인이란 반응성이 풍부한 고체의 비금속원소. 제V족의 위에서 두번째의 원소임.
전자배치는 [Ne]3s2e3p이며 질소와 형식적으로는 같은 구조. 반응성은 질소보다 훨씬 크고 천연에 유리형태로는 존재하지 않음.
지구상에는 널리 분포되고 있으나, 경제적으로 가치있는 자원으로는 인광과 인회석. 인산 비료의 3요소중 하나로서 농작물에 영양 성분이며, 수질오염원이 되기도 함.
<인광석 분말의 효과와 사용방법> 현재 유통되고 있는 인산질 단비로는 과석, 용성인비 및 용과린등이며 이들 인산질비료는 인광석을 산처리 또는 열처리하여 제조하므로 3요소 비료중 가격이 가장 비싸다. 인산질 비료의 원료는 인광석으로 주성분으로 인성과 칼슘을 함유하고 기타 불소, 수산기 및 탄산기(CO3)와 결합한 광물로서 쉽게 작물이 이용할수 없는 난용성 인산이다. 그러나 인광석은 작물이 이용할수 있는 구용성 인산성분을 얼마간 함유하고 있을 뿐아니라 토양에서 난용성 인산성분이 가용화되어 작물에 이용되는 가용성 성분으로 분해용출되므로 오래전부터 여러나라에서는 인광석의 직접 시용에 대하여 많은 관심을 가져왔다. 대부분의 국가에서는 인광석 분말을 비료로서 간주하고 있지 않으며 세계 소비량 역시 정확하게 잡을수 없으나 FAO(1976) 통계에 의하면 인산성분으로 1.2백만톤정도로 전체 인산질비료의 약 5%을 차지하는 양이다. 이중 소련이 70% 이상을 점유하는 것으로 나타났다. 직접 시용하는 인광석분말의 장점은 가격이 저렴하다는 것이다. 가공비용이 적어 중과석에 비해 1/2가격에 불과하고 비료원료로 사용할 수 없는 저품위 인광석을 사용할 수 있다. 또한 석회가 다량함유되어 산성토양에 석회원으로서 활용이 가능하다. 인광석 분말은 산성토양(PH 6.0이하)에서 특히 효과적이며 난지와 토양수분이 충분한 토양에서 생육기간이 긴 작물에 더 효과적이어서 잔효를 기대할수가 있다. 이와같은 효과는 인광석의 품위, 토양종류, 시용방법, 입도등에 따라 다르게 나타나게 된다. 수도에 대한 인광석 분말의 효과는 토양 유효인산 함량이 낮은(18ppm) 식양토에서 인산성분을 구용성 인산함량 (인광석분말 시용량은 인산 단비의 약 3배)으로 10,15,20,25,30㎏/10a를 시용한 결과 수도수량은 시용당년에는 인산단비구인 용과린구가 인광석 분말구에 비하여 높았으나 2년간 잔효기간동안에는 인광석분말구에서 높았다. 한편 인산함량이 높은 답토양(279ppm)에서 인산성분을 전인산함량(인광석분말 시용량은 인산단비 시용량과 같으나 인산성분함량은 약 1/3에해당)으로 시용한 결과 수량은 인광석 10㎏/10a와 과석 10㎏/10a가 대등하였으며 인광석에서 실제 작물에 이용될수 있는 구용성 인산함량은 전인산함량의 30%내외가 된다. 인광석 20㎏ 및 30kg/10a에서도 증수되었으므로 인광석 분말의 수도에 대한 효과를 인정할 수 있다. 또한 대두에 대한 비료시험에서 인산을 구용성 인산함량으로 과석을(10㎏/10a)대조구로 인광석분말 10㎏, 20㎏을 연용구로 40㎏, 60㎏을 잔효구로 하여 비효를 검토한 결과 대두 종실중은 초년도에는 과석구에 비해 인광석분말 다량시용구(40,60㎏)에서 높았으며 2년차에는 인광석 분말 연용구(10㎏)와 다량시용구 모두에서 효과가 인정되어 인광석분말은 비효가 늦게 장기적으로 나타남을 확인할 수 있었다. 