방송통신대학교 농학과, 농업직, 지도사 - 토양학 핵심 요약정리 - 12 비료성분의 분류와 성질

12. 비료성분의 분류와 성질

 

■ 학습개요
이  장에서는 비료의 3요소인 N,  P,  K  3요소가  화학적으로  어떤  형태로  비료에  들어  있으며,  그들의  특성과  사용에서  유의할  사항을  중심으로  설명한다.  비료의  분류는  여러  기준의  분류가  있으면  그  중에서  토양에  가장  큰  영향을 미치는  반응에  의한  분류와  비료의  물리적  성질을  학습하겠습니다.

 

■ 학습목표
1. 질소,  인산,  칼륨  비료의  물리화학적  형태와  성질을  설명할  수  있다.
2. 비료성분의  함량  표시방법을  설명할  수  있다.
3. 비료의  반응에  의한  분류를  설명할  수  있다.
4. 비료의  화학적  반응과  생리적  반응의  차이를  설명할  수  있다.
5. 비료의  흡습성에  대해  설명할  수  있다.

 

■ 주요용어의 정리

- 아미드태  질소
: 우레아제(urease)에  의해  가수분해  되며,  요소비료가 이에  속함
- 유기태인산
: 동식물성  유기질비료의  인지질,  파이틴,  핵산에  함유된  인산
- 화학적  산성비료
: 비료가  물에  녹아  산성을  나타내는  것으로  과인산석회,  황산암모늄  등이  있음
- 생리적  산성비료
: 토양과  반응  또는  식물에  흡수된  후에  산성을  나타내는  비료로  황산암모늄(유안),  황산칼륨,  염화암모늄  등 이  있음

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■ 연습문제

1.  질소의  중요  흡수형태  두  가지를  쓰시오.
(                  )
정답  :  암모늄태(NH4+),  질산태(NO3-)
해설  :  질소의  흡수형태는  수용성인  암모늄태와  질산태임.

2.  아미드태가  함유된  질소비료는?
①  황산암모늄 ②  질산암모늄 ③  요소    ④  염화암모늄
정답  :  ③
해설  :  요소비료에  함유된  질소형태는  아미드태임.

3.  다음  중에서  용성인비에  함유된  인산의  형태는?
①  구용성 ②  수용성 ③  가용성 ④  불용성
정답  :  ①
해설  :  용성인비에  함유된  인산형태는  구연산에  용해되는  구용성임.

4.  다음  중에서  생리적  산성비료가  아닌  것은?
①  황산암모늄(유안) ②  황산칼륨 ③  염화암모늄 ④  질산칼슘
정답  :  ④
해설  :  질산칼슘은  생리적  염기성  비료임.

 

5. 문제 : 토양에서 토양입자에 흡착이 어려워 용탈되기 쉬운 질소의 화학적 형태는?

① 암모니아태질소 ② 유기태질소 ③ 질산태질소 ④ 아미드태질소

정답 : ③

해설 : NO3-N는 수용성이며 속효성이나 질산이온은 토양입자에 잘 흡착되지 않으므로 물에 씻겨 내려가기 쉽다. 논토양에서는 탈질작용에 의하여 질소의 손실이 일어나기 쉬우므로 적합하지 않으며, 밭작물에게는 덧거름으로 쓰는 것이 적당하다. 이에 반해 NH4-N는 대개 수용성이며 작물에 잘 흡수된다. 또 토양입자에도 잘 흡착되므로 물에 씻겨 내려갈 염려가 적다. 논이나 밭에 모두 쓸 수 있으나 다만 논토양의 표면에서는 질산으로 산화된 다음 탈질되기 쉬우므로 전층 또는 심층시비하는 것이 손실이 적다.

 

6. 문제 : 현재 우리나라에서 가장 많이 쓰이는 질소질 비료는?

