환경농업연구총설

가. 토양관리분야

  최근 농업환경에 대한 인식이 점차 높아지고 있는 시점에 있어 토양관리에 관한 연구는 청정강원 친환경농업의 확산을 위한 기술개발과 농업환경정보망 운영체계 구축에 관한 자료 구축에 중점을 두고 연구사업을 추진하였다.

  고랭지 경사전의 토양유실 방지를 위한 GIS관리체계 구축사업을 03~04년 홍천군 내면지역 내린천 상류유역에 대해 추진하였고 2005년도에는 태백, 삼척, 평창에 위치한 고랭지 댐(광동, 도암댐) 상류 농경지에 대하여 도형DB 구축 및 경사도, 입식작목, 객토유무 등 현지실사를 통해 시스템 개발을 완료하고 시책건의 하였다. 또한 경사전의 토양보전을 위한 Stubble Mulch농법 기술개발 연구로써 산채류 입식시 적정 시비방법 기술개발을 계속 추진중이다. 또한 고랭지 밭에서 관행적으로 성행하고 있는 성토지에 대한 시비대책을 수립하고자 성토지 20지점의 모재토양의 이화학성을 채취분석한 결과 유기물 2.3g/kg, 인산 31㎎/㎏, 점토함량 평균 5.5%(최저 1.7%)으로 매우 척박한 조건이었으며, 적정 시비기술을 개발하고자 검정시비와 부산물비료 처리를 하고 무를 재배한 결과 부산물비료 2,400㎏/10a와 검정시비 1.5배 처리시 가장 수량이 높았으며, 토양개량제인 목탄 시용시 25~30%, 제올라이트는 15~25% 증수효과가 나타나서 년차별 반복 검정할 계획이다.

  고랭지 지력증진을 위한 녹비작물의 이용효과를 검토하고자 헤어리벳치, 호맥, 국내산 맥류 등 두과 6종, 화본과 4종을 2005년 9월 파종완료하였고 이듬해 토양내 투입후 비료절감 효과 및 토양물리화학성 개량효과를 확인할 계획이다.

  최근 우리도에서 인삼 재배면적이 급속히 확대되고 있는 추세여서 우량인삼 생산을 위한 토양 및 미세기상 환경조건 요인분석을 위해 도내 인삼재배농가 실태조사를 추진한 결과 인삼재배지 토양산도는 일반 밭토양보다 낮았고 인산함량은 일반 밭토양 수준인 300~500㎎/㎏보다 높은 경향이었다. 또한 관행 인삼과 장뇌삼 재배지의 온도, 습도, 일중광량 등을 비교분석하였으며 금후 인삼재배 최적 양분관리기술 확립을 위한 기초자료로 활용할 계획이다.

  친환경농업 확산 기조에 부응하기 위해 유기합성농약과 화학비료 사용절감을 위한 연구를 추진한 바, 수종의 친환경농자재와 농약 혼용에 따른 약제성분 분해와 작물에 대한 약해유발은 전혀 일어나지 않는 것으로 확인하였으며, 화학비료 절감을 위한 천연 유기질소원 5종을 이용한 배추 재배시험에서 유기질비료의 대체 가능성을 확인하여 금후 공시재료를 수집확대하여 계속 검토하고자 한다.

  친환경농업의 기반을 구축하고 안전농산물을 생산할 수 있는 기초 자료를 구축하고자 밭토양 170지점의 토양과 농업용수(소하천수 및 호소수 등 50지점)를 채취 분석한 결과 밭토양의 산도는 6.0으로 적정범위 안에 있었으며 유기물은 19.5g/kg로 적정범위보다 다소 낮았고 유효인산은 728mg/kg로 높았다. 토양중금속은 전체적으로 낮은수준으로 청정한 토양환경을 확인할 수 있었다. 농업용으로 사용되는 소하천수의 수질은 36.8%가 1급수, 49.3%가 2급수였으며 BOD, SS, DO, 중금속 등 농업용수 수질기준에는 모두 적합하였다. CODMn으로 본 호소수 수질은 57%가 2급수, 27%가 3급수였는데 pH는 3.3%, CODMn, SS, T-P는 6.7%정도가 수질기준을 벗어난 상태임을 확인한 바, 금후 지속적인 모니터링을 통해 친환경 농업정책의 기초자료를 제공하고자 한다.