수도 및 대두재배 시험에 공시한 인광석 분말의 입도는 60MESH를 통과한 것으로 인산질비료 공장의 분쇄기로 분쇄한 것이다. 인산 및 인 산질비료를 제조하기 위해서는 인광석을 200MESH로 분쇄하게 되므로 인광석분말입도는 200MESH까지 실용화 될수 있다. 그러나 입도가 가늘경우 시용상 문제가 있어 시험에 공시한 인광석분말 입도는 다소 굵은 입자를 사용하였다. 시용량은 작물별 표준시비량에 맞추어 전량기비로 시용하였다. 인광석분말은 신개간지와 같이 PH가 낮고 인산성분이 부족한 곳에서 대량시용으로 PH교정 및 인산성분의 지속적 공급으로 토양비옥도를 조기개선시킬수 있는 인산물질로 생각되며 수도에서는 인산함량이 높은 곳이나 PH가 낮은 곳에서 효과가 기대된다. 2). 인산의 영양장애대책 < 응급대책> 인산결핍이 보이면 제1인산칼리 또는 제1인산칼슘 0.3～0.5%액을 엽면살포하는 것이 가장 신속한 응급수단이 된다. 또 인산비료를 시용하는 것도 빠른 효과를 볼 수 있는 방법이 된다. 밭토양에서는 인산이 토양에 직접 접촉하면 Fe이나 Al 등과 결합해서 불용성으로 되므로 퇴구비나 부식을 주로 한 토양개량제에 인산질비료를 섞어서 작물의 뿌리 가까운 곳에 줄뿌림 시용한다. 또 토양중에 인산이 있어도 Mg가 부족하면 인산의 흡수가 나쁜 경우가 많다. 그러므로 인산을 추비할 때에는 그 토양에 Mg가 결핍하지 않은가를 조사해서 적으면 Mg 10～30kg/10a을 인산과 동시에 시용한다. < 근본적 대책> 인산을 계획적으로 시용하는 것이 매우 중요하다. 인산이 부족하면 벼의 분얼정지와 등숙불량, 포도의 착색 및 착과불량, 당도저하로 품질이 나빠진다. 시비할 때에는 적절한 시기에 적당량의 인산이 흡수되도록 신중히 실시해야 한다. 양파 등과 같이 인산의 흡수력이 약한 작물에서는 뿌리에 인산이 들어가는 시비법을 고려한다. 추운시기에 생육하는 작물은 인산의 흡수가 나쁘므로 시용량을 증가시키는 등의 주의가 필요하다. 산성토양은 근본적인 개량이 필요하다. 토양이 산성이면 인산이 불용성으로 되어서 인산이 있어도 흡수되지 않는다. 따라서 작물에 적당한 토양반응이 되도록 하는 것이 인산의 비효를 높이는 근본적인 방법이다. 토양중에 적당량의 Ca나 Mg이 있으면 Fe이나 Al이 인산과 결합하기 어렵게 되므로 인산의 흡수를 좋게 한다. 퇴구비를 시용하는 것이 좋다. 퇴구비를 시용하면 인산이 직접토양과 접촉하지 않게 해서 토양에 의한 인산고정을 적게 하고 뿌리를 건전하게 해서 인산의 흡수가 잘된다. 인산의 흡수 및 체내이동을 도와 주는 요소에는 마그네슘이 가장 현저하고 그외 Si, Ca, 질소도 약간 돕는 작용을 한다. 그러나 K, Fe, Zn, Cu 등은 인산흡수를 나쁘게 하는 요소들이다. 인산 결핍증 증 상 인산은 식물체 내의 에너지 대사에 관여하는 요소로서 급격하게 결핍되면 가장 활발하게 세포가 활약하고 있는 생장점 부위의 생육이 억제된다. 그러나 작물체 내에서의 이동성은 질소, 칼리, 마그네슘 등과 같이 높다. 그러므로 구엽에 인산이 필요에 따라 새로 나온 잎으로 이동하여 만성적인 증상은 구엽에서 나타나게 된다. 