태양열 소독

유기농업에서 토양에서 발생되는 병해충을 방제하는 것은 어려운 일 중 하나이다. 유기농 토양 병해 충 방제를 위해서 활용할 수 있는 기술의 하나로 태양열 소독이 있다. 태양열 소독은 햇빛이 강한 여 름철 투명 폴리에틸렌 비닐을 습한 토양 위에 덮어 태양열을 모아 토양의 온도를 높여 병해충을 살 균하는 것을 말한다. 본 자료에서는 태양열 소독의 방법, 작용기작, 활용사례와 주의사항에 대한 정 보를 제공하고자 한다.

 

태양열 소독이란?

 시설하우스 내 채소재배 시 집약적 경작과 연작은 토양 병해충의 발생을 유발한다. 토양 병해충의 피해를 억제하는 방법으로 재배지를 옮기는 것이 가장 이상적이나 한정 된 시설 내에서는 어렵기 때문에 토양을 소독하는 방법을 흔히 사용한다. 유기농업에 서는 토양을 소독하기 위한 방법으로 태양열 소독을 활용할 수 있다. 태양열 소독은 햇빛이 강한 여름철 투명한 폴리에틸렌 비닐을 습한 토양위에 덮어 토양의 온도를 높여 토양중 병해충을 살균하는 것을 말한다. 맑은 날이 수일 내지 몇 주 동안 지속되면 태양열에 의해 증가한 토양 온도는 균류, 선충, 토양 표면 근처에 존 재하는 세균 및 일부 해충을 죽인다. 특히 비닐하우스 재배에서 문제가 되는 선충이나 토양 병해충을 방제하는데 탁월한 효과가 있으며 토양 표면 가까이 있다가 발아하여 올라오는 대부분의 잡초종자를 죽거나 제대로 발아하지 못하게 하기도 한다.

태양열 소독은 고대 인도문명에서도 찾아 볼 수 있으며, 우리나라에서는 인삼재배 농가에서 상당히 오래 전부터 전래되어 오는 방법으로 알려져 있다.

 

태양열 소독 방법

① 토양을 20cm 정도 깊이로 경운한다.

② 작은 이랑을 만든다.

③ 토양이 포화상태가 되도록 관수한다.

④ 투명 폴리에틸렌 비닐로 피복한다.

⑤ 2주 이상 태양열 소독시킨다.

  ※ 비닐하우스의 경우 하우스를 밀폐시켜 효과를 높인다.

⑥ 피복한 폴리에틸렌 비닐을 제거하고 경작한다.

태양열 소독 작용기작 태양열 소독은 크게 세 가지의 경로를 통해 농업적으로 이로움을 준다. 첫째 직접 적인 열에 의해 유해 생물을 불활성화 시키는 기작을 들 수 있다. 대부분의 유해생물 은 40℃ 이상의 열에 의한 영향을 받는다. 태양열 소독 시 토양의 온도는 60-70℃까지 도달하기 때문에 열에 의해 토양에 서식하는 농작물 병해충을 사멸시킬 수 있다. 하지만 태양열 소독은 태양열을 모아서 활용하기 때문에 낮시간 동안 온도가 최고 점까지 도달했다가 저녁에 다시 식으며, 이때 온도 상승은 기상조건이나 그늘과 같은 환경조건에 따라 영향을 받게 된다. 또한 토양의 표면이나 표면 근처가 온도가 가장 높고 깊이에 따라 떨어지므로 방제하고자 하는 대상 병해충의 사멸온도와 토양 내 분 포에 대한 고려가 필요하다. 두 번째로 열에 의한 직접적인 병해충 방제효과 이외에도 태양열 소독은 온도상승 에 따른 토양의 이화학적 변화를 가져올 수 있다. 그중 대표적인 것이 식물이 바로 사 용할 수 있는 양분의 형태인 수용성 양분의 증가이다(Katan, 1987). 캘리포니아의 한 연구팀은 태양열 소독 이후 지표면 15cm까지 암모니아태 질소와 질산태 질소의 농도 가 증가한다고 보고한바 있으며, 다양한 연구에서 칼슘, 마그네슘, 인, 칼륨 등의 수용 성 양분가 증가한다고 보고된 바 있다. 이러한 이용가능한 수용성 양분의 증가는 작물 의 생육 증진을 가져올 수 있다. 세 번째 작용기작으로서 생물적 증진을 들 수 있다. 태양열 소독은 고온에 의해 토양 생물들이 사멸됨으로서 부분적인 생물적 진공상태1)를 가져 올 수 있다. 태양열 소독 시 투입 된 유기물은 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 트리코더마 (Trichoderma), 포식성 또는 균식성 선충과 같은 유용 미생물의 정착을 증진시켜 병원 균의 재발생을 예방할 수 있다.

