수경재배 의의와 장 단점 수경재배란 : 물이나 고형배지를 이용하여 작물의 뿌리를 지지하고 최적 농도의 배양액을 적량 공급하면서 재배하는 무토양 재배방식 장단점 - 장점 : 청정채소 생산, 연작장해 회피, 대량생산 , 생력화 - 단점 : 초기시설비 과다, 상당 수준의 기술 습득 필요 순수 수경재배시의 자동화 시설

토마토 수경재배 현황 수경재배 면적은 꾸준히 증가하는 추세이나 토마토는 비교적 일정한 면적을 차지하고 있음

수경재배시 일반적인 고려사항 지역성 고려 한정된 농지의 집약적 영농을 위한 고정화된 시설 고도로 이용 대도시 근교가 유리 : 판로확보 기상요건이 좋고 자연재해가 적은 지역 선택 토지와 용수 고려 토양비옥도와는 무관 시설공사가 용이한 곳 용수의 질과 양이 적당할 것 시설비 고려 저가에서 고가의 수경재배 시설이 가능 토마토의 경우에는 순수수경보다는 배지경 재배가 비용이 저렴

토마토의 경우 가능한 수경재배의 유형 입상암면 펄라이트 순수수경 담액수경(DFT) 박막수경(NFT) 분무수경(aeroponics) 모관수경(capillary culture) 고형배지경 무기물 배지 : 펄라이트, 암면, 버미큘라이트, 모래, 자갈, 폴리우레탄 등 유기물 배지 : 피트모스, 코이어, 왕겨, 팽연화왕겨, 훈탄 등 입상암면 펄라이트

암면경 모식도 암면재배 전경

펄라이트 배지경용 베드(좌)와 재배전경(우)

신규 --- 1작기--- 2작기--- 4작기 토마토 재배 후 남은 뿌리 제거 방근 시트의 활용

고형배지경 확대 배경 고정형 시설의 증가에 따른 연작장해 다 발생 혹한 혹서기가 뚜렷한 기후적 특성 온실 신축과 아울러 도입된 암면배지 재배 방식의 증가 저원가 한국형 수경재배 기술 보급 농촌 인구 감소에 따른 악성노동 회피

배지의 구비조건 무균무영양 상태이어야 한다. 동질의 재료를 매년 구입할 수 있어야 한다 재현성과 내구성이 좋아 여러 번 사용 가능해야 한다. 물리성과 화학성이 양호하여야 한다. 가볍고 다루기 쉬워야 한다. 값이 싸서 경제적 부담이 적어야 한다. 사용 후 폐기가 쉬워야하며 환경오염원이 되지 않을 것

펄라이트 배지재배시 적정 배지량과 베드 규격 양액공급시스템 베드 설치 후 전경 나무 1주당 적정 배지량 : 7∼10L 펄라이트 배지재배시 적정 배지량과 베드 규격 나무 1주당 적정 배지량 : 7∼10L 토마토용 규격 : 직경 2.5mm 펄라이트 단용처리구에서 양호 양액공급시스템 베드 설치 후 전경

베드 설치 요령과 설치시 주의사항 베드 규격은 넓이30cm×높이15cm×길이1m 정도의 규격이면 충분 스티로폴본드를 이용하여 연결 후 0.05mm 흑색 PE필름을 깔고 배수구 위치에 구 멍을 뚫은 후 25mm 캬프링을 이용하여 흑색필름과 스티로폴베드를 함께 조여준다 배수탱크를 매설하여 배액을 버리지 않고 재활용 또는 노지 포장 관비용으로 사용 직경 100mm PVC관을 이용하여 각 베드의 배수구에 연결하여 배수탱크와 연결 내부 배수는 70mm PE재생관을 절반으로 쪼개어 V자 홈을 파고 뒤집어 놓는다 . (배수층이 있는 이중베드인 경우에는 이러한 과정이 불필요) 방근시트(다우다천 사용)를 깐다음 냉.난방 소독용 엑셀파이프를 2줄 설치 지중난방 보일러용 주배관과 엑셀파이프를 연결시킨다. 타이푼 점적테이프나 점적호스를 늘이고 점적핀을 재식주수에 맞게 설치하고 흑백이나 반사필름으로 멀칭한다. 급액용 타이머, 메인 스위치, 파워릴레이 등이 1개조로 구성되는 배전판을 설치. (일사센서나 수분센서를 이용한 자동급액시스템 이용도 가능) 급배액관, 보일러관, 배수구 등의 누수 여부를 확인하고 배지에 물을 적신다. 작물별 적정 재식거리에 맞추어 작물을 심으면 된다.

