영양소 잠금(nutrient lockout)이란 영양소가 이미 화분이나 양액 속에 있는데도 뿌리가 그것을 흡수하지 못하는 상태를 말합니다. 일정대로 비료를 주는데도 잎에 결핍 증상이 나타납니다. 문제는 공급이 아니라 흡수에 있으므로, 비료를 더 주면 대개 상황이 더 나빠집니다. 가장 먼저 할 일은 들어가는 물과 빠져나오는 물의 pH와 EC를 측정하는 것입니다.
가장 흔한 원인은 근역(뿌리 영역)의 pH가 적정 범위를 벗어난 것입니다. 이 범위 안에서만 영양소가 뿌리가 흡수할 수 있는 형태로 유지됩니다. 두 번째로 흔한 원인은 영양소 길항 작용입니다. 한 원소가 너무 많으면 다른 원소의 흡수를 막습니다. 화분 속 염류 축적과 물에 잠긴 뿌리는 두 문제를 모두 악화시킵니다.
이 글 전체에서 두 가지 용어가 계속 나옵니다. pH는 물이나 배지가 얼마나 산성인지 알칼리성인지를 나타냅니다. EC(전기전도도)는 물에 녹아 있는 비료 염류의 양을 나타냅니다. EC가 높을수록 용액이 진합니다. 두 용어는 대마의 pH와 EC에서 더 자세히 설명합니다.
근역에서 일어나는 일
근역은 뿌리가 자라면서 물과 영양소를 흡수하는 화분 또는 토양 속 공간입니다(근역에 대한 자세한 설명은 여기). 영양소가 있어도 이곳에서 흡수를 막는 요인은 세 가지입니다. 맞지 않는 pH, 특정 영양소의 과잉, 그리고 너무 많은 물입니다.
pH가 뿌리가 쓸 수 있는 영양소를 결정합니다
미국 펜실베이니아 주립대학교의 농업 자문 기관인 Penn State Extension은 pH가 식물이 영양소를 얼마나 이용할 수 있는지에 중요한 역할을 한다고 설명합니다. 미국 인디애나주의 Purdue University Extension은 배지의 pH가 영양소 이용률에 영향을 주며, 그중 미량원소가 가장 큰 영향을 받는다고 덧붙입니다. 미량원소는 철, 망간, 아연, 붕소처럼 식물이 아주 적은 양만 필요로 하는 원소입니다.
미국 델라웨어 대학교(University of Delaware)는 이것이 화분 속에서 어떤 의미인지 이렇게 설명합니다.
- pH가 너무 낮을 때(산성이 강할 때): 칼륨, 칼슘, 마그네슘이 충분히 있어도 뿌리가 흡수할 수 없는 형태로 존재할 수 있습니다.
- pH가 너무 높을 때(알칼리성일 때): 철, 망간, 아연, 붕소를 이용할 수 없게 됩니다.
Penn State는 철 결핍의 가장 흔한 원인이 배지나 관개수의 높은 pH라고 지적합니다. 마그네슘 결핍 역시 배지 pH가 높아서 생길 수 있다고 덧붙입니다.
따라서 철이나 마그네슘 결핍 증상이 보이면 철·마그네슘 제품을 찾기 전에 pH부터 확인하세요. 원인이 pH라면 추가로 넣은 제품도 똑같이 잠겨 버립니다.
한 영양소가 너무 많으면 다른 영양소를 막습니다
식물은 용액 속에 들어 있는 각 영양소의 양에 대략 비례해서 영양소를 흡수합니다. 어떤 영양소가 과잉이면 식물은 그것을 흡수하는 대신 다른 영양소를 덜 흡수할 수 있습니다. Penn State는 이를 영양소 길항 작용이라고 부르며 다음과 같은 예를 듭니다.
| 과잉인 영양소 | 흡수를 줄일 수 있는 영양소 |
|---|---|
| 질소 | 칼륨 |
| 인 | 아연 |
| 칼륨 | 질소, 칼슘, 마그네슘 |
| 나트륨 | 칼륨, 칼슘, 마그네슘 |
| 칼슘 | 마그네슘, 붕소 |
| 마그네슘 | 칼슘 |
| 철 | 망간 |
Penn State는 실수로 칼륨을 의도한 양의 10배나 넣은 사례를 제시합니다. 이 경우 질소를 충분히 넣었는데도 질소 결핍이 생길 수 있습니다. 질소를 더 넣어도 해결되지 않습니다. 칼륨을 줄여야 해결됩니다.
