◇ 미생물에 의한 양분공급 토양미생물에 관해 다를 때 고려할 다른 요인에는 작물의 형태와 경운법이 있다. 가령 많은 작물들이 균근들과 공생관계를 형성하지만 십자화과 작물들은 그렇지 않다.(십자화과 : 꽃이 종상이다. 주로 배추꽃과 같은 모양이면 거의 대부분 십자화과로 배추, 순무, 유채, 겨자무, 양배추 등) 균근 비의존 작물을 심는 것은 그 다음 토양의 균근전염력을 감소시킨다. 그리고 균근 의존도가 상당히 높은 작물의 산출량에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 예를 들면 비균근 작물 다음에 균근에 상당히 의존적인 작물을 심는 것은 좋지 않다. ● 균근 비의존 작물 : 양배추, 브로콜리, 사탕무, 근대, 시금치 등 ● 균근 의존 작물 : 옥수수, 파, 콩, 해바라기, 밀, 감자 등 ※ 이해를 돋군다면 우리가 어떤 작물을 지속적으로 연작을 하게되면 그 작물에 해로운 미생물들이 더욱 더 활성화된다. 왜 그 친구들의 놀이터이기에 ...그래도 이해가 안가나요? 상추를 지속적으로 연작을 하게되면 상추의 환경을 좋아하는 해로운 미생물들이 증가할 것 아닌가요. 그런데 2-3년 상추를 경작하고 그 다음에 옥수수를 심는다든지 다른 작물을 경작하게 되면 토양 속 해로운 미생물들이 지금까지의 환경이 아니다 보니 어리둥절 혼란하여 유익한 미생물들이 내 세상이다 하고 활개를 치면서 해로운 미생물들과 전쟁에서 이기게 되죠. 이런 연유에서 연작장해를 해소하기 위하고 좋은 토양환경을 만들기 위해 연작이 아니라 돌려짓기를 하는 것이죠. 이렇게 함으로써 토양 속 해한 미생물 개체수를 감소시키므로 토양 비옥도도 증가되고 작물도 건강하여 증산하게 되는 것이랍니다. 바로 돌려짓기은 유기농업의 기본입니다. 고로 유기농업은 그야말로 토양환경관리로 토양의 비옥도를 증진시키는 것이죠. 토양 중에는 인산가용화에 관여하는 많은 미생물들이 있는데 볏짚 같은 유기물이나 석회 같은 토양개량제 추가에 의해 활성이 높아진다고 알려져 있다. 가) 목재 부산물 목재 부산물은 셀롤로오스, 헤미셀롤로오스, 리그닌과 같은 탄수화물로 이루어져 있으며 리그닌에는 여러 페놀화합물이 작물에 해로운 영향을 끼쳐 토양미생물 활성을 저해하기 때문에 토양 건전성을 불량하게 할 수도 있어 신선하거나 분해가 미숙한 목재잔재물의 직접 사용은 피하는 것이 좋다. 목재 부산물의 C/N울은 90~300 범위이며 질소질이 첨가되지 않고 토양에 투입되면 질소 기아 현상을 유발하여 수량을 감소시킬 수 있다. 목재 부산물은 질소원이 많은 물질(예: 가축분 등)과 함께 퇴비화하여 C/N율을 낮추어 사용하는 것이 좋으며 토양 피복용으로 사용도 가능할 것으로 평가된다. ※ 앞서 말씀드렸죠. C/N율이 아주 낮다는 것은 뭐죠? 아니 탄수화물 C, 질소 N이잖아요. 그럼 탄질율(C/N)이 높다고 하면 탄수화물이 많고 질소가 아주 적다는 것 아닌가요? 첫째 질소가 적다는 것은 질소원이 적으므로 작물의 몸체를 성장시키는 것에 어려움이 있을 것이고(질소는 주로 줄기와 잎의 성장에 영향이 크다고 했죠.), 다음으로는 중요한 게 바로 토양 속 미생물의 활동에 영향을 미치겠죠. 전에 미생물이 배양할 때 질소가 없으면 절대 안된다고 했죠. 바로 C/N율이 높다고 하면 질소가 점차적으로 부족하겠죠. 그러면 미생물 활성화가 감소되어 개체수가 감소하고 그러므로 미생물의 감소로 인하여 유기물 분해력이 감소하여 작물과 미생물에 막대한 영향을 미치겠죠. 나) 수확 후 남은 바이오매스 벼농사에서는 볏짚이나 보리짚이 있으며 초년도 시용은 질소기아 현상을 유발할 수 있어 유의하여야 하며 전년도 경운을 하여 볏짚의 분해를 촉진시키는 것이 필요하며 매년 시용은 질소 기아를 유발하지 않는다. 유기농에서 관행논과 대표적으로 차별성이 있는 토양탄소축적 방법으로는 볏짚 시용이 매년 이루어지는 것이 중요하다. 볏짚과 퇴비 8년 연용시 토양의 이화학성 변화를 살펴보면 아래 표와 같이 나타나고 있다.
