시설 고추는 여름철 기온과 햇빛 변화에 따라 필요한 물의 양은 빠르게 달라진다. 농업인의 경험만으로 물 주는 시점을 정하면 뿌리 주변의 수분을 일정하게 유지하기 어렵다.

농촌진흥청(청장 이승돈) 국립원예특작과학원은 토양 수분 장력 값을 이용해 시설 고추에 물 주는 시점을 정하는 기준을 제시했다.

먼저, 비가림 시설 고추 뿌리 주변에 토양 수분 장력 감지기(센서)를 설치하고, 토양이 마른 정도에 따라 자동으로 물을 공급하는 실험을 했다. 비교를 위해 정해진 시간에 맞춰 물이 들어가는(타이머) 방식도 진행했다.

실험 결과, 토양 수분 장력이 마이너스 20킬로파스칼(-20kPa)에 도달했을 때 물을 공급한 고추 뿌리 주변의 수분이 비교적 안정적으로 유지된 것을 확인할 수 있었다. 흙 속에 물이 충분히 유지되면서 흙의 온도(지온) 변화도 적었고, 뿌리 발달도 양호했다. 주요 양분인 질소·인·칼륨을 흡수해 이용하는 효율도 세 가지 조건 가운데 가장 높게 나타났다.

반면, 흙이 더 메마른 상태인 마이너스 40~30킬로파스칼(-40~-30kPa)이나 마이너스 60~40킬로파스칼(-60~-40kPa) 조건에서 물을 주기 시작한 고추는 자람새 후반에 뿌리의 수분 흡수 능력이 떨어지며 전반적인 생육이 위축되었다.

수량 차이도 뚜렷하게 나타났다. 마이너스 20킬로파스칼(-20kPa) 조건에서 8월 홍고추의 상품 수량은 10아르(a, 약 300평)당 1,360킬로그램(kg)으로, 기존 타이머 방식보다 14.6퍼센트(%) 증가했다. 또한 마이너스 40~30킬로파스칼(-40~-30kPa) 조건보다는 13.3퍼센트(%), 마이너스 60~40킬로파스칼(-60~-40kPa) 조건보다는 39.9% 더 많았다.

* 고추는 첫 수확 후 5~8주 기간인 8월에 수량이 가장 많았음

농가에서 이 기술을 활용하려면 고추 포기의 점적 호스에서 10~15센티미터(cm) 옆, 지표면 아래 10~15센티미터(cm) 깊이의 뿌리 층에 수분 장력 감지기(센서)를 설치한다*. 감지기값을 자동 물 대기 시스템(관수 장치)과 연결해 마이너스 20킬로파스칼(-20kPa)에 도달하면 물 공급을 시작하고, 토양 수분이 회복되면 공급을 멈추도록 설정한다. 이 기준은 여름철 고온기에 관수 시점을 정밀하게 잡는 데 의미가 있다.

* 뿌리 층에 감지부가 흙과 빈틈없이 닿도록 묻고 관비 공급기 제어부에 연결함

농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소 유인호 소장은 "이번 연구는 토양 수분 상태를 실시간으로 측정해 고추가 필요한 때 물을 주는 데이터 기반 기술"이라며, "고온기 수분 스트레스를 줄이고 품질 좋은 고추를 안정적으로 생산하는데 현장 활용도를 높이는 방향으로 더욱 보완, 발전시켜 나가겠다."라고 전했다.