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유기농경지 토양관리

유기농기술지01 유기농경지 토양관리 ⓒ국립농업과학원 2017 • www.nongsaro.go.kr

유기농업에서 토양의 관리는 건강한 작물재배의 기본이다. 작물의 생산성은 토양 내 양분의 함량 뿐

아니라 토양의 물리적 구조, 토양 내 생물의 활성 정도에 의해서도 크게 좌우된다. 이 자료는 유기농

경지 토양관리의 기본 원칙과 유기농경지 토양의 이화학성 및 생물상 증진과 관련하여 농촌진흥기관

에서 영농활용을 목적으로 개발된 기술을 중심으로 유기재배 농가에서 참고할 수 있도록 작성되었다.

▪ 최종편집 : 2017년 3월

- 수정이력 : 유기농기술지01(2017.3.31)

▪ 대표저자 : 국립농업과학원 유기농업과 이상민

▪ 집필자 : 이연, 이상민, 조정래, 안난희, 남홍식

▪ 주소 : 전라북도 완주군 이서면 농생명로166

국립농업과학원 유기농업과

▪ 전화번호 : 063-238-2591

-- 목 차 --

유기농업과 토양관리 ··············································· 2

유기농경지 관리의 기본요소 ································· 2

토양 물리·화학성 관리 ············································ 2

가. 토양분석 및 토양정보 활용 ·························· 4

나. 토양산도(pH) ···················································· 8

다. 양이온치환용량(CEC) ···································· 13

라. 전기전도도(EC) ·············································· 13

마. 토양물리성 ······················································ 13

토양생물 관리 ·························································· 14

참고자료 ···································································· 14

유기농업과 토양관리

화학비료나 농약을 통해 양분관리나 병해충 방제를 할 수 없는 유기농업에서는 한두

가지 방법으로 양분, 병해충, 잡초 등 주요 문제를 해결할 수 없다. 따라서 병해충

저항성이나 양분이용 효율이 좋은 품종의 선택, 기본적인 토양의 물리·화학성 관리 및

유기물을 통한 양분 및 토양생물 관리, 윤작, 혼작 등 작부체계와 생태다양성을 활용한

기술 등 다양한 기술이 융합되어 이용된다.

유기농업 기술은 특별한 별개의 관리체계라기 보다는 유기농업이 지향하는 환경보존,

식품안전성 및 생산성 유지를 위한 기술 중에서 유기농 기준이 허락하는 기술이라고

보면 된다. 현재 관행농업 기술에서 개발된 많은 기술들이 유기농업에 이용되고 있고,

또한 유기농업을 위해 개발된 기술들이 관행기술에 섞여 활용되고 있다.

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그림 1. 유기농작물 재배를 위한 농경지 관리방법

토양의 물리·화학성이나 유기물 관리, 윤작·혼작과 같은 작부체계 관리는 양분공급

뿐만이 아닌 토양병해충 관리, 생리장애 등과 밀접하게 연관되어 있어 작물 생육

전반에 영향을 주기 때문에 유기농업을 실천하는데 가장 기본이 되는 기술이다.

이중에서 다양한 토양 물리·화학성 개선 방법은 기존 관행농업 기술의 개발을 통하여

비교적 잘 알려져 있기 때문에 유기재배 농업인이 쉽게 이용할 수 있다.

유기농산물의 생산성은 1차적으로 토양비옥도에 의해 좌우된다고 볼 수 있다. 흔히

땅심 또는 지력이라고 불리는 토양 비옥도는 장·단기적으로 만족스러운 작물 생장을

유지하기 위한 토양 능력의 척도라고 할 수 있다. 토양비옥도는 토양 내에 얼마나

많은 양분이 있느냐의 문제가 아니라 토양의 물리적 성질, 화학적 성질 및 생물적

성질이 잘 조화를 이루어진 것을 말하고, 유기농경지 관리도 토양비옥도의 증진에

목표를 두고 있다. 비옥도의 기준은 작물에 따라 요구되는 토양의 물리적·화학적

성질이나 양분요구 정도가 다르기 때문에 작물에 따라 다르다고 말할 수 있다.

표 1. 토양비옥도 구성요소

물리적 성질 화학적 성질 생물적 성질

유효토심

용적밀도

보수력

입단안전성

투수성 등

pH

양이온치환용량

유기물함량

가용성질소

치환성칼리, 칼슘 등

미생물체량 질소

미생물체량 탄소

지렁이

효소

토양병 억제정도 등

유기농업에서 토양비옥도 증진을 위해서는 토양의 물리·화학성, 지역 내 자원 활용,

토양 개량제, 토양유기물, 윤작, 유기농자재 등을 이용한 양분관리 방법을 이해하고

일반농업의 농경지 관리 방법과의 공통점과 차이를 알아야 한다.

