Research Article

Journal of Agricultural, Life and Environmental Sciences. December 2019. 94-99
https://doi.org/10.22698/jales.20190011


ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  • 결과 및 고찰

  • 요 약

서 론

아스파라거스(Asparagus officinalis L.)는 백합과에 속하는 다년생 채소로 주로 봄에 출아되는 어린 줄기를 식용으로 한다. 아스파라거스 순은 폴리페놀, 루틴 등의 항산화 물질을 다량 함유하고 있으며, 우리나라 식생활 트랜드 변화 등에 따라 소비량이 빠르게 늘어나고 있는 새로운 채소 작목이다. 우리나라의 소비량은 연간 1,700톤으로 추정되고 있는데, 국내 생산량은 약 700톤이고, 나머지 1,000톤 가량은 페루, 호주, 태국 등에서 수입하고 있다(Kang et al., 2017). 우리나라에서는 1970년대에 일본 수출작목으로 노지 아스파라거스 재배를 시도한 바 있었다. 그러나 재배기술 미확립 및 경고병 등의 발생으로 재배면적의 확대가 이루어지지 않았다. 그러나 2000년대 초부터 제주도 등지에서 재배가 다시 시작되었고, 2018년도 현재 우리나라에는 84.5 ha가 재배되고 있다. 지역별로는 강원도가 춘천, 양구, 화천 등을 중심으로 가장 많은 51.6 ha를 재배하고 있으며, 전남, 충남, 경기, 경북, 전북 등의 순으로 재배되고 있다. 그 동안 아스파라거스의 재배 등에 관한 국내 연구로 휴면특성(Seong et al., 2010; Lee et al., 2013), 입경방법(Seong et al., 2006; Seo et al., 2016), 차광, 가온 및 보온 등에 의한 수확시기 조절(Seong et al., 2012; Seo et al., 2014; Son et al., 2014), 관비재배(Seo et al., 2014) 등 다양한 연구가 수행되었다. 아스파라거스는 건조에는 강하지만 습해에는 약한 생리적 특성을 가지고 있다(Kang et al., 2017). 또한 내염성 작물에 속하기 때문에 토양 내 염류가 높아도 생육에 큰 영향을 주지 않는 편이다. 따라서 대부분의 아스파라거스 재배 농가는 생산성 향상을 목적으로 화학비료 및 유기질비료를 매년 과다 시비하고 있으며, 이로 인하여 토양에 염류가 과잉으로 집적되고 있다(Phupaibul et al., 2004). 뿐만 아니라 아스파라거스는 한번 재식하면 10-15년간 본포에서 수확하기 때문에 토양 특성은 작물의 안정적 생육에 매우 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 전국의 아스파라거스 주산지를 대상으로 토양의 화학적 특성을 조사하여 금후 토양관리의 기준을 확립하고자 수행되었다.

재료 및 방법

토양시료는 아스파라거스 재배가 종료되고, 지상부의 엽을 제거한 2017년도 12월부터 비료를 살포하기 전인 2018년 2월까지 채취하였다. 재배농가에 방문하여 아스파라거스의 품종, 재배연수, 유기물 시용 방법, 시비 및 관수관리 기준 등에 대한 기본 조사를 실시하였다. 토양채취는 대상 토양의 표면을 걷어 내고, 근권부인 10-20 cm를 중심으로 농가 및 지점 당 3반복으로 토양을 채취하였다. 시료채취는 총 121지점으로 강원도는 춘천 9지점, 삼척 19지점, 홍천 3지점, 철원 2지점, 화천 12지점, 양구 32지점, 인제 5지점 등 총 7시군 82지점, 경기도는 이천 2지점, 양평 4지점 등 총 2시군 6지점, 충청남도는 논산 3지점, 당진 12지점 등 총 2시군 15지점, 전라남도는 화순 9지점, 강진 5지점 등 2시군 14지점, 경상북도는 김천군의 4지점 이었다. 채취한 토양은 풍건 후 2 mm 체에 통과된 것을 분석 시료로 사용하였다. 토양의 pH와 EC는 각각 pH meter (Model 720 A, Orion)와 EC meter (Model 145 A, Orion)를 사용하여 측정하였다. 토양의 유기물은 습식산화분해법인 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법으로 분석하였으며 치환성 양이온은 1N NH4OAc용액(pH 7)으로 침출하여 ICP (INTEGRA, GBC)를 이용하여 분석하였다(RDA, 2010).

