Introduction
Materials and Methods
재배 시험 처리구 구성 및 재배
양파 식물체 시료 채취 및 분석
토양 시료 채취 및 분석
용출 시험 처리구 조성 및 분석
데이터분석
Results and Discussion
처리구별 양파 생육 비교
양파 식물체 내 양분 함량 분석
시험 전‧후 처리구별 토양 화학성 변화
시험대상 비료의 칼륨, 규소 용출
Conclusions
Introduction
최근 농림축산식품부의 친환경농업 육성 정책과 지속가능한 농업 체계 확산에 따라, 무기질 비료 사용을 줄이고 환경친화적인 자재의 활용을 확대하는 비료 관리 체계가 강조되고 있다 (MAFRA, 2021; Hong et al., 2024). 친환경농업자재 중에서 유기질 비료는 일반적으로 질소, 인, 칼륨 등 여러 양분을 복합적으로 함유하고 있어 토양의 전반적인 양분 균형 유지에 기여하는 장점을 가지고 있다 (Yun et al., 2011; Kim et al., 2025). 그러나 실제 재배 현장에서는 작물의 생육 단계나 토양의 양분 상태에 따라 특정 양분을 선택적으로 보충할 필요가 있으며 (Seo and Jung, 2008), 이로 인해 단일 양분을 공급할 수 있는 친환경농업자재의 활용 필요성이 있다고 판단된다.
천연광물비료는 친환경농업 체계에 부합하면서도 특정 양분을 단일 형태로 공급할 수 있는 자재로 주목받고 있다. 규산염 광물인 칼륨장석 (KAlSi3O8)은 K2O와 SiO2 성분을 각각 16.9%, 64.7% 지니고 있으며 (Kim and Lee, 2002), 이를 분쇄하여 분말로 제조하면 친환경농업 천연자재로써 활용 가능성이 있다.
그러나, 규산염 광물은 일반적으로 물에 대한 용해성이 낮아 토양 및 수용액 조건에서 양분의 용출 속도가 제한적인 것으로 보고되고 있다 (Brantley, 2008). 또한 분말 자재의 입자 크기와 제형은 비표면적 및 반응 특성에 영향을 미쳐, 토양 내에서의 양분 용출 속도와 방출 양상을 변화시키는 주요 요인으로 알려져 있다 (Havlin et al., 2014). 이러한 특성으로 인해 천연광물비료와 같은 저용해성 자재는 작물에 대한 양분 공급 특성과 이용 가능성에 있어 불확실성이 존재하는 것으로 지적되어 왔다 (Noh et al., 2015).
양파 (Allium cepa L.)는 칼륨(K) 요구도가 높은 작물로, 칼륨은 구근 비대 및 품질 형성에 중요한 역할을 수행한다 (Kumara et al., 2018). 국내 양파 재배는 비닐 멀칭을 이용한 재배 방식이 일반적이며, 밑거름과 웃거름을 병행하는 시비 체계를 통해 생육 기간 동안 양분을 관리하고 있다 (RDA, 2022). 비닐 멀칭을 이용한 재배 조건에서는 시비 자재의 용해도와 토양으로의 침투 특성이 작물의 양분 이용 효율에 중요한 영향을 미칠 수 있으며, 특히 저용해성 광물 자재의 경우 비닐 멀칭 조건에서 토양으로의 이동과 양분 공급 특성이 제한적으로 나타날 가능성이 있다. 따라서 천연광물비료와 같은 광물 자재가 양파 비닐 멀칭 재배 조건에서 칼륨 공급원으로서 효과적으로 기능할 수 있는지에 대한 검증이 필요하다. 또한, 천연암석분말은 칼륨 외에도 다량의 규산 (SiO2)을 함유하고 있어, 칼륨 공급원으로서의 기능뿐만 아니라 규산 공급에 따른 양파의 생육 촉진 및 생리적 반응에 미치는 부가적인 영향에 대한 검토도 요구된다.
이에 본 연구에서는 일반 무기질 비료와 칼륨장석으로 제조한 천연암석분말을 칼륨 공급원으로 처리하여, 천연암석분말의 적용 특성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 먼저 포장 재배시험을 통해 작물의 생육, 식물체 내 무기성분 함량 및 토양 화학성 변화를 조사하였으며, 이 과정에서 관찰된 비료 처리 간 반응을 보다 명확히 이해하기 위해 천연암석분말의 제형에 따른 칼륨 및 규소 용출 특성을 용출 시험을 통해 추가로 분석하였다.
