ORP(Oxidation Reduction Potential)는 산화환원전위

ORP(Oxidation Reduction Potential)

 

 

 

 

 

 

 

산화와 환원의 개념은 산화는 각원소가 가지고 있는 산화수가 증가하는것이고 환원이란 산화수의 감소 즉 음원자가의 증가를 말합니다.러한 원리를 이용하여 ORP를 측정하여 오폐수의 산화환원반응을 측정하여 처리가 잘되고 있는 측정하는것입니다.

 

비료를 줄이는 확실한 방법, 작물의 상태를 체크해서 딱 필요 한 만큼만 비료를 보태 주는 것이지요. 정밀농업이 보편화되지 못하고 연구소 주위만 맴돌고 있는 것은 너 무 고가의 장비가 필요하거나 아니면 오랜 농사 경험을 요구하기 때문입니다. 지금 막 귀농한 사람도 따라할 수 있는 정밀농업. 그래서 비료 사용량떵 줄이고 환경오염도 덜 시키면서 건 강하고 맛있는 수확물을 얻는 방법이 요구되고 있습니다.

 

글 윤덕한(농민신문사 T/F팀 차장)·그림 주귀영

 

 

농업인들이 흙과 작물에 대해 무관심한 것도 한 이 유다. 팔이 부러져 깁스를 하고 있는 사람에게 밥상을 차려줘 봐야 먹지 못한다. 작물도 마찬가지여서 아무리 비료를 들이밀어도 흡수하지 못할 사정이 있을 때 는 비료 시용량을 늘릴 것이 아니라 딱한 사정을 해결해야 한다.

바닥부터 시작해보자. 식물은 어떻게 사 는가. 동물처럼 다른 생명체를 잡 아먹어 양분을 보충하는 것이 아 니라 광합성이 생명 유지의 근본 수단이다. 즉 광합성에 필요한 햇 빛과 물, 이산화탄소가 제일 중요 한 생산재료인 것이다. 이들이 작 물 성분의 94%를 구성한다. 나머 지 6%를 비료로부터 ?아들이는 것이다.

이산화탄소와 산소는 대기 중 에서 충분히 얻으니까 됐고 다음 으로 중요한 것은 햇빛과 물이다.

농사를 잘 지으려면, 비료값을 아 끼려면 햇빛을 잘 받을 수 있게 남북 이랑으로 농장 을 만들어야 한다. 이게 농사의 절반이다. 물도 중 요하다. 보통 사용하는 물에는 음용수와 공업용수,농업용수가 있다. 공업용수는 사용하는 목적에 따 라 처리해서 사용하고 있지만 농업용수는 지하수나 하천수, 또는 빗물을 그대로 사용하고 있는 실정이 다. 지하수는 땅 속에서 퍼올리는 것이므로 환원상 태인 경우가 많다. 이런 물은 산소가 부족해 뿌리에 나쁜 영향을 주고 산화철 등이 녹아 있어 흙 속에서 산화2가철을 만드는 등 산소 결핍을 가중시킨다.

또한 철과 인산이 결합해 작물이 이용할 수 없는 상 태로 되기도 한다. 특히 철분이 많아 붉은 물이 올 라오는 지역에서는 환원철을 산화시켜 제거한 다음 에 사용해야 한다. 하천수는 생활 폐수와 축산 폐수 등이 흘러 들어오기 때문에 각종 병원균이 포함되 어 있는 경우가 많다. 또한 양분 과잉으로 문제를 일으키기도 한다. 활성 산소의 용존도가 높은 물이 좋은 물이라고 할 수 있다.

이제 남은 것이 6%에 해당하는 비료성분들이다.

PC농법이 시작되는 시점이기도 한다. PC농법은 일 본의 아베 세이고(安部淸悟) 씨가 개발한 것으로 원 어로는 플랜트 클리닉(Plant Clinic), 식물 의사 또 식물 병원이라는 뜻이다. 이를 우리나라에 들여온 진주산업대 명예교수 최원개 씨는‘ 균형영양농법’이라는 말로 대신했다. 어느 하나도 과하거나, 부족 하지 않고 균형을 맞춰 주는 것이 궁극의 방법이라 는 설명이다.

