재배관리(12) - 시비 관리

가. 적정한 시비량이란

 

(1) 흡수량, 이용률, 시비량의 관계

 

작물 재배를 위해 시용하는 비료 양은 어떻게 결정하는 것이 좋을까? 시비량을 결정하려면 먼저 재배하는 작물이 흡수하는 양분의 양을 알아내고 시비한 비료가 실제로 작물에 흡수 이용되는 비율이 어느 정도인지 알아내어 필요량에 양분 이용효율을 계산하면 된다. 하우스에서 적정한 시비량을 결정하려면 목표 수확량을 결정하고 그 만큼의 수량을 올리기 위해 필요한 비료의 전량을 산출하는 것이다. 흡수량, 즉 작물의 필요량이 결정되면 다음은 비료의 이용률인데, 3요소의 이용률은 질소 흡수율이40∼60%를 나타내고 인산은 15∼20%, 칼리는 70∼110%까지 나타내고 있어 다비일 때 흡수율은 떨어지고 적게 주면 흡수율은 상승하는 것을 볼 수 있다. 시설 재배지에서 양분 흡수율은 대략 질소 50%, 인산 20%, 칼리 60∼80% 정도로 계산하면 가능할 것이다. 이 비료의 이용률은 노지재배보다 하우스재배에서 높다고 알려져 있다.

 

나. 토양 중 양분 함량을 감안한 시비량 계산

 

시설 하우스는 강우에 의한 양분 용탈이 거의 없기 때문에 작물 재배 후 양분의 잔존량이 많이 있을 가능성이 높다. 따라서 토양 중 양분 함량을 고려한 시비량산정이 과학적인 방법이라 하겠다. 토양 중 양분 함량을 고려한 작물별 시비처방 기준은 질소 시비량은 토양 질산태질소 함량을 고려하여 계산하고, 인산시비량은 토양 중 유효인산 함량을 고려한다. 칼리 시비량은 치환성 양이온인칼륨, 칼슘 및 마그네슘이 서로 길항작용을 하기 때문에, 이들 양분의 토양 중 당량비가 중요하다. 따라서 칼리 시비량은 토양 중 칼리 함량에 대하여 칼슘과 마그네슘 함량을 고려하여 계산한다. 주요 작물에 대한 시비 추천식은 (표 6-5)와 같다.

다. 비료 주는 방법

 

(1) 비료 구분

 

비료 구분은 비료 관리법에 의하여 “비료 공정 규격설정 및 지정”하여 관리하고 있으며 현실성 있는 비료 관리를 위하여 필요시에 개정하여 현실 여건 변화에 능동적으로 대처하고 있다.

 

2012년 7월 3일 개정된 내용에 의하면 비료의 구분은 크게 보통 비료와 부산물 비료로 나눈다. 보통 비료는 10종으로 질소질 비료, 인산질 비료, 칼리질 비료, 복합 비료, 석회질 비료, 규산질 비료, 고토 비료, 미량요소 비료, 기타 비료, 상토로 구분된다. 부산물 비료는 부숙유기질 비료, 유기질 비료, 미생물 비료 3종으로 나눈다(표 6-6). 기존 내용에서 변경된 것은 보통 비료에서 유기질 비료가 부산물 비료로 변경되었고 보통 비료에 상토가 추가된 것이다.

 

(2) 전면 전층(全層) 시비와 부분 시비

하우스 재배에서 비료 과다에 의한 농도 장해는 많이 나타나고 있으나 같은 비료를 시용해도 장해가 나타나는 곳과 건전한 생육을 하는 곳이 있다. 그 원인은 비료를 주는 방법이 다르기 때문이라고 생각된다.

(그림 6-6)은 배추를 시용하여 비료의 입자 형태에 따른 작물의 생육을 조사한 성적이다. 여기에서의 분상 비료는 전면 살포에 해당하며, 큰 입자는 국소시용으로 생각해도 좋을 것이다.