Materials and Methods
재배 시험 처리구 구성 및 재배
재배시험을 위한 시험포장의 시험 전 토양의 이화학적 특성은 Table 1과 같다. 처리구 구성은 농촌진흥청 양파 표준시비량 (N-P2O5-K2O : 24.8-7.7-15.4 kg 10a-1)을 무기질 비료로 시비한 대조구 (control)와 양파 표준시비량의 K2O 성분을 천연암석분말로 대체한 처리구 (NRP-1), 천연암석분말 K2O 성분을 양파 표준시비량의 2배로 처리한 처리구 (NRP-2), 양파 표준시비량의 K2O 성분을 천연암석분말 미립자로 대체한 처리구 (NRP-MP), 양파의 표준시비량을 무기질 비료로 넣고 추가로 천연암석분말 미립자를 물에 희석한 비료를 엽면시비한 처리구 (NRP-FA)로 구성되었다. 천연암석분말의 입경은 2 mm 이하이며, 천연암석분말 미립자의 입경은 3 µm 이하이다. 각 처리구의 면적은 15 m × 8 m였으며, 폭 1.5 m의 이랑을 기준으로 10개를 조성하였고, 각각의 이랑을 반복구로 설정하였다. 처리구는 시험포장 내에서 무작위로 배치하였으며, 처리구 간에는 1 m 간격의 완충 구간을 두어 처리 간 상호 영향을 최소화하였다. P2O5는 밑거름 (2024년 10월 29일)으로 전량 시비하였고, N, K2O 및 천연암석분말 밑거름은 양파 표준시비량의 50%를 시비하였다. 남은 50%는 1차 웃거름 (2025년 2월 11일), 2차 웃거름 (2025년 3월 10일), 3차 웃거름 (2025년 3월 24일)으로 나누어 실시하였다. 모든 처리구의 밑거름은 비닐 멀칭 전 처리구에 맞게 전층시비를 하였으며, 웃거름은 양파 농가가 관행적으로 비료주는 방법을 적용하여 비닐 멀칭 위에 흩뿌리는 방식으로 전량 시비하였다. 웃거름의 질소 성분은 무기질 비료로 시비하였다. NRP-FA 처리구의 엽면시비는 천연암석분말의 살포용으로 나온 제품을 해당 제품의 사용방법에 따라 해당 지역의 물로 희석한 후 25년 2월 11일부터 2주 간격으로 8번에 걸쳐 suspension 형태로 살포하였다. 생육 단계에 맞게 생육 초·중기 (1차 - 6차)에는 20 L의 물에 원제품 40 g을 혼합한 500배 희석액을 살포하였다. 후기 단계 (7차 - 8차)에는 20 L의 물에 원제품 20 g을 혼합한 1000배 희석액을 사용하였으며, 살포 간격을 10일로 단축하여 실시하였다. 양파의 품종은 테리우스 (Allium cepa L. cv. Terius)로 24년 10월 31일에 모종정식을 진행하여 25년 05월 22일에 수확하였다. 재식거리는 15 cm × 15 cm 로 기온과 강수량 등을 고려하여 위조 및 과습에 의한 피해가 발생하지 않도록 분무살수방식으로 관수하였다.
Table 1.
Physicochemical properties of the experimental field soil before the experiment.
| Treatment |
Soil texture |
pH (1:5) |
EC (ds m-1) |
OM (g kg-1) |
Av. P2O5 (mg kg-1) | Exch. cations2 (cmolc kg-1) | ||
| Ca | K | Mg | ||||||
| Control | Sandy loam |
5.4 (0.03)1 |
0.47 (0.01) |
8.5 (0.7) |
509 (4.2) |
2.92 (0.13) |
0.40 (0.03) |
0.42 (0.01) |
| NRP-1 |
5.5 (0.02) |
0.39 (0.08) |
9.3 (0.5) |
462 (11.0) |
3.05 (0.06) |
0.39 (<0.01) |
0.45 (0.01) | |
| NRP-2 |
6.0 (0.02) |
0.40 (0.01) |
9.6 (0.4) |
533 (21.7) |
3.21 (0.09) |
0.45 (0.02) |
0.45 (0.01) | |
| NRP-MP |
5.7 (0.02) |
0.39 (<0.01) |
8.9 (0.5) |
550 (7.8) |
3.27 (0.12) |
0.40 (0.02) |
0.44 (0.01) | |
| NRP-FA |
5.7 (0.02) |
0.47 (0.02) |
9.9 (<0.0) |
466 (6.6) |
3.38 (0.16) |
0.45 (0.03) |
0.50 (0.02) | |
양파 식물체 시료 채취 및 분석
각 처리구에서 양파를 무작위로 10개체 수확하여 지상부와 지하부의 생체중을 각각 합산하였으며, 구 직경은 개별 개체를 측정한 후 평균값을 산출하였다. 이를 1반복으로 하여 처리구별로 10개체 수확을 총 5회 반복하였고, 이로부터 평균 및 표준편차를 계산하였다.
