양액재배시 조류발생 억제에 관한 연구

본 논문은 1999년 농촌진흥청 대형공동연구사업의 3년차 완결보고서입니다.


주 의 1. 이 보고서는 농촌진흥청에서 시행한 대형공동연구사업의 연구보고서입니다. 2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 농촌진흥청에서 시행한 대형공동 연구사업의 연구결과임을 밝혀야 합니다. 3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로 발표 또는 공개하여서는 아니 됩니다.

양액재배시 조류발생 억제에 관한 연구

경기도농업기술원 원예연구과
연 구 책 임 자 : 이 성 재
연구수행참여자 : 이 상 우
이 수 연


Summary 서 언 연구사 재료 및 방법 결과 및 고찰 1. 경기지역 양액재배 농가 조류 발생 실태 2. 조류의 발생억제 시험 적 요 인용문헌

Control of algae in hydroponic system

Summary

In 1997, when algae incidences in hydroponic systems in Kyonggi area were investigated, Ocsillatoria was found mostly in nutrient solution and on the perlite media in hydroponics, and Mougeotia occurred in water culture of Swiss chard. Spaerosystis and Navicula were detected in rockwool block. In order to control algae, nutrient solution for lettuce was treated with CuSO₄1 ppm, NaOCl 12 ppm, Humus 100 ppm and styrofoam bed were covered with black vinyl to protect light. Although vinyl mulching inhibited algal growth, lettuce growth was also inhibited. Humus inhibited algae growth completely but did not show severe phytotoxicity on lettuce. Application of NaOCl inhibited algae growth by 95% and increased yield of lettuce by 20% as compared to control. So proper concentration of NaOCl for algae growth inhibition and plant growth was investigated during 2 times successive culture of lettuce along with ozone treatment. NaOCl was treated only at the first culture, but not treated in the second culture. After NaOCl treatment, nutrient solution were not circulated at least for 12 hrs in order to reduce phytotoxicity. At the first culture, lettuce growth was better in NaOCl treatment at 12 ppm and 24 ppm than that of control but severely inhibited at the second culture in 24 ppm and 48 ppm treatments. As concentration of NaOCl was getting higher, lettuce yield more decreased. Ozone treatment stimulated lettuce growth and inhibited algal growth completely. Analysis of inorganic element of plant showed that NaOCl treatment increased Na and Cl absorption but inhibited the absorption of Ca, K, Mg and P. NaOCl and ozone also reduced bacteria density in the nutrient solution.

Ⅰ. 서 언

양액재배는 연중안정생산과 연작장해의 회피, 노동력절감, 수량증대 등을 목적으로 시작되었으며 재배면적은 급속히 증가하고 있는 실정이다. 양액중에는 인, 질소 등이 풍부하여 일반적으로 물이끼라고 불리는 조류(藻類)가 서식할 수 있는 조건을 가지고 있기 때문에 양액탱크 또는 재배베드에서는 조류발생이 용이하다. 일부 농가에서 펄라이트 배지 재배시 뿌리의 호흡촉진과 지제부에서 발생하는 역병 등을 예방할 목적으로 비닐피복을 벗겨 놓은 상태에서 재배하고 있으며 이 경우 펄라이트 배지 위에 조류가 발생하기도 한다. 그리고 암면 양액 재배시 노출된 암면표면에 조류가 많이 발생된 것을 흔히 볼 수 있다. 또한 담액수경 재배시 재배시설 설치가 잘못되어 양액공급관에서 양액이 베드위로 흘러내릴 경우 스티로폼 베드위에 다량의 조류가 발생하여 전체 양액을 오염시키기도 한다. 특히 베드내 양액에 햇빛이 들어 갈 경우 조류가 발생할 수 있는 호조건이 된다.

