Introduction
Materials and Methods
시험 처리구 구성 및 재배 관리
천연암석분말의 화학성
배추 시료 채취 및 분석
시험 전 ‧ 후 토양 시료 채취 및 분석
데이터 분석
Results and Discussion
천연암석분말의 화학성
처리구간 배추 생육 비교
배추 내 무기성분 (K, Ca) 함량
시험 전 ‧ 후 토양 화학성 변화 비교
Conclusions
Introduction
국내에서는 작물의 양분 공급을 위해 다양한 종류의 비료가 사용되고 있다. 이 중 무기질비료는 대부분 속효성이며 작물의 양분 요구에 맞추어 양분 조성을 조절할 수 있다는 장점으로 인해 널리 활용되고 있다 (Lee et al., 2024). 그러나 ｢친환경농어업 육성 및 유기식품 등의 관리 ‧ 지원에 관한 법률｣에서는 환경친화적 농업의 확산을 위해 무기질비료의 사용을 제한하고 있다 (MAFRA, 2023). 이에 따라 친환경농업에서는 친환경농업자재를 이용하여 작물에 필요한 양분을 공급하고 있으며 (Kim et al., 2014), 그중 가축분퇴비는 토양 유기물 공급과 토양 개량을 목적으로 사용될 뿐만 아니라, 가축분에서 유래한 양분을 함유하고 있어 작물의 주요 양분 공급원으로도 활용되고 있다 (Lee et al., 2017a). 그러나 가축분퇴비는 인산 함량이 높아 양분 공급원으로 장기간 연용할 경우 토양 내 인산이 과다 축적될 수 있으며 (Kim et al., 2000; Hwang et al., 2025), 가축분 유래 중금속의 축적 가능성도 제기되고 있다 (Ko and Kim, 2016; Jeong et al., 2023). 또한 질소, 인, 칼륨 등 다양한 양분을 복합적으로 함유하고 있어 특정 양분만을 선택적으로 공급하기 어렵다는 한계가 있다 (Lee and Kim, 2025). 따라서 친환경농업에서는 작물의 양분 요구에 맞추어 단일 양분을 안정적으로 공급할 수 있는 친환경 농자재의 개발이 필요하다.
유기농업자재의 원료는 식물성, 동물성, 화합물 및 광물질로 구분되며, 작물 생육용 자재로는 주로 식물성 및 동물성 기반 자재가 활용되고 있다 (Lee et al., 2017b). 반면, 광물질 기반 자재는 골격전하 (framework charge)와 결정구조(crystal structure)를 가지고 있어 양분의 급격한 용출과 손실을 억제하고, 양분을 서서히 방출하는 특성을 지닌다 (Noh et al., 2015). 국내에서도 제올라이트 및 점토광물 등 다양한 광물질을 이용한 완효성 비료의 개발과 농업적 활용 가능성이 연구되어 왔다 (Noh et al., 2015).
광물질 자재 중 장석 (feldspar)은 지각을 구성하는 주요 광물 중 하나로, 국내에서도 전국적으로 광산이 분포하며 약 600만 톤의 매장량이 보고된 바 있다 (No and Choe, 2004). 또한 한국지질자원연구원의 광물자원 통계에 따르면 2023년 기준 국내 장석 광산은 21개로 집계되어 국내 생산 기반이 존재하는 것으로 나타났다 (KIGAM, 2024). 특히 칼륨장석 (KAlSi3O8)은 결정구조 내에 칼륨을 함유하고 있으며, 장석과 같은 토양광물은 풍화과정을 통해 칼륨을 방출하여 작물의 칼륨 공급원으로 작용할 수 있다 (Goulding and Loveland, 1986). 그러나 국내에서 칼륨장석의 농업적 이용은 아직 제한적인 실정이므로, 국내에서 생산되는 칼륨 함유 장석계 광물의 비료 원료로서의 활용 가능성을 검토할 필요가 있다.
