목적이있다. 관행농업과의차이점은인위적으로합성된화학물질자재를사용하지않고자원순환체계하에서토양을건전하게유지하며농산물을생산하고농업생태계의건강을유지보전한다는점이다. 하지만유기농업이라하더라도토양침식, 토양보존, 오염관리, 경운방법등과같이생산성유지및환경오염방지를위한기본적인토양관리는

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시아 장
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유기농경지토양관리 유기농기술지01 유기농경지토양관리 c국립농업과학원 2017 www.nongsaro.go.kr 유기농업에서토양의관리는건강한작물재배의기본이다. 작물의생산성은토양내양분의함량뿐아니라토양의물리적구조, 토양내생물의활성정도에의해서도크게좌우된다.

토양분석및토양정보활용 4 집필자 : 이연, 이상민, 조정래, 안난희, 남홍식나. 토양산도 (ph) 8 주소 : 전라북도완주군이서면농생명로166 다. 양이온치환용량 (CEC) 13 라. 전기전도도 (EC) 13 국립농업과학원유기농업과마. 토양물리성 13 전화번호 : 0632382591 토양생물관리 14 참고자료 14 그림 1.

1 유기농경지토양관리 유기농기술지01 유기농경지토양관리 c국립농업과학원 유기농업에서토양의관리는건강한작물재배의기본이다. 작물의생산성은토양내양분의함량뿐아니라토양의물리적구조, 토양내생물의활성정도에의해서도크게좌우된다. 이자료는유기농경지토양관리의기본원칙과유기농경지토양의이화학성및생물상증진과관련하여농촌진흥기관에서영농활용을목적으로개발된기술을중심으로유기재배농가에서참고할수있도록작성되었다. 목차 유기농업과토양관리 2 최종편집 : 2017년 3월유기농경지관리의기본요소 2 수정이력 : 유기농기술지01( ) 토양물리 화학성관리 2 대표저자 : 국립농업과학원유기농업과이상민가. 토양분석및토양정보활용 4 집필자 : 이연, 이상민, 조정래, 안난희, 남홍식나. 토양산도 (ph) 8 주소 : 전라북도완주군이서면농생명로166 다. 양이온치환용량 (CEC) 13 라. 전기전도도 (EC) 13 국립농업과학원유기농업과마. 토양물리성 13 전화번호 : 토양생물관리 14 참고자료 14 그림 1. 유기농작물재배를위한농경지관리방법토양의물리 화학성이나유기물관리, 윤작 혼작과같은작부체계관리는양분공급뿐만이아닌토양병해충관리, 생리장애등과밀접하게연관되어있어작물생육전반에영향을주기때문에유기농업을실천하는데가장기본이되는기술이다. 이중에서다양한토양물리 화학성개선방법은기존관행농업기술의개발을통하여비교적잘알려져있기때문에유기재배농업인이쉽게이용할수있다. 유기농산물의생산성은 1차적으로토양비옥도에의해좌우된다고볼수있다. 흔히땅심또는지력이라고불리는토양비옥도는장 단기적으로만족스러운작물생장을유지하기위한토양능력의척도라고할수있다. 토양비옥도는토양내에얼마나많은양분이있느냐의문제가아니라토양의물리적성질, 화학적성질및생물적성질이잘조화를이루어진것을말하고, 유기농경지관리도토양비옥도의증진에목표를두고있다. 비옥도의기준은작물에따라요구되는토양의물리적 화학적성질이나양분요구정도가다르기때문에작물에따라다르다고말할수있다. 표 1. 토양비옥도구성요소 유기농업과토양관리 화학비료나농약을통해양분관리나병해충방제를할수없는유기농업에서는한두가지방법으로양분, 병해충, 잡초등주요문제를해결할수없다. 따라서병해충저항성이나양분이용효율이좋은품종의선택, 기본적인토양의물리 화학성관리및유기물을통한양분및토양생물관리, 윤작, 혼작등작부체계와생태다양성을활용한기술등다양한기술이융합되어이용된다. 유기농업기술은특별한별개의관리체계라기보다는유기농업이지향하는환경보존, 식품안전성및생산성유지를위한기술중에서유기농기준이허락하는기술이라고보면된다. 현재관행농업기술에서개발된많은기술들이유기농업에이용되고있고, 또한유기농업을위해개발된기술들이관행기술에섞여활용되고있다. 물리적성질 화학적성질 생물적성질 유효토심용적밀도보수력입단안전성투수성등 ph 양이온치환용량유기물함량가용성질소치환성칼리, 칼슘등 미생물체량질소미생물체량탄소지렁이효소토양병억제정도등 유기농업에서토양비옥도증진을위해서는토양의물리 화학성, 지역내자원활용, 토양개량제, 토양유기물, 윤작, 유기농자재등을이용한양분관리방법을이해하고 일반농업의농경지관리방법과의공통점과차이를알아야한다. 유기농업은유기양분의재순환을극대화하고외부로부터의양분유입을최소화하면 서체계적관리를통해토양의양분보존능력을증대시키거나최소한유지하는데 1 2

목적이있다. 관행농업과의차이점은인위적으로합성된화학물질자재를사용하지않고자원순환체계하에서토양을건전하게유지하며농산물을생산하고농업생태계의건강을유지보전한다는점이다. 하지만유기농업이라하더라도토양침식, 토양보존, 오염관리, 경운방법등과같이생산성유지및환경오염방지를위한기본적인토양관리는일반농업과같다. 토양물리성에악영향을줄수있다.

