시비는 비료의 형태와 시비 위치, 시비 시기 및 방법에 따라 작물의 흡수 효율과 손실 경로가 달라진다. 질소의 경우 질산태와 암모늄태의 거동 차이가 탈질·용탈 등 손실 메커니즘을 결정하고, 엽면시비는 빠른 결핍 회복에 유리하며 심층시비는 특정 환경에서 손실을 줄이는 장점이 있다.
질소 비료는 주로 질산태(NO3-)와 암모늄태(NH4+)로 구분되며, 두 형태는 토양에서의 거동이 다르다. 질산태는 용해도가 높아 이동성이 크고 산소가 부족한 환원층에서 탈질 미생물에 의해 기체로 손실되기 쉬우므로 환원성 환경에서는 손실이 크게 나타난다. 반면 암모늄태는 토양 입자에 흡착되어 이동성이 적고 탈질에 의한 손실이 상대적으로 적다.
논과 같은 환원성 토양에서는 질산태의 탈질이 특히 심하게 일어나므로 탈질을 경감하려면 암모늄태 비료를 사용하거나 질산태를 피해야 한다. 탈질 방지 관점에서 암모늄태 비료를 환원층에 시비하는 방법이 효과적이며, 질산태를 환원층에 투입하면 비료 효율이 크게 떨어진다.
시비 위치와 방법도 비료 손실과 흡수 속도에 영향을 준다. 심층시비는 비료를 깊이 묻어 혐기성 조건을 조성함으로써 탈질을 억제하여 질소의 손실을 줄이는 효과가 있다. 반면 표층시비는 산소가 풍부하여 탈질 미생물 활동으로 손실이 커질 수 있으므로 상황에 따라 유리·불리로 작용한다.
엽면시비는 잎 표면을 통해 영양분을 신속히 공급하는 방법으로, 일시적인 무기영양 결핍을 긴급하게 보정할 때 매우 유용하다. 그러나 엽면시비는 주로 미량원소나 긴급 보충용으로 적합하며, 개화 조절과 같은 생리적 반응을 직접적으로 유도하는 수단으로 보아서는 안 된다.
비료 시비량 계산은 공급원에 포함된 유효성분 함량을 정확히 반영하여 수행해야 한다. 화합물형 비료에서 특정 원소의 질량비를 분자량으로 계산하여 요구량을 충족시키는 원료량을 산출하는 방식이 기본 원리이다.
예제
1) 질소 손실 경감 판별 예시: 논의 환원층에 시비할 경우 탈질을 최소화하려면 질산태 비료 대신 암모늄태 비료를 선택한다는 원리를 적용한다. 질산태를 환원층에 시비하면 탈질 미생물이 질산을 기체로 환원시켜 손실이 발생하므로 암모늄태가 정답이 된다는 논리로 풀어야 한다.
2) 염화칼리 시비량 계산 예시: 표준 칼리 요구량이 15kg/10a일 때 염화칼리(KCl)의 분자량은 K(39)+Cl(36)=75이므로 칼륨 비율은 39/75≈0.52이다. 따라서 필요한 염화칼리량은 15÷0.52≈28.8kg으로 약 29kg을 시비해야 한다는 계산 절차를 따른다.
대표 기출 3문항
탈질현상을 경감시키는데 가장 효과적인 시비법은?
질산태질소비료를 논의 산화층에 시비
질산태질소비료를 논의 환원층에 시비
암모니아태질소비료를 논의 산화층에 시비
암모니아태질소비료를 논의 환원층에 시비
정답과 해설 보기
정답 ④ · 탈질 현상을 줄이는 시비법을 묻는 문제이다. 탈질은 질산태 질소가 혐기성 조건인 논의 환원층에서 기체 상태의 질소로 환원되어 대기 중으로 손실되는 현상이다.
정답 ② · 이 문제는 맥류의 전면전층파 재배에서 바람직하지 못한 관리 방법을 찾는다. 전면전층파는 포장 전면에 균일하게 밀식으로 파종하는 방식으로 단위면적당 경수 수를 확보하는 것이 수량의 핵심이므로, 파종량을 감소하면 수수가 줄어 수량이 떨어져 이롭지 못하다.
맥류 전면전층파 재배는 밀식 재배이므로 파종량을 감소시키면 수량이 감소하여 이롭지 않다.
엽면시비의 잇점이 아닌 것은?
미량 요소의 공급
급속한 영양 회복
비료분의 유실 방지
개화 촉진
정답과 해설 보기
정답 ④ · 엽면시비는 토양 비료의 유실을 막고, 미량 요소를 신속하게 공급하며, 생육 후기 뿌리의 흡수력이 떨어졌을 때 영양 상태를 빠르게 회복시키는 장점이 있습니다. 그러나 엽면시비는 주로 영양 생장을 촉진하거나 결실을 도울 뿐, 식물의 생리적 개화 시기 자체를 앞당기거나 촉진하는 직접적인 효과는 없습니다.
엽면시비는 영양 공급 및 유실 방지에 효과적이지만, 생리적 개화 유도 호르몬 작용으로 개화를 직접 촉진하지는 않는다.