유기농업은 유기 양분의 재순환을 극대화하고 외부로부터의 양분 유입을 최소화하면

서 체계적 관리를 통해 토양의 양분 보존능력을 증대시키거나 최소한 유지하는데

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목적이 있다. 관행농업과의 차이점은 인위적으로 합성된 화학물질 자재를 사용하지

않고 자원순환체계 하에서 토양을 건전하게 유지하며 농산물을 생산하고 농업생태계의

건강을 유지 보전한다는 점이다. 하지만 유기농업이라 하더라도 토양침식, 토양보존,

오염관리, 경운방법 등과 같이 생산성 유지 및 환경오염 방지를 위한 기본적인

토양관리는 일반농업과 같다.

그림 2. 토양비옥도 유지에 필요한 요인들

유기농경지 관리의 기본요소첫째, 기본적인 토양 물리·화학성 관리는 관행농업에서와 같이 유기농업에서도 가장

중요한 토양관리 요소이다. 석회석, 패화석 등을 통한 산성토양 개량(생석회, 소석회는

사용 불가), 염기포화도 증대 및 염류집적 방지, 배수 불량토양의 개선을 통한

토양화학성 및 물리성의 개선은 유기농경지 토양관리에 필수적이다. 기본적인 토양

물리·화학성 관리는 토양생물상 및 양분순환을 촉진하는데 도움을 준다.

둘째, 계획적인 윤작과 피복작물의 이용은 다음 작물에 양분을 공급하는 효과 이외에

도 병해충의 순환 고리를 끊는 효과를 가지며 토양에 유기물을 공급하는 효과가 있다.

사이짓기 작물(간작)이나 피복작물을 이용하면 질소용탈을 억제하고 토양유실을

감소시켜 환경을 보전하는 효과가 있다.

셋째, 자원순환은 유기농업에서 중요한 요소의 하나인데 농장 내 뿐만 아니라 지역

내 양분자원의 활용이 중요하다. 유기농업에 필요한 양분은 다양한 주변 환경에서

조달할 수 있는데, 농가 내의 가축분뇨나 주변 유기물을 이용한 퇴비, 전(前) 작물의

잔사 등을 고려하여 외부에서의 양분유입을 최소화하고 지역 내에서 양분 순환을

극대화 할 수 있는 방법을 모색해야한다. 하지만 원래부터 비옥도가 낮은 토양이나

특정 성분의 양분이 부족할 경우 예외가 있을 수 있다.

넷째, 필요 이상의 경운은 토양유기물 분해를 촉진시켜 토양 유기물 함량을

떨어뜨리고 토양의 떼알구조(입단)를 파괴하거나 쟁기바닥층(경반층)을 만들어

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토양물리성에 악영향을 줄 수 있다. 무경운이나 최소경운에 의한 작물재배도 경우에

따라 좋은 토양관리 방법이 될 수 있다.

표 2. 유기농 토양 및 양분관리 방법의 예

토양관리토양개량 방법 답전윤환, 객토, 무경운, 부분경운, 심경, 수직천공 등

토양개량 자재왕겨훈탄, 피트모스, 목판, 규산질비료, 패화석, 제올라이트, 지렁이분변토, 석회석, 고토석회 등

양분관리

녹비 자운영, 헤어리베치, 수단그라스, 호밀, 네마장황, 겨자(갓) 등

퇴비 가축분퇴비, 볏짚퇴비, 보카시 퇴비 등

유기질비료 유박비료, 혈분, 어박, 골분 등

액비청초액비, 유기물 발효액비, 생선아미노산, 한방영양제, 과실효소, 난각칼슘, 수용성인산칼슘, 유산균, 천혜녹즙 등

미생물비료 인산가용화균, 유산균, 토착미생물배양체, 균배양체비료 등

광물질 양분 인광석, 구아노, 황산고토, 황산가리 등

토양 물리·화학성 관리작물이 잘 자랄 수 있는 토양비옥도의 가장 기본은 작물에 맞는 토양의 물리적, 화학

적 성질이다. 따라서 유기농업에서도 토양의 물리·화학성 관리는 유기농경지 관리의

가장 기본이 된다. 가장 중요하고 필요한 것은 주기적인 토양검사와 검사결과에 따른

토양 물리성 및 화학성을 개선하는 것이다.

가. 토양분석 및 토양정보 활용

관행농업과 마찬가지로 작물생육에 적합한 적정 토양산도(pH), 양이온치환용량(CEC)

이 높으면서도 염류집적이 안된 토양, 토층 내 배수가 원활한 토양이 좋은 토양이다,

이러한 토양조건을 만들기 위한 기본적인 과정으로 경작지의 토양환경을 알기위한

토양분석이 반드시 필요하다. 시군농업기술센터에서는 토양을 분석, 검정하여 토양의

양분상태를 진단하고, 양분요구량(시비량)을 처방해주고 있으므로 잘 활용하기를

추천한다. 토양분석을 통해 알기 어려운 농경지 물리성에 대한 정보는 농촌진흥청에서

개발된 한국토양정보시스템인 ‘흙토람’(http://asis.rda.go.kr)을 활용하면 기초적인

정보를 얻을 수 있다. 토양환경지도를 클릭하고 우리집 농경지의 주소와 지번을

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입력하고 환경지도에 나와 있는 땅의 토성, 배수등급, 유효토심, 토양적성등급 등을

알아보면 농사지을 땅의 화학성이나 물리성을 쉽게 알 수 있고 작물재배적지에 대한

정보도 알 수 있다.

