탄소 질소 비율이 명품을 만든다
탄질비 (C/N Ratio)
유기물 중의 탄소와 질소의 함량비을 탄질비라고 한다. 유기물의 분해 속도는 탄소와 질소의 함량에 따라 달라지게 된다. 미생물은 유기물을 분해하여 탄소는 에너지원으로, 질소는 영양원으로 섭취하여 세포구 성에 이용된다.
예를 들면, 탄소가 52%, 질소가 5%라면, C : N = 52 : 5 = 10.4 : 1이므로 탄질비는 10.4가 된다. 탄소는 미생물들이 생장하기 위한 에너지원으로, 질소는 생장에 필요한 단백질합성에 주 로 쓰이는데, 보통 미생물 세포의 탄질비가 5~15로 미생물에 의한 유기물의 분해는 탄 질비가 미생물 세포의 탄질비와 비슷해질 때까지 이루어진다.
거름(예:퇴비,부엽토)에 있는 각종 유기물은 땅속 미생물이 먹고 무기질로 만들어 식물이 뿌리를 통해서 흡수한다. 식물은 유기질을 직접 흡수하지 못하기 때문에 땅속의 미생물이 분해하여 만들어낸 무기질 영양소를 섭취하게 되며 유기질이 많다는 것은 땅속 미생물과 지렁이가 번식하는 환경을 만들어 땅을 거름지게 만드는데 이때 중요한것이 탄소와 질소의 적정한 비율을 맞춰주는 것이다.
탄질비(Carbon-Nitrogen ratio,) 유기물 중에 들어 있는 탄소와 질소의 함량비율을 말하며, 탄질비가 적은것은 큰 것에 비하여 빨리 부식된다. 유기물의 탄질비가 크면 미생물의 에너지원은 충분하나 영양원으로서의 질소는 부족하기 때문에 일시적인 질소기아현상이 발생한다. 토양중에서 분해되는 유기물의 적정 탄질비는 25~35정도가 적당하다.
예를 들어 탄소가 52%, 질소가 5%라면 C/N = 52 : 5 = 10.4 : 1이므로 탄질비는 10.4가 된다. 탄질비가 너무 높으면 유기산의 생성으로 pH가 저하되어 퇴비화(분해)가 느리다. 탄질비가 너무 낮으면 질소가 암모니아로 변하여 pH가 상승하고 암모니아 가스로 인한 악취가 발생한다. 즉,탄소(C)가 많고 질소(N)가 적은 유기물이라면 미생물이 먹고도 많이 남게 되어 유기물은 잘 썩지 않는다. 탄소가 적고 질소가 많은 유기물이라면 먹을 것이 부족하여 유기물은 빨리 썩어버리게 된다.
흙속의 미생물(지렁이포함)은 유기물을 먹고 살아가며 또한 번식한다. 그런데 유기물은 탄소, 산소, 수소 및 질소가 엉켜 있는 물질이다. 미생물이 유기물을 분해하여 그 속의 탄소 성분은 에너지원으로 사용되고, 질소는 세포를 구성하는 영양제로 쓰인다.
유기산이란?: 산성을 띠는 유기화합물의 총칭이며,유기산은 주요 구성분은 탄소와 수소이며 질소, 황 등을 포함 하기도 한다. 주로 동식물에서(구연산,주석산,호박산,사과산,젖산,초산)얻으나 인공적으로 합성하기도 한다. 암모니아란?: 질소와 수소로 이뤄진 화합물로서 자극적인 냄새가 나는 기체상태로 존재하며 흙에서도 질소 유기물의 결과로 존재한다.
질소기아 현상이란? 질소함량이 낮은 곡류의 짚이나 어린 풀과 어린 나무 잎 같은 것은 온도가 알맞고 습도가 알맞은 토양에 넣어주어도 저절로 썩는다(분해된다). 그러나 이런 질소함량이 낮은 유기물을 분해하는 미생물들에게 질소가 필요하다. 유기물에 질소가 부족하면 미생물은 그 질소를 토양에서 얻는다. 그런데 그 질소는 작물이 이용해야 할 질소다. 때문에 질소함량이 낮은 유기물만을 흙에 넣어 주면 유기물을 분해하는 미생물과 작물 사이에 질소를 차지하기 위한 경쟁이 벌어지는데 활동성이 강하고 숫자가 많은 미생물이 항상 경쟁에서 이기기 마련이며 작물은 질소가 새로 만들어질때까지 질소부족을 겪게 되는 현상으로서 탄소질과 질소질이 적절하게 배합된 유기물을 만드는 것이 중요하며, 이것을 탄질비 라고 한다.