양파 식물체의 양분 함량 분석을 위해 시료 채취는 처리구 당 3개체를 선정하여 지상부와 지하부를 분리한 뒤 60°C에서 48시간 건조하였다. 건조 시료는 분쇄 후 분석에 사용하였으며, 해당 분석은 3회 반복 수행하였다. 시료별로 수분함량이 상이할 수 있어, 모든 식물체 내 칼륨, 규소 함량은 건물량 기준으로 수치를 나타냈다.
양파 식물체 내 칼륨, 규소 함량은 부위별 건조시료 1 g 과 60% 질산 9 mL를 테프론 튜브에 넣고 흑연블럭분해기 (OD-98-001, ODLAB, Korea)로 완전분해하여 syringe filter (0.45 µm)로 여과한 후 유도결합 플라즈마 발광분석기(ICP-OES; Avio 200, PerkinElmer, USA)로 분석하였다. 표준시료 (1573a Tomato Leaves, National Institute of Standards and Technology)와 공시료 (blank)를 동시에 분해하여 분해 과정을 검정하였으며 분석 결과 80 - 120%의 회수율을 확인하였다.
토양 시료 채취 및 분석
토양 시료는 처리구별로 오거를 이용하여 표토 (0 - 15 cm)를 3개 지점에서 채취하였다. 채취된 각 지점의 시료는 혼합하지 않고 개별적으로 분석하여 3반복으로 수행하였으며, 그 결과들의 평균값을 분석 자료로 활용하였다. 처리구별로 채취된 토양 시료는 60°C 건조오븐에서 72시간 이상 건조한 후, 2 mm 체로 체질하여 분석에 사용하였다. 토양 pH, 전기전도도 (electrical conductivity, EC)는 토양과 증류수를 1:5 (w/v) 비율로 섞어 1시간 수직 진탕하여 pH meter (S210, Mettler-Toledo, Switzerland) 와 EC meter (S230, Mettler-Toledo, Switzerland)로 측정하였다. 유기물 (organic matter, OM) 분석을 위해서 건조한 토양을 막자와 막자사발로 갈아 0.5 mm 체에 걸러 토양 시료를 조제했다. 조제한 토양시료를 주석 캡슐에 칭량하여 원소분석기 (FlashSmart™, Thermo Fisher Scientific, Milan, Italy)로 Total C (%)를 측정한 후, 유기물 함량 (g kg-1)으로 환산하였다. 유효인산 (available phosphorus, Avail. P)은 Lancaster법에 준하여 분석을 진행하였고 UV/Vis spectrophotometer (SPECORD 200 Plus, Analytik Jena GmbH, Jena, Germany)로 토양 내 유효인산을 측정하였다. 교환성 칼륨은 토양 2.5 g에 1 M NH4OAc 25 mL 를 넣고 30분간 수직 교반하여 syringe filter (<0.45 µm)로 여과한 후 유도결합 플라즈마 발광분석기(ICP-OES; Avio 200, PerkinElmer, USA)로 분석하였다.