<토양환경정보시스템(흙토람)> <흙토람 활용 토양·양분관리> <흙토람 활용 시비처방서>

그림 3. 토양환경정보시스템(흙토람)을 활용한 토양·양분관리 및 시비처방서

나. 토양산도(pH)

pH는 토양 중의 수소이온(H+)농도를 나타내는 것으로 토양에 존재하는 각종 양분이

작물에게 이용되는데 있어서 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 토양 내에 양분이

존재하고 있는 경우라도 pH가 적정수준(6.0~7.0)을 유지하지 못하면 작물은 양분결핍

증상을 보이거나 예상하는 수확량을 달성할 수 없다. 산성화될 가능성이 있는 토양은

매 3~4년 마다 pH를 측정하는 것이 매우 중요하다.

토양산도는 작물의 병 발생에도 영향을 주기도 하는데, 예를 들어 pH가 낮은

산성토양에서는 무나 배추의 뿌리혹병이 발생하기 쉽고, pH가 높은 알칼리 토양에서는

감자의 더뎅이병이 발생하기 쉽다. 토양 pH를 올리는 데는 석회질비료가 주로

이용되고, pH를 낮추는 목적으로 유황가루가 주로 이용되는데, 우리나라에서는 석회석,

석회고토나 패화석이 유기농업용으로 사용 가능하지만 소석회와 생석회는 토양생물에

피해를 우려하여 허가되지 않는다.

① 토양 pH 조절에 따른 더뎅이병 발생 변화 (김점순, 2006)

◦알칼리성 토양에서 잘 발생하는 감자더뎅이병은 한번 감염되면 방제가 매우

어려우며, 전국적으로 연작으로 인한 피해가 심함

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◦토양 pH가 6.0 전후일 경우 석회 시용을 피하고, 유황 소요량을 pH 5.0을 목표로

처리

표 3. 토양 pH 조절에 따른 더뎅이병 발생

수확기 토양 pH 발병도(%) 방제가(%) 총수량(kg/10a) 상품률(%)

5.0(유황)

5.5

6.1(소석회)

6.6(소석회)

5.0(석고)

22.8 c

31.2 bc

51.0 ab

61.1 a

37.1 bc

60.7

48.9

16.5

-

39.3

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(3월 하순 파종, 7월 상순 수확), 품종 : 대지

② 토양 pH 저하에 따른 보리의 생육 피해 (박상조, 2012)

◦보리 재배시 토양 pH가 5.8에서 5.6 이하로 낮아지면 경장은 20% 이상, 이삭당

립수는 27% 이상 감소하고, 독성으로 작용하는 치환성 알루미늄은 17배 이상 증가

◦석회를 사용하여 토양 pH와 치환성 칼슘이 적정기준 이하로 떨어지지 않도록

보리재배 밭의 토양 관리 필요

표 4. 보리 수확기의 토양 pH에 따른 보리의 생육 반응 및 치환성 알루미늄 농도

토양 pH(1:5)

경장(cm)

이삭당립수(개/이삭)

치환성 알루미늄(mg/kg)

5.75

5.63

4.98

4.68

4.48

LSD 0.05

70

57

41

23

18

14

42.3

31.0

20.6

10.6

8.8

9.8

2.6

44.3

135.7

207.4

221.1

60.9

※ 보리 수확기의 토양 pH임

③ 석회질 비료 시용에 따른 밭토양 pH와 치환성칼슘의 연차별 변화 (강성수, 2011)

◦밭 토양의 pH는 석회질비료를 244kg/10a(70필지 평균) 시용시 시용 전 6.0에서

1년 후 6.7로 증가하다가 2년 후에는 6.4, 3년 후에는 6.2로 감소하여 시용 효과는

3년간 유지

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◦치환성칼슘 함량은 시용 전 5.6cmolc/kg에서 1년 후 7.2로 1.6cmolc/kg 증가하다가

2년 후에는 6.4, 3년 후에는 5.4로 감소하여 시용 효과가 3년간 유지

표 5. 석회질비료 시용에 따른 밭토양의 pH와 치환성칼슘 함량의 연차별 변화

항목사용량

(kg/10a)시용전 시용후 1년 시용후 2년 시용후 3년

pH(1:5)

244 6.0 6.7 6.4 6.2

치환성칼슘(cmolc/kg)

244 5.6 7.2 6.4 5.4

④ 단감 과원 토양 pH 분석을 통한 석회시용량 산출 (이영한, 2008)