2 목적이있다. 관행농업과의차이점은인위적으로합성된화학물질자재를사용하지않고자원순환체계하에서토양을건전하게유지하며농산물을생산하고농업생태계의건강을유지보전한다는점이다. 하지만유기농업이라하더라도토양침식, 토양보존, 오염관리, 경운방법등과같이생산성유지및환경오염방지를위한기본적인토양관리는일반농업과같다. 토양물리성에악영향을줄수있다. 무경운이나최소경운에의한작물재배도경우에 따라좋은토양관리방법이될수있다. 표 2. 유기농토양및양분관리방법의예 토양관리 토양개량방법답전윤환, 객토, 무경운, 부분경운, 심경, 수직천공등 토양개량자재 녹비 왕겨훈탄, 피트모스, 목판, 규산질비료, 패화석, 제올라이트, 지렁이분변토, 석회석, 고토석회등 자운영, 헤어리베치, 수단그라스, 호밀, 네마장황, 겨자 ( 갓 ) 등 그림 2. 토양비옥도유지에필요한요인들 양분관리 퇴비유기질비료액비미생물비료광물질양분 가축분퇴비, 볏짚퇴비, 보카시퇴비등 유박비료, 혈분, 어박, 골분등 청초액비, 유기물발효액비, 생선아미노산, 한방영양제, 과실효소, 난각칼슘, 수용성인산칼슘, 유산균, 천혜녹즙등 인산가용화균, 유산균, 토착미생물배양체, 균배양체비료등 인광석, 구아노, 황산고토, 황산가리등 유기농경지관리의기본요소 첫째, 기본적인토양물리 화학성관리는관행농업에서와같이유기농업에서도가장중요한토양관리요소이다. 석회석, 패화석등을통한산성토양개량 ( 생석회, 소석회는사용불가 ), 염기포화도증대및염류집적방지, 배수불량토양의개선을통한토양화학성및물리성의개선은유기농경지토양관리에필수적이다. 기본적인토양물리 화학성관리는토양생물상및양분순환을촉진하는데도움을준다. 둘째, 계획적인윤작과피복작물의이용은다음작물에양분을공급하는효과이외에도병해충의순환고리를끊는효과를가지며토양에유기물을공급하는효과가있다. 사이짓기작물 ( 간작 ) 이나피복작물을이용하면질소용탈을억제하고토양유실을감소시켜환경을보전하는효과가있다. 셋째, 자원순환은유기농업에서중요한요소의하나인데농장내뿐만아니라지역내양분자원의활용이중요하다. 유기농업에필요한양분은다양한주변환경에서조달할수있는데, 농가내의가축분뇨나주변유기물을이용한퇴비, 전 ( 前 ) 작물의잔사등을고려하여외부에서의양분유입을최소화하고지역내에서양분순환을극대화할수있는방법을모색해야한다. 하지만원래부터비옥도가낮은토양이나특정성분의양분이부족할경우예외가있을수있다. 넷째, 필요이상의경운은토양유기물분해를촉진시켜토양유기물함량을떨어뜨리고토양의떼알구조 ( 입단 ) 를파괴하거나쟁기바닥층 ( 경반층 ) 을만들어 토양물리 화학성관리 작물이잘자랄수있는토양비옥도의가장기본은작물에맞는토양의물리적, 화학적성질이다. 따라서유기농업에서도토양의물리 화학성관리는유기농경지관리의가장기본이된다. 가장중요하고필요한것은주기적인토양검사와검사결과에따른토양물리성및화학성을개선하는것이다. 가. 토양분석및토양정보활용관행농업과마찬가지로작물생육에적합한적정토양산도 (ph), 양이온치환용량 (CEC) 이높으면서도염류집적이안된토양, 토층내배수가원활한토양이좋은토양이다, 이러한토양조건을만들기위한기본적인과정으로경작지의토양환경을알기위한토양분석이반드시필요하다. 시군농업기술센터에서는토양을분석, 검정하여토양의양분상태를진단하고, 양분요구량 ( 시비량 ) 을처방해주고있으므로잘활용하기를추천한다. 토양분석을통해알기어려운농경지물리성에대한정보는농촌진흥청에서개발된한국토양정보시스템인 흙토람 ( 을활용하면기초적인정보를얻을수있다. 토양환경지도를클릭하고우리집농경지의주소와지번을 3 4

입력하고환경지도에나와있는땅의토성, 배수등급, 유효토심, 토양적성등급등을 알아보면농사지을땅의화학성이나물리성을쉽게알수있고작물재배적지에대한 정보도알수있다. 토양 ph 가 6.0 전후일경우석회시용을피하고, 유황소요량을 ph 5.0 을목표로 처리 표 3.

3 4,004 a 3,724 a 3,639 a 4,133 a 3,449 a 90.8 a 86.3 a 55.7 ab 37.0 b 78.1 a 작형 : 봄재배 (3 월하순파종, 7 월상순수확 ), 품종 : 대지 < 토양환경정보시스템 ( 흙토람 )> < 흙토람활용토양 양분관리 > < 흙토람활용시비처방서 > 그림 3.

산성화될가능성이있는토양은매 3~4년마다 ph를측정하는것이매우중요하다. 토양산도는작물의병발생에도영향을주기도하는데, 예를들어 ph가낮은산성토양에서는무나배추의뿌리혹병이발생하기쉽고, ph가높은알칼리토양에서는감자의더뎅이병이발생하기쉽다.