용출 시험 처리구 조성 및 분석
재배시험에서 관찰된 비료 처리 간 식물체 내 칼륨 및 규소 함량 차이를 보다 명확히 이해하기 위해, 시험대상 비료의 칼륨과 규소 용출 특성을 평가하였다. 용출실험에 사용한 공시 토양의 이화학적 특성은 Table 2에 제시하였다. 진공추출관에 공시 토양 50 g을 충진한 후, 무기질 비료 처리구 (control), 천연암석분말 처리구 (NRP), 천연암석분말 미립자 처리구 (NRP-MP)를 3반복으로 구성하였고, 각각의 처리구에 농촌진흥청의 양파 표준시비량 (K2O:15.4 kg 10a-1)에 해당하는 K2O 성분만큼의 NK복합비료(35-0-15) 35.2 mg, 천연암석분말 75.2 mg, 천연암석분말 미립자 75.2 mg 을 투입하였다. 비료 처리 후 토양을 충진한 진공추출관에 토양의 최대포장용수량 (maximum water holding capacity, MWHC) 수준의 22 mL 증류수를 가한 뒤, 항온 조건에서 3개월간 배양하였다. 50 g 토양의 MWHC는 Nelson et al. (2024)이 제시한 깔때기–여과지 배수법을 이용하여 측정하였다. 배양 기간 동안 일정 간격으로 MWHC에 해당하는 증류수를 주입하고 용출액을 추출하였다. 용출액 채취는 배양 개시일을 기준으로 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60 및 90일에 수행하였다. 각 시점에서 추출된 용출액을 하나의 시료로 하여 syringe filter (<0.45 µm)로 여과한 후 ICP-OES를 이용하여 칼륨 및 규소 농도를 분석하였다.
데이터분석
데이터 분석은 R 프로그램 (version 4.1.2; R Core Team)을 이용하여 일원분산분석(One-way ANOVA)을 수행하였으며, 처리구 간 평균 비교는 Tukey의 다중비교 검정 (Tukey’s honestly significant difference test)을 통해 유의수준 5% (p < 0.05)에서 검정하였다. 재배시험 전·후 토양 화학성 비교는 대응표본 t-test를 이용하여 유의수준 5% ( p < 0.05)에서 분석하였다.
Results and Discussion
처리구별 양파 생육 비교
처리구별 양파의 지상부 및 지하부 생체중과 구 직경을 Fig. 1에 나타냈다. 지상부 생체중은 처리구 간 5% 유의수준에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p < 0.05, Fig. 1). 지상부 생체중의 표준편차값이 크게 나타났지만 이는 수확기에 진행되는 지상부의 자연적인 위조 수분손실에 따른 생리적 변화에 기인한 것으로 보인다 (Cardoso et al., 2016). 지하부 생체중은 NRP-2 처리구에서 가장 낮은 평균값을 보였으나, 처리구 간 통계적 유의차는 나타나지 않았다 (p < 0.05). 구 직경 역시 처리구 간 유의한 차이는 확인되지 않았다 (p < 0.05). 종합하면, 지상부 및 지하부 생장과 구 생산성 측면에서 무기질 비료와 천연암석분말 처리구 간 차이가 확인되지 않았다.
Fig. 1
Shoot and bulb fresh weights, and bulb diameter of onion as affected by different nutrient treatments. Control, chemical fertilizer; NRP-1, natural rock powder (standard dose); NRP-2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application. Mean values (n = 10) are presented with standard deviation (SD) bars (upper half only). Different letters above the bars indicate significant differences at p < 0.05 according to Tukey’s HSD test.
양파 식물체 내 양분 함량 분석
지상부 식물체 내 칼륨 함량은 모든 처리구에서 Control보다 낮은 평균값을 나타냈으며, 특히 NRP-2, NRP-MP 및 NRP-FA 처리구는 유의수준 5%에서 통계적으로 유의하게 낮은 수치를 보였다 (p < 0.05, Fig. 2). 지하부 식물체 내 칼륨 함량 역시 지상부와 같이 모든 처리구에서 Control보다 낮은 평균값을 보였으나, 유의수준 5%에서 통계적으로 차이는 확인되지 않았다 (p < 0.05, Fig. 3). 천연암석분말 처리구에서 나타난 지상부 및 지하부 식물체 내 칼륨 함량의 낮은 평균값은 비닐 멀칭 재배 조건에서 시비한 비료의 용해도와 관련된 것으로 판단된다. Fig. 4는 무기질 비료와 천연암석분말의 용해도 차이에 따른 시비 후 거동을 비교한 것으로, 1차 웃거름 처리 2주 후 비닐 멀칭 표면에 잔존하는 비료 상태를 나타낸다. 사진에서 확인되듯이 천연암석분말은 무기질 비료에 비해 용해가 지연되어 멀칭 필름 표면에 잔존하는 경향을 보였으며, 이는 토양 용액으로의 이동을 제한하여 작물이 이용가능한 칼륨 공급을 감소시킨 요인으로 작용했을 가능성이 있다. 비닐 멀칭 조건에서는 멀칭에 의해 토양 표면이 피복되면서 강우나 관수를 통한 수분 및 양분의 이동과 확산이 제한되고, 시비 위치와 방식에 따라 작물의 양분 이용성이 저하될 수 있음이 보고된 바 있다 (Lamont, 2005). 본 연구에서 관찰된 식물체 내 칼륨 함량의 낮은 평균값 역시 이러한 비닐 멀칭 재배 환경 요인과 천연암석분말의 낮은 용해도가 복합적으로 작용한 결과로 해석된다. 한편, 시비량을 2배로 증량한 NRP-2 처리구에서도 식물체 내 칼륨 함량이 유의하게 증가하지 않았는데, Fig. 5의 토양 칼륨 함량 분석 결과를 보면 모든 천연암석분말 처리구에서 재배 후 수치가 재배 전보다 감소하였으며 NRP-2에서 그 감소폭이 가장 크게 나타났다. 이는 시비량 증가에도 불구하고 멀칭 필름이 칼륨의 토양 내 침투를 제한함으로써 추가 시비분이 토양으로 충분히 공급되지 못하였고, 오히려 기존 토양 칼륨마저 소모된 결과로 판단된다.
