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[왕건]

비료학개론

03/5/27 Tue 3:25 PM, 조회 : 735

비료는 식물에 영양을 공급하거나 식물재배를 돕기 위하여 토양에 화학적 변화를 줄

목적으로 토지에 베푸는 물질을 말한다. 비료는 단순하게 식물에게 양분이 될 물질뿐만

아니라 토양의 이화학적 성질을 개선하고, 유효 미생물의 증식을 돕고 식물이 양분을

쉽게 흡수할 수 있는 상태로 만들며 간접적으로라도 식물이 잘 성장할 수 있도록 좋은

영향을 주는 물질로 비료에 포함된다.

화학비료가 만들어지기 전에는 산야초, 곡식의 부산물 가축의 배설물이 비료의 전부였지만

그러나 산업이 발전하면서 화학비료 산업도 같이 발전하게되었다. 이로써 화학비료가

생산량 증대에는 많은 기여를 해봤지만 남용으로 인하여 작물이 요구하는 시비량 보다

많은 량이 시비되어 토양에 축적되어 염류장해 및 농도장해가 나타나는 경우를 쉽게 찾아

볼 수 있다. 가장 안타까운 일은 농민이 비료를 정확히 알지 못하고 사용하는데 있다.

작물을 재배함에 있어 비료의 특징, 시비량, 사용방법, 효과 등을 정확히 숙지해서

합리적이고 과학적인 시비를 해야 영농비를 줄이며 친 환경농업으로 빨리 접근할 수

있으리라 생각된다.

사람에게 필요한 것은 식료라 하고, 가축에 필요한 것은 사료라 하고, 식물이 필요로

하는 것은 비료라 하는데 비료에 대하여 살펴보면 비료의 분류는 편의상 원료별, 성분별,

반응별, 비효별, 함유된 성분의 종류별, 성분의 농도별, 수급별, 시비시기 및 시비방법

등에 따라 분류할 수 있다.


○ 원료별 분류

ㆍ유기질 비료 : 식물질 비료 - 미강, 쌀겨, 녹비, 깻묵류 등 / 동물질 비료 - 어분, 골분 등

ㆍ광물질 비료 : 규산질 비료, 유안, 황산고토, 황산가리고토, 석회비료 등 ㆍ잡질 비료

   퇴비, 복합비료 등

○ 성분별 분류

ㆍ질소질 비료 : 요소, 유안, 석회질소, 질산암모늄 등

ㆍ인산질 비료 : 과석, 용과린, 용성인비, 골분 등

ㆍ가리질 비료 : 염화가리, 황산가리, 질산가리, 탄산가리, 초목회 등

ㆍ규산질 비료 : 규산석회질비료, 규산고토질비료, 수용성규산비료 등

ㆍ유기질 비료 : 깻묵류, 퇴비류, 아미노산비료 등

ㆍ무기질 비료 : 화학비료 대부분

○ 반응별 분류

ㆍ화학적 산성비료 : 과석, 중과석

ㆍ화학적 중성비료 : 질산암모늄, 요도, 탄산가리

ㆍ화학적 염기성비료(알칼리비료) : 용성인비, 석회질소


○ 생리적 반응에 의한 분류

ㆍ생리적 산성비료 : 유안, 염화가리, 황산가리

ㆍ생리적 중성비료 : 질산암모늄, 과석, 요소, 탄산가리

ㆍ생리적 염기성비료 : 규산질비료, 생석회, 소석회, 소성패화석, 석회질소, 수용성


○ 비료의 효과별 의한 분류

ㆍ직접비료 : 요소, 과석, 가리질비료

ㆍ간접비료 : 유질비료, 석회, 규산

ㆍ자극비료 : 생장촉진제 등

○ 비료의 효과별 지속에 의한 분류

ㆍ속효성 비료 : 유안, 인분뇨, 가리, 수용성규산

ㆍ완효성 비료 : 깻묵류, 어분비료

ㆍ지효성 비료 : 퇴비(식물질재료+축분), 골분

○ 함유된 성분의 종류에 따른 분류

ㆍ완전비료 : 복합비료, 퇴비, 깻묵류, 혈분, 어분 등

ㆍ편질비료 : 요소, 유안, 염화가리, 황산가리, 인산질비료 등

○ 성분의 농도에 의한 분류

ㆍ농후비료 : 요소를 비롯하여 일반화학비료

ㆍ희박비료 : 유기질비료(퇴비, 인분뇨, 가축의 분뇨 등)