3 입력하고환경지도에나와있는땅의토성, 배수등급, 유효토심, 토양적성등급등을 알아보면농사지을땅의화학성이나물리성을쉽게알수있고작물재배적지에대한 정보도알수있다. 토양 ph 가 6.0 전후일경우석회시용을피하고, 유황소요량을 ph 5.0 을목표로 처리 표 3. 토양 ph 조절에따른더뎅이병발생 수확기토양 ph 발병도 (%) 방제가 (%) 총수량 (kg/10a) 상품률 (%) 5.0( 유황 ) ( 소석회 ) 6.6( 소석회 ) 5.0( 석고 ) 22.8 c 31.2 bc 51.0 ab 61.1 a 37.1 bc ,004 a 3,724 a 3,639 a 4,133 a 3,449 a 90.8 a 86.3 a 55.7 ab 37.0 b 78.1 a 작형 : 봄재배 (3 월하순파종, 7 월상순수확 ), 품종 : 대지 < 토양환경정보시스템 ( 흙토람 )> < 흙토람활용토양 양분관리 > < 흙토람활용시비처방서 > 그림 3. 토양환경정보시스템 ( 흙토람 ) 을활용한토양 양분관리및시비처방서나. 토양산도 (ph) ph는토양중의수소이온 (H + ) 농도를나타내는것으로토양에존재하는각종양분이작물에게이용되는데있어서가장중요한요인중의하나이다. 토양내에양분이존재하고있는경우라도 ph가적정수준 (6.0~7.0) 을유지하지못하면작물은양분결핍증상을보이거나예상하는수확량을달성할수없다. 산성화될가능성이있는토양은매 3~4년마다 ph를측정하는것이매우중요하다. 토양산도는작물의병발생에도영향을주기도하는데, 예를들어 ph가낮은산성토양에서는무나배추의뿌리혹병이발생하기쉽고, ph가높은알칼리토양에서는감자의더뎅이병이발생하기쉽다. 토양 ph를올리는데는석회질비료가주로이용되고, ph를낮추는목적으로유황가루가주로이용되는데, 우리나라에서는석회석, 석회고토나패화석이유기농업용으로사용가능하지만소석회와생석회는토양생물에피해를우려하여허가되지않는다. 1 토양 ph 조절에따른더뎅이병발생변화 ( 김점순, 2006) 알칼리성토양에서잘발생하는감자더뎅이병은한번감염되면방제가매우어려우며, 전국적으로연작으로인한피해가심함 2 토양 ph 저하에따른보리의생육피해 ( 박상조, 2012) 보리재배시토양 ph 가 5.8 에서 5.6 이하로낮아지면경장은 20% 이상, 이삭당 립수는 27% 이상감소하고, 독성으로작용하는치환성알루미늄은 17 배이상증가 석회를사용하여토양 ph 와치환성칼슘이적정기준이하로떨어지지않도록 보리재배밭의토양관리필요 표 4. 보리수확기의토양 ph 에따른보리의생육반응및치환성알루미늄농도 토양 ph (1:5) LSD 0.05 보리수확기의토양 ph 임 경장 이삭당립수 ( 개 / 이삭 ) 치환성알루미늄 (mg/kg) 석회질비료시용에따른밭토양 ph 와치환성칼슘의연차별변화 ( 강성수, 2011) 밭토양의 ph 는석회질비료를 244kg/10a(70 필지평균 ) 시용시시용전 6.0 에서 1 년후 6.7 로증가하다가 2 년후에는 6.4, 3 년후에는 6.2 로감소하여시용효과는 3 년간유지 5 6

4 치환성칼슘함량은시용전 5.6cmolc/kg 에서 1 년후 7.2 로 1.6cmolc/kg 증가하다가 2 년후에는 6.4, 3 년후에는 5.4 로감소하여시용효과가 3 년간유지 표 5. 석회질비료시용에따른밭토양의 ph 와치환성칼슘함량의연차별변화 항목 ph (1:5) 치환성칼슘 (cmolc/kg) 사용량 (kg/10a) 시용전시용후 1 년시용후 2 년시용후 3 년 단감과원토양 ph 분석을통한석회시용량산출 ( 이영한, 2008) 야산지대단감과원의석회시용량산출시토양 ph만분석하여도다음식을이용하여계산하면편리함 석회시용량 (kg/10a) = 107 토양 ph 그림 5. 석회 65kg/10a 심층시비시 ph의변화및 Ca함량 ( 토양깊이 20~40cm) 다. 양이온치환용량 (CEC) 토양의양이온치환용량 (Cation exchange capacity) 은토양이양이온을흡착할수있는능력으로광물에서유래된토양의미세입자나유기물 ( 부식등 ) 이흡착할수있는양이온에상응하는음하전의총량이다. 우리나라토양은유기물함량이적고점토광물자체도양이온치환용량이낮아토양의 CEC가낮은편이다. 토양 CEC가낮으면비료를주더라도토양이잡아두는능력이적어쉽게물과함께용탈되어비옥도유지가어렵다. 유기물투입을통해 CEC가매우높은부식물질이증가하면토양비옥도향상에크게도움이된다. 그림 4. 야산지대단감재배지표토의 ph와치환성칼슘및석회시용량과의관계 5 심토파쇄기이용석회심층시비의포도원 ph 개선효과 ( 이재웅, 2007) 토양 ph를개량하고자석회를표층시비할경우, 석회의이동성이낮아토양속으로침투시키는데많은시일이소요되나, 심토파쇄기는높은공기압을이용하므로미세분말로되어있는석회를토양속으로침투시키는데효과적임 토양검정결과에따라석회를시용했을때토양 ph와 Ca함량이증가하며잎의엽록소함량도증가하고, 포도 4절부위잎의 Spad값 ( 엽색도 ) 이무처리 25.2에서심층시비한경우 38.4로높아짐 1 점토함량및유기물의양이온치환용량 (CEC) 에대한기여도 ( 김유학, 2012) CEC는점토함량이 10% 증가에 4.1cmolc/kg, 유기물함량 10g/kg 증가에 2.9cmolc/kg 이각각증가하고, 두특성이혼재되어영향을미침. 유기물함량증가에따른 CEC 증가를점토함량과구분해서보면, 순유기물함량 10g/kg 증가에따른 CEC는 1.8(cmolc/kg) 증가 유기물이 25g/kg보다많을때, 유기물 1g/kg 증가에 0.3dS/m 양분을흡착 7 8

