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ISSN : 2288-0992(Print)
ISSN : 2288-100X(Online)
Protected Horticulture and Plant Factory Vol.21 No.4 pp.362-371
DOI : https://doi.org/10.12791/KSBEC.2012.21.4.362

국내에서 식물공장용 배지 재료로 유통되는 피트모스와 코이어 더스트의 물리·화학적 특성

신보경1, 손정익2, 최종명1*
1충남대학교 농업생명과학대학 원예학과, 2서울대학교 농업생명과학대학 원예학과
유기 배지재료로써 국내에서 유통되는 피트모스와코이어 더스트의 물리·화학적 특성을 분석하여 식물공장용 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 얻기 위하여본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 캐나다, 리투아니아, 라트비아로부터 수입되는 피트모스 6점과 인도, 스리랑카, 베트남으로부터 수입되는 코이어더스트 10점을 확보한 후 물리적 특성과 화학적 특성을 분석하고 비교하였다. 공극률에서 피트모스가 평균±표준편차가 79.6 ± 5.04%로써 83.6 ± 6.18인 코이어더스트 보다 낮았으며, 용기용수량은 피트모스가 평균69.9 ± 10.17%이고 코이어 더스트는 65.9 ± 3.46으로피트모스의 보수성이 코이어 더스트 보다 높았지만 종류별 차이가 컸다. 기상률은 4종류의 피트모스가 10%이하로 측정되었지만 코이어 더스트는 12~26% 의 범위로 피트모스보다 월등히 높았다. 조사한 6종류의 피트모스는 쉽게 흡수할 수 있는 수분(easily availablewater, EAW)이 18~22%의 범위였던 반면 코이어 더스트는 11~16%로 측정되었고 1점을 제외한 9점이11~13%의 범위로 측정되어 매우 낮았다. 완충수(buffering water)도 피트모스가 9~13%의 범위였지만9점의 코이어 더스트가 5.5~7.5%로 측정되어 정확한물 관리가 필요함을 나타내고 있다. 화학적 특성에서피트모스는 pH가 3.46~4.17인 강산성물질이었고, 전기전도도(EC)는 분석한 6점 중 5점이 0.137~0.254dS ·m−1로 측정되었다. 코이어 더스트의 pH는 5.31~6.48인 약산성 물질이었으며, EC는 평균±표준편차가0.563 ± 0.83dS · m−1로 피트모스 보다 월등히 높고 종류 간 차이가 큼을 나타내고 있다. 양이온교환용량(CEC)은 코이어 더스트가 피트모스보다 약 3~4배 가량 낮았다. 코이어 더스트가 피트모스 보다 NO3-N와P2O5-P의 함량이 높았고, NH4-N 함량이 낮았지만 K와 Na 함량은 월등히 높아 전기전도도가 높아진 원인이 되었다고 판단하였다. 피트모스와 코이어 더스트의온수추출물은 각각 6.67~16.37% 및 30.0~65.1%, 알칼리 추출물은 0~38% 및 23.1~70.3%였고 생장억제물질 함량이 코이어 더스트에서 높을 수 있음을 의미하고 있다.

Physico·chemical Properties of Peatmoss and Coir Dust Currently Used as Root Medium Components for Crop Production in Korean Plant Factories

Jong Myung Choi1*, Bo Kyoung Shin1, Jung Eek Son2
1Department of Horticulture, College of Agriculture, Chungnam National University
2Department of Plant Science and Research Institute for Agriculture and Life Science,
Seoul National University
Received September 20, 2012, Revised October 9, 2012, Accepted November 28, 2012