플러그 육 묘 정식적기의 토마토 묘 상토 : 병충해의 감염 우려가 적은 공정육묘 전용 상토를 이용 상자크기 : 토마토 육묘에는 72∼50공정도 육묘 일수 작물 작형별육묘일수 묘크기 (전개잎수) 촉성 반촉성 억제 조숙 토마토 50-60 65-75 30-40 60-70 8-9매 정식적기의 토마토 묘

반촉성 토마토 플러그 육묘시 시비 일정 파종 후 1회 시비 본엽 3매 전개 직 후 1회 3일 마다 1회 시비 본엽 3매 전개 직 후 1회 3일 마다 1회 시비 1~2일 마다 1회 시비 아주심기 <무비상토 이용, 원예연구소 육묘 전용 배양액 이용( EC 1.5 dS/m)>

육묘 전용 배양액의 조성표 다량원소의 당량비율 : N-P-K-Ca-Mg = 8-2.4-2.4-4.8-1.6 me/L 다량원소 미량원소 비료염종류 농도 (mM) 투입 (g/ton) (mg/L) KNO3 Ca(NO3)2.4H2O NH4H2PO4 MgSO4.7H2O 2.4 0.8 242.6 566.9 92.0 197.2 Fe-EDTA H3BO3 MnSO4 .4H2O CuSO4 .5H2O ZnSO4 .7H2O Na2MoO4 .2H2O Fe 2~5 B 0.5 Mn 0.5 Cu 0.05 Zn 0.05 Mo 0.02 15~25 3.0 2.0 0.2 0.22 0.05

정식 정식묘의 근형성정도 정식 후 유인 정식준비 : 배지세척 및 소독, 근권온도 25℃ 정도 유지 정식준비 : 배지세척 및 소독, 근권온도 25℃ 정도 유지 재식거리 : 토마토는 180×25∼30cm , 한 줄로 심는다. 정식묘의 근형성정도 정식 후 유인

배양액 조성 토마토 배양액의 다량원소의 당량비율 : 원예연액 : N-P-K-Ca-Mg = 9-2-5-4-2 me/L 토마토 배양액의 다량원소 비료염 투입량 (g/ton) 배양액명 KNO3 NH4H2PO4 Ca(NO3)24H2O MgSO47H2O 원예연토마토액 505 115 472 246 山崎토마토액 404 76 354 미량원소 비료염 투입량 (g/ton) EDTA-Fe H3BO3 MnSO4 4H2O ZnSO47H2O CuSO45H2O Na2MoO42H2O 15-25g 3 2 0.22 0.05 0.02

노르웨이산 질산칼슘 이용시 미량원소 비료염 투입량 (g/ton) 배양액명 당초 노르웨이산 질산칼슘 사용시 KNO3 NH4 H2PO4 Ca(NO3)24H2O MgSO4 7H2O KH2PO4 5{Ca(NO3)2 2H2O}NH4NO3 NO3 토마토액 505 76 472 246 434 91 432 24 山崎 토마토 404 354 333 325 32 ‘한방’ 비료 (토마토) 국산질산칼슘 사진 노르웨이산 질산칼슘 사진

토마토 배양액의 종류 종류 다량원소(me/L) 비고 N P K Ca Mg 원예연액 9 2 5 4 1997, 원예연 일본액 7 3 山崎토마토액 유럽액 11 4.5 7.5 네덜란드 표준액 10 암면 내 배양액 분석 기준 10.7 3.51 5.9 6 2.46 그로단사 보통 17.9 9.7 6-9 3.3 그로단사 고농도 20 11.5 6-10 그로단사 최고농도 12.1 5.01 6.65 핀란드

수경재배용 원수의 구비조건과 확보방안 원수의 구비조건 양질의 원수 확보 - pH : 6.0-7.0 - EC : 0.3 이하 - 중탄산 : 50-100ppm, 높으면 문제 20ppm 이하로 낮아도 완충능이 없어서 pH 변화 심함 : 중탄산 칼륨 (KHCO3)을 사다가 물1톤 당 77g 정도 첨가 - 원수에는 병원균이나 특정성분이 기준치 이상 함유되어서는 안된다. 양질의 원수 확보 - 지하수 또는 지표수 - 상수도 또는 하천수 - 빗물 * 주산지에서는 공동개발 사용 방안 모색