  농업 토양환경 정보망운영체계 구축을 위해 논과 밭 등 주요작물 재배지의 필지별 토양정보를 구축하고 이를 지속적으로 보완수정 하기위해 00~04년 5개년동안 18개 시군에서 논 47,018점, 밭(시설재배지 포함)7,861점을 1차로 분석완료하였으며 2005년부터 5개년 계획으로 년 10,100점에 대한 필지별 토양정보 구축을 통해 농업과학기술원에서 D/B화 작업을 추진하고 있다.

나. 병리곤충분야

  금년도 고랭지지역의 기상은 6월하순부터 7월상순 그리고 8월하순부터 9월하순까지 비가 많았고 평균기온은 7월 중순에서 8월 중순까지 20℃이상으로 높았으며 고랭지채소 주요병해로는 무사마귀병, 무름병, 바이러스병이 주로 발생되었고 바이러스병은 6월 중순과 9월 상순, 무사마귀병은 8월 하순에 가장 많이 발생되었으며 무름병은 7월 상순 이후 지속적으로 발생되었다.

  배추 무사바귀병 방제연구로서 친환경농자재로서 피토알렉신 등 14종을 검토한 결과 전반기에서는 2종이 방제가 80%정도로 우수하였으나 후반기에서는 잦은 강우와 높은 기온 때문인지 모두 방제효과가 인정되지 않았다.  저항성품종 실증시험으로서 배추품종 CR퍼펙트 등 9종을 이용하였고 저항성 품종 단독처리에서는 모든 품종이 발병주율 84.7-97.6%로 발병이 심했으나 시아조파미드액상수화제 정식시 침지처리를 병용하였을 때는 1.2-14.1%로 매우 낮은 발병주율을 나타냈다.

  천적을 이용한 고추 생물적 방제시험에서 진딧물이 168.9마리/3엽 발생시 무당벌레 50마리 방사를 진딧물의 밀도를 억제시킬 수 있었고 곤충병원성 선충 살포시 단기간의 억제효과는 인정되었으며, 총채벌레는 애꽃노린재와 오이이리응애를 각 1회 방사하여 밀도를 낮출수 있었다.  농가실증에서는 무당벌레 3회 애꽃노린재와 오이이리응애 각1회 방사로 진딧물과 총채벌레의 밀도를 억제할 수 있었고 담배나방은 곤충병원성선충 1회 방사로 효과는 높지않았지만 피해과율을 억제 할 수 었었다.

  고추 시설재배시 농약살포횟수 절감시험에서 관행병제구는 해충방제 12회 방해방제 4회 총 16회의 약제방제를 실수하였고 30%절감구에서는 8회의 해충방제와 3회의 병해방제로 총11회 그리고 50% 절감구에서는 해충방제 7회 병해방제 3회로 총 10회의 약제방제를 실시하였다. 처리구별 진딧물의 발생에 따른 약제방제는 관행방제구 3회, 30% 및 50%절감구 2회로 밀도를 억제 시킬 수 있었으나 무처리구에서는 초기 진딧물의 급격한 발생으로 고추생육이 거의 고사 수준이었으며, 수량조사에서는 관행방제 1279.5kg/10a에 비해 30%절감구는 89.4%, 50%절감구는 96.5%로 수확할 수 있었으며 상품성은 거의 비슷하였다.

  고추탄저병 병원균 분포조사 및 방제시험에서는 강원도내 고성 등 17시군에서 72균주를 분리하였고 대부분 Colletotrichum acutatum으로 나타났다.  목초액 및 약제처리를 이용한 방제시험에서는 기내에서는 어느정도 방제효과가 인정되었어도 포장에서는 방제효과가 낮게 나타났다. 