Abstract

Objective of this research was to secure the information on physical and chemical properties ofpeatmoss and coir dust. To achieve this, 6 kinds of peatmoss and 10 kinds of coir dust currently used in thecountry as the root medium components in plant factories were collected and analysed. The mean ± standarddeviation (SD) of total porosity and container capacity in peatmoss and coir dust were 79.6 ± 5.04 and83.6 ± 6.18%, and 69.9 ± 10.17 and 65.9 ± 3.46%, respectively. These indicate that peatmoss has higherwater holding capacity than coir dust and the characteristics are highly varied among peatmoss. The 4 out of5 kinds of peatmoss had lower than 10%, but coir dust had 12~26%, of air-filled porosity. The percentage ofeasily available water and buffering water in peatmoss and coir dust was 18~22 and 11~16% and 9~13 and5.5~7.5%, respectively. These results indicate that precise irrigation is required when coir dust is used as theroot medium. The ranges of pH and electrical conductivity (EC) were 3.46~4.17 and 0.137~0.253 dS · m−1in peatmoss and 5.31~6.48 and 0.250~0.1.580 dS · m−1 in coir dust. However, 0.563 ± 0.83 dS · m−1 inmean ± SD of coir dust EC indicates that it is higher than that of peatmoss, and the coir dust are highly variedin EC. The cation exchange capacity of peatmoss was 3 to 4 times as high as that of coir dust. The coirdust had higher NO3 and PO4 and lower NH4 than peatmoss. The K and Na concentrations in coir dust wereextremely high indicating that these ions caused the rising in EC. The percentage of hot water and alkaliextracts of peatmoss were 6.67~16.37 and 0~38%, whereas those of coir dust were 30.0~65.1 and23.1~70.3%. These results mean that possible existence of growth inhibiting materials in coir dust.

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서 론

 국내의 식물공장에서 작물 생산을 위한 배지로써 피트모스와 코이어 더스트의 이용량이 증가하는 추세이다. 피트모스의 경우 과거에는 주로 캐나다산이 수입되었지만 운송비로 인한 가격상승으로 인해 최근에는 리투아니아나 라트비아 등 유럽산의 수입량이 증가하고 있다. 코이어 더스트의 경우 과거에는 대부분 스리랑카산이 국내로 수입되었지만 우리 나라 뿐만 아니라 유럽으로부터의 수입 요구량이 많아 스리랑카의 생산량이 이를 충족시키지 못하고 있다. 따라서 국내의 업체들은 코이어 더스트의 수입을 스리랑카, 인도, 및 베트남 등으로 다변화시키고 있으며 최근에는 필리핀까지 국내의 업체가 진출하고 있는 상황이다(미발표된 자료).

 피트모스나 코이어 더스트는 물질 내부에 많은 미세공극을 보유하여 보수성이 매우 높은 물질이며 건물중 기준으로 대략 10배 정도의 물을 보유할 수 있다. 따라서 작물의 종류나 재배방법에 따라 이들 두 종류 물질이 이용되거나 이들 유기물을 60~90%의 비율로 조절하고 펄라이트 등의 무기물을 30~40% 정도 혼합하여 물리 및 화학성을 작물 재배에 적합하도록 조절한다. 혼합배지의 보수성을 향상시키기 위한 주된 목적으로 이용된다(Nelson, 2003).

 그러나 피트모스는 원산지에 따라 부숙 정도, 입도분포, 무기물 함량 등 물질 자체의 특성이 다르다. 코이어 더스트는 각 생산국 별로 가공방법, 생산시기의 기후 조건, 그리고 인프라 등 생산환경에 차이가 크며, 결국 국내에 수입된 코이어 더스트의 품질이 생산국 별로 차이가 있고, 동일한 국가에서 수입된 경우에도 수입원에 따라 생산자가 다르므로 품질의 차이가 크다. 이로 인해 혼합배지로 조제된 이후에 작물 생육에 미치는 영향의 차이가 있지만 관련 연구가 충분히 수행되지 않았다(Choi 등, 2009).

 그러므로 국내에서 혼합배지 재료로 유통되는 유기물질인 피트모스와 코이어 더스트를 확보한 후 물리·화학적 특성을 구명하여 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 제시하고자 본 연구를 수행하였다.

