계절이 바뀌는 간절기인 봄이 오면 주야간 온도차가 커지기 때문에 주간에는 환기, 야간에는 보온을 위한 세심한 주의가 필요하다. 연중재배가 이루어지는 시설재배는 생육단계, 일사량 등을 고려해 생육적온 범위를 파악하고 재배환경을 적절히 관리해주는 것이 품질 및 생산성을 높여 다수확으로 이어지게 만드는 방법이다. 

 

1. 온도관리

 

작물의 생리 반응은 복잡한 물리화학적 반응이며, 온도의 영향을 가장 잘 받는다. 작물이 생육 가능한 범위의 온도를 유효온도라고 한다. 작물 생육이 가능한 가장 낮은 온도를 최저온도라 하고 작물의 생육이 가능한 가장 높은 온도를 최고온도라고 한다.

또한 생육이 가장 왕성한 온도를 최적온도라고 한다. 작물의 생육의 단계와 작물의 종류에 따라 다를 뿐 아니라 주야간의 생육 적온도 다르다. 작물은 적온에서 생육이 가장 잘 이루어진다. 한계온도까지는 생육이 가능하지만 적온에서 멀어질수록 생육이 둔화되며, 적온 범위 밖에 장기간 놓이면 심한 생육억제 현상을 나타난다. 또한, 한계온도를 벗어나면 여러 가지 형태의 저온 또는 고온장해를 나타내기 때문에 시설 온도관리는 한계온도를 벗어나지 않도록 해주는 것이 중요하다.

작물에 따라서 차이가 있겠지만 시설과채류의 적정온도는 보통 20∼28℃이며, 35℃이상에서는 최고한계온도이므로 30℃이상 되지 않도록 환기관리를 철저히 해야 한다. 특히 온도에 민감한 부위가 암술, 수술, 생장점이기 때문에 개화기, 착과기에는 주간에 환기를 철저히 하여 고온이 되지 않도록 해야 한다. 

봄철 시설내부의 경우 야간은 상대습도가 높지만, 주간에 기온이 상승하면 공중습도가 낮아져 흰가루병 발생이 심해지기 때문에 습도를 적절히 유지하여 주는 것이 고품질 생산에 좋다. 일반적으로 기온 1℃ 상승하면 상대습도는 5% 낮아지기 때문에 시설재배 시 야간 상대습도가 95%이상 올라도 주간 기온상승으로 쉽게 50% 이하로 떨어지기 때문에 건조피해가 발생되지 않도록 온실의 작업 공간, 통로 등에 주기적으로 물을 자주 뿌려주는 것도 좋은 방법이다. 

2. 광 관리

 

빛은 식물의 생육에 절대적 영향을 끼치는 환경요인이다. 식물은 빛으로 부터 에너지를 공급받아 광합성을 통해 각종 대사 작용에 필요한 물질을 생산하고, 밤낮의 비율과 빛의 양에 따라 꽃눈의 형성과 발달을 조절한다.

빛의 성질을 파장별로 구분해보면 식물의 생육에 가장 큰 영향을 끼치는 가시광선은 380~780nm이다. 400~510nm은 청색광, 610~700nm는 적색광으로, 식물의 광합성과 꽃눈의 형성 등에 관여한다.

700~800nm은 근적외광으로 대부분의 적색광 효과를 소멸시킨다. 또한, 800nm 이상의 적외선은 열선으로 작물의 생리적 현상에 미치는 효과가 적다. 

시설 내 광환경은 구조재와 피복재의 종류에 따라 광질이 변화하고, 광량이 감소하며 광분포도 불균일하기 대문에, 노지재배와 비교해 광환경은 나빠진다고 할 수 있다. 이런 이유로 시설 내 광환경 개선을 위해 몇 가지 요인을 고려하여야 한다. 

3. 환기 관리

시설 환기는 온실 내·외부 공기를 교환해 주는 것이다. 환기는 온실기온과 상대습도를 조절해 작물의 생장 가능한 범위의 수증기압포차로 관리하는 것이며, 탄산가스를 공급하고 유해가스를 배출하는 역할도 한다. 

환기에는 중력 및 풍력에 의한 자연환기와 환기팬에 의한 강제 환기가 있다.
자연환기는 천창이나 측창을 이용하여 환기하는 방식으로 천창의 개폐방법에는 다양한 방식이 있다. 시설내부의 급격한 온도변화를 최소하고 환기효율을 높일 수 있는 방법들을 활용하고 있는데, 최근 터널형 단동온실에는 천창 환기시스템을 적용한 온실의 면적이 늘고 있어 농가에서는 재배작물, 온실형태 등을 고려해서 합리적인 것을 선택하는 것이 필요하다. 

