1. 질산칼슘
질산칼슘[Ca(NO3)2]은 칼슘과 질산이 결합된 물질입니다. 식물에 질산칼슘을 줌으로써 질소와 칼슘을 동시에 공급할 수 있습니다.
(1) 질산칼슘 4수염과 10수염
| 구분 | 질산칼슘 4수염 | 질산칼슘 10수염 |
|---|---|---|
| 분자식 | Ca(NO3)2·4H2O | 5[Ca(NO3)2·2H2O]NH4NO3 |
| 분자량 (g/mol) | 236.2 | 1080.5 |
| 당량중 (mg/me) | 118.1 | 108.1 |
| 성분함량 | 칼슘 17% 질산태질소(NO3–) 12% | 칼슘 19% 질산태질소(NO3–) 14.4%, 암모늄태질소(NH4+) 1.1% |
질산칼슘은 4수염과 10수염이 많이 사용됩니다. 4수염이란 질산칼슘 1분자에 물분자 4개가 결합한 것이고, 10수염이란 질산칼슘 1분자에 물분자 10개와 질산기와 암모늄기가 결합한 것입니다.
질산기(NO3–) 형태로 되어 있는 것을 질산태질소라고 하고, 암모늄기(NH4+) 형태로 되어 있는 것을 암모늄태질소라고 합니다. 4수염에는 질산태질소와 칼슘만 있고, 10수염에는 암모늄태질소가 조금 들어있습니다.
4수염과 10수염은 분자량도 다르고 성분함량도 다르기 때문에 각각 비료의 양을 다르게 계산해야 합니다. 또한 4수염은 흡수성이 굉장히 좋아서 밀봉하지 않으면 습기제거제 물먹는 하마처럼 공기중의 수분을 흡수해서 물기가 흥건하고 투명해질 수 있습니다. 이 때문에 시중에서는 보관이 더 편한 10수염이 더 많이 사용됩니다.
(2) 질산태질소와 암모늄태질소
① 질소⇒아미노산⇒단백질
질산태(NO3–)질소건 암모늄태(NH4+)질소건 식물에 흡수되면 암모늄태질소로 변환됩니다. 그후 여러 과정을 거쳐서 아미노산이 되고 이 아미노산이 단백질을 만듭니다.
질산태질소는 토양과 같은 음이온이기 때문에 반발력에 의해 토양에 저장되지 않고 식물 뿌리에 바로 흡수되고, 암모늄태질소는 양이온이기 때문에 +-가 이끌리는 반응에 의해 토양에 흡착되었다가 토양속 미생물에 의해 질산화과정을 거쳐 질산태질소로 변환된 후에 흡수됩니다.
질산태질소는 토양에 흡착되지 않기 때문에 토양재배에서는 과량 시비하면 쉽게 비에 쓸려나가지만 수경재배에서는 양액내에 그대로 존재합니다.
질산태질소는 음이온(NO3-)이기 때문에 양이온인 칼륨(K+), 칼슘(Ca2+), 마그네슘(Mg2+) 등과 동반 흡수가 이루어집니다. 이런 성질 때문에 질산칼륨(KNO3), 질산칼슘[Ca(NO3)2], 질산마그네슘[Mg(NO3)2] 등의 형태로 비료가 만들어집니다.
② 암모늄태질소를 선호하는 식물
식물이 흡수할 때는 질산태질소가 빠르지만 사실 대부분의 식물이 좋아하는 것은 암모늄태질소라고 합니다. 그래서 질산태질소는 식물에 흡수된 후 암모늄태질소로 바뀐 후에 아미노산이 됩니다.
예외적으로 흡수할 때부터 암모늄태 질소를 선호하는 식물들이 있는데 딸기, 벼과식물, 블루베리, 장미, 차나무 등이 대표적입니다.