재료 및 방법

1. 배지재료

 본 연구를 위해 국내에서 유통되는 각종 피트모스를 수집하였는데 Latagro(P1: Imported from Latvia, Shinsung Mineral Co., Ltd. Jincheon, Korea), Mixca (P2: Imported from Estonia, Kims Trade Company, Seoul, Korea), Sungro(P3: Imported from Canada, Sungro Agricultural Consulting, Yangjoo, Korea), Klasmann(P4: Imported from Lithuania, Planutri, Inc., Seoul), Tref(P5: Imported from Latvia, Sungro Agricultural Consulting, Yangjoo, Korea), 및 Peltracom (P6: Imported from Latvia, Punong Co., Ltd. Kyeongju, Korea) 으로 총 6점을 확보하였다. 코이어 더스트는 대부분 동남아시아 지역에서 수입된 것이었 으며 Nelson(CD1: Imported from India, Shinsung Mineral Co., Ltd. Jincheon, Korea), Delmege 1 (CD2: Imported from India, Monsanto Korea, Inc. Seoul, Korea), Delmege 2(CD3: Imported from India, Monsanto Korea, Inc. Seoul, Korea), Brown (CD4: Imported from Sri lanka, Punong Co., Ltd. Kyeongju, Korea), Yeaeun(CD5: Imported from India, Yeaeun Co., Ltd. Seoul Korea), Covina(CD6: Imported from Vietnam, Personal Import, No importing agent), Tamilradoo(CD7: Imported from India, Personal Import, No importing agent), Toplant(CD8: Imported from India, Personal Import, No importing agent), Parker(CD9: Imported from India, Personal Import, No importing agent), 및 Hanuman (CD10: Imported from India, Seoul Bio Co., Ltd. Eumseong, Korea) 으로 총 10점을 실험재료로 이용하였다.

2. 물리적 특성 측정

 수집된 두 종류 물질의 입도분포를 Choi 등(1999)의 방법에 준하여 조사하였는데 ROTAP-II sieve shaker(Model A.S.T.M.E-11, Fisher Scientific Co, USA)를 사용하였고, 이용된 체(sieve)는 미국 표준규격(American standard) 번호 3 1/2(직경 5.6mM), 7(2.8mM), 14(1.0mM), 25(710μm), 45(355μm), 100(150μm) 및 140(106μm)였다.

 피트모스와 코이어 더스트는 수송비를 절감하기 위해 건조 후 피트모스는 2~3 : 1, 코이어 더스트는 4 : 1로 압축된 상태에서 국내로 수입되었다. 수집한 피트모스와 코이어 더스트는 적당량의 물을 첨가하여 복원시켰다. 복원 후 작물 재배에 적합한 수분함량을 갖도록 증류수를 첨가하고 밀봉한 상태에서 48시간을 기다려 배지 내 수분이 평형상태에 도달하였다고 판단된 다음 물리성 측정을 하였다. 이 후 Choi 등(1997)의 방법에 준해 높이 및 직경 7.62cm, 그리고 내부용적 347.5mL인 알루미늄 실린더를 이용하여 공극률(total porosity), 기상률(air-filled porosity), 용기용수량(container capacity)과 가비중(bulk density)를 측정하였다. 또한 sand box(Model Eijkelkamp 08.27, The Netherlands)를 사용하여 장력변화에 따른 보수량 변화를 측정하였고, 쉽게 흡수 할 수 있는 수분(4.903KPa 보다 낮은 장력하에 존재하는 수분, easily available water, EAW)과 완충수분(4.903~9.806KPa 장력 하에 존재하는 수분, buffering water, BW)의 양을 계산하였다(Milks, 1989; Wallach, 1992).

3. 화학적 특성 분석

 유기재료의 pH 및 EC는 포화추출법(saturated paste method, Warncke, 1986)으로 측정하였고, 양이온교환용량은 ammonium acetate(pH 7.0) 방법(Hendershot 등, 1993)으로 분석하였다. 치환성 양이온 함량은 양이온교환용량 분석을 위해 NH4OAc로 치환시킨 용액 속에 존재하는 양이온의 양을 원자흡광분석계(atomic absorption/flame emission spectrophotometer, Model 680, Shimazu, Japan)로 분석하였다(Hendershot 등, 1993). NH4-N, NO3-N, 및 P2O5 은 라만분광광도계(Raman spectrophotometry, Oprtizen 2120UV, Mecasys, Korea)로 분석하였다.