이 표는 이렇게 활용하세요. 결핍 증상이 나타나면 그동안 무엇을 많이 넣었는지 살펴봅니다. 예를 들어 개화 촉진제를 많이 쓰면 인과 칼륨이 대량으로 들어가는데, 표를 보면 이 원소들이 무엇을 막는지 알 수 있습니다. 무엇이든 바꾸기 전에 최근 2주 동안 쓴 모든 제품과 용량을 적어 두세요. 그래야 어떤 원소가 과잉일 수 있는지 알 수 있습니다.
물에 잠긴 뿌리는 영양소 잠금처럼 보입니다
미국 버지니아주의 Virginia Tech는 식물 진단 안내서에서 물에 잠긴 뿌리는 산소가 부족해진다고 설명합니다. 산소가 없으면 뿌리 활동이 멈추고, 식물은 물과 영양소를 덜 흡수합니다. 그러면 잎이 시들고 결핍 증상이 나타납니다. 영양소 잠금처럼 보이지만 실제로는 물주기 문제이며, pH를 바꿔도 해결되지 않습니다.
역자 주: 태국과 동남아시아에서는 현지의 세 가지 조건 때문에 이런 일이 더 자주 생깁니다. 따뜻한 물은 차가운 물보다 산소를 적게 품기 때문에, 30–35 °C의 화분이나 탱크 속 뿌리는 더 빨리 산소가 부족해집니다. 우기에는 야외 화분과 두둑이 며칠씩 젖은 채로 있을 수 있습니다. 또 정전이 되면 수경재배 시스템의 에어펌프와 순환 펌프가 멈춰, 뿌리가 산소가 부족한 고인 물에 잠겨 있게 됩니다. 비 오는 날이 이어진 뒤나 정전 후에 결핍 증상이 나타나면, 양액을 바꾸기 전에 뿌리가 얼마나 젖어 있는지, 상태가 어떤지 먼저 확인하세요. 건강한 뿌리는 하얗고 단단합니다. 갈색이거나 무르거나 냄새가 나는 뿌리는 뿌리 문제를 가리킵니다(대마의 뿌리썩음병, Pythium과 Fusarium 참고).
재배 서적에서 말하는 내용
가정 재배자를 위한 책들도 같은 점을 지적합니다. casaman이라는 이름으로 활동하는 번역가가 옮긴 유명 재배 안내서의 베트남어판은 pH가 너무 높거나 낮으면 뿌리가 영양소를 흡수할 수 없다고 경고합니다. 이 안내서는 그 때문에 초보 재배자가 비료가 부족하다고 착각하는 경우가 많지만, 실제로는 부족이 문제가 아니라고 덧붙입니다.
True Living Organics(주로 살아 있는 토양을 통해 식물에 양분을 공급하는 유기 재배법)의 베트남어판도 비슷한 내용을 담고 있습니다. 결핍 증상은 재배자가 일으킨 pH 변화로 영양소가 토양 속에 잠겼다는 신호인 경우가 많다는 것입니다. 이 책이 드는 예는 pH가 높은 경수인 지하수나 수돗물로 물을 주는 경우입니다.
역자 주: 태국의 지하수와 수돗물은 지역마다, 심지어 계절마다 크게 다릅니다. 측정하지 않고는 내 물의 pH와 경도를 알 수 없습니다. 비료를 넣지 않은 원수 그대로의 pH와 EC를 측정해서 숫자를 기록해 두세요. 이것이 기준값이 되어, 나중에 문제가 물에서 오는지 아니면 물에 넣은 것에서 오는지 구별할 수 있습니다. 수질에 대한 자세한 내용은 리빙 소일용 관개수: 염소, 클로라민, 경수, 연수에 있습니다.
습한 기후에서 헷갈리기 쉬운 증상: 새잎의 칼슘 문제
습한 재배실이나 우기의 야외에서는 배지에 칼슘이 충분해도 새로 자라는 잎에 칼슘 문제가 나타날 수 있습니다. 이것은 pH로 인한 영양소 잠금이 아닙니다. 식물 내부의 이동 문제입니다.
