비료학 강의계획

肥 料 學 著者代表 趙 成 鎭 鄕 文 社

김 한명(金 漢明) 010-3002- 9387 hm4906@hanmail.net 한국연구재단 초빙교수 서울시립대학교 한국연구재단 초빙교수 서울시립대학교 전북대학교 대학원농학석사) 원광대학교 대학원(농학박사) 농촌진흥청 호남농업시험장(농업연구사, 익산) 농촌진흥청 연국관리국장(수원) 농촌진흥청 농업과학원 장(수원) (사)한국상토제조협회 부회장 충북대학교 겸임교수 상지대 및 강원대 강사 안녕하십니까? 화순부군수 염 규 상입니다. ---(소등, 화면제시)------------------ 지금부터 배부된 보고서와 준비된 영상자료에 의해 2000년도 화순군 주요업무추진계획에 대하여 보고드리겠습니다

수 업 목 표 1 비료사용의 역사 및 식물 영양에 대한 연구 등을 알아본다. 2 식물의 생리적 및 생태적 특성을 알게 한다. 1 비료사용의 역사 및 식물 영양에 대한 연구 등을 알아본다. 2 식물의 생리적 및 생태적 특성을 알게 한다. 3 식물 생육에 필요한 무기 성분들을 생리적 특성과 관련시킨다. 4 토양 중에서 식물양분의 동태와 식물 흡수와의 관계를 구명한다. 5 비료요소의 형태와 특성을 알고 그 적용성을 관련시킨다. 6 비료의 저장, 시비, 배합 등 비료의 합리적 관리 방법을 습득한다. 7 비료의 사용이 환경에 미치는 영향을 평가한다. 8 비료의 제법 및 종류를 알아본다. 9 넓은 의미의 비료로서 식물 생장 조정제의 이용을 알게 한다. 10 농약과 함께 비료를 살포함으로써 오는 이점 등을 배운다. 11 식물 생장을 도와주는 물질 및 그 응용성을 알아본다. 수 업 목 표

과제물 성적평가방법 → 자기 소개서 중간고사 40%, 기말고사 40%, 출석 10%, 과제물 10% 1 植物의 養分吸收에 미치는 外部環境 要因의 影響에 對하여 論하라. (보고서 용지 5매 이상 : 중간고사시간에 제출:Computer typing 불허) → 자기 소개서 2 새로운 비료의 현재와 장래에 대하여 論하라. (보고서 용지 5매 이상 : 기말고사 시험시간에 제출 ; Computer typing 불허) 성적평가방법 중간고사 40%, 기말고사 40%, 출석 10%, 과제물 10%

주별 강의계획 제1주 1. 식물영양에 대한 연구 내용과 비료학 및 비료의 분류 2. 우리나라의 비료생산과 소비 3. 식물체의 구성 제 9 주 1. 광합성 작용 2. 동화물질의 이전 및 축적 3. 광합성과 단백질 및 지방 합성 사이의 관계 제 2 주 1. 필수원소와 비료요소 2. 필수원소의 생리작용 (C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Si, Cl, Co) .

제 3 주 1. 생체막 및 막투과성 2. 이온흡수와 대사작용 3. 이온펌프설과 ATPase 4. 양분의 엽면 흡수 5. 양분흡수와 호흡작용 및 흡수 저해 6. 염류흡수에 관여하는 몇가지 조건 제 10 주 1. 질소의 순환, 생물적 질소고정 작용 2. 질소의 토양 중에서의 동태 3. 인산의 토양 중에서의 동태 4. 칼륨의 토양 중에서의 동태

제 4 주 1. 식물양분의 천연공급 2. 식물의 영양진단 제 5 주 : 식물생산에 관한 법칙 제 6 주 1. 비료요소의 형태와 특성 2. 비료의 반응 제 7 주 1. 비료의 배합 2. 비료의 효과 3. 시비량의 산출 제 8주 : 정리 및 요약, 중간고사

제 11주 1. 비료의 평가 2. 비료 시험 제 12주 1. 작물생육과 환경오염 2. 질소질 비료 : 종류, 제법, 성질 및 비효, 시용법 제 13주 1. 인산질 비료 : 종류, 제법, 성질 및 비효, 시용법 2. 칼리질 비료 : 종류, 제법, 성질 및 비효, 시용법 3. 석회 규산 마그네슘 망간 및 미량원소 비료 제 14주 1. 복합비료 2. 유기질비료 3. 자급비료 4. 새로운 비료의 현재와 장래 제 15주 : 정리 및 요약, 기말고사

