[그린RE:포트] 친환경·자원절약 '순환식 수경재배' 주목

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[그린RE:포트] 친환경·자원절약 '순환식 수경재배' 주목

회수되지 못하고 버려지는 폐양액 재활용 효과
비순환식 재배보다 비료 사용량 30% 이상 줄어

한주연 82blue@hanmail.net
등록 2022.03.13
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[지데일리] 수경재배 시 배액 방출을 규제하는 것은 국제적인 추세다. 우리나라는 현재 물 부족 국가로 분류되고 있어 물과 비료의 사용을 줄이고 환경을 살리는 순환식 수경재배의 도입에 대한 관심이 커지고 있다.

국내 수출 과채류 수경재배 농가 상당수는 비순환식 수경재배 방식이다. 재배과정 중 배출되는 배액의 잔여비료 성분이 환경오염, 물·비료 과다 사용 등 환경오염으로 이어지고 있는 실정이다.

농촌진흥청이 최근 개발한 한국형 순환식 수경재배 시스템은 국내 환경에 맞는 생육단계별 순환식 표준양액 조성과 양액제어 프로그램, 배액과 유기배지 재사용 기술, 배액 친환경 살균소독 시스템 등을 갖춘 게 특징이다.

표준양액은 파프리카 생육단계별 양·수분 흡수특성, 배지 내 이온 간 비율, 생육특성 등을 반영해 개발한 것이다. 양액제어 프로그램은 살균 시스템 운영을 위한 기능과 살균된 배액을 재활용하기 위한 밸브 조정 기능이 기본적으로 탑재돼 있어 살균 장치와 연계 운영이 가능하다.

특히 EC(전기전도도)·pH(산도) 제어를 위한 인공지능이 탑재돼 있어 매일 EC, pH 설정 값을 모니터링해 최적의 EC, pH 제어 값이 적용된다.

구체적으로 파프리카의 생육단계별 특성을 보면, 꽃눈은 각 분지단계에서 발생하며 착화와 과실발육은 수광량, 온도, 식물체내 영양상태 등에 영향을 받는다. 만약 각 분지점의 1번화가 착과부담이나 스트레스 상태에 있으면 제 2번화는 개화하더라도 황변돼 낙화가 되거나 착과가 되지 않는다.

정상적으로 착과된 과실들은 그룹을 형성하며 빠른 신장을 통해 약 6주에 걸쳐 최종 크기에 도달한다. 파프리카는 착과수와 작물의 영양상태가 균형을 이뤄야만 정상적인 수량과 품질을 얻을 수 있다. 이에 각 생육단계별(그룹별)로 배액과 근권(배지)액을 분석해 파프리카의 양분 흡수특성을 반영한 배양액의 공급이 중요하다는 분석이다.

파프리카 순환식 코이어 배지경 표준배양액은 농가에서 양액조제 시 편의성을 위해 1∼2그룹과 3그룹 이후로 나눴으며, 3그룹 이후 외기온 상승에 따라 근권과 배액내 EC 증가가 나타난다. 때문에 이 시기엔 급액량을 늘려 배지 내 적정 EC와 수분함량을 유지하고, 적정 급액 EC 공급과 배액량을 고려한 관수전략이 동시에 이뤄져야 한다.

배액 살균소독 시스템은 배액을 순환해 재사용하기 위해 필요한 살균 소독을 하는 기기로 설치비용이 고가의 수입산 대비 20%에 그친다. 살균처리 뒤 양액의 성분 변화가 없고 세척을 위한 별도의 약제도 필요 없는 장점이 있다.

아울러 배액과 유기배지를 재사용하기 위해 재사용 배액 혼합율과 희석농도 설정, 유기배지 재활용 기술, 폐배지 증기소독기술 등을 개발했다. 배지를 재활용하면 외국산 암면사용 대비 1ha당 3600만원의 절감의 효과가 있다.

파프리카 생육단계별 새롭게 조성한 양액으로 재배했을 때 기존 암면재배용 순환식 양액에 비해 상품수량(kg/10a)이 4%∼20% 늘어났다.

더불어 종전에 비순환식 재배와 생산성을 평가했을 때 상품수량, 상품과율에 있어 비슷한 수준을 보였으며 병(배꼽썩음과) 발생은 줄었다.

비순환식 수경재배는 재배 중 발생되는 배액을 방류하고 관수할 때마다 새롭게 조제된 양액이 공급된다. 때문에 작물재배를 위한 양분관리가 쉽고 수량과 품질이 양호한 장점이 있다.

순환식 수경재배는 토양의 염류집적이나 지하수 오염을 방지해 수자원을 보호하면서 배양액을 재사용해 비료 사용량을 30% 이상 줄이는 게 가능하다. 배양액 재활용을 통해 물과 비료 절감에 의한 추정 수익액은 약 780만원/1ha(토마토·파프리카 장기재배(300일 이상) 시)으로 나타났다.

농가에서는 물과 비료를 줄일 수 있는 순환식 수경재배 기술과 국산화된 소독장치, 프로그램 등에 많은 관심을 보여왔는데, 생산 현장에 조기에 보급될 수 있도록 정책적인 지원이 필요하다는 목소리가 나온다.

한편 농가에서는 순환식 수경재배 시스템 설치 시 폐양액 회수와 살균 시스템을 필히 갖춰야 한다. 만일 병원균이 침투되면 폐양액을 통해 재배시스템 전체로 확산되는 만큼 순환식 수경재배에서 폐양액 살균은 반드시 필요하다.

순환식 수경재배는 비료염으로 인한 지하수 오염을 경감시킨다. 특히 물과 비료의 사용량을 절감(물 30%, 비료 30～50% 절감)할 수 있어 수자원보호와 자원재활용 측면에서 매우 효과적이란 분석이다.

여기에 자원 재활용을 통한 생산비용 절감은 농가소득 증대로 이어진다. 비료값 폭등으로 경영비 부담이 가중되면서 순환식 도입에 따른 비용절감 효과는 더욱 커질 것으로 보인다.

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