 배지 재료 속에 포함된 식물 생장 저해물질은 TAPPI표준법(1975)에 준해 회분함량, 냉수 추출물, 온수 추출물 및 알칼리 추출물의 양을 정량함으로써 간접적으로 측정하였다. 냉수추출물에는 불가용성 탄수화물, 탄닌, 배당체 등이 포함되고, 온수추출물에는 냉수추출물 보다 양이 많은 불가용성 탄수화물, 탄닌, 배당체 등이 포함된다. 또한 알칼리추출물에는 냉수 및 온수추출에서 포함되는 모든 물질과 함께, 폴리페놀류, 저분자 리그닌, 수지산 및 유지 등이 추출된다고 보고 되었으며, TAPPI법에 근거하여 추출 방법의 적용과 추출된 물질의 종류를 판단하였다.

4. 통계처리 방법

 두 종류 유기물의 물리·화학적 특성을 분석한 후 CoStat 프로그램(Monterey, California)를 사용하여 표준편차를 구한 후 각각의 그림에 나타내었다. 또한 국내에서 유통되는 피트모스와 코이어 더스트는 원산지별 또는 생산방법에 따라 물리·화학성의 차이가 크며 실제 작물 재배에 이용할 때 선택기준이 모호하다. 따라서 이와 같은 점을 고려하여 평균값을 기준으로 50%와 90%에 포함되는 범위를 각각의 그림에 임의로 나타내었다.

결 과

1. 물리적 특성

 캐나다, 리투아니아 및 라트비아로부터 수입되어 국내에서 유통되는 6종류 피트모스의 입도분포를 조사한 결과 710μm 이상의 직경을 갖는 입자의 비율이 P5와 P2는 각각 60.5%와 61.7%였다. P1, P4 및 P6은 각각 59.7%, 53.8% 및 50.3%였고, P3는 26.6%로 조사되어 가장 비율이 낮았다. 입경분포의 비율을 고려할 때 P1와 P5는 150μm 이상의 6종류 체에 통과한 비율이 비교적 균일하였지만, P3는 1.40mm~150μm 사이에 대부분의 입자가 분포하여 차이가 있었다. 코이어 더스트는 710μm 이상의 비율이 C8에서 78.4%로 가장 높았고, C9도 71.8%로 조사되어 비교적 높음을 알 수 있었다. 710μm 이상의 입경을 갖는 비율이 C2, C6 및 C4는 각각 56.7%, 55.4% 그리고 56.1% 로 조사되어 보수성이 우수한 반면 토양통기성이 불량할 것으로 예상되었다. 수집한 10종류의 코이어 더스트는 대부분 입경이 355~280μm 사이에 분포하여 피트모스에 비해 입경의 균일성이 높았다(Fig. 1).

Fig. 1. Particle size distribution of various peatmosses and coir dusts (P1: Latagro, P2: Mixca, P3: Sungro, P4: Klasmann, P5: Tref, P6: Peltracom, C1: Nelson, C2: Delmege1, C3: Delmege2, C4: Brown,C5: Yeaeun, C6: Covina, C7: Tamilradoo, C8: Toplant, C9: Parker, C10: Hanuman).

 국내에서 유통되는 피트모스와 코이어 더스트의 공극률을 측정한 결과 평균 79.6% ± 5.04로 측정되었고 (Fig. 2) 코이어 더스트는 83.56% ± 6.18로 측정되었다. 그러나 피트모스의 용기용수량은 69.93% ± 10.17로 62~75%의 범위에 포함되어 피트모스의 종류간 차이가 컸고 평균±표준편차도 69.93% ± 10.17로 종류간 차이가 큼을 반영하고 있다. 평균값을 기준으로 임의로 50% 범위에 포함되는 피트모스의 숫자를 확인한 결과 3종류가 포함되었다. 코이어 더스트의 용기용수량은 평균 65.91% ± 3.46였고, 모든 코이어 더스트가 63~69%의 범위에 포함되어 코이어 더스트의 원산지별 차이가 적음을 확인할 수 있었다. 또한 총 10종류의 코이어 더스트 중 평균값을 기준으로 50% 범위에 6종류가 포함되어 피트모스보다 종류간 차이가 적었다. 피트모스의 기상률은 9.64% ± 10.17로 4종류가 10% 미만으로 측정되었으며, 코이어 더스트는 17.18% ± 7.11로 평균값을 기준으로 50% 범위인 14.9~21.1%의 범위에 6종류가 포함되어 피트모스 보다 기상률이 높았다. 피트모스의 약 0.165g · cm−1 로 측정된 1점을 제외하고 모두 0.11~0.14g · cm−1 의 범위에 포함되어 코이어 더스트의 가비중이 피트모스보다 낮았다.