결과 및 고찰

전국 아스파라거스 재배농가 평균 토양화학성은 pH 6.1, EC 3.7 dS/m-1, OM 40.5 g/kg-1, 유효인산 1,118 mg/kg-1, 치환성 양이온으로 칼슘 10.7 cmol+/kg-1, 칼륨 2.4 cmol+/kg-1, 마그네슘 3.2 cmol+/kg-1이었다(Table 1). 전체적으로 토양 내 EC, OM, 유효인산, 치환성 양이온의 함량이 적정범위 대비 높은 수준이었으며, pH는 적정범위에 있었다(RDA, 2017). 특히 유기물의 함량은 40.5 g/kg-1로 일반적인 시설재배토양의 25-35 g/kg-1보다 높았고, 최고 143.8 g/kg-1까지 조사되었다. 전체적으로 우리나라 시설재배단지의 평균과 비교하여 높았던 것은 다비재배를 하고 있는 아스파라거스 시비법과 함께 아스파라거스의 수확이 종료된 동절기에 토양이 마른 상태로 방치되기 때문에 하층의 양분이 물의 이동과 함께 점점 표층으로 모여 들어 인산, 칼리 등 비료성분이 집적된 것으로 판단되었다(Yoon et al., 2017). 금번 조사항목에서는 제외하였으나 가축분 퇴비의 과다 사용으로 재배 중 토양 내 질소의 함량도 높았을 것으로 추측된다. 질산성 질소의 경우 관수 및 강우 등에 의하여 지하로 용출되는 특성이 있다. 이와 같은 아스파라거스 재배농가의 과다시비는 우리나라 뿐만 아니라 국외에서도 안고 있는 문제점이다. Phupaibul et al. (2004)이 태국의 아스파라거스 재배단지의 시비특성을 조사한 결과, 질산성질소의 과다시용과 이의 용출에 따라 지하수의 오염이 우려된다고 보고하였다. 우리나라에서는 아직 아스파라거스 단지의 지하수에 대한 모니터링 결과는 없지만 과다 시비로 인한 문제점이 발생할 수 있다고 판단된다.

Table 1. Chemical properties of soils in asparagus cultivation farms

pH (1:5) EC (dS/m-1) OM (g/kg-1) Av. P2O5 (mg/kg-1) Ex. cation (cmol+/kg-1)
Ca K Mg
Samples Average 6.1 3.7 40.5 1,118 10.7 2.4 3.2
(Min.-Max) (4.0-8.1) (0.2-21.4) (10.8-143.8) (151-2,942) (1.7-25.0) (0.3-7.5) (0.5-13.7)
Optimum range1) 6.0-7.0 Below 2.0 25-35 300-550 5.0-6.0 0.50-0.80 1.5-2.0

