원예작물의 관비재배기술

관비재배란 관수와 시비를 동시에 수행함으로써 흙 속에 함유한 비료 성분을 이용하고 점토와 유기물의 완충 능력을 활용하여 재배하는 농법이다. 즉, 관비재배는 점적 관비재배를 말하는 것으로 토경이 갖고 있는 기능을 살리면서 작물 생육단계에 맞추어 작물이 필요로 하는 비료나 물을 흡수 가능한 상태로, 실시간 영양진단과 토양용액 진단을 통하여 과부족 없이 주는 재배 방법이라 할 수 있다. 원예작물은 작물별 또는 생육 시기마다 적정 생육에 필요한 양분, 수분의 요구량이 다르기 때문에 토양 수분과 시비량이 작물 특성에 맞게 조절되어야만 양호한 작물 생육을 기대할 수 있게 된다. 관비재배는 경작지에 관수와 시비를 동시에 함으로써 작물이 필요한 시기에 양수분을 적절하게 공급하는 재배법으로 최소한의 경비로 최대한의 효과를 올리는 농법이다. 원예작물의 재배 기술은 토양재배에서 토양 수경 재배로 관비재배에서 수경재배 순으로 발전하고 있지만, 국내에서는 토양 재배농가의 99% 이상이며 대다수의 시설 재배 농가에서 연작장해 등으로 인한 피해를 보고 있다. 시설 재배 토양에서는 퇴비를 만드는 것이 어려워지면서, 화학비료와 유기질비료의 무분별한 사용으로 연작장해가 심화하고 있으며, 정상적인 작물 생육과 품질 관리가 이루어지지 못하고 있다. 관비 재배는 이스라엘, 네덜란드, 일본 등지에서 80년대부터 실용화연구에 박차를 가하여 현재는 대부분의 토양재배 농가에서 관비재배 기술을 사용하고 있으며 그 효과가 크게 입증된 바 있다. 국내에서 관비 재배 면적은 전체 시설 면적의 10% 이내 수준에 머무르고 있으며, 일부 농가에서 수경재배에 사용되는 수용성 비료의 일부를 정확한 지침이 없이 사용하고 있거나, 복합비료를 물에 녹여 상등액만을 정기적으로 분할급액하고 있다. 그 결과, 특정 무기원소가 토양 중에 과다하게 집적되거나 비료의 오용에 다른 생리장해가 빈발하고 있다. 작물에 발현되는 과잉증상을 결핍으로 오인하여 과다하게 추비 할 경우 회복이 불가능한 생리장해로 이어지는 농가도 있다. 따라서, 원예작물 재배농가의 연작장해를 회피하고 고품질 과채류의 안정생산을 하기 위해서는 토양의 물리화학적 특성을 정확히 파악하고 그 결과를 토대로 작물의 생육과 품질을 적극적으로 조절할 수 있는 양수분관리가 필요하다. 원예작물 재배 토양의 염류집적 원인은 화학비료의 연용에 따라 산화질소와 비료 부성분으로 들어 있는 황산이온이나 염소이온이 결합한 염류의 집적이 이루어지기 때문으로 밝혀져 있다. 이를 용해하거나 화학반응을 통하여 작물이 흡수할 수 있는 이온 형태로 변환시킬 필요가 있으며, 이에 적합한 수분 및 시비 관리가 이루어지지 않으면 어린 묘는 정식과 함께 표토층에 집적된 염류에 의한 생육 장해를 받게 된다. 원예작물 재배는 작물이 흡수할 수 있는 무기원소의 양을 정량화하여 정확한 비배관리가 이루어져야 하지만, 기존에 재배되는 방식은 정식 전에 사용하는 유기질 퇴비 및 무기질 비료의 시비량과 과실이 착과되면서 추비 하는 무기질 비료의 양에 의존하게 된다. 이러한 시비 체계에서는 지상부 환경 및 초세 조건에 따라 영양흡수량이 달라짐으로써 생리장해 및 병해의 유발이 촉진될 수 있다. 또한 시설 내 전체 토양 조건은 불균일한 조건으로 흐를 수밖에 없으므로 흡수되고 남는 무기원소가 염류 상태로 변화되어 작토층에 집적이 반복되는 것이다. 따라서, 염류가 집적된 작토층의 영양 원소를 되도록 이온화하는 대책이 필요하며, 이러한 이론이 입각한 재배 기술이 곧 관비 재배법이라고 할 수 있다. 대부분 관비 재배 초기에는 작물의 생육과 품질이 향상되는 효과를 보이게 되지만 수확 중반 후반기에는 오히려 작물의 노화가 빨라지거나 또 다른 생리장해, 병해충의 발생 등 문제점이 발생한다. 관비재배를 성공적으로 실용화하기 위해서는 작물의 영양 생리에 적합한 새로운 시비 방법과 정확한 수분관리를 통한 새로운 관비재배 기술의 응용이 필요하다. 대다수의 원예작물의 생산성과 품질을 향상하게 시킬 수 있도록 관비용 비료, 급액량, 급액 간격, 급액 농도 등을 작물 생육 단계별로 밝혀 농산물의 국제 경쟁력을 향상하고 환경 친화형 농업으로 유도하고자 한다. 또한 원예작물의 생산성 및 품질 향상, 시비량 절감, 건전한 토양 관리와 환경오염 절감의 효과를 거두고자 하였다. 관비재배는 기존의 재배 방식에 비해 관수와 시비의 정밀 조절을 통해 품질을 향상하고 수량을 증대시킬 수 있는 최상의 시스템으로 다음과 같은 특징이 있다. 즉, 관비재배는 관수와 동시에 시비가 가능하므로 노동력이 절감되며, 근권 부위에 물과 액비를 동시에 공급하므로 비료의 이용 효율이 높고, 흡수 비율이 높아 비료공급을 20~40% 절감할 수 있으며, 대규모 면적에 동시에 시비할 수 있다. 그리고 전면적으로 고르게 액비를 공급하기 때문에 작물의 생육이 균일하고 사질토양이나 척박지에도 재배가 가능하며, 특정 비료 성분이 부족할 때 신속히 근권 부위에 시비할 수 있다. 또한, 생육 단계 및 작물의 영양상태에 따라 적절한 시비가 가능하며, 과잉 시비에 의한 생육 장해를 회피할 수 있다. 완충능력이 있는 토양을 배지로써 이용하고 실시간 영양 진단을 활용하여 필요한 때에 필요한 양의 비료와 물을 자동으로 공급해 주는 관비재배는 종래의 감각이나 경험에 의존했던 시비 관리와 비교하여 다음과 같은 효과와 장점이 기대된다. 작물의 흡수 특성과 생육 단계에 맞춘 합리적이고 효과적인 시비가 가능하며, 양분 축적으로 발생하는 생육 장해 및 연작 장해를 피할 수 있다. 또한 고품질 생산과 균일한 규격품 생산을 기대할 수 있다. 현재, 원예작물 재배에서 중요한 문제가 되는 염류집적을 피할 수 있다. 작물이 필요로 하는 최소한의 물과 비료를 공급해 줌으로써 절수 재배가 가능하며, 관행보다 시비량을 크게 줄일 수 있고 양분 유출에 의한 환경오염을 방지할 수 있다.