미국 뉴욕주의 Cornell Cooperative Extension이 그 이유를 설명합니다. 칼슘은 한번 자리를 잡으면 식물 안에서 다른 곳으로 이동하지 않습니다. 칼슘은 잎이 수증기를 내보낼 때 식물 속을 타고 올라가는 물과 함께만 새잎에 도달합니다. 이 과정을 증산이라고 합니다. 습도가 높고 빛이 약하면 증산이 매우 느려져서 칼슘이 새잎 가장자리까지 닿지 못합니다.
미국 오하이오 주립대학교(Ohio State University)는 잎끝마름(칼슘 부족으로 잎 가장자리가 갈색으로 말라 죽는 증상)의 경우 근역에 칼슘이 충분한 경우가 많다고 덧붙입니다. 상추 같은 작물에서는 낮 동안 증산을 높이면 잎끝마름을 줄일 수 있습니다.
대마에도 같은 원리가 적용됩니다. 화분에 칼슘이 충분한데 새잎에 칼슘 부족형 피해가 보인다면, 식물이 물을 충분히 이동시키지 못하고 있는 것입니다. 원인을 해결하는 것은 공기 순환 개선과 습도 낮추기입니다. 칼슘 비료를 더 주는 것은 해결책이 아닙니다.
역자 주: 태국에서는 습도가 계속 높고 빛이 약한 비 오고 흐린 날, 그리고 제습기가 없는 밀폐된 방에서 이런 양상이 가장 자주 나타납니다. 실천할 수 있는 방법은 이렇습니다. 선풍기로 캐노피 윗면만이 아니라 캐노피 사이로도 공기가 흐르게 하고, 점등 시간에 제습기를 돌리고, 흐리고 습한 날에는 물을 많이 주지 마세요. 습도 목표치와 태국 더위 속에서 그 목표에 도달하는 방법은 재배실 기후 관리: 증기압차(VPD), 온도, 야간 습도를 참고하세요. 칼슘 제품을 넣기 전에 며칠 동안 방 습도를 기록해서, 습도가 높았던 날과 새 피해가 나타난 날이 겹치는지 확인하세요.
배지별 목표 pH
자료마다 수치가 조금씩 다릅니다. 하지만 한 가지에는 모두 동의합니다. 토양은 pH를 더 높게, 무토양 시스템(코코넛 코이어, 수경재배)은 pH를 더 낮게 운영한다는 점입니다.
| 배지 | 목표 pH | 출처 |
|---|---|---|
| 토양 | 6.2–7.0 | 재배 안내서 베트남어판(casaman) |
| 토양 | 6.5가 최적 | VietGrower handbook(베트남 재배자 핸드북) |
| 코코넛 코이어 | 5.8이 최적 | VietGrower handbook |
| 무토양 배지 전반 | 5.4–6.2에서 모든 영양소를 쉽게 이용 가능 | Purdue University Extension |
| 수경재배 | 5.5–5.8 | 재배 안내서 베트남어판(casaman) |
정확한 숫자를 맞추는 것만큼 pH를 안정적으로 유지하는 것도 중요합니다. casaman 안내서는 수경재배 시스템의 pH가 토양보다 훨씬 빨리 변하므로 자주 확인해야 한다고 경고합니다.
내 배지에 맞는 줄을 골라 목표로 삼으세요. 수경재배라면 식물에 증상이 나타나기 전에 변화를 잡을 수 있도록 매일 탱크 pH를 확인하세요. 토양과 코코는 그보다 덜 자주, 예를 들어 비료를 줄 때마다 확인하면 됩니다. 배지 선택에 대한 자세한 내용은 대마 재배 배지를 참고하세요.
영양소 잠금인지 알아보는 법
다음 중 여러 가지가 함께 보이면 영양소 잠금일 가능성이 높습니다.
- 정상 농도로 규칙적으로 비료를 주는데도 결핍 증상이 나타납니다.
- 여러 결핍이 한꺼번에 나타나거나, 증상이 주마다 바뀝니다.
- 비료나 보충제를 더 넣은 뒤 증상이 심해집니다.