① 암모니아태질소 ② 유기태질소 ③ 질산태질소 ④ 아미드태질소

정답 : ④

해설 : 아미드태 질소는 현재 우리나라에서 가장 많이 쓰이는 것으로 요소비료가 있고, 그 밖에 사람이나 가축의 오줌에도 많이 들어 있으며 물에 잘 녹는다. 요소의 질소는 토양미생물이 생산하는 효소 우레아제(urease)에 의하여 가수분해되어 암모니아 상태로 흡수된다. 작물에 따라 요소 수용액을 엽면에 살포하여 효과를 거둘 수도 있다.

 

7. 문제 : 다음 중 규산질비료의 화학적 반응은?

① 산성 ② 중성 ③ 염기성 ④ 중성염

정답 : ③

해설 : 비료를 물에 녹이면 그 화학조성에 따라 용액의 반응이 산성, 중성 또는 염기성으로 나타난다. 화학적 반응별로 대표적인 비료를 예로 들면 다음과 같다. 과인산석회, 중과인산석회, 황산암모늄 등이 산성반응을 보이는 것은 주로 제조과정에서 원료로 사용된 강한 산이 제품에 일부 잔류하기 때문이다. 그리고 염기성비료는 그 자체가 알칼리성 물질이거나 CO32-의 염 또는 원료물질에 함유되어 있는 CaCO3 때문에 염기성을 띠게 된다.

(1) 산성비료 : 과인산석회, 중과인산석회, 황산암모늄

(2) 중성비료

➀ 중성염류 : 질산암모늄, 황산칼륨, 염화칼륨, 질산칼륨

➁ 유기화합물 : 요소

(3) 염기성비료

➀ 알칼리성 물질 : 생석회, 소석회, 암모니아수

➁ 강염기염 물질 : 탄산칼륨, 탄산암모니아

➂ 석회 과잉함유 : 석회질소, 용성인비, 규산질비료, 규회석비료

 

8. 문제 : 다음 중 화학적·생리적 중성비료는?

① 황산암모늄 ② 염화칼륨 ③ 요소 ④ 석회질소

정답 : ③

해설 : (1) 생리적 산성비료 : 황산암모늄, 염화암모늄, 황산칼륨

(2) 생리적 중성비료 : 질산암모늄, 질산칼륨, 요소

(3) 생리적 염기성비료 : 질산나트륨, 질산칼슘, 탄산칼륨(초목회)

 

9. 문제 : 다음 석회질 비료 중 알칼리도가 가장 강한 것은?

① 생석회 ② 소석회 ③ 탄산석회 ④ 용성인비

정답 : ①

해설 : 석회질비료는 화학적 형태에 따라 알칼리도에 차이가 있어 생석회, 소석회 및 탄산석회의 알칼리도는 각각 80%, 60%, 45%로 규정되어 있다.

 

10. 문제 : 다음 중 흡습성이 가장 작은 비료는?

① 황산칼륨 ② 염화칼륨 ③ 염화암모늄 ④ 질산암모늄

정답 : ①

해설 : 일반적으로 비료를 혼합하면 흡습성이 커지며, 분말비료를 입상화하면 흡습을 줄일 수 있고 방습포대에 포장해야 한다. 비료 등의 염류가 공기 중에서 흡습성이 큰 순위에 따라 몇 가지 비료의 종류를 들면 다음과 같다.

질산암모늄 > 요소 > 염화암모늄 > 황산암모늄 > 염화칼륨 > 황산칼륨

 

11. 문제 : 부성분으로 마그네슘(Mg)과 규소(Si)을 함유하고 있는 비료는?

① 염화칼륨 ② 용성인비 ③ 인산암모늄 ④ 질산암모늄

 

정답 : ②

해설 : 보통 비료에는 주성분 이외에 제조과정 중에 섞이거나 상대이온으로 공존하게 되는 부성분이 있으며, 그 가운데 어떤 것은 비료로서 효과가 있는 것도 있으나 너무 많이 들어 있으면 작물에게 해로우므로 그 함량을 제한하는 경우도 있다. 예를 들면, 용과린과 용성인비 등에 들어있는 Mg과 Si는 유효한 양분이 되며, 규회석은 Si 및 Ca을 공급하게 된다. 그러나 SO42-함유비료는 논에서 H S로 되어 벼의 뿌리호흡에 해로운 물질이 되며, 또 회수황산암모늄에는 술파민(sulfamin)산암모늄이 들어 있어 이를 규제하고 있다.

