필요한 유기물질을 직접 만드는 식물
단백질은 생명체를 구성하는 중요한 유기물질이다. 사람이나 동물은 자신이 살아가는 데 필요한 유기물질들을 직접 만들어내지 못하기 때문에 음식을 섭취하여 단백질을 공급받는다. 이와 다르게 식물은 필요한 유기물질을 독립적으로 만들어 살아간다. 식물은 토양 또는 공기로부터 원료를 흡수하여 필요한 유기물질을 만든다.
식물체에 꼭 필요한 질소의 보충
유기물질을 만들기 위해 필요한 원료들은 매우 다양하다. 그 중에서도 식물을 구성하는 단백질이나 핵산 등의 합성에 필요한 질소원자는 매우 중요하다. 보통 토양이나 공기에 존재하는 질소를 흡수한다. 그러나 식물의 생장에는 질소가 많이 필요하기 때문에 토양 중의 질소가 부족할 수 있다. 이렇게 토양이 질소를 충분히 공급하지 못할 경우에 화학적으로 만든 질소비료를 토양에 섞어준다. 1915년 암모니아합성법이 성공하면서 질소비료를 쉽게 만들 수 있게 되었다. 암모니아합성법은 여러 가지 기체가 혼합되어있는 공기로부터 질소를 분리하는 방법이다.
질소비료 사용의 한계
질소비료는 식물 생장에 도움을 주지만, 과다하게 사용하면 비정상적으로 비대생장을 하여 오히려 쉽게 죽으므로 주의해야 한다. 또 질소비료와 같은 화학비료를 많이 사용하면 토양이 산성화되고 수질오염을 일으키는 등 환경적 측면에서의 문제점도 안고 있다.
요소비료 [尿素肥料, urea fertilizer]
황안비료에 비하여 황산을 함유하지 않으므로 자원적으로나 시용(施用)상으로 유리하다. 요소는 (NH2)2CO로 표시되는 백색 결정으로 다소 흡수성이지만 시판품은 방습을 위하여 입상화시키고 있다. 시용되는 요소는 토양 속에서 미생물이 가진 효소 우레아제에 의하여 탄산암모늄으로 분해된다. 분해속도는 토양온도에 좌우되며, 10 ℃ 이하에서는 늦고, 30 ℃에서는 2~3일에 대부분이 암모니아가 된다. 토양에 따라서 다르고 사토(砂土)에서는 늦고, 점토질에서는 빠르다. 분해에 필요한 일수는 대략 겨울에 2∼3주일, 초봄에 10일 전후, 초여름에 2∼3 일, 한 여름에 1일 정도라고 생각해도 된다.
요소 그대로 토양에 흡수되기 어렵고, 분해한 후 암모니아는 잘 흡착 유지된다. 따라서 논 원비(元肥)로서는 관수 전에 시용하여 토양 속에서 충분히 분해하여 암모니아가 되고 나서 관수하는 것이 이상적이다. 분해된 탄산암모늄이 약알칼리성이기 때문에 토양반응을 알칼리성으로 기울게 하고, 질산 화성작용의 속도가 황산암모늄 ·염화암모늄에 비하여 빠른 경향을 보인다.
복합비료 [複合肥料, compound fertilizer]
공정규격에는 4종의 복합비료가 있다. 제1종 복합비료는 화성비료(化性肥料), 제2종 복합비료는 배합비료(配合肥料), 제3종은 유기질을 주축으로 한 복합비료이며, 제4종은 액제(液劑)·수화제(水和劑)·수용제(水溶劑)의 복합비료이다.
