개념 한 쪽
유기물과 비료는 작물에 필요한 영양소를 공급하는 핵심 수단이다. 토양 산도에 따라 특정 원소의 가급도가 달라지고, 비료의 흡수율과 함량을 이용해 필요한 시비량을 계산한다. 엽면시비와 시비 계획에서 농도·부피·함량 관계를 정확히 적용하는 것이 중요하다.
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출제기준 단원 「유기물의 양분 공급」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 엽면시비 비료량 계산 | 1 | 농도·부피·비료 함량으로 필요한 비료량 산정 방법을 묻는다 |
| 비료 흡수율 정의 | 1 | 흡수율의 수학적 정의(실제 흡수량 ÷ 시비량)를 묻는다 |
| 분할시비 시 비료량 계산 | 1 | 분할 비율과 비료 함량을 적용해 필요 비료량을 구한다 |
토양의 산도(pH)가 강산성인 경우에는 양이온 형태의 영양소들이 용탈되어 가급도가 감소한다. 대표적인 영향을 받는 양이온은 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 칼륨(K)이며, 인산(P)은 알루미늄이나 철과 결합해 불용화되어 이용도가 떨어진다. 반대로 알루미늄(Al)이나 망간(Mn)은 산성에서 용출이 증가하여 독성이 나타날 수 있다.
식물 영양소는 다량원소와 미량원소로 분류한다. 다량원소에는 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 등이 포함되며, 칼륨은 세포 팽압 유지와 이온 균형 조절에 관여하여 생리적 역할이 크다. 규소(Si)는 줄기와 잎을 강화하여 수광율을 높이고 증산을 줄여 한해(가뭄) 경감에 기여한다.
비료의 성질은 화학적 성질과 생리적 성질을 구분하여 파악한다. 예컨대 황산가리와 염화가리는 화학적으로는 중성이지만 작물이 양이온을 주로 흡수할 때 생리적으로는 토양을 산성화시키는 '생리적 산성비료'가 된다. 반면 요소는 생리적 중성비료로 분류된다.
비료 흡수율은 '실제 흡수량 ÷ 시비량'으로 정의한다. 단위면적당 시비량을 이론적으로 계산할 때는 작물이 실제로 흡수하는 양과 비료의 성분 함량을 고려하여 필요한 비료량을 산정한다. 이 공식을 통해 엽면시비나 토양시비의 정확한 투입량을 계산할 수 있다.
시비 계획에서는 작물별 영양 요구 특성을 고려한다. 예컨대 뿌리 작물(고구마 등)은 칼륨 요구량이 높아 칼륨 비료의 효과가 크다. 이러한 작물별 특징과 비료의 성분·함량·흡수율 관계를 결합하여 시비 시기와 분배 비율을 결정한다.
대표 계산 1 — 엽면시비 농도 계산: 목표 질소농도 0.2%인 수용액 20L를 만들려면 필요한 순수 질소량은 20kg × 0.002 = 0.04kg = 40g이다. 요소비료의 질소함량을 46%로 보면 필요한 요소비료량은 40g ÷ 0.46 ≈ 86.96g이다. 계산 순서는 '목표농도×용액량=필요 성분량' 다음에 '필요 성분량÷비료 함량=필요 비료량'을 적용한다.
대표 계산 2 — 분할 시비에서의 비료량 계산: 배추밭 100m²에 질소 총량 10kg을 40:50 비율로 분할하여 시비할 경우, 분할 중 한 번에 공급되는 순수 질소는 10kg × 0.4 = 4kg이다. 질소함량 46%를 고려하면 필요한 요소비료량은 4kg ÷ 0.46 ≈ 8.70kg이다. 분할 비율과 함량을 곱하고 나누는 절차를 일관되게 적용해야 실전에서 실수가 없다.
문제 풀이 팁: 단위를 일관되게 맞추고(kg↔g 변환), 먼저 '필요 성분량'을 구한 뒤 비료의 함량으로 나누어 최종 비료 필요량을 산출한다.
질소농다가 0.2%인 수용액 20L를 만들어서 엽면시비를 하려 할 때 필요한 요소비료의 양은? (단, 요소비료의 질소함량은 46% 이다.)
정답 ④ · 문항은 목표 질소농도 0.2%인 20L 용액을 만들기 위해 필요한 요소비료의 질량을 계산하는 문제이다. 먼저 용액 전체 질소량을 계산하면 20L × 0.2% = 20,000g × 0.002 = 40g의 질소가 필요하다.
정아우세는 정아(끝눈)가 측아(옆눈)의 생장을 억제하는 현상으로, 옥신(Auxin)이 주요 호르몬이다.
이론적으로 단위면적당 시비량을 계산할 때 이용하는 비료 요소의 흡수율은 어떻게 구하는가?
정답 ① · 문제는 단위면적당 시비량을 계산할 때 사용하는 비료 요소의 흡수율 정의를 묻고 있다. 흡수율은 작물이 실제로 흡수한 비료량을 시비량으로 나눈 비율로 정의되므로 사용량 대비 흡수된 양을 기준으로 계산한다.
비료 흡수율은 작물이 실제로 흡수한 양을 시비량으로 나눈 비율로 정의된다.
배추밭 100m²에 질소 10kg을 40 : 50 비율로 2회 나누어 요소 엽면시비하려 한다. 1회째 요소비료 소요량은? (단, 요소비료의 화학식은(NH2)2CO이다.)
정답 ① · 문제는 배추밭 100m²에 질소 10kg을 공급할 때 1회째 요소비료 소요량을 계산하는 문제이다. 먼저 총 질소 10kg의 40%는 4kg이고, 이 4kg을 2회로 나눈다면 1회째에 필요한 질소는 4kg(질문은 40:50 비율로 2회나누어 1회분을 묻는 상황에서 1회째가 40%에 해당하므로 4kg을 요소로 보충해야 함).
질소 10kg 중 40%인 4kg을 2회로 나누면 2kg이며, 요소의 질소 함유율(46%)로 나누면 약 4.35kg이므로 2회분은 8.7kg, 1회분은 약 4.35kg이다.
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