◦야산지대 단감 과원의 석회시용량 산출시 토양 pH만 분석하여도 다음 식을

이용하여 계산하면 편리함

- 석회시용량(kg/10a) = -107 × 토양 pH + 770

그림 4. 야산지대 단감 재배지 표토의 pH와 치환성칼슘 및 석회시용량과의 관계

⑤ 심토파쇄기 이용 석회 심층시비의 포도원 pH 개선 효과 (이재웅, 2007)

◦토양 pH를 개량하고자 석회를 표층시비할 경우, 석회의 이동성이 낮아 토양

속으로 침투시키는데 많은 시일이 소요되나, 심토파쇄기는 높은 공기압을

이용하므로 미세분말로 되어있는 석회를 토양 속으로 침투시키는데 효과적임

◦토양검정 결과에 따라 석회를 시용했을 때 토양 pH와 Ca함량이 증가하며 잎의

엽록소 함량도 증가하고, 포도 4절 부위 잎의 Spad값(엽색도)이 무처리 25.2에서

심층시비한 경우 38.4로 높아짐

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그림 5. 석회 65kg/10a 심층시비시 pH의 변화 및 Ca함량(토양깊이 20~40cm)

다. 양이온치환용량(CEC)

토양의 양이온치환용량(Cation exchange capacity)은 토양이 양이온을 흡착할 수 있는

능력으로 광물에서 유래된 토양의 미세입자나 유기물(부식 등)이 흡착할 수 있는 양

이온에 상응하는 음하전의 총량이다. 우리나라 토양은 유기물함량이 적고 점토광물 자

체도 양이온치환용량이 낮아 토양의 CEC가 낮은 편이다. 토양 CEC가 낮으면 비료를

주더라도 토양이 잡아두는 능력이 적어 쉽게 물과 함께 용탈되어 비옥도 유지가

어렵다. 유기물 투입을 통해 CEC가 매우 높은 부식물질이 증가하면 토양비옥도 향상에

크게 도움이 된다.

① 점토함량 및 유기물의 양이온치환용량(CEC)에 대한 기여도 (김유학, 2012)

◦CEC는 점토함량이 10% 증가에 4.1cmolc/kg, 유기물함량 10g/kg 증가에

2.9cmolc/kg 이 각각 증가하고, 두 특성이 혼재되어 영향을 미침.

◦유기물함량 증가에 따른 CEC 증가를 점토함량과 구분해서 보면, 순 유기물함량

10g/kg 증가에 따른 CEC는 1.8(cmolc/kg) 증가

◦유기물이 25g/kg보다 많을 때, 유기물 1g/kg 증가에 0.3dS/m 양분을 흡착

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그림 6. 점토함량과 토양유기물 함량이 CEC에 미치는 영향

라. 전기전도도(EC)

전기전도도(Electric conductivity)는 용액 중 전해질 이온의 세기를 나타내는 수치로,

전기저항 값의 역수로 나타낸다. 토양에 각종 이온들과 같은 염류가 집적되면 높은

값을 나타낸다. 우리나라에서는 시설재배지 토양이나 간척연대가 짧은 간척지토양의

경우에 염류집적 문제가 자주 발생한다. 염류토양은 전기전도도(EC)가 4dS/m 이상인

토양을 말하며, 높은 염류농도 때문에 대부분 식물의 생육조건이 양호하지 못한

토양을 말한다. 작물에 따라서는 4dS/m 이하의 토양조건에서도 생산량이 현저하게

줄어드는 작물도 있다.

염류가 집적되지 않도록 토양을 관리하기 위해서는 정기적인 토양검정과 합리적인

시비요령이 필요하다. 현재 토양 중에 남아있는 비료성분의 함량을 검정한 후, 토양

내의 양분함량에 따라 시비량을 조절하면, 염류농도의 상승도 막고 농업자재의

불필요한 투입을 줄일 수 있다.

우리나라의 많은 시설하우스 토양은 염류가 집적되어 작물생육이 부진해지는 경우가

많다. 논에 위치한 하우스에서는 담수에 의한 제염을 하는 경우가 많은데, 담수는

1회에 100mm 내외로 하여 2∼3회 실시하거나 논으로 1∼2년 사용하는 것도 이용되고

있다. 일부에서는 수단그라스, 옥수수, 보리, 호밀 같은 제염작물을 이용하거나 객토,

토양을 깊게 갈아엎는 심토반전(토양 뒤집기)을 통해 염류를 희석하는 방법을

이용한다.