기술과함께재배작물선택시내염성정도를고려하는경종적대책이필요 그림 6. 점토함량과토양유기물함량이 CEC 에미치는영향 라. 전기전도도 (EC) 전기전도도 (Electric conductivity) 는용액중전해질이온의세기를나타내는수치로, 전기저항값의역수로나타낸다. 토양에각종이온들과같은염류가집적되면높은값을나타낸다.

5 기술과함께재배작물선택시내염성정도를고려하는경종적대책이필요 그림 6. 점토함량과토양유기물함량이 CEC 에미치는영향 라. 전기전도도 (EC) 전기전도도 (Electric conductivity) 는용액중전해질이온의세기를나타내는수치로, 전기저항값의역수로나타낸다. 토양에각종이온들과같은염류가집적되면높은값을나타낸다. 우리나라에서는시설재배지토양이나간척연대가짧은간척지토양의경우에염류집적문제가자주발생한다. 염류토양은전기전도도 (EC) 가 4dS/m 이상인토양을말하며, 높은염류농도때문에대부분식물의생육조건이양호하지못한토양을말한다. 작물에따라서는 4dS/m 이하의토양조건에서도생산량이현저하게줄어드는작물도있다. 염류가집적되지않도록토양을관리하기위해서는정기적인토양검정과합리적인시비요령이필요하다. 현재토양중에남아있는비료성분의함량을검정한후, 토양내의양분함량에따라시비량을조절하면, 염류농도의상승도막고농업자재의불필요한투입을줄일수있다. 우리나라의많은시설하우스토양은염류가집적되어작물생육이부진해지는경우가많다. 논에위치한하우스에서는담수에의한제염을하는경우가많은데, 담수는 1회에 100mm 내외로하여 2 3회실시하거나논으로 1 2년사용하는것도이용되고있다. 일부에서는수단그라스, 옥수수, 보리, 호밀같은제염작물을이용하거나객토, 토양을깊게갈아엎는심토반전 ( 토양뒤집기 ) 을통해염류를희석하는방법을이용한다. 그림 7. 토양염농도와작물수량과의관계 2 축분퇴비시용이시설재배지토양의염농도증가에미치는영향 ( 강창성, 2006) 시설재배지토양에서가축분퇴비 1ton/10a 이상연용할경우염류집적이증가 퇴비시용량에따른토양 EC 추정값 퇴비시용량 ( 톤 /10a) EC (ds/m) * 경기도 7 개시 23 농가시설재배농가조사 그림 8. 가축분퇴비연용이염류집적에미치는영향 1 토양염농도별시설채소의초기생육억제 ( 노안성, 2004) 시설채소작물별의수량이 20% 감소할경우작물별토양염농도 (ds/m) 열무 4.8(dS/m) 얼갈이배추 3.4 시금치 3.0 상추 2.9 쑥갓 2.7 염류집적지에서는토양염류경감을위해심토파쇄, 유기물시용등토양관리 9 10

3 토성별염류농도에따른 2 년근인삼의생육특성 ( 현동윤, 2009) 표 6. 염류농도에따른인삼의생육특성 염류농도 (ds/m) 0.2 1.2 1.8 2.9 3.3 4.0 6.2 초장 14.7 10.0 9.0 7.5 8.2 엽장 6.5 5.0 5.0 4.0 3.8 엽폭 3.3 2.9 2.6 1.9 2.1 경태 2.2 1.7 1.7 1.6 1.8 생육특성 ( 사양토 ) 근장 18.

