규산은 아직 식물의 필수원소로 인정되지 않았지만 수도재배에 있어서 매우 중요한 성분으로 알려져 있다. 벼는 규산을 많이 흡수 하는 힘을 가지고 있으며 많은량의 규산을 흡수 하므로서 생육이 왕성하고 좋지못한 환경에 대한 저항성을 크게 하는 것이라 알려져 있다. 그런데 규산은 토양중에 많이 함유되어 전규산 함량으로 보면 광물질 토양의 60-70%가 규산이다. 그러나 식물이 흡수 할수 있는 가용성 규산은 그리 많지않다. 특히 우리나라와 같은 산성토양에서는 더욱 그러하다. 따라서 우리나라에서의 규산시용 효과는 인정을 받게 되었고 특히나 수확 신품종 재배면적확대로 질소질 비료를 많이 주는 경향에 있는 오늘날의 벼 농사에 있어서는 반드시 규산을 주어야 하는 것으로 알려져 있다.
1. 우리나라 규산비옥도 현황
표 1 연도별 논토양 규산함량(ppm)
'64 ∼ '68 |
'76 ∼ '79 |
'80 ∼ '87 |
'90 |
'95 |
78 |
75 |
88 |
80 |
72 |
표 2 규산의 분포비율 ('87 농기연)
범 위 |
50이하 |
51-100 |
101-150 |
151-200 |
201- |
130이상 |
% |
33.7 |
47.6 |
11.7 |
4.4 |
2.6 |
9.9 |
우리나라 규산비옥도는 표1 및 2에서 보는 바와같이 토양중 유효규산 함량이 72-88ppm이고 농토배양사업('80∼'87)으로 증가하다가 계속 감소하는 추세이다. 한편 전국적인 규산함량의 분포비율을 볼때 대부분이 100ppm 이하에 속하고 우리나라 논토양중 알맞은 규산함량이라고 생각되는 130ppm 이상은 불과 10%에 불과하고 90%는 130ppm 이하로서 식량증산을 위하여 우리나라는 거의 대부분의 논에 규산 시용이 절실히 필요하다.
2. 규산시용 효과
표 3 규산물질 시용효과 ('81 농기연)
구 분 |
대조구 |
규 회 석 |
규 산 질 (광재) | ||||
규산물질시용량 |
0 |
150 |
150 |
450 |
150 |
300 |
450 |
정조수량(㎏/10a) |
639 |
671 |
671 |
709 |
671 |
687 |
716 |
수량지수 |
100 |
105 |
105 |
111 |
105 |
108 |
112 |
식물체규산 |
40.8 |
52.6 |
52.6 |
62.8 |
50.6 |
59.6 |
65.3 |
지수 |
100 |
129 |
129 |
154 |
124 |
146 |
160 |
규산 시용 효과를 표3에서 보면 규회석과 규산질(광재)비료 사이에는 뚜렷한 수량차이가 없으나 시용량이 증가함에 따라 수량도 증가하였다. 식물체에 대한 규산 흡수량도 규산물질 간에는 차이가 적으나 시용량별로는 차이가 있다. 위의 결과를 볼때 규산질(규산함량 25%)는 규산 함량이 규회석 (규산함량 10%내외) 보다 높지만 실량으로서 같은 수준일 때 규회석과 거의 같은 효과가 있으므로 규산질 비료가 규산의 함량이 높다고 하여 규회석 보다 적어서는 안된다는 것이다. 규산의 흡수는 식물체내 Si02/N 비를 높이는 결과로서 흡수된 SiO₂는 Silica gel의 형태로 엽신, 엽초, 왕겨등의 표피에 침전 하여 규질세포를 만들고 외부로 부터의 병균침입을 막아 이병율을 감소 시키는데 식물체중의 SiO2/N와 목도열병 이병율과의 관계는 ^Y=0.612X2 - 6.980X + 23.162 (R=0.817**)로 규산흡수량이 많으면 목도열병 발병율은 적어진다. 또한 규산은 지나친 수분증발을 조절하고 벼잎과 줄기를 단단하게 하여 도복성을 줄일뿐 아니라 잎을 직립 시킴으로서 수광량, 탄소동화량은 많게하여 다수확이 되게 하는 원인이 된다.
3. 규산 시용량의 결정
규산 시용량 결정은 박(농시연보 13집)에 의해서 유도된 식 즉 최고 가능수량 지수 Y와 토양중 규산함량 X 간에는 ^Y=63.97+0.425X-0.00114X2관계가 있다는 것을 밝히고 토양중 SiO₂함량이 130ppm 일때 최고수량을 낼 수 있다고 하여 토양중 SiO₂함량을 130ppm으로 조절하는 시비량을 결정하고 있다. 규산질비료 시용량(㎏/10a)=(130-토양중유효규산함량ppm)*3.84 즉 토양중 유효규산 함량이 80ppm 인 토양에 규산질 비료를 시용하고자 한다면 (130-80) × 3.84 = 192㎏/10a가 소요된다. 그러나 최근 다수확답에 대한 토양중 SiO2함량과 수량과의 관계는 ^Y=419+4.0X-0.011X2 (R=0.760**) 라는 것이 밝혀져 다수확을 목표로 벼를 재배할 경우는 토양중 SiO2함량이 180ppm은 되어야 한다는 것이다. 따라서 토양중 규산 함량을 180ppm으로 조절할 경우 다음과 같은식을 적용한다.
규산시용량 ㎏/10a=(180-토양중유효규산함량ppm)*3.84 즉 토양중 유효규산 함량이 같은80ppm 일때는 (180-80)×3.84=384㎏/10a이 소요된다. 규산의 시용효과는 4년간 지속되므로 4년에 한번씩 규산을 시용하는 것이 가장 경제적이다.
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