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작물의 필수원소
3대 주요 다량원소
N (질소), P (인), K (가리)
기타 다량원소
Ca (칼슘), Mg (마그네슘),
S (황)
미량원소
Fe (철), Cu (구리), Zn (아연), B (붕소),
Mn (망간), Mo (몰리브덴), Cl (염소)
식물체에 유효한 질소 형태 및 변화
요소태 질소 (NH2 )
(요소, 복비)
CO
NH2
NH2
암모니아화 작용
암모늄태 질소 ( NH4+ )
(질안, 유안, 염안,복비)
NH4+
* 공기
* 수분
* pH
* 온도
질산화 작용
( NH4+ Nitrosomonas NO2- Nitrobacter NO3- )
질산태질소 ( NO3- )
(질산가리, 질산칼슘, 초안)
* 공기
* 수분
* pH
* 온도
NO3-
뿌리로 흡수!
질산태 질소
NO3
시비 한 후 바로 식물이 흡수 이용 가능!
질산태 질소( NO3- )는 토양입자에
흡착되지 않음!!
NO3-
질산태 질소는 작물이 손쉽게 이용!!
NH4+
NO3NO3NO3
NO3-
NO3-
-
NO3-
NO3NO3
-
NH4+
NH4+
+
NH
4
- NH +
토양
4
NH4+
- NH +
NH4
NO3-
NO3-
NO3표면에 전기적
음성(-) 성질
4
+
NO3-
NO3-
질산태 질소는
휘산에의한 손실 없슴! 가스장애 없슴!!
NH3
NO3NO3
-
질산태
가스
NH2
NH4+
요소태
암모
늄태
암모늄태 질소
질산태 질소
흡수
흡수
NH4+
NH4+
NH4
H+
+
pH
H+
H+
R-COO -
pH
pH
질산태 질소(NO3 )
-
 곧바로 흡수 및 이용 가능
 저온기에도 흡수율이 높음
 가스장애 없슴
 다른 양분들(가리,칼슘,고토,미량요소)의 흡수 촉진
인 산(P)
* 토양에서 이동성이 매우 적고 고정이 잘 일어남.
* 기비로서 한번에 많은 양을 공급하기 보다는
지속적인 공급이 훨씬 효과적임.
* 침전형성으로 불용화 :
P + Ca(칼슘) P + Mg(마그네슘)
* 용해도 (H2PO4-)-Ca,Mg > (HPO42-)-Ca,Mg
인산암모늄(MAP)이 효과적임.
* 인산비료; 용성인비,용과린,(중)과석,복비,MAP
pH 변화에 따른 인산이온의 형태
전체 인산함량의 몰분율
1.0 -
H2PO4 -
H3PO4
HPO4 2 PO4 3 -
0.8 -
0.6 0.4 -
0.2 0.0 -l
O
* Lindsay, 1979
l
l
2
4
l
l
6
pH
l
8
10
l
l
12
14
토양에서 가리의 4가지 형태
식물에의한
K+
흡수가능
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Soil mineral
K+
K+
K+ K+ K+ K+ K+ K+ K + K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
전체 가리 함량의 10~15%만
식물체가 바로 흡수할 수 있슴.
전체 가리 함량의 85~90%는
식물체가 바로 흡수할 수 없슴.
By: U. J. Montag
가리성분의 토양에서 뿌리로의 흡수
K+
K K
K
K K
K
K K
K K
K
K K
K
K
K K
K
K K
K
K K K
K K
K K
K K K K
K K K K
K K
K
K K
K K
K+
K
K K
K K
K K
K
KK
K
K
K K
K
K K K
K
K
K K K
가리 많은 토양
K
K
K
K
K
K
K
K+ 확산에 의해
뿌리근처로 이동
K
K
K+
K
K K K
K
K
K K
K
K
K
K
K
K
K+
K
K
K
K
K
K
K
K
K
뿌리는 매우 적은
면적으로만 토양과 접촉
K
K
K K
K
K
K+ 확산에 의해 약
7 mm 정도 이동가능
K
K
K
약 7 mm
By: U. J. Montag
K
K+
K
K
K+
K
K
K+
K K
K
K
K
K
K
K
K
K K
K
K
K K K
K
K
K
K
K
K
가리가 많은 토양에서도
뿌리근처에서는 가리
부족(고갈)이 발생가능
ATP
K K
ATP
K
당(SUGAR)
K K
K K
ATP
K
PHLOEM
광합성으로 생성된 당의 이동을 조절
By: U. J. Montag
가리
물, 양분의 흡수 및 이동에 중요한 역할 수행!!
