7) 칼슘(Ca. Calcium)
- 식물체(건물)의 0.2~1.0%(N의 1/5) 정도이며, Ca²⁺ 상태로 흡수된다.
(1) 특징
① 칼슘의 3가지 주요 작용.
첫째 : 식물생육의 4대 필수 영양소로써의 작용
둘째 : 산성토양의 개량제로서 토양의 중화와 완충작용
셋째 : 다른 이온과 결합하여 입단구조(때알구조) 형성 작용을 한다.
- 통기성 양호, 뿌리발육 촉진, 미생물의 활성화에 도움이 된다.
② 비이동성원소이며, 특히 고온기에는 흡수와 이동성이 더욱 떨어진다.
* 칼슘은 새뿌리 선단 부분에서만 흡수된다.
③ 우리나라와 같이 산성토양인 곳에서 칼슘은 가장 싸고 유용한 비료다.
특히 질소가 많은 산성토양에서 질소 해를 막아주는 효과가 있다.
④ 석회를 너무 과다하게 시비하면 미량요소(붕소, 철, 아연, 망간) 등의 흡수량이 적어져 부족현상(생리장애)이 생기기 쉽다.
(2) 기능
① 세포분열과 신장에 작용, 세포막 구조에 중요한 역할 등
② 산도조절로 양분흡수력 증진
- 각종 양분을 유효화, 양분 흡수율 증대로 각종 생리장해 예방제
③ 토양입자의 떼알구조(입단구조)형성에 기여.
- 뿌리발육촉진 및 미생물 번식촉진, 유기물 분해촉진
④ 유해 중금속 흡수억제
♥ 과수(채)류 ; 적정함량은 5~6 cmol+/kg이고, 7~8 cmol+/kg까지는 당도가 약간 증가하나, 그 이상일 경우는 감소한다.
♠ 석회의 성분량과 시비방법
* 석회성분 함량은
생석회 80%>소석회 60%>탄산석회 40%>고토석회>규산석회 30~40%이다.
* 석회는 성분량으로 10a(300평)당 150kg까지는 밑거름으로 한꺼번에 줄 수 있으나 그 이상의 경우에는 휴면기에도 나누어 주는 것이 좋으며,
⇨ 한해 200kg/10a 이상은 주지 않는 것이 좋다.
* 염화칼슘의 경우 흙의 칼슘함량을 높이기는 하지만, 흙의 pH는 높아지지 않는다. 오히려 낮아질 수도 있다.
* 석회는 물에 잘 씻겨 내려가지만 땅속으로 이동이 잘 되지 않아 땅 표면에 살포하면 1년에 5cm 정도 들어간다.
[칼슘 결핍의 원인] |
1) 환경이 불량할 때 - 수분부족, 노화묘 정식, 고(지地)온, 건조, 저온, 일조부족, 환기불량으로 잎의 증산작용이 방해될 때 등의 환경적요인. |
2) 토양상태가 불량할 때 - 토양중에 칼슘이 부족할 때 또는 염류농도(EC)가 높을 때 |
3) 영양균형이 불량할 때(N, K, Mg는 Ca흡수를 억제시킨다.) - 질소비료를 과잉시비하여 식물체가 과번무할 경우 - 카리(K)비료의 과잉시비로 인한 길항작용으로 흡수억제 |
4) 재배기술이 불량할 때 - 칼슘은 작물체내에서 재이동이 불가능하므로, 칼슘의 공급방법이 중요. - 과실보다 잎, 줄기에 분배(흡수)되기 쉬우므로 경엽(잎)이 과번무한 경우 과실에는 칼슘의 부족이 발생. |
5) 뿌리가 불량한 경우 - 칼슘은 잎, 줄기에서의 흡수보다는 뿌리에서의 흡수가 빠르고 왕성하다. |
6) 산성비에 대한 중화에 이용되는 칼슘이 너무 많다. |
[칼슘결핍증상] |
1) 세근 발달이 안되어 뿌리가 짧고 굵어찌고, 뿌리에서부터 증상이 나타나며 뿌리의 표피에 콜크층이 생긴다. 2) 잎 조직과 잎 가장자리가 마르고 기복이 생겨 균열이 가기 시작한다. 3) 콩의 경우 수정이 불량하여 빈 콩깍지가 많이 발생한다. 4) 과일(과채)는 배꼽썩음병, 물찬현상, 잎처짐과 어깨빠짐, 심부와 연부, 적심과 흑색심부, 갈변현상, 바람들이, 고두현상, 연화현상, 과의 부패 및 불량현상 등이 나타난다. 5) 엽채류는 문고병과 결구불량 현상이 발생한다. 6) 근채류는 바람이 들거나 뼈가 생기고, 당분부족, 저장성약화 등 발생. 7) 벼, 보리는 전분집적 저하, 광택불량, 병충해저항력 감소 등의 피해발생 |
♣ 칼슘영양제 [현미식초칼슘 제조법] = [ 현미식초 10 : 계란껍질 1 ] * 계란껍질은 식초의 농도에 따라 녹을 만큼만 녹고 더 이상 녹지 않는다. 맑은 액만 정제해서 사용하면 된다. * 현미식초 or 현미식초칼슘의 희석배수는 기본 500배이며, 생식생장기에는 200배 내외로 희석해도 되고, 목본과(고추 등 나무류)는 30배액도 가능하다. * 어떠한 작물이든 처음 사용 시에는 시험살포가 필수!!! |
(3) 석회비료의 종류와 특성
① 생석회(산화칼슘 = CaO)
- 생석회는 흡습성이 있고, 물에 잘 녹을 때 발열 및 부피가 늘어나므로 저장하거나 사용할 때는 주의해야 한다.