① 토양 염농도별 시설채소의 초기생육 억제 (노안성, 2004)

◦시설채소 작물별의 수량이 20% 감소할 경우 작물별 토양 염농도(dS/m)

- 열무 4.8(dS/m) 〉 얼갈이배추 3.4 〉 시금치 3.0 〉 상추 2.9 〉 쑥갓 2.7

◦염류집적지에서는 토양염류 경감을 위해 심토파쇄, 유기물 시용 등 토양관리

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기술과 함께 재배작물 선택시 내염성 정도를 고려하는 경종적 대책이 필요

그림 7. 토양 염농도와 작물 수량과의 관계

② 축분퇴비 시용이 시설재배지 토양의 염농도 증가에 미치는 영향 (강창성, 2006)

◦시설재배지 토양에서 가축분퇴비 1ton/10a 이상 연용할 경우 염류집적이 증가

퇴비 시용량에 따른 토양 EC 추정값

퇴비시용량(톤/10a)

EC(dS/m)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.61

2.78

3.83

5.78

8.61

* 경기도 7개시 23농가 시설재배농가 조사

그림 8. 가축분퇴비 연용이 염류집적에 미치는 영향

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③ 토성별 염류농도에 따른 2년근 인삼의 생육특성 (현동윤, 2009)

표 6. 염류농도에 따른 인삼의 생육특성

염류농도

(dS/m)

생육특성(사양토)

초장(cm)

엽장(cm)

엽폭(cm)

경태(cm)

근장(cm)

동직경(cm)

근중(cm)

생리장애발생율(%) 고사율

(%)출아율

(%)황증 적변

0.2

1.2

1.8

2.9

3.3

4.0

6.2

14.7

10.0

9.0

7.5

8.2

-

-

6.5

5.0

5.0

4.0

3.8

-

-

3.3

2.9

2.6

1.9

2.1

-

-

2.2

1.7

1.7

1.6

1.8

-

-

18.2

16.1

16.5

14.9

14.3

-

-

8.3

6.8

5.6

5.4

4.5

-

-

4.6

3.1

2.5

1.1

0.9

-

-

0

0

13

12

18

-

-

0

0

13

21

23

-

-

15

20

30

30

20

75

100

80

75

75

50

55

30

20

* 묘삼 정식 : 2009.4.21., 출아율 조사 : 2009.5.19

그림 9. 염류농도에 따른 인삼의 생육차이

④ 화본과 풋거름 작물(호밀, 밀, 청보리) 재배 후 토양 전기전도도(EC) 경감효과

(강보구, 2009)

◦화본과 녹비(풋거름) 작물 재배로 30~40%의 EC 경감효과 있음

구분 호밀 밀 청보리 무재배

녹비건물중량(kg/10a)

671 520 667 -

수박 과중

(kg/개)8.4 8.6 8.8 8.0

그림 10. 녹비에 의한 EC의 경감효과 및 수박과중의 차이

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⑤ 심토반전(토양 뒤집기)이 시설수박 생육에 미치는 영향 (김웅, 2007)

◦시설수박 연작지 중에서 사질식양토(SCL)를 90cm 깊이로 심토반전을 실시한 경우

대조구(심토반전 미실시)에 비하여 토양 내 EC는 62.2% (3.8dS/m ⇒ 2.3), P2O5

52.5% (834.6mg/kg⇒ 438.5) 감소

◦90cm 깊이로 심토반전한 처리구가 대조구에 비하여 10a당 수량이 19.2%(4,659kg

⇒ 5,553) 증가

표 7. 심토반전 전·후 토양 화학성 변화(2006∼2008)

구분pH(1:5)

OM(mg/kg)

P2O5

(mg/kg)

Ex. cation(cmolc/kg) EC(dS/m)K Ca Mg

심토반전 이전 6.8 44.2 1,077 3.05 6.60 3.90 4.2

시험후3년

심토반전 120cm+암거배수심토반전 120cm심토반전 90cm 깊이 볏짚투여심토반전 90cm심토반전 60cm대조구

6.06.05.45.95.75.7

23.531.426.624.431.041.2

527551502439537835

2.232.462.392.242.622.85

5.606.095.896.015.796.01

2.122.092.132.092.092.12

2.82.52.82.32.83.7

* 시험구 토성 : 사질식양토(SCL), 모래 : 51.4%, 미사 : 23.1%, 점토 : 25.5%

⑥ 신규 유기농경지의 토양유기물 함량 개선을 위한 퇴비 및 풋거름작물의 효과 (지형

진, 2012)

◦신규 개간 유기농경지에서 퇴비는 2000kg/10a을 봄(5월)과 가을(9월) 두 차례에

걸쳐 전층 시비하여 경운하고, 풋거름작물은 퇴비 시용 후 봄에는

네마장황(8kg/10a)을 흩어뿌리기를 실시하고 가을에는 헤어리베치(9kg/10a) 혹은

호밀(18kg/10a)을 흩어뿌리기로 파종하였으며, 그밖에는 일반재배법에 준하여 재배

◦유기자재 투입으로 인한 토양 내의 유기물 함량 농도가 지속으로 증가

- 토양유기물 함량은 최초 약 0.89%에서 17개월 후 약 1.81%까지 지속적으로 증가

하여 밭 토양 적정범위인 2.0~3.0%의 근접함

- 13 -

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2012년 5월 2012년 9월 2012년 10월 2013년 4월 2013년 6월 2013년 8월 2013년 10월

OM

(%)

화학비료+옥수수

퇴비.네마장황+퇴비.호밀

퇴비.네마장황+퇴비.헤어리베치

대조구

그림 11. 신규 유기농경지에 퇴비 및 풋거름작물 처리에 따른 유기물 함량 변화

마. 토양물리성

토양의 경반층(쟁기바닥층) 생성여부나 토양입단(떼알구조) 형성정도는 토양 배수나

작물생육에 중요한 요인인데, 경반층이 있을 경우 심토파쇄 등을 통해 물리성을

개선해주고, 유기물의 지속적인 투입을 통해 토양입단 형성을 촉진하도록 해야 한다.