양액에서 직·간접적으로 크게 영향을 미치는 조류에 관한 연구는 미진한 편이나, 지금까지 알려진 사실은, 양분의 경합뿐만 아니라 토마토 육묘시 다량 발생하면 알칼리성이 되어 철, 망간, 구리, 붕소 등의 미량원소의 흡수가 억제되어 품질저하 및 수량감소의 원인이 된다. 상추 등을 우레탄 스펀지에 파종하여 담액수경으로 양액 육묘할 경우, 양액이 햇빛에 노출되면 베드전체에 조류가 다량 발생하여 묘소질이 나빠진다. 양액 점적핀이나 여과기가 폐쇄되기도 하며, 일부 남조류는 독성물질을 분비하여 이 물을 마신 가축 등이 사망한 예가 외국에서 발생하고 있다(Ian 등, 1898).

본 시험은 경기지역의 양액재배시설에서 발생되고 있는 조류의 발생 실태를 조사하고 또 발생을 억제시킬 수 있는 물리·화학적인 방법을 구명하고자 수행하였다.

Ⅱ. 연구사

조류는 크게 남조류, 녹조류, 황조류, 규조류 등 4가지 계통으로 나누어지며 대부분이 호수 하천 등에 존재한다. 조류는 엽록소를 가지고 광합성을 하기 때문에 하등식물로 분리되나 유관속, 잎, 뿌리가 없는 단세포 또는 다세포 식물군이다. 남조류는 클로로필 a 와 남조소를 갖고 있어 보통 청남색을 띄며 큰 호수나 웅덩이 등 어디에나 분포한다. 일반적으로 15-25℃의 온난한 기후에서 번식이 빠르며 곰팡이 냄새를 생성 악취가 나기도 한다. Microcystis 등이 발생하면 인축에 해로운 독소를 생성하기도 한다. 규조류는 단세포 조류로 규산질의 외피로 쌓여 있고 클로로필 a 와 c를 갖는다. 해수로부터 담수, 토양 속 등 도처에 생식하고 부유성과 부착성인 것이 있다. 녹조류는 클로로필 a, c 이외에 카로틴, 루테인 등을 포함하여 녹색을 나타낸다(이 등, 1996). 이 중 규조류는 부착성이 있어 우레탄 스펀지 및 암면 등에 부착된 상태로 서식하는 것이 특징이다. 이러한 조류의 대부분이 양액재배시 빛과 미량의 영양분만 있으며 발생이 가능하며 물 속에 인산(PO₄^-) 및 질산(NO₃^-)의 농도와 조류 발생량과는 정의 상관성이 있다(佐佐 등, 1994).

물가파리 일종인 Scatella stagnalis의 애벌레는 양액재배시 펄라이트나 암면 등에 발생한 조류를 먹고사는데 이 과정에서 토마토 시들음병균의 포자를 섭취하게 되면 성충이 되어도 생체내 시들음병균(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici)을 가지고 있으므로 그 배설물에 의하여 토마토에 병이 전염된다(Corbaz 등, 1994). 이와 같이 조류는 양분의 경합, 양액의 오염 및 식물병원균의 매개충을 유인하여 병이 발생할 수 있는 조건을 제공하기 때문에 조류의 발생을 막기 위하여 여러 가지 대책이 강구되고 있다. 우선적으로 호수 등에서 조류가 다량 발생한 경우 화학 약품처리를 하게 되는데 보통 황산동, 염소제 등을 처리하여 조류발생을 억제한다(이 등, 1996). 그러나 양액재배시 조류가 일단 발생하면 작물이 재배되고 있기에 황산동이나 염소제 등을 고농도로 처리했을 때 식물체가 피해를 입기 쉽다. Coosemans(1995)는 채소양액재배에서 조류의 발생을 억제하기 위하여 몇가지 약제를 양액에 처리한 결과, 농약인 Diazinon은 50 ppm까지 조류방제의 효과가 전혀 없었고, propiconazol은 10 ppm에서 조류의 발생이 억제되었으나 2.5 ppm이상에서 식물체 독성이 심하게 나타났다. Ziram은 4 ppm에서 조류의 생장을 억제시켰으나 작물에 따라서 독성이 다르게 나타난다고 하였다. 살조균제인 Quinomanid, Irgarol에서는 2.5 ppm 에서도 조류가 완전히 억제되었으나 식물체에 대한 독성이 심했다. H₂O₂의 경우는 50 ppm이상이 되어야 방제가 가능하였으나 이 농도에서는 식물체에 대한 독성이 너무 강했다고 보고하였다(Coosemans, 1995). 그러나 이러한 농약의 처리는 식물체가 농약을 흡수하여 농약잔류성에 의한 문제를 야기 시킬 수 있다.

