1. 비료 요소
(가) 비료의 요소
○ 3요소 : 질소, 인산, 칼리
○ 5요소 : 질소, 인산, 칼리, 칼슘, 마그네슘
○ 다량요소 : 비료의 5요소 + 탄소, 수소, 산소, 황
○ 미량요소 : 철, 붕소, 구리, 망간, 아연, 몰리브덴, 염소
(나) 우리나라 토양 및 기후하의 문제요소 : 붕소 부족, 망간 과잉
(다) 과수 생리장해의 발생원인
○ 토양 : 산성, 물리성 불량, 유기물이 부족
○ 기후 : 장마철 많은 비로 토양양분 유실, 봄. 가을 가뭄으로 양분의 흡수 및 과실비대 불량
○ 시비형태 : 다비재배에 따른 길항작용으로 필요 원소의 부족증상 초래
○ 재배관리의 부적절
2. 비료 요소의 생리적 역할
(가) 질소(N)
1) 역할
- 단백질의 주요성분. 엽록소의 구성요소
- 과수나무와 과실의 생장 과정에 관여하는 효소, 호르몬, 비타민류 등의 구성성분
- 과수나무의 전체 질소의 85%가 단백질 중에 들어 있음.
· 10%는 핵산, 5%는 유리아미노산이나 아미드
- 생육초기에 잎의 수를 늘리고 잎면적을 확대시켜 활발한 광합성으로 탄수화물합성 촉진.
2) 흡수와 이동
- 요소를 주면 토양 미생물의 효소(Urease)에 의해 탄산암모늄이 되고 이것이 암모늄과 탄산으로 해리
- 토양중에서 유기물은 단백질 → 아미노산 → 암모니아 형태로 분해 .
- 암모니아 형태의 질소는 토양중의 세균(질산화성균)에 의하여 질산태질소로 바뀌어 뿌리에 흡수
· 질산태질소는 암모니아태로 되고 탄수화물과 결합하여 아미노산이 되어 가지, 잎 및 과실로 이동
· 최종적으로 단백질의 형태로 나무와 과실 조직에 저장
- 낙엽기에는 잎에 저장된 단백질의 약 30%가 아미노산으로 가수분해되어 가지로 이행 축적
· 이듬해 봄의 개화와 전엽 및 신초생장에 재활용
3) 과실의 맛
- 과수나무는 질소가 충분해야 신초와 잎의 생장이 좋고 광합성량이 많아져 크고 맛좋은 과실 생산
- 질소를 지나치면 가지가 번무하고 수관안의 햇빛이 적어져 과실의 생장 억제, 맛 없는 과실 생산
· 과실로의 칼슘 축적이 적어져서 생리장해가 발생, 저장력 감소.
4) 생리장해와 방지대책
○ 과부족
- 생장 매우 빈약, 개화해도 결실률이 낮음, 과실 발육 불량, 수량도 적고 품질도 좋지 못하다.
- 잎은 황화현상, 아래 잎부터 시작하여 전체 잎에서 나타난다.
○ 과다
- 질소를 많이 주는 우리나라 과수원에서 볼 수 있는 현상.
- 새가지의 신장이 과도하게 촉진되고 잎이 비정상적인 암록색
- 수체의 세포가 연약하게 커지며 세포내 내용물의 농도가 낮아져서 동해를 받기 쉽다.
- 과다하면 많은 탄수화물이 단백질 합성에 소모되어 꽃눈 형성이 나빠짐.
- 과실에 공급될 탄수화물 부족으로 과실이 작아진다.
- 고두병 및 여러 가지 생리장해가 많이 발생
○ 방지대책
- 부족 우려 : 질소질비료를 주어 쉽게 회복
- 토양 여건상 뿌리가 질소를 흡수할 수 없거나 결핍증상 : 토양시용과 요소 엽면시비(0.5%)
- 질소 과다 : 질소를 주지 말고 유기물만을 공급. 나무의 상태를 보면서 서서히 시용량을 늘려감.
(나) 인산 (P)
1) 역할
- 새가지와 잔뿌리 등 어린 조직중에 많으며 가지와 잎을 잘 자라게 하고 탄수화물의 대사에 중요
- 단백질의 합성에 중요한 성분이며 수량 증가와 당 함량을 많게 함.
