할 경우, 암면은 정상적으로 양분의 균형을 유지하는 것이 불가능하며, 질석과 코코피트와 같은 배지는 양분조절이 어렵고 장기간 사용할 경우에는 배지의 물리화학성이 변하는 단점이 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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