이 그림에서는 비옥한 경우와 메마른 땅에서의 성적이 나타나 있는데, 시비량이 적은 경우에 비옥한 토양에서는 입자 형태 사이에 거의 차이가 나타나지 않으나, 메마른 토양에서는 분상 비료 쪽이 좋은 결과를 나타낸다. 이것은 큰 입자, 즉 부분 시용에서는 비료가 균일하게 분포하지 않기 때문에 때로는 분산하기 어려운 성분이 결핍되기도 하고, 부분 시용에 의해 초기 이용률이 낮아졌기 때문이라고 생각된다. 이와 반대로 다량 시비구에서의 결과는 분상구보다 큰 입자구 쪽이 훨씬 양호하다. 다량 시용구, 즉 다비에 의해 고농도로 된 구에서는 전면 살포보다 국소 시용 쪽이 장해를 나타내는 경우가 적다. 이는 작물의 뿌리는 국소시비한 위치를 피하여 그 비료가 적당한 농도로 희석된 위치에 세근이 많이 뻗는다는 것이다.

 

하우스에서는 작업의 성격상 전면 시비하는 경우가 많은데, 이러한 경우에는 시용량에 주의하는 것이 중요하다. 다량의 속효성 비료를 전면 전층 시비하는 것은 작물이 농도 장해를 일으킬 우려가 있어 위험하므로 만일 다량의 시비가 필요할 때는 줄뿌림과 전면 시비의 조합을 생각해야 할 것이다.

 

(3) 추비

추비는 생육하는 동안 비료의 부족을 보충하는 것이다. 그러나 실제로 행해지는 하우스에서의 추비를 보면 작물의 비료 성분 요구와는 관계없이 추비가 실시되는 사례가 많으나 최근에 추비는 물과 함께 비료를 처리하는 관비로 실시되며 각 작물마다 적당한 양을 나누어 물에 녹여 준다. 토마토는 전 생육 기간 동안 액비를 여러 번 나누어 시용하고 있다. 사용되는 액비는 전 생육 기간 동안 같은 성분비도 있으나, 정식할 때는 인산 농도가 높은 것, 중, 후기에는 칼리 또는 질소 위주이다. 특히 후기에는 칼리 농도가 약간 높은 것을 사용하는 경우가 토마토가 필요로 하는 양분 요구에 적당하다고 할 수 있다.

 

라. 염류 농도를 높이지 않는 비료

 

보통 염이라고 하면 유안(황산암모늄), 염안, 황산칼리, 염화칼리 같은 염기와 산이 결합된 화합물의 총칭이다. 예를 들어 황산암모늄이라고 하면 황산(산)과 암모니아(염기)가 결합되어 있는 염이다. 지금 많이 사용되고 있는 화학 비료의 대부분은 염의 형태인데, 그 가운데에는 작물에 많이 흡수·이용되는 칼슘, 칼리, 마그네슘, 질소, 인과 같은 것과, 그다지 필요하지 않은 황, 염소, 그리고 전혀 필요하지 않은 소다(나트륨) 등이 있다. 그러나 필요하지 않다고 해도 비료가 염의 형태로 시용되는 한, 그 불필요한 성분만 배제하고 사용할 수 없기 때문에 좋든 싫든 부성분으로서 유안(황산근으로서)과 염소가 토양에 반입되게 된다.

EC(전기전도도)란 염류 농도의 지표로 이용하는 지수로 토양 중 전체 염류 농도를 나타낸다. 토양 속의 염류는 화학분석으로 알 수 있는데 많은 시간과 비용이 들어 어려움이 있어 염류를 포함하는 물의 전기저항을 이용하여 간단하게 측정하는 것이 EC이다. 화학 비료를 사용하면 정도의 차이는 있지만 그것이 어떠한 형태라 해도 염류 농도는 상승한다.

그렇다면 유기질 비료는 어떨까? 유기질 비료도 분해되고 무기화되면 이온 형태로 양분이 존재하기 때문에 염류 농도는 상승한다. 다만 화학 비료만큼 직접적으로 영향을 미치지 않아 염농도 상승 정도가 화학 비료보다 적다는 이점이 있다.