- 또한 부식작용을 보이므로 직접 재배작물이 자라는 조건에서 토양에 활용할 수 없다.
② 탄산칼슘(석회석분말 = CaCO₃)
- 탄산칼슘은 알칼리성이 생석회나 소석회보다 약하나 공기 중에서 안정성이 가장 크고 저장 중 변질 될 우려가 없다.
- 완충력이 약한 사질토나 부식이 적은 토양의 산도교정에 적합하다.
③ 고토석회 비료
- 이 비료는 백운석으로 제조된 것으로서 구용성(유기산에 용해) Mg함량이 3.5%이상인 석회질 비료이다.
- 우리나라 토양은 다량원소인 고토가 근원적으로 매우 부족하며,
- 재배관리에서도 고토비료가 미흡한 조건이므로 토양산도 개량제인 고토석회비료를 사용함으로써 산도교정과 더불어 부족한 고토를 공급할 수 있어 가장 바람직한 비료이다.
④ 염화칼슘 = CaCl₂.6H₂O
- 수용성(최고 84% 수용액)으로 18% Ca(비료에는 15%)을 함유하고 있으며 엽면시비용으로 활용된다.
- 수용액은 최고 15% Ca함유, 비료용은 최소한 10%이상의 Ca이 함유되어야 한다. 엽면시비의 효과는 Ca양분 자체의 특성상 비효가 낮다.
⑤ 질산칼슘 = Ca(NO₃)
- 수용성 칼슘비료이나 보통 질소비료로 분류된다.(20%의 Ca)
⑥ 석고(CaSO₄.2H₂O)
- 물에 잘 녹지 않는 칼슘비료로 23%의 Ca을 함유하고 있지만 칼슘양분을 공급하는 비료로 보다는 토양구조의 개량제(특히 간척지 토양)로서 의미가 크다.
8) 마그네슘(Mg. Magnesium)
가) 식물체(건물)의 0.1~0.4%(N의 1/10 정도)이며, Mg²⁺ 상태로 흡수된다.
나) 기능과 특징
- 식물조직에서 마그네슘은 옥살산, 펙틴산과 결합된 형태로 있으며, - 단백질합성에도 직접관여하고 동화작용과 관련된 당분해, 호흡작용 등의 관련효소의 활성화 및 에너지 대사와 관련된 중요한 원소이다. |
① 마그네슘은 엽록소의 구성원소로 식물의 신진대사를 원활하게 한다.
② 식물체 속에서 인산의 이동을 도와주는 등의 생리작용을 하고 있다.
③ 토양중 pH가 낮거나 높을 경우 마그네슘의 결핍증상이 쉽게 나타남.
즉, 산도교정과 염기의 비율 조절을 잘 해야 한다.
④ 발아기부터 종실형성기 까지 지속적으로 공급되어야 한다.
⑤ 칼리나 석회를 지나치게 많이 주었을 때는 부족되기 쉽다.
⑥ 고토비료로는 고토석회, 규산석회, 용성인비, 황산고토 등이 있는데
- 약산성 토양에서는 고토석회, 규산석회, 용성인비를 쓰고,
- 염기성 토양에는 황산고토를 쓰고,
- 중성토양에서는 두 종류를 섞어서 쓴다.
