유기물뿐만 아니라 무기물 양분 중에서도 암모니아태 질소의 경우<요소(NH2)2CO>, 암모니움 양이온(NH4+)의 농도가 급격히 증가하여, 밭작물에 암모니아 독성 증상을 일으킨다. 암모니움 양이온(NH4+)과 암모니아 가스(NH3) 사이에는 평형관계에 있으며, pH가 높아지면 암모니아 가스가 많아진다. 두 물질 모두 독성을 일으키나 무극성 상태인 암모니아 가스가 식물의 뿌리 세포막을 더욱 용이하게 통과하여 흡수될 수 있으므로 작물에 피해를 준다. 안정화가 덜된 즉, 미 발효 유기물을 다량 주어서 암모니아 독성 피해를 입는 경우를 흔히 볼 수 있다.
유기질 비료는 않은 장점들을 가지고 있다. 유기질 비료는 여러 가지 양분들을 공급하고, 보수력과 보비력 등 토양의 물리성을 좋게 해주는 특성이 있다. 그 중에서도 토양의 물리성 즉 작물 생육에 필요한 토양의 기반을 튼튼히 해 주는 것이 가장 중요한 역할로 볼 수 있다. 한편 화학 비료는 속효성으로 작물 생육에 필요한 양을 적기에 공급할 수 있는 장점이 있다. 두 종류의 다른 성격의 비료를 혼용해도 비료의 안정화가 생산성 유지와 지속농업으로 가는 방법이라 본다.
무기질 비료와 마찬가지로 유기질 비료도 많이 주면 작물 생육에 해를 준다. 오래 전에 우리나라의 주요 유기질 비료였던 외양간 두엄은 부숙 기간이 길어, 많이 주어도 작물에 큰 해를 끼치지 않았다. 부숙 기간이 길어지면 퇴비 속에 쉽게 썩을 수 있는 물질들은 미생물에 의해서 분해되고 잘 썩지 않는 물질들이 많아지게 되는데, 이것을 퇴비가 안정화되었다고 말한다. 반면에 요즈음 시중에 공급되는 유기질 비료들은 거의 가축분 발효 퇴비 공장에서 생산된 것들로서, 퇴비 종류에 따라 다르지만 대체적으로 부숙 기간이 짧아 안정화 도중에 있는 물질로 생각할 수 있다.
안정화가 잘 된 유기물질들은 암모니아 독성과 같은 급작스런 피해를 일으키지 않지만, 서서히 발효되는 과정에서 많은 양의 영양분을 공급하기 때문에 작물에 양분과다를 일으키게 된다. 유기물질이 무기화되어 나온 식물 영양분들은 화학비료에서 공급되는 성분들과 동일하다. 따라서 유기질 비료를 과다하게 사용하면 토양 속에 식물 영양분들이 과다하게 축적된다. 심할 경우에는 염류집적을 일으킨다. 유기질 비료도 무기화로 공급되는 양분의 양을 감안하여 적당량을 사용하도록 해야만 한다.
오늘날 모든 산업 활동은 환경 친화적으로 이루어져야 한다는 생각이 확산되고 있으며, 농업도 예외는 아니다. 이러한 신사고에 부응하여 선구적 농업 경영인들이 유기농법이나 자연농법 등의 자연 친화적 농법을 농업 현장에서 실험하고 있지만 좀더 과학적이고 체계적 접근이 필요한 실정이다. 화학비료는 인공적으로 합성되거나 변형된 물질이기는 하지만 자연생태계에 이미 존재하는 물질들로서 일단 투여된 화학비료는 생태계의 물질순환에 위배되지 않는다.
유기질 비료는 토양미생물의 활성화, 토양부식의 생산 및 토양물리성의 개선 등 긴 시간에 걸쳐 토양의 기반을 조성하는 물질로 생각할 수 있다. 그러나 식물영양 측면에서는 미생물의 활동을 거쳐 무기화된 연후에 식물영양에 기여할 수 있으므로, 비료로서의 효과를 인간이 마음대로 조절할 수 없다. 반면에 화학비료는 식물에 즉각적인 생육반응을 나타내므로 식물의 영양 요구에 신속하게 대처할 수 있는 장점을 가지고 있다. 농업활동의 가장 큰 목표는 충분한 먹거리 생산에 있다. 따라서 유기질 비료에만 의존하면 농업의 주된 목표를 일관되게 높은 수준으로 달성할 수 없다. 따라서 화학비료와 유기질비료는 상호 보완관계에 있다고 볼 수 있다.
참조『토양과 비료』 제19호 화학비료다시보기 이상은교수(한경대)
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