토양이 과도하게 젖었을 때에 과도한 경운을 할 경우에는 쉽게 토양입단을 파괴하기

때문에 자제해야 한다.

표 8. 토양구조의 구분(DEFRA,2006)

좋은 토양구조의 징표나쁜 토양 구조의 징포

양토-식질토양 사질토양

ㅇ흙덩어리 크기가 작음

ㅇ젖었을 때 쉽게 파쇄됨

ㅇ전반적으로 잘 부서짐

ㅇ공극이 많음

ㅇ뿌리의 침투가 좋음

ㅇ지렁이가 많음

ㅇ주로 큰 흙덩어리임

ㅇ흙덩어리의 파쇄가 어려움

ㅇ흙덩어리의 표면이 매끄러움

ㅇ뿌리의 침투가 나쁘고 작물 잔재가

잘 썩지 않음

ㅇ지렁이가 적고, 경반층이 있음

ㅇ수평으로 갈라짐

ㅇ얼룩덜룩한 오렌지 회색 빛깔이

나고 유황 냄새가 남

ㅇ응집력이 부족함

ㅇ토양표면에 피각화 현상이

발생

ㅇ작물 잔사가 잘 썩지 않음

ㅇ딱딱하게 다져진 답압화된

층이 있음

ㅇ뿌리의 침투가 나쁨

- 14 -

① 유기농업 재배지 토양의 물리성 (조현준, 2008)

◦유기농 논은 인근 관행농 논에 비해 토양 물리성(용적밀도, 공극률, 경도, 입단)이

개선되었고, 특히 토양 물리성 중 떼알구조인 입단형성(대입단)에 기여하였음

표 9. 유기재배 및 인근 관행재배 논 토양의 물리성 비교

구분근권심(cm)

용적밀도(Mg m-3)

내수성입단(%)

소형판침하량

(cm/500N)

경도(MPa)

유기농인근(관행)상대지수

13.112.61.04

1.261.281.02

62.651.41.22

2.11.81.17

0.180.231.28

효과 ○ ○ ● ○ ●

* ● 매우우수(>1.20), ○ 우수(1.10±0.10), △ 변동없음(1.05±0.05), x 악화(<1.00)

◦유기농 시설재배 토양은 인근 관행농 시설재배 토양에 비해 용적밀도, 공극률,

경도는 양호한 반면, 입단(떼알구조)은 낮기 때문에 입단 개선을 위하여 시설하우스

내 환경의 극단적인 과습·건조, 고·저온 및 잦은 경운을 피해야함.

◦유기재배 밭 토양에서는 인근 관행재배 밭 토양에 비하여 입단, 경도 등 토양

물리성이 양호하였음

표 10. 시설 및 노지 밭토양에서 유기재배 및 관행재배 농경지의 토양물리성 비교

토지이용 구분근권심(cm)

용적밀도(Mg m-3)

내수성입단(%)

소형판침하량

(cm/500N)

경도(MPa)

밭

유기농인근(관행)상대지수

13.912.71.09

1.061.211.14

36.726.81.37

3.62.61.38

0.110.161.45

효과 ○ ○ ● ● ●

시설하우스

유기농인근(관행)상대지수

17.214.01.23

1.081.151.06

28.029.50.95

4.43.41.29

0.090.151.67

효과 ● ○ × ● ●

* ● 매우우수(>1.20), ○ 우수(1.10±0.10), △ 변동없음(1.05±0.05), x 악화(<1.00)

② 참다래 과원에서 심토파쇄에 의한 토양물리성과 품질향상 (조윤섭, 2012)

◦참다래 유기재배 전환 과원(미사질양토)에서 소형 심토파쇄기를 이용하여

60～70cm 간격에 60cm 깊이로 공기압을 분출(순간 폭기량 20리터)시켜

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토양조직을 파쇄하면 토양 물리성이 개선

- 공극률은 28∼33% 증가하고, 과중도 6∼7% 증가

* 2월 중순 심토파쇄 후 이듬해 9월초 토양경도 측정

그림 12. 심토파쇄에 따른 토양 경도(18개월 후) 및 연차별 과중

표 11. 심토파쇄 후 시간경과에 따라 향상된 공극율(%)