9 생리장애발생율 (%) 황증 0 0 13 12 18 적변 0 0 13 21 23 고사율출아율 (%) (%) 15 20 30 30 20 75 100 80 75 75 50 55 30 20 5 심토반전 ( 토양뒤집기 ) 이시설수박생육에미치는영향 ( 김웅, 2007) 시설수박연작지중에서사질식양토 (SCL) 를 90cm 깊이로심토반전을실시한경우 대조구 (

6 3 토성별염류농도에따른 2 년근인삼의생육특성 ( 현동윤, 2009) 표 6. 염류농도에따른인삼의생육특성 염류농도 (ds/m) 초장 엽장 엽폭 경태 생육특성 ( 사양토 ) 근장 * 묘삼정식 : , 출아율조사 : 동직경 근중 생리장애발생율 (%) 황증 적변 고사율출아율 (%) (%) 심토반전 ( 토양뒤집기 ) 이시설수박생육에미치는영향 ( 김웅, 2007) 시설수박연작지중에서사질식양토 (SCL) 를 90cm 깊이로심토반전을실시한경우 대조구 ( 심토반전미실시 ) 에비하여토양내 EC 는 62.2% (3.8dS/m 2.3), P 2 O % (834.6mg/kg 438.5) 감소 90cm 깊이로심토반전한처리구가대조구에비하여 10a 당수량이 19.2%(4,659kg 5,553) 증가 표 7. 심토반전전 후토양화학성변화 ( ) 시험후 3 년 구분 ph (1:5) OM P 2 O 5 Ex. cation(cmolc/kg) (mg/kg) (mg/kg) K Ca Mg EC (ds/m) 심토반전이전 , 심토반전 120cm+ 암거배수심토반전 120cm 심토반전 90cm 깊이볏짚투여심토반전 90cm 심토반전 60cm 대조구 * 시험구토성 : 사질식양토 (SCL), 모래 : 51.4%, 미사 : 23.1%, 점토 : 25.5% 그림 9. 염류농도에따른인삼의생육차이 4 화본과풋거름작물 ( 호밀, 밀, 청보리 ) 재배후토양전기전도도 (EC) 경감효과 ( 강보구, 2009) 화본과녹비 ( 풋거름 ) 작물재배로 30~40% 의 EC 경감효과있음 구분호밀밀청보리무재배 녹비건물중량 (kg/10a) 수박과중 (kg/ 개 ) 신규유기농경지의토양유기물함량개선을위한퇴비및풋거름작물의효과 ( 지형진, 2012) 신규개간유기농경지에서퇴비는 2000kg/10a을봄 (5월) 과가을 (9월) 두차례에걸쳐전층시비하여경운하고, 풋거름작물은퇴비시용후봄에는네마장황 (8kg/10a) 을흩어뿌리기를실시하고가을에는헤어리베치 (9kg/10a) 혹은호밀 (18kg/10a) 을흩어뿌리기로파종하였으며, 그밖에는일반재배법에준하여재배 유기자재투입으로인한토양내의유기물함량농도가지속으로증가 토양유기물함량은최초약 0.89% 에서 17개월후약 1.81% 까지지속적으로증가하여밭토양적정범위인 2.0~3.0% 의근접함 그림 10. 녹비에의한 EC 의경감효과및수박과중의차이 11 12

7 화학비료 + 옥수수 퇴비. 네마장황 + 퇴비. 호밀 퇴비. 네마장황 + 퇴비. 헤어리베치 1 유기농업재배지토양의물리성 ( 조현준, 2008) 유기농논은인근관행농논에비해토양물리성 ( 용적밀도, 공극률, 경도, 입단 ) 이 개선되었고, 특히토양물리성중떼알구조인입단형성 ( 대입단 ) 에기여하였음 OM (%) 대조구 년 5월 2012년 9월 2012년 10월 2013년 4월 2013년 6월 2013년 8월 2013년 10월 그림 11. 신규유기농경지에퇴비및풋거름작물처리에따른유기물함량변화 마. 토양물리성 토양의경반층 ( 쟁기바닥층 ) 생성여부나토양입단 ( 떼알구조 ) 형성정도는토양배수나 작물생육에중요한요인인데, 경반층이있을경우심토파쇄등을통해물리성을 개선해주고, 유기물의지속적인투입을통해토양입단형성을촉진하도록해야한다. 토양이과도하게젖었을때에과도한경운을할경우에는쉽게토양입단을파괴하기 때문에자제해야한다. 표 8. 토양구조의구분 (DEFRA,2006) 나쁜토양구조의징포 좋은토양구조의징표 양토식질토양 사질토양 ㅇ흙덩어리크기가작음ㅇ주로큰흙덩어리임ㅇ젖었을때쉽게파쇄됨ㅇ흙덩어리의파쇄가어려움ㅇ전반적으로잘부서짐ㅇ흙덩어리의표면이매끄러움 ㅇ응집력이부족함ㅇ토양표면에피각화현상이발생 ㅇ공극이많음 ㅇ뿌리의침투가나쁘고작물잔재가ㅇ작물잔사가잘썩지않음 ㅇ뿌리의침투가좋음ㅇ지렁이가많음 잘썩지않음ㅇ지렁이가적고, 경반층이있음ㅇ수평으로갈라짐 ㅇ딱딱하게다져진답압화된층이있음ㅇ뿌리의침투가나쁨 ㅇ얼룩덜룩한오렌지회색빛깔이 나고유황냄새가남 표 9. 유기재배및인근관행재배논토양의물리성비교 구분 유기농인근 ( 관행 ) 상대지수 근권심 용적밀도 (Mg m 3 ) 내수성 (%) (cm/500n) 입단 소형판침하량 경도 (MPa) 효과 * 매우우수 (>1.20), 우수 (1.10±0.10), 변동없음 (1.05±0.05), x 악화 (<1.00) 유기농시설재배토양은인근관행농시설재배토양에비해용적밀도, 공극률, 경도는양호한반면, 입단 ( 떼알구조 ) 은낮기때문에입단개선을위하여시설하우스 내환경의극단적인과습 건조, 고 저온및잦은경운을피해야함. 유기재배밭토양에서는인근관행재배밭토양에비하여입단, 경도등토양 물리성이양호하였음 표 10. 시설및노지밭토양에서유기재배및관행재배농경지의토양물리성비교 토지이용 밭 시설하우스 구분 유기농인근 ( 관행 ) 상대지수 근권심 용적밀도 (Mg m 3 ) 내수성입단 (%) 소형판침하량 (cm/500n) 경도 (MPa) 효과 유기농인근 ( 관행 ) 상대지수 효과 * 매우우수 (>1.20), 우수 (1.10±0.10), 변동없음 (1.05±0.05), x 악화 (<1.00) 2 참다래과원에서심토파쇄에의한토양물리성과품질향상 ( 조윤섭, 2012) 참다래유기재배전환과원 ( 미사질양토 ) 에서소형심토파쇄기를이용하여 60~70cm 간격에 60cm 깊이로공기압을분출 ( 순간폭기량 20 리터 ) 시켜 13 14