◇ 토양산도(pH) 토양에 존재하는 각종 양분이 작물에 이용되는 여러 요인 중 가장 중요한 것은 토양산도(pH)이다. 토양 내에 모든 식물이 이용할 수 있는 양분이 존재하고 있는 경우라도 pH가 적정수준(논 : 5.5~6.5, 그 외의 경우 6.0~7.0)을 유지하지 못하면 작물은 양분결핍 증상을 보일뿐만 아니라, 예상하는 수확량을 달성할 수 없다. 이와 같은 결핍은 산성토양(특히 pH5.5이하)에서 토양 생물의 활동이 줄어들고 그에 따라 유효양분의 방출이 느려지기 때문이다. 또한 pH범위의 양 극단에서 특정 영양소는 작물이 이용할 수 없다. 낮은 pH는 토양구조를 붕괴시키고, 작물의 질을 떨어뜨※리며, 비료의 효과를 감소시킬 뿐 아니라 양분의 손실을 증가 시키는 등의 악영향을 준다. 산성화 될 가능성 있는 토양은 매 3-4년마다 pH를 측정하는 것이 매우 중요하다. ※ 여기서 pH에 따라 양분의 유효도가 차이가 있는데, 우선 위에서 말한 토양의 산성화될 가능성에 있어서 우리나라는 3년마다 밭에는 생석회를 논에는 규산을 무상으로 공급해 주고 있다. 농지의 산성화로 농산물 수확량의 감소를 대배하기 위해서 정부에서 3년마다 농가에 공급하고 있다. 여기서 참고 삼아 석회는 산성 토양을 알칼리 토양으로 바꿔 주고, 유황은 알칼리 토양을 산성으로 바꿔 준다. 여러분 예를 들면 블루베리는 토양적응 산도고 pH4.5이하에서 생육이 왕성하고 수확량과 품질도 양호하기 때문에 블루베리 농사를 짓는 사람들은 한 해 수확이 끝나면 유황을 시용한다. 만약 유황이 없으면 농협에서 판매하는 유안을 시용한다. 유안을 시용하는 이유는 유안이 바로 황산암모늄이기 때문이다. "황산'이 있잖아요. 어떤 토양은 자연적으로 석회질이 풍부하다. 그런 토양은 석회를 이용하여 산성화된 토양을 중화시킬 필요가 없다. 일반적으로, 산성화 된 토양은 경작지의 경우 pH6.5까지 중화시켜야 하지만, 특정 해에 한번에 너무 많은 석회를 투입해서는 안 된다. 과도한 석회 투입은 길항적이고 불균형한 효과로 인해 양분 결핍을 초래하고 작물생산량에 손실을 줄 수 있다. 다음에 제시된 표는 토양의 pH를 6.5까지 올리기 위해 필요한 석회량을 나타낸 것이다. 동일한 pH라 할지라도 토성에 의한 차이 때문에 사질토양일수록 식질토양에 비해 토양 pH를 올리는데 필요한 석회량이 적다. ※ 식물의 색을 좌우하는 토양 pH(산도) 수국을 예로 든다면 산성토양에서는 청색, 알칼리성 토양에서는 핑크색으로 보다 선명하고 아름답게 꽃을 피운다. 시멘트블록벽 주변에서는 알칼리성 토양으로 되기 쉽기 때문에 핑크색 수국이 자라난다. 한편 철쭉이나 아잘레아, 블루베리 등은 산성토양이 적합하며 알칼리성 토양에서는 잎색이 좋지 않거나 건전하게 생육하지 않는다. 모든 석회 물질이 유기농업을 수행하는 농가에서 이용될 수 있는 것은 아니다. 가장 신속한 효과를 나타내는 소석회와 생석회는 허가되지 않았다. 우리나라에서는 석회석, 석회고토나 패화석이 유기농업용으로 인증되고 있는데 제품이 부드럽고 미세할수록 더 잘 녹고 그만큼 효과가 높다. 여기서 토성과 토양 pH에 따른 최대의 석회 시용량(ton/ha)을 살펴보자면 아래표와 같다.
* 주어진 토성에 따라 한 번 적용할 때 사용할 석회의 최대량을 표시함. *다음에는 작물별 적정 토양산도(pH)와 석회 처리 pH와 중요한 토양 염류집적에 대하여 살펴보도록 하겠습니다. 그냥 소설 읽듯이 술술 읽어보세요. 이해만 가면 시험에 많은 보템이 되리라 믿습니다. 시중에 어떤 책자에도 이렇게 서술해 놓은 수험서가 없을 것입니다. 잘 살펴보시고 또한 실제 텃밭이나 이런 곳에서도 적용해 보세요. 재미가 있을 것입니다.
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◇ 추가양분 모든 유기농업체계는 주변 환경으로 유출되거나 식물이나 동물의 생체 구성에 이용된 양분을 토양에 부충하기 위해 추가 양분을 요구한다. 토양에 저장된 양분이 오랫동안 양분을 공급할 수도 있지만 집약적 채소 생산체계나 일반 작물 토양에서는 양분 고갈을 피하기 위해 추가 양분이 규칙적으로 요구된다. 유기농업 인증제도는 이러한 필요성을 인정하고 제한된 범위에서 인광석, 황산칼륨과 같은 광물질 외에도 유박, 어박, 골분 등과 같은 동.식물성 추가 양분의 사용을 허용한다. 가장 안정적인 양분의 추가 공급은 주번 환경에서 얻는 것인데 잡초 등 주변 유기물을 이용한 퇴비는 일, 칼륨 그리고 유기물의 좋은 공급원이지만 이용성이 제한되고 비용이 많이 소요될 수 있다. 인 함량이 낮은 토양을 바로 잡는 것과 같이 좀 더 구체적인 양분의 공급이 필요한 경우는 아마도 인광석과 같은 특정물질을 바로 이용하는 것이 최선일 것이다. 광물질 이외에도 동식물성 자재를 효율적으로 이용하면 부족한 양분을 선택적으로 보충할 수 있다. ◇ 양분균형의 문제 : 양분수지 양분수지는 농경지 내에 투입된 양분량에서 수확에 의해 제거된 양분량을 뺀 나머지를 나타낸것으로 친환경적 양분관리를 위해서는 양분수지가 최소화 되도록 해야한다. 양분수지는 양분의 출입이 얼마나 잘 조절되는지 평가하며 문제점에 대한 대체 관리방안을 제시할 수 있다. 만약 포장으로 유입되는 양분량이 농업 생산물에 의해 반출되는 양분 유출량을 초과한 곳에서는 양분이 포장 내에 축적되거나 주변 환경으로 이동된다고 볼 수 있다. 질소와 인의 양분수지가 높을 경우 비록 유기농업이라 할지라도 환경에 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 손실로 이어진다. 가장 단순한 형태의 양분수지 평가는 포장으로 유입된 양분(사료, 짚, 퇴비 등)을 농경지로부터 제거되는 양분(작물, 우유, 가축 등)과 비교하는 것이다. 높은 양분수지는 외부투입 양분의 초과 유입을 나타내는 것일 수도 있다. 양분수지를 추정 하는데 있어 질소는 대기로부터 공정된 질소의 유입이라든지 암모니아, 탈질 등에 의한 손실을 측정하기 어렵기 때문에 정확한 질소수지 측정은 상당히 어렵다. 탈질과 휘산 떠는 작물의 양분 이용률이 비교적 낮은 점을 고려할 때 양분수지가 약간의 과잉 상태를 보이는 것은 정상적이다. 인산의 경우 인산비료의 일부만이 작물에 이용되고 나머지 많은 부분이 불용화 되는 특성을 가지고 있어 인산수지가 높다하더라도 실제 작물에 필요한 인산요구량이 초과 되었다고 단언할 수 없다. 양분수지를 토양 양분상태의 직접적인 점검에 이용되기 보다는 양분이용의 효율성, 토양상태 점검, 환경에 미치는 영향평가를 위한 참고자료로 이용하는 것이 좋다. ◇ 미생물에 의한 양분공급 식물이 이용할 수 있는 질소 함량이 높은 유기물을 공급하는 것은 콩과작물에 의한 질소 고정을 억제할 수 있다. 하지만 인이나 칼륨을 공급하는 것은 질소 고정 생물의 활동을 촉진한다. 균근은 많은 작물들과 공생관계를 형성하고 식물의 양분흡수를 돕는다. 이때 인의 공급은 이러한 균근 활동을 억제하는 반면 칼륨의 공급은 그돌의 활동을 촉진한다. 퇴비 추출액과 같은 특정한 종류의 액비공급으로 이러하 미생물의 활동을 촉진할 수도 있다.