- 배출수 pH(화분에서 빠져나오는 물의 pH)가 양액 pH와 크게 다르거나, 배출수 EC가 양액 EC보다 훨씬 높습니다.
- 최근에 물 공급원, 배지, 비료 브랜드를 바꿨습니다.
다음으로 증상이 어디서 시작되는지 보세요. 식물 안에서 이동할 수 있는 영양소와 이동할 수 없는 영양소가 있습니다(각 영양소의 작용은 여기에서 설명합니다). 델라웨어 대학교는 이렇게 설명합니다.
- 이동성 영양소(질소, 인, 칼륨, 마그네슘): 식물이 오래된 잎에서 새잎으로 옮기기 때문에 결핍이 오래된 잎에 먼저 나타납니다.
- 비이동성 영양소(칼슘, 구리, 붕소, 철, 망간, 아연): 식물이 옮길 수 없기 때문에 결핍이 새로 자라는 부분에 먼저 나타납니다.
Penn State는 마그네슘 결핍이 보통 아래쪽에서 중간 높이의 잎에 먼저 나타난다고 덧붙입니다. 이 점으로 새잎에서 시작되는 철 결핍과 구별할 수 있습니다. pH가 높은 시스템에서 새잎의 잎맥 사이가 노랗게 변하면 철 결핍을 의심하세요.
아래 표는 영양소 잠금을 실제 결핍, 그리고 비료 화상(너무 진하게 줘서 생기는 피해)과 구별해 줍니다.
| 영양소 잠금 | 실제 결핍 | 비료 화상 | |
|---|---|---|---|
| 비료 주기 | 정상 또는 많음 | 적거나 없음 | 많음 |
| 배출수 pH | 목표에서 크게 벗어난 경우가 많음 | 대개 목표 근처 | 어느 값이든 가능 |
| 배출수 EC | 높은 경우가 많음 | 낮음 | 높음 |
| 비료를 더 주면 | 악화됨 | 도움이 됨 | 악화됨 |
무엇이든 바꾸기 전에 세 가지를 적어 두세요. 어느 잎에 먼저 증상이 나타났는지(오래된 잎 또는 새잎), 양액의 pH와 EC, 배출수의 pH와 EC입니다. 이 정보가 있으면 짐작하지 않고 내 식물을 표의 한 열에 맞춰 볼 수 있습니다. 결핍별 잎 사진은 대마 잎의 영양 문제를 참고하세요.
영양소 잠금 해결 방법
- 원인을 알 때까지 영양제나 보충제를 더 넣지 마세요. 영양소가 잠겨 있다면 더 넣는 것도 모두 잠기고, 화분 속 염류 농도만 높아집니다.
- 들어가는 것과 나오는 것을 측정하세요. 양액의 pH와 EC를 확인한 다음, 화분에서 빠져나오는 물을 확인합니다. Purdue는 이를 위한 PourThru 검사를 소개합니다. 화분 윗면에 물을 붓고 빠져나오는 물을 받는 방법으로, 식물을 뽑지 않고도 근역 전체의 용액 샘플을 얻을 수 있습니다. Purdue는 pH와 EC가 배지, 비료, 수질, 식물에 따라 변하므로 시간에 따라 기록할 것을 권장합니다. 기록을 남기면 숫자가 어느 방향으로 움직이는지 알 수 있습니다.
- 측정기를 보정하세요. Purdue는 기기를 보정하려면 pH용과 전도도용 표준 용액이 필요하다고 설명합니다. 보정하지 않은 측정 펜은 엉뚱한 방향으로 이끌 수 있습니다. 멀쩡한 pH를 “바로잡는” 일이 생길 수 있습니다. 최근에 보정하지 않았다면 2단계 측정 전에 보정하세요. 보정 방법은 대마의 pH와 EC, 2부에서 다룹니다.
- 양액 pH를 바로잡으세요. pH 관련 결핍에 대한 Penn State의 해결책은 영양 용액의 pH를 바로잡는 것입니다. 물의 알칼리도가 높으면(산을 중화하는 용존 광물, 주로 탄산염이 많으면) 조정한 뒤에도 pH가 계속 조금씩 올라갑니다. Penn State는 pH가 높은 물에 산을 넣어 낮출 수 있다고 설명합니다. Purdue는 모니터링을 시작하기 전에 관개수를 실험실에서 검사받아 알칼리도와 초기값을 알아 둘 것을 권장합니다.