한편, 국내 토양은 화강암 및 화강편마암을 모재로 형성되어 kaolinite 계열 점토광물이 우세하며, 일반적으로 양이온교환용량 (cation exchange capacity, CEC)이 낮아 양분 보유력이 제한적이다 (Jang, 1998). 칼륨장석은 수용성 칼륨비료에 비해 칼륨 용출이 느린 특성을 가지므로 (Manning, 2010), 국내 토양에서 지속적인 칼륨 공급원으로 활용될 가능성이 있다. 다만 칼륨장석의 느린 칼륨 용출 특성으로 인해 처리조건에 따라 작물에 대한 비효가 달라질 수 있다. 특히 국내에서 분상, 사상 및 입상 형태의 칼륨장석을 비교한 결과, 입자 크기에 따라 작물의 생육 반응이 다르게 나타난 바 있다 (Shim et al., 2016). 또한 처리량에 따른 양분 공급량의 차이와 엽면시비를 통한 직접적인 양분 흡수를 고려하면 (Fageria et al., 2009), 천연암석분말 비료 (natural rock powder fertilizer, NRP)의 비효는 처리량, 입도 및 시용방법에 따라 달라질 수 있다. 따라서 천연암석분말 비료를 효과적인 칼륨 공급원으로 활용하기 위해서는 이러한 처리조건에 따른 작물의 생육 및 양분 흡수 반응을 비교 ‧ 평가할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 무기질비료와 비교하여 천연암석분말 비료의 시용이 칼륨 공급원으로서 배추 재배에 활용 가능한지를 평가하고자 하였다. 또한 천연암석분말 비료의 처리량, 입자크기 및 시용방법에 따른 작물 생육과 양분 이용을 비교하여 다양한 시용조건에서의 농업적 이용 가능성을 검토하고, 친환경농업에서 활용 가능한 광물질 기반 칼륨 공급원의 개발 및 활용을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
Materials and Methods
시험 처리구 구성 및 재배 관리
재배시험은 경상국립대학교 내동캠퍼스 부설 야외 실험포장에서 수행하였으며, 시험 작물은 배추 (Brassica rapa L.)를 이용하였다. 본 연구에서는 칼륨 공급원에 따른 비효를 동일한 시비조건에서 비교하기 위해 농촌진흥청 배추 표준시비량 (N-P2O5-K2O : 32-7.8-19.8 kg 10a-1)을 기준으로 처리구를 구성하였다. 처리구는 무기질비료를 시비한 대조구 (Control)와 칼륨을 천연암석분말 비료로 대체한 처리구 (NRP-K), 칼륨의 2배량을 천연암석분말 비료로 대체한 처리구 (NRP-K2), 칼륨을 천연암석분말 미립자로 대체한 처리구 (NRP- microparticle, NRP-MP), 그리고 배추 표준시비량을 무기질비료로 시비하고 엽면시비용 천연암석분말을 살포한 처리구 (NRP-foliar fertilization, NRP-FA)로 총 5처리구로 구성하였다. 본 실험에서 사용된 천연암석분말과 천연암석분말 미립자의 입경은 각각 2 mm, 3 µm 이하이다.
시험포장의 시험 전 이화학성은 Table 1과 같다. 각 처리구는 가로 7 m, 세로 5 m 규모로 조성하였으며 7개의 이랑으로 구성하였다. 그리고 처리구 간 상호 영향을 최소화하기 위해 처리구 사이에 50 cm의 완충구역을 두었으며, 처리구는 완전임의배치법에 따라 배치하였다. 배추 모종은 재식거리를 50 cm로 하여 이랑당 13주를 정식하고 결주 발생 시에는 추가 보식하였다. 무기질비료와 천연암석분말 비료는 전체 투입량을 기준으로 질소는 33%, 인산은 100%, 칼륨은 50%를 밑거름 (2024년 8월 30일)으로 시비하였다. 나머지 질소와 칼륨은 15일 간격으로 2회 나누어 (2024년 9월 26일, 2024년 10월 11일) 배추 포기로부터 약 15 cm 떨어진 지점에 웃거름으로 시비하였다. 엽면시비는 엽면시비용 천연암석분말을 제품 권장사용법에 따라 500배로 희석하여 2024년 9월 20일부터 1주 간격으로 총 4회 살포하였다. 배추는 비닐멀칭재배를 하였으며 재배 관리는 농촌진흥청 배추 표준관리법에 준하여 관수하고, 병해충 방제를 위해 살균제와 살충제를 권장 사용법에 따라 필요시 살포하였다.