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#유기물#작물잔사#녹비#부산물퇴비#유기질비료 지난 시간에 유기물 종류만 알려드렸는데 참고 삼아 간략하게 살펴보도록 하겠습니다. ① 작물잔사 작물 잔사는 양분과 유기물의 중요한 공급원이 될 수 있습니다. 농업 부산물인 볏짚 또는 보리짚과 같은 작물 잔사를 수거하지 않고 토양에 다시 환원하여 토양 유기물을 공급합니다. 작물 잔사가 가진 습성은 작물 형태에 따라 다양한데, 가령 곡물 줄기는 35kg/ha의 질소를 포함하고 높은 탄질비를 갖고 있는 반면 채소류 잔사는 경우에 따라 150kg/ha 이상의 질소를 포함하고 있고 낮은 탄질비를 가진다. 낮은 탄질비를 가진 채소류 잔사는 질소의 방출에 있어 곡물 줄기보다 훨씬 더 빠르고, 토양에 혼입한 후 토양의 질소가 급격하게 증가하기 때문에 후작물이 쉽게 이용할 수 있다. 곡물 줄기와 같이 질소 함량이 낮고 C/N율이 높은 잔사를 다량 혼입하는 것은 미생물에 의한 질소 이용으로 작물생산에 역효과(질소기아)을 가져올 수 있다. 작물 잔사는 C/N율이 높아(60-100) 작물을 재배하기 위해서는 C/N율이 낮거나 질소 함량이 높은 유기물과 혼합하여야 한다. *여기서 관심을 가질 것은 바로 C/N율이죠. C는 탄수화물이고 N은 질소죠. 질소는 우리 사람으로 말하면 고기 중에 삼겹살비계이죠. 생각해보세요. 바로 삼겹살은 질소와 같은 경우죠. 우리가 탄수화물을 복용하면 몸이 건강하죠. 그런데 고기를 많이 먹으면 먹는 게 살로 간다고 비만과 허대만 크지 건강하질 못하죠. 그러다 보니 먹방들이 대체적으로 고기를 많이 먹는 편이죠. 그래요 질소는 가지와 잎과 줄기만을 키우는 원소라고 보시면 됩니다. 여기서 탄소와 질소를 비교해 봅시다. 질소가 많고 탄소가 적은 경우 작물은 어떤 형태를 가질까요. 견고하고 건강한 태세가 아니고 바람불면 쓰러질 듯하게 크기만 크겠죠. 즉 C/N율이 적으면 몸체만 비대해지겠죠. 또한 C/N울일 높으면 몸체가 왜소하겠죠. 왜? 질소가 너무 적으니까... 아주 중요한 예를 들어보겠습니다. 과일나무에 비료를 주는 데 개화 결실시기에 질소질이 많은 비료를 주면 어떻게 될까요? 꽃이 피고 열매를 맺기 위해 암수가 연애를 하여 후세를 출산해야 하겠죠. 그런데 질소가 많은 양분을 공급하게 되면 먹는 게 살로 간다고 꽃과 암수가 연애하는 그곳을 가지 않고 어디로 가나요. 바로 잎과 줄기와 가지 등으로 가겠죠. 그러다 보니 꽃과 연애하여 자식 출산하는 곳에는 가지 않다 보니 바로 꽃이 개화는 했는데 떨어진다 든지 아니면 꽃이 피었는데도 열매를 맺지 못하는 경우가 바로 질소 때문이죠. 이를 간단히 말하자면 바로 C/N율리 너무 낮으면 낙화현상이 생기죠. 이해가나요? C/N율에서 분자와 분모관계를 잘 이해하도록 하시면 시험에서도 돌려서 묻는 문제가 있어요. 충분히 답을 알 것입니다. ② 녹비작물 이용 대표적인 녹비작물인 헤어리베치, 자운영, 호밀 등을 이용하여 9-10월 이후 파종하여 토양 내 질소 공급 또는 토양의 물리성을 개선하는 목적으로 이용을 하죠. 주요 녹비작물의 재배적 특성을 살펴보면 아래표와 같습니다.