- 신맛을 적게 하여 과실 품질을 좋게 함.
- 성숙 촉진과 저장력 증가
2) 흡수와 이동
- 과수 뿌리는 인산 흡수력이 매우 강하여 토양에 인산이 적어도 비교적 많이 흡수 가능.
- 인산은 pH 6.0정도에서 뿌리에 흡수가 잘됨
- 마그네슘과 신초나 열매로 함께 이동할 수 있다.
- 과수나무에 흡수된 인산은 10분 이내에 흡수된 인산염의 80%가 여러 유기화합물에 합류
- 식물체 안에서 상하좌우로 전류. 도관부를 통하여 상향이동, 사관부를 통하여 하향 이동
3) 과다와 결핍증상
◆ 결핍
- 일반 과수원에서 발견하기 어렵다.
- 잔뿌리의 생장이 억제되며 가지의 생육이 나빠지고 어린 잎이 기형화되어 암록색
- 잎은 광택이 없어지고 잎과 줄기와의 각도가 좁아진다.
- 잎의 선단과 잎의 가장자리에 엽소현상이 나타나고 심하면 낙엽
- 영양생장이 왕성할 때 나타나고 영양생장이 끝나면 늦여름에는 증상이 덜 나타난다.
- 곁눈도 휴면상태거나 죽어서 곁가지가 적게 난다. 개화와 결실량이 줄고 발아 지연될 수도 있음.
◆ 과다증상
- 토양중에서 불용성으로 되고 이동이 극히 제한되므로 과다 증상은 발견하기 힘들다.
- 지나치게 많이 주면 토양의 염류농도를 높여서 농업용수 및 식수의 오염원
◆ 방지대책
- 결핍 : 토양산도를 pH 6.0정도로 교정하고 퇴비 등 유기물과 인산을 함께 시용해서 흡수를 높임.
· 효과를 빨리 보기 위해서 제 1인산칼륨 1%액을 생석회 0.5%액과 혼합 살포
(다) 칼리 (K)
1) 역할
- 함유부위 : 생장점, 형성층 및 곁뿌리가 발생하는 조직, 과실 등
ATP의 생성 촉진으로 동화산물 이동 촉진 및 과실 발육을 좋게 하며 과실 당도와 저장성을 높임.
- 부족하면 과실 발육이 불량하여 수량이 준다.
2) 길항작용
- 칼리가 많으면 마그네슘과 칼슘의 흡수 억제
3) 흡수와 이동
- 뿌리가 능동 흡수하므로 흡수율이 높다. 식물체내에서 이동이 쉬워 노화 조직에서 어린 잎으로 재이동
- 대부분 영양생장기에 흡수되며 과실이 자람에 따라 과실내에 많이 이동
- 세포질에 50%이상이 유리상태로 존재
4) 과실 수량 및 품질
- 칼리 부족 : 소과 생산, 과실 크기와 직결. 특히 6월중에 부족하면 과실비대가 극히 불량.
5) 결핍 및 과다증상
- 결핍
· 다 자란 잎(성엽)의 가장자리에 엽소현상
· 어린잎은 작아지며 늙은 잎이 더 심하다. 특히 과다결실된 나무에서 증상 현저
- 과다증상
· 토양에 칼리가 많으면 칼슘과 고토 등의 양이온 흡수를 억제하여 이들 원소의 결핍 유발
6) 방지대책
- 부족 우려 : 토양에 주면 된다.
- 엽면시비는 제1인산 칼리 1%액에 생석회 0.5%액을 타서 살포
- 과다한 경우 길항작용에 의해 흡수 부족이 예상되는 원소들을 엽면살포하는 동시 칼리비료를 줄임.
(라) 칼슘(Ca)
1) 역할
- 토양 중화제로서의 역할이 더 중요
- 산성토양에서 생기기 쉬운 망간의 활성화, 마그네슘과 인산의 불용화 방지
- 유익한 토양 미생물의 활동을 촉진시켜 토양의 입단구조를 양호하게 하는 토양의 이화학성 개량
- 식물체에서 각종 효소 활성 향상, 단백질 합성에 관여, 세포막에서 다른 이온의 선택적 흡수 조절.