내 눈앞에 있는 작물이 어떤 상태이고 무엇을 원 하는지를 정확하게 진단하여 거기에 맞는 적절한 처 방므 해주는 것이 PC농법의 핵심이다. 이렇게 하기 위해서는 생육시기별로 작물이 필요로 하는 양분요 소의 양을 알고 있어야 하며, 작물의 상태를 진단할 수 있는 방법이 있어야 한다. 이러한 것들은 오랜 재 배경험으로 얻는 것이지만 PC농법에서는 많은 작물 의 경우 표준수치를 만들어 놓았기 때문에 이 수치 와 비교하면 초보자도 쉽게 농사지을 수 있다. 생육 상태의 분석은 PC키트(PC kit)를 이용한다. 간단하 게 들고 다닐 수 있는 약상자 정도의 크기이며 작물 의 즙액을 짜서 20분만에 질소와 인산, 칼리, 석회(칼 슘), 고토(마그네슘) 함량을 분석한다. 또 하나 중요 영양소인 탄수화물의 함량은 당도계로 측정한다.

이러한 것들에 우선해서 해야 할 일이 토양분석이 다. 작물의 뿌리가 접하고 있는 토양의 상태를 파악 하는 것이다. 중요한 것은 그 토양이 보유하고 있는 비료를 줄이는 확실한 방법, PC농법74금 둘러 가는 이야기가 되겠지만 비료값을 아낄 수 있다는 전제부터 검토해보자. 같은 성분이라도 값이 싼 비료를 선택할 수 있고, 또 같 은 비료도 어디서 사느냐에 따라 값이 많이 다르기 때문에 여기서도 비료값을 많이 아낄 수 있다. 여러 가지 제약이 있지만 조만간‘ 디지털농업’이 파헤쳐야 할 부분이기도 하다.

이번 호는 그보다 비료 사용량을 줄여서 비료값을 아끼자는 데 초점을 맞추 고 있다. 농작물 생산에 꼭 필요한 비료의 사용량을 줄이자는 것은 생산량 감 소, 품질 저하, 소득 축소를 감수하자는 뜻은 분명 아닐 것이므로 지금보다 비 료 투입을 줄이고도 생산량과 품질에는 아무 문제 없다는 이야기가 된다. 왜 우 리는 돈 아까운 줄도 모르고 필요 이상으로 비료를 팡팡 쏟아 붓는 것일까. 나 자신의 농사기술과 작물에 대한 믿음이 비료에 대한 맹목적인 신뢰보다 못하 기 때문이다‘. 굶기는 놈보다야 배 터지게 먹이는 놈이 나중에 몸이 실하겠지’하는.

농업인들이 흙과 작물에 대해 무관심한 것도 한 이 유다. 팔이 부러져 깁스를 하고 있는 사람에게 밥상을 차려줘 봐야 먹지 못한다. 작물도 마찬가지여서 아무리 비료를 들이밀어도 흡수하지 못할 사정이 있을 때 는 비료 시용량을 늘릴 것이 아니라 딱한 사정을 해결해야 한다.

바닥부터 시작해보자. 식물은 어떻게 사 는가. 동물처럼 다른 생명체를 잡 아먹어 양분을 보충하는 것이 아 니라 광합성이 생명 유지의 근본 수단이다. 즉 광합성에 필요한 햇 빛과 물, 이산화탄소가 제일 중요 한 생산재료인 것이다. 이들이 작 물 성분의 94%를 구성한다. 나머 지 6%를 비료로부터 받아들이는 것이다.

이산화탄소와 산소는 대기 중 에서 충분히 얻으니까 됐고 다음 으로 중요한 것은 햇빛과 물이다.