*표에서 보시면 헤어리베치와 자운영은 콩과 녹비작물이라 뿌리가 깊히 들어가지 않죠. 그러나 호밀은 콩과작물이 아니라 뿌리 좀 깊은 편이죠. 그래서 콩과작물은 양분 공급이 강하고 호밀은 토양물리성 개선 즉 토양개량에 적합하죠. 이 3가지 대표적인 녹비작물은 유기농의 근본인 돌려짓기에서 휴한기에 재배하여 토양에 환원시켜주어 양분 공급 및 토양을 개량하는 녹비작물들이죠. 헤어리베치와 자운영의 재배 적지를 구분한다면 헤어리베치는 내한성이 좀 강한 편이라 대전 이북 지역에서의 재배적지이고 자운영은 대전 이남 지역 즉 좀 따뜻한 지역이 적지지요. ③ 부산물 퇴비 가축분뇨 퇴비를 유기농업에 이용하기 위해서는 항생물질이 검출되지 않은 퇴비를 사용해야 하며 계분을 이용한 가축분뇨 퇴비는 인산 및 칼리의 함량이 높으며 우분의 경우는 유기물의 함랑은 높지만 양분 함량은 낮다. 가축분 퇴비를 과잉 투여하였을 경우 토양 내 인산이 집적되는 단점이 있어 적절한 양을 사용하는 것이 중요하다. 퇴비에서도 C/N율리 중요하다고 전에 말씀드렸는데 가축분뇨퇴비에서 계분, 우분, 돈분을 살펴보면 분해가 빠른 순서로 나열한다면 계분 > 돈분 > 우분 입니다. 분해가 빠르다는 것은 질소함량이 높다는 뜻과 일치하죠. 그래서 질소질 함량 순서도 분해가 빠른 순서와 동일하죠. 미생물은 질소가 아주 적으면 활동력이 떨어지죠. 그래서 미생물 배양할 때 꼭 질소질이 들어가는 것을 볼것입니다. 채소 중에서도 엽채류 농사를 짓는 분들이 계분 퇴비를 참 좋아하는 편이죠. 분해가 빨라서 질소질이 빨리 흡수되어 작물의 몸체를 빨리 생육하도록 하죠. ④ 유기질 비료 유기질 비료란 동식물성 부산물인 유박, 골분, 어박, 혈분 등을 이용하여 제조한 비료로 질소, 인산, 칼리와 같은 주요 영양분을 공급하는 목적으로 사용된다. 우리나라에서 판매되는 유기질 비료는 대부분 유박 같은 식물성 박류가 주원료이며, 이는 퇴비화 과정을 거치지 않고 단순 배합하여 제조하고 있다. 유기질 비료는 질소함량이 퇴비에 비해 비교적 높고 C/N율이 낮아 퇴비에 비해 분해가 빠르며 양분공급도 속효적 특성을 지니고 있다. 유기질 비료 종류별로 성분을 살펴보면 아래 표와 같다.
유기질 비료는 다양한 유기물질로 조제가 가능하기 때문에 성분함량이 다르므로 이용 전 반드시 질소, 인산, 칼리 등의 성분함량을 점검하고 이용하는 것이 필요하다. 표에서 질소질이 가장 강한 것이 바로 대두박이고 다음이 채종유박이다. 미강유박과 골분은 인산이 가장 많이 함유되어 있다. |
1) 토양유기물의 정의 토양유기물은 동물 또는 식물의 유체가 미생물체에 의해 분해되어 부식으로 변환된 토양 내 물질을 뜻한다. 유기물은 토양 박테리아와 균류를 자극하여 토양입단구조의 결합을 돕는다. 또한 이러한 미생물의 활동에 의해 생산된 부식토는 작지만 장기적인 효과가 있다. 토양의 유기물이 분해되어 사라지고 균류와 박테리아의 활동이 감소되면 토양구조가 다시 나빠지기 때문에 지속적인 유기물 공급대책이 필요하다. 유기 축분이나 식물 잔사와 같은 유기물은 토양구조를 개선하는데 도움이 되지만 퇴비와 같은 안정된 유기물은 그러한 효과가 덜하다. 유기농업에서 토양구조를 관리하는 것은 작물의 생육을 좋게 하는데 결정적 요인이기 때문에 신선한 유기물의 정기적인 공급과 함께 적절한 경운방법을 통해 토양구조를 좋게 유지시켜야 한다. 작물 생육을 위한 양분은 다양한 경로를 통해 농경지로 유입되는데 가능한 한 지역 내 양분자원(가축분뇨, 풋거름, 작물잔사 등)을 활용하여 자원순환을 극대화하는 것이 바람직하다. 유기농업의 생산과정은 토양비옥도의 향상과 소모가 번갈아 일어나기 때문에, 토양에서 주변 환경으로 빠져 나가는 양분 손실을 최소화하는 것이 중요하다, 이것이 바로 유기농업의 효율성을 유지시키는 방법이다. 2) 유기물을 이용한 양분관리 양분관리는 유기농 농가가 해결해여 할 주된 과제 중 하나로 단기적인 관점에서는 적절한 시점에 작물에 필요한 양분을 공급하는 것이 중요하고 장기적인 관점에서는 양분용탈이나 환경오염을 피하기 위해 양분의 출입에 균형을 유지하는 것이 중요하다. 질소와 인산 같은 양분들은 잘못 관리하면 환경오염을 일으키고, 작물이 이용해야 할 유용한 양분 공급원의 손실을 가져오는 등 문제점을 야기 시킨다. 유기물에 의해 양분관리를 하는 유기 농가들의 경우 농경지 양분순환에 대한 이해와 유기물이 양분으로 전환되는 과정을 이해해야 한다. 국내 농가에서 많이 이용하는 가축분뇨퇴비는 지역 내 또는 농장에서 질소 질소(N),인(P), 칼륨(K),황(S) 그리고 마그네슘을 재분배한는데 중요한데 중요한 역할을 한다. 유기농업에서 토양의 양분을 관리하기 위해서는 무기질 비료 대신 유기물을 투입해야 한다. 유기물은 미생물의 분해에 의해 작물이 이용할 수 있는 양분을 공급하기 때문에 미생물에 의해 분해가 쉬운 조건을 갖춰야 한다. 이를 탄소/질소 비율(C/N율)이라고 한다. 유기물을 비료로 이용하는데 있어 반드시 알아야 할 것은 비료성분으로 전환되기 위한 유기물 분해는 유기물의 C/N율, 수분, 온도, 통기성 등에 크게 좌우된다는 것이다. C/N율은 20~30을 유지하는 것이 좋으며, 30이 넘을 경우 분해가 늦어질 뿐 아니라 토양미생물에 의한 일시적 질소동화로 인해서 작물에 필요한 토양질소가 부족하게 되는 현상도 일어날 수 있다. 같은 C/N율을 가지고 있다하더라도 분해가 쉽게 되는 펙틴과 분해가 잘 안되는 리그닌과 같은 성분의 조합에 따라 분해속도가 달라질 수 있다. <유기물 종류별 탄질률> 토양 인산의 공급은 유기 인을 무기태 인으로 전환하는 미생물의 활동과 토양 내 화학적 분배과정에 의존한다. 토양 내 대부분의 인 화합물은 물에 용해되지 않거나 용해되기 어렵다. 토양 내에 집적된 인산은 후작물에 인의 공급원이 될 수 있다. 인산 가용화균이나 균근(mycroohiza)의 활동에 의하여 이용되는 인산은 토양에서 식물이 이용 가능한 인을 측장하는데 주로 이용되는 화학적 추출 기술에 의해서는 분석되지 않는다. 유기농업에서 부족한 인산은 가축분 퇴비나 골분과 같은 인산함량이 높은 유기물질으 추가로 극복할 수 있다. 토양 칼륨 중 유기물과 결합하고 있는 칼륨은 거의 없고 대부분 무기물의 형태로 존재한다. 작물 수확에 따른 칼리성분의 손실은 볏짚과 같은 유기 잔사의 환원이나 토양광물에서 용해되는 칼리에 의해 보충된다. 칼리성분은 녹비작물의 생산에 영향을 주기 때문에 전체 유기농업 양분순환 과정에서도 중요하다. <질소 공급원과 손실>