Ⅲ. 재료 및 방법

1. 조류의 발생실태 조사

1997년 4월부터 9월까지 경기지역의 양액재배 농가를 방문하여 조류의 시료를 채취하였다. 채취된 조류 시료는 현미경으로 검경하여 분류하였으며, 양액재배 작물별, 재배방법별 발생조류의 종류에 대하여 조사하였다. 조류는 환경미생물 도감(1995), 상수도의 생물(1996)의 분류기준으로 분류하였다.

2. 조류의 발생억제 시험

가. 조류발생 처리효과 구명시험

(1) 공시작물 및 양액재배 시스템

공시작물은 잎 상추로 뚝섬적축면상추(대농종묘)를 공시하였고, 양액재배 시스템은 순환식으로 하여 담액수경 재배하였는데, 1처리당 양액탱크 1개(PVC재질의 1.5 톤규격)로 2개 베드에 급액하였으며, 양액량은 양액탱크와 재배베드를 포함하여 총 2,700ℓ이었다. 양액은 원예연 상추전용양액(NO₃-N : NH₄-N : H₂PO₄: K : Ca : Mg = 7.75 : 1.5 : 1.5 : 5.25 : 2.5 : 0.75 me/ℓ)으로 조성 재배하였다.

(2) 처리내용

대조구, 흑색비닐 멀칭구, Humus 첨가구, CuSO₄ 첨가구, NaOCl 처리구 등 5 처리를 두었다. 흑색비닐 멀칭구는 햇빛을 차단하기 위하여 담액수경 베드를 흑색비닐로 멀칭하여 완전히 빛을 차단하였으며, Humus처리구는 양액에 Humus 100 ppm의 농도가 되도록 첨가하였다. NaOCl은 양액중 농도가 12 ppm이 되도록 조정하였으며 정식 4일후에 처리하였고 처리 후 12시간 동안 양액을 순환시키지 않았다.

(3) 재배개요

상추는 파종용 우레탄 스펀지 육묘판에 파종하여 육묘하였으며 육묘기간의 양액은 표준양액의 1/2액을 공급하였다. 5월 12일에 파종한 묘를 5월 26일에 정식하였고 수확은 6월9일부터 7월 18일 까지 6회에 걸쳐 이루어 졌다.

나. NaOCl 농도에 따른 조류방제 효과

(1) 공시작물 및 양액재배 시스템

공시작물은 잎 상추로 뚝섬적축면상추(대농종묘)를 공시하였으며 양액재배방법은 조류발생억제 효과시험과 동일하게 수행하였다.

(2) 처리내용

1997년 조류방제 시험에서 선발된 NaOCl의 적정 농도를 구명하기 위하여 NaOCl 12 ppm, 24 ppm, 48 ppm, 오존소독, 무처리구 등 5 처리를 하였다. NaOCl은 처리후 12시간 동안은 양액을 순환시키지 않았으며 오존소독은 시간당 1g 발생하는 오존 배출구에 PE 호스를 연결하여 호스 끝의 다공질 배출기를 양액탱크에 집어 넣고 매시간 15분간 작동시켰다.

(3) 재배개요

상추는 파종용 우레탄 스펀지 육묘판을 활용하여 육묘하였으며 육묘기간의 양액은 표준양액의 1/2액으로 육묘하였다. 1차재배는 4월 1일 파종하고 5월1일에 정식하였으며, 2차재배는 5월 22일 파종하여 6월 9일 정식하였다. 1998년 4월 1일부터 7월 10일까지 상추를 2차재배에 걸쳐 각 처리효과를 검정하였다.