Fig. 2
Potassium (K) and silicon (Si) concentrations in onion shoots as affected by different nutrient treatments. Mean values (n = 3) are presented with standard deviation (SD) bars (upper half only). Control, chemical fertilizer; NRP-1, natural rock powder (standard dose); NRP-2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application. All nutrient concentrations were calculated on a dry weight basis. Different letters above the bars indicate significant differences at p < 0.05 according to Tukey’s HSD test.
Fig. 3
Potassium (K) and silicon (Si) concentrations in onion bulbs as affected by different nutrient treatments. Mean values (n = 3) are presented with standard deviation (SD) bars (upper half only). Control, chemical fertilizer; NRP-1, natural rock powder (standard dose); NRP-2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application. All nutrient concentrations were calculated on a dry weight basis. Different letters above the bars indicate significant differences at p < 0.05 according to Tukey’s HSD test.
Fig. 4
Visual comparison of fertilizer residue on the plastic mulch surface two weeks after top-dressing. Control (left), chemical fertilizer; NRP-MP (right), natural rock powder micro-particles. Photographs were captured on February 25, 2025, to observe the solubility and physical persistence of fertilizer materials under vinyl mulching conditions.
Fig. 5
Changes in soil chemical properties before and after cultivation under different nutrient treatments. Mean values (n = 3) are presented with standard deviation (SD) bars. Control, chemical fertilizer; NRP-1, natural rock powder (standard dose); NRP-2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application. ns, not significant; * indicates significant differences between before and after cultivation within each treatment at p < 0.05 according to the paired t-test.
지상부 및 지하부 식물체 내 규소 함량은 모든 처리구 간에 5% 유의수준에서 통계적인 차이는 나타나지 않았다 (p < 0.05, Figs. 2 and 3). 다만 지하부 식물체 내 규소 함량은 Control을 제외한 처리구에서 상대적으로 낮은 평균값이 관찰되었으며, 이는 비닐 멀칭 조건과 천연암석분말의 낮은 용해도 등 앞서 지상부 및 지하부 식물체 내 칼륨 함량에서 논의한 재배 환경 요인의 영향과 관련된 경향으로 해석될 수 있다.
종합적으로 볼 때, 천연암석분말 처리구에서 관찰된 지상부 및 지하부 식물체 내 칼륨과 지하부 식물체 내 규소 함량의 낮은 평균값은 웃거름으로 시용된 천연암석분말 비료의 낮은 용해도와 비닐 멀칭 위 잔류에 따른 토양 침투 제한으로 인한 일부 양분 손실이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다.
시험 전‧후 처리구별 토양 화학성 변화
시험 전·후 처리구별 토양 화학성 변화를 Fig. 5에 나타냈다. 토양 pH는 시험 전·후 통계적으로 유의한 차이가 나타났고 (p < 0.05), 변화 폭은 0.01-0.45 수준이었다. EC는 NRP-2 처리구에서 시험 후 증가하는 경향을 보였다. NRP-2 처리구에서만 시험 후 EC가 증가한 명확한 원인을 본 연구 결과만으로 단정하기는 어려우나, 이는 천연암석분말의 투입량이 다른 처리구에 비해 2배 많았기 때문인 것으로 추정된다. 토양 유기물 함량은 시험 전·후 처리구별로 일정한 경향을 보이지 않았으며, 통계적으로 유의한 변화도 나타나지 않았다 (p < 0.05). 토양 교환성 칼륨은 Control을 제외한 모든 처리구에서 재배 전·후 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며 (p < 0.05), Control을 포함한 모든 처리구에서 시험 후 감소하는 경향을 보였다. 특히 NRP-1 처리구에서 시험 전·후 감소 폭이 가장 크게 나타났는데, 이는 앞서 양파 생육 및 양파 식물체 내 화학성 분석 결과에서 언급한 바와 같이 웃거름으로 시용된 비료의 일부가 비닐 멀칭 위에 잔류하여 실제 토양으로 K 공급이 제한되었기 때문으로 판단된다.
