현재 우리나라의 양액재배 농가에서의 양액관리는 대부분은 계측에 의하여 양액의 농도를 조절해 주지 못하고 있으며, 대부분이 일정비율 내지 일정간격으로 양액을 보충해 주거나 몇 일 간격으로 양액 전체를 교환해 주고 있는 실정이며, 자동화 장치를 가지고 양액재배를 하는 농가는 거의 없는 실정에 있다. 따라서 양액관리의 정확성 및 성력화가 이루어지고 있지 못하며 이에 따른 생산성 향상 및 고품질을 기대하기란 실로 어려운 상황에 있다. (중략)
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)
양액재배에 있어서 배양액 중에 있는 질소, 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘 등 식물 영양성분의 함유량을 항상 알맞게 유지시키는 일은 매우 중요하다. 아울러, 양액의 산도(pH)와 용존산소량(dissolved oxygen;DO)도 식물 생장에 큰 영향을 미치기 때문에 적절히 유지하지 않으면 안된다. 양액의 상태를 항상 작물 생육에 알맞게 유시키기 위해서는 먼저 양액의 조성과 관계가 있는 물리량을 정확히 측정할 필요가 있다. 특히 양액관리를 자동화하기 위해서는 정확도와 함께 신속하고도 간편한 측정방법이 필요하다. 양액 상태에 관한 주요 측정항목에는 전기전도도(electric conductivity : EC), 산도(pH), 용존산소량(DO)이 있다.
수경재배에서 양액의 재활용이 상추의 생육이나 수량에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 Control, 양액보충, EC조절, 양액검정보정, 양액검정보정+humus첨가 등의 5처리를 두어 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 양액의 pH에서 양액검정보정구와 양액 검정보정.+Humus참가구가 4차재배까지 7.0이하로 안정된 경향을 나타내었고, EC는 양액보충구가 재배횟수가 늘어날수록 현저히 떨어졌고 다른 처리는 대조구와 유사한 경향이었다. 생육 및 수량은 양액검정보정 처리가 양액내 무기이온들의 균형으로 대조구와 유사한 경향을 나타내었으며 양액보충구 및 EC조절구는 재배횟수가 늘어날수록 떨어지는 경향이었다. 양액의 무기성분중 N $O_3$-N와 N $H_4$-N는 재배후 처리에 관계없이 농도가 크게 떨어졌고 특히 Ca과 Mg은 모든 처리구에서 재배횟수에 관계없이 재배전에 비해 재배 후에 양액내에 축적되는 경향을 보였다. 상추엽중 무기성분함량은 T-N와 P$_2$$O_{5}$ 의 경우 1차재배후 양액검정보정+Humus 첨가구에서 다른 처리에 비해 함량이 적었고 재배횟수가 늘어날수록 처리간에 차이가 없었다. K과 Mg은 재배횟수나 처리간에 차이가 없었고, Ca의 경우 양액검 정보정+Humus 첨가구에서 1차와 2차재배 후 다소 많았으나, 재배횟수가 늘어날수록 처리간에 차이가 없었다.
정밀 양액제어를 위하여 양액재배시스템 및 고정도의 양액의 계측/제어가 가능한 시스템을 제작하였고, EC 제어하에서 양액중의 각 이온이 EC에 기여하는 비율을 추정하였다. 양액재배시스템에 별도의 측정조를 사용하여 센서의 세척 및 측정이 가능하도록 설계하였고, 1대의 본체로 복수의 양액재배 시스템의 정밀 계측이 가능하였다. 또한 정량조를 이용한 Overflow 방식의 양액공급장치에 의하여 양액제어 결과, $EC{\pm}0.05mS/cm$, $pH{\pm}0.05$ 이하의 범위에서 양액의 정밀 제어가 가능하였다. EC 제어상태에서 양액중의 2가이온의 증가와 활동도계수의 감소가 나타났고, 활동도계수와 당량이온전 도도를 이용한 양액중의 각 이온의 EC기여도의 변화 내용이 확인되었다.
양액재배는 토양재배에서 오는 다양한 문제점들을 탈피하고자 하는 농민의 자구책이기도 하지만 유리온실과 마찬가지로 대부분의 플라스틱 온실에서도 적용할 수 있는 적절한 재배시스템, 전용양액 및 배지, 양액재배 기술의 개발 또는 실용화가 미흡한 실정이어서 양액재배 확대보급에 제한요인이 되고 있다. 본 실험은 배수성과 통기성이 우수한 배지로서 남부지방에서 이용이 확대되고 있는 perlite와 우리 주위에서 구입이 용이한 왕겨, 훈탁 등의 혼합배지를 이용하여 스티로폼 베드 및 박스재배, 플라스틱 자루재배, 포트재배 등의 재배시 재배용기와 배지의 종류에 따른 양액재배 오이의 생육 및 수량 반응성을 살펴보고, 오이의 양액재배시 기초자료로 활용하고자 수행하였다. (중략)
국내의 오이 양액재배기술은 그 역사가 짧을 뿐만 아니라 아직은 학문적인 전문성이나 기술적인 세분화 및 다양화 정도에 있어서 양액재배가 발전된 선진국에 비해 저위 수준에 머물러 있다. 특히, 양액재배 오이는 생육이 빨라 수확시기가 단축되므로 수확기가 단기간에 집중되는 반면, 후기에는 초세가 약화되기 쉬우므로 수확량이 좋지 않은 점이 지적되고 있으며, 저일조ㆍ저온기에 정식되는 작형에서는 과실의 착과율이 저하되는 경우가 많으므로 고형배지경에 있어서 배지의 선택이나 근권온도, 산소 등의 관리에 주의를 기울임과 동시에 정지적엽방법의 개선과 전문적인 요구되는 양액관리기술의 체계적 정립을 통해 오이양액재배시 문제가 되는 조기노화의 원인을 사전에 방지하므로써 장기재배가 가능토록 함과 동시에 양액재배 오이의 생산성과 품질을 획기적으로 향상시킬 수 있는 재배법과 기술체계의 확립이 시급하다. (중략)
최근 유럽을 중심으로 암면을 이용한 양액재배가 가장 활기를 띠고 있으나 사용한 암면의 처리가 사회문제로 대두되면서 암면 대체배지 개발이 다방면에서 시도되고 있다. 국내에서도 국내여건에 맞는 양액재배용 배지의 개발이 적극적으로 검토되어야 할 상황으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 그동안 토마토 양액재배용 배지에 대한 검토결과에서 좋은 결과를 보인 입상면, Vermiculite 및 Perlite를 중심으로 하여 유럽에서 검토되고 있는 Polyphenol수지와 국내에서 쉽게 구입할 수 있는 배지들을 모아서 고추 양액재배용 배지로서의 이용가능성을 검토하였다. (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)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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