유기농업은 대기의 질소 고정, 작물잔사의 재순환 그리고 비료와 퇴비의 신중한 적용과 관리를 통해 질소 공급을 자체적으로 효율화하는데 중점을 둔다. 토양비옥도 증대에 있어 가장 중요한 요소 중 하나는 콩과녹비작물의 이용이라고 할 수 있다. 현재 유기농업에서 가장 필수적으로 많이 사용되고 있는 유기물원으로 주요 양분공급을 담당하고 있는 것이 현실이다. 과다한 퇴비 및 유기질 비료의 공급은 토양내 무기화된 잉여질소 및 토양내 흡착된 과량의 인산염 등이 유출될 가능성이 높기 때문에 적정시용이 무엇보다 중요하다. 퇴비의 지속적인 시용 또한 볏짚과 마찬가지로 토양의 탄소축적을 증가시키는 기능을 가지고 있으며 실질적인 축적효과를 갖기 위해서는 매년 지속적인 시용이 필수적인 사항이다. 퇴비를 시용함에 따라 쌀 수량이 증가하며 실제 장기 연용한 포장에서 약 30년 평균을 볼 때 퇴비를 시용하지 않았을 때 보다 20% 이상 증수도 가능한 것으로 보고되고 있다. 가축분뇨나 유기물질 퇴비화는 양분관리에 다양한 이점을 제공한다.
그러나 퇴비화하는 과정에서 암모니아 형태로 많은 질소 손실이 나타날 수 있으면 탄소는 이산화탄소 형태로 손실된다. 또한 퇴비속의 질소는 단기간 내 이용성이 낮다. 가축분 퇴비에 있어 유기농업 원칙상 유기축산을 통해 생산된 가축분뇨 사용을 권하지만 국내에는 유기축산이 적어 항생제가 검출되지 않은 조건에서 인증된 퇴비를 사용할 수 있도록 하고 있다. 퇴비 살포와 함께 토양과 혼합해주는 것이 좋다. 퇴비의 양분함량 및 비율은 가축분뇨원이나 부자재 이용에 따라 차이가 크다. 따라서 퇴비의 양분함량을 확인하여 시비하는 것이 중요하고, 질소만을 기준으로 시비할 경우 인산이나 염류집적이 발생할 수가 있음으로 유의해야 한다. 특히, 퇴비 살포가 잦은 하우스 채소 재배경우는 자주 토양검정을 통해 시비량을 조절할 필요가 있다. 퇴비는 퇴비화과정에서 1차적인 유기물의 분해가 이루어진 상태이므로 토양에서 추가적인 분해는 비교적 늦게 진행되는 관계로 빠른 시간 내에 양분공급이 이루어지지 않고 지속적으로 양분이 공급되는 특징이 있다. 3) 유기물의 종류 ① 작물잔사 ② 녹비이용 ③ 부산물 퇴비 ④ 유기질 비료 * 다음 시간에는 추가양분, 양분균형의 문제, 미생물에 의한 양분공급, 토양산도(pH), 토양 염류집적, 토양구조관리 및 물리성 개선, 배수 등 종합적으로 어떻게 관리해야 하는지에 대하여 살펴보도록 하겠습니다. 현재 시리즈로 올려드리는 것만 독서하듯이 읽어보시면 아마도 시험에 상당한 효과를 가져올 수 있을 것입니다. 그리고 시험을 떠나 요즘 도시농업으로 인한 텃밭 생활에 많은 응용과 도움이 될 것입니다. |
1) 토양 검정의 정의 토양 검정이란 토양의 비옥도를 평가하기 위해 토양의 물리, 화학, 생물학적 특성을 평가하는 것을 말한다. 현재의 토양 특성 및 양분 함량 등을 검정하여 작물 재배 시 비료 또는 양분의 투입량을 결정할 수 있다. 각 시 군 농업기술센터에서 수행하는 농경지 토양 검사는 우리에게 많은 정보를 제공해준다. 토양산도나 염류집적상태 및 토양유기물함량과 다량원소(질소, 인산, 칼리)에 대한 정보는 유기농경지 관리에 필요한 중요한 정보이다. 추출분석법에 의한 토양화학성분석은 시간적으로 특정 순간의 양분 함량을 제공한다. 토양질소의 경우 대부분 유기 화합물 형태로 되어있는데, 토양유기물은 수 년에 걸쳐 식물이 이용 가능한 무기질소 형태로 점차적으로 방출된다. 따라서 토양분석법에 의해 측정된 무기질소함량으로 작물 재배 작기 동안 이용될 질소량을 추정하기는 어렵다. 토양비옥도를 측정하기 위한 다양한 분석법(유효인산, CEC분석 등)이 존재하지만 비옥도 전체를 대표할 만한 특정 분석방법은 아직 없다. * 우리도 건강을 유지하기 위해 건강 검진을 받고 있지요. 건강 검진을 받기 전에 우리가 해야 할 일이 무엇인가요? 확실한 건강 검진을 위해서는 검진일 이전 저녁 10시 이후부터는 어떤 것도 먹지 않죠. 그래야만 진정한 건강 검진을 할 수 있는 게 아닐까요. 토양도 살아 있는 생명체이므로 토양 검정 하기 위해서는 공복에 해야 겠죠. 그래서 작물을 재배 수확 후 다음 작물의 작기가 시작되기 전에 토양 시료를 채취하여 검정을 해야 확실한 검정이 됩니다. 2) 토양 검정 방법 토양 검정을 위한 시료 채취, 의뢰 절차, 흙토람을 통한 결과 확인에 관한 자세한 내용은 "흙토람을 활용한 토양 및 양분관리(농촌진흥청 국립과학원)"을 통해 정보를 얻을 수 있으며 아래는 주요 내용을 요약하여 정리하였다. ① 시료 채취 비료 사용 처방을 위한 토양 시료채취 시기는 재배가 끝난 직후부터 다음 작물 정식 전 퇴비 또는 토양 개량제를 사용하기 전에 채취한다. 토양 시료는 토양 채취기(hand auger) 또는 삽을 이용하여 토양 표층(표면에서 약 2cm 아래)을 제거한 후 15cm 깊이로 채취한다. 전체 필지를 대표할 수 있도록 시료채취 지점을 여러 곳 선정(최소 5곳 이상)하여 약 1~2kg을 큰 비닐 봉투 또는 큰 그릇에 담아 고루 섞은 후 시료 봉투에 넣는다. 시료 봉투에 시료 채취 지번, 재배 작물명, 채취자, 채취일, 재배 면적, 연락처와 E-mail 등을 기록하여 농업기술센터에 토양 검정을 의뢰한다. * 친환경농산물인증용(신규 인증 또는 갱신)은 무농약, 유기농 구분을 꼭 기록하며 인증받고자 하는 인증기관명도 기록한다.