○ 수급에 의한 분류

ㆍ자급비료 : 퇴비

ㆍ판매비료 : 각종 화학비료, 유기질비료

○ 시비시기에 의한 분류

ㆍ밑거름(기비) : 경운 전 혹은 정지작업 전에 시비하는 비료(복합비료, 퇴비, 석회 등)

ㆍ덧거름(추비) : 생육도중에 시비하는 비료(N-K 비료)

ㆍ이삭거름(수비) : 출수전에 시비하는 비료(N-K 비료)

○ 시비 방법에 의한 분류

ㆍ엽면시비용 비료

ㆍ토양시비용 비료(관주용비료 포함)



토양 속에는 식물이 필요로 하는 많은 종류의 원소들이 골고루 들어 있지만 매년 농작물을

연작으로 인해 병충해의 발생이 심하고 양분의 결핍증상이 발생하는데, 작물이 필요로

하는 충분한 양에 이르지 못하여 부족한 양분을 보충해 주지 못하면 원하는 수량과

고품질의 농산물을 얻지 못할 것이다.

토양관리는 가장먼저 토양을 분석하고 부족한 양분을 보충해 주는데 몇 가지 비료들에

대하여 정확한 사용법을 제시 하고자 한다.


가. 석회(칼슘) → 석회에는 다음과 같이 여러 종류의 비료가 있다.

○ 생석회

○ 소석회 (1급- 공업용 백회 / 2급- 농용 석회)

○ 탄산석회(부산석회)

○ 황산석회(석고)

○ 패화석 : 소성 패화석- 꼬막조개껍질 분말 등 / 패총 패화석- 조개, 굴 껍질 분말 등

○ 염화칼슘, 질산칼슘, 인산칼슘 (고토석회)

산성토양에는 생석회, 소석회, 소성패화석, 등을 시비해야 알칼리 성분에 토양이 중화되어

중성토양으로 중화되는데 생석회는 토양에 100kg 시비하면 약15일 동안에 8kg이 물에

용해되고 소석회 2급(농용석회)을 100kg 시비하면 5kg이 녹는다. 생석회나 소석회는

반드시 산성토양에만 사용하고 사양토를 기준해서 소석회를 300평에 150kg를 시비하면

300평에 해당하는 10cm 깊이를 pH 1도 상승시킨다. 해당 면적의 흙을 무게로 계산해

보면 약 120톤에 상당한다.

※ pH 1도 상승시킨다는 것은 아라비아 숫자로 비교하면 백만분의 1에 해당되는 수치이다.

산도를 측정해보니 산도(pH)가 3.5라고 판정이 되었다면 대부분의 농민들은 표준

시비량의 3배를 시비할 경우 산도가 3도 정도 상승 될 거라는 판단을 가지고 한번에

많은 양의 석회를 시비 하려고들 한다. 만약의 경우 한번에 시비하면 산도는 목적하는

만큼 상승되지만 한번에 많은 량의 석회를 시비하면 비료간에 길항작용이 발생하여

실농하기 십상이다. 석회는 한번에 다량 시비하는 비료가 아니므로 6개월 간격으로

시비하는 토양개량제이다. 토양을 분석하여 pH가 알칼리(염기)일 경우에는 석회를

시비하지 않아도 된다는 생각을 하고 무시하는 경향이 있는데 특히 참외처럼 석회에

민감한 작물은 이런 경우에도 실농을 하기 쉽다. 이런 때는 중성석회에 해당하는

고토석회나 부산석회, 탄산석회, 패화석 등을 시비하여 부족한 석회 성분을 보충해

주어야 한다.


석회비료 시용으로 인한 장해가 발생하는 경우를 문답식으로 살펴보자.

문 : 석회비료와 복합비료, 유기질비료 등을 한번에 시비하고 작물을 재배하니

      비료효과도 없었다. 왜 그런가? 또 석회는 타비료와 혼용이 어렵다한다. 정말인가?

답 : 생석회나 소석회, 규산석회, 소성패화석은 경운 전에 전면에 골고루 시비하고

     경운 합니다. 석회를 시비한 후 최소한 15일 이상 지난 뒤에 복비+유기질비료,

     미량요소+기타비료 등을 시비하고 정지작업을 한 후 파종 및 정식을 해야 한다.

문 : 생석회, 소석회, 규산석회, 소성패화석과 복합비료는 혼용해서는 안된다. 그 이유는?

