퇴비 시용효과

가. 논에서의 시용효과

(1) 유기물의 시용 추이와 논토양의 유기물함량

1920년 이후 우리나라 논토양의 유기물 함량변화, 유기물 및 화학비료 시용추세를 보면 그림 Ⅲ-4과 같다. 그림에서와 같이 1920년대의 논토양 유기물 함량은 전국 평균 약 4.4%이었던 것이 1935년에는 3.2%. 1945년에는 3.0%. 1960년대에는 2.6% 그리고 최근 조사치는 2.3%로 계속 낮아지고 있다. 한편 밭토양 유기물 함량의 변화는 표 Ⅲ-2와 같다. 1920년대에는 3.4%이었던 것이 1930년대에는 2.8%, 최근에 조사한 유기물 함량은 2.0%로 낮았다.

(그림 Ⅲ-4) 유기물의 시용추이 및 논토양 유기물 변화

<표 Ⅲ-3> 밭토양의 유기물 함량

그리고 1974년부터 1979년까지 전국 논토양의 유기물 함량별 분포조사 결과는 그림 Ⅲ-5와 같다. 논토양의 유기물함량 분포비율을 보면 1%이하인 논토양이 전체 논면적의 8%이며, 1∼2%범위가 31%, 2∼3%범위가 35%, 3∼4%범위가 18% 그리고 4%이상인 논토양은 8%에 불과하였다. 이상의 결과를 보면 논토양 조건에서 적정 유기물함량 3%에 미달되는 논면적은 전체 논면적의 74%에 달하며, 3%이상의 논은 26%에 불과하다.

(그림 Ⅲ-5) 논토양 유기물함량 분포비율

(2) 유기물함량과 질소방출 및 수량관계

논토양의 유기물 함량과 무기태 질소함량 및 질소 시비량과의 관계를 보면 그림 Ⅲ-6과 같다. 그림에서와 같이 토양유기물 함량이 2.1%인 토양에서는 무기태 질소의 생성량은 10ha당 약 4kg인데 비하여 토양유기물 함량이 3.5%인 토양에서는 8kg으로 무기태질소 생성량 비율이 높다. 따라서 토양유기물 함량이 3.5%인 토양은 2.1%인 토양보다 질소시비량을 10a당 약 6kg으로 감비할 수 있다.

(그림 Ⅲ-6) 유기물 함량에 따른 지력증진 및 화학비료의 절감

이와 관련하여 논토양 유기물함량과 토양중에서 가용화가 가능한 6N-염산 가용성 질소함량과의 관계를 보면 그림 Ⅲ-7과 같이 토양 유기물 함량이 많을수록 6N-염산가용성 질소함량이 많다. 6N-염산가용성 질소는 토양질소 분별정량시아미노산과 아미노당 질소에서 유래된 것으로 논토양 유기물로부터 방출되는 지력질소 중 70∼80% 아미노산 및 아미노당 질소임을 미루어 볼 때 논토양 유기물 함량은 지력질소 공급면에서 대단히 중요하다.

(그림 Ⅲ-7) 논토양 유기물 함량별 질소가용화의 관계

(3) 비료원으로서의 유기물 공급효과

화학비료를 사용하지 않았던 1920년대 우리나라에서 주로 시용된 유기물은 인분뇨, 퇴구비, 볏짚류, 산야초, 동물분 등을 비롯하여 미강, 유박, 어박 등 이었으며 이들의 시용효과 시험 결과는 그림 Ⅲ-8과 같다. 그림에서와 같이 유안으로 10a당 질소 6kg 시용구의 알벼수량은 10kg인데 비하여 퇴비 750kg 시용은 유안시용과 비슷한 수량이었으며 대두박 및 어박(각 90kg/10a)시용은 6%의 증수효과를 나타냈다.

(그림 Ⅲ-8) 판매 유기질비료의 비효시험

이는 대두박 90kg중 질소 6kg, 인산 1.3kg, 칼리 1.8kg이 함유되어 있었고, 어박중에는 질소 7.4kg, 인산 4.5kg, 칼리 0.45kg이 함유되어 있었기 때문으로 생각된다. 또한 논토양에서 유기물자원별 시용효과는 그림 Ⅲ-9와 같이 자운영 시용은 대조구와 유사한 수량을 보였고 헤어리벳찌는 2%, 퇴비는 4%, 볏짚은 7%의 증수효과가 있었다.