세미나 계획

I. 농촌진흥청 일반현황

2. 임 무 (본청) ◆ 농업과학기술의 개발 · 보급 및 교육 ◆ 농식품산업 경쟁력 제고 및 농업인 복지 · 농촌활력 증진 2. 임 무 (본청) ◆ 농업과학기술의 개발 · 보급 및 교육 ◆ 농식품산업 경쟁력 제고 및 농업인 복지 · 농촌활력 증진 실 국 정원 주 요 임 무 <본 청> 344 (청·차장실 9명 포함) 기획조정관 53 정책수립조정, 예산편성, 변화관리, 조직∙법령정비, 성과평가, 농업기술정보화, 미래전략 연구정책국 72 연구개발사업 기획·운영관리, 농자재등록 및 품질관리 농촌지원국 78 농촌지도사업 기획지원, 기술·농촌생활자원 보급, 인력육성 기술협력국 59 국제협력, 농업경영기술개발, 농업전문인력 교육, 해외농업개발 대변인 13 주요정책에 관한 대국민 홍보, 정책발표에 관한 브리핑 지원 감사담당관 12 공직기강, 농촌진흥청 및 산하단체 감사, 진정 비위 조사·처리 운영지원과 48 보안, 민원, 관인, 인사, 급여, 예산집행, 국유재산관리

2. 임 무 (소속기관) 1,499 508 349 323 319 기 관 정원 주 요 임 무 <소속 기관> 2. 임 무 (소속기관) 기 관 정원 주 요 임 무 <소속 기관> 1,499 국립농업과학원 508 농업환경 · 농촌자원 · 생물자원 · 농산물안전성 연구 농업용 에너지 및 생산자동화 연구개발 농업 유용유전자개발 · 안전성 연구 및 농업유전자원 이용관리 한식세계화, 전통식품 산업화 등의 연구개발 국립식량과학원 349 식량작물 · 사료작물 · 녹비작물 · 바이오에너지 작물의 품종개량, 재배법개선, 생산환경 연구개발 및 기술지원 국립원예특작과학원 323 채소 · 과수 · 화훼, 인삼 · 약초에 관한 연구개발 및 기술지원 국립축산과학원 319 가축 · 가금, 축산물안전성, 축산시설 · 환경연구개발 및 기술지원

농협의 채용 절차 1 지원서 작성 2 서류전형 채용공고문을 확인하고 접수기간에 본인의 지원서 및 자기 소개서를 작성 지원서 및 자기소개서 허위 작성시 합격이 취소되니, 지원서 및 자기소개서를 성실하게 작성 2 서류전형 지원사가 필요로 하는 지원자의 기본자질을 심사 서류심사 항목에는 전공, 학점, 어학능력, 자격증, 봉사활동, 자기소개서 등이 포함 채용 예정인원의 일정배수를 서류전형 합격자로 선정 (서류전형은 성적, 가산점, 자기소개서가 합격 여부를 크게 좌우)

농협의 합격자 결정 1차 서류전형 합격자 결정 1) 인터넷을 통한 서류전형에 의하여 각 지역농협은 채용예정인원의 10배수 ~ 20배수를 선발합니다. 2) 1차 서류전형 합격자를 발표하기 전에 간이 사전 서류심사를 실시합니다. 즉, 연예인 사진이나 물체 등 본인 사진이 아닌 것을 등재하거나, 무성의하게 작성된 자기소개서는 서류전형 심사에서 제외시킵니다. 3) 1차 서류전형 예비합격자에 대한 서류 제출을 안내하고 필기시험 전에 서류전형 심사를 완료합니다. (일부 지역농협은 2차 필기시험 합격자 발표 후에 서류를 제출할 것을 안내합니다.) 서류전형 스펙(2009년) 구분 최대점수 최소점수 최빈점수 평균점수 학점 4.33 3.13 3.91 3.75 토익 970 520 885 833

우리농업의 현황 1.우리 농업기술의 현주소 □ ’70년대 녹색혁명과 ’80년대 백색혁명을 달성하는 등 농업생산력은 크게 향상되었으나 전체적인 국제경쟁력은 아직 취약함 ○ 쌀, 채소 등 일부 농산물은 공급과잉이 문제가 되고 있음에도 불구하고 전체 식량 자급률은 계속 낮아지고 있음 - 최근 10년간 쌀 16, 채소 31, 과일 41, 육류 45%의 생산성 증가 □ 첨단기술의 도입․응용으로 전통농업을 첨단 기술농업으로 탈바꿈 시켜 가고 있으나 선진국 수준에는 못 미치고 있음 ○ 질 보다 양 위주의 기술개발 체제로 시장 여건과 괴리 발생 - 품질이 우수한 농산물 생산기술 개발로 전환 중 ○ 첨단 농업 기술 보다는 평균개념의 기술개발에 주력하여 기술 발전의 한계점에 봉착