- 염류가 높으면 플러싱하세요. 배출수 EC가 양액 EC보다 훨씬 높다면 화분을 세척하세요. pH를 맞춘 맹물을 넉넉히 흘려보내 과잉 염류를 씻어 냅니다. 그런 다음 예전 농도가 아니라 적당한 농도로 비료 주기를 다시 시작합니다.
- 뿌리 환경을 바로잡으세요. 물에 잠긴 화분은 말리고, 배수와 공기 순환을 개선하고, 서늘하거나 습한 날씨에는 정해진 일정대로 물을 주지 마세요. 목표는 뿌리에 다시 산소를 공급해 이미 있는 영양소를 흡수할 수 있게 하는 것입니다.
- 새로 자라는 잎을 지켜보세요. 이미 상한 잎은 회복되지 않습니다. 그다음 일주일 동안 깨끗한 새잎이 나오면 해결책이 효과를 내고 있다는 뜻입니다. 일주일이 지나도 새잎에 같은 증상이 보이면 2단계로 돌아가 다시 측정하세요.
역자 주: 실험실 수질 검사는 내 물의 알칼리도와 광물 함량을 한 번에 알려 주므로, 매번 산을 넣어야 하는지, 얼마나 넣어야 하는지 알 수 있습니다. 내 지역에서 관개수를 어디서 검사받을 수 있는지 모른다면 일반 영양 게시판에 물어보세요. 같은 지방의 다른 재배자가 이미 현지 실험실을 이용해 봤을 수 있습니다. 또 30–35 °C 더위에서는 섞어 둔 양액 탱크의 pH가 하루 안에 바뀔 수 있으므로, 섞을 때만이 아니라 물을 주기 직전마다 양액 pH를 측정하세요.
흔한 실수
- 측정하지 않고 칼마그, 철, 기본 비료를 더 넣는 것. 먼저 측정해야 문제가 공급인지 흡수인지 알 수 있습니다.
- 양액 pH만 확인하고 배출수는 확인하지 않는 것. 배출수가 뿌리가 실제로 놓인 환경을 알려 줍니다.
- 꾸준히 조정하지 않고 pH를 크게 올렸다 내렸다 하는 것. 큰 변동은 뿌리에 스트레스를 줍니다. 여러 번 물을 주면서 조금씩 조정하세요.
- 과습으로 생긴 결핍 증상을 pH로 인한 영양소 잠금으로 오해하는 것. pH를 탓하기 전에 화분이 얼마나 젖어 있는지, 뿌리 상태가 어떤지 확인하세요.
- 코코나 수경재배에 토양용 pH 목표를 쓰거나, 그 반대로 하는 것. 위의 표를 보고 내 배지에 맞는 줄을 사용하세요.
여기에 질문하세요
식물에 결핍 증상이 보이는데 영양소 잠금인지 확실하지 않다면 이 토픽에 글을 올려 주세요. 도움이 되는 답을 받으려면 다음을 함께 적어 주세요. 재배 배지, 원수(수돗물, 지하수, 빗물, 정수), 최근 2주 동안 쓴 제품과 용량, 양액의 pH와 EC, 배출수의 pH와 EC, 그리고 오래된 잎과 새잎 사진입니다.
참고 자료
- Penn State Extension(미국 펜실베이니아 주립대학교): pH와 영양소 이용률, 철·마그네슘 결핍, 영양소 길항 작용에 관한 자료.
- Purdue University Extension(미국): 배지 pH와 영양소 이용률, PourThru 검사, 측정기 보정, 관개수 검사에 관한 자료.
- University of Delaware(미국): pH와 영양소 이용률, 이동성·비이동성 영양소에 관한 자료.
- Virginia Tech(미국): 식물 진단 안내서 중 물에 잠긴 뿌리 부분.
- Cornell Cooperative Extension(미국): 칼슘 이동과 증산에 관한 자료.
- Ohio State University(미국): 잎끝마름과 칼슘에 관한 자료.
- 유명 재배 안내서, casaman 번역 베트남어판.
- VietGrower handbook(베트남어).
- True Living Organics, 베트남어판.