작물의 생장을 위해 필수적인 질소는 뿌리, 줄기, 잎의 발달을 촉진하고 수량과 품질을 결정짓는 중요한 영양소입니다. 다양한 형태의 질소질 비료는 작물의 특성과 재배 환경에 따라 선택과 관리가 필요하며, 올바른 사용은 작물의 생육 향상뿐 아니라 토양과 환경 보전에도 큰 역할을 합니다.
1. 질소의 기능 및 중요성
질소는 식물 생장을 촉진하는 3대 필수 요소 중 하나로, 세포의 원형질을 구성하는 단백질의 주요 성분입니다. 작물 생육에서 질소는 다음과 같은 역할을 수행합니다.
세포의 분열과 증식에 필수적입니다.
잎, 줄기, 뿌리의 성장을 도우며, 식물체 전체를 무성하게 합니다.
양분의 흡수 및 동화작용을 활발하게 만들어 작물의 생육을 강화합니다.
-> 질소 부족 시, 작물의 생장이 부진하고 잎이 황변 또는 갈변하며, 생식기관의 형성도 미흡해져 수량 및 품질이 떨어집니다.ib612.com
-> 반대로 과도한 질소는 잎과 줄기의 성장을 과도하게 유도하여 식물이 약해지고 병해충 및 냉해에 대한 저항력이 저하됩니다.
* 환경 측면에서도 질소 과잉은 지하수 및 수질 오염, 부영양화 등의 문제를 야기할 수 있어 주의가 필요합니다.
2. 질소의 형태 및 작물별 흡수 경향
질소는 크게 무기태 질소(암모니아태 NH₄⁺, 질산태 NO₃⁻)와 유기태 질소로 나뉘며, 유기태는 미생물의 분해 작용을 거쳐 작물이 이용 가능한 형태로 전환됩니다.
논작물 - 암모니아태 질소를 선호
밭작물 - 질산태 질소를 더 잘 흡수
주요 형태별 특징
| 질소 형태 | 특징 |
|---|---|
| 요소(NH₂CONH₂) | 속효성, 수용성. 토양 내 미생물에 의해 암모니아→질산으로 변환 후 흡수됨. 엽면 살포도 가능 |
| 암모니아태 질소 (NH₄⁺) | 즉효성, 물에 잘 녹음. 논에서 손실 적음. 지속 사용 시 토양 산성화 우려 |
| 질산태 질소 (NO₃⁻) | 흡수 빠르나 쉽게 유실됨. 논보다는 밭에 적합 |
| 다시안디아미드태 (석회질소) | 비효 지속성 있음. 잡초 방제나 병해 예방 기능도 있음 |
| 유기태 질소 | 지효성. 미생물 분해 후 흡수됨. 토양 개량 효과까지 있음 |
3. 질소의 효율적 사용법
비효(肥效) 증진 방법
유기질 질소를 무기태로 전환시키기 위해 건토효과나 온도 상승을 활용
그러나 무기화 촉진을 반복하면 토양의 유기물 고갈로 장기적으로는 지력이 저하될 수 있음
질소 손실 요인 및 대책
| 손실 원인 | 비효 저하 이유 | 대책 |
|---|---|---|
| 용탈 | 질산태 질소가 빗물 등에 씻겨나감 | 심층 시비, 분시 |
| 휘산 | 알칼리성 조건에서 암모니아 기체로 날아감 | 산성 조건에서 시비 |
| 탈질 | 물 빠짐이 나쁠 때 질소가 가스로 손실 | 배수 개선.ib612.com |
| 침식 | 비료 성분이 흙과 함께 유실 | 경사면 시비 주의 |
| 미생물 유기화 | 질소가 미생물에 흡수되어 작물이 사용 불가 | C/N 비 고려한 유기물 시용 |
시비 방식별 질소 이용률 (논 기준)
표면 시비 - 51%
표층 시비(0~6cm) - 63%
중간 시비(3~6cm) - 79%
깊이 시비 - 89%
-> 전층시비는 물대기 2~3일 전, 논갈이 직전에 시비해 흙과 잘 섞어주는 방식으로 손실을 줄이는 데 효과적입니다.
4. 주요 질소질 비료별 특징
① 요소 (Urea)
질소 함량 - 46% (고농도 비료)
성질 - 생리적 중성, 토양 산성화 없음
효과 - 속효성. 단, 토양에서 암모니아로 전환되기까지 시간이 걸림(여름: 23일, 겨울: 710일)
시비 시 주의점
종자와 직접 닿지 않도록 시용
수확 직전 엽채류에는 0.5% 이하 엽면살포
뿌리 흡수 불량 시 엽면 살포로 대체
② 황산암모늄 (유안, AS)
질소 함량 - 20~21%, 유황 24% 포함
성질 - 산성형 속효성 비료. 요소보다 흡수 빠름
장점 - 유황 공급, 속효성
단점 - 과다 사용 시 토양 산성화
③ 질산암모늄 (질안, AN)
질소 함량 - 33% (NH₄⁺ 16.5%, NO₃⁻ 16.5%)
성질 - 생리적 중성, 속효성. 추비에 적합
단점 - 보관 시 흡습성 강해 고결, 폭발 위험 있음
시비법 - 논보다는 밭에 적합. 분시 권장
④ 염화암모늄 (염안, AC)
질소 함량 - 25% 이상
성질 - 산성 비료, 속효성. 마, 면화 등 섬유작물에 유리
단점 - 담배 재배에는 부적합 (품질 저하)
5. 공정규격 예시 (일부)
| 비료 종류 | 질소 함량 (%) |
|---|---|
| 요소 | 45~46 |
| 유안 | 20~21 |
| 염안 | 23~25 |
| 질산암모늄 | 33 |
| 석회질소 | 19 |
| 피복 요소 | 35 |
| CDU, IBDU | 28 (완효성) |
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