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경사진 밭 토양 표면에 준 요소 중의 질소 행방
친환경적 비료주기의 원리
비료를 환경에 부담이 가능한 한 적도록 주는 것이 이른바 비료를 친환경적으로 주는 것이라고 할 수 있다. 비료를 주었을 때 환경에 대해 부담이 된다는 것은 무엇을 뜻하는가?
시각에 따라 이 사실을 다르게 표현할 수 있지만 너무 어렵게 생각할 것은 없다. 아주 쉽게 표현하면 목표하는 작물에게 준 비료가 작물에게 모두 이용되면 비료를 주는 것이 환경에 부담이 되지 않을 것이다. 그런데 현실은 그렇지 않다. 또 현실적으로 그렇게 할 수도 없다. 다음 그림을 보자.
이 그림은 약간의 경사가 있는 밭에서 작물과 약간 떨어진 지점의 토양 표면에 요소비료를 준 뒤에 비가 온 경우에 요소에 들어 있는 질소가 작물에게 흡수되는 이외에 갈 수 있는 행방을 나타낸 것이다.
첫째, 요소 중의 질소는 비록 조금이지만 토양 표면을 따라 흐르는 물과 함께 밭의 아래 쪽으로 이동할 것이다. (이것을 유거: 流去 라고 한다)
둘째, 요소 중의 질소 일부는 암모니아가스의 형태로 공중으로 날아갈 수 있다. 요소가 물이 있는 상태에서 토양 중에 있는 요소가수분해효소의 작용을 받으면 탄산암모니움으로 변화고 탄산암모니움 자체는 알카리성이기 때문에 토양 표면에서는 암모니아가스의 형태로 날아갈 수 있다. (이것을 암모니아 휘산작용: 揮散作用 이라고 한다)
셋째, 요소 중의 질소 가운에 상당부분은 토양 중으로 이동하여 질산태질소로 변할 것이다. 토양 중에는 산소가 풍부한 조건에서는 요소로부터 생성된 암모이움 이온은 토양에 있는 특정 미생물의 작용을 받아 질산태질소로 변한다. 그런데 질산태질소는 음전기를 띠기 때문에 표면에 음전기를 띠는 점토광물이나 부식의 표면에 끌어당겨지지 않음으로 토양을 통해 심층으로 이동하는 물(비가 많이 올 때)과 함께 토층으로부터 빠져나갈 수 있다. (이것을 용탈작용: 溶脫作用 이라고 한다.)
넷째, 토양 중에 있는 일산태질소는 비가 많이 와서 토양 중에 공기가 부족해지면 질소가스의 형태로 공중으로 날아갈 수 있다. (이것을 탈질작용: 脫窒作用이라고 한다.)
다섯째, 토양 중에 있는 암모니움 이온은 점토광물 속에 들어가 고정될 수도 있다. ( 이것을 질소고정: 窒素固定 이라고 한다)
여섯째, 토양 중에 있는 질소는 토양에 있는 미생물들에게 이용되었다가 그 미생물들이 죽으면 미생물에게 이용되었는 질소는 다시 토양으로 나온다. (이것을 질소의 불용화와 가용화 풀: pool 이라고 한다)
여섯째, 토양 중에 있는 질소는 잡초에게도 이용될 수 있다.
일곱째, 토양에 준 질소의 상당 부분은 우리가 목표한 작물에게 이용된다. 그러나 토양에 준 비료 전부가 작물에게 이용될 수 없다. 이것이 현실이다.
이런 상황에서 비료는 어떻게 주는 것이 환경에 대한 부담을 최소화하는길일까? 이것이 우리의 현실적인 관심사다. 무공해 운운하는 이상론은 현실에서는 큰 의미가 없다.
비료를 주되 그갓이 환경 중에 되돌 적게 남이 있할 수 있는 길은 있는가? 있다.
의 그림을 염두에 두고 이 물음에 대한 답을 찾아보자.
첫째, 비료는 토양의 표면에 주지 않는 것이 중요하다. 표면에 준 바료는 빗물과 함께 씻겨나갈 염려가 있다. 그뿐 아니다. 암모니아가스로도 손실 될 수 있다.
둘째, 비료는 되도록 작물 가까이 주자. 멀리 주면 여러 가지 워인 때문에 작물에게 덜 이용될 수 밖에 없다.
셋째, 비료는 한꺼번에 맘ㅎ이 주지 말자. 작물은 자라가면서 양분을 흡수하는 것이지 비료가 많을 때 흠수해 뒀다가 필요할 이용하지는 않는다. 다소 그런 능력을 가지고 있지만 그능력이 그리 큰 것으 아니다.
넷째. 비료는 작루이 필요로 하는 만큼만 주어야 환경에 남는 양이 적다.
대체로 이것이 비료가 환경에 되도록 덜 남게 주는 방법에대한 원리의 큰 줄기라고 할 수 있을 것이다. | |