② 토양 검정 의뢰 절차 시료 채취 절차에 의해 채취한 시료는 인근 시 군 센터에 토양 검정을 의뢰한다. 일반적으로 시 군 센터에서 분석하는 토양 분석 항목은 토양 pH, 전기전도도(EC), 유기물함량, 유효인산, 양이온치환용량(CEC), 유효규산 등이다. *지난번 강의를 보면 토양시비처방서의 견본을 볼 수 있으니 참고 바랍니다. ③ 토양 검정 결과 확인 토양 분석 의뢰 후 약 15일~30일이 경과하면 토양 검정 결과를 농촌진흥청에서 개발된 한국토양정보시스템인 흙토람(http://soil.rda.go.kr)을 통하여 확인할 수 있다. 농업기술센터에서는 직접 비료사용처방서를 전달하거나 스마트폰으로 확인할 수 있도록 문자 서비스를 제공하고 있다. ④ 흙토람 분석 결과 확인 흙토람 홈페이지에 접속한 후 "비료사용처방"을 선택한다. 메뉴 중 "토양검정정보"에서 지역, 지번, 토양검정일자를 선택한 후 "검정정보 보기"를 선택하여 결과를 확인한다. * 다음 시간에는 유기물과 양분관리기술에 대하여 살펴보겠습니다. 여러분! 여러분께 설명드리는 것은 유기농 재배과정에서의 최적환경관리에 근간을 둔 것이니 지속적으로 살펴보시면 시험에 좋은 결과를 획득할 수 있을 것입니다. |
지난 시간에 이어 이번 시간에는 토양관리방법에 대하여 살펴보겠습니다. 3) 토양 관리방법 가) 물리적 특성 토양의 물리적 특성은 논토양과 밭토양에 따라 적정 기준이 다르다. 논토양의 점토함량을 기준으로 심토의 용적밀도는 사양질과 식양질의 경우 각각 1.5,1.4% 미만일 때가 적당하며 토양의 딱딱한 정도를 나타내는 경도와 작물 뿌리가 가장 많이 분포하는 작토심의 깊이는 각각 20cm 미만, 20cm 이상일 때가 작물 생육에 적합하다. 밭토양의 경우 심토 용적밀도는 사양질과 식양질의 경우 1.6, 1.5% 미만일 때가 적절하며 지하수위는 100cm 이상일 때 물의 배수가 좋다. 표. 토양의 물리적 적정 범위
나) 화학적 특성 ① 토양 pH 토양의 pH는 5.5~6.5 범위가 적당하며 토양의 pH가 낮은 산성 토양은 석회질 비료 또는 석회석, 석회고토, 패화석 등을 사용하여 토양의 pH를 높이고 pH가 높은 알칼리 토양은 유황가루을 이용하여 토양의 pH를 조절한다. * 사례) 우리나라 토양은 주로 화강암에서 왔기 때문에 칼슘과 마그네슘이 적은 편이라서 보통 산성토양이 대다수를 이룬다. 그래서 이러한 토양의 피폐화를 막기위해 정부에서 논토양에는 규산질 비료를 밭토양에는 석회석 비료를 무상으로 농가에 공급해 주고 있다. 기간은 3년 마다 공급한다. 여기서 석회는 칼슘이다. 그리고 석회는 산성을 알칼리로 변화시키는 작용을 하고, 유황가루는 알칼리 토양에서 산성토양으로 변화시켜준다. 우리 주변에서 불루베리농사를 짓는 농가를 보면 불루베리가 워낙에 산성토양에 생육환경이 잘 맞아 1년 동안 물을 주고 거름을 주다 보면 토양 자체가 알칼리로 변하므로 이를 방지하기 위해 유황가루를 시비하든지 일반 관행재배 농가에서는 유황가루가 부담이 되면 농협에 가면 유안이 있다. 유안은 황산암모늄이다. 유안을 시비하는 이유가 황산 성분이 유안에 들어 있기 때문이다. 아래 토양시비처방서에서 보시다시피 산도(pH)가 6.5~7.0사이가 적정한데 여기서는 7.7이므로 불루베리 같은 경우는 생육환경이 좋지 않아 불루베리의 품질이라든지 당도 크기 등이 좋지 않게 나타난다. ② 전기전도도(EC) 토양의 전기전도도는 2dS/m 이하가 적정하며 전기전도도가 4dS/m 이상인 경우 염류토양으로 분류하여 높은 염류농도에 의해 작물 생육이 양호하지 못하다. 사례) 다음의 토양시비처방서를 보시면 이해가 가실 줄 믿습니다. 여기서 염류란 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등이 있죠. 이러한 염류들이 집적하다 보면 전기전도도가 높아질 수 밖에 없죠. 이 세상 모든 물체는 염을 포함하고 있답니다. 이러한 염도 적당히 있어야 하는 데 과하다 보면 해가 되는 것이죠. 이를 두고 염류집적이라고 하죠. 염류가 집적되면 뿌리의 활성화가 되지 않아 작물의 생육에 장해가 일어나는 것이죠. 염류집적 해결방법은 무엇이 있을까요? 한 번 쯤 생각해보세요. * 참고 삼아 토양에 적정한 비율을 묻는다면 어떻게 답하겠습니까? 칼륨( ) : 칼슘( ) : 마그네슘( ) ③ 토양 유기물 토양 유기물의 함량은 20~30g/kg(2.0~3.0%)가 적절하며 유기물은 토양의 물리적, 화학적 특성을 개선하는 요소로서 여러가지 양분의 공급원으로 사용된다. *여기서 중요한 것은 비료의 3요소 중 왜 질소는 보이지 않나요? 라고 할 수 있어요. 유기물은 뭡니까? 유기물은 각종 토양생물체, 작물부산물 등이 부폐해서 만들어진 것이기에 그 자체들은 질소, 인산, 칼륨 등등을 포함하고 있었기 때문에 유기물 함량이 높다고 하면 각종 양분이 풍부하다고 할 수 있죠. 