답 : - 복합비료에 포함되어 있는 질소는 석회와 반응하여 휘산 되어 버리고

        시설하우스에서는 암모니아태 가스가 발생되어 작물을 고사시킨다.

     - 인산은 인산칼슘이 되어 불용화 되기 쉽다.

     - 가리는 유실이 잘되는 형태로 만들어져 관수를 했을 때 쉽게 용탈된다.

     - 복합비료와 혼용할 수 있는 석회는 탄산석회, 고토석회, 부산석회 등 질산칼슘 등이고
  
       이를 석회와 혼용시 바로 써야 하고 가스 발생은 없다.

문 : 토양에 따라서 석회 시비량이 달라야 한다는데 어떻게 다른가?

답 : 사양토 기준하에 300평당 150kg이고 모래토양은 약 100kg시비하고 완전 질참흙인

      경우는 600kg정도를 시비해야 pH가 약1도 정도 상승한다.

문 : 염화칼슘을 농작물에 관주 해보니 갑자기 황화현상이 나타나더니 잎이 떨어지고

     열매가 낙과돼 폐농을 했다. 원인은?

답 : 염화칼슘은 엽면 시비하는 비료이지 관주하는 비료는 아니다. 관주하게 되면

      질소기아 현상이 나타나 회복되려면 1개월 이상이 걸린다.

     <염화칼슘은 절대 관주 금지>

문 : 석회비료를 관주하려면 어떻게 해야 되나?

답 : 관주용은 양액 재배에서 사용하는 질산칼슘을 사용해야 안전하다.

문 : 석회 보르도액을 제조하여 식물에 엽면 살포 할 경우 석회가 가라앉아 수시로 저어서

      엽면시비하는데 맑은 물만 시비하는 게 좋은가 아니면 가라앉은 석회분말을 같이

     시비해야 좋은가?

답 : 식물은 석회비료의 분말을 흡수할 수가 없다. 만약의 경우 가라앉은 석회를 저어서

     작물에 살포하면 잎표면이 밀가루를 뿌려 놓은 것처럼 보이고 병충해가 발생했을

     경우 농약을 근접 살포하면 약해 발생의 우려가 있다. 농약사용횟수가 많거나

     식물체가 연약하게 성장할 경우에는 맑은 윗물만 사용해야 병해충 방제에 편리하고

     농약의 근접 살포에도 안전하다. 맑은 윗물만 사용시 3일이 지난 뒤에야 농약살포가

     가능하고 석회분말까지 엽면 시비한 경우에는 15일 이상 간격을 두어야 한다.

문 : 생석회를 오래 전에 준비해두었다가 사용해보니 부글부글 끓는 현상이 없는데

      석회보르도액을 제조해도 되나?

답 : 끓는현상이 없거나 생석회의 맛을 보아 아무런 맛을 느낄 수 없다면 보르도액

      제조용으로는 효과가 없으므로 부적합하다.

      석회는 세포막을 구성하는 중요한 성분이며 탄수화물의 이동을 돕고, 뿌리의 발달도

      돕는다. 농용석회는 산도 교정용으로 쓰이고 칼슘도 보충해 주며, 석회를

      과잉시비하면 가리, 붕소, 마그네슘, 철 등의 흡수를 억제한다. 결핍증을 참외에서

      물찬과 발효과 등의 발생율이 높고 과육이 단단하지 못하며, 칼슘의 과잉시비는

      오히려 칼슘의 결핍을 초래하는 경우도 있고 붕소나 망간의 결핍을 일으킬 수도 있다.

나. 고토(마그네슘)

     마그네슘은 엽록소를 구성하는 유일한 금속원소이며 녹말의 이동과 인산의 흡수,

     이동, 운반에 꼭 필요하며 기름기가 많은 종자에 다량 포함되어 있으며 또한

     마그네슘은 칼슘과 더불어 없어서는 안되는 토양 염기이다. 식물의 잎은 일정한

     농도의 염기가 균형을 이루며 각종 염기성분을 함유한다. 만약 토양 중에 한가지

     염기가 많아지면 잎에서도 염기가 많아져 다른 염기의 결핍을 초래한다. 이런 현상을

     양이온간의 길항작용 이라 하고 칼슘과 고토, 칼슘과 가리, 고토와 가리, 또 각종

     미량요소와의 길항작용 등이 일어난다. 산성토양에서 결핍이 우려되며 토양중에 다량

     들어 있어도 불용화로 존재하기 때문에 흡수가 될 것이라는 기대는 어려운 얘기다
.
     특히 과채류에서 수정이 끝나고 비대가 진행 될 수록 고토가 부족한 토양에서는

