평택농업기술센터 원예축산팀
뜨거운 여름철, 시설하우스에서 과채류를 재배하다보면 생육환경이 작물의 한계온도 이상으로 지속되는 날이 많아 고온장해로 인한 농산물 생산량이 감소하기 일 수이다. 이 때문에 고온피해 최소화와 안정 생산을 위한 관리 기술지도가 반드시 필요하며, 고온으로 인한 생육 장해 예방을 위해 온도저감 시설(차광, 환기펜, 포그시스템)을 갖추고, 작물별 생육 환경 관리기술을 익히는 것이 중요하다.
고온에 의한 작물의 생육장해는 동화작용보다 호흡작용에 의한 탄수화물 소모가 커지게 될 때 시작되며, 과다한 증산작용으로 인해 기공이 폐쇄되고 엽온 상승에 의한 장해를 받게 된다. 여름철 시설하우스 내 온도는 35~40℃ 까지 올라가는데, 이것은 작물의 생육적온을 벗어난 범위로 고온장해(열해, 열사)가 나타나기 쉽다.
과채류의 꽃가루 발아 고온한계 온도는 토마토, 가지는 35℃, 오이 40℃로 고온 지속시간이 길수록 수정불량, 착과부진 등 생육장해가 나타난다. 또한 증발신이 많아져 수분부족현상으로 위조 등의 장해를 입는다. 이런 이유로 시설하우스 내부온도는 최대 35℃이하로 유지하여 작물을 재배하여야한다.
◯ 여름철 원예작물의 적정생육환경
여름철 시설하우스 내 고온은 작물 생육 최고 한계온도를 대부분 초과하게 되므로 작물 별로 최고생육 한계 온도이하로 환경관리가 이루어져야 한다. 작물 생육과 수량은 기온, 지온, 일사량, 습도 등 여러 요인들이 상호 복합적으로 영향을 미치나 실제로 조절 가능 환경요인은 기온과 차광 정도이다.
◯ 여름철 시설하우스 기온하강 방법
여름철 온실의 기온하강을 위한 가장 경제적인 방법은 차광과 환기로, 환경조절을 통해 2~3℃ 온도가 내려간다.
차광으로는 차광막을 설치하거나 차광도포제를 뿌리는 방법이 있다. 차광망을 이용하는 방법은 흑색차광망, 알루미늄필름 등과 같은 차광재료를 시설의 외부 또는 내부에 설치하여 햇빛을 차단함으로써 시설 내 온도와 작물 체온 상승을 억제한다.
차광망 설치 시 외부 차광의 경우 시설 외피에서 30cm 이상 떨어뜨려 설치하는 것이 효과적이며, 시설 내 온도하강 효과는 외부 피복이 내부 피복보다 크고, 흑색차광망보다 알루미늄필름이 효과가 높다. 설치기간은 일사량이 강한 7월 중순부터 8월 중순까지 설치하며, 전일차광 시 작물생육이 억제되므로 전일차광보다는 일사가 높은 12~15시에 실시하는 것이 작물 광합성에 효과적이다.
시설 외부 흑색차광망(40%) 설치 시 60% 열에너지, 시설 내부 흑색차광망(40%) 설치 시 90% 열에너지, 시설 내부 은색필름차광망(40%) 설치 시 70% 열에너지가 시설내로 유입하게 된다. 흑색차광망은 시설 내 기온저하에는 큰 영향을 미치지 못하지만, 지온 및 작물체온 하강효과가 있다. 알루미늄필름은 햇빛과 열을 반사하여 차광, 차열효과가 높아 흑색차광망에 비해 시설 내 기온상승 억제 효과가 높다.
차열망(쿨네트)은 열원인 적외선을 반사시키고 작물 광합성에 필요한 가시광선은 투과시켜 열의 유입을 막아주어 온도하강에 효과적이다.