Fig. 2. The number of samples in given ranges o total pforosity (A and E), container capacity (B and F), air-filled porosity (C and G) and bulk density (D and H) in peatmoss (left) and coir dust (right).

 배지가 보유한 수분 중 용기용수량 1~4.903kPa 사이에 존재하는 쉽게 흡수할 수 있는 수분(easily available water, EAW)은 수집한 피트모스 중 P5가 약 22%로 가장 많았고, P2가 약 17%로 가장 적었다. 4.903~9.806kPa외 장력하에 존재하는 완충수(buffering water, BW)의 양은 P5가 약 13%, 그리고 P1이 9.9%로 측정되었다. 그러나 EAW와 BW의 양에서 피트모스의 종류별 차이가 크지 않았다. 코이어더스트는 C4의 EAW와 BW의 비율이 높고 C9에서 낮았다. 피트모스의 BW가 10~13%의 범위에 포함된반면 코이어 더스트는 5.8~8.2%의 범위에 포함되어 차이가 있었다.

Fig. 3. The percent volume of easily able water (EAW) and buffering water (BW) in various peatmosses and coir dusts (P1: Latagro,P2: Mixca, P3: Sungro, P4: Klasmann,P5: Tref, P6: Peltracom, C1: Nelson, C2: Delmege1, C3: Delmege2, C4: Brown, C5: Yeaeun, C6: Covina, C7: Tamilradoo, C8: Toplant, C9: Parker, C10: Hanuman).

2. 화학적 특성

 국내에서 유통되는 피트모스의 pH는 평균 3.82 ±0.94며 3.46~4.17의 범위에 포함되어 강산성 물질이였고, 코이어 더스트의 pH는 평균 6.01 ± 0.77이며 분석한 10종류 중 9점이 5.38~6.43의 범위에 포함되어 약산성이었으며 개별 코이어 더스트 간 차이가 크지 않았다. 피트모스의 전기전도도(EC)는 0.417dS · m−1 인 1 점을 제외하고 나머지 5 종류의 EC가 0.137~0.254dS ·m−1 로 측정되었다. 그러나 코이어 더스트의 EC 범위는 0.229~1.589dS · m−1 로 종류간 차이가 컸고 평균± 표준편차도 0.563dS · m−1 ± 0.83으로 이와 같은 내용을 반영하고 있다. 피트모스의 양이온교환용량(CEC)은 평균 27.20cmol+ · kg−1±3.59로 24~30cmol+ · kg−1  범위 안에 분포하였고, 코이어 더스트는 평균 10.23cmol+ · kg−1 ± 2.79으로 7~8cmol+ · kg−1 에 속한 1점을 제외한 나머지 9점이 9~12cmol+ · kg−1  범위에 포함되었다. 피트모스와 비교할 때 코이어 더스트의 양이온교환용량이 약 3~4배 가량 낮았고 이는 토양 화학적 완충력이 낮음을 의미한다(Fig. 4).

Fig. 4. The number of samples in given ranges of pH (A and D), electrical conductivity (dS·m−1, B and E), and cation exchange capacity (cmol·kg−1, C and F) in peatmoss (left) and coir dust (right).

 피트모스는 Ca, K, Mg, 및 Na 등 치환성 양이온 함량이 0.0~0.66cmol+ · kg−1 으로 분석되어 매우 낮았지만 코이어 더스트는 다른 치환성 양이온에 비해 K 함량이 많았다(Fig. 5).

Fig. 5. The number of samples in given ranges of concentrations (mg·kg−1) of Ca (A and E), K (B and F), Mg (C and G) and Na (D and H) in peatmoss (left) and coir dust (right).

 피트모스의 NH4- N 함량은 0.60~2.00mg · L−1  범위로 코이어 더스트의 0.20~1.40mg · L−1 보다 많았다. NO3-N 함량도 피트모스는 평균±표준편차가 0.77mg ·L−1 ± 0.27이며 대부분이 0.75~0.95mg · L−1  범위에 포함되었다. 코이어 더스트는 0.85mg · L−1± 0.79이며 1.80~2.00mg · L−1에 포함된 1점을 제외하고 모두 0.4~1.20mg · L−1 범위에 포함되었다. P2O5는 피트모스가 80~170mg · L−1인 반면 코이어 더스트가 100~600mg · L−1로 분석되어 월등히 함량이 많았다(Fig. 6).

