스크랩 유기질 비료와 무기질 비료 차이점

[黎明/김진호 시인 수필가]

유기질 비료와 무기질 비료 차이점

비료에는 유기질 비료와 무기질 비료가 있다. 많은 애란인들 중엔 유기질 비료와 무기질 비료에 대한 정확한 개념과 이해가 없이 그저 막연하게 유기질 비료가 좋다는 생각만으로 유기질 비료를 선호하거나 심지어 자신이 직접 제조해 사용해야만 직성이 풀리는 사람들이 많다. 그러나 비료의 정확한 특성을 이해하지 못 하고 자가제조한 비료를 사용하거나 유기질 비료만 고집하는 것은 위험할 수 있다.

유기질 비료는 동식물의 생체성분이나 배설물 등을 원료로 하여 발효과정을 통해 만든 비료이고 무기질 비료는 광물계에서 얻은 무기질을 원료로 화학적인 처리를 통해 만든 비료이다. 따라서 유기질 비료는 각 영양소(미네랄)들이 이온 상태가 아닌 탄소(C)와 결합한 유기태의 형태로 존재하여 난이 흡수할 수 없는 상태이므로 미생물들이 분해하여 탄소와 질소 및 기타 성분을 분리해 줘야 비로소 흡수하게 된다.

또한, 화학비료에서 얻기 힘든 극미량 원소를 얻을 수 있는 장점이 있다,

무기질 비료는 각 성분이 이온 상태로 존재하여 별 다른 과정이 필요 없이 난이 직접 흡수할 수가 있다. 그래서 유기질 비료는 효과가 느리게 나타나는 지효성 비료라 하고 무기질 비료는 효과가 빨리 나타나는 속효성 비료라 부르는 것이다.

그렇다면유기질 비료와 무기질 비료 어느 것이 더 좋은가?

질소는 난의 세포 원형질을 구성하는 단백질이 들어 있으므로 대단히 중요하다

유기질 비료는 단백질과 아미노산이 들어 있다.

그러므로 유기질비료는 미생물에 의해 양이온과 음이온으로 분해되어 식물에 흡수된다. 비료를 준 후 이온으로 될 때까지 장시간을 요하므로 효과가 늦고 오랜 기간을 두고 효과가 나타난다

그리구 질소 인산 카리 등 비료의 3요소는 적지만 다른 미량요소들이 골고루 들어 있다는 것을 명심하시길,,,,,,,,

유기질 비료는 식물에 필요한 모든 영양소가 빠짐없이 골고루 거의 다 들어 있고 염기 축적이 거의 이뤄지지 않는 장점이 있지만 화분 속에서 다시 한 번 미생물에 의한 분해 과정을 거쳐야 하기 때문에 이 과정에서 해로운 미생물들이 번식하여 난에 해를 끼칠 수가 있고 또 비료의 분해 과정에서 발생하는 열과 유해 가스로 인해 난이 피해를 입을 수가 있다.

이에 반해 무기질 비료는 이러한 유기질 비료의 단점을 보완 할수 있으나

이온 상태로 존재하는 각 유효성분들이 용액 안에서 함께 결합하는 화학작용을 일으켜 수많은 미량요소들이 유실되고 만다. 다른 미네랄 성분과 결합한 물질은 비료 성분과는 전혀 다른 물질이 되어 난에 흡수되지도 않을 뿐더러 전기분해같은 인위적 방법을 가하기 전에는 원래 분자 상태로 환원되지 않아 쓸모없는 성분이 되고 만다.

시중에 판매하는 무기질 비료들을 오래 보관하면 딱딱한 결정체가 생기는데 용제가 저온에서 굳어진 것이기도 하지만 대부분 비료 성분들끼리 응결된 결정체로서 아무리 잘게 부숴도 물에 녹질 않으며 난에 흡수되지도 않는다. 이러한 이유 때문에 무기질 비료들은 질소, 인산, 칼륨에다 칼슘과 철 등 서로 응결되지 않는 소량요소 및 미량 요소 한 두 가지만 섞어 두어 이러한 무기질 비료만 계속 투여할 경우 미량요소 결핍증에 걸릴 수가 있다.

또 한 가지 무기질 비료의 단점은

이온 상태로 존재하는 비료 성분들, 즉 미네랄들이 화분이나 토양 속에 축적되어 토양을 산성화시킴으로써 식물의 뿌리와 줄기의 성장을 크게 방해하게 된다. 이런 현상을 염기축적이라 부른다.