시험대상 비료의 칼륨, 규소 용출
시험대상 비료의 칼륨과 규소 용출특성 평가 결과를 Fig. 6에 나타냈다. 모든 처리구에서 1회차 용출 시 가장 높은 용출량이 나타난 후 점차 감소하다가 배양 후반부에 다시 증가하는 공통적인 용출 패턴이 관찰되었다. 이러한 천연암석분말 용출 거동은 광물 기반 물질의 용출이 표면 반응 및 확산 과정에 의해 시간 의존적으로 진행된다는 기존 보고와 유사한 경향이었다 (Brantley, 2008). 이와 같은 시간적 패턴은 처리구 간에 공통적으로 나타났으나, 칼륨 용출량의 절대적 수준에서는 비료 처리구 간 차이가 확인되었다.
Fig. 6
Temporal changes in potassium (K) and silicon (Si) concentrations in leachates during the 90-day incubation period. Mean values (n = 3) are presented with standard deviation (SD) bars. Control, chemical fertilizer; NRP, natural rock powder; NRP-MP, natural rock powder micro-particles. Leachates were extracted at specific time intervals (1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60, and 90 days) after the initiation of the incubation.
무기질 비료를 처리한 Control (142.3 mg L-1)은 배양 기간 동안 NRP (65.3 mg L-1) 및 NRP-MP (70.3 mg L-1) 처리구보다 약 2배 높은 누적 칼륨 용출량을 나타냈다. 초기 및 후기 용출량과 용출 지속성 또한 전반적으로 높은 수준을 유지하였다 (Fig. 6). 앞서 식물체 내 칼륨 함량이 처리구 간 통계적 유의차가 나타나지는 않았으나 (p < 0.05), 모든 처리구에서 Control 보다 낮은 경향을 보였다 (Figs. 2 and 3). 실제 재배환경에서 토양의 완충 작용, 비닐 멀칭 조건에 따른 수분 및 양분 이동 특성, 웃거름 시비 방식 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하지만 용출 시험에서 확인된 칼륨 용출량 차이가 작물의 양분 이용성에 장기적으로 영향을 미칠 것으로 사료된다.
한편, 규소의 용출 특성은 칼륨 용출과는 다른 경향을 보였다. NRP 및 NRP-MP 처리구에서 Control과 유사한 수준의 규소 용출량이 관찰되었다. 이는 천연암석분말이 무기질 비료에 비해 상대적으로 낮은 용해도를 가짐에도 불구하고 원자재인 칼륨장석의 높은 SiO2 함량으로 인해 규소가 지속적으로 용출·공급되는 특성에 기인한 것으로 판단된다.
Conclusions
칼륨장석 유래 천연암석분말 처리는 작물의 생육 및 양분 축적에 있어 무기질 비료에 상응하는 효과를 나타냈다. 이는 천연암석분말이 칼륨 단일 무기질 비료를 대체할 수 있는 친환경농업자재로서의 가능성을 시사한다. 하지만, 일반 무기질 비료에 비해 낮은 용해도로 칼륨 용출량이 적고 용출 지속성이 낮아 작물에 대한 칼륨 시비 효율이 제한되는 한계를 가진다. 또한 비닐 멀칭 재배 조건에서는 비료 입자가 토양으로 신속히 이행되지 못하고 멀칭 표면에 잔류함으로써, 웃거름으로서의 실제 칼륨 공급이 더욱 제한될 수 있다. 따라서 천연암석분말을 실질적인 칼륨 공급 친환경농업자재로 활용하기 위해서는 제형 개선, 용해도 증진 기술의 적용 및 비닐 멀칭 재배에 적합한 시비 방법 개발과 같은 보완 연구가 필요하며, 본 연구 결과는 이러한 후속 연구의 방향 설정과 친환경농업 체계에서 천연광물 비료 자재의 활용 가능성을 평가하는 데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