그래서 유기농업은 비료를 주지 않아도 농사를 어떻게 지을 수 있습니까?에 대한 대답이 바로 토양비옥도를 증진시키는 것이죠. 그 토양비옥도를 증진시키기 위해서는 어떤 방법들이 있을까요? 가장 중요한 것이 유기농업 하면 유기농업의 기본인 돌려짓기가 아주 아주 중요하죠. 이 돌려짓기를 하기 위해서는 또한 무엇이 중요할까요? 바로 돌려짓기를 하기 위해서는 휴한기에 녹비작물을 이용하여 토양에 환원시켜주어 토양의 비옥도를 증진시켜주는 것이죠. 그래서 유기농업에서 녹비작물을 양분의 공급원이라 해도 과언이 아니죠. 녹비작물에 대해서도 설명드렸으니 꼭 읽어보시기 바랍니다. ④ 유효인산 인산은 불용성으로 토양입자에 강하게 흡착되어 있어 작물이 이용하기 어려운 요소이다. 토양 내 유효인산의 함량은 논토양의 경우 80~120mg/kg이 적정하며 밭토양, 과수, 시설재배지의 경우 300~500mg/kg 정도가 적정하다. * 인산 비료의 가용화를 위해 어떻게 해야할까? 토양의 pH를 작물생육 환경에 알맞은 중성을 유지시키고(6.5~7.0), 인산은 밑거름용(기비)으로만 사용하고, 마그네슘(고토)을 시용한다. ⑤ 치환성양이온 치환성양이온인 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 적정 범위는 각각 0.2~0.3, 5.0~6.0, 1.5~2.0cmol(+)/kg이며 점토함량과 유기물 함량이 높을수록 치환성 양이온 함량은 높아진다. * 토양 속 점토와 유기물이 하는 중요한 일이 무엇일까요? 토양 속에서 이들은 토양 알갱이에 흡착시켜주는 본드 역할을 한다고 할까요. 토양 알갱이에 흡착시켜 준다는 것이 바로 양분 보유능력이 아니겠어요. 그래서 토양을 개량하려면 점토를 보충해 준다든지 유기물을 풍부하게 투입시켜 준다든지 하는 것이죠. 양분흡착도 중요하지만 유기물은 토양속 미생물들이 분해하여 자기들의 먹이로도 사용하고 작믈의 양분으로도 사용하게 되죠. ⑥ 유효규산 논토양에서 유효규산 적정범위는 157mg/kg 이상을 유지해야 하며 규산에 의해 벼의 광합성량이 증대되고 벼 쓰러짐이 예방된다.(도복 방지책에 해당됨) * 규산을 풍부하게 유지하게 되면 벼의 수광태세(햇빛을 받는 자세가 곧곧하여 햇빛이 많이 쪼이게 됨, 그래서 광합성량이 증대되며, 또한 잎과 줄기가 단단하여 바람이 불고 비가 많이 와도 잘 쓰러지지 않는 강점이 있다. 다) 생물학적 특성 토양의 생물학적 특성을 유지하기 위해서는 유기물을 공급하거나 무경운과 같은 방법을 이용하여 토양 미생물의 활동을 증대시킨다. * 앞서 말한대로 미생물은 유기물을 분해하여 자기들의 양식으로 사용하고 일부는 작물에게 배려하고 있다. 미생물이 유기물을 분해하여 먹이로 활용하므로 미생물 배양에도 큰 영향을 미친다.여기서 무경운은 경운보다 토양의 구조 자체를 떼알구조화시키기 때문이다. 경운을 자주 하다보면 토양의 떼알구조를 파괴하여 쟁기 바닥층이 생기고, 보비력이라든지 보수력 및 통기성이 불량해질 수 있기 때문이다. * 다음 시간에는 아주 중요하다고 하면 중요한 토양검정에 대하여 살펴보겠습니다. 농사의 시작은 바로 토양검정이랍니다. 사람도 건강관리를 잘 하려면 우선 무엇을 해야 합니까? 건강 검진이죠. 바로 토양도 살아있는 물체입니다. 그렇기 때문에 사람과 하나도 틀릴게 없습니다. |
2. 유기농 토양 관리 유기농 재배에서 토양과 양분관리는 작물의 생산성을 향상시키는데 가장 기본이 되는 요소이다. 유기농법을 이용하여 작물을 재배하기 위한 토양 관리는 작물 생육이 원활하게 이루어지기 위한 토양의 물리, 화학, 생물학적 조건을 만족할 수 있는 토양을 갖추는 것이며 양분 관리는 토양 내 양분 함량의 균형을 맞추는 것이다. 토양의 관리가 잘 이루어지지 않아 토양 내 양분 함량의 불균형이 발생하면 작물 재배가 어려워진다. 따라서 토양과 양분 관리는 상호 의존적인 매우 중요한 과정이다. 작물 생육에 필요한 기본적인 토양조건을 만드는 데는 관행농업이나 유기농업이나 크게 다를 바가 없다. 작물생육에 적합한 적정 토양산도(pH), 양이온치환용량(CEC)이 높으면서도 염류집적이 안 된 토양, 토층 내 배수가 원활한 토양이 좋은 토양이다. 토양 비옥도 관리는 유기농산물 생산을 위한 가장 중요한 요소로, 토양의 양분 조성과 물리성 및 생물성을 종합적으로 고려한 것이다. 유기농업은 유기 양분의 재순환을 극대화하고 외부 양분유입을 최소화하면서 체계적 관리를 통해 토양 양분 보존을 증대시키거나 유지하는데 그 목적이 있다. 양분 및 토양 구조와 토양 생물상의 효과적 관리는 작물의 높은 생산량과 생물다양성을 보장하는 반면, 잘못된 관리는 생산성을 감소시키고 생물상을 악화시키며 환경오염을 증가시킬 수도 있다. 2-1 유기농업에서 토양비옥도란? 