  토마토 청고병 방제시험에서 선발 길항균의 배양여액에서 추출한 항균물질은 처리 48시간 후 1/100～1/100,000로 생균수를 감소시켰고, 펠렛처리시 세포나 균사상태로 처리한 경우 생존율이 낮았으나 내생포자를 유도하여 처리한 B. amyloliqefaciens와 B. lichenifomis는 생존율이 높았다.  토양서식 미생물상의 영향을 받지 않는 조건하에서 공시한 길항균들은 76% 이상의 높은 방제가를 보였고 버섯폐배지를 예비발효하여 길항균(S. griseus)을 첨가하여 준비한 기능성 퇴비를 살포한 결과 6농가 중 5농가에서 병피해가 줄어 수확 가능하였으며, 청고병피해가 심한 농가에서 저항성대목을 이용하면 85%이상의 병 방제효과가 있고, 저항성 대목과 길항균을 혼용처리하면 96%이상 방제되어 정상적인 수확이 가능하였다.

  고품질 채소생산을 위한 슈도모나스이용기술개발 시험에서는 6종의 모든 공시균들이 영양배지, 효모추출물, 감자배지에서 생육이 양호하여 농가에서 쉽게 배양할 수 있었고, 종자처리시 P. aurentiaca와 P. marginalis는 발아세를 높여 묘소질을 향상시켜 주었으며, 상토처리시에는 6종 모두 발아세를 촉진시켰다.  엽채류 재배시 발생하는 병방제효과를 조사한 결과 고온기에 발생하는 무름병의 경우 83%이상의 방제가를 보였고, 균핵병과 노균병에도 등록약제와 비슷한 방제가를 보였다.

  오이시설재배농가 선충 피해실태조사 및 방제기술 개발시험에서 38곳의 재배농가 선충밀도조사결과 14곳의 선충밀도가 160마리(토양 50g당)이상이었으며, 식물가해종인 구침형성종의 비율도 높았다.  관찰된 선충의 종은 Filenchus속>Hemicriconemoides속>Hemicyclio -phora속>Meloidogine속 순으로 분포하였고 살선충제 토양처리효과로 밧사미드는 처리15일 후 13마리로, 카투사포스와 선충탄은 처리 20일 후 34～18마리로 감소하였다. 선충피해경감을 위해 메리골드를 분쇄하여 토양에 첨가하였을때 정식기부터 수확기까지 선충밀도가 80% 정도 감소하였다.

다. 환경생태분야

  환경생태연구실에서는 친환경농업기술 개발을 목표로 중앙공동 1과제, 경상 4과제 등 총 5과제에 대하여 시험연구사업을 추진하였다.

  순환농업을 기조로 한 가축분뇨 액비사업이 중금속 오염, 악취 등의 이유로 잠정 중단된 바 있었으나 최근 가축분뇨 액비 공정규격이 완화되면서 새롭게 사업 활성화가 이루어지고 있는데 본 연구실에서는 시설재배에서 돈분뇨 액비의 연속시용이 토양환경에 미치는 영향을 구명하기 위하여 토마토와 오이를 재배기간 동안 3종의 관비용 돈분뇨 액비를 4년차 연용한 결과, 양분비율이 비교적 적합하였고 토양성분의 변화는 시기별, 처리구별로 큰 차이를 나타내지 않았으며, 중금속 함량의 집적양상도 없었다.  식물체에서의 중금속 함량도 처리 간 차이가 없었다.  본 결과를 통해 기존 저장탱크 혐기성 발효형 가축분뇨가 아닌 미생물처리, 호기조건 등 여러 가지 전처리를 통해 충분히 환경부하가 최소화 될 수 있을 것으로 판단되며, 축산분뇨 액비의 관비재배 기준 정립 및 토양환경 영향평가의 자료로 제공될 수 있을 것이다.  고추재배지 돈분뇨액비의 시용기준설정 연구에서도 토양 내 중금속 함량, 생육 및 수량의 차이도 노지, 시설재배 공히 처리 간 차이가 없었다.