By: U. J. Montag
가리비료종류
 염화가리
 가리 60% + 염소(Cl)
 염류에 민감한 작물에 부적합! (예, 담배)
 노지에서만 사용 가능, 하우스내 사용시 염류장해 우려!!
 황산가리
 가리 48% + 황산(SO4)
 염류에 민감한 노지 작물에 적합!
 하우스내 제한적인 용도로만 사용가능!!
질산가리
 가리 46% + 질산태 질소 13%
 하우스 시설재배에 적합!!
식물 조직 내에서의 염소( Cl )
함량과 건조 중량과의 관계
건조중량 (g)
22 _
_
20
_
18 _
16 _
_
14
_
12 _
10 _
Cl 작물에게 치명타!!!
l
l
l
l
l
l
10
20
30
40
50
60
염소 ( mg/g )
l
l
70
l
80
90
질산가리(KNO3)
상보적인 관계!
+
K
가리
NO3
-
칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)
칼 슘 (CaO)
 과실 생성기에 주로 필요하며, 물과 토양중의 농도를 고려해야 함.
 고온 건조할때 과채류에 결핍증상 자주 발생. (세포벽 형성에 관여)
 질산칼슘, 칼슘비료(액비) / 석회비료 / 염화칼슘
 0.2 ~ 0.4 kg CaO /300평/일, 80 ~ 120 ppm CaO
마그네슘, 고토 (MgO)
 모든 생육기에 골고루 필요, 물과 토양중의 농도를 고려해야 함.
 오래된 잎에서 결핍증상 (이동성이 좋음, 엽록소 형성에 관여)
 질산마그네슘, 황산고토, 고토비료
 0.05 ~ 0.1 kg MgO /300평/일, 20 ~ 40 ppm MgO
칼슘결핍
마그네슘 결핍
피
망
토
마
토
오
이
포
도
미량요소
 철, 망간, 붕소, 아연, 구리, 몰리브덴
 적은량 (미량) 꾸준히 필요 / 많으면 피해!!!
 시비 후 토양입자에 흡착이 되거나 불용화 되기 쉬움.
 킬레이트된 제품이 보다 효과적!
Total rate
Fe
Mn
B
Zn
Cu
Mo
( g / ha / week)
200-300
100-150
30-50
20-40
15-30
10-20
Proportional application
(g / m3)
1-1.2
0.3-0.5
0.1-0.2
0.1-0.15
0.07-0.12
0.05-0.07
미량요소 결핍
미량요소 과잉
망
간사
결과
핍
붕
소감
과귤
잉
붕
소사
결과
핍
철
오
결이
핍
아
연사
과과
잉
과채류의 양분 흡수율
12 -
가리
양분흡수율 (g / plant)
10 -
질소
8 -
질소 : 인산 : 가리 = 2 : 1 : 3
6 4 -
칼슘
2 -
인
마그네슘
0 l
l
1 2
정식
l
l
3 4
l
l
5 6
l
7
영양생장기
l
l
8
l
l
l
l
l
l
l
l
l
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
개화 & 과실 형성
개화기
시간 (주)
*
- (source: Huett 1985)
PH (산도)
 수소이온 농도를 간편하게 나타내는 값. (pH= - log[H+])
 pH > 7 : 염기성 (알칼리)
석회질, 규산질, 용성인비
토양개량제…
 pH = 7 : 중성
 pH < 7 : 산성
 적정 pH : 약산성 (5.5 ~ 6.5)
화학비료….
PH 변화에 따른 유해 원인
알칼리성
(pH > 7.5)
산성
(pH < 5)
• 유해한 암모니아 가스
• 칼슘, 마그네슘이 탄산염으로 고정
• 인산이 토양에 고정
• Zn, Fe의 유효도가 떨어짐
• 뿌리의 세포막에 피해
• Al,Mn 의 농도가 증가하여 뿌리에 피해
최적 pH
( 5.5 - 6.5 )
By: U. J. Montag
EC (전기전도도)
 전기를 흐르게 하여 비료양분(염류) 농도를 간접적으로 측정
 EC 가 높다 ( > 2.5 )
• 비료양분이 많다.
• 염류장해가 있을 수 있다.
• 점질토양
 EC 가 낮다 (< 1.5)
 적정 EC : 1.5 ~ 2.5)
• 비료양분이 부족하다.
• 염류장해 없다.