다. 생육조사 및 무기성분 분석

생육조사는 농사시험연구조사기준(농진청)에 준하여 조사하였는데, 엽수는 엽장이 1cm 이상되는 전 엽수, 엽장과 엽폭은 주당 최대엽의 최대 길이와 최대 폭을 측정하였고, 경경은 줄기의 가장 굵은 부위의 직경, 경장은 지제부에서 줄기 선단까지의 길이, 생체중은 지상부의 무게, 근중은 지하부의 무게, 지상부 및 지하부의 건물율은 105℃에서 2시간 처리후 80℃에서 48시간 건조시킨 다음 평량하여 중량의 변화가 없을 때의 중량을 생체중으로 나누어 100분율로 환산하였으며, 근장은 지제부에서 뿌리의 선단까지의 길이를 측정하였다. 질소는 켈달자동분석기 Vapodest-40(Gerhardt사)을 이용하여 증류법으로 분석하였으며, 인산, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 등의 다량원소는 ICP(Integra XM2, GBC사)를 이용하여 분석하였다.

라. 조류 발생량 추정

조류발생량을 조사하기 위한 방법으로 클로로필 a의 양을 분석하였다. MgCO₃ 0.5 g을 100 ㎖의 현탁액을 만들고 CH₃COOH를 Na₂CO₃로 완전히 탈수시킨 후 사경법에 의하여 아세톤을 분리하였다. 클로로필 분석은 검수 1ℓ에 MgCO₃1 ㎖를 첨가한 후 잘 진탕하여 준다. 이 검수를 1 ㎛의 여과지로 감압여과한 후 물기를 제거하고 침전물이 걸러진 여과지에 아세톤 2-3 ㎖를 붓고 유봉으로 충분히 마쇄한다. 그 후 유봉을 아세톤으로 잘 씻어 전체 아세톤 양을 12 ㎖로 조정한 다음 1 시간 동안 암소에서 정치한 후 1500 g로 10분간 원심분리 한다. 이렇게 얻어진 시료로 분광광도계에서 663 nm, 645 nm, 630 nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같은 식을 이용하여 엽록소 a의 양을 계산 하였다(四條, 1975).

a=11.64×e663-2.16×e645+0.10×e630

클로로필 a(mg/ℓ)={a×검액(12㎖)}/1000×{1000/검수(1ℓ)}

Ⅳ. 결과 및 고찰

1. 경기지역 양액재배 농가 조류 발생 실태

1997년 경기지역의 양액재배 농가를 방문하여 조류 발생에 대하여 조사 한 결과, 지역과 재배작물에 따라 다양한 조류의 발생을 보이고 있었다 (표 1).

표 1. 양액재배에서 발생하는 조류의 분포조사

조 사 지 역

재배작물

재 배 방 법

계 통

발생조류명

화성군 마도면 백곡리

화성군 양감면 송산리

남양주시 조안면 진중리

남양주시 진접읍 양지리

〃

남양주시 진전읍 연평리

남양주시 조안면 삼봉리

경기도농업기술원

〃

토 마 토

방울토마토

근 대

상 추

〃

토 마 토

상 추

토 마 토

〃

치마상추

배지경(펄라이트)

배지경(퍼라이트)

담 액 수경

배지경(펄라이트)

담 액 수경

양액육묘(암면)