토양조직을파쇄하면토양물리성이개선 공극률은 28 33% 증가하고, 과중도 6 7% 증가 4 풋거름작물로보리를활용한논토양지력증진 ( 호남농업연구소, 2008) 보리가출수한후 10일째에토양에환원하여경운로타리작업을하고, 논에물을대고충분히부숙시킨다음토양을검정하여벼를재배하면토양의물리

3 39.6 42.4 0.1 6.3 * 2월중순심토파쇄후이듬해 9월초토양경도측정그림 12. 심토파쇄에따른토양경도 (18개월후 ) 및연차별과중표 11.

무경운재배시심토의토양공극율이증가하고, 표토와심토의편차가감소 공극율증가율 (%) 25 33 28 3 무경운콩유기재배시풋거름작물을활용한토양물리성개선및잡초발생경감효과 ( 조정래, 2016) 유기농콩무경운재배시풋거름작물활용으로토양물리성을개선하고잡초발생을억제하며적정수량을확보

8 토양조직을파쇄하면토양물리성이개선 공극률은 28 33% 증가하고, 과중도 6 7% 증가 4 풋거름작물로보리를활용한논토양지력증진 ( 호남농업연구소, 2008) 보리가출수한후 10일째에토양에환원하여경운로타리작업을하고, 논에물을대고충분히부숙시킨다음토양을검정하여벼를재배하면토양의물리 화학성이개선되어수량이증가 표 12. 풋거름작물로보리를재배하여토양에환원한후토양심토의물리성변화 구분 작토심 경도 (mm) 용적밀도 (Mg m 3 ) 공극률 (%) 3 상 (%) 고상액상기상 관행보리환원 * 2월중순심토파쇄후이듬해 9월초토양경도측정그림 12. 심토파쇄에따른토양경도 (18개월후 ) 및연차별과중표 11. 심토파쇄후시간경과에따라향상된공극율 (%) 구분 7개월후 14개월후 18개월후 5 시설고추무경운재배에따른토양물리성개선효과 ( 양승구, 2012) 유기농업으로시설고추를무경운으로재배하는방법은기존에고추를재배했던이랑과고랑은그대로놓아둔채경운하지않고, 밑거름으로유기질비료를두둑표면에뿌려주고고추를정식하여재배 무경운재배시심토의토양공극율이증가하고, 표토와심토의편차가감소 공극율증가율 (%) 무경운콩유기재배시풋거름작물을활용한토양물리성개선및잡초발생경감효과 ( 조정래, 2016) 유기농콩무경운재배시풋거름작물활용으로토양물리성을개선하고잡초발생을억제하며적정수량을확보 무경운유기농콩재배시풋거름작물호밀은 10월에 12kg/10a, 헤어리베치는 9월말까지 15kg/10a을무경운파종하여이듬해 5월에예취피복하고콩을무경운파종또는정식 콩무경운재배시풋거름작물활용으로대입단율이증가하고물리성이향상되며콩생육중기까지잡초억제율 80% 를유지그림 13. 호밀의잡초억제효과 토양생물관리 그림 14. 경운방법별표토와심토의공극률 (%) 지렁이부터박테리아에이르기까지광범위한토양생물들은양분의순환, 토양구조의발달과병해충관리에있어중요한역할을한다. 토양내생물의다양성과활성도를 15 16