미국같은 선진국에선 특수한 공법에 의해 미네랄들끼리 서로 화학반응을 하지 않게 처리를 하여 비료의 모든 성분을 다 포함시키고 염기축적이 생기지 않도록 제조한 무기질 비료가 개발돼 팔리고 있으나 국내에는 수입되지 않고 있다. 다이나그로 비료같은 제품이 대표적이다. 따라서 무기질 비료를 사용할 때는 활력제를 병행 사용하는 것이 필수적이다.

다만 유기질 비료의 경우 활력제는 굳이 병행 사용하지 않아도 무방하다.

사실 난과 식물들은 조직, 특히 뿌리 조직 속에 난근균(蘭根菌)이라는 공생균이 있어 영양 물질을 흡수하여 난에 필요한 형태로 고정시켜 뿌리 속 중심추로 전달하는 역할을 한다. 좀 더 자세히 설명하면 공생균은 뿌리의 표피층에 기생하면서 유기태 형태의 유기질 비료 성분이 주위에 들어오면 이를 분해하여 질소 등의 미네랄 성분을 양분으로 삼아 스스로 번식하고 일부는 난 뿌리의 중심추로 전달하여 난의 잎과 벌브 및 줄기로 올라가게 하는 고정작용을 한다.

이 공생균이 많을수록 난은 튼튼하고 다른 병균에 보다 더 강한 길항작용을 보인다.

그러나 무기질 비료의 이온 상태인 영양분이 들어오면 공생균은 이를 흡수하지 못 한다. 즉, 자신의 번식에 필요한 영양분 공급을 받지 못 하기 때문에 무기질 비료만 투여할 경우 난근균의 번식은 크게 기대하기가 어렵다. 대신 비료의 유효 성분은 뿌리의 삼투압 작용을 통해 뿌리 조직을 통해 중심추로 이동하여 잎, 줄기, 벌브 등으로 전달된다.

이렇게 볼 때 난과식물에게는 무기질 비료보다는 유기질 비료가 더 좋다고 할 수 있다.

그러나 문제는 시판 중이거나 자가 제조한 유기질 비료의 경우 불완전발효를 통해 제조하여 화분 속에서 제 2의 발효를 거치는 과정에서 유해가스의 과다 발생, 혐기성 부패균의 창궐, 발효열의 발생 등 심각한 장애를 초래하거나 반대로 지나친 발효로 인해 비료의 유효 성분이 거의 소실돼 있어 난에게 별 효과를 주지 못 하는 근본적인 두 가지 문제점을 안고 있다.

유기질 비료는 제조 과정에서 미생물들이 작용하여 유기물질을 분해하는데 이 유기질을 분해한다는 것은 미생물들이 생육 번식하기 위해 유기물질들 속에 들어 있는 영양분, 즉 난에게 필요한 비료 성분을 먹어치운다는 뜻이기 때문에 완전 발효시켜 제조한 비료라면 사실 비료의 유효 성분이 전혀 없다는 소리가 된다.

또 유기태 형태의 유기질 비료의 성분을 미생물이 분해하여 탄소와 기타 미네랄들을 에너지원으로 사용하는 과정에서 질소나 기타 성분들은 기화하여 공기 중으로 날아가 버린다.

이로 인해 발효를 시킬수록 비료 성분은 점점 줄어들게 되어 완전 발효시키면 비료 성분이 전혀 남아 있지 않게 된다. 그래서 일부 시판 중인 유기질 비료들 중에 농도 장애나 유해 미생물 번식에 의한 위험이 없는 안전한 비료라고 주장하는 비료일수록 여러 번에 걸쳐 발효시킨 결과, 비료의 유효 성분이 극히 적게 함유된 비료라는 뜻이 된다.

유기 물질이 분해되고 유기질 비료가 만들어지는 경로를 보면 아래와 같다.]

Protein(단백질) → Polypeptide → Amino Acid(아미노산) → Organic Acid(유기산) + NH3

그런데 이 과정 마지막 단계에서 비로소 100% 완성된 유기질 비료가 형성되는 것이 아니라 각 단계별로 각각 불완전한 형태의 유기질 비료가 고르게 형성되며 이렇게 형성된 유기질 비료는 땅 속에서 2차 발효되는 지속성을 갖게 된다.