Table 1
Soil physicochemical properties of each treatment before the experiment. Control, chemical fertilizer; NRP-K, natural rock powder (standard dose); NRP-K2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application.
|
Soil texture |
pH (1:5) |
EC (dS m-1) |
SOM2 (g kg-1) |
Avail.P2O5 (mg kg-1) |
Exch. cations3 (cmolc kg-1) | |||
| Ca | K | Mg | ||||||
| Control |
Sandy loam |
7.58 (0)1 |
0.58 (0.008) |
31.5 (4.6) |
539.7 (14.4) |
11.24 (0.24) |
1.05 (0.01) |
1.53 (0.04) |
| NRP-K |
7.61 (0.01) |
0.62 (0.006) |
33.1 (2.6) |
608.6 (8.3) |
12.05 (0.17) |
1.17 (0.02) |
1.72 (0.04) | |
| NRP-K2 |
7.46 (0.01) |
0.54 (0.003) |
27.2 (4.1) |
572.9 (6.4) |
10.50 (0.19) |
0.97 (0.02) |
1.45 (0.03) | |
| NRP-MP |
7.49 (0) |
0.61 (0.002) |
24.4 (3.1) |
577.8 (7.5) |
10.69 (0.19) |
0.99 (0.01) |
1.51 (0.01) | |
| NRP-FA |
7.61 (0.02) |
0.69 (0.023) |
34.3 (7.6) |
638.5 (3.2) |
12.33 (0.29) |
1.35 (0.05) |
1.88 (0.08) | |
천연암석분말의 화학성
천연암석분말의 이화학적 특성, 양분 공급 가능성 및 안전성을 평가하기 위하여 pH와 전기전도도 (electrical conductivity, EC), 무기성분 (K, Ca, Si, Mg, B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn) 및 중금속 총함량 (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn)을 분석하였다. 특히 광물질 기반 자재는 총 양분 함량보다 작물이 이용 가능한 형태의 양분 함량이 중요하므로 수용성 무기성분 (water-soluble mineral nutrients, WSN)과 구용성 무기성분 (citrate-soluble mineral nutrients, CSN)을 분석하였다. 모든 분석은 2 mm 체에 걸러 전처리한 시료를 사용하였다. 천연암석분말의 pH와 EC는 시료와 증류수를 1:5 (w:v) 비율로 혼합한 후 1시간 동안 진탕하여 각각 pH meter (S210, Mettler-Toledo, Switzerland)와 EC meter (S230, Mettler-Toledo, Switzerland)로 측정하였다. 천연암석분말의 무기성분은 ｢비료관리법 시행규칙｣의 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준에 준하여 분석하였다 (RDA, 2025). 수용성 무기성분은 시료 1 g에 증류수를 가하고 막자로 마쇄하여 500 mL 용량플라스크에 넣어 30분간 수평 진탕하였다. 이후 증류수로 정용하고 주사기 필터 (<0.45 µm)로 여과하여 유도결합 플라즈마 발광분광분석기 (ICP-OES; Avio 200, PerkinElmer, USA)로 측정하였다. 구용성 무기성분은 전처리한 시료 1 g에 2% 구연산 용액 150 mL을 가하여 30분간 수평 진탕하였다. 이후 100 mL의 증류수를 추가한 뒤 주사기 필터 (<0.45 µm)로 여과하여 ICP-OES로 측정하였다. 중금속 총함량은 전처리한 시료를 막자로 분쇄한 후, 시료 2 g에 왕수 (aqua regia) 9 mL을 가하여 160°C 흑연블럭분해기 (OD-98-001, ODLAB, Korea)에서 3시간 동안 완전 분해하였다. 이후 분해액을 50 mL 용량플라스크에 정용하고 주사기 필터 (<0.45 µm)로 여과하여 ICP-OES로 측정하였다. 분해과정의 정확도 검증을 위하여 표준시료 (BAM- U112a, Certified Reference Material, BAM, Germany)와 공시료 (blank)를 함께 분석하였으며, 회수율은 80 - 120% 범위로 확인하였다.