1) 토양비옥도의 정의 토양비옥도는 장기적으로나 단기적으로 만족스러운 작물생장을 유지하기 위한 토양 농력의 척도라고 할 수 있다. 유기농업에서 토양은 지속 가능하 농업시스템의 핵심이다. 토양 비옥도는 단순히 토양 내에 얼마나 많은 양분이 있느냐의 문제가 아니라 토양의 물리, 화학, 생물학적 조건이 작물 재배가 원활하게 이루어지기 위한 조건을 뜻한다. 토양생물(세균, 곰팡이 , 지렁이나 대형 동물, 미소 동식물 등) 활동 강화는 양분의 재순환과 토양 구조를 향상시키며 좋은 토양 구조는 생물 활동에 이롭다. 이러한 관점에서 토양 생물의 먹이가 되는 유기물은 좋은 토양 비옥도 관리의 핵심이다. 유기물은 토양구조나 통기성, 수분, 수분 보유력과 같은 토양의 물리적 상태를 개선.유지한다. 또한 질소의 주 저장고이며, 인, 칼리, 황 및 미량원소들을 공급한다. 토양 비옥도는 주로 유기물의 양과 질(형태)에 의해 좌우된다. 유기물의 분해는 온도, 습도, 통기성 등에 크게 좌우되고, 유기물의 탄소/질소 (C/N)비율에 크게 좌우됨으로 작물생육에 맞추어 양분공급이 이루어지기 위해서는 이러한 요인을 충분히 고려해야 한다. 유기농업에서는 녹비윤작 재배, 농장 내 유기자원의 활용 및 토양에 축적된 유기물로부터의 양분공급을 원칙으로 한다. 필요한 경우 유기인증제도에서 허용하는 인광석이나 기타 유기물들을 이용할 수 있지만 기본적으로 유기농업에서는 유기농장으로 외부자재를 도입하는 것을 바랆직하게 보지 않는다. 유기물 관리를 통해 토양비옥도를 증진시키기 위한 목표는 다음과 같다. ● 토양 내 양분 저장량 증대 및 양분공급과정의 변화 ● 토양의 물리적 특성변화, 환경보전 및 생물다양성 증진 2) 토양비옥도의 구성요소 토양비옥도의 구성요소는 물리, 화학, 생물학적 특성으로 구분할 수 있으며 비옥도 증진을 위해서는 토양의 물리, 화학적 특성을 적정 수준으로 유지해야 한다. 유기농업에서 토양의 비옥도를 관리하기 위해서는 외부에서 유입되는 양분의 양을 최소로 하고 효율적인 관리를 통해 유기양분의 재순환을 극대화 한다. (1) 물리적 특성 유효토심, 용적밀도, 보수력, 입단안전성(떼알구조), 투수성 (2) 화학적 특성 토양산도(pH), 전기전도도(EC), 양이온치환용량(CEC), 유기물함량, 가용성질소, 치환성칼리, 칼슘 (3) 생물학적 특성 토양호흡, 미생물체량 질소, 미생물체량 탄소, 미생물체량 인산, 토양효소 * 하루 한 번 씩만 읽어보세요. 기능사나 기사 시험 응시분들의 필수 사항이 아닐까요. 다음은 토양관리법을 살펴보겠습니다. |
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유기농업을 위해 토양비옥도를 유지시키는 최적의 관리방안은? 1) 기본적인 토양 이화학성 관리 토양검정을 통한 토양관리의 중요성은 관행농업과 다를 바가 없다. 따라서 석회시용을 통한 산성토양 개량, 염기포화도 증대 및 염류집적 방지, 배수 불량토양의 개선 등과 같이 토양화학성 및 물리성 개선은 유기농경지 토양관리에 필수적이며 토양의 생물상 및 양분순환을 촉진하는데 도움을 준다. 2) 계획적인 윤작과 피복작물의 이용 콩과식물 윤작은 다음 작물에 질소를 공급하는 효과와 병해충의 순환 고리를 끊는 효과를 가지며 토양에 유기물을 공급하는 효과가 있다. 화본과 녹비의 조합을 통해 질소용출 시기도 조절할 수 있다. 사이짓기작물이나 피복작물을 이용하면 질소용탈 억제 및 토양유실을 줄여 환경을 보전하고 양분의 저장하는 효과가 있다. 3) 농가와 농경지 및 주변 환경을 동시에 고려 유기농업에 필요한 양분은 다양한 주변 환경에서 조달할 수 있다. 농가 내 가축분뇨 주변 유기물을 이용한 퇴비, 전작물의 잔사 등을 고려하여 양분유입을 최소화 하고 지역 내에서 양분순호나을 극대화 할 수 있는 방법을 모색해야 한다. 4) 추가 양분은 반드시 필요할 때만 이용 녹비나 주변환경으로부터 양분순환을 잘 관리할 경우 추가적인 양분이 필요없다. 하지만 원래부터 비옥도가 낮은 토양이나 특정성분의 양분이 부족할 경우 예외가 있을 수 있다. 5) 토양 경운법의 적절한 활용 땅을 언제, 어떻게 경운할 지는 다양한 요인들에 의해 고려되지만 항상 경운이 필요한 것은 아니다. 필요이상의 경운은 토양유기물을 분해를 촉진시켜 토양 유기물 함량을 떨어뜨리는 요인이 된다는 사실을 명심하고 경운을 최소화 할 수 있도록 해야 한다. 잦은 경운은 토양입단 파괴나 경반층을 만들어 토양물리성에 악영향을 줄 수 있다. 무경운이나 최소 경운에 의한 작물재배도 경우에 따라 좋은 토양관리 방법이 될 수 있다. * 다음 시간에는 유기농토양관리에 대해서 살펴보겠습니다.
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