스마트 팜 운영 중 묘목 뿌리 썩음 현상과 해결방안

스마트 팜은 최적화된 환경을 제공하여 생산성을 높이는 혁신적인 농업 방식입니다. 그러나 운영 중 예상치 못한 문제가 발생할 수 있습니다. 그중에서도 묘목의 뿌리가 썩는 현상은 작물 성장에 심각한 영향을 미치는 대표적인 문제로, 초기 단계에서 반드시 해결해야 합니다. 이번 칼럼에서는 스마트 팜에서 묘목 뿌리가 썩는 주요 원인과 이를 해결하기 위한 방안을 제시하겠습니다.

묘목 뿌리 썩음은 물리적, 생물학적, 환경적 요인이 복합적으로 작용하여 발생합니다. 이를 정확히 이해하는 것이 문제 해결의 출발점입니다.

묘목이 썩는 주요원인으로는 스마트 팜의 자동 관수 시스템이 제대로 조정되지 않을 경우 과도한 물이 공급되어 뿌리가 물에 잠긴 상태가 지속 될 경우 과습 상태에서 산소 공급이 부족해지며, 뿌리 세포가 손상되고 부패가 시작되며, 또한 물탱크에 저장된 물이 오염되어 뿌리 부패를 유발하는 미생물에 의해 뿌리를 감염시키고 썩게 만드는데 대표적인 병원성 미생물은 피시움(Pythium), 리조토니아(Rhizoctonia), 푸사리움(Fusarium) 등이 있으며 이 미생물들은 과습한 환경에서 급속히 번식하며

또한 스마트 팜의 영양액 조성 비율이 적절하지 않을 경우, 뿌리가 특정 영양소의 결핍이나 과다로 인해 약해져 외부 환경 스트레스와 병원균 감염에 취약해집니다.

첫째 과습을 방지하기 위해서는 배수 시스템을 철저히 관리해야 합니다.

       배수성이 좋은 토양을 선택하고, 필요시 배수구를 설치하여 물빠짐을 원활하게 해야 합니다.

       또한, 관개 시스템의 설정을 점검하여 적절한 수분 공급이 이루어지도록 해야 합니다.

둘째 정기적으로 토양과 식물의 상태를 점검하고, 병원균이 발견되면 즉시 제거해야 합니다.

       예방 차원에서 항균제를 사용할 수 있으며, 건강한 묘목을 선택하는 것도 중요합니다.

셋째 적절한 비료를 사용하고, 영양소의 균형을 맞추어 뿌리의 건강을 유지해야 합니다.

      토양 검사를 통해 영양소의 상태를 파악하고, 필요한 경우 유기물이나 퇴비를 추가하여 토양의 구조를 개선        할 수 있습니다.

넷째 스마트 팜의 환경을 모니터링하여 온도 변화를 최소화하고, 필요시 온도 조절 장치를 사용해야 합니다.

      특히, 야간과 낮의 온도 차이를 줄이는 것이 중요합니다.

다섯째 뿌리 상태를 정기적으로 점검하여 초기 증상을 발견하고 조치를 취하는 것이 중요합니다.

- 친환경 마이크로나노 버블로 묘목 뿌리 썩음 해결 및 잔류농약 해결방안 제시 -

최근 마이크로나노 버블을 이용하여 수질오염 해결을 위한 대안으로 연구개발을 진행 중이며, 나노 버블은 직경 1~999㎚(나노미터·10억분의 1m)의 기포다. 직경1~100㎛(마이크로미터)인 마이크로버블 보다 단위당 1000배 작다. 나노버블은 부상하지 않고 수중에 존재하며 버블의 물질을 지속적으로 수중에 전달합니다.

마이크로 나노 버블의 작용 원리는 마이크로 나노 버블은 물속에 미세한 공기 방울을 생성하여 산소 농도를 높입니다. 뿌리 주변의 산소가 증가하면 뿌리의 호흡이 개선되어 건강한 성장을 촉진하며, 뿌리의 호흡이 원활해지면, 뿌리의 생리적 기능이 향상되어 병원균에 대한 저항력이 증가합니다.

또 물리적 작용으로 미세한 크기로 인해 병원균의 세포막을 파괴할 수 있어 병원균의 생존을 어렵게 만들어 뿌리썩음병의 발생을 억제하며, 화학적 작용으로는 외적 압력 또는 표면/내부 장력의 균형이 깨질 때, 순간적인 공동화(Cavitation) 작용으로폭발하여 다수의 OH 라디칼 (OH Radical; 수산화기 OH-)을 생성합니다. 생성된 OH 라디칼은 강력한 산화작용으로 유해세균 또는 바이러스 세포막의 수소이온(H+)과 결합하여 사멸(조직 파괴)시키고 물로 변환되는 친환경 살균작용으로 뿌리썩음병의 주요 원인인 곰팡이와 세균을 효과적으로 억제합니다

스마트 팜의 관개 시스템에 마이크로 나노 버블 생성 장치를 설치하여 정기적으로 처리하면 뿌리 주변의 산소 농도를 높이고, 병원균의 성장을 억제하는 데 효과적이며, 영양소의 균형을 맞추고, 뿌리썩음병에 대한 저항력을 높여 줍니다.

그 동안 물탱크 속의 물관리에 소홀로 물곰팡이균 및 세균이 발생되면 농약으로 곰팡이균 제거를 하였으나 이를 통행 농산물에 잔류농약이 있는 상태로 소비자에게 공급되는 사례가 있으나,

이를 해결하기 위해 농약을 사용하지 않는 친환경 마이크로나노 버블 기술은 물 속의 용존산소량을 강제로 주입하여 물속의 산소 공급, 병원균 억제, 영양소 흡수 촉진 등의 효과로 뿌리썩음병 문제를 해결를 기대할 수 있습니다. 따라서 스마트 팜 운영자들은 이 기술을 적극적으로 도입하여 건강한 작물 재배를 도모할 수 있습니다. 지속적인 연구와 개발을 통해 마이크로 나노 버블의 효과를 극대화하는 방안을 모색하는 것이 중요합니다

청년매일 최석봉 기자

*본 기사에서 활용된 이미지는 AI를 이용해 만들어졌습니다.