가을·겨울 밀에 암모늄 질소 사용

[스마트에프엔=윤종옥 기자] 겨울 밀 작물의 영양 시스템을 개선시키는 해결책은 작물의 뿌리 시스템 아래 깊이에서 암모늄 형태 (무수 암모니아 및 암모니아수)의 액체 질소 비료를 가을에 적용하는 것이다. 질소는 이용 효율을 향상시키고 의도하지 않은 원소 손실을 방지해 준다.

현재 세계는 인구증가와 면적 감소로 인해 농작물 생산을 강화해야하는 과제에 직면해 있다. 작물을 재배하기 위해서는 상당한 양의 질소가 사용된다. 그러나 토양의 비옥도를 높은 수준으로 유지하기 위해 질소는 필수적이다. 토양에 질소 함량이 충분하지 않으면 식물이 정상적으로 성장하고 발달은 불가능하다.

따라서 질소 비료는이 요소를 보충하는데 필수적으로 사용되며 상당한 에너지와 비용이 필요하다. 동시에 곡물 생산자가 질소 비료 사용을 거부하면 기본 배터리를 생산하는데 필요한 총에너지중 87 %가 암모니아 합성에 소비된다.

FAO에 따르면 2018년 작물 생산에 질소 비료를 세계적으로 사용하는 것은 1억 9,950만 톤을 초과 할 것이며, 사용 된 총 질소량의 총 약 60 %가 곡물 생산에 사용될 것이다. 따라서 질소 효율이 1 % 이상 향상되면 연간 2억 5천만 달러 이상을 절약 할 수 있다. 세계 곡물 작물의 질소 효율은 약 33 %로 매우 낮다. 이것은 질소 전력 시스템을 선택하는 데 어려움이 있기 때문이다. 질소 비료 생산의 에너지 강도는 높은 작물 수익성을 달성하는 데 중요한 장애물이다.

암모늄 비료의 적용은 경작 및 식물 생리학에서 고전적인 추세이며 경작 된 식물의 미네랄 질소 사용 효율을 높이도록 설계되었다. 그러나 최근 몇 년 동안 우크라이나의 생산량과 암모늄 질소 비료 적용 수준이 급격히 감소했으며, 이는 주로 생산 감소 때문입니다. 따라서 Info Industry (2018)에 따르면 우크라이나의 암모니아 생산량은 2015년에 2 673,000 톤이며 2016 년에는 1,995,000 톤, 소비량은 각각 2203 및 2077, 수입-182 및 264, 수출-652 및 182. 동시에 세계 농업용 암모니아의 생산 및 공급은 꾸준히 증가하고 있다. 따라서 암모늄 비료의 광범위한 사용은 작물 생산성 및 수익성을 증가시키는 자원이다.

선진국에서는 농민들이 이미 질소를 잘 공급하고있는 농작물에 대해 너무 많은 비료를 기꺼이 만들거나 비료 기간이 가장 큰 질소 수요의시기와 일치하지 않을 때 그렇게 하기도한다. 예를 들어, 독일 총 질소 용량의 1/4 이상이 BCCH51 단계에서 도입된다. 이 부분에서 요소는 작물에 의해 만들어지지 않으며 생태 상황을 악화시킨다.

상이한 형태의 질소 비료는 토양 프로파일에서 이동 강도가 다른 것으로 알려져 있다. 암모니아, 나트륨, 칼슘, 질산 칼륨과 같은 질산염 비료를 사용할 때 높은 질소 손실이 관찰된다. 이것은 특히 비오는시기에 질산염이 빠르게 침출되기 때문이다.

많은 농장이 널리 사용되는 CAS다. 가져 오는 것이 편리하며 동시에 서로 보완하는 암모늄, 질산염 및 아미드 형태의 질소가 포함되어 있다. 그러나 고온에서는 CAS의 효율이 감소된다. 래핑없이 요소의 표면 적용에서 질소 흡수 효율이 또한 낮다. 질소 손실은 최대 40 % 이상일 수 있다. 질소는 재배 기간 동안 식물이 필요로하는 것 이상으로 토양에 도입 될 때 비효율적으로 사용된다.

식물의 가을철 겨울 밀 식물은 식물 덩어리를 개발하기 위해 소량의 질소를 필요로하는 것으로 알려져 있다. 겨울에는 배터리에 밀 식물이 필요하지 않다. 이 기간 동안 과도한 수분이 관찰 될 때, 때때로 양의 온도를 갖는 창이 발생할 수 있으며, 질산염 형태의 원소가 상당히 손실 될 수 있다. 이른 봄 초목이 시작된 후 질소 비료의 필요성이 크게 증가했다. 개화 및 곡물 충전 중에 질소가 가장 많이 필요하다.

15N 표지 질소를 사용한 Olson (1984), Francis (1993)에 대한 고전적인 연구에 따르면 곡물 생산에서 원소 손실이 투입량의 20 ~ 50 %에이를 수 있음이 밝혀졌다. 겨울 밀 식물에 의한 질소 동화의 효율성은 주로 성장 조건에 달려 있다. 우크라이나의 거의 모든 토양 및 기후 구역에서 질소 흡수의 두 번째 및 세 번째 수정 중 낮은 효율의 흡수가 관찰되는데, 이는 출구 단계에서 귀 형성까지의 기간 동안 고온 및 수분 부족과 관련이 있다.