유기물과 무기질의 차이점.
유기물은 생물체의 그 기관을 조직하는 물질을 통칭하며, 무기질은 생활 기능을 갖지 않는 물질로서 공기나 금, 흙 따위의 광물류 및 이들을 원료로 하여 인공적으로 만든 물질들을 말한다. 즉,유기물은 우리생활 주변에서 볼 수 있는 나무,풀,곡식등의 생명체가 있는것이며 무기물은 생명이 없는 돌,철,공기등을 말한다. 유기물과 무기물은 그것을 이루고 있는 물질에 의해서 분류가 되는데 작물생장에 필요한 비료를 예를 든다면 유기질비료의 대표격인 깻묵,쌀겨,석회등과 같이 살아있는 생명체에서 나온것으로 분류가 되며 무기질비료의 대표격인 질소,인산,칼리와 같은 화학반응으로 얻어낸것에서 나온것으로 분류가 된다.
❍ 시험재료(*) 및 기타 유기물의 질소 함량 및 탄질비 유기자원C N C/N(DW %) 유
채 잔사* 34.3 4.8 7.2 우분퇴비* 36.4 2.0 18.6 감자 잔사* 39.4 2.8 14.3 계분 42.8 5.1 8.4 옥수수 잔사* 41.6 2.0 21.3 돈분 44.8 3.7 12.1 마늘 잔사* 43.4 1.9 23.1 우분 41.5 2.1 19.8 토마토 잔사* 38.5 2.6 14.7 피마자박* 43.7 5.9 7.4 수수 잔사* 41.0 2.6 16.1 채종유박* 47.4 5.4 8.8 수박 잔사* 40.7 2.3 17.6 팜박* 44.7 2.5 18.2 볏짚* 36.6 0.7 53.1 쌀겨* 40.8 2.1 19.3 보리짚 38.3 0.7 54.7 네마황* 39.3 2.9 13.8 들깨 잔사 42.0 1.5 27.2 수단그라스* 37.5 2.4 15.5 배추 잔사 40.3 2.6 15.3 네마장황* 40.6 2.8 14.5 팽연왕겨* 45.7 0.2 210.8 수단그라스 38.8 2.4 16.3 계분퇴비* 29.4 1.9 15.1 헤어리벳치* 41.6 3.5 11.9 볏짚퇴비* 23.9 1.9 12.6 알팔파 33.3 2.3 14.2 그린1급퇴비* 26.6 2.1 12.8 자운영 41.6 2.9 14.6 돈분퇴비* 33.0 2.2 14.7 호밀* 38.6 2.2 17.4 - 가축분 퇴비의 경우 부자재의 종류에 따라 탄질비가 크게 달라짐으로 시비처리 전 탄질비에 대한 확인이 필요함- 녹비나 작물 부산물의 경우 토양처리전 식물체의 생육상태에 따라 양분함량 및 탄질비가 달라진다.
식물체 및 미생물의 탄소 및 질소 함량과 탄질율 (단위 : %)
구 분 | 탄 소 | 질 소 | 탄 질 율 | |
식 물 체 | 밀 밀 짚 볏 짚 쌀보릿짚 귀 리 귀 리 짚 완 두 감 자 알 팔 파 |
46.1 55.7 42.2 50.0 50.7 37.0 46.5 44.0 40.0 |
2.30 0.48 0.63 0.30 2.20 0.50 4.20 1.50 3.00 |
20 : 1 116 : 1 67 : 1 166 : 1 23 : 1 74 : 1 11 : 1 29 : 1 13 : 1 |
미 생 물 | 사 상 균 방사상균 세 균 |
50.0 50.0 50.0 |
5.00 8.50 10.00 |
10 : 1 6 : 1 5 : 1 |
기 타 | 인공구비 인공부식 부 식 산 |
56.0 58.0 58.0 |
2.60 5.00 1.00 |
20 : 1 11.6 : 1 58 : 1 |
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