• 사질토양
EC 농도별 염류장해 정도
EC
mmos/cm @ 250C
작물에 대한 영향
0-2
2-4
염류장해 없슴
염류에 민감한 작물에 수확량 감소
4-8
8 -16
16 >
대부분의 작물에 수확량 감소
농업 불가능
대부분의 식물이 생존 불가능
By: U. J. Montag
염류장해 원인과 대책
토마토
일반작물
감귤
염류장해에
의한
뿌리 피해
토양종류에 따른 물의 이동
염류장해 원인들
 작물의 민감성 정도
 토양종류
 나트륨,염소,황,붕소 함량
 수질
 관수 시설
 관수 관행 및 강수량
 비료 사용 방법 및 비료종류
작물별 염류에 대한 저항성/민감성 정도
민감한 작물
중간작물
저항성 작물
염류장해 주요 인자
염류장해와 관련된 주요 성분:
• 음이온: 염소(Cl-), 황(SO4-2), 붕소(B-)
• 양이온: 나트륨(Na+)
이러한 성분들은 염류장해 뿐만 아니라 그
자체로도 작물에게 해로운 성분!!!
염소(Cl-)에 희한 염류장해
딸기
일반작물
I
II
A Simplified Model of Normal Metabolism
at Non-Saline Conditions in Soil
Proteins
Proteins
Malate
N.R.
K+
N.R.
Proteins
N.R.
NO3-
The K+ shuttle moves
NO3- upwards, and
malate downwards.
Proteins are produced,
Roots are well
nourished
After Ben-Asher and Pacardo, 1997
Photosynthesis
K+
Malate
NO3-
K+
Malate
-
HCO3
K+
NO3-
Soil Solution
K+
NO3-
A Simplified Model of Chloride Accumulation
in Leaf-tips at Excessive Cl in Soil
Photosynthesis
Cl- Toxicity
K+
Malate
K+
Cl- Toxicity
Malate
K+
K+
The
shuttle
moves Clupwards, and
malate
downwards.
Proteins are
not produced.
Cl- Toxicity
K+
Malate
Cl- suppresses NO3- uptake
HCO3-
Cl-
Cl-
K+
K+
After Ben-Asher and Pacardo, 1997
Salinity (excessive Cl-) symptoms in
various crops
Mango
Macadamia nut
Salinity (excessive Cl-) symptoms in
various crops
Avocado
Anona
A Simplified Model of Sodium Accumulation
in Leaves at Excessive Na in Soil
Photosynthesis
Proteins
Na+ Toxicity
Malate
Proteins
Na+ Toxicity
Malate
Proteins
NO3N.R.
Na+ Toxicity
NO3-
The K+ shuttle is
paralyzed due to
shortage of K+.
Malate is not moved
downwards. Roots
are undernourished
After Ben-Asher and Pacardo, 1997
Na+ suppresses K+ uptake
Na+
NO3-
Na+
NO3-
Greenhouse Tomatoes
Experiment conditions
•
•
•
•
•
•
•
cvs.: MonteCarlo, Pearson, Strain B,
Pakmore, UC82L
Muscat, Sultanate of Oman
Greenhouse, fertigation
Control: a 1/2 strength Hoagland
solution (EC=1.2 dS/m)
Salinized: control + 50mM of NaCl
(EC=5.5 dS/m)
Multi-K : Salinized augmented with
2 mM of. Multi-K
(EC=7.5 dS/m)
Source: Satti et Al. 1994.
Aero-hydroponic system
Nutrient solution was sprayed
intermittently onto the root system
within the styrofoam box.
Excessive liquid was drained.
Inside
Outside
Salinated
nutrient
solution
Non-salinated nutrient solution
염류장해 원인 / 대책
 작물의 민감성 정도
 토양종류 / 가급적 사질토양
 나트륨,염소,황,붕소 함량 / 고품질 비료
 수질 / 지하수(낮은 EC) 사용
 관수 시설 / 가급적 점적관수
 관수 관행 및 강수량 / 자주 조금씩 관수
 비료 사용 방법 및 비료종류 / 양질의 비료
자주 조금씩(적정) 사용
Haifa Chemicals Production
Sites
Haifa
Tel Aviv
Jerusalem
Dead Sea
Haifa Chemicals
South
하이파 케미칼
Subsidiary
Agents and agronomists
 질산가리를 주원료로 만듬
 작물에게 필요한 양분만 함유
 염소 / 나트륨 전혀 없슴
 미량요소가 킬레이트로 존재
 관주/ 양액/ 엽면시비 사용가능
폴리피드 종류
19-19-19+1+ME
육묘기, 25 kg
17-8-26+2+ME
26-12-12+2+ME
과채류, 25 kg / 10 kg
엽채류, 25 kg
11-8-34+2+ME
질산칼슘혼용, 25 kg
9-12-36+3+ME
20-9-20+2+ME
화훼류/엽채류, 25 kg
4-15-37+3+ME
8-52-17+ME
과채류/과수류, 10 kg
뿌리발육/개화 촉진, 10 kg
.