구분 7개월 후 14개월 후 18개월 후

공극율 증가율(%) 25 33 28

③ 무경운 콩 유기재배시 풋거름 작물을 활용한 토양물리성 개선 및 잡초발생 경감효

과 (조정래, 2016)

◦유기농 콩 무경운 재배 시 풋거름 작물 활용으로 토양물리성을 개선하고

잡초발생을 억제하며 적정 수량을 확보

◦무경운 유기농 콩 재배시 풋거름 작물 호밀은

10월에 12kg/10a, 헤어리베치는 9월말까지

15kg/10a을 무경운 파종하여 이듬해 5월에

예취 피복하고 콩을 무경운 파종 또는 정식

◦콩 무경운 재배 시 풋거름 작물 활용으로

대입단율이 증가하고 물리성이 향상되며 콩

생육중기까지 잡초억제율 80%를 유지

그림 13. 호밀의 잡초억제 효과

- 16 -

④ 풋거름 작물로 보리를 활용한 논 토양 지력 증진 (호남농업연구소, 2008)

◦보리가 출수한 후 10일째에 토양에 환원하여 경운 로타리 작업을 하고, 논에 물을

대고 충분히 부숙시킨 다음 토양을 검정하여 벼를 재배하면 토양의 물리·화학성이

개선되어 수량이 증가

표 12. 풋거름 작물로 보리를 재배하여 토양에 환원한 후 토양 심토의 물리성 변화

구분작토심(cm)

경도(mm)

용적밀도(Mg m-3)

공극률(%)

3상(%)

고상 액상 기상

관행보리환원

11.512.5

19.816.5

1.5981.360

39.748.7

60.351.3

39.642.4

0.16.3

⑤ 시설고추 무경운 재배에 따른 토양 물리성 개선 효과 (양승구, 2012)

◦유기농업으로 시설고추를 무경운으로 재배하는 방법은 기존에 고추를 재배했던

이랑과 고랑은 그대로 놓아둔 채 경운하지 않고, 밑거름으로 유기질 비료를 두둑

표면에 뿌려주고 고추를 정식하여 재배

◦무경운 재배시 심토의 토양 공극율이 증가하고, 표토와 심토의 편차가 감소

그림 14. 경운방법별 표토와 심토의 공극률(%)

토양생물 관리 지렁이부터 박테리아에 이르기까지 광범위한 토양생물들은 양분의 순환, 토양 구조의

발달과 병해충 관리에 있어 중요한 역할을 한다. 토양 내 생물의 다양성과 활성도를

- 17 -

증대시키기 위해서는 좋은 토양 구조를 만들고, 먹이가 되는 유기물을 제공하는 것이

중요하다. 유기농업에서는 질소고정 박테리아나 균근과 같은 미생물이 중요한 역할을

하는데 그들의 생육을 촉진하기 위한 윤작을 실천하거나 적절한 토양관리법을 알아

두어야 한다.

다양한 토양생물 활동은 농업생산에 유익하기 때문에 유기농업에서는 토양생물의

활동을 촉진하는데 중점을 두고 있지만, 아직 토양 내 미소동물이나 미생물의 기능에

대해서는 과학적으로 밝혀지지 않은 부분이 많다. 토양 미소동물의 활동 및 밀도는

가축분뇨, 식물잔사, 풋거름 작물과 같은 유기물을 공급하거나 무경운 재배를 통해서

증가시킬 수 있다.

질소고정균은 콩과식물과의 공생을 통해 작물에 질소를 공급한다. 인(P)이나 칼륨(K)

을 공급하는 것은 질소고정 생물의 활동을 촉진하지만, 질소가 많은 유기물 공급은

질소고정균의 질소 고정력을 위축시킬 수 있다.

균근(Mycorrhizae)은 여러 가지 작물들과 공생관계를 형성하고 식물의 양분흡수를

돕는다. 이때, 인(P)의 공급은 균근의 활동을 억제하는 반면, 칼륨(K)의 공급은 그들의

활동을 촉진한다. 퇴비 추출액과 같은 특정한 종류의 액비공급으로 이러한 미생물의

활동을 촉진할 수도 있다. 최근 연구결과에 의하면 풋거름 작물을 재배하여 토양에

환원하면 토양 미생물의 밀도가 증가하고, 글로말린(Glomalin)이라는 토양입단을

촉진하는 물질이 증가한다는 결과가 있다. 글로말린은 균근이라는 미생물에서

분비하는 물질로 토양입단 형성을 촉진한다고 알려져 있다.

