잔디가 자라는 기반인 토양 내 질소(N; nitrogen)는 식물 생육에 필수 요소다. 반면 질소가 과하면 성숙이 늦춰지고, 과도한 생장과 함께 연약하고 병충해에 취약한 조직을 갖게 된다.
또 추가적인 질소 비료는 비용이 들고, 손실된 질소는 환경을 해롭게 할 수 있다. 특히 한지형 잔디의 연중 균형 잡힌 생장과 최적 품질을 유지하기 위한 적절한 분배가 중요하다.
일반적으로 토양 내 질소는 유기태질소와 무기태질소로 구분된다. 이 중 실제로 식물이 흡수해 이용할 수 있는 질소는 무기태질소이며 그 양은 매우 적다. 이들 무기태질소에는 대표적으로 질산(NO3-)과 암모늄이온(NH4+) 등이 있다.
자연 상태에서 질소순환은 질소고정, 무기화과정(mineralization), 질산화작용을 통해 식물이 이용 가능한 질소가 증가되고, 탈질(Denitrification)과 휘산(volatilization), 고정(immobilization), 그리고 용탈(leaching)에 의해 질소가 고정이 되거나 뿌리 영역에서 손실된다.
이러한 질소순환 과정 중 토양 내 미생물을 이용해 식물이 유기물을 흡수 가능해 지도록 변환시켜주는 과정인 무기화작용은 퇴비 또는 토양에 상주(대취 등)하고 있는 유기물로부터 유기질소를 분해해 암모니아(NH3)로 변환 후 다시 암모늄이온으로 만드는 과정이다.
이러한 생물학적 과정에 의한 무기화작용으로 생성되는 질소량은 토양 온도와 습도 그리고 토양 내 산소의 총량(통기)과 실제 무기화작용이 일어나는 속도와 밀접한 관계가 있다. 진정한 무기화작용은 따뜻하고(20~35℃), 공기가 잘 통하는 습한 토양에서 잘 일어난다.
자연 상태에서 상당량 유기물이 존재하는 경우 무기화과정을 통해 잔디가 이용가능한 질소가 일정량 생성이 되는 것은 분명하다.
한지형 잔디 봄철 과다시비는 뜻하지 않은 고온 및 과습 등의 기상요인과 토양 내 유기물함량 정도에 따라서 과다 질소 상태가 될 우려가 있다.
특히 완효성 비료의 봄철 과다 살포가 토양 중 유기물로 부터의 질소 무기화과정과 겹쳤을 경우, 고온시기에 잔디에 부정적인 효과를 줄 확률이 더 높아진다.
골프장 토양 내 유기물에서 질소 방출량은 그린이 33PPM이고, 페어웨이에서 약 64PPM이라는 보고가 있다. 이는 그린보다 페어웨이에서 더 많은 유기물이 축적되고 있고, 그에 따른 질소 방출량 또한 더 많다는 것을 의미한다.
건강한 잔디는 질산과 암모늄이온의 균형이 상관이 있으며, 각각의 비율은 3:1 이상으로 균형을 맞춰주는 것이 좋다. 토양 중 암모늄 함량을 줄이기 위한 대처방법으로 유기태질소가 암모늄이온으로 변환되는 과정에 통기처리를 해주면 가속화가 된다.
즉 날씨가 더워지기 전 충분한 통기작업으로 토양 내 산소공급을 충분히 해준다면 질산화작용(Nitrification)을 촉진, 토양내 질산 축적에 도움 되지만, 암모늄이온이 치환 되어 질산이 생성되면 뿌리에서 흡수보다 주로 용탈돼 소실된다.
고온·다습기에 잔디가 연약해 지는 경우에는 Ca++와 K+ 이온의 충분한 사전 투입을 통해 무기태 질소질을 효율적으로 용탈시킬 필요가 있다. 또는 총 질소의 과도한 수준은 피하고, 토양의 과다한 유기물함량 집적을 피해야 한다.
과도한 질소시비 문제 해결을 위해 시비 후 질소를 서서히 방출하는 완효성 공법인 UMAXX 기술이 접목된 비료, 즉 HPG-N16, 엘리스페어15, 엘리스페어12와 같은 비료를 사용해 질소 사용을 안정화하고 효율성을 극대화하는 선택이 필요하다.
김동섭 종신물산 기술정보실장/농학박사
참고문헌
Cornell Univ. ext. 2005. Nitrogen Basics - The Nitrogen cycle. Woods, M. 2018. Nitrogen, rain, and starting point estimates. Gelernter, W. and Stowell, L.J. 2001. Nitrogen in turfgrass health and stress. PACE insight