배추 시료 채취 및 분석
배추의 생육조사는 수확 시기에 각 처리구에서 무작위로 선정한 10주의 배추를 수확하여 외엽을 제거한 후 생체중, 결구폭 및 결구장을 측정하였다. 또한 생육조사에 사용한 배추 시료 중 처리구 당 3주를 선정하여 식물체 분석에 사용하였다. 분석용 식물체는 증류수로 세척한 후 물기를 제거하고, 외부 및 내부 잎의 비율을 반영하여 식물체 전체를 대표할 수 있도록 4등분한 뒤 일부를 취하여 60°C에서 완전히 건조한 후 분쇄하여 사용하였다. 식물체 내 무기성분 (K, Ca) 함량은 전처리한 식물체 시료 1 g에 60% 질산 9 mL를 가한 후 160°C 흑연블럭분해기에서 15시간 동안 완전 분해하였다. 이후 분해액을 50 mL 용량플라스크에 정용하고 주사기 필터 (<0.45 µm)로 여과하여 ICP-OES로 측정하였다. 분해 과정의 정확도 검증을 위하여 표준시료 (1573a Tomato Leaves, National Institute of Standards and Technology)와 공시료 (blank)를 함께 분석하였으며, 회수율은 80 - 120% 범위로 확인하였다.
시험 전 ‧ 후 토양 시료 채취 및 분석
토양 시료는 재배시험 전 ‧ 후 각각 채취하였다. 각 처리구의 표토 (0 - 15 cm)는 오거 (auger)를 이용하여 3지점에서 채취한 후 균일하게 혼합하여 대표 시료로 사용하였으며, 모든 분석은 3반복으로 수행하였다. 채취한 토양 시료는 60°C에서 건조한 후 2 mm 체를 통과시켜 전처리하였다. 토양 pH와 EC는 전처리한 시료와 증류수를 1:5 (w:v) 비율로 혼합하여 1시간 동안 진탕한 후 각각 pH meter와 EC meter로 측정하였다. 토양 유기물 (soil organic matter, SOM) 분석은 전처리한 시료를 추가로 분쇄한 후 0.5 mm 체를 통과시켜 조제하였다. 조제한 시료는 주석 캡슐에 칭량하여 원소분석기 (FlashSmart™, Thermo Fisher Scientific, Milan, Italy)로 총탄소 (%)를 측정하였다. 측정된 총탄소는 CN 분석기 측정값을 Tyurin법 기준으로 환산하기 위한 회귀계수 0.8234, 유기탄소를 유기물로 환산하기 위한 Van Bemmelen factor 1.724 및 단위 환산계수 10을 적용하여 토양 유기물 함량으로 환산하였다 (RDA, 2020). 유효인산 (available phosphorus, Avail. P2O5)은 전처리한 시료를 Lancaster법으로 추출 및 발색시킨 후 자외선-가시광선 분광광도계 (UV/Vis spectrophotometer; SPECORD 200 Plus, Analytik Jena GmbH, Jena, Germany)로 측정하였다. 교환성 양이온 (K, Ca)은 전처리한 토양 시료 2.5 g에 1 M NH4OAc 25 mL를 가하여 1시간 동안 진탕한 후 주사기 필터 (<0.45 µm)로 여과하고 ICP-OES로 측정하였다.