9 증대시키기위해서는좋은토양구조를만들고, 먹이가되는유기물을제공하는것이중요하다. 유기농업에서는질소고정박테리아나균근과같은미생물이중요한역할을하는데그들의생육을촉진하기위한윤작을실천하거나적절한토양관리법을알아두어야한다. 다양한토양생물활동은농업생산에유익하기때문에유기농업에서는토양생물의활동을촉진하는데중점을두고있지만, 아직토양내미소동물이나미생물의기능에대해서는과학적으로밝혀지지않은부분이많다. 토양미소동물의활동및밀도는가축분뇨, 식물잔사, 풋거름작물과같은유기물을공급하거나무경운재배를통해서증가시킬수있다. 질소고정균은콩과식물과의공생을통해작물에질소를공급한다. 인 (P) 이나칼륨 (K) 을공급하는것은질소고정생물의활동을촉진하지만, 질소가많은유기물공급은질소고정균의질소고정력을위축시킬수있다. 균근 (Mycorrhizae) 은여러가지작물들과공생관계를형성하고식물의양분흡수를돕는다. 이때, 인 (P) 의공급은균근의활동을억제하는반면, 칼륨 (K) 의공급은그들의활동을촉진한다. 퇴비추출액과같은특정한종류의액비공급으로이러한미생물의활동을촉진할수도있다. 최근연구결과에의하면풋거름작물을재배하여토양에환원하면토양미생물의밀도가증가하고, 글로말린 (Glomalin) 이라는토양입단을촉진하는물질이증가한다는결과가있다. 글로말린은균근이라는미생물에서분비하는물질로토양입단형성을촉진한다고알려져있다. 그림 15. 논토양유기물함량에따른토양미생물체량및탈수소효소활성 1 시설재배지유기물함량별미생물체량변화 ( 서장선, 2004) 시설재배지유기물함량증가에따라미생물체량이현저히증가하여미생물활동촉진표 13. 시설재배지유기물함량별미생물체량변화 유기물함량 (g/kg) 미생물체량 (mg/kg) 시료수 (n) 41~50 31~40 21~30 11~20 1~ a 286 bc 253 bc 224 bc 156 c 논과밭토양에서의유기물함량과미생물체량과의관계 ( 이영한, 2006) 논및밭토양에서유기물함량이증가할수록토양미생물체량이증가하였고, 토양 중유기물분해와관련이있는효소활성 ( 탈수소효소 ) 도증가하여토양의생물학적 성질이개선 그림 16. 밭토양유기물함량에따른토양미생물체탄소함량 3 풋거름환원논의물리성개선지표로서활용가능한 글로말린 함량 ( 성기영, 2008) 논에서녹비를 2.0ton/10a 이상 3년연속환원하고벼재배를할경우, 글로말린함량이높아지고토양물리성이개선 글로말린함량과공극률과의상관계수는 r=0.9927** 로고도의상관성이있음 글로말린은공극률등토양물리성개선의원인물질로알려져있으며, 헤어리베치풋거름을토양에환원함으로서미생물 ( 균근균 ) 의활동이촉진되어토양의물리성을개선 17 18

헤어리베치재배구 34.5 크림손재배구 36.0 일반초생재배구 20.3 관행재배구 13.0 초화류와거리 포식성천적 초화류재배구 66 5m 19 10m 15 20m 11 과원내크림슨크로버재배지렁이발생밀도노지초화류재배구조성초화류재배시천적밀도 그림 18. 풋거름작물및초화류재배지조성에따른유용생물밀도 그림 17.

풋거름 ( 녹비 ) 환원량별토양물리성변화 녹비환원량 ( 톤 /10a) 2.3 1.0 고상 (%) 액상 (%) 기상 (%) 공극률 (%) 45.1 48.2 43.5 43.1 11.4 8.7 54.9 51.8 공극밀도 (g/cm 3 ) 1.20 1.28 관행 48.4 45.3 6.3 51.6 1.28 * 헤어리베치생장성기 (5.

10 헤어리베치재배구 34.5 크림손재배구 36.0 일반초생재배구 20.3 관행재배구 13.0 초화류와거리 포식성천적 초화류재배구 66 5m 19 10m 15 20m 11 과원내크림슨크로버재배지렁이발생밀도노지초화류재배구조성초화류재배시천적밀도 그림 18. 풋거름작물및초화류재배지조성에따른유용생물밀도 그림 17. 토양중글로말린함량변화 5 시설고추무경운유기재배시토양생물에미치는효과 ( 양승구, 2009) 토양중서식하는미소동물은관행경운재배에비하여무경운유기재배시종수및개체수가많았음 수량은관행경운재배에비하여시설고추무경운유기재배시약 2% 감소한반면특품비율은약 15% 증가하였고, 경영비는약 14% 감소하였음 표 14. 풋거름 ( 녹비 ) 환원량별토양물리성변화 녹비환원량 ( 톤 /10a) 고상 (%) 액상 (%) 기상 (%) 공극률 (%) 공극밀도 (g/cm 3 ) 관행 * 헤어리베치생장성기 (5.13) 글로말린함량과공극율의상관계수 r=0.9927** 4 풋거름작물및초화류동반작물재배지조성에따른유기농경지유용생물밀도증 가 ( 박종호, 2016) 유기과수원내에두과풋거름작물 ( 헤어리베치, 크림손크로버 ) 을피복작물로 재배하거나밭경작지에근접한폭 6m 의공간으로초화류식물 ( 메밀, 헤어리베치, 알파파, 백일홍, 수레국화, 유채등 ) 을파종하여생태적보상공간을조성 토양내지렁이밀도는관행재배감귤원보다유기재배감귤원에서높았고, 일반 초생재배구보다두과풋거름작물피복재배구에서높았음 ( 일반초생재배 ) 20.3 마리, ( 크림손클러버재배 ) 36.0 마리 포식성천적의밀도는초화류재배구에서가장높았고 (66 마리 ), 초화류와의거리가 가까울수록높았음 표 15. 경운방법별미소동물의밀도구분경운무경운무경운 3년차토양내미소동물 5종 39개체 6종 38개체 9종 49개체함정트랩포획미소동물 8종 97개체 10종 101개체 9종 104개체이상에서유기농경지에서토양관리에대한기본적인사항과함께그동안개발된연구결과에대하여요약을해보았다. 앞으로유기농경지토양관리에대하여농촌진흥기관과대학및외국에서연구한결과들을요약하여계속보완할것이며, 유기농토양관리및양분관리측면에서가장핵심이라할수있는유기물활용분야와풋거름작물, 경운방법및작부체계, 토양개량유기농자재등은각각별도로게시할예정이다. 또한병해충및잡초관리등을포함한유기농업기술분야별로매달 2~3회에걸쳐지속적으로농사로 ( 를통하여게시함으로서영농에참고할수있도록제공할예정이다