염류 농도의 상승은 사용하는 비료의 종류에 따라 달라질 수 있기 때문에 염류 장해가 염려되는 하우스 재배에서는 염류 농도 상승률이 비교적 낮은 유기질 비료가 많이 사용되고 있다. 유기질 비료를 토양에 시용할 경우 미생물 생육에 적당한 온도와 수분이 있으면 토양 속의 미생물이 작용하여 유기물 속의 유기태질소는 무기화되어 암모니아를 거쳐 질산태질소로까지 분해된다. 여기서 생성된 질산태질소는 화학 비료에서 유래한 질산태질소와 동일하며 토양에서는 바로 칼슘이나 마그네슘과 결합하여 질산칼슘이나 질산마그네슘 같은 염으로 변한다. 이 염은 물에 녹기 쉽기 때문에 토양 용액에 녹아 염류 농도가 상승하게 되는 것이다. 요소도 유기질 비료와 같은 과정으로 분해한다. 요소는 넓은 의미에서 유기화합물이나 일반적으로 무기질 비료로 취급하는 경우가 많다. 요소는 그 자체로 염류 농도 상승에 관계가 없으나 토양에서 분해되면 질산태질소로 되어 이것이 다른 유기질 비료에서와 같이 염류 농도를 상승시킨다.

 

이와 같이 비료라고 이름 붙은 것을 토양에 시용하면 정도의 차이는 있지만 꼭 염류 농도가 상승하며 시용량이 많을수록 염류 농도 상승이 현저한 것을 알 수 있다. 하우스 토양에서 용탈이 거의 없기 때문에 염류 집적은 숙명적이며 그 요인이 비료 시용에 있다면 가급적 농도 상승 정도가 적은 비료를 선택하여 이용할 필요가 있다. 하우스의 비료 선택에서 가장 중요한 것은 염류 농도 상승을 적게 하는 비료를 택하는 것이다.

 

마. 유기질 비료

 

(1) 유기질 비료 구분

우리나라의 모든 비료는 비료 관리법상 보통 비료와 부산물 비료로 구분하고 있으며 보통 비료에는 무기질 질소 비료 등 화학 비료와 상토가 속한다. 부산물 비료에는 유기질 비료와 부숙유기질 비료, 미생물제제 등이 있다. 비료 관리법상 유기질 비료의 대표적인 비료 유박과 부숙유기질 비료의 대표적인 가축부산물퇴비는 확연히 구분이 되지만 이들 모두 주성분이 유기질이라는 공통점이 있어 사용 현장에서 구분하는데 어려움을 겪고 있다. 부숙유기질 비료와 유기질 비료의 차이점은 (표 6-7)과 같다.

우선 원료가 다르다. 유기질 비료는 동·식물체의 찌꺼기를 활용하고, 부숙유기질 비료는 농림축수산업의 부산물, 제조업 부산물, 인분뇨 등이 원료로 이용된다.

공정 규격은 유기질 비료는 그 제품 속에 함유하여할 주성분(질소, 인산, 칼리)의 최소량이 공정 규격상 표기 보증되어야 한다. 그러나 부숙유기질 비료는 유기물 함량과 유기물 대 질소비, 유해성분으로 중금속 성분이 규제되어 있다.

부숙 과정은 유기질 비료는 C/N율이 낮아 토양에서 자연 분해됨으로 부숙이 필요없으나 부숙유기질 비료는 C/N율이 높기 때문에 인위적인 부숙이 필요하다. 부숙유기질 비료(퇴비)와 유기질 비료(유박)의 사용상 차이는 별로 없다고 보면 된다. 유기질 비료(유박)는 부숙유기질 비료(퇴비)에 비해 냄새도 적고 수분함량도 적어 사용하기 편리하며 양분 함량이 높으며 퇴비보다는 속효성인 장점이 있으나 단점으로는 생유박을 다량 시용할 경우 시설 재배에서는 무기화되는 과정에 가스가 발생하여 작물에 피해를 줄 수 있으며 발효과정이 없으므로 유익한 미생물이 생기지 않으며 지력을 높이는 리그린이 없기 때문에 토양 유기물의 함량을 증가시키지 않는다. 퇴비의 경우 충분히 부숙시킨 제품은 토양에 유익한 미생물을 많이 남기고 유기질원으로 톱밥, 왕겨 등이 사용됨으로 토양에서 장기간 남아 유기물로서의 역할을 하여 땅심을 높이는 효과를 기대할 수 있다. 또한 가격도 저렴하고 농축부산물을 재활용함으로써 자원순환농법이다.