따라서 이렇게 만들어진 비료라 할지라도 식물이 흡수하기 위해서는 미생물들에 의해 또 한 번 발효되는 과정을 거쳐야 한다.

그러나 일반 토양이 아닌 난석에서는 입자 형태의 유기물이 존재하게 되면 분해균보다는 부패균이 더 빠르게 작용함으로써 난에게 많은 해를 주게 된다.

이는 액체 형태의 유기질 비료에서도 일부 나타날 수도 있다. 이러한 부분을 감안하여 혐기발효 기간을 더 연장한다거나 호기성 발효나 효소제를 이용하여 완전 발효에 도전하는 경우도 있으나 앞서 언급한 근본적인 문제는 해결되지 않는다.

발효(Fermemtation)란 미생물이 어떤 유기물질을 산화, 환원 또는 분해 등을 하여 다른 유기물화 하는 현상인데 일반인이 이 어려운 메커니즘을 조금 더 진전 시킬 수는 있지만 이 또한 완전하지 못한 유기질 비료를 만든다고 봐야 한다.

발효되지 않은 단백질을 분해하다보면 유기산이나 NH3는 기체화될 수도 있으므로 결국 더 불완전한 비료를 만들게 되는 것이다.

위 식에서 보듯 유기 물질이 분해되는 과정에서 식물에 필요한 영양소는 기체화되어 공기 중으로 날아가고 일부는 토양에 남게 되지만 그 과정이 지속될수록, 즉 발효나 부패가 완전히 이뤄질수록 영양소는 다 기화되어 사라지기 때문에 완전 발효에 가깝게 발효시킨 비료일수록 유효 성분은 그 만큼 더 적게 함유되어 실제 난에 투여했을 때 효과가 거의 없게 된다.

반면 불완전 발효시킨 비료일수록 비료의 유효 성분은 많이 남지만 화분 속에서 이뤄지는 2차 발효 과정에서 심각한 부작용을 초래할 수가 있다. 이러한 문제들 때문에 시중에 시판되는 유기질 비료들은 완전 발효에 상당히 가깝게 처리한 비료들이라 안전성은 높지만 비료의 효능은 무기질 비료에 비해 그다지 두드러지지 못한 단점이 있고 자가제조한 비료들은 비료의 효능은 뛰어나지만 불완전 발효를 거친 게 대부분이라 난에 치명적 피해를 안겨 줄 위험이 아주높다

추가로 춘란에서 화학ㅁ비료 중 질소는 질산태 질소 (NO3-N)와 암모니아태 질소(NH4-N )의 형태로 식물이 흡수한다.

일반적으로 식물은 NO3-N을 선호하나 식물의 종류, 생육단계, 환경, 배지내 다른 이온의 농도에 따라서 달라진다.

암모니아태 질소는 식물에 흡수되면 곧 바로 생합성에 이용되어 영양생장이 바르게 일어나고 질산태질소는 식물에 흡수된 후 환원이 되고 나서 생합성에 이용되므로 영양생장은 조금 늦어진다.

그러나 일반적으로 질산태 질소와 암모니아태 질소를 적당한 비율로 공급하는 것이 좋다.

이때 암모니아태 질소는 50%를 넘지 않는 것이 좋다.

질산태질소-NO3-N과 암모니아태질소-NH4-N의 비교하면( 하이포넥스는 암모니아태100% 이며 양이온임을 참고 하시기 바람)

o 일반적으로 NO3-은 고농도로 시용해도 식물 생육에 해가 없다.

o NO3-는 흡수되어 NH4+로 환원될 때 에너지가 소모됨.

o 식물체내에 NO3가 과다 축적이 되면 해롭다.

o NH4+는 에너지 효율면에서 좋다.

o 배양액의 pH는 NO3- 만 주면 올라가고 NH4+만 주면 내려간다.

o NH4+ 는 낮은 농도라 할지라도 NH4+만 계속 시용하면 생육에 장해

(특히 뿌리손상)가 나타난다

(체내에서 일부의NH4+ 이 NH3로 변화되고, NH4+은 K+, Ca++나 Mg++의 흡수를 억제하기 때문)

o NH4+-N의 비율이 높으면 뿌리 표면에 NH4+로부터 유리된 H+이 많이

축적되어 뿌리가 손상을 입는다.

o NH4+ 과잉해는 특히 온도가 높으면 심하게 나타남.

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. (옮긴글)