  작물별 유기농업 생산모델 개발을 위한 1단계로서 벼 유기농 재배력에 의한 농가 실증 시험 연구는 1년차에 걸쳐 수행 완결하였다.  휴한기에 호맥을 재배한 포장에서의 토양양분이  방치포장에 비해 현저히 높았고, 키토산+목초액 혼합제를 이용한 종자소독 시험 결과, 키다리병의 방제 효과는 크지 않았으나 입고병 방제 효과는 인정되었고, 오리농법 포장의 잡초발생이 관행재배에 비해 적게 나타났으나 병해충의 발생은 증가하였다. 오리농법 포장에서 질소과다로 생육이 왕성하였으나 등숙률이 저하되어 수량이 약간 낮았다. 수확 후 오리농법 포장의 비옥도가 높았으나 인산이 과다 집적 되는 양상을 보였다. 본 결과는 농가 실정에 맞는 유기 벼 재배 가이드북 작성에 활용할 계획이다.

  2004∼2005년까지 5개 시,군에 속한 17개 친환경농업지구에서 농업용수 수질과 및 토양을 평가하기 위하여 연 2∼3회 채취분석 농업환경 변동을 모니터링 하여 2년차에 걸쳐 수행  완결하였다. 전반적으로 농업용수 수질의 변화를 살펴보면, CODcr를 제외한 갈수기(4∼5월)의 수질 EC, NH4+-N, NO3--N, SO42-, Cl-의 농도가 홍수기(7∼8월)의 수질 보다 높았으나, 농업용수 수질기준 및 농작물 피해한계농도 이하로써 농업용수로 이용하는데 문제가 없는 것으로 나타났다.  홍수기(7∼8월)에 CODcr의 수치가 높은 이유는, 강우 후 토사의 유입에 따른 수중 유기물 함량이 높아졌기 때문인 것으로 사료된다.  분석한 토양 중금속 As, Cd, Cu, Pb, Zn의 중금속 함량을 분석하여 환경부가 정한 토양환경보전법상의 우려기준과 비교한 결과를 살펴보면, 중금속 As, Cd, Cu, Pb, Zn의 평균농도는 각각 0.04, 0.05, 3.23, 2.20, 6.59㎎/㎏으로 토양환경보전법상의 우려기준 이하였다.  본 결과는 친환경농업지구의 토양개량, 시비대책 수립 및 친환경농업의 기반을 구축하고, 안전농산물을 생산할 수 있는 기초자료 및 농촌지도사업 참고 자료로 활용할 계획이다.

  친환경 잡초방제기술 연구를 위하여 제초제 무시용에 따른 논 잡초 발생 양상 및 방제기술 연구에서 발생한 잡초의 초종은 화본과로는 피가 있었고, 광엽잡초로는 가막사리, 사마귀풀, 마디꽃, 밭뚝외풀, 여뀌바늘, 물달개비 등이 있었으며, 방동사니류는 올방개, 알방동사니 등이 발생되었다.  잡초발생량은 초기에는 잡초발생이 미미하였다가 이앙 후 40일∼60일 사이에 급증하였다.  친환경 농법 가운데 쌀겨농법을 이용한 제초효과로서 쌀겨처리 간 잡초방제가는 대조구 > 쌀겨펠렛 300kg > 쌀겨 150kg > 쌀겨펠렛 200kg > 쌀겨 100kg 2회 > 쌀겨펠렛 100kg 순으로 높았다.  쌀겨의 성분분석에서는 질소를 약 2% 함유하고 있어 쌀겨 150kg/10a 투입시 질소성분량이 약 3kg에 해당되었고, 제초제 사용량의 절감에 따라 잡초 방제 효과도 낮아졌다.  본 결과는 금후 쌀겨, 녹비작물, 목초액 처리 등 다양한 친환경적 방법을 이용하여 잡초방제를 위한 기술을 개발할 예정이다.