     결핍증상이 심하게 나타나는데 결핍증상은 아래 잎에서 먼저 나타나며, 엽맥은

     녹색이고 엽육은 황색을 띤다. 황산고토는 물에도 잘 녹고 흡수도 잘되므로

     고토결핍이 예상될 때는 황산고토 0.2%액 (물20Ｌ에 40g)을 엽면시비와 관주를

      2-3회 해주고, 결핍증상이 심하게 나타나면 황산고토 0.3-0.4%액(물20Ｌ에 60~80g)을

      엽면시비와 관주를 병행하면 치료효과를 볼 수 있는데 이 때 약간의 질소를

      물20Ｌ에 5g정도 첨가해서 시비하면 고토흡수를 촉진할 수 있다.

      고토의 기비 시비량은 황산고토 15%정도의 성분량일 경우 300평당 75kg이 기준이다.

다. 붕소비료

     붕소비료에는 붕사비료와 붕산비료로 나뉜다. 붕사비료는 기비용이고 붕산비료는

     엽면시비와 관주용으로 사용할 수 있고, 붕사나 붕산은 물에는 잘 녹지 않는데

     더운물에는 잘 녹는다. 알카리성 물에는 잘 녹지 않지만 산성비료를 첨가하면 쉽게

     녹는다. 붕소는 칼슘의 흡수이용에 밀접한 관계가 있고 세포막의 펙틴 형성작용에

     관여하고 수분대사와 당류의 전류에 관여한다. 엽면 시비할 때는

     0.2-0.3%액(물20Ｌ에 40-60g)이 적당하여 농도 장애가 우려 될 때는 탄산칼슘을

     0.3%(물20Ｌ에 60g)를 첨가하여 살포하면 붕소과잉장애를 줄일 수 있다.

    붕사비료 100g에는 붕소가 약4g 들어있으므로 붕사비료의 표준시비량은

    300평당 1~1.5kg 이다. 붕소의 결핍 증상은 석회와 같이 신생조직에서 결핍이

   나타나고 통도조직이 퇴화되어 잎이 위축되고 세포막이 파괴되어 갈변 고사하며

   생식 생장이 크게 나빠지고 개화해도 불임이 되는 경우가 많다. 속썩음 병이 발생하고

   뿌리에 검은 점, 줄기 중심 부분이 쪼개지고 중심부 조직이 괴사한다. 잎에 당류가 다량

   축적되어 삼투압이 높아지면 보수력이 커져 잎으로부터 수분증산량을 줄여 수분대사에

   지장을 준다.

라. 규산

○ 규산질 비료의 종류

  규회석 비료 : 규산+석회(원료가 고갈되어 국내에서 생산이 되지않음)

  규산석회질 비료 : 가용성규산+구용성규산(제철소의 부산물인 슬래그)

  수용성 규산 : 규산 수용액

○ 형태별 분류

  분상 : 급냉광재로서 제철소에서 부산물로 생산

  입상 : 분상의 규산비료를 시비하기 편리하게 입상화한 것

  사상 : 제철 슬태그를 물에 급냉 시키면 모래처럼 갈라짐

  입제 : 수용성 규산을 함침시킨 제품

  액상 : 규산을 수용화한 것

○ 사용량의 비교

  분상, 입상, 사상의 것은 300평당 150-200kg을 시비

  수용성 입제의 것은 300평에 6kg을 시비

규산은 인산의 역할을 일부 대신하여 뿌리의 발근, 세포조직분화, 화아분화, 등을

촉진시켜주고 일기 변화의 악조건(저온, 고온)에서 체온 조절 능력을 갖게 해준다.

규산 시용 포장은 침수 시 혹은 다습 시에도 뿌리를 보호하는 기능을 갖게하여 피해를

크게 경감 시켜줄 뿐만 아니라 각종 농약해, 비료장해, 가스 피해 등을 경감시켜준다.

질소의 과잉흡수를 억제하고 절간을 줄여주는 기능도 있지만 규산은 세포안에서

RNA, DNA에 관여하며 병균 등이 침입하면 자기방어 물질을 분비하여 알레로파틱

물질인 페노릭화합물, 파토톡신 등을 생성 병원군의 침입을 저지한다. 또한

노화억제물질을 분비하여 식물을 건강하게 자라도록 해주는 데 특히 참외에서는 7-10일

간격으로 엽면 시비하고, 15일 간격으로 관주하면 흰가루병을 경감시킨다.