□ 지구환경 보전을 위해 환경부담을 최소화하면서 생산성을 유지할 수 있는 친환경 농업 기술시대에 진입하였으나, 농업환경에 대한 종합적이고 체계적인 연구가 미흡 ○ 정밀농업기술 체계와 안전농산물 생산기반 연구 강화 요구 □ 농업생산에 있어 대부분 수입에 의존하고 있는 화훼종묘(구), 파프리카, 딸기 등 수출채소 종자(묘) 및 사료용 곡물에 대한 수입 대체기술 개발 필요 □ 농업생명공학연구는 유용유전자를 도입한 유전자 변형작물(GMO)과 바이오 장기를 생산하는 가축 개발 등 실용화를 추진하고 있으나, 특허 등 실용화 기반기술 개발은 다소 미흡

2. 농업과학기술 수준 평가 □ 농업과학기술수준 비교 ○ 우리나라의 기술수준은 세계 최고 수준 대비 68.9%이며, 미국의 기술수준은 96.4%로 가장 높음. - 쌀, 사과, 배, 선인장, 딸기 등은 세계적 기술수준 확보 ○ 한국과 미국, EU, 일본, 중국 등 주요국과의 기술격차는 5.9년에서 -3.3년까지 다양 □ 분야별 주요국별 기술수준(KISTEP 보고서) ○ 농업과학기술 6개 분야별 우리나라의 기술수준은 59.5 ~ 81% 수준으로 “국민식량의 안전생산기술” 분야가 가장 높고, “농업생명공학기술” 분야에서 가장 낮은 것으로 나타남

3. 농업의 비전 : 국가 발전에 기여하는 성장산업으로 육성 1) 유력 농ㆍ식품의 세계적 브랜드화를 통하여 수출을 확대 ○ 한국 농업의 경쟁력 회복(생산비, 경영,품질, 안전성) ○ 신 성장 동력의 확충(수출,신 시장,종자) ○ 바이오ㆍ유전자 혁명으로 미래농업을 주도 2) 농산물과 식품을 국적 있는 문화 상품으로 육성 ○ 한국적 문화ㆍ전통을 상징하는 문화상품 개발 ○ 농업을 2ㆍ3차 산업으로 영역 확장 ○ 우리 음식의 규격화ㆍ국제화로 세계 명품 음식화 ○ 식량은 국가 기간산업으로 지속 육성(적정 식량 자급율 유지) 3) 젊은 인력이 매력을 느끼는 첨단 산업으로 농산업 구조개선 ○ 시장 지향형 농정 시스템으로 혁신(인력, 농지, 금융, 경영혁신) ○ 농업과 식품ㆍ의약ㆍ관광 등 타 산업과 융ㆍ복합 ○ 농산물의 유통 시스템의 혁신

`70 -`80년대 `90 - 2000 `60년대 이전 양분부족 양분축적 양분균형 우리나라 농업의 발전과정 2000 이후 다비재배 복합비료 표준•검정시비 자 급 퇴 비 자연비옥도 `70 -`80년대 `90 - 2000 `60년대 이전 비옥도 증진 다수확 목표 안정 생산 양분부족 양분축적 양분균형 우리나라 농업의 발전과정 2000 이후 환경 보전 환경시비 안전성 고품질 생태계 보전 생산성 경제성 환경성 연구,본격적 착수

1장. 식물영양에 대한 연구내용과 비료학 및 비료의 분류

1. 식물영양에 대한 연구내용 □ Palissy(1563) : - 분(糞)을 토지에 되돌려 주는 것은 흙으로부터 탈취한 어떤 물질을 다시 흙으로 되돌려 주는 것 - 식물을 태우면 알칼리라고 하는 염류질이 회분이 되고 염류질의 회분을 토양에 되돌려 주는 것이 시비의 목적 칼리질 의 중요성을 이때에 이미 갈파 □식물생육의 원질에 대한 연구는 17세기 이후에 연구 - Francis Bacon은 식물의 원질적 양분을 물 - Van Helmont는 식물의 유일한 양분은 물(버드나무를 5년 동안 빗물로 재배) □ 수경재배 창시자 Woodward(1699) : 식물의 영양은 물이 아니라 흙 - Glauber 는 동물의 배설물이 변화된 초석이 양분 □ J.TULL(1731)이 토양설을 주장하였으나, 근대 식물생리학 체계는 19세기 이후에 확립