♠ 결핍증상 | 마그네슘비료의 종류(함량%) |
① 광합성 능력 저하 ② 생장점 생육장애 ③ 늙은 잎의 잎가에서 잎맥사이가 황화 ④ 잎맥이나 잎자루의 자색발현 ⑤ 과실부착 주위 잎의 황화 ⑥ 작물의 노화촉진 및 조기낙엽 ⑦ 상위에서 하위엽으로 반점발생 후 고사 ⑧ 주엽맥이 탈색 점차 확대됨 ⑨ 청고, 갈반현상 | - 황산마그네슘 (14%, 27%) - 랑베나이트(설포마그) (18%) - 일라이트 (5~7%) - 석회고토 (3.5%) - 용성인비 (20%) - 질산마그네슘 - 염화마그네슘 - 탄산마그네슘 - 산화마그네슘 - 수산화마그네슘 |
다) 마그네슘의 영양장애 대책
① 부족현상이 나타나면
- 고토성분량으로 30~40kg 주어도 2~3년이 지나야 그 증상이 없어지며, 증상이 없어도 비료를 해마다 25kg 정도 주는 것이 좋다.
- Mg은 엽면으로 흡수가 좋으므로 결핍증이 나오면
빨리 1~2% 황산마그네슘액을 10일 간격으로 5~6회 엽면살포 한다.
- Mg결핍이 심해서 60%정도 낙엽진 사과 과수원에 황산마그네슘 엽면살포를 실시하니 낙엽도 현저히 적어지고 결핍증상엽도 서서히 줄었다는 보고가 있다.
- 추비로 시용할 때,
* 토양이 산성이면 석회고토를 10a당 80~100kg, 또는 수산화마그네슘
약 60kg을 물에 적당히 녹여서 포기사이에 주면 빨리 흡수된다.
* 노력을 줄이기 위해서 분말을 두둑에 뿌리고 물을 주는 것도 좋다.
* 과수원에서는 분말을 전면 살포한다.
- 토양 pH가 6.0이상이면 황산마그네슘을 준다.
②토양에 마그네슘이 과잉이면
- 토양 pH가 낮으면(6.0이하) 석회비료를 적정량(약100kg) 시용한다.
- 토양 pH가 6.0보다 높으면 석회시용으로 pH가 올라가게 되므로 제1인산칼슘 0.3%액이나, 염화칼슘 0.3~0.5%액을 엽면살포하는 것이 좋다.
- 석회고토나 수산화마그네슘을 주어서 토양 pH가 높아지게 되면 붕소, 망간, 아연 등의 미량요소 결핍증이 생기므로 그 부분의 대책을 참고하여 응급대책을 실시한다.
③근본적 대책
- 토양에 마그네슘이 부족하기 전에 미리 처리해 주는 것이 필요하다.
- 관개수나 빗물에 씻겨서 손실되기 쉬운 것이 Ca와 Mg이다. 채소나 과수의 Mg흡수량은 인산과 비슷하든가 약간 많다.
- 더구나 과수류는 시비량이 많아서 체내의 칼리나 질소함량이 많다.
* 그 결과 양분균형이 깨지면서(길항작용) Mg의 흡수가 저해된다.
- Mg결핍은 산성토양에서 나타나기 쉽다.
④ 작물에 Mg결핍증이 나타난 곳에
* Mg을 시용했다 하서 모든 경우에 결핍증이 치유되는 것은 아니다.
* 토양 중에 K의 농도가 높으면 작물은 K를 먼저 흡수하므로 Mg흡수가 나쁘게 되어 체내에서는 K과잉, Mg부족의 상태로 되어 Mg결핍증상이 나타난다.
* 토양 중에 Mg가 있어도 인산이 부족하면 Mg의 흡수가 나쁘게 된다.
⑤ 규산을 시용하면 병의 저항성이 높아지고, Mg의 흡수력도 촉진된다.
* 이와 같이 Mg의 시용효과를 높이기 위해서는 K과잉과 인산의 부족에 주의하고, 규산과의 상조작용을 고려하여 Mg의 효과가 최고로 발휘되게 해야 한다.
⑥ Mg는 인산과 상조작용이 강하고 K와의 길항작용이 뚜렷하다.
* Mg의 흡수와 체내이동을 도와주는 작용이 가장 큰 요소는 인산이며,
* 규산도 Mg의 흡수를 좋게 한다.
* 그러나 칼리나 석회는 마그네슘의 흡수를 나쁘게 한다.