 

12. 문제 : 질소가 원소 N의 함량으로 21%이며 인산과 칼륨은 각각 P2O5와 K2O의 함량으로 17%씩 함유되어 있는 복합비료 20kg 1포대에 인산(P)은 얼마 포함되어 있는가?

 

① 4.20kg ② 3.40kg ③ 1.48kg ④ 2.82kg

 

정답 : ③

해설 : 복합비료가 20kg 포대이므로, 1포대에 N 4.2kg, P2O5 3.4kg, K2O 3.4kg 포함되어 있는 것이다. P2O5의 분자량은 142g이고 이 중 P의 질량은 62g(원자량 31인 P이 2개 있으므로)이다. 따라서, 다음 비례식으로 풀이 가능하다.

<비례식> 142g(P2O5의 분자량) : 62g (P2O5 분자량 내에 P의 질량) = 3400g : x

= 1484g = 1.48kg

 

13. 문제 : 질소가 원소 N의 함량으로 21%이며 인산과 칼륨은 각각 P2O5와 K2O의 함량으로 17%씩 함유되어 있는 복합비료 20kg 1포대에 인산(K)은 얼마 포함되어 있는가?

 

① 4.20kg ② 3.40kg ③ 1.48kg ④ 2.82kg

정답 : ③

해설 : 복합비료가 20kg 포대이므로 1포대에, N 4.2kg, P2O5 3.4kg, K2O 3.4kg 포함되어 있는 것이다. K2O의 분자량은 94.2g이고 이 중 K의 질량은 78.2g(원자량 39.1인 K이 2개 있으므로)이다. 따라서, 다음 비례식으로 풀이 가능하다.

<비례식> 94.2g(K2O의 분자량) : 78.2g (K2O 분자량 내에 K의 질량) = 3400g : x

= 2822g = 2.82kg

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■ 핵심요약정리

1. 비료는  3요소  비료를  중심으로  유통되고  있기  때문에  질소,  인산,  칼륨 
비료에  대한  형태와  성질에  대한  이해가  필요하다.

2. 질소비료는  크게  암모늄태  질소,  질산태질소,  아미드태  질소  형태가  많이 유통되고  있으며,  유기질비료에  함유된  질소는  유기질소에  속한다.  이중에서 가장  많이  사용하고  있는  요소는  아미드태이다,

3. 인산은  유기태와  무기태로  구분할  수  있으며,  유기태는  유기질비료의 인지질,  파이틴,  핵산  등에  함유되어  있으며,  무기태  인산은  수용성,  가용성, 구용성으로  존재하는  비료가  사용되고  있다.

4. 칼륨비료는  주로  수용성이  상용되고  있으며,  염화물,  황산염으로  존재한다.

5. 비료성분의  함량  표기는  편의상  N-P-K로  표기하고  있으나  실제는 
N-P2O5-K2O를  의미하면  P=  0.436  x  P2O5 ,  K=  0.830  x  K2O의  계산식에 
따라  환산해야  한다.

6. 비료의  반응은  화학적  반응과  생리적  반응으로  나눈다.  화학적  반응은  물에  녹였을  때의  반응을  의미하며,  생리적  반응은  비료가  토양과  반응  또는 식물에  흡수된  후에  토양에  남아  있는  성분이  나타내는  반응을  의미한다.

7. 비료의  물리적  성질은  주로  흡습성과  고결성을  중심으로  설명하며,  흡습성과  고결성에  따라  보관과정에서의  수분흡수와  굳는  현상을  설명할  수  있다.

 




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