수경재배(Hydroponics)
토양 대신에 물이나 배지에 생육에 필요한 무기양분을 녹인 배양액을 공급하면서 작물을 재배하는 방식
수경재배는 토양(흙) 없이 물을 이용하여 작물을 재배하는 방식과 이에 필요한 모든 기술.
수경재배를 하면 월-E가 식물을 가져올 필요가 없다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
고형재배 방식
인공배지를 사용하여 거기에 작물을 기르는 방식.
배지는 크게 무기물 배지/유기물 배지로 나뉜다.
무기물 배지
펄라이트(pearlite) 배지
진주암 원석을 고온에 구운 인공토양
| 장점 | 단점 |
| 밀도가 낮아 가볍고, 통기성,배수성이 좋음 한번 쓰고 소독하면 재사용 가능 환경오염이 없어 자유롭게 폐기 |
쉽게 파편이 생기고 가루가 날림 양이온 치환능력이 거의 없어 영양분을 100% 양액 공급 |
암면 배지
여러 화성암을 용해하여 공기를 주입하면 광물 섬유가 된다.
이 섬유질을 압축한 배지
| 장점 | 단점 |
| 형태 고정이 되어 있어 따로 베드가 필요없음 병원균이 생겨도 쉽게 교체가 가능한 단순 구조에 적합 적당한 수분, 공기 함유 -> 뿌리 활착에 최적 |
뿌리온도가 기온과 햇빛에 큰 영향을 받음 사람 피부와 호흡기에 안 좋음(광물성 가루) |
유기물 배지
코코피트(cocopite) 배지
코코넛 기름 착유 후 남은 찌꺼기의 섬유질로 만든 배지
| 장점 | 단점 |
| 뛰어난 보습성, 통기성 유기물이므로 환경오명 x |
일부 저품질 제품군이 염류를 많이 포함하여 작물생장에 장애 -> 종자 정식하기 전에 포수하여 염류를 씻어야 함 |
비고형재배 방식
배지를 사용하지 않고 양액만으로 기르는 방식.
둘 다 쓰는 혼합방식도 크게는 비고형재배로 분류한다.
혼합방식에서도 양액이 없으면 안되기 때문이다.
- 담액식 수경재배 (Water culture)
- 박막식 수경재배 (N.F.T.)
- 분무식 수경재배 (Aeroponics)
- 점적식 수경재배 (Drip system)
- 밀물썰물식 수경재배(Ebb and Flow System)
담액식 수경재배 (Water culture)
가장 단순하고 고전적인 방식
뿌리가 배양액 속에 담겨져 있다.
지상부는 베드 위에서 가꾸는 방식
산소 공급 방법에 따른 종류
- 유동식
- 액면저하식
- 통기식
- 탱크방식: 펌프순환을 이용한다.
급액관 -> 재배베드-> 만약, 일정한 수위를 넘는 경우 -> 배액관 -> 다시 탱크로 - 무탱크 방식
배양액이 베드와 베드 사이를 이동하게 만드는 방식
| 장점 | 단점 |
| 베드 내에 상당한 양의 배양액이 유지 뿌리 주변 쪽 양액의 온도변화가 작음 배양액의 온도 만을 조절해 뿌리 온도를 쉽게 관리 배양액의 농도, 조성, 산성도를 안정적으로 관리 정전 또는 고장 등에도 식물이 쉽게 피해x |
탱크나 베드의 부피가 큼 순환식이므로 토양을 통하는 전염병이 발생하면 전체가 피해 뿌리 산소 공급이 물(H20)에 녹아있는 산소(o2)에만 의존 |
박막식 수경재배 (N.F.T.)
파이프 내에 배양액을 조금씩 흘려보내 재배하는 방법.
뿌리에 산소가 충분히 공급될 수 있도록 배양액이 계속 순환하며
뿌리 사이를 흐르는 양액이 얇은 막을 형성해야한다(이름의 유래이기도 함)
영국의 온실재배연구소에서 개발되었다.
구조
- 베드 : 1/60~80 정도의 경사도를 가지게 설치
- 양액 탱크 : 양액이 얇은 막을 형성할 수 있도록 펌프의 공급량을 조절
- 급배액장치
| 장점 | 단점 |
| 양액의 사용이 훨씬 절약적 배양액이 계속 순환하므로 수분부족과 산소부족을 쉽게 해결 설치비용이 적고 설비과 관리 작업이 간단 |
최소한의 양액만이 투입-> 외기온도의 변화에 매우 민감 사용되는 양액의 양이 작은만큼 자주 배양액 관리 항상 펌프가 작동해야하는 전기의존. 정전 시 식물에 큰 피해 |
분무식 수경재배 (Aeroponics)
뿌리가 공중에 매달려 있는 상태에서 배양액을 뿌리로 분사하여 재배하는 방식
담액식의 뿌리 산소 공급 문제 해결을 위해 고안됨.