데이터 분석
모든 통계 분석은 R 프로그램 (version 4.1.2; R Core Team)을 이용하여 수행하였다. 처리구 간 차이는 일원분산분석 (one-way analysis of variance, one-way ANOVA)으로 검정하였으며, 처리구 평균 간 비교는 Tukey의 다중비교 검정 (Tukey’s honestly significant difference test)을 이용하여 유의수준 5% (p < 0.05)에서 실시하였다. 재배시험 전 ‧ 후 토양 화학성 변화는 대응표본 t-검정 (paired t-test)를 이용하여 유의수준 5% (p < 0.05)에서 분석하였다.
Results and Discussion
천연암석분말의 화학성
천연암석분말의 pH는 4.56으로 산성 범위였으며, EC는 0.81 dS m-1이었다 (Table 2). 무기성분 분석 결과 칼슘 함량은 수용성 및 구용성 형태에서 각각 96.7 및 287.7 mg kg-1으로 분석된 무기성분 중 가장 높게 나타났으며, 구용성 칼륨은 검출한계 이하 수준으로 확인되었다. 이는 천연암석분말의 칼륨이 광물의 결정구조 내에 존재하여 용출 속도가 느리고, 풍화 과정을 거쳐 서서히 방출되기 때문으로 판단된다 (Ramos et al., 2022). 천연암석분말의 중금속 총함량은 국내에는 광물질 비료에 대한 별도의 기준이 마련되어 있지 않아 비료공정규격 중 부숙유기질비료 기준 및 유기질비료 기준과 비교하였다 (RDA, 2017). 분석 결과, 천연암석분말의 중금속 총함량은 비교 기준으로 적용한 부숙유기질비료 및 유기질비료의 최대 허용기준 이하로 나타나 중금속 함량 측면에서 농업적 활용 가능성이 있는 것으로 판단되었다 (Table 3).
Table 2
Chemical properties and water-soluble (WSN) and citrate-soluble (CSN) mineral nutrient concentrations of natural rock powder fertilizer.
|
pH (1:5) |
EC (dS m-1) |
K (mg kg-1 ) |
Ca (mg kg-1 ) |
Si (mg kg-1 ) |
Mg (mg kg-1 ) |
B (mg kg-1 ) |
Cu (mg kg-1 ) |
Fe (mg kg-1 ) |
Mn (mg kg-1 ) |
Mo (mg kg-1 ) |
Zn (mg kg-1 ) | |
|
4.56 (0.02)1 |
0.81 (0.08) | - | ||||||||||
| WSN | - | - |
29.6 (7.8) |
96.7 (1.8) |
1.7 (0.6) | ND |
8.4 (2.9) |
1.3 (0.2) | ND |
5.2 (0.8) |
8.7 (9.0) |
2.0 (1.1) |
| CSN | - | - | ND2 |
287.7 (88.7) | ND | ND |
9.8 (1.0) |
3.3 (0.1) |
20.2 (1.6) |
8.3 (0.5) |
6.7 (0.2) |
3.6 (0.9) |
Table 3
Concentrations of heavy metal (loid)s in natural rock powder fertilizer and comparison with Korean fertilizer standards.