차광도포제를 사용할 경우 200m2기준 도포제 18리터(1통)에 물 100리터를 섞어준 뒤 시설하우스 외부에 골고루 살포하고 3개월이 지나면 자외선과 빗물로 서서히 사라지게 된다. 7월 이후에 사용할 경우에는 도포제로 인한 차광효과가 가을철 작물 생육에 영향을 줄 수 있으므로 가능한 새로 뿌리지 않도록 하며, 차열망이나 도포제 처리 시 시설 내 온도를 2~3℃, 엽 온도는 2~4℃ 낮추는 효과가 있다.
환기는 온실내부 공기를 바깥으로 보내고 외부공기를 받아들여 온실 내 온도를 낮추는 방법이다. 환기창은 겨울철에는 1/4, 봄·가을에는 1/2, 여름철은 전체를 열어주는 것이 효과적이다. 환기펜 설치 시 바람이 불어오는 위치에 설치하면 풍압이 걸려 송풍량이 10% 감소하므로, 주풍향의 바람이 지나가는 쪽에 설치하는 것이 효과적이다.
흡기구는 온실내의 공기유동이 균일하도록 환기팬의 반대편에 설치하고 면적은 환기팬 면적의 약 2배일 경우 효과가 높다. 차광과 환기를 동시에 시행함으로써 여름철 온도저감 효과를 볼 수도 있다.
물의 기화열을 활용하는 포그시스템 방법도 있다. 미세한 물 입자를 분무해 시설 내부의 열을 흡수한 수증기가 외부로 배출되도록 하는 포그 냉방장치를 설치하면 4~5℃온도가 내려간다. 분무 압력노즐은 농약살포 및 엽면살포 등을 목적으로 이용하기도 하며 노즐의 설치 높이는 2m 이상로 설치하여야 한다.
이산화탄소 및 과산화수소 시비는 작물 고온스트레스 장해에 도움을 준다. 이산화탄소 시용 시 작물의 내서성(더위에 견디는 성질) 향상으로 고온에 의해 손상받는 엽록소 능력을 증대시킨다.
처리 시기는 6~8월, 처리기간은 오전 7~9시, 300m2에 1200ppm으로 시용한다. 300m2시설에 1일 2시간 공급할 경우 1개월에 액화탄산가스 24kg 필요하다. 이산화탄소는 공기보다 무거워 시설의 아래 부분으로부터 공급하고, 이용 후 천창을 통하여 배기시켜야 하므로 측창은 닫고 천창은 열고 시용한다.
과산화수소는 고온스트레스로부터 작물을 보호하는 항산화 효소를 활성화시킴으로써 내서성을 향상시킨다. 사용 시기는 6~8월, 처리시간 1주일 간격으로 오전10시 이전으로 농도 500mM(물1리터당 과산화수소 17mL)로 엽면살포 처리한다.
◯ 시설하우스 작물 고온장해 대비 요령
고온장해 발생 전
시설 내 적정 환경유지를 위한 환기, 관수, 차광, 냉방시설 등을 정비하고, 고온기에 알맞은 품종을 선정하며, 적정 생육환경 유지를 해줘야 한다.
고온장해 피해 양상
생육환경 급변에 따른 생리장해 및 품질이 저하되고, 강한 햇볕으로 뿌리의 기능이 약화된 식물체의 시들음 및 일소과 등이 발생한다, 암꽃의 임성 불량과 벌의 활동약화에 따른 착과불량이 발생한다. 또한 칼슘결핍으로 품질 및 당도저하, 기형과, 열과가 발생한다.
시설하우스 내 잎곰팡이, 흰가루병, 진딧물, 총채벌레, 응애 등 병해충 발생이 증가한다.
고온장해 발생 시 대처방법
뿌리 활력저하를 해소하기 위하여 요소비료 0.2%액 또는 4종 복합비료를 서늘할 때 엽면시비하여 생육을 회복시켜 주어야한다. 열과 예방을 위한 토양수분을 적정하게 유지하고, 환기팬 가동이나 피복재 설치한다. 천창을 열어 고온장해를 예방한다. 또한 6월 상순부터 7일 간격으로 염화칼슘을 시비한 경우 과채류 경도가 높아진다. 수확은 오전 또는 오후 늦게 선선할 때 해야 한다. 병해충 발생이 증가하므로 적기에 병해충을 예찰하고 방제한다
[농업 현장과 함께하는 월간원예]
