수경재배

산도(pH)는 용액 내에 존재하는 수소이온(H+)의 농도를 나타내는 지표로, 0 ~ 14까지의 수치로 나타낸다.

배양액 산도(pH)는 양분의 용해도와 작물의 양분흡수에 직접 영향을 미치며, 대부분의 작물은 토양재배와 수경재배에서 모두 pH 5.5 ~ 6.5 범위에서 대체로 생육이 왕성하다. 그 이유는 pH 5.5 ~ 6.5 범위에서 대부분의 무기양분의 흡수가 원활히 이루어 지기 때문이다.

작물의 이온흡수 특성에 따른 뿌리 주변부분(근권부) 배양액 pH변화를 보면 작물이 양이온(K+, NH₄, Ca²+, Mg ²+)을 흡수하면 뿌리에서 배양액으로 수소이온이 발출되어 뿌리 둘레(근권)의 pH가 낮아진다.

반대로 음이온(NO₃-, SO₄²-, H₂PO₄-)을 흡수하면 수산이온(OH-)이 방출되어 뿌리 둘레(근권) pH가 높아진다.

이러한 pH변화는 작물적 요인(작물의 종류, 품종), 생리적 요인(생식생장기, 영양생장기), 환경요인(지상부의 온.습도와 광도, 뿌리 주변(근권) 온도) 에 따라 배양액 내에 존재하는 양이온과 음이온의 흡수비율이 달라지기 때문이다. 뿌리 주변(근권)의 pH를 적정 수준으로 유지하는 것은 수경재배에서 가장 중요한 배양액 관리 중의 하나이다.

배양액의 pH는 5.5 ~ 6.5로 유지하는 것이 좋지만 5.0 ~ 7.0 의 범위에서도 작물 생육에는 지장이 없다.그러나, pH가 4.5이하로 떨어지면 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리성 염류가 양액에 녹지 않는다(불용화).

pH가 7.0 이상일 경우에는 철이 침전되어 작물 흡수가 어렵고,

8.0 이상이면 망간과 인이 불용화되기 쉽다.

생식생장기 동안에는 식물이 칼륨을 중심으로 양이온을 많이 흡수하여 뿌리 둘레(근권)의 pH가 낮아진다. 이때에 암모니아태질소가 함유된 비료염을 사용할 경우 뿌리 둘레(근권)의 pH가 더욱 낮아진다. 이를 방지하기 위해서 중탄산칼륨(KHCO₃)과 같은 비료를 사용하며 중탄산칼륨은 칼륨의 공급원이 될 뿜만 아니라 동시에 중산탄이온(HCO₃-)이 pH가 낮아지는 것을 방지하여 pH를 안정적으로 유지한다.

ps. 참조자료. (농업기술길라잡이 191) 식물공장 / 제2장 인공광 식물공장 / 7. 수경재배 / 나. 배양액 관리 기술 / 2) 산도(pH)관리 (p133)

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5 pH 이하루 내려가면, 양분흡수가 어려워진다. (농업기술길잡이 / 수경재배 p.54)