(그림 Ⅲ-9) 유기물 자원별 시용효과

(4) 지역별 볏짚 시용효과

논토양에서 유기물의 시용시기 및 사용방법간에 비교하면 북부산간지역의 수량성적은 3요소에 비하여 볏짚 가을갈이시 시용시 10%, 이른 봄 갈이시 시용은 11% 그리고 재차갈이시 시용은 7%의 증수효과가 있었다.

<표 Ⅲ-4> 지역별 볏짚 시용시기에 따른 수량 증수효과

* 추경 : 봄갈이, 조춘경 : 이른봄갈이, 재경 : 재차갈이

또한 경기만은 가을갈이시 시용이 3%, 이른 봄갈이시 시용이 6%, 재차갈이시 시용이 9%의 증수효과가 있었다. 한편, 남부 호남평야에 있어서는 가을갈이시 시용은 동일한 수량을 보였고 이른봄갈이시 시용은 오히려 4%의 감수결과를 보였으며 재차갈이시 시용은 3%의 증수효과를 보였다. 영남내륙지방의 볏짚 시용효과는 봄갈이시 시용이 1%, 이른봄갈이시 시용은 4% 그리고 재차갈이시 시용은 2%의 증수효과를 보였다.

이상의 볏짚시용 시기별 증수효과를 보면 북부산간지역에서는 시용시기가 빠를수록 증수효과가 컸으며, 남부지방은 볏짚시용시기에 관계없이 증수효과는 적은 경향을 보였다. 따라서 볏짚시용효과를 전국적으로 비교하여 보면 남부 온대지방보다 북부산간지방의 한냉지방쪽이 효과가 큰 것으로 나타났다. 또한 토양별 시용효과 표 Ⅲ-5를 보면 남부온대지방에서는 증수효과가 있었다. 그러나 습논인 경우는 볏짚시용은 증수효과가 없었으나 완숙퇴비시용은 증수효과가 있었는데 습논에서 미숙유기물의 시용은 과도한 환원의 조장으로 각 종 유해물질이 생성되었고 양분흡수가 저해되어 생육이 불량하여 수량이 감소하였다. 한편 염해논의 경우 볏짚 시용효과가 있으나 퇴비의 시용은 4%감소되었는데 염해논에서 볏짚시용은 토양물리성의 개선에 의하여 토양 중 염분제거에 의해 증수되었다.

<표 Ⅲ-5> 논토양 유형별 유기물 시용효과 (알벼수량 : kg/10a)

나. 밭에서의 시용효과

밭은 논과 달리 물이 담수되어 있지 않은 상태이므로 시용유기물의 분해가 빠를 뿐만 아니라 토양의 물리성 개선효과도 크기 때문에 유기믈의 시용효과는 논보다는 밭에서 현저하다. 표 Ⅲ-6은 밭토양에서 유기물 종류별 시용효과를 나타낸 것이다. 퇴비시용은 유기물 무시용에 비하여 식질밭에서 26%, 사질밭은 14%의 증수효과를 가져 왔으나 볏짚시용은 식질밭에서 95%, 사질밭에서 87%로 감수하였다. 퇴비는 이미 어느 정도 분해가 진전되어 양분공급 효과가 있는데 비하여 볏짚은 시용후 분해과정 중에 있으므로 양분공급효과가 적었기 때문이다.

<표 Ⅲ-6> 대두에 대한 유기물 종류별 시용효과

따라서 밭에서의 유기물 시용효과는 표 Ⅲ-7에서 보는 바와 같이 3요소 단용에 비하여 토양유기물, 인산, 양이온치환용량 등을 증가시키는 등 화학성을 개량하고 토양입단을 조장시켜 가비중과 경도가 감소되면 공극률, 통기성의 증가에 의한 토양물리성이 개선되는 것이라고 할 수 있다.

<표 Ⅲ-7> 퇴비 시용에 의한 밭토양의 이화학성 개량효과

화학성 개량효과

* 염기치환능력 : cmol+/kg

물리성 개량효과

*입단(粒團) : 1mm 이하, %