담 액 수경

남조류

녹조류

규조류

녹조류

남조류

녹조류

규조류

남조류

Oscillatoria

Mougeotia

Melosira,

Sphaerocystis

Oscilllatoria

Oscillatoria

Sphaerocystis

Navicula

Oscillatoria

경기도원 및 7개농가

5작물

재배 방법 3종

3 계통

5 종

Oscillatoria속의 조류는 펄라이트배지경 양액재배와 담액수경에서도 발생하였으며 남양주시 조안면에서 근대 담액수경재배시 발생한 조류는 Mougeotia 속에 속하는 조류로서 다량발생시 pH를 강알칼리화 시켜 식물생장을 억제시킬 가능성이 있는 조류였다(그림 1). 조류에 의한 pH 상승원인은 조류의 광합성에 의하여 이산화탄소가 흡수되고 산소가 방출되기 때문이다(이 등, 1996., 野寺, 1994). 토마토를 암면 블록에 파종하여 양액 육묘할 경우 녹조류의 Sphaerosystis와 암면에 부착된 상태로 서식하는 규조류의 Navicula가 발생하였다(그림 1). 이러한 부착성의 규조류는 양액 점적관이나 점적핀을 막아 식물체에 피해를 줄 가능성이 높다. 또한 물가파리 일종인 Scatella stagnalis의 애벌레는 양액재배시 펄라이트나 암면등에 발생한 조류를 먹고 사는데 이 과정에서 토마토에 병을 전반시키기도 한다(Corbaz 등, 1994). 따라서 양액재배에 있어서 조류발생억제는 식물병 발생 예방에 있어서도 중요한 면을 지니고 있다.

Spaerocystis, Navicula(×250)

재배방법 : 토마토 암면 양액육묘

Mugeotia

재배방법 : 근대 담액수경

그림 1. 양액재배시 발생한 조류

2. 조류의 발생억제 시험

가. 처리 효과 구명

일반적으로 저수지 등에 조류가 발생한 경우 화학 약품처리를 하게 되는데 보통 황산동, 염소제 등을 처리하여 조류발생을 억제한다(이 등, 1996). 그러나 양액재배시 조류가 다량 발생하면 작물이 재배되고 있기에 작물에 피해를 주지 않을 것으로 예상되는 몇가지 처리를 하여 조류의 발생 및 식물체에 미치는 영향을 조사하여 보았다. 발생한 조류는 규조류인 Navicula 및 남조류인 Oscillatoria였고 대조구의 조류 발생량은 클로로필a 분석 결과 97 ?g/ℓ이었던 반면, 처리구에서는 10 ?g/ℓ로 낮게 나타났으나 전체적으로 조류발생량이 저조하였다(표 2). Navicula 및 Oscillatoria의 경우 황산동 0.5 ppm이하에서 방제 효과가 있다고 기술되어 있으며(이 등, 1996), 상추양액재배에서 황산동을 처리하였을 때 방제가가 높게 나타났고 상추에 대한 독성도 나타나지 않았다. 흑색 비닐 멀칭 처리의 경우 빛이 베드로 들어가는 것을 완벽히 차단하여 조류방제가 완전히 억제되었으나 수량이 대조구에 비하여 다소 저하되었다. 이것은 흑색 멀칭 비닐에 의하여 근권 주변이 온도가 높아져 고사주가 발생한 것이 수량감소의 원인인 것으로 사료되었다. 조류는 엽록소 a 또는 c등을 가지고 광합성을 하기 때문에 빛의 차단이 중요하다. 따라서 양액통 및 배관은 햇빛이 투과되지 않는 자재를 사용하여야 하며 빛을 차단하는 것이 조류발생억제에 있어서 중요하다. NaOCl 12 ppm 처리구에서는 조류발생 방제가가 95% 수준이었고 상품수량은 20% 증가되었다. humus 처리를 한 경우 초기에 생육이 다소 억제되었고 수량은 대조구와 유사하였으며 조류가 전혀 발생하지 않았다(표2).

표 2. 조류발생억제를 위한 몇가지 처리에서 상추수량 및 조류 발생량 (1997)

처리내용

생체중

(g/주)

건물율

(%)

상품수량

(kg/10a)

수량지수

조류발생량

<클로로필a>

(?g/l)

방제가

대 조 구

비닐멀칭

Humus

NaOCl 12 ppm

CuSO₄ 1 ppm

130

121

134

157

132

4.7

4.8

4.6

4.9

3,475

3,224

3,560

4,173

3,514

100

102

120

101

97.8

0.0

5.0

10.0

100

양액에 있어서 pH는 대조구에서 상당히 안정적으로 pH가 유지되었으나, 생육후기에 약알카리화 되는 경향이 있었다. NaOCl 처리구에서는 대조구 보다 pH가 다소 낮게 유지되었다. 하천이나 호수 등에 조류가 다량 발생시 조류의 동화작용에 의하여 수중의 이산화탄소가 소비되고, pH가 현저하게 상승되는 일이 발생한다(이 등, 1996). 본 시험에서도 대조구에서 조류발생에 의하여 pH가 타 처리보다 다소 높게 나타났는데 이것은 앞에서 언급한 것과 같이 조류작용으로 사료된다(그림 2).