. .
땅에서
하늘에서
By: U. J. Montag
Poly-feed 11-8-34를 이용한 양액재배
100Kg/m3
10L/m3
폴리피드
필요시 Ca,Mg 공급
Poly-feed 11-8-34+2+ME
35
30
25
20
N
P2O5
K2O
MgO
15
10
5
0
N
P2O5
K2O
MgO
Poly-feed 11-8-34+2+ME
미량요소 함량
ppm
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Fe
Mn
.edta Fe,Mn,Cu,Zn
Zn
Cu
Mo
B
Fe
Mn
Zn
Cu
Mo
B
양액재배時 Poly-feed 농도
( 0.5 - 1.2 g/l)
1,000 배
Poly-feed 11-8-34를 1,000배(1g/리터,1 kg/톤)로
용해 했을 때의 ppm 농도 :
질소(N) - 110 ppm
인(P2O5) - 80 ppm
가리(K2O)- 340 ppm
Poly-feed 17-8-26 (관주용)
30
25
20
15
N
P2O5
K2O
MgO
10
5
0
N
P2O5
K2O
MgO
Poly-feed (관주용)
17-8-26+2+ME
미량요소함량
ppm
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Fe
Mn
.edta Fe,Mn,Cu,Zn
Zn
Cu
Mo
B
Fe
Mn
Zn
Cu
Mo
B
토양재배時 Poly-feed 농도
점질토양 :
1,500 배 –
1,000 배
0.5 ~ 1.0 g/l
사질토양 :
1,200 배 - 800 배
과채류 추천시비 실례
한국 원예시험장액 고추
구 분
질산태 암모늄
질소 태질소
인
가리
칼슘
마그네
슘
당량
(me/l)
11
1
3
7
4
2
Ppm 농도
154
14
70
329
112
40
폴리피드 11-8-34 1,000배 + 질산칼슘 2,000배
Ppm 농도
폴리피드
질산칼슘
160
90
70
25
20
5
80
80
340
340
130
130
20
20
과채류 추천시비 실례
한국 시립대액 토마토 (정식-수확)
구 분
당량
(me/l)
Ppm 농도
질산태 암모늄
질소 태질소
인
가리
칼슘
마그네
슘
16.25
1.85
3.3
8.0
7.5
4.0
227
25
77
376
210
80
폴리피드 11-8-34 1,000배 + 질산칼슘 1,000배
Ppm 농도
폴리피드
질산칼슘
230
90
140
30
20
10
80
80
340
340
260
260
20
20
과채류 추천시비 실례
일본 야마자키액 오이
구 분
질산태 암모늄
질소 태질소
인
가리
칼슘
마그네
슘
당량
(me/l)
13
1
3
6
7
4
Ppm 농도
182
14
70
282
196
80
폴리피드 11-8-34 1,200배 + 질산칼슘 1,400배
Ppm 농도
폴리피드
질산칼슘
175
75
100
17
16
0.7
67
67
283
283
185
185
16
16
딸기 양액재배
일본 야마자키액 딸기
질소
인
가리
칼슘
마그네
슘
당량
(me/l)
5.0
1.5
3.0
2.0
1.0
Ppm 농도
70
35
140
56
20
구 분
폴리피드 11-8-34 2,000배 + 질산칼슘 4,000배
Ppm 농도
폴리피드
질산칼슘
90
55
35
40
40
170
170
65
65
10
10
딸기 관비재배
2.정량적 조절방법
가. 생육초기
폴리피드 19-19-19+1+ME 0.5kg/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 2.5kg/300평 관주)
나.수확기
폴리피드 17-8-26+2+ME 0.5~1.0Kg/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 2.5Kg~5.0Kg/300평 관주)
다. 칼슘 공급 필요
질산칼슘 0.25Kg/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 1.25Kg/300평/일 관주)
또는 칼슘비료 공급 필요
오이 관비재배
2.정량적 조절방법
가. 생육초기
폴리피드 19-19-19+1+ME 0.5kg~0.8/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 2.5kg~4kg/300평 관주)
나.수확기
폴리피드 17-8-26+2+ME 1.0~1.5Kg/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 5Kg~7.5Kg/300평 관주)