세포막의 펙틴화합물과 결합하여 세포벽의 견고성 유지
- 에틸렌 발생을 적게 하고 과실의 저장중 호흡을 억제시켜 저장력 향상
2) 흡수와 이동
- 식물체의 칼슘 흡수 : 토양의 칼슘 절대 농도보다는 다른 양이온성 무기염류의 농도에 따라 좌우
· 암모늄 이온은 칼슘 흡수를 저해하고 칼리, 마그네슘, 나트륨 이온의 순으로 흡수 억제
· 질산과 인산과 같은 음이온은 흡수를 촉진
- 수동적 흡수에 의존 : 잎의 증산작용이 활발할 때 흡수속도가 빠르다.
· 뿌리의 표피가 갈변된 이후에는 칼슘의 흡수 거의 불가능, 주로 새뿌리에서 칼슘 흡수
· 토양수분이 적당해야 흡수가능.
3) 과다결핍증상
◆ 결핍
- 잎의 끝이 황백화, 신초생장 정지, 차차 갈변고사, 세포벽이 붕괴되어 분질화 및 저장력 저하
- 생리장해 우려 : 염화칼슘 0.3~0.4%액을 결핍증상이 나타나는 부위를 중심으로 엽면살포
◆ 과다
- 과다시용 : 토양 pH 상승으로 붕소, 철의 불용화에 따른 결핍증상. 길항작용으로 칼리 결핍 초래
◆ 방지대책
- 결실수에서 생육초기에 토양 시용
- 과도한 영양생장은 과실과 신초생장과의 경합으로 과실내 칼슘 함량 감소
- 가뭄은 토양중 칼슘의 이동 제한과 뿌리 흡수 억제: 관수를 하여 토양수분 유지
(마) 마그네슘 (Mg)
1) 역할
- 엽록소를 구성하는 필수원소, 칼슘과 더불어 세포벽 중층의 결합염기에 중요
- 인산 대사나 탄수화물 대사에 관계하는 효소 활성도를 높여준다.
- 칼슘과 함께 토양산성을 바꿔줄 수 있다.
2) 흡수와 이동
- 석회암 토양 : 대부분 가급태 마그네슘으로 되어 있음.
- 강한 산성 토양 : 결핍되기 쉽다.
- 흡수된 마그네슘은 도관부 증산류를 타고 위쪽으로 이동하며 체관부에서도 어느 정도 이동 가능
- 적당량의 칼리는 마그네슘이 과실과 저장조직으로 이동하는 것을 돕는다.
3) 결핍
- 생장이 왕성한 유목이나 뿌리환경이 나빠 흡수가 저해될 때
· 과실 비대가 왕성한 7월 이후에 나타나기 쉬우며 착과부위의 잎이나 발육지 기부의 잎에서 많이 생김.
- 심하면 잎 가장자리가 타는 현상이 나타날 수 있으나 보통 잎맥 사이의 엽록소가 파괴되어 황백화.
조기낙엽으로 과실비대가 안되고 단맛이 감소하여 품질이 떨어진다.
- 증상 경미 : 과실에 피해가 없음.
- 치환성 마그네슘의 함량은 산성화가 진행되면서 용탈되어 감소
- 칼리질비료를 지나치게 많이 주면 길항작용으로 마그네슘이 결핍된다.
4) 방지대책
- 토양 산성화를 방지하고 칼리질비료의 과다시용 금지.
- 고토석회, 황산마그네슘, 농용석회 등을 주며 토양물리성을 개량하고 유기물을 충분히 준다.
- 응급 조치 : 황산마그네슘 2%액을 나무전체에 뿌려준다.
(바) 붕소 (B)
1) 역할
- 원형질의 무기성분 함량에 영향을 주어 양이온 흡수를 촉진하고 음이온 흡수 억제
- 개화 수정할 때, 꽃가루의 발아와 화분관 신장을 촉진시켜 결실률 증가
- 필수부위 : 뿌리, 신초의 생장점, 형성층, 세포분열기의 어린 과실
· 부족하면 분열조직 괴사
- 잎의 광합성산물인 당분이 과실, 가지 및 뿌리로 전류되는 것을 돕는다.