인산의 결핍에 따른 증상은 3가지로 특징지을 수 있는데 그 중 하나는 질소 결핍처럼 하위엽부터 황화한다. 그러나 질소 결핍과는 조금 다르며 황화 후에 곧바로 고사하게 된다. 둘째는 엽색인데 딸기, 피망, 고추, 가지 등은 광택이 적은 농록색으로 되고 토마토나 양배추 등은 적자색을 나타낸다. 셋째의 특징은 과실의 성숙이 지연되는 것이다. 인산은 일반적으로 실비(實肥)라고 불리우는 것과 같이 화아 분화를 촉진시키고 과실 비대에 관여한다. 인산 결핍증의 특징의 하나로서 잎의 적자색화에 대한 것을 좀더 살펴보면 다음과 같다. 황화는 잎에 존재하는 엽록소가 분해, 소실되고 황색의 색소인 카로티노이드만 남아 노랗게 보이는 현상이다. 인산 결핍은 채소에 따라 적자색, 암자색 등이 되는데 이것은 당의 이동, 대사에 직접 관여하는 인산이 부족하기 때문에 잎속에 당류가 축적되어 안토시아니딘이라는 유기화합물과 당과의 결합물인 안토시아닌이 침적하기 때문이다. 단풍이나 진달래 등의 잎이 붉게 물드는 것도 낙엽전에 엽병의 기부에 이층이 생기기 때문에 당류의 이동이 방해됨에 따라 잎에 축적되어 안토시안 색소가 생성되기 때문인 것이다. 안토시아닌의 색은 색소 배당체의 아그리콘(안토시아니딘)이나 당의 종류, 결합 방식에 따라 적색, 청색, 자색을 나타낸다. 채소의 종류나 품종에 따라 안토시아니딘의 함유율 등이 다르므로 그들이 나타내는 색도, 색조가 다르다. 그러나 안토시아닌의 생성은 광조건의 영향을 받을 뿐만 아니라 저온이나 질소 결핍, 유황 결핍에 의해서도 생성이 촉진되기 때문에 진단에 주의를 요한다. 양배추의 경우 인산이 부족하면 생육이 저해되며 잎의 크기도 적고 개장성으로 된다. 또한 하부엽이 마그네슘 결핍과 유사한 황화 증상을 보인다. 원 인 인산을 시용해도 채소에 효과를 별로 주지 못하는 토양이 있다. 그것은 화산회 토양과 산성 토양인데 인산은 이들 토양에 함유된 가용성 알미늄과 쉽게 결합하여 난용성의 화합물을 형성하기 때문이다. 인산은 질소, 칼리와는 달리 토양에 고정되기 쉽고 전술한 알미늄 외에 철, 칼슘 등과도 화합물을 형성한다. 인산은 제1인산 칼슘(과린산 석회)의 형태가 일반적이지만 토양에 접촉하게 되면 쉽게 인산제2철, 제2인산칼슘, 제3인산칼슘이 된다. 인산과 칼슘과의 화합물은 중성 부근에서는 채소의 뿌리 또는 토양 미생물의 호흡 작용 때문에 생기는 탄산가스에 의해 원래의 제1인산칼슘으로 변해 용해되지만 인산알미늄, 인산 제2철은 난용성으로 채소에는 이용되지 않는다. 한편 토양중에 가용성 인산이 존재해도 채소에 흡수되지 않는 경우가 있다. 그 원인의 하나가 저온으로서 인산의 흡수에는 특히 에너지가 필요하며 저온에서는 뿌리의 활성이 낮아 인산 흡수력이 현저히 저하한다. 저온으로 인해 흡수량이 저하되는 요소로 칼리 등도 있으나 인산이 가장 영향을 많이 받는다. 또 하나는 뿌리가 얼마나 넓게 퍼져 있느냐에 달려 있다. 질산태 질소나 칼슘 등은 물의 움직임과 같이 이동하지만 인산은 토양속에서의 이행은 거의 없다. 따라서 어린 식물에서는 뿌리가 적기 때문에 시비된 인산과 접하는 양도 적어 인산 부족이 되기 쉽다. 