그러나 미숙퇴비의 사용은 시용 후 부숙이 진행됨으로 가스 장해를 받을 수도 있고 미숙된 퇴비에는 각종 병해충도 함께 들어올 수 있기 때문에 농사를 망칠 수 있으므로 주의하여야 한다. 국내 유기질 비료 회사에서 사용하는 유박은 주로 식품 및 섬유 공장의 부산물로 거의 대부분이 외국에서 수입되고 있는 실정이다. (표 6-8)은 1년 동안 각종 유기물의 비효를 나타낸 것이며 (표 6-9)는 5년간 방출되는 질소 함량을 나타낸 것이다. 상태에 따라 차이는 있겠으나 유박 종류는 유효 성분이 45∼56kg이며 어박은 질소와 인산이 64, 70kg으로 300평에 1톤만 시용하여도 많은 양이 시비되는 것을 알 수 있다. 유기질비료는 1~3년까지 비효가 유지된다.

 

바. 유기질 비료의 장점과 단점

 

유기질 비료는 저농도 완효성 비료로 염류 농도 상승에 악영향을 적게 주거나 비효가 지속적인 점, 여러 가지 미량원소를 포함하고 있다는 점, 미생물 생육에 유리하다는 점 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 어떤 재료든 장점만 있는 것은 아니고 단점도 있기 때문에 그 특성을 제대로 알고 이용할 필요가 있다.

화학 비료로 질소 시용량을 점차 증가시켜 적정 시비량을 넘으면 도장과 생리장애로 수량과 품질이 급격히 떨어지는데 비하여 유기질 비료는 적정량 한계를 상당히 지날 때까지 수량이 떨어지지 않는다. 이는 다량 시용에 따른 염류농도 상승률이 유기질 비료가 화학 비료보다 현저히 낮기 때문이다. 이런 점은 하우스재배 비료로 장점이라고 할 수 있겠지만 이와 같은 원인으로 쉽게 과비 유혹에 빠지는 문제점도 있다.

유기질 비료의 유기태질소는 분해되어 작물에 흡수되기 쉬운 질산태질소로 되기까지 기간을 보면, 요소와 유안보다 늦고 서서히 분해되는 것을 알 수 있다. 과채류 같은 장기 재배 작물의 경우에 이런 점은 하우스 비료로써 장점으로 볼 수가 있다. 이 밖에 유기질 비료는 질소, 인산, 칼리는 물론이고 기타 미량 요소를 포함한 종합 영양 공급원이라는 장점도 가지고 있다. 비료 효과 외에는 토양의 입단 형성과 통기 및 투수성 향상에 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.

유기질 비료는 동식물의 유체(遺體)로 만들어졌기 때문에 여러 가지 요소를 포함하는 경우가 많은데 함유 요소 가운데 가장 기대되는 것이 질소 성분이다. 유기질 비료에 포함된 질소는 화학 비료에 비하면 적은 양이며 서서히 우려 나오기 때문에 단기간에 빠른 생육을 원하는 작물은 일시적으로 생육이 저조할 수 있다. 이런 현상을 예상하고 충분한 질소 공급을 위하여 다량의 유기질 비료를 일시에 시용하는 경우가 현장에서 많은데, 이는 과다 공급에 의한 양분 불균형으로 나타나 생리장애 등 많은 부작용도 우려된다.

또한 지표면에 살포할 때 가스가 발생할 위험성이 크다는 것이다. 유박을 토양에 혼용하면 무기화되는 과정에서 가스가 발생될 우려가 있으며 혼용한 지 7∼10일 정도에 작물의 발아 억제 작용이 우려된다. 따라서 시용 후 2주를 경과하면 그러한 염려는 적어지므로 유기질 비료의 시용은 파종 또는 정식 2주 이상 전에 토양에 시용하여 혼용하는 것이 이상적이다.

유기질 비료의 비효는 일반적으로 완효성이지만, 계분은 비효가 빨라 거의 화학 비료와 같다고 생각해도 좋다. 특히 계분 비료는 양분 함량도 많고 속효성으로 작용하기 때문에 과용은 많은 문제점을 일으킨다는 것을 명심하여야 한다. 이와 같은 유기질 비료의 특성을 잘 이해하고 활용한다면 비료로서 충분한 효과와 유기물 공급 효과도 부분적으로 얻을 수 있다.