□ 19세기의 식물생리에 대한 연구 - Thaer(1800)의 부식설, - Liebig(1840)의 광물질설(mineral theory) : 식물영양학의 시초 □ Lawes(1837) 는 영국의 Rothamsted 농사시험장을 창설 - Gilbert와 공동으로 비료 시험을 실시하여 비료 3요소의 개념을 명백히 함 - 작물이 결핍되기 쉬운 양분은 질소· 인산 · 칼리 라는 것을 밝힘 □ Sachs(1857) 와 Knop 는 식물의 10 원소(오늘날 미량원소) □ Boussingault((1834~1870) 양분의 공급성과 작물의 수량에 대한 검토, 콩과 식물만이 공중질소를 동화 □ 광합성에 대한 본격적 연구는 Engelmann(1882) - 광합성은 엽록소를 함유하는 엽록체에서 이루어짐을 밝힘 - 엽록소의 구조, 명반응과 암반응, 탄소동화작용의 경로, 광인산화반응 □ Darwin(1880)이 식물호로몬의 존재를 시사한 이후 - 식물의 신장, 굴성 및 개화 등의 생육반응이 밝혀지고 □ 옥신, 지베렐린, 사이토키닌을 발견 □ Lawes 와 Gilbert(1843) 가 인공비료 시초로 과인산석회을 합성, - Haber와 Bosch(1913)가 암모니아 합성

□ 비료의 시초가 동물의 배설물 등이 되었기 때문에 - 비료를 Dunger(독), manure(영) 등으로 호칭 - 화학비료가 나온 이후 배설물 등을 manure, 화학비료를 fertilizer □ 우리나라 비료관리법 제2조 1항 에 비료를 정의 - 비료라 함은 식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 흙에서 화학적 변화를 가져오게 할 것을 목적으로 토지에 베풀어 지는 물질과 식물에 영양을 줄 것을 목적으로 토지에 베풀어지는 물질을 말한다 □ 보통비료와 부산물비료 - 보통비료 : 부산물 외의 비료로서 비료공정규격에 정하여진 것 ㆍ 무기질비료, 석회질비료, 유기질비료(박) - 부산물비료 ㆍ농업ㆍ임업ㆍ축산업 또는 수산업을 영위하는 과정에서 나온 부산물(가축분퇴비, 퇴비, 부숙겨, 분뇨잔사, 가축분발효액), 토양미생물제 ㆍ기타 비료성능이 있는 물질 중 농림수산식품부 장관이 지정하는 것

○ 비료의 정의 : 식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 흙에서 화학적 변화를 가져오게 하는 물질 ○ 비료의 분류 - 보통비료 ㆍ 부산물비료 이외의 것으로 공정규격이 정하여진 것 ㆍ 종류 : 무기질질소비료, 무기질인산비료, 복합비료, 무기질칼리비료, 유기질비료, 석회질비료, 규산질비료, 고토비료, 규인비료, 미량요소비료, 규인가리비료, 기타비료 - 부산물비료 ㆍ 농림축수산 및 제조업 또는 판매업을 영위하는 과정에서 나온 부산물, 인분뇨, 음식물류폐기물, 토양미생물제제, 토양활성제 등 비료성능이 있는 물질로써 농림부장관이 지정한 것

문 제 2. 비료에 대한 정의 중 가장 거리가 먼 것은 어느 것인가？( ) 문 제 2. 비료에 대한 정의 중 가장 거리가 먼 것은 어느 것인가？( ) 가. 식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 사용하는 물질 나. 환경을 오염시키는 각종 부산물을 재활용하여 농업에 이용하는 물질 다. 토양에서 화학적 변화를 가져오게 할 목적으로 토양에 시용하는 물질 라. 토양과 더불어 식물에 영향을 줄 목적으로 식물에 사용하는 물질 3-2-1(355). 다음 중 비료공정규격의 부산물비료가 아닌 것은 어느 것인가？( ) 가. 퇴비 나. 재 다. 분뇨잔사 라. 대두박 토양학