농사를 잘 지으려면, 비료값을 아 끼려면 햇빛을 잘 받을 수 있게 남북 이랑으로 농장 을 만들어야 한다. 이게 농사의 절반이다. 물도 중 요하다. 보통 사용하는 물에는 음용수와 공업용수,농업용수가 있다. 공업용수는 사용하는 목적에 따 라 처리해서 사용하고 있지만 농업용수는 지하수나 하천수, 또는 빗물을 그대로 사용하고 있는 실정이 다. 지하수는 땅 속에서 퍼올리는 것이므로 환원상 태인 경우가 많다. 이런 물은 산소가 부족해 뿌리에 나쁜 영향을 주고 산화철 등이 녹아 있어 흙 속에서 산화2가철을 만드는 등 산소 결핍을 가중시킨다.

또한 철과 인산이 결합해 작물이 이용할 수 없는 상 태로 되기도 한다. 특히 철분이 많아 붉은 물이 올 라오는 지역에서는 환원철을 산화시켜 제거한 다음 에 사용해야 한다. 하천수는 생활 폐수와 축산 폐수 등이 흘러 들어오기 때문에 각종 병원균이 포함되 어 있는 경우가 많다. 또한 양분 과잉으로 문제를 일으키기도 한다. 활성 산소의 용존도가 높은 물이 좋은 물이라고 할 수 있다.

이제 남은 것이 6%에 해당하는 비료성분들이다.

PC농법이 시작되는 시점이기도 한다. PC농법은 일 본의 아베 세이고(安部淸悟) 씨가 개발한 것으로 원 어로는 플랜트 클리닉(Plant Clinic), 식물 의사 또는 식물 병원이라는 뜻이다. 이를 우리나라에 들여온 진주산업대 명예교수 최원개 씨는‘ 균형영양농법’이라는 말로 대신했다. 어느 하나도 과하거나, 부족 하지 않고 균형을 맞춰 주는 것이 궁극의 방법이라 는 설명이다.

내 눈앞에 있는 작물이 어떤 상태이고 무엇을 원 하는지를 정확하게 진단하여 거기에 맞는 적절한 처 방을 해주는 것이 PC농법의 핵심이다. 이렇게 하기 위해서는 생육시기별로 작물이 필요로 하는 양분요 소의 양을 알고 있어야 하며, 작물의 상태를 진단할 수 있는 방법이 있어야 한다. 이러한 것들은 오랜 재 배경험으로 얻는 것이지만 PC농법에서는 많은 작물 의 경우 표준수치를 만들어 놓았기 때문에 이 수치 와 비교하면 초보자도 쉽게 농사지을 수 있다. 생육 상태의 분석은 PC키트(PC kit)를 이용한다. 간단하 게 들고 다닐 수 있는 약상자 정도의 크기이며 작물 의 즙액을 짜서 20분만에 질소와 인산, 칼리, 석회(칼 슘), 고토(마그네슘) 함량을 분석한다. 또 하나 중요 영양소인 탄수화물의 함량은 당도계로 측정한다.

이러한 것들에 우선해서 해야 할 일이 토양분석이 다. 작물의 뿌리가 접하고 있는 토양의 상태를 파악 하는 것이다. 중요한 것은 그 토양이 보유하고 있는 양분의 양이 아니라 뿌리가 실제 흡수할 수 있는 양을 측정해야 한다는 것 이다. 토양을 고온으로 건조시키거나 독한 시약을 써서 토양에 흡착되 어 있는 영양분을 녹여내는 것은 옳지 않다. 양분 함량만 조사 하는 것으로 끝나는 것이 아니다. 뿌리의 활력과 양분 흡수능력에 크 게 영향을 미치는 수소이온농도(pH)와 음이온치환용량(전기전도도:EC), 산화환원전위(ORP·토양 상태를 알아보는 방법의 일종)를 측 정해 토양의 특성을 알아야 한다.

pH를 측정할 때는 흙에 가하는 추출액을 물과 염화칼륨 두가지로 각각 다르게 한다. 그 측정치의 차이로 암모니아태질소, 칼리, 석 회 및 고토 등 토양 중의 양이온 양의 다소를 알 수 있다. pH(H₂O)값과 pH(KCl)값의 차이가 크면 토양 중의 양이온 양분이 적 은 것이고, 차이가 작으면 양이온 양분이 많은 것이다(표1).