그림 2. 상추재배기간중 처리에 따른 양액의 pH 변화(1997)

나. NaOCl 농도에 따른 조류방제 효과

앞서 수행한 시험에서 NaOCl 12 ppm 처리구에서 조류발생억제 효과가 좋았고 상추 상품수량도 증가되어 이에 대한 적정농도를 구명하고 그 농도에서 식물체에 주는 영향을 조사하기 위하여 본 시험을 수행하였다. 상추를 2차 연속재배하여 조사하였는데 NaOCl 처리는 1차재배에만 하였고 2차 재배에서는 처리하지 않은 상태에서 재배하였다. 1차재배시 NaOCl 12 ppm과 24 ppm에서는 상추 엽장, 근중, 경장 등의 생육은 대조구 보다 좋았으나 48 ppm 처리구에서는 다소 억제되었다. 2차 재배에서는 NaOCl의 모든 처리구의 생육이 대조구 보다 억제되었으며 농도가 증가 할수록 심하였다(표 3). 오존처리에서는 1, 2차 재배에서 모두 생육이 가장 좋았고 상품수량도 증가되었고 조류도 완전히 방제되었다(표 3, 표 4). 상품수량은 1차재배에서는 NaOCl 24 ppm에서 10% 증가하였으나 2차 연속재배에서는 급속히 감소하였다. 조류발생억제 효과에 대하여 살펴보면 상추재배시 발생한 조류는 현미경으로 검경한 결과 남조류의 Oscillatoria 계통이었으며 NaOCl 의 모든 처리구에서 90% 이상의 방제가를 보였는데 농도가 높을수록 조류발생은 억제되었으나 2차재배에서 상추생육을 억제시켰다(표 4).

표 3. 처리별 상추 생육상황 (1998)

처리내용	엽장(cm)		엽폭(cm)		근장(cm)		경장(cm)		경경(mm)
처리내용	1차	2차	1차	2차	1차	2차	1차	2차	1차	2차
대조구	18.9	22.5	22.2	22.2	32.6	20.6	16.7	19.6	24	19
NaOCl 12 ppm	19.2	22.5	22.7	21.6	33.1	18.3	19.5	18.8	24	19
NaOCl 24 ppm	19.7	20.1	22.8	19.4	31.6	14.6	19.0	11.1	23	16
NaOCl 48 ppm	18.6	16.3	21.7	14.9	26.5	8.7	19.3	7.2	24	11
오존소독	19.5	22.2	23.2	22.6	33.9	21.0	19.6	21.6	25	20

표 4. NaOCl 농도 및 오존처리에 따른 상추 수량 및 조류 발생량(1998)

처리내용	생체중 (g/주)				상품수량 (kg/10a)		수량지수		조류발생량 (?g/l)^X		방제가
처리내용	1차	건물율 (%)	2차	건물율 (%)	1차	2차	1차	2차	1차	2차	1차	2차
대조구	202	2.8	106	2.8	5,384	2,837	100	100	230	650	0	0
NaOCl 12 ppm	220	3.7	106	3.6	5,859	2,829	109	100	20	26	91	96
NaOCl 24 ppm	222	4.4	65	4.2	5,907	1,739	110	61	-	15	100	97
NaOCl 48 ppm	210	4.4	29	4.2	5,576	781	104	28	-	-	100	100
오존소독	223	3.2	114	2.9	5,944	3,029	110	28	-	-	100	100
오존소독	223	3.2	114	2.9	5,944	3,029	110	107	-	-	100	100