11 참고자료토양산도 (ph) 강성수, 김유학, 김명숙, 전상호, 조희래, 하상건. (2011) 석회질비료시용에따른밭토양산도와치환성칼슘의연차별변화. 국립농업과학원 김점순, 이영규, 박경훈. (2006) 토양 ph 조절을이용한감자더뎅이병방제. 고령지농업연구소 박상조, 박준홍, 조두현, 최성용. (2012) 토양 ph 저하에따른보리의생육피해정도. 경북농업기술원 이영한, 이성태, 허재영, 김제홍, 홍광표, 송원두, 최성태, 이경희, 박정규. (2008) 단감과원토양산도분석을통한석회시용량산출. 경남농업기술, 경상대학교 이재웅, 이석호, 김영호, 이기열. (2007) 포도원심토파쇄기이용시석회심층시비효과. 충북농업기술원양이온치환용량 김유학, 김명숙, 강성수, 공명석이창훈. (2012) 염류집적지에서토양유기물의양분보유력에따른 EC 기준활용. 국립농업과학원전기전도도 강보구, 임상철, 이종원, 김태일. (2009) 중부지역시설재배지화본과녹비작물재배토양염류 (EC) 경감효과. 충북농업기술원 강창성, 노희명, 윤석인. (2006) 화학비료와축분퇴비가토양염류집적에미치는영향. 경기도농업기술원, 서울대학교 김웅, 노재종, 권성환, 소순영, 신용규. (2007) 심토반전이시설수박생육에미치는영향. 전북농업기술원채소연구소 노안성, 강창성, 조광래, 원태진. (2004) 토양염농도별시설채소의초기생육억제정도판단기준. 경기도농업기술원 지형진, 옥정훈, 안난희, 조정래, 이병모, 윤종철. (2012) 신규유기농경지유기물함량개선을위한퇴비 녹비작물활용방법. 국립농업과학원 현동윤, 연병열, 김영창, 김옥태, 김용범, 강승원, 배영석, 김동휘. (2009) 저년근인삼의토양염류농도별피해양상. 국립원예특작과학원 참다래과원에서심토파쇄에의한토양물리성과품질향상. 전남농업기술원 조현준, 황선웅, 한경화, 조희래, 김이열 (2008) 유기농업논토양물리성변화. 국립농업과학원 조현준, 황선웅, 한경화, 조희래, 김이열 (2008) 유기농업시설하우스토양물리성변화. 국립농업과학원 양창휴 (2008) 녹비보리시용에따른논토양지력증진효과. 호남농업연구소 양승구, 서윤원, 김현우 (2012) 시설고추무경운유기재배효과. 전남농업기술원토양생물관리 박종호, 한은정, 김용기 (2016) 초화류작물재배에따른유기농경지유용생물발생증진. 국립농업과학원 서장선, 김병수, 고지연, 좌재호. (2004) 시설재배지유기물함량별미생물바이오메스량변화. 농업과학기술원, 원예연구소, 영남농업연구소, 제주농업기술원 성기영, 전원태, 김민태, 구자환, 조현숙, 오인석, 민지영, 강위금. (2008) 녹비환원논의물리성개선지표로서 글로말린 함량. 국립식량과학원 양승구, 서윤원, 김현우 (2009) 시설고추무경운유기재배효과. 전남농업기술원 이영한, 이성태, 김은석, 송원두, 노치웅, 장용선, 손연규, 원항연, 하상건. (2006) 논토양유기물함량에따른토양미생물체량및탈수소효소활성예측. 경남농업기술원, 농업과학기술원 토양물리성 조윤섭, 조혜성, 마경철, 박문영, 김은식, 이소미, 임동근, 정병준, 김선국. (2012) 21 22

그림 1. 유기농작물재배를위한농경지관리방법 토양의물리 화학성이나유기물관리, 윤작 혼작과같은작부체계관리는양분공급뿐만이아닌토양병해충관리, 생리장애등과밀접하게연관되어있어작물생육전반에영향을주기때문에유기농업을실천하는데가장기본이되는기술이다. 이중에서다양한토양물리 화학성개선방법은기

그림 1. 유기농작물재배를위한농경지관리방법 토양의물리 화학성이나유기물관리, 윤작 혼작과같은작부체계관리는양분공급뿐만이아닌토양병해충관리, 생리장애등과밀접하게연관되어있어작물생육전반에영향을주기때문에유기농업을실천하는데가장기본이되는기술이다. 이중에서다양한토양물리 화학성개선방법은기 유기농경지토양관리 유기농기술지 01 유기농경지토양관리 c 국립농업과학원 2017 www.nongsaro.go.kr 유기농업에서토양의관리는건강한작물재배의기본이다. 작물의생산성은토양내양분의함량뿐아니라토양의물리적구조, 토양내생물의활성정도에의해서도크게좌우된다. 이자료는유기농경지토양관리의기본원칙과유기농경지토양의이화학성및생물상증진과관련하여농촌진흥기관에서영농활용을목적으로개발된기술을중심으로유기재배농가에서참고할수있도록작성되었다.