|
As (mg kg-1) |
Cd (mg kg-1) |
Cr (mg kg-1) |
Cu (mg kg-1) |
Pb (mg kg-1) |
Ni (mg kg-1) |
Zn (mg kg-1) | |
| NRP |
6.6 (1.1)1 |
0.2 (0.03) |
24.9 (2.2) |
26.1 (4.0) |
13.3 (1.1) |
2.4 (0.2) |
22.7 (0.6) |
| CF standard2 | 45 | 5 | 200 | 360 | 130 | 45 | 900 |
| OF standard3 | 20 | 2 | 90 | 120 | 50 | 20 | 400 |
처리구간 배추 생육 비교
대조구와 NRP-K의 배추 생체중은 각각 4.03 및 4.05 kg plant-1, 결구폭은 각각 17.9 및 17.2 cm, 결구장은 각각 30.6 및 29.4 cm로 나타났으며, 모든 생육 지표에서 두 처리구 간 유의한 차이는 나타나지 않았다 (Fig. 1). 시험 전 토양의 교환성 칼륨 함량은 비교적 높은 수준이었으므로 (Table 1), 토양에 존재하던 칼륨이 배추 생육에 미친 영향을 고려하여 본 결과를 해석할 필요가 있다. 그럼에도 동일한 칼륨 시비기준으로 천연암석분말 비료와 무기질비료를 처리한 조건에서 두 처리구 간 배추 생육에 유의한 차이가 나타나지 않았다는 점은, 본 시험조건에서 천연암석분말 비료 처리 시 무기질비료와 유사한 수준의 배추 생육이 유지되었음을 보여준다. 한편, 천연암석분말 비료를 시비한 4개 처리구 간에도 배추 생육에 유의한 차이는 나타나지 않았다.
Fig. 1
Fresh weight, head length, and head width of Chinese cabbage as affected by different fertilizer treatments. Values are means ± standard deviation (n = 10). Different letters indicate significant differences according to Tukey’s HSD test (p < 0.05). Control, chemical fertilizer; NRP-K, natural rock powder (standard dose); NRP-K2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application.
배추 내 무기성분 (K, Ca) 함량
배추 내 칼륨, 칼슘 함량은 Fig. 2에 나타냈다. 배추 내 칼륨 함량은 대조구와 NRP-K에서 각각 17.5 및 22.8 g kg-1으로 나타났으며, 모든 처리구 간 유의한 차이는 나타나지 않았다 (Fig. 2). 앞서 언급한 시험 전 토양의 칼륨 수준을 고려할 필요가 있으나, NRP-K에서 무기질비료 처리구와 유사한 식물체 칼륨 함량이 유지되었다. Manning et al. (2017)은 칼륨장석을 함유한 암석을 이용한 재배시험에서 식물이 광물로부터 유래한 칼륨을 흡수하여 이용할 수 있음을 보고하였다. 본 연구에서 NRP-K 처리 시 무기질비료 처리구와 유사한 식물체 칼륨 함량이 나타난 결과는 이러한 선행연구와 함께 칼륨장석 기반 천연암석분말의 칼륨 공급원으로서의 활용 가능성을 보여준다. NRP-FA는 배추 내 칼륨 함량에서 다른 처리구에 비해 표준편차가 상대적으로 작아 개체 간 차이가 적은 경향을 보였다. 이는 엽면을 통해 양분을 직접 공급함으로써 토양의 칼륨 고정 및 용탈에 따른 영향을 줄여 처리구 내 개체 간 편차가 감소하였기 때문으로 판단된다 (Fageria et al., 2009). 따라서 천연암석분말 비료의 엽면시비는 칼륨 공급을 보완하기 위한 시용방법으로 활용될 가능성을 보여주었다.
천연암석분말 비료의 수용성 및 구용성 무기성분 분석에서 칼슘이 검출되었으며 (Table 2), 배추 내 칼슘 함량은 NRP-K2와 NRP-FA에서 각각 17.9 및 18.0 g kg-1으로 나타나 대조구 (14.5 g kg-1)보다 각각 23.3% 및 24% 증가하였으며, 통계적으로 유의하게 높았다 (p < 0.05). 시험 전 토양의 교환성 칼슘 함량이 비교적 높은 수준이었던 점을 고려하면 천연암석분말 비료의 직접적인 칼슘 공급효과를 구분하는 데에는 추가적인 검토가 필요하지만, NRP-K2와 NRP-FA에서 나타난 식물체 칼슘 함량 증가는 천연암석분말 비료가 칼륨 이외의 양분 공급에도 기여할 가능성을 보여준다.