EC는 토양의 전기 전도도로 토양 용액 중의 염류 농도를 측정 하는 것이다. 질산태질소, 황산, 염소, 인산 등이 여기에 해당된다. 이중 인산은 흙에 쉬 고정되므로 일반적으로 EC 측정치가 높다는 것은 토양 중에 질산태질 소가 많다는 것을 의미한다. EC와 pH 측정치를 조합하면 토양 중의 비료성분 을 알 수 있다.

EC가 높을 때 pH(KCl)가 낮으면 질산태질소가 많고, pH(KCl)가 높으면 석회 와 칼리가 과잉이다. EC가 낮을 때는 pH(H₂O)와 pH(KCl)의 차이를 본다. 차이 가 0.8 이상이면 비료 부족이다. 차이가 0.7 이하면 암모니아태질소, 칼리, 석 회, 고토가 많은 것이다. 대체로 질소가 과잉인 경우다. pH(KCl)가 6.2 이상이 면 암모니아가스, 5.5 이하면 아질산가스가 발생할 위험성이 있다.

ORP는 220㎷가 표준이다. 이보다 높으면 산소가 풍부한 토양, 낮으면 부족 한 토양이다. 산소가 많은 상태가 바람직하다. pH나 EC 수치는 토양개량제나 비료를 시용해 교정할 수 있으나 토양 중의 산소농도 교정은 어렵다. PC농법에 서는 산소발생기를 이용해 토양에 산소를 불어넣는 다. 이것이 PC농법이다.

<표 1>은 물로 측정한 pH와 염화칼륨으로 측정한pH의 차이가 적다. 따라서 토양 중에 양이온이 많은 상태로 짐작된다. 또한 암모니아태 질소가 많고 석 회는 많이 부족하다. 토마토는 석회가 부족하면 배 꼽썩음병이 발생하므로 다른 작물보다 석회 기준치 가 높다. 질소는 과잉이므로 넣을 필요가 없고 인산·칼리·석회를 각각 38·17·120㎏/10a 넣어 준 다. 석회는 한번에 너무 많이 시용하면 해를 입으므 로 해마다 조금씩 넣는다.

<표 2>는 ORP가 -50㎷로 매우 낮다. 토양 중의 산 소가 결핍된 상태로 여기에 비료성분을 아무리 많이 주어도 뿌리가 흡수하지 못한다. 산소발생기 등을 활용해 산소를 불어넣어 줘야 한다.

<표 3>은 ORP가 낮아 산소 대책이 필요하다. 또 한 pH의 차이가 매우 크다. 양분부족일 가능성이 크 다. 실제로 토양성분을 보면 거의 모든 비료요소가 부족하다.

<표 4>는 덩굴의 표준 당도는 4.5이다. 여기서는3.2, 3.0, 2.6으로 낮다. 잎의 당도도 위쪽이 높고 아 래로 내려갈수록 낮아져야 물과 함께 양분들이 잘 올라가는데 이 경우는 들쭉날쭉이다. 즙액양분도 질소, 인?, 칼리, 석회, 고토 할 것 없이 모두 부족 하다. 토양양분을 보면 EC는 0.7로 충분하고, pH차 도 0.5로 작아서 토양 중의 비료성분은 충분한 편이 다. 결국 뿌리의 활성이 떨어진 것으로 보인다. 마 침 ORP도 -25㎷로 매우 낮아 뿌리에 산소가 제대로 공급되지 않고 있다는 것을 보여 준다. 뿌리 활력을 높이고 물 흡수를 좋게 하기 위해서 산소 공급을 해 야 한다. 또한 토양 중의 양이온과 음이온의 양이 충분히 있으므로 추비는 피하고 엽면시비로 작물 체의 양분 균형을 맞춰야 한다