4. 황사 및 미세먼지 

황사 및 미세먼지는 햇빛을 차단하여 농작물의 성장을 저해시켜 시설재배 농가의 경우 일조량 부족이 수량 및 품질저하로 이어져 소득을 크게 감소시킨다. 기상청 통계에 따르면 우리나라의 연간 황사발생 일수는 80년대는 평균 3.9일, 90년대는 7.7일, 2000년 이후에는 12.4일로 증가하고 있다. 과거에는 주로 봄에 발생하였으나, 최근 겨울철에도 발생하는 사례가 있으며, 황사로 인한 미세먼지 농도 또한 증가 추세이다.

특히 시설재배의 경우 일조량이 부족하기 쉬운 동절기는 물론이고 봄철에도 이로 인해 시설 내부로 유인되는 일사량을 감소시켜 농작물의 생산성을 크게 감소시킨다. 따라서 황사 등 자연현상을 막을 수는 없지만 피해를 줄이기 위한 노력이 필요하다. 

① 황사 및 미세먼지에 의한 투광율 감소

일반적으로 피복재의 투광율은 EVA < PE < PVC 순으로 PVC 필름의 투광율이 높다. 시설재배 농가포장에서 황사 및 미세먼지로 인한 투광율을 조사한 결과에 따르면 황사가 오기 전에 57.6%이었는데 황사가 발생한 후에는 50%로 투광율이 7.6% 이상 감소하였다.

미세먼지의 량은 초산비닐(EVA)로 피복한 비닐하우스가 폴리에틸렌(PE)으로 피복한 비닐하우스보다 10%정도 많았으며, 투광율은 2.4% 이상 낮은 것으로 조사되어 초산비닐(EVA)이 방진성은 떨어진다는 것을 알 수 있다. 피복용 필름의 설치기간이 길수록 즉 필름을 피복한지 오래된 비닐하우스에는 피복물에 부착되는 먼지량이 증가되었으며, 먼지의 부착량이 증가됨에 따라 투광율도 10% 이상 낮았다. 

② 황사에 의한 작물 피해

 

황사로 인한 시설오이의 생육피해는 황사기간 중에 일사량이 낮아져서 마디 당 길이가 15∼20㎝ 정도로 웃자람이 심해지고, 상품수량도 크게 감소한다. 시설내부로 유입되는 일사량이 부족할 경우에는 오이 잎의 색깔이 엷어지고, 잎 면적은 넓어지는 등 잎의 활력이 떨어지고, 뿌리생장이 부진하게 된다. 특히 광합성이 부족해서 과실의 곡과, 유과, 생리적 낙과 등 기형과 발생이 많아지고, 곰팡이 병 발생이 증가하게 된다. 

시설애호박의 경우 비닐하우스내의 투광율이 64%일 때에는 광 강도는 53,400 Lux가 되어 애호박의 마디는 29.4개가 전개되고, 낙과율이 11.3%에 그쳤으나, 황사 및 미세먼지로 인해서 투광율이 34%까지 낮아 질 때에는 광 강도는 27,900 Lux가 되어 마디는 20.7개가 전개되고, 낙과율이 최대 20.4% 정도로 수량이 크게 감소하였다. 

 

수박, 참외, 멜론은 대부분의 농가에서 보온중심으로 무가온 재배를 하고 있기 때문에 황사 및 미세먼지가 피복재에 부착될 경우 일사량이 부족하기 쉬우며, 유입되는 일사량이 적어지면 지온이 낮아져 초기 생육이 부진하게 된다. 이로 인해서 착과율이 저하되고, 과실비대 불량 및 기형과 발생이 많아져 수량이 감소하게 된다. 

피복재가 황사 및 미세먼지에 오염되면 시설내부로 유입되는 태양광을 감소시켜 생육부진 및 각종 생리장해를 유발한다. 황사 및 미세먼지가 바람에 날려 작물의 잎 표면에 부착하면, 기공을 폐쇄하여 광합성을 저해하고, 병원균이나 해충의 번식에 필요한 유기물을 제공하여 병충해이 발생하기 쉽다. 따라서 황사가 발생할 경우 시설물의 환기창 및 출입문을 닫아서 시설 배부로 황사가 유입되지 않도록 해야한다. 또한 피복재에 미세먼지 등 이물질이 오랜 기간 부착되면 피복재의 수명저하 등 내구성이 떨어지기 때문에 주기적으로 세척하여 이물질을 제거해주는 작업이 필요하다.   

 

 

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글=이재한  
국립원예특작과학원 시설원예연구소 

 

 

 

 

 

[농업현장과 함께하는 월간원예]