Fig. 2
Potassium (K) and calcium (Ca) concentrations in dried Chinese cabbage tissues as affected by different fertilizer treatments. Values are means ± standard deviation (n = 3). Different letters indicate significant differences according to Tukey’s HSD test (p < 0.05). Control, chemical fertilizer; NRP-K, natural rock powder (standard dose); NRP-K2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application.
시험 전 ‧ 후 토양 화학성 변화 비교
시험 전 ‧ 후 토양 화학성 변화는 Fig. 3에 나타냈다. 토양 pH는 NRP-K를 제외한 모든 처리구에서 재배 후 유의하게 증가하였으나 (p < 0.05), 처리구별 변화량은 0.1 - 0.5 pH unit으로 크지 않았다. 토양 EC는 대조구와 NRP-MP에서 유의하게 증가하였으나 (p < 0.05), 모두 염류집적 우려 기준 (2 dS m-1) 이하 수준으로 확인되었다. 토양 유기물 함량은 시험 전 ‧ 후 간에 유의한 변화가 나타나지 않았으며, 처리에 따른 일정한 경향도 보이지 않았다.
토양 교환성 칼륨은 NRP-FA를 제외한 모든 처리구에서 시험 후 6.7 - 28.7% 감소하였으며, 그 변화는 통계적으로 유의하였다 (p < 0.05). 이는 재배 기간 동안 토양 내 칼륨이 작물 생육 과정에서 일부 이용되었기 때문으로 판단된다. 또한 칼륨을 2배량으로 처리한 NRP-K2에서 토양 교환성 칼륨이 다른 처리구와 유사한 수준으로 감소한 것은 천연암석분말의 낮은 칼륨 용출 특성이 반영된 결과로 판단된다. 토양 교환성 칼슘은 모든 처리구에서 시험 후 유의한 변화가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 천연암석분말 비료의 단기 시용이 재배 후 토양 pH, EC 및 교환성 칼슘에 뚜렷한 부정적 변화를 유발하지 않았음을 보여주며, 칼륨장석에서 유래한 칼륨의 토양 내 거동과 장기적인 공급 특성을 평가하기 위해서는 연용시험이 필요함을 시사한다.
Fig. 3
Changes in soil chemical properties before and after cultivation as affected by different fertilizer treatments. Values are means ± standard deviation (n = 3). Significant differences were indicated by *(p < 0.05, t-test), and non-significant results were marked as ns. Control, chemical fertilizer; NRP-K, natural rock powder (standard dose); NRP-K2, natural rock powder (double dose); NRP-MP, natural rock powder micro-particles; NRP-FA, natural rock powder with foliar application.
Conclusions
본 연구에서는 천연암석분말 비료의 칼륨 공급원으로서의 활용 가능성을 무기질비료와 비교하여 평가하였다. 천연암석분말 비료 처리 시 배추의 생육과 칼륨 영양이 무기질비료 처리구와 유사한 수준으로 유지되었으며, 일부 처리에서는 식물체 칼슘 함량의 증가도 확인되었다. 따라서 천연암석분말 비료는 친환경농업에서 활용 가능한 광물질 기반 칼륨 공급원으로서의 가능성을 가진 것으로 판단된다. 다만 본 연구의 시험 전 토양이 비교적 높은 칼륨 함량을 가지고 있었고 단작기 조건에서 수행되었다는 점을 고려하여, 향후 칼륨 함량이 낮은 토양 및 다양한 작물을 대상으로 천연암석분말의 칼륨 공급효과를 검증하고, 장기 연용에 따른 양분 공급 특성과 토양 화학성 변화를 평가할 필요가 있다.
