간척지염해

요약 간척지에서의 재배작물에 미치는 염해로서 해면간척지 토양 중에 들어 있는 염분의 농도가 적정량 이상일 때 작물의 수확량이 줄어든다.

바닷물이 넘쳐 염해 피해를 받은 토양

해수 중에는 각종 염류가 다량 함유되어 있다. 따라서 육지화한 당초의 해면간척지 토양 중에는 염분함량이 식염으로 풍건토양(風乾土壤)의 중량당 1% 내외가 일반적이며, 때로는 표층토양 중에는 5~10%에 달하는 것도 있다. 토양수 중에 함유된 염분의 농도가 작물생육에 미치는 영향은 벼의 경우 0.17%일 때 15%, 0.33%일 때 30%가 각각 수확량이 줄고, 0.5%일 때는 생육불능이라고 되어 있다. 보리의 경우는 0.125%일 때에 발아가 다소 늦어지고, 0.25%일 때 발아가 되어 초기생육은 심히 불량하나 곧 회복되어 후기생육에는 지장이 없어 수확에는 크게 영향받지 않으며, 0.5%일 때 수확을 거의 볼 수 없게 된다.

일반적으로 염해는 벼의 영양(營養)생장 기간보다 생식(生殖)생장 기간에 피해가 심한 경향을 나타낸다. 염해의 메커니즘에 관해서는 아직 이견이 많으나, 지금까지의 유력한 학설은 염류과다의 직접 영향으로서 토양용액의 삼투압 증가에 의한 수분흡수의 장애, 즉 일종의 생리적 한발을 일으키는 데 있다고 한다.

또 다량의 염류를 함유한 토양용액으로부터의 나트륨, 염소 등의 특수 이온의 이상흡수(異常吸收)로 인한 영향과 대사작용의 교란 때문이라는 학설도 대두되고 있다. 염류농도가 높은 토양에서 생육한 벼는 전질소·단백태질소(蛋白態窒素) 함량이 많으며, 특히 가용성 질소가 많다. 그리고 칼슘, 칼륨 등의 무기이온의 흡수장애도 나타난다. 염해에 대한 대책으로서는 제염작업을 통해서 염류농도를 저하시켜야 한다. 제염법에는 담수제염범(湛水除鹽法)과 삼투수제염법(渗透水除鹽法)이 있다. 어느 방법이나 다량의 물이 필요하다.

담수제염법은 흙덩어리에 함유된 염분을 담수 중에 확산용출시킨 후 배수함으로써 제염하는 방법이고, 삼투수제염법은 염분을 함유한 담수가 일부 낙수배제(落水排除)되는 동시에 땅 속으로 삼투한 함염수(含鹽水)는 명거배수(明渠排水) 또는 암거배수(暗渠排水)로써 하층부의 제염을 촉진시킨다.

담수제염법으로 제염능률을 높이기 위해서는 ① 담수 전에 작토층토양(作土層土壤)을 갈아 일으켜 둘 것, ② 갈아 일으켰을 때 형성된 흙덩이의 크기는 오히려 큰 것이 좋으므로 부수지 말 것(큰 덩이로 인한 함염담수의 배수가 빨라지고 강환원 발달로 인한 황화수소의 발생을 피할 수 있는 이점이 있다), ③ 1회의 담수량은 많을수록 좋으며, 만약 용수량에 제한이 있을 때는 소량일지라도 몇 번이고 반복하는 방식을 취할 것, ④ 1회 담수 시의 수심은 5cm 전후로서 2∼3일간 담수할 것, ⑤ 건조에 의하여 토양은 쉽게 잔수축(殘收縮)을 초과하여 탈수되며, 여기에 담수하면 엷은 편상(片狀)으로 붕괴하여 배수능률을 저하시키게 되므로 고의로 토양을 건조시키지 말 것, ⑥ 지표면의 고저는 사전에 완전히 정지해야 하며, 수 cm 높더라도 그 곳은 심한 염해를 받게 되므로 특히 못자리로서 사용할 때는 주의가 필요한데, 이 정지작업은 담수제염을 시작하기 전에 완료해야 하며, 정지 때문에 제염시기를 잃지 말 것 등이다.

삼투제염법에서는 지표면에서의 낙수제염 이외에 암거와 명거를 설치하여 담수의 삼투력에 의한 제염을 촉진시키고 있으므로, 암거와 명거의 깊이는 배수가 가능한 한 깊을수록 제염효과가 크다. 이때 주의할 것은 용수로와 배수로를 엄격히 구별하여 설치해야 하며, 만약 공용하면 제염은 불완전하게 된다.

이와 같은 제염법을 통해서 완전히 제염된 후에 벼재배를 한다는 것은 드문 일이며, 보통 모내기에 가능한 한계농도에 달하면 모내기를 시작하여 생육기간 중에 담수제염 또는 유수제염(流水除鹽)·심수담수제염(深水湛水除鹽) 등의 용수관리에 의해서 제염과 염분농도의 상승을 방지하는 데 힘써야 한다. 지형적 조건에 따라 내염성작물(耐鹽性作物), 즉 호염식물(好鹽植物)에 속하는 목화와 같은 섬유작물을 재배하는 것도 고려해 볼 가치가 있고, 벼도 염해지에서 계속 재배 채종한 것은 동일 품종이라도 내염성이 강한 경향이 있다는 것도 고려하는 것이 좋다.

염성간척지를 형성하는 토양교질(土壤膠質)은 나트륨으로 포화되어 과도하게 팽윤되어 있기 때문에 현탁액은 거의 완전분산상태를 띠며, 분산율은 대체로 95%로 높고, 입단화도(粒團化度)와 투수계수(透水係數)는 상당히 낮은 것이 보편적이다. 제염작업이 진행되면 염류 함유농도가 저하되고, 치환성 나트륨 및 마그네슘이 감소됨에 따라 팽윤성과 분산율이 낮아진다. 입단화도는 차차 상승되며, 투수계수도 상승한다.

따라서 당초에 중성 또는 약알칼리성이었던 간척지의 반응은 차차 미산성 반응을 띠게 된다. 이와 같이 제염작업에 의한 용탈작용(溶脫作用)이 진행됨에 따라 치환성 나트륨과 마그네슘은 표토 부분으로부터 감소되고, 철과 망가니즈는 집적되어 토층의 분화가 형성된다. 이러한 변화는 일종의 논[畓]토양 생성작용과 병행되는 과정이라고 볼 수 있다.