암모늄 질소의 도입은 비료 적용의 효율을 증가시킬 수있는 것으로 알려져있다. 이것은 NH 4 + 이온 이 토양 콜로이드에 의해 더 잘 포획되고 토양에서 씻겨지지 않기 때문이다. 암모늄이 도입되는 성장기 내내 작물에 충분한 암모니아가 제공되어야한다. 이 경우 곡물 적재 중 질소 흡수 강도의 증가는 곡물 재배시 NH 4 + 를 공급할 수있는 잠재적 이점을 나타낸다 .

수경 조건에서 식물에게 사료를 공급하기 위해 암모늄 및 질산염 형태의 질소를 사용할 때 다양한 생리 학적 효과가 발견되었다. 암모니아 성 질소에서 자란 식물의 바이오 매스 증가는 배지에서 칼륨 이온이 많을수록 더 좋으며 질산에서 자란 식물의 성장은 칼륨 이온의 수가 증가해도 변하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이러한 실험에서, 토양에서 충분한 농도의 칼륨 이온은 암모늄 동화 및 아미노산 수송을 담당하는 효소를 활성화시킴으로써 암모늄 이용 효율을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

질산화 억제제 는 토양에서 니트로 소모 나스 속의 박테리아의 활동을 오랫동안 (4 ~12 주) 억제하여 암모늄 이온 (NH 4 + ) 의 박테리아 산화를 지연시킨다 . (N0 박테리아는 질산 암모늄 이온의 최종 변환을 수행 3 - ). 따라서 질산화 억제제는 질산염의 침출을 통한 질소의 손실을 방지하고, 질소가 대기로 유입되는 토양의 상층에서 질소 산화물의 형성을 방지한다.

질산화 억제제는 복합 비료, 액체 암모니아, 암모니아수, 질소 함유 용액, 요소와 함께 사용됩니다. 예를 들어, 디시 안디 아미드 (DCA)는 과립 화 전에 요소 부유물에 직접 도입 될 수 있다. 질산화 억제제로서 공지 된 디시 안디 아미드, 6- 메틸 피리 미딘, 설파 트리아 졸, 염소 -6- (트리클로로 메틸)-피리딘 (액체 비료와의 적용을위한 N-serve). 우크라이나에서는 후자가 N-Lock Max (nitropyrin)로 등록되어 있으며 액체 (미네랄 및 유기) 및 과립 미네랄 비료와 함께 다양한 작물에 사용하도록 제조업체에서 권장하며 작물 식물의 질소 사용 효율을 높이는 데 도움이 될 수 있다.

살균 약물의 광범위한 사용에 대한 제한은 낮은 선택성 수준뿐만 아니라 생산 조건에서 토양의 pH 및 (또는) 온도, 공기 및 물 모드가 살균 제제의 작용보다 박테리아의 활동 변화에 더 큰 영향을 미친다는 사실이다.

암모늄 이온의 농도를 증가시킴으로써 암모늄 비료, 특히 무수 암모니아의 국소 적용은 질화 과정을 억제하고 토양 프로파일에서 질소의 보존을 촉진 할 수 있다는 점에 유의해야 한다 (OA Sokolov, 1989). 토양에서 암모늄 이온의 농도가 증가하면 토양 용액의 삼투압이 증가하여 결과적으로 질화 공정의 활동이 장기간 방해된다.

무수 암모니아 또는 암모니아수 형태의 암모늄 질소의 사용은 농업에서 널리 사용된다. 이러한 기술은 토양의 운송 및 수정이 완전히 기계화 될 수있는 넓은 면적에서 특히 관련이 있다. 이것은 또한 과립 비료에 비해 비료의 균일 한 적용을 보장한다. 고형 과립 비료를 사용할 때보 다 토양에 액체 암모니아를 적용하는 데 드는 자원 비용이 20-40 % 저렴하며 인건비가 2-2.5 배 감소하는 것으로 알려져 있다.

무수 암모니아의 효과는 특정 깊이의 토양 프로파일에 적용될 때 증가한다. 2007-2018 실험 결과는 표면 방법에 의한 요소 및 (또는) 질산 암모늄의 도입과 비교하여 곡물 수율에 대한 암모니아의 긍정적 인 효과를 보여주었다. 일반적으로 식물의 뿌리 시스템의 주요 부분이 재배 계절의 후반기에 위치한 수평선의 토양 표면 아래에 질소 비료를 배치하면 질소 보존 시간이 길어지고 식물이 더 완벽하게 사용하는 데 기여한다.

우크라이나의 모든 지역에서 최근 몇 년 동안 관찰 된 봄-여름 기간에 강우량이 감소함에 따라 37-39 단계에서 두 번째 질소 도입 효과와 겨울 밀 작물의 수정 효과가 감소한다. 그렇기 때문에 우크라이나의 주요 곡물 생산자(Myronovsky Bakery, Rise 및 기타 여러 국가)는 낙하 액체 질소 비료-토양 깊이의 특정 깊이(15-20cm)에서 무수 암모니아 및 암모니아수에 적용하고 60 작물의 넓은 면적을받는 이유 질소 비료의 비용 및 적용이 크게 감소하여 더 많은 c / ha은 토양층의 습도가 높기 때문에 밀 작물에 질소를 더 잘 사용할 수 있기 때문이다.



윤종옥 기자 news@smartfn.co.kr