작물에 의한 양분 흡수량은 다음 3가지의 인자로 설명될 수 있다. 즉 잎에서의 증산에 따른 수분장력 차에서 발생하는 토양에서 뿌리로의 이동, 뿌리 주변에서의 양분농도 저하로 생기는 농도 구배에 의한 확산, 작물의 생육에 따른 뿌리 발달을 들 수 있다. 이 3가지 중에서 작물의 인산 흡수의 이행이나 확산의 역할은 적으며 뿌리 발달이 큰 역할을 한다. 대 책 엽면살포는 제2인산가리 또는 제1인산칼슘의 0.3～0.5%액이 일반적으로 사용되는 방법이다. 인산 결핍에는 토양 산도의 중화나 유기물의 시용도 효과가 있다. 토양이 산성이면 시비된 인산이 심하게 고정된다. 유기물 시용은 토양의 물리성을 개선하여 채소의 뿌리 발달을 원활케 하는 것과 시비된 인산이 토양에 흡착되는 것을 어느 정도 막아 주는 효과가 있다. 일부 신 개간지에서는 활성 알미늄이 많아 인산을 고정하는 것이 높기 때문에 인산의 다량 시용 효과가 크며 다량을 시용하지 않을 바에는 전층에 시용하지 말고 부분적으로 작물 가까이에 시용하는 것도 효과적이다. 아울러 시비 시기도 중요한데 작물이 20%정도 생육하였을 때 그 채소의 전체 인산 흡수량의 약 50%는 이미 흡수되어 있으므로 인산은 육묘기에 시비하며 본포에서는 주로 기비로 시용한다. 잠재적인 인산 결핍증의 작물에 인산을 다량 시용하면 생육이 왕성해지며 증수된다. 특히 인산 시비의 효과가 좋은 채소로는 양배추, 토마토, 상치, 양파, 파 등이 있으며 인산의 효과가 적은 채소로서는 무, 순무, 수박 등이 있다. 같은 십자화과 채소에서도 양배추와 무는 인산시비 효과가 다른 것처럼 과에 의한 분류보다는 일반적으로 여름에서 겨울에 걸쳐 재배되는 채소 그리고 근채류 보다는 엽채류는 인산의 시비 효과가 높다. 인산 결핍증과 과잉증 결핍증 인산은 식물체내에서 이행이 잘되기 때문에 인산이 결핍되면 인산성분은 신엽으로 먼저 이행되기 때문에 증상은 묵은 잎에서부터 나타난다. 결핍증상은 엽맥에 적자색으로 나타나고, 엽이 작아지고 생장이 억제되며 하위엽에서 황화현상이 나타나고 엽이 고사한다. 숙전화 밭 토양중에는 충분한 인산성분이 들어 있어서 결핍증상은 잘 나타나 지는 않으나, 토양중이나 식물체내에서 알미늄이나 철, 아연, 칼슘 등의 양이온과 결합해서 난용성 화합물을 형성하여 결핍증상을 나타내기도 한다. 인산성분은 화아분화를 촉진하기도 하고 과실비대에 관여하고 있어서 결핍되면 과실의 생육이 늦어지고 결핍이 심해지면 불임이 되기도 한다. 과잉증 인산과잉에 의해 장해는 잘 나타나지는 않는다. 방지대책 인산의 결핍이 보이면 제1인산칼리 또는 제1인산칼슘 0.3~0.5%액을 엽면살포하는 것이 가장 신속한 응급수단이다. 또 인산비료를 시용하는 것도 빠른 효과를 볼 수 있는 방법이다. 밭 토양에서는 인산이 토양에 직접 접촉하면 철이나 알미늄 등과 결합해서 불용성이 되므로 퇴구비나 부식을 주로 한 토양개량제에 인산질 비료를 섞어서 작물에 가까운 곳에 줄뿌림 시용한다. 또 토양중에는 인산이 있어도 마그네슘이 부족하면 인산의 흡수가 나쁜 경우가 많다. 그러므로 인산을 웃거름으로 줄 때에는 토양에 마그네슘이 부족하지 않도록 하고 부족하면 마그네슘을 10~30kg/10a을 인산질 비료와 동시에 살포해준다.