배양액 조성 방법 비료염은 가능한 한 순도가 높아 불순물이 적고, 값이 싼 것을 선택 비료의 무게를 따로따로 ±5% 까지 정확하게 평량 배양액 탱크에 소요량 보다 10% 정도 적게 물을 넣는다. Ca(NO3)24H2O와 MgSO47H2O를 같은 탱크에 녹이면 석고(CaSO4)가 침전되므로 반드시 탱크를 분리해서 녹인다. 미량원소 중 킬레이트철(Fe-EDTA)과 H3BO3은 40~50℃의 따뜻한 물에 녹여야 한다. 나머지 미량원소는 각각을 개별적으로 녹인 후에 넣는다. 소요되는 비료염들을 모두 녹여서 양액탱크에 넣고 난 다음에는 양 액탱크에 물을 목표수위만큼 채운다. 조성이 끝났으면 양액공급장치의 양액농도와 pH값을 설정하고 정상 적으로 공급양액이 만들어지는지 측정기로 확인한다.

원예연 농축액 조성 방법(1OO배 농축액) A탱크 B탱크 KNO3 25.25kg Ca(NO3)24H2O 47.2kg NH4H2PO4 11.5kg MgSO47H2O 24.6kg 붕 산 300g 황산망간 200g 황산아연 22g 황산구리 5g 몰리브덴산나트륨 2g ※1톤 농축액탱크 사용 기준

토마토 양액농도 관리 작물별, 품종별, 배지종류별, 생육단계별, 계절별로 달라짐 품종별 생육단계별 적정 양액 농도관리 토마토 품종군 적정 EC (dS/m) 생육초기 최성기 후기 완숙토마토(모모타로계통) 꼬꼬(방울) 0.6-0.7 1.8-2.0 1.4-1.6 서광(일본) 뻬뻬(방울) 0.8-1.0 2.0-2.2 1.6-1.8 유럽계 1.0-1.5 2.0-2.5 1.8-2.2 ※ 일반적으로 유럽계 품종은 장기재배가 가능하고 양액농도가 높아야 함

정식 90일 후의 양액농도 (EC)에 따른 줄기생육 1.5 2.0 1.5 2.0 2.5 1.0 2.5 1.0 모모타로8 빼빼(방울) 정식 90일 후의 양액농도 (EC)에 따른 줄기생육 양액농도별 초기 생육 차이

급액량 관리 급액량 조절 방법 타이머에 의한 관리 일사센서에 의한 관리 중량법에 의한 관리 수분센서에 의한 관리 중량센서에 의한 급액관리 TDR 수분센서에 의한 급액관리

반촉성 완숙토마토 펄라이트 재배시 생육단계별 급액량 관리요령 반촉성 완숙토마토 펄라이트 재배시 생육단계별 급액량 관리요령 정식~ 1화방 비대완료기(정식후 약 45일) 까지 : 0.93L/1일/1주 8∼9 화방개화, 적심(정식후 약 90일)까지: 1.3L/1일/1주 이후부터 수확완료기까지는 1.59L/1일/1주로 급액 TDR 수분센서 이용한 급액량관리시 생육상태

수경재배시 생육조절 수경재배도 토양재배와 마찬가지로 생육은 광, 온도 등과 같은 외부환경에 가장 큰 영향을 받음 수경재배도 토양재배와 마찬가지로 생육은 광, 온도 등과 같은 외부환경에 가장 큰 영향을 받음 적합한 배양액 조성, 양액의 농도, pH, 공급량 등이 생육 조절에 두번째로 큰 양향을 준다. 고온기엔 환기 철저, 저온기엔 채광에 최선을 다한다. 수경재배시 동절기엔 저온, 약광, 양수분 공급과다 등에 의해 과번무하기 쉬우므로 최대한 착과를 잘 시키고, 급액량을 최소화한다. 반대로 생육후기에 초세가 약해지기 쉬운데 이 때는 착과상태 가 불량한 과실은 적과해 주고 측지나 노화된 아랫잎은 따준다.