① 시설재배지 유기물 함량별 미생물체량 변화 (서장선, 2004)

◦시설재배지 유기물 함량 증가에 따라 미생물체량이 현저히 증가하여 미생물 활동

촉진

표 13. 시설재배지 유기물 함량별 미생물체량 변화

유기물함량(g/kg) 미생물체량(mg/kg) 시료수(n)

41~5031~4021~3011~201~10

416 a286 bc253 bc224 bc156 c

59871045411

② 논과 밭 토양에서의 유기물 함량과 미생물체량과의 관계 (이영한, 2006)

◦논 및 밭 토양에서 유기물 함량이 증가할수록 토양 미생물체량이 증가하였고, 토양

중 유기물 분해와 관련이 있는 효소활성(탈수소효소)도 증가하여 토양의 생물학적

성질이 개선

- 18 -

그림 15. 논 토양 유기물 함량에 따른 토양 미생물체량 및 탈수소효소 활성

그림 16. 밭 토양 유기물 함량에 따른 토양 미생물체 탄소함량

③ 풋거름 환원 논의 물리성 개선 지표로서 활용 가능한 ‘글로말린’ 함량 (성기영,

2008)

◦논에서 녹비를 2.0ton/10a 이상 3년 연속 환원하고 벼 재배를 할 경우, 글로말린

함량이 높아지고 토양물리성이 개선

◦글로말린 함량과 공극률과의 상관계수는 r=0.9927**로 고도의 상관성이 있음

◦글로말린은 공극률 등 토양물리성 개선의 원인물질로 알려져 있으며, 헤어리베치

풋거름을 토양에 환원함으로서 미생물(균근균)의 활동이 촉진되어 토양의 물리성을

개선

- 19 -

그림 17. 토양중 글로말린 함량 변화

표 14. 풋거름(녹비) 환원량 별 토양물리성 변화

녹비 환원량(톤/10a)

고상(%) 액상(%) 기상(%) 공극률(%)공극밀도(g/cm3)

2.31.0

45.148.2

43.543.1

11.48.7

54.951.8

1.201.28

관행 48.4 45.3 6.3 51.6 1.28

* 헤어리베치 생장성기(5.13) 글로말린 함량과 공극율의 상관계수 r=0.9927**

④ 풋거름작물 및 초화류 동반작물 재배지 조성에 따른 유기농경지 유용생물 밀도 증

가 (박종호, 2016)

◦유기 과수원내에 두과 풋거름작물(헤어리베치, 크림손크로버)을 피복작물로

재배하거나 밭 경작지에 근접한 폭 6m의 공간으로 초화류식물(메밀, 헤어리베치,

알파파, 백일홍, 수레국화, 유채 등)을 파종하여 생태적 보상공간을 조성

◦토양 내 지렁이 밀도는 관행재배 감귤원보다 유기재배 감귤원에서 높았고, 일반

초생재배구 보다 두과 풋거름작물 피복재배구에서 높았음

- (일반 초생재배) 20.3마리, (크림손클러버 재배) 36.0마리

◦포식성 천적의 밀도는 초화류 재배구에서 가장 높았고(66마리), 초화류와의 거리가

가까울수록 높았음

- 20 -

헤어리베치재배구 34.5

크림손재배구 36.0

일반초생재배구 20.3

관행재배구 13.0

초화류와거리

포식성천적

초화류재배구 66

5m 1910m 1520m 11

과원내 크림슨크로버재배 지렁이 발생밀도 노지 초화류재배구 조성 초화류재배시 천적밀도

그림 18. 풋거름작물 및 초화류 재배지 조성에 따른 유용생물 밀도

⑤ 시설고추 무경운 유기재배시 토양생물에 미치는 효과 (양승구, 2009)

◦토양 중 서식하는 미소동물은 관행 경운재배에 비하여 무경운 유기재배시 종수 및

개체수가 많았음

◦수량은 관행 경운재배에 비하여 시설고추 무경운 유기재배시 약 2% 감소한 반면

특품 비율은 약 15% 증가하였고, 경영비는 약 14% 감소하였음

표 15. 경운 방법별 미소동물의 밀도

구 분 경운 무경운 무경운 3년차

토양내 미소동물 5종 39개체 6종 38개체 9종 49개체

함정트랩 포획 미소동물 8종 97개체 10종 101개체 9종 104개체

이상에서 유기농경지에서 토양관리에 대한 기본적인 사항과 함께 그동안 개발된 연

구결과에 대하여 요약을 해 보았다. 앞으로 유기농경지 토양관리에 대하여 농촌진흥기

관과 대학 및 외국에서 연구한 결과들을 요약하여 계속 보완할 것이며, 유기농 토양관

리 및 양분관리 측면에서 가장 핵심이라 할 수 있는 유기물 활용 분야와 풋거름 작물,

경운방법 및 작부체계, 토양개량 유기농자재 등은 각각 별도로 게시할 예정이다. 또한

병해충 및 잡초 관리 등을 포함한 유기농업 기술 분야별로 매달 2～3회에 걸쳐 지속적

으로 농사로(www.nongsaro.go.kr)를 통하여 게시함으로서 영농에 참고할 수 있도록 제

공할 예정이다.

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참고자료

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논토양 유기물함량에 따른 토양 미생물체량 및 탈수소효소 활성 예측.

경남농업기술원, 농업과학기술원