토양재배에서는 암모늄태질소를 주면 토양에 흡착되어 식물이 흡수하기 힘들지만 수경재배에서는 암모늄태질소를 주어도 물에 녹아있기 때문에 식물이 바로 흡수할 수 있습니다.
그러나 그렇다고 해서 암모늄태질소만 수경재배 비료로 공급하면 배양액의 pH가 너무 낮아지고 같은 양이온(칼륨, 칼슘, 마그네슘)의 흡수가 저해된다는 치명적인 문제가 생깁니다.
한편 질산태질소는 음이온이고 암모늄태질소는 양이온이기 때문에 배양액의 pH에 서로 다른 영향을 끼칩니다. 식물의 뿌리는 음이온을 흡수할 때 대신 같은 음이온인 수산화이온(OH–)을 내놓고, 양이온을 흡수할 때는 대신 같은 양이온인 수소이온(H+)를 내놓습니다.
그러니까 식물이 질산태질소를 많이 흡수하면 양액에는 수산화이온이 많아져서 pH가 올라가고, 암모늄태질소를 많이 흡수하면 양액에는 수소이온이 많아져서 pH가 너무 낮아집니다.
뿐만 아니라 암모니아태질소는 뿌리에 저장되어 뿌리의 발달을 촉진하기도 하지만 과하면 식물에 독성을 나타냅니다.
이런 문제를 방지하기 위해서 대부분의 수경재배 질소는 질산태로 공급하고 10% 정도만 암모늄태로 공급하여 배양액의 pH를 관리합니다.
배양액의 pH가 권장 범위를 벗어났을 때는 이런 성질을 이용하기도 합니다. pH가 낮으면 질산태질소의 공급을 늘리고, pH가 높으면 암모늄태질소의 공급을 늘립니다.
암모늄태질소비료에는 황산암모늄[(NH4)2SO4], 인산암모늄[(NH4)H2PO4] 등이 있습니다.
③ 질산칼슘 4수염과 10수염의 질산태질소와 암모늄태질소
질산칼슘 4수염에는 질산태질소(NO3–)만 12% 들어있고, 10수염에는 질산태질소 14.4%와 암모늄태질소(NH4+) 1.1%가 들어있습니다.
질산칼슘 10수염(5[Ca(NO3)2·2H2O]NH4NO3)에는 칼슘 10당량과 질산태질소 11당량과 암모늄태질소 1당량이 존재하므로 칼슘:질산태:암모늄태=1:1.1:0.1의 비율로 계산하여 비료의 양을 정합니다.
그러나 실험 결과 질산태질소와 암모늄태질소의 비율은 8~10:2였을 때 가장 수확량이 많았다고 합니다. 이는 암모늄태질소가 20~25%는 되어야 한다는 뜻입니다. 이렇게 처방하면 pH가 쉽게 상승하지 않고 최선의 결과를 얻을 수 있습니다.
2. 수경재배 질산칼슘 비료를 고를 때 주의사항
수경재배는 오염에 취약합니다. 이 말은 토양재배일 때보다 더 순도가 높고 중금속 등이 없는 보증된 비료를 사용해야 한다는 뜻입니다.
수경재배용, 양액(재배)용이라고 적혀 있는 것을 고르는 것이 좋습니다. 또한 앞에서 설명한 것처럼 4수염은 보관이 어렵기 때문에 10수염이 많이 사용됩니다.
비료회사는 아도브, 야라, 도프 등이 있습니다. 이 세 회사는 수경재배용 비료를 따로 팔고 있습니다. 야라는 네덜란드, 아도브는 폴란드 회사이고 도프는 중국OEM입니다. 보통은 대용량으로 25kg 단위로 판매하지만 판매자에게 전화를 하면 소량도 구입할 수 있습니다.
3. 몰리브덴 사러가기
콩수확량을 20% 정도 늘려주는 미량원소인 몰리브덴은 가격이 비쌉니다. 그래도 수경농부에서는 상대적으로 저렴한 가격에 판매하고 있으니 많이 구입해주세요.
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