^X양액내 클로로필 a 함량조사

NaOCl를 고농도로 처리할 경우 식물체의 무기성분의 흡수에 영향을 미치는 것으로 사료되어 식물체 분석을 한 결과, NaOCl 처리에서 농도가 증가할수록 식물체의 P, Mg, K, Ca의 흡수가 감소하였으나, Na, Cl의 흡수는 증가하였다(표 5) . 1차 및 2차 재배에서의 식물체가 흡수한 무기성분 사이에 단상관 분석을 한 결과 수량, 근중, Ca, K이온과는 부의 상관이 높게 나타났고 Na와 Cl은 정의 상관 관계를 보였다(표 6). 따라서 Na⁺ 와 OCl^-이온의 길항작용에 의하여 다른 이온의 흡수가 억제된 것을 알 수 있었다. 오존은 양액재배에서 오이시들음병 등을 억제할 목적으로 사용되었는데 0.4 mg/ℓ에서 살균효과가 있었으며 0.1 mg/ℓ에서는 식물체 뿌리에 피해를 주었다고 보고 되었으나(Matsu, 1993), 상추 시험에서는 오존농도를 측정하지 않았지만 시간당 1 g 발생하는 오존발생기를 양액통에서 1 시간에 15분간씩 작동시킨 경우 상추 생육이 촉진되었으며 조류의 방제도 억제되었다(표 3, 표 4). 또한 오존처리는 양액에서의 용존산소량을 증가시켰는데 오존의 생장촉진 효과는 이러한 용존산소량과도 관계가 있을 것으로 사료된다(그림 3). 장 등(1994)에 의하면 양액내 용존산소량이 6.3 ppm일 때 생육이 가장 좋았으며 그 보다 많거나 적을 경우 생육이 다소 억제되며, 근권용존산소량이 증가하면 K와 Ca 이온의 흡수가 촉진된다고 보고하였는데 본 시험의 오존처리구가 다른 처리에 비하여 K와 Ca 이온의 흡수가 촉진되었으며 상품수량이 증가하였다는 사실과 일치한다(표4, 표 5).

표 5. 처리별 상추 엽중 무기성분함량 (1998)

처리내용	T-N (%)		P₂O₅ (%)		K (%)		Ca (%)		Mg (%)		Na (%)		Cl (%)
처리내용	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배	1차재배	2차재배
대조구	1.10	1.07	1.03	1.50	11.38	14.01	1.80	2.55	0.41	0.68	0.23	0.27	1.37	0.84
NaOCl 12 ppm	1.17	1.12	1.11	1.08	11.42	11.57	1.95	2.07	0.42	0.52	0.26	0.25	1.82	0.74
NaOCl 24 ppm	1.13	1.12	1.07	1.09	11.86	10.58	1.94	2.14	0.43	0.54	0.30	0.33	1.72	1.05
NaOCl 48 ppm	1.10	1.13	0.94	1.04	10.68	10.11	1.64	1.76	0.41	0.57	0.31	0.34	1.73	0.99
오존소독	1.08	1.12	1.23	1.29	13.23	13.55	1.98	2.40	0.43	0.62	0.22	0.28	2.00	0.81

표 6. 생육요인과 엽내 무기성분 함량과의 단상관 분석 (1998)

구분	NaOCl 농도	수량	근장	T-N	P₂O₅	K	Ca	Mg	Na	Cl
NaOCl 농도	1
수량	-0.91	1
근장	-0.99	0.96	1
T-N	0.27	0.14	-0.12	1
P₂O₅	-0.91	0.66	0.83	-0.65	1
K	-0.95	0.73	0.89	-0.56	0.99	1
Ca	-0.95	0.83	0.94	-0.32	0.89	0.92	1
Mg	0.45	0.06	0.31	-0.98	0.78	0.71	0.48	1
Na	0.92	-0.88	-0.91	0.99	-0.81	-0.86	-0.77	-0.37	1
Cl	0.78	-0.52	-0.68	0.71	-0.92	-0.11	-0.67	-0.83	0.83	1

NaOCl은 살균작용을 하므로 수확 후 채소의 신선도를 높이거나, 부패를 방지할 목적으로 사용되거나(Mbomono 등, 1991., Ketsa 등, 1992), 종자소독 및 살균을 목적으로 사용된다(Dhingra 등, 1985). 따라서 양액에서도 살균효과가 있을 가능성이 높아 양액에서의 미생물상을 조사하여 본 결과, 양액재배시 오존 및 NaOCl 처리는 양액중 그람음성세균 밀도를 감소시켰다(표 7). 따라서 이러한 결과는 오존과 NaOCl처리가 부생균의 밀도를 줄이며 식물병발생을 감소 시킬 수 있는 한 방법으로 사용될 가능성을 시사하였다.

