배양액과 배지의 살균 및 소독

양액재배에서는 일반적으로 토양재배에 비해 병해 발생이 적다고 할 수 있으나 토양재배와는 다른 병해의 양상을 볼 수 있는데. 양액재배에서 주로 발생하고 있는 작물별 병해와 병원균의 종류를 나타낸 것이다. 양액재배에서는 재배 베드에 병원균이 옮아오지 않도록 하는 것이 중요하다. 고형배지의 경우에는 배지 재료에 병원균이 묻어올 수 있으므로, 시설 내에 잔류하고 있던 병원균이 재배 베드에 날아 들어올 수도 있다. 또한, 토양에서 육묘한 접목묘의 대목에 묻어온 병원균에 오염될 수도 있으며, 구입 묘가 병원균에 오염되어 피해를 보는 사례도 있다. 이처럼 양액재배에서는 묘에 의한 병원균의 침입에 주의해야 하며, 재배 전에 시설 내를 잘 소독해야 하고 오염된 배지의 사용에 주의해야 한다. 또한, 오염된 포장에 양액재배 장치를 설치했을 경우에도 토양으로부터 병원균이 전염될 수가 있으므로 양액재배 시설을 설치하기 전에 우선 포르말린에 과망가니즈산칼륨을 첨가하여 토양 소독을 반드시 실시해야 하며, 토양 먼지 등에 의한 병원균의 전파를 막는 것이 좋다. 지하수를 이용한 양액재배 방식의 경우에는 병원균에 오염된 지하수를 사용하여 피해를 보는 수도 있으므로 주의해야 한다. 특히, 순환식 양액재배 방식에서는 오염된 지하수에 의해 일부 베드에 병원균이 침입하면 실시간에 온실 전체가 피해를 보게 되어 이것이 생산의 안정이나 면적 확대의 저해 요인이 될 수 있다. 따라서, 종자 소독을 철저히 하고 건전 묘를 육성하여 병해 유입을 막아야 하며, 따낸 잎을 신속하게 밖으로 내어 소각해야 한다. 단 염소제의 경우 세균에는 저농도로도 살균 효과가 있지만 사상균에 대해서는 효과가 좋지 않아 패널 내부로 침입하여 뿌리에 기생하는 병원균에는 효과를 기대하기 어렵다. 패널 내 병원균까지 살균하기 위해서는 온탕 또는 증기에 의한 가열 처리가 유효하다. 양액재배 시 각종 병해 방제를 위한 양액의 살균 대책으로는 약제를 이용하는 방법과 자외선 등을 이용하는 물리적 방법 등이 지금까지 알려져 있다. 그러나, 약제에 의한 살균은 아직까지 등록 약제가 없어서 그 대책을 고심하고 있다. 특히, 최근에는 식품 안전에 대한 소비자의 의식이 강해서 양액에 약제를 투입하는 것은 문제점이 많으므로 충분한 검증이 없이 당장 활용하기는 어렵다. 그러므로, 시설 내외의 주위 환경을 청결하게 하고, 물리적인 살균법에 대한 기술 개발이 필요하다. 양액 중의 병원균을 살균하기 위해서는 자외선 처리법, 오존처리법, 열처리법, 모래 여과법, 산화수소 처리법은 바이러스에 효과가 없거나 고농도에서 장기간 처리해야 하므로 실용화되어 있지 않다. 또한, 동일 양액계에 발병 포기가 있으면 전염을 피할 수 없으며, 양액의 일부를 살균하여 병원균의 밀도를 저하하는 방법으로써의 충분한 발병 제어 효과가 없다. 자외선은 가시광선 부근의 파장이 짧은 전자파이며, 10~380nm의 광선을 총칭한다. 자외선 살균은 세포의 핵산에 작용하는 254~280nm 파장 범위의 자외선 광역을 이용하며, 일반적으로 세균 > 사상균 > 바이러스 순으로 높은 조사 에너지가 필요하다. 또한, 물속에서는 자외선의 투과율이 낮기 때문에 양액 속의 균 밀도 상승을 방지하는 데는 유효하지만 완전한 살균 효과는 기대할 수 없다. 살균등은 수은의 공명선으로 대략 253.7nm 파장의 자외선을 발생시켜 만들며, 대게 200~280nm가 가장 효과적이며, 이는 여름철 맑은 날 태양광선의 약 50배 정도의 살균 효과를 나타낸다. 같은 파장의 자외선이라도 조사하는 에너지양에 비례해서 살균 효과가 달라지며, 미생물의 종류에 따라서도 살균에 필요한 에너지양이 다르다. 즉, 세균이 경우 살균에 필요한 에너지양이 다르다. UV 램프를 통과하는 양액의 유기물을 제거하기 위해서는 0.4~0.8mm의 모래 입자도 여과할 수 있는 장치를 만들어야 한다. 상업적인 설비에서는 UV 조사가 진균류의 제거에 효과적이나 바이러스를 포함하는 완전 살균을 위해서는 필요하다. 최근 연구에 의하면 폐쇄형 순환식 양액재배 시 양액에서 바이러스의 감염이 발견되고 있는데, 이러한 시스템에서 양액 내의 식물 병원 잔균류인 Olipidium brassicae라는 매개체에 의해 전염되는 것이 채소 작물에서 있어서 역병균인 Phytophthora Cryptogea를 인위적으로 감염시킨 거베라를 재배하였을 때, 접종하지 않은 식물체들도 모두 감염되어 있음을 발견하였다. 자외선량은 단위 면적당 램프의 살균성 조도와 조사 기간의 곱으로 나타내며, 조사 기간의 자외선 조도에 비례한다. 자외선을 수중에 조사할 경우 물, 수용액 중에 용해되어 있는 성분, 탁도 등에 의해 영향을 받아 공기 중에서보다 투과율이 감소한다. 특히, 양액의 염류 농도가 높을수록, 또 양액이 혼탁할수록 투과율이 감소한다. 또한, 자외선램프에서 멀어질수록 살균 효과는 약해지므로 램프 간의 거리는 가까워야 하며, 장기간 조사한 경우 램프와의 오염에 의한 조도 저하를 고려할 필요가 있다. 단 자외선 조사에 의해 양액 중의 철분과 망간이 산화되어 유효 성분 함량이 감소하게 되는데, 자외선 처리 후 2주부터는 철 결핍증이 나타난다. 따라서, 자외선 처리에 의한 살균 시에는 처리 후 철분과 망간을 반드시 보정하여야 한다. 일반적으로 양액 살균을 위한 자외선램프에는 2가지의 종류가 있는데 고압 등은 200~280nm의 파장을 발산하는 반면, 저압등은 주로 253.7nm의 파장을 발산한다. 보통 고압 등은 저압 등에 비해 에너지 효율이 작다.