2) 흡수와 이동
- 광물질 원소중 가장 가벼운 비금속원소로 토양 및 식물체에 3가지 형태의 화합물로 존재
- 식물에 대한 붕소의 유효도 : 토양 pH, 토성, 토양수분, 식물체 중의 칼슘 함량의 영향을 받음.
- 식물의 붕소 흡수 : pH의 증가와 함께 감소되며, 수용성 붕소의 함량이 같아도 pH가 높아지면 식물의
붕소 함량 감소
- 건조 : 토양중 세균 활성 저하로 유기물 분해가 늦어져서 붕소의 방출량은 적어지고 고정량은 증가하고
토양중 붕소 이동은 제한
3) 과다결핍증상
◆ 결핍
- 먼저 과육에 코르크 증상이 나타나거나 갈변되기도 한다.
- 영양생장부위의 정단분열조직 발육이 중지되고 새가지의 끝이 고사하며 그 밑에 약한 가지가 총생. 심하면
흑변하여 말라 죽는다.
- 알칼리성 토양, 석회질비료를 과다하게 줄 때, 사질토양에 유실이 많을 때, 건조에 의해 유실이 많을 때
부족하기 쉽다.
◆ 과다
- 7월중순경부터 신초 중앙 부위의 잎이 아래쪽으로 휘어지고 잎의 주맥을 따라 부근 조직이 황화
되며 잎전체가 기형으로 뒤틀림.
· 이 증상은 새가지의 끝쪽으로 옮겨가며 나중에는 1∼2년 가지도 고사
- 우리나라 토양은 붕소 함량이 낮은 편이나 최근 많이 주면서 과다증상.
- 엽면살포를 자주하면 과다증상이 유발될 수가 있다.
◆ 방지대책
- 유기물을 충분이 주어 토양 완충능을 높이고 5∼6월에는 한발 피해를 받지 않도록 주의
· 2∼3년에 1회 10a당 붕사를 2∼3kg
· 결핍증상 우려 : 0.2∼0.3% 붕사용액을 2∼3회 엽면살포
- 과다증상 : 시용을 중단하고 농용석회를 과원전체에 뿌려 붕소를 불용화하여 뿌리 흡수 억제
(사) 철(Fe)
1) 역할
- 수체내의 여러가지 효소의 구성성분. 특히 엽록소의 필수원소. 부족하면 효소의 불활성화에 의하여 잎이
황화 또는 황백화
· 광합성작용과 호흡작용, 뿌리의 음이온 흡수 등에도 직간접으로 관여
2) 흡수와 이동
- 우리나라 토양중에 충분히 있음.
- 산성토양에서는 잘 용해되어 흡수
- 붕소나 석회처럼 수체내에서 이동이 잘 안되어 신초 생장점에 가까운 어린 잎에 생김
3) 결핍
- 석회암지대나 석회를 일시에 지나치게 많이 주면 생김.
- 구리, 망간, 니켈 및 코발트 등 중금속 원소가 토양중에 과다할 때 길항작용으로 철의 흡수 억제
- 인산이 많이 있는 퇴구비나 인산질비료를 다량 연용하여 토양내 인산 함량이 높으면: 철이 고정,
불용화되어 결핍 증상이 일어나기 쉽다.
- 결핍 증상 : 5월경 신초 끝쪽 잎의 잎맥 부분은 황백화하여 잎전체가 그물처럼 보인다.
· 신초에 가까울수록 심하며 잎에 많은 갈색반점이 생기고, 신초 생장이 중지되며 시간이 지나면 낙엽
되거나 가지가 말라 죽는다.
- 석회과용으로 인한 철분 결핍: 유기철(Fe-EDTA 또는 구연산철) 1kg을 물10ℓ에 녹여 나무밑에 뿌린다.
· 물빠짐이 나쁘거나 지하수위가 높은 곳은 배수시설
- 응급조치 : 황산철 0.1∼0.3%용액을 엽면시비
※ 출처 : 표준영농교본-농촌진흥청