Fig. 6. The number of samples in given ranges of concentrations (mg · L−1) of NH4-N (A and D), NO3-N (B and E), and P2O5(C and F) in peatmoss (left) and coir dust (right).

 간접적인 방법으로 생장저해물질 함량을 파악하기 위해 수행한 회분 분석, 냉수추출물, 온수추출물, 알칼리추출물 분석에서 피트모스와 코이어 더스트 모두 회
분 함량이 매우 낮았다. 그러나 피트모스의 냉수추출물이 평균 9.45 ± 9.62%이며 90% 범위가 6.05~18.05%에 포함된 반면, 코이어 더스트는 평균 52.23 ± 24.75%로 90% 범위가 35.53~72.12%에 포함되어 약 8~10배 정도 높았다. 온수추출물의 경우에는 피트모스 6.67~16.4%, 그리고 코이어 더스트 30.0~65.1%의 범위로 분석되었으며 4~6배 정도 높게 불가용성 탄수화물 및 탄닌 등이 추출되었다. 저분자 리그닌, 수지산, 유지 등이 추출되는 알칼리 추출물의 경우 피트모스는 0~38%, 코이어 더스트는 23.1~70.3%가 추출되었다. 본 연구에서 수행한 이상의 결과를 고려할 때 피트모스에 비해 코이어 더스트에 생장을 저해 시킬 수 있는 물질이많이 포함되어 있음을 알수 있었다(Fig. 7).

Fig. 7. The number of samples in given ranges of ash content (%, A and E), cold water extract (%, B and F), hot water extract (%, C and G) and alkali extract (%, D and H) in peatmoss (left) and coir dust (right).

고 찰

 식물 공장용 혼합 배지는 보편적으로 2~3 종류의 유·무기 물질을 조합하여 물리·화학성을 조절하고(Argo, 1998a; Nelson, 2003), 조합된 물질의 화학적특성을 분석하여 그 결과를 기초로 첨가할 비료의 종류와 양을 결정한다(Argo, 1998b; Choi 등, 2009). 물리적 특성을 고려하여 식물 공장용 배지 재료로 적합한 물질을 선발할 때 피트모스는 분석한 6종류 모두 사용 가능한 재료라고 판단하였다. 이와 같이 판단하는 근거는 모든 피트모스의 공극률이 76.5~82.7%의 범위로, 기상률도 6.14~15.4%의 범위에 포함되었기 때문이다. 보편적으로 원예용 배지의 공극률이 85~95% 범위에 포함되며 각 피트모스에 직경이 큰 펄라이트 등의 무기물 재료를 혼합하여 혼합배지를 조제할 경우 목표한 공극률을 충분히 달성할 수 있다고 판단한다(Choi 등, 2009; Fonteno와 Nelson, 1990; Nelson, 2003). 또한 높은 용기용수량이 보수성이 높음을 나타내며 보유한 수분 중 쉽게 이용할 수 있는 영역(1~4.903kPa)과 완충영역(4.903~9.806kPa)의 수분량이 많아 수분 부족에 대응할 수 있는 물리적 완충력이 높고, 수분관리가 비교적 용이한 물질이라고 판단하였다.

 코이어 더스트는 공극률, 기상률, 및 용기용수량의 결과에서 수집한 모든 재료가 수용 가능한 범위에 포함되었다. 그러나 수분장력에 따른 함수량 변화를 고려할 때 쉽게 이용할 수 있는 영역에서 함수량이 급격히 변하는 특징을 가지며, 피트모스보다 완충수의 비율이 낮은 특징을 가졌다. 따라서 피트모스 보다 정밀한 수분관리가 필요하며 혼합 배지를 조제하는 과정에서 완충수의 비율을 높일 수 있는 물질의 도입이 바람직하다고 사료된다(Milks, 1989; Wallach, 1992).