 

태양열 소독의 효과 증진

 태양열 소독은 포장, 온실, 육묘장, 정원에서 발생하는 토양 유래의 병해충 잡초를 방 제하는데 탁월하지만, 기상 등 적합하지 않은 조건이거나 열에 강한 병해충일 경우, 토양 층 깊이 분포하는 경우에는 태양열 소독 이외의 추가적인 방법이 필요하다. 그 첫 번째로는 태양열 소독 시 유기물을 투입하는 방법이다. 토양 중에 투입된 일부 유 기물은 토양 병해충을 억제시키는 물질을 분비하고 토양 환경이 변화됨으로서 토양에 서식하는 유해생물의 구성이 변동되기도 한다. 두 번째로는 태양열 소독 후에 생물적 방제인자를 투입하는 방법이 있다. 태양열 소 독으로 인한 생물적 진공상태는 특정 미생물이 토양 중에 유입되었을 때 정착을 용이 하게 한다. 이러한 특성을 활용하여 병해충 방제용 유용 미생물을 투입하였을 때 높은 효과를 기대할 수 있다.

 

태양열 소독 활용사례

 오래전부터 친환경적 토양 병 해충 방제 기술로 널리 활용되던 태양열 소독 기술은 최근 다양한 작물에서 다양한 방법으로 활용되고 있다. 양파에서 발생하여 큰 피해를 주는 노균병의 경우 태양열 소독 시 석회질소(관행의 경우에만 사용가능한 화학비료)를 활용한 결과, 좋은 방제효과를 얻을 수 있었다. 여름 고온기에 석회질소 40∼60kg/10a량을 살포하고 토양에 혼합한 다음에 비닐피복 1개월 처리 시 노균병을 94∼98% 방제할 수 있었다(식량원 바이오에너지작물센터)

한편 시설 연작재배지에서 선충은 농작물에 큰 피해를 주고 있다. 이러한 선충을 방제하기 위하여 풋거름작물인 크로타라리아와 수단그라스를 재배한 이후에 태양열소 독하는 기술이 개발된바 있다(농과원). 5월 중순부터 7월 중순 까지 풋거름작물을 재 배하고 7월 중하순부터 8월 하순까지 풋거름작물을 토양에 환원한 뒤 태양열 소독을 하면 딸기에서 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충의 밀도가 현저히 낮아지고 딸기의 생육도 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 화훼류에서도 선충 방제를 위해 태양열 소독이 사용되고 있다. 나리 재배시 태양열 소독과 미생물을 활용하여 효과적으로 선충의 방제한 사례도 있다. 태양열 소독을 위 해 300평 당 유기물로 피트모스 3,000L, 쌀겨 300kg을 하우스표면에 살포 후 토양에 관수하여 적정수분을 조절하고 로타리작업을 한 다음 비닐피복한 후 하우스를 밀폐하 여 25～30일간 태양열 소독한다. 그 이후 바실러스(Bacillus sp.) 스트렙토마이세스 (Streptmyces sp.) 사카로마이세스(Saccharomyces sp.) 등 혼합미생물을 살포한 결과 식물병원선충의 밀도가 줄어들고 절화 품질도 향상되었다(충남도원, 태안백합시험장). 태양열 소독은 여름 고온기에 주로 시설하우스에서 토양 병해충 방제용으로 활용되 어 왔다. 하지만 일부 노지 해충에 대해서도 효과를 보인다. 마늘 등 파속작물에 발생 하여 피해를 주는 해충인 뿌리응애를 방제하기 위하여 태양열 소독을 활용 할 수 있 다. 시설재배지만큼 높은 온도로 올라가지 않지만 뿌리응애의 사멸온도인 35℃ 이상 지속되는 날이 많아 여름 작기에 태양열 소독을 함으로서 마늘에서 뿌리응애를 효과 적으로 방제할 수 있다. 

주의사항

① 태양열 소독 이후 토양은 일시적으로 생물진공상태이기 때문에 농기구의 소독 을 철저히 하고 농작업 시 식물 병해충의 유입을 막아야한다.

② 태양열 소독은 태양열을 모아서 활용하므로 그늘이 진 환경이나 강우와 같은 기상조건에 의해 효과가 저하될 수 있다. ③ 병해충의 열에 대한 반응 및 토양 내 분포 위치에 따라 방제효과가 영향을 받 으므로 방제하고자 하는 병해충의 특성을 파악해야 한다.

 

 

 

출처 : 농촌진흥청 국립농업과학원