그림 3. NaOCl 및 오존처리에 의한 양액내 용존산소량 변화 (1998)

표 8. NaOCl 처리가 양액중 미생물상에 미치는 영향 (1998)

처리내용	그람음성세균 (cfu/ml)	그람양성세균 (cfu/ml)	사상균 (cfu/ml)
대조구	3.2×10⁴	-	-
NaOCl 12 ppm	4.8×10³	-	-
NaOCl 24 ppm	1.2×10³	-	-
NaOCl 48 ppm	5.0×10³	-	-
오존소독	3.3×10²	-	-

조류는 부영양화와 수질오염 및 수질정화 시설 등에 피해를 주기 때문에 상수도 관리 및 수질오염 측면에서 연구가 많이 되었다. 그러나 양액재배에서는 그 피해가 가시적으로 잘 나타나지 않기 때문에 소홀히 생각해 왔다. 그러나 병발생 예방, 관수자재의 막힘, 여과기 폐쇄 등에 대한 피해를 막기 위하여 조류가 발생하지 않도록 관리하는 것이 중요하며, 작물 생육중에는 NaOCl 12 ppm을 처리하여 식물체에 큰 피해를 주지 않으면서 조류발생 억제가 가능하리라 생각된다.

Ⅴ. 적 요

1997년 경기지역의 양액재배 농가를 대상으로 조류 발생에 대하여 조사한 결과, Oscillatoria속의 조류는 펄라이트배지경 양액재배와 담액수경에서도 발생하였으며, 근대 담액수경재배시 발생한 조류는 Mougeotia 속에 속하는 조류였다. 암면블록에는 녹조류인 Sphaerosystis와 규조류인 Navicula가 발생하였다. 조류발생 억제를 목적으로 CuSO₄, NaOCl, Humus, 비닐멀칭 등을 처리하였을 때, 비닐멀칭 처리의 조류방제가 완전히 억제되었으나 수량이 대조구에 비하여 다소 감소하였다. NaOCl 12 ppm 처리구에서는 조류발생 방제가가 95% 수준이었고 상품수량은 20% 증가되었다. CuSO₄ 처리시 조류 방제가는 90% 이었다. Humus 처리에서는 대조구와 수량은 비슷하였으나 조류는 전혀 발생하지 않았다. NaOCl 조류방제에 대하여 적정농도를 구명을 위하여 상추를 2회 연속 재배하였는데, NaOCl 처리는 1차재배에만 하였고 2차 재배에서는 NaOCl를 처리하지 않은 상태에서 재배하였다. 1차재배시 NaOCl 12 ppm과 24 ppm에서는 상추 엽장, 근중, 경장 등 생육은 대조구 보다 좋았으나 48 ppm 처리구에서는 다소 억제되었다. 2차재배에서는 NaOCl의 모든 처리구에서 대조구보다 생육이 억제되었으며 농도가 증가 할수록 심하였다. 오존처리구에서는 1차 및 2차재배에서 타 처리에 비하여 생육이 좋았으며 조류의 발생도 현저히 억제시켰다. 식물체 무기분석 결과 NaOCl 처리구에서 농도가 증가할수록 식물체의 P₂O₅, Mg, K, Ca의 흡수가 감소하였으나 Na, Cl의 흡수는 증가하였다. 각 처리에 대하여 미생물 상을 조사하여 본 결과, 오존 및 NaOCl 처리는 양액내 그람음성세균 밀도를 감소시켰다.

Ⅵ. 인용문헌

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