2. 비 료 학

3. 비료의 분류 1) 원료에 따른 분류 : 동물질, 식물질, 광물질 , 잡질비료 2) 형태로 본 분류 : 고체, 액체비료 3) 성분으로 본 분류 : 질소질, 인산질, 칼리질, 규산질, 유기질, 무기질비료 4) 반응으로 본 분류 : - 화학적 반응에 의한 분류 : 산성비료, 중성비료, 염기성비료 - 생리적 반응에 의한 분류 : 생리적 산성, 생리적 중성, 생리적 염기성비료 5) 비효의 형식에 의한 분류 : 직접, 간접, 자극비료(산, 생장호로몬 등) 6) 비효의 遲速에 의한 분류 : 속효성, 완효성, 지효성 비료 7) 함유된 성분의 종류에 따른 분류 : 완전, 편질비료 8) 성분의 농도에 의한 분류 : 농후 한 비료, 희박한 비료 9) 배합 여하에 의한 분류 : 단일, 복합비료 10) 수급에 의한 분류 : 자급, 판매비료

식물의 필수 원소 (essential element) 필수원소 : 식물의 건전한 생장과 생존에 필수적인 16종의 원소 요구량에 따른 분류: -다량원소: C, H, O, P, K, N, S, Ca, Mg 등 9종 -미량원소: Fe, Mn, B, Cu, Mo, Cl, Zn 등 7종 식물 필수원소의 출처 -C,H,O(유리원소) 물(토양수), 공기(이산화탄소, 대기중 0.03%) -그 외 P, K, N, S, Ca, Mg 등 무기원소 1). 암석의 풍화와 토양생성작용, 유기성분의 분해 등 다양한 자연적 순환과정을 통하여 토양수에 용출되는 이온상태의 무기성분 2). 강우(관개수)에 용해되어 있는 질소(질소의 순환), 황(황의 순환) 등 3). 시비성분(자연공급이 적은 부족 성분)비료 3요소( N,P,K) 및 기타 미량성분 비료의 5대 요소 : Ca, 부식 식물의 양분흡수 방법 -뿌리: 대부분의 원소가 뿌리조직을 통하여 흡수됨 -잎: 기공( 탄산가스와 산소), 엽맥(수용액상태로 엽면 살포)

식물체의 구성원소의 함량(건물기준) 다 량 원 소 미 량 원소 원소 % ppm 탄소 45 질소 1.5 마그네슘 0.2 철 100 붕소 20 산소 칼륨 1.0 염소 구리 6 수소 칼슘 0.5 인 망간 50 몰리브덴 0.1 황 아연

2장. 우리나라의 비료생산과 소비

<표 ’60~’70년대 비료공장 건설현황> 건설연도 비료공장명 생 산 비 종 61 충주비료(제1비) 요소비료(년산 85천톤), ‘63년부터 생산 63 조선비료 뽕나무복합비료생산(민간주도) 64 호남(나주)비료(제2비) 요소비료 66 경기화학 인산질비료(민간주도) 67 영남화학(제3비) 요소, 복합비료 67 풍농비료 인산질비료(민간주도) 67 진해화학(제4비) 요소, 복합비료 67 한국비료(제5비) 요소 73 종합화학(제6비) 충주비료(제1비)와 나주비료(제2비)합병 77 남해화학(제7비) 요소, 복합비료

비료 수급현황(단위 천 톤) 생산능력 (A) 생산량 (B) 소비량 (©) 가동율 (B/A) 자급율 (B/C) 비고 4,512 3,314 1,760 73% 188%

비료생산업 등록 현황 □ 생산업체수 : 1,224 비종 등록수 : 2,510 □ 생산업체수 : 1,224 비종 등록수 : 2,510 무기질 38 복합 389 유기질 247 석회규산 222 미량요소 280 고토비료 30 기타비료 148 □ 부산물비료 생산업체 수 : 823 퇴비 823 건계분 67 미생물제제 114 부엽토 12 아미노산 부산액 107 부숙겨 8 분뇨잔사 4

우리나라의 비료사용 현황 단위 면적당 비료 소비량 변화 (㎏/ha) 비 종 비료 소비량 (kg/10a) ’65 ’70 ’75 ’80 ’85 ’90 ’95 ’00 ‘02 N 61 109 153 163 168 233 211 201 180 P2O5 35 38 76 71 78 106 92 81 73 K2O 15 25 53 67 85 119 105 9 89 Total 110 172 282 331 331 458 408 381 342

화학비료 및 퇴비의 소요량, 공급량 및 과부족 (단위 : 천톤) 구 분 성 분 량 (천톤/년) 합 계 질 소 인 산 칼 리 소요량 (A) 화학비료 620 291 143 186 퇴 비 325 123 62 140 계 945 414 205 326 공급량 (B) 842 444 179 219 440 217 44 1,282 623 396 263 과부족 (B-A) 222 153 36 33 115 56 155 -96 337 209 191 -63