흰가루 병원균이 침투하면 세포 간극이나 잎표면에 모용으로 규산 집적이 많아지고

특히 병원균을 둘러싸서 물리적으로 생장조건을 불리하게 함으로써 균사생장을

억제시키고 발육을 저해시킴으로서 방해되며 동시에 페놀성물질 등 균사저해 물질을

생성하여 경감시킨다.

흰가루병인 경우에는 엽면 살포로 효과가 크다. 규산은 인산의 흡수를 촉진하고

토양중의 불용화된 인산비료 등을 가용화시켜 식물이 흡수토록 해주며 토양 양이온의

증가와 질소, 인산, 가리, 칼슘, 고토, 붕소 등의 흡수를 촉진시킨다. 수확 후 저장 능력이

탁월하여 신선도가 오래 유지될 뿐만 아니라 육질이 단단하고 색이 좋아 고품질

농산물 생산에 필수적이며 친환경 농업에 꼭 필요한 자연에서 얻어지는 친환경 비료이다
.
액상규산의 경우 희석농도만 정확히 지키면 매일 살포해도 과잉증상이 없는

유일한 비료이다.

마. 질소

질소는 식물체를 구성하는 물질의 원소이다. 질소는 특히 식물생육 전반기에 많이

흡수되어 식물의 영양생장을 촉진한다. 질소를 식물이 흡수하면 탄수화물과 화합하여

질소동화작용으로 단백질을 만들어 자체 생장을 하게 한다. 질소를 다량 공급하면

당분함량이 떨어지면 녹말, 섬유소, 리그닌 등의 생성이 충분치 못하여 세포막이 얇아져

연약하게 자라고 내병성이 약해진다.

질소가 부족하면 하엽부터 노랗게 나타나고 하엽에 축적된 질소 화합물인 단백질이나

엽록소가 먼저 분해되어 이동하기 쉬운 형태로 변하여 생장점 부근으로 이동하여

재이용된다. 그래서 늙은 잎부터 황화현상이 나타나다. 질소가 과잉되면 지상부 생육은

왕성하나 지하부의 생육이 부진해지며, 또 성숙도 지연되고 과실의 품질이 불량하다.

질소는 식물생육에 없어서는 절대로 안되므로 적량을 적기에 시비하여 충실한 생육을

도모해야 된다.

○ 질소 비료의 종류

  무기태 질소 : 암모니아태 질소 - 유안, 질산암모늄 / 질산태 질소 - 질산암모늄,

                        석회질소

  유기태 질소 : 요도, 요산, 마뇨산태 질소 - 요도 / 시안아미드태 질소 - 석회질소 /

                        단백태 질소 - 어박, 깻묵류, 골분, 녹비, 분노

식물의 잎과 줄기의 생육을 촉진 시켜주는 질소는 암모니아태 질소가 주로 이용되며

과일을 비대 시켜주는 질소비료는 질산태 질소 및 유기물 속에 다량 들어 있는

질산태 질소가 주로 이용되기 때문에 유기질 퇴비를 충분히 시비하면 과비대에

좋은 영향을 준다.

바. 인산

인산은 무기태 인산과 유기태 인산으로 크게 나눌 수 있고 수용성 인산, 구용성 인산,

불용성인산으로 나누고 유기태 인산은 식물 및 동물성 인산으로 나눈다. 인산질 비료는

토양 중에 쉽게 고정되는데 그 이유는 토양 속에 존재하는 알루미늄, 철, 칼슘, 점토 등과

결합하여 쉽게 불용화 되고 축적된다. 지온이 22˚C일 때 20일 정도 지나면 불용화 되는데

불용화 인산은 식물뿌리나 미생물이 분비하는 유기산에 조금씩 녹아서 식물에 이용되고

규산의 사용으로 인산의 비효를 증진시킬 수 있다. 전량을 밑거름으로 주고 추비할 때

너무 많이 주게 되면 인산과잉으로 식물의 노화를 촉진시킨다.

사. 가리

○ 가리 비료에는 무기태와 유기태가 있다.

  무기태 가리 : 수용성 가리 - 염화가리, 황산가리, 질산가리, 탄산가리, 나뭇재 /

                        불용성 가리 - 회분의 일부

  유기태 가리ㆍ식물재, 퇴비(수용성 및 속효성)