다. 칼슘 공급 필요
질산칼슘 0.5 Kg/300평/일 관주
(5일 마다 관주하는 경우 : 2.5Kg/300평/일 관주)
또는 칼슘비료 공급 필요
과채류 추천시비 실례 (관비)
토마토 (하우스), 이스라엘 추천
예상
수확량
160
톤/ha
생육단계
PF 종류
일수
시비량
kg/일/ha
생육초기
19-19-19+1+ME
8
8
~과실생성기 19-19-19+1+ME
25
13
~제 1 수확기 17-8-26+2+ME
30
17
11-8-34+2+ME
110
17
~수확기
화훼류 추천시비 실례
일본 아이찌현추천 장미(여름)
질산태
질소
암모늄
태질소
인
가리
칼슘
마그네
슘
당량
(me/l)
12
1.0
3.5
6.0
7.0
2.0
Ppm 농도
168
14
83
282
196
40
구 분
폴리피드11-8-34 1,000배 + 질산칼슘 2,000배
Ppm 농도
폴리피드
질산칼슘
160
90
75
20
20
80
80
340
340
130
130
20
20
화훼류 양분별 추천농도
(장미, 카네이션, 거베라 기준)
생육
단계
질소 인산 가리 칼슘
(N) (P2O5) (K2O) (CaO)
단위
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
생육
초기
150
80
270
125
50
1.2
5-5.6
성장
기
180
110
310
180
70
1.4
5-5.6
개화
기
140
95
380
160
50
1.6
5-5.6
마그네슘
EC
(MgO)
PH
철
붕소
망간
아연
구리
몰리브덴
합 계
1.0
0.22
0.15
0.3
0.06
0.045
1.8 ppm
폴리피드/질산칼슘 혼합시 농도비교
(PF11-8-34+2, CN 15-0-0+26)
질소 인산 가리 칼슘 마그네슘 미량
(N) (P2O5) (K2O) (CaO) (MgO) 요소
폴리
피드
질산
칼슘
Ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
ppm
희석 배수
185
80
340
130
20
2
1,000 배 2,000 배
160
80
340
86
20
2
1,000 배 3,000 배
140
80
340
50
20
2
1,000 배 5,000 배
* 1,000배 희석 = 20 g/물1말 = 1 kg/물50말
* 2,000배 희석 = 10 g/물1말 = 0.5 kg/물50말
* 5,000배 희석 = 4 g/물1말 = 0.2 kg/물50말
폴 리 피 드 의 EC 농도
EC 농도 EC 농도 EC 농도
폴리피드 종류
0.05%
2,000 배
0.1%
1,000 배
0.2%
500 배
폴리피드 11-8-34+2+ME
0.7
1.1
2.1
폴리피드 17-8-26+2+ME
0.7
1.4
2.8
폴리피드 19-19-19+1+ME
0.45
1.1
1.64
성분/산화물 표기 변환수치(1)
구 분
성분
변환
산화물
변환수치(1)
질소
N
N
1
인
P
P2O5
2.29
가리
K
K2O
1.2
칼슘
Ca
CaO
1.4
마그네슘
Mg
MgO
1.66
예) 가리: K 38%
K2O 46% (38 x 1.2 = 46)
당량농도와 PPM농도의 변환
당량=원자량/원자가, PPM농도=당량*변환수치(1)
구분
당량(me/l) Ppm 농도
변환수치(2)
질소
N
N
14 /1* 1
14
인
P
P2O5
31/3*2.29
23.5
가리
K
K2O
39/1*1.2
47
칼슘
Ca
CaO
40/2*1.4
28
마그네슘
Mg
MgO
24/2*1.66
20
예) 가리(K): 5 me/l
ppm(K2O): 235ppm (5 x 47 = 235)
%농도와 PPM 농도의 변환
폴리피드 11-8-34+2+ME ;
질소(N):11%, 인(P2O5):8%, 가리(K2O):34%, 마그네슘(MgO):2%
1,000배 녹였을때 PPM 농도;
질소(N):110ppm, 인(P2O5):80ppm, 가리(K2O):340ppm
마그네슘(MgO):20ppm
2,000배 녹였을때; 1,000배/2
질소(N):55ppm, 인(P2O5):40ppm, 가리(K2O):170ppm
마그네슘(MgO):10ppm
3,000배 녹였을때; 1,000배/3
질소(N):37ppm, 인(P2O5):27ppm, 가리(K2O):113ppm
마그네슘(MgO):7ppm
Field Work
Farm Practice, Nov. 29
Polyfeed, Nov. 29
감사합니다!!!
지루하셨죠
?
부자
되십시요
!
그만 마치겠습니다!