우리원 육성 벼 신품종 전용 1회 시비형 비료 개발
과제구분 기본 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 연구실 책임자

경기미 대내외 경쟁력 강화를 위한 시장확대 기술 개발

 벼 ’16~ 작물연구과 최병열

우리원 육성 벼 신품종 전용 1회 시비형 비료 개발

 벼 ’19~’21 작물연구과 김영록
색인용어

벼, 시비노동력, 블랙카본, 완효성비료, 1회시비, 고품질
 
□ 연구 목표
우리나라 농촌 인구는 지속적으로 감소하고 있으며, 특히 경기도 농가의 고령화율은 2010년 25%에서, 2019년 40%로 급격하게 상승하고 있어 농촌 노동력 부족현상은 심화되고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 완효성 비료가 개발되었으며, 최근에는 고분자화합물을 피복하여 생육단계별로 작물에 알맞게 용출과정을 조절하는 완효성비료인 용출조절형비료가 개발되고 있다.
용출조절형비료는 폴리머 수지를 이용하여 비료입자를 코팅한 것으로 비료 효과가 천천히 오랫동안 지속되어 비료 전량을 밑거름으로 1회만 시비하여도 벼 재배가 가능하므로 시비 노동력 절감이 가능한 장점이 있다. 그러나 폴리머 수지 코팅을 이용한 완효성 비료는 토양혼화 시 토양 또는 로터리 날과의 마찰로 인해 코팅층이 손상되면 완효성 효과가 현저히 떨어지는 문제가 있어 측조시비기 등을 이용하여야 한다. 그러므로 비료를 전층시비하는 농가에서는 폴리머 수지 코팅 완효성 비료를 사용하기 어렵기 때문에, 이앙 전에 밑거름을 시비한 후 2~3회 웃거름을 시비하는데 특히 가지거름이나 이삭거름 등 웃거름은 5~7월경 더운 여름철에 시비하므로 비용뿐만 아니라 힘든 악성노동 중 하나이다.
한편 바이오차(biochar)는 산소가 제한된 환경에서 바이오매스를 열분해하여 얻을 수 있는 탄소함량이 높은 고체 물질로서 바이오차를 토양에 첨가하면 pH, 보수력, 이온교환 능력, 질소 비료 이용률 및 미생물 활성도 증가 등 다양한 특성에 의해 농업 생산성을 향상 시킬 수 있다(Novak 등. 2009; Laird 등. 2010; 최 등. 2015). 이러한 바이오차를 초임계장치로 고온습식 처리하면 블랙카본을 얻을 수 있는데, 블랙카본은 바이오차에 비해 표면적, 기공성 및 유기화합물에 대한 흡착력이 월등히 증가된다고 보고되어 있어 비료 조성물로서 그 가치가 높을 것으로 생각된다(Xiao et al. 2018).
암모니아는 바이오차(블랙카본) 표면에 존재하는 카르복실기와 반응하여 아민, 암모늄염 또는 아마이드 형태로 흡착되어 있는데(최 등 2015), 흡착된 질소는 다양한 토양 미생물에 의한 암모니아화작용을 통해 암모니아로 분해되고 암모니아는 다시 토양 용액에서 물과 반응하여 벼의 질소 흡수 형태인 NH4+로 유리되어 지속적으로 식물체에 공급되므로 완효성 비료 효과를 기대할 수 있다.
따라서 비료를 토양혼화 처리하는 농가에서도 시비 노동력을 절감할 수 있는 완효성 비료를 사용할 수 있도록 폴리머 수지 코팅 완효성 비료 대신 블랙카본을 이용한 1회 시비형 완효성 비료를 개발하였다(출원번호 10-2021-0053902). 이 비료는 비료 전량을 밑거름으로 1회 시비한 후 토양혼화 처리하여도 완효성 효과가 있어 시비 노동력이 절감될 뿐만 아니라 안전 재배 및 안정적인 고품질 쌀 생산이 가능한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구는 벼 재배 시 개발비료의 적정 시용량과 시비효과를 구명하고자 하였다.
 
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