1)RDA, 2017

지역별 아스파라거스 재배농가의 토양화학성은 지역별로 큰 차이를 보였다(Table 2). 이러한 지역별 차이는 모암의 특성, 시비방법, 재배연차 등에 따른 차이로 판단된다. pH는 지역별로 춘천 5.7, 홍천 5.5, 화천 5.6, 양구 5.5, 논산 5.3, 당진 5.7, 강진 5.9로 낮은 편이었고, 삼척, 철원, 김천 지역은 7.0 이상으로 높았다. 토양 pH는 무기성분의 유효도에 영향을 미치기 때문에 작물생육과 밀접한 관계가 있어 중요하다. 일반적으로 유기물의 사용연차가 길어지고, 사용량이 많아질수록 pH는 증가하는데(Kim et al., 2000), 본 연구에서는 유기물의 시용량이 많았음에도 pH의 증가가 뚜렷하지는 않았다. 그러나 Chang et al. (1991)은 우분퇴비의 시용량이 많을수록 pH가 낮았는데 이는 치환성 칼슘, 마그네슘 및 칼슘의 용탈이 pH에 영향을 끼쳤던 것으로 판단하였다. 아스파라거스는 산성토양보다는 알카리성을 선호하는 작물로 재배에 적합한 pH는 5.5-6.4이다(Kang et al., 2017). 따라서 pH가 낮은 지역에서는 토양분석 등을 통하여 적절한 양의 석회를 시용하여야 할 것으로 판단되었다. 토양 내 EC는 대부분의 지역에서 시설재배 표준인 2.0 dS/m-1보다 높았다. 특히 충청남도 당진의 경우에는 토양 내 EC가 12.6 dS/m-1으로 매우 높았으며, 최대 21.4 dS/m-1인 농가도 있었다. 충남 당진 지역의 아스파라거스 재배단지는 우리나라에서 가장 오래된 재배단지 중의 하나로 재배연차는 10년차 이상이며, 이 지역 대부분의 농가는 시비를 위하여 돈분액비를 사용하고 있다. 이러한 돈분액비의 지속적 사용과 과다사용으로 칼슘은 최대 25.0 cmol+/kg-1, 칼륨은 6.2 cmol+/kg-1, 마그네슘은 13.7 cmol+/kg-1이었으며, 인산은 2,942 mg/kg-1까지 집적된 것으로 판단되었다. 이것은 가축분 퇴비의 연용에 따라 토양 내 EC가 증가하고, 유효인산과 치환성 칼륨의 증가가 두드러진다(Hwang et al., 2002; Yun et al., 2009)는 많은 연구결과와 일치하였다. 따라서 충남 당진지역의 경우 좀 더 다양한 접근법을 통한 토양의 화학성 조사가 이루어져야 할 것으로 판단되었다. 유기물의 함량이 가장 높은 지역은 이천 지역이었다. 그러나 이천의 농가는 금년도가 재배 1년차였는데, 이것은 유기물을 초기에 많이 시용한 결과로 판단된다. 일반적으로 시설재배의 토양 중 적정 유기물 함량은 20-30 g/kg-1으로 알려져 있다(RDA, 2017). 토양 내 높은 유기물의 함량은 토양의 물리성 개선 등에 긍정적인 효과가 있으나 무분별한 과다 시용은 염류집적의 주요한 원인이 될 수 있다. 유효인산은 이천지역이 2,073 mg/kg-1으로 가장 높았고, 철원지역이 557 mg/kg-1로 가장 낮았으며, 칼륨은 논산, 화천 지역이 4.0 cmol+/kg-1 이상으로 높았고 양구, 삼척, 홍천, 강진, 김천 등이 2.0 cmol+/kg-1 이하로 낮았다.