 화학적 특성에서 수집한 피트모스의 pH는 대부분 강산성이었고, EC는 0.137~0.417dS · m−1 의 범위에 포함되었다. Choi 등(2009) 및 Nelson(2003)이 보고한 바와 같이 식물공장에서 작물을 생산할 때 근권부의 최적 pH는 5.5~6.5이며 국내에서 유통되는 피트모스는 pH를 교정하여야만 작물 생산이 가능할 것으로 판단하였다. 목표한 pH 보다 배지의 pH가 낮을 경우 이를 상승시키기 위한 가장 보편적인 방법은 석회석을 혼합하는 방법이며, Argo(1998b) 및 Nelson(2003)이 제시한 바와 같이 용해도가 비교적 낮은 고토석회(dolomitic lime)를 상토 조제과정에서 혼합하는 것이 가장 바람직할 것으로 판단하였다. 피트모스의 EC는조사한 6종류 중 5종류가 0.137~0.254dS · m−1 로 측정 되어 매우 낮았는데, 이는 장점으로 작용할 수 있다. Argo(1998b)는 거의 모든 시판 상토가 초기생장을 촉진시키기 위하여 상토조제 과정에서 비료를 혼합하며 이를 기비(starting nutrient charge fertilizer)라고 하였다. 기비를 혼합하는 과정에서 피트모스가 배지의 주재료일 경우 혼합되는 다량원소의 비율을 조절하기가 비교적 용이한 장점을 갖는다고 하였으며, 그의 보고내용을고려할 때 피트모스의 장점을 이해하기가 쉬워진다.

 코이어 더스트의 pH는 평균 6.01 ± 0.77였으며 분석한 10종류 중 9점이 5.38~6.43의 약산성의 범위에 포함되어 pH 교정 없이 작물 재배가 가능하다고 판단하였다(Choi 등, 2009; Nelson, 2003). 그러나 코이어 더스트의 EC는 0.229~1.589dS · m−1로 종류간 차이가 컸고 평균±표준편차도 0.563dS · m−1 ± 0.83로서 원산지 별 그리고 각 생산국의 생산자별 차이가 큼을 반영하고 있다. EC가 높은 이유는 Choi 등(2009)과 Nelson(2003)이 보고한 바와 같이 코이어 더스트의 K, Na 및 Cl 함량이 높은 것이 주요 원인이며, 아울러 결과에서 제시한 바와 같이 가용성 탄수화물, 탄닌, 저분자 리그닌, 수지산, 유지 등이 많이 포함된 것도 원인이 될 수 있다고 생각한다.

 이와 같이 코이어 더스트의 높은 EC는 혼합배지 조제과정에서 많은 문제를 야기시킬 가능성이 있다. Argo(1998b)와 Nelson(2003)은 포화추출법을 적용한 혼합배지의 적정 EC 범위에 관해 보고하였으며, 기비를 혼합한 후에 측정된 EC가 유묘 생장을 위해서는 0.75~2.0dS · m−1  그리고 흡비력이 높은 작물에서는 2.0~4.0dS · m−1 범위에 포함되어야 한다고 하였다. 따라서 원재료의 EC가 높다는 것은 재료에 포함된 무기물의 농도가 높음을 의미하며 이는 다량원소 상호간 비율을 조절하기가 어려울 수 있음을 내포하고 있다. 아울러 원재료의 EC가 높을 경우 기비 혼합 후의 EC가 과도하게 높아져 작물 생육에 악영향을 미칠 가능성도 배제할 수 없다. Marschner(1995)는 근권부의 EC가 높을 경우 식물의 수분 흡수가 장해를 받거나 개별원소의 과잉피해가 유발될 수 있음을 보고한 바있다. 이상의 내용을 고려할 때 EC가 과도하게 높아 1.5~1.6dS · m−1 범위에 포함된 1점은 혼합배지 구성재료로 사용이 불가하다고 판단하였다. 또한 EC가 낮아 0.173~0.366dS · m−1 에 포함된 4종류가 배지재료로서 이용 가능성이 높지만 코이어 더스트가 혼합배지 재료로 이용될 경우 독성물질에 의해 생장 억제 현상이 많이 보고되고 있는 점(미 발표된 자료)을 고려할 때 알칼리 추출물의 비율이 낮아 15~30%에 포함되는 3 종류가 배지 재료로 적합하다고 판단하였다.

Reference

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