빛을 차단한 베드 내에 배양액을 간헐적으로 뿌리에 분무 -> 뿌리에 충분한 산소가 공급
따라서 실내 밀식 재배가 가능해진다.
| 장점 | 단점 |
| 산소 부족이 일어나지 않음 -> 다른 방식에 비해 생육이 빠름 다른 방식과 다르게 밀식 재배가 가능 담액식 수경재배에서 발생하는 뿌리 부분 산소의 부족을 극복 |
최적의 분무 알갱이를 만들기 위해서는 고압 분무 방식을 고수->초기 시설비가 많이 소요 뿌리가 항상 공기에 노출 -> 뿌리가 외부 온도에 큰 영향을 받음 양액 성분이 쌓여서 양액 분무 노즐이 쉽게 막힘. -> 보수하는데 노력이 소모 펌프의 전기의존 -> 정전시 작물이 큰 피해 분무 방식 -> 병균의 확산이 빠르다. |
점적식 수경재배 (Drip system)
양액 탱크에서 펌프를 이용해 일정 시간 마다 약간의 양액을 각 작물에 흘려보내주는 방식
펌프는 미리 설정된 타이머를 통해 작동(자동)
가장 일반적인 토경재배와 유사.
물(양액)을 펌프를 이용해 조금씩 흘려준다는 점만이 다르다.
점적식 관수는 2가지 중 선택 가능
- 흘러나온 양액을 그대로 버리기( 일회성 양액)
- 회수해서 다시 사용(다회성 양액)
대한민국의 많은 하우스 토마토와 파프리카 재배농가에서는 일회성 양액을 이용한 점적식 수경재배를 사용
| 장점 | 단점 |
| 물 사용을 최적으로 맞춤 골고루 영양 공급과 뿌리 통기(aeration)가 이루어짐. 정전 시 작물이 즉시 피해를 보지는 않는다. 합리적인 가격으로 시스템 구축 가능 작은 작물부터 큰 작물까지 다양한 작물 재배 가능 |
비용문제로 폐양액을 재사용하지 않고 흘려보내면 환경오염 고농도의 질소영양분은 강으로 흘러들어가 부영양화를 일으키는 원인 전기에 의존하여 작동 -> 장기적인 전기공급 중단은 문제를 일으킴. 영양 미네랄 축적 등이 관 막힘을 유발 |
재배가능 식물 (종자에 따라 다르니 꼭 확인)
- 상추 (Lettuce)
- 양파 (onions)
- 리크 (Leeks)
- 완두콩 (green Peas)
- 멜론 (melons)
- 토마토 (tomatoes)
- 오이 (cucumbers)
- 무 (Radishes)
- 애호박 (Zucchini)
- 딸기(Strawberries)
- 호박(Pumkins)
- 허브(Herbs)
밀물썰물식 수경재배(Ebb and Flow System)
ebb and flow 또는 flood and drain 이라고 한다. 밀물과 썰물처럼 물을 넣다 뺐다하는 방식.
펌프를 이용해서 일정 시간 마다 의 물을 퍼올림 -> 만약, 재배통에 물이 다 차면 -> 타이머가 작동을 멈춤; 배수관을 통해 물이 조금씩 양액통으로 다시 떨어짐 -> 수위가 낮아짐;뿌리가 공기중에 노출;뿌리가 호흡
ebb and flow 방식은 점적식 시스템과 비슷한 특징을 가지고 있다.
구조
- 타이머와 수중 펌프
- 재배통
- 양액 탱크
| 장점 | 단점 |
| 단순한 구조로 인해 제작이 간편하고 관리가 무척 쉬움 타이머만 설정해 놓으면 알아서 식물에 물을 주는 자동 관리에 가까운 시스템 뿌리 호흡을 물 빠짐으로 해결 넘친 양액은 다시 회수하는 폐쇄식-> 점적식과 달리 환경문제에서 자유로움 |
모든 개체가 동일한 양의 양액을 공급받음(영양 불균등으로 이어질 수 있다) |
결론
다양한 수경재배 방식이 있지만 역시 기를 식물과 환경 등을 매우 구체적으로 고려해서 결정해야 최적의 재배 결과를 얻을 수 있다. 농사는 원래 손이 많이 간다.
산림청에 좋은 자료가 많다.