수경재배시 당도 증진 방법 방법 문제점 품종선택 : 고당도 품종선택(일본계 완숙토마토가 당도가 높음) 저단밀식 : 1-2단재배로 녹숙기 5일전에 80mM 소금처리 고농도배양액 : EC 5-17까지(양액비용이 많이 든다) 근권제한 : 배지량이나 뿌리절단 또는 범위 제한 문제점 수량이 줄고 배꼽썩음과, 착색불량과 등 장해발생

고당도 토마토 생산을 위한 저단밀식 펄라이트 재배요령 완숙형 토마토를 1화방 개화전에 펄라이트 배지에 90×10cm 간격 정식 배양액농도 EC 1.0 dS/m, 급액량 1일 1주당 1L 급액하여 재배 1화방 착과가 완료된 후 화방 위로 3~4엽을 남기고 적심 착과 후 녹숙기 5일 전부터 80mM의 소금(NaCl)을 양액에 투입하여 수확시 까지 재배 소금처리 무처리 저단밀식 토마토 수확직전 소금처리에서 고당도, 착색이 양호

펄라이트 재배 후 배지 세척 및 소독 배지세척 작기 후 일주일 정도 배지를 건조시킨 후 잔근을 뽑아낸다. 작기 후 일주일 정도 배지를 건조시킨 후 잔근을 뽑아낸다. EC가 0.5 dS/m 수준까지 물로 세척 배지소독 열소독 : 근권에 난방배관이 되어 있는 경우, 배지가 수분이 적당히 있는 상태에서 시설 밀폐+ 70~80℃ 열수 순환+투명필름 멀칭으로 배지온도를 50~60℃로 2~3일 유지 관리한다. 약제소독 : 토양소독약 (‘밧사미드입제’) 등을 이용하여 배지 1㎡ 당 20g을 골고루 섞고 비닐로 멀칭 후 7일정도 방치 후 2~3일 비닐벗 기고 가스빼기한 후 무나 상추 종자 등으로 발아정도를 검사한 후 이상이 없으면 정식이 가능하다.

배지세척 ‘밧사미드 입제

수경재배에서 나타나는 주요 생리장애 배꼽썩음과 공동과 원인 : 질소 과다, 과번무, 고온, 건조, 뿌리의 상처, 급격한 과실 비대발육 대책 : 질소, 칼리 과다 방지, 건조 방지, 적정 근권 온도 유지, 염화칼슘 (CaCl2) 0.3% 용액 엽면살포 공동과 원인 : 호르몬 처리 부적절 세력조절 불량 대책 : 합리적 착과제 사용, 세력조절

열과 원인 : 배지내의 수분상태 급변, 야간 다습, 주야온도차이 클때 대책 : 열과에 강한 품종선택, 원인 : 배지내의 수분상태 급변, 야간 다습, 주야온도차이 클때 대책 : 열과에 강한 품종선택, 일정한 토양수분상태 유지, 야간 습도 낮춤, 수확시기 앞당김(당도저하)

이상줄기 난형과 원인 : 양수분흡수 과다, 어린묘 정식, 1화방 착과불량, 품종(꼬꼬, 모모타로) 원인 : 양수분흡수 과다, 어린묘 정식, 1화방 착과불량, 품종(꼬꼬, 모모타로) 대책 : 1화방 비대완료기 까지 양액농도 EC 1.0 이하로 관리, 급액량 최소화, 저단화방 착과철저, 품종 선택, 곁가지 유인 난형과 원인: 육묘시 저온 다관수, 탄수화물과잉 대책 : 적절한 야간 온도관리 및 관수, 정아부 양분축적을 막고 생육이 순조롭게 관리

창문과 착색불량과 원인 : 화아분화시 저온, 다비건조, 묘의 노화 또는 식상에 의해 석회흡수 저해 로 화기에 이상 원인 : 화아분화시 저온, 다비건조, 묘의 노화 또는 식상에 의해 석회흡수 저해 로 화기에 이상 대책 : 근활력 증진, 육묘 최저온도가 12℃ 이하로 떨어지지 않게 관리 착색불량과 원인 : 각종 영양소 과잉 흡수로 과실내 엽록소 분해 방해, 염류 집적, 배수 불량, 저온기인 1∼2월재배시 대책 : 배수철저, 적온관리, 채광관리

그물과 원인 : 토양수분이 갑자기 건조, 인산과 칼리 흡수저해 이동 불량으로 대사 교란, 4월 이후 온도상승, 고온기에도 건조하면 발생 대책 : 토양수분 관리, 나무의 세력유지, 수세가 왕성한 품종재배 소립과 원인 : 소질이 나쁜 꽃에 호르몬제 처리, 동일화방에서 개화가 가장 늦은 꽃, 꽃눈분화시의 고온 건조, 높은 농도의 호르몬제 처리, 노화묘 대책 : 화아분화시 고온장해 주의, 착과제 적기,적량,적농도 1회처리, 화방당 과다 착과 방지

감사합니다 농촌진흥청 원예연구소 채소재배과 서태철