토양유기물과 탄질율

토양미생물에게 가장 중요한 식량은 탄소(Carbon)와 질소(Nitrogen)이다. 탄소는 미생물 활동에 필요한 에너지원으로 작용하고 질소는 몸체를 구성하는 영양원의 역할을 한다. 즉 사람과 비교하면 탄소는 밥이요 질소는 고기반찬인 것이다. 또한 밥이 적당히 있어도 반찬이 부족하거나 혹은 그 반대의 경우 모두 정상적인 식사를 하는데 부적합하듯이 미생물에게도 C와 N이 적http://www.nongup.gyeonggi.kr/Web/pro/admin/content/content_list.jsp?scode=331당한 비율로 공급이 되어야 생육을 잘하게 된다. 이 비율을 탄질율(C/N율)이라 한다.
유기물이 미생물에 의해 분해되는 정도는 기후, 공기, 산도, 지형, 재료의 성질, 시간 등의 여러 요인들이 있지만 그 중에서도 탄질율이 가장 큰 영향을 미친다. 토양중에 신선한 유기물이 가해지면 미생물은 이것을 분해하여 탄소와 질소를 섭취하여 세포구성에 이용하게 되는데 탄소와 질소의 비율에 따라 유기물의 분해속도가 크게 영향을 받는다. 토양유기물의 질소함량은 약 5%(4∼6%)이며 표토 중유기물의 탄소함량은 52%이므로 그 비율은 약 10 : 1 에 가까운 값을 나타낸다. 하층토 유기물의 탄소함량은 약 40% 내외이므로 비율이 8 : 1 정도가 된다. 한편 신선한 유기물의 탄질율은 그 변화가 심하여 5 : 1 ∼ 200 : 1 인데 그 예를 들어 보면 다음과 같다.

< 식물체 및 미생물의 탄질율 >

식물체 및 미생물의 탄질율표
구 분 탄 소 질 소 탄질율 구 분 탄 소 질 소 탄질율
식물체 밀 짚
볏 짚
쌀보릿짚
귀 릿 짚
완 두
감 자
알 팔 파		 55.7
42.2
50.0
37.0
46.5
44.0
40.0		 0.48
0.63
0.30
0.50
4.20
1.50
3.00		 116 : 1
67 : 1
166 : 1
74 : 1
11 : 1
29 : 1
13 : 1		 미생물 사상균
방사상균
세 균		 50.0
50.0
50.0		 5.00
8.50
10.00		 10 : 1
6 : 1
5 : 1
기 타 인공구비
인공부식
부식산		 56.0
58.0
58.0		 2.60
5.00
1.00		 20 : 1
12 : 1
58 : 1
탄질율이 높은 유기물이 토양에 가해지면 에너지원인 탄소함량은 많으나 영양원인 질소가 부족하기 때문에 토양중에 존재하는 암모니아태나 질산태 질소를 섭취하여 미생물세포의 단백질합성에 이용해버린다. 따라서 작물이 흡수할 질소가 일시적으로 부족해지는 질소기아 현상이 나타나 미생물 상호간은 물론 미생물과 작물 사이에 질소의 경쟁이 일어나게 된다. 일반적으로 건물(乾物) 중 질소함량이 1.7% 이하인 재료를 빨리 분해시키려면 질소질비료를 가해 줄 필요가 있다. 질소 1% 이하의 재료를 토양에 시용하면 토양중 가용성질소의 결핍은 4∼8주간 계속되고 2.0∼2.5%의 재료를 시용하면 수일간 질소는 결핍되지만 암모니아가 생성되며 2.5% 이상의 재료를 시용하면 분해 당시부터 암모니아가 생성된다. 탄질율이 30 이상일 때에는 토양중 질소의 고정(유기화)이 유기물의 무기화보다 훨씬 커지고 15∼30일 때에는 고정과 무기화가 거의 같아지며, 15 이하일 때는 무기화가 유기화보다 커져 미숙퇴비의 경우 가스피해 등의 장해를 받을 우려가 있다.