Table 2. Chemical properties of soils in asparagus cultivation farms

Area pH (1:5) EC (dS/m-1) OM (g/kg-1) Av. P2O5 (mg/kg-1) Ex. cation (cmol+/kg-1)
Ca K Mg
Gangwon Chuncheon Ave. 5.7 3.1 48.8 1,763 8.9 2.9 2.1
Range (4.9-6.7) (0.8-5.7) (30.2-85.8) (1,353-2,124) (5.7-13.7) (1.5-5.1) (1.2-3.4)
Samcheok Ave. 7.1 2.3 30.5 649 13.7 1.7 2.6
Range (5.8-8.1) (0.2-9.8) (10.8-55.3) (151-1,385) (5.9-24.2) (0.4-5.8) (1.1-6.6)
Hongcheon Ave. 5.5 1.6 26.8 871 5.7 2.0 2.7
Range (4.6-6.5) (0.8-2.6) (17.9-42.5) (432-1,104) (1.7-10.6) (0.3-3.3) (0.6-4.3)
Cheorwon Ave. 7.2 4.3 47.6 557 10.8 2.9 3.2
Range (6.8-7.6) (3.9-4.7) (41.5-53.7) (550-565) (10.2-11.5) (1.7-4.0) (3.2-3.2)
Hwacheon Ave. 5.6 3.5 48.1 1,470 8.3 4.0 2.6
Range (4.0-7.9) (1.2-6.9) (30.4-78.0) (858-2,408) (2.3-14.4) (2.1-7.5) (0.9-5.1)
Yanggu Ave. 5.5 2.2 39.7 951 6.9 1.4 2.3
Range (4.0-7.0) (0.2-9.1) (21.5-89.1) (263-1,638) (2.3-16.1) (0.5-4.8) (0.5-7.9)
Inje Ave. 6.5 2.3 39.1 1,444 12.3 2.9 3.2
Range (5.8-7.2) (0.7-4.8) (17.4-67.2) (855-2,133) (6.3-19.0) (0.8-6.6) (1.8-5.4)
Gyeonggi Icheon Ave. 6.9 2.1 62.7 2,073 24.1 2.5 5.2
Range (6.6-7.2) (1.3-2.9) (55.2-70.2) (1,842-2,305) (23.9-24.3) (2.0-3.0) (4.9-5.5)
Yangpyeong Ave. 6.7 3.1 54.9 1,321 13.0 2.6 4.6
Range (6.6-6.9) (1.7-6.1) (37.4-93.5) (601-2129) (9.3-19.0) (2.0-3.2) (3.3-6.2)
Chung cheongnam Nonsan Ave. 5.3 8.5 57.4 958 11.8 4.5 3.4
Range (4.1-6.0) (1.1-15.7) (24.3-96.8) (740-1,216) (4.2-16.0) (1.2-6.4) (0.8-5.1)
Dangjin Ave. 5.7 12.6 54.1 1,561 13.9 3.7 6.4
Range (4.5-6.7) (4.8-21.4) (29.3-143.8) (733-2,942) (7.3-25.0) (2.5-6.2) (2.1-13.7)
Gyeong sangbuk Gimcheon Ave. 7.3 2.8 19.5 770 11.6 2.0 4.4
Range (6.8-7.7) (2.1-3.7) (11.1-26.1) (521-1068) (10.7-13.4) (1.5-2.5) (3.6-4.8)
Jeollanam Gangjin Ave. 5.9 1.7 24.0 691 9.4 1.9 2.3
Range (5.6-6.5) (0.7-3.3) (14.6-37.5) (292-926) (7.3-10.2) (0.8-3.2) (0.7-3.6)
Hwasun Ave. 6.7 3.3 34.0 1,164 14.9 2.7 4.0
Range (5.9-7.2) (1.7-5.8) (22.2-43.8) (778-1,501) (10.9-22.5) (1.0-4.3) (2.2-5.8)

아스파라거스는 영년생작물로 고품질 다수확을 위한 토양관리는 중요하다. 그러나 우리나라에는 아직 아스파라거스 시비기준이 확립되어 있지 않아 재배농가의 무분별한 유기물 및 화학비료의 시용으로 토양 내 염류집적이 높았던 것으로 판단된다. 시설 재배 토양의 염류집적과 그로 인해 발생하는 여러 문제에 대한 근본적인 해결책은 토양 비옥도를 평가하여 알맞은 시비량을 결정하는 것이다. 이를 위하여 금후 아스파라거스 시비량에 따른 수량성 조사 등 심도있는 연구와 함께 지속적인 토양화학성의 모니터링이 필요할 것으로 판단되었다.

요 약

아스파라거스 재배농가의 토양 내 화학성을 분석하여 금후 토양관리의 기준을 확립하고자 본 연구가 수행되었다. 전국 아스파라거스 재배농가 평균 토양화학성은 pH 6.1, EC, 3.7 dS m-1, OM 40.5 g/kg-1, 유효인산 1,118 mg/kg-1, 치환성양이온으로 칼슘 10.7 cmol+/kg-1, 칼륨 2.4 cmol+/kg-1, 마그네슘 3.2 cmol+/kg-1이었다. 전체적으로 토양 내 EC, OM, 유효인산, 치환성양이온의 함량이 높았으며 pH는 적정범위에 있었다. 지역별 토양화학성은 큰 차이가 있었다. 이러한 차이는 토양특성, 시비방법, 재배 연차 등에 따른 것으로 판단되었다. 특히 당진군의 경우 토양 EC가 12.6 dS/m-1으로 높았으며 이는 10년 이상의 재배연차와 지속적인 퇴비 및 가축분뇨액비의 시용에 기인한 것으로 판단되었다.

Acknowledgements

본 연구는 농림축산식품부의 재원으로 농림수산식품기술기획평가원의 수출전략기술개발사업의 지원을 받아 수행되었음(117035-03-2-SB010).

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