『2015년도 쌀소득등보전직접직불제사업』

토양검정 및 엽분석 실시 계획

2015. 4.

서울특별시농업기술센터

2015년 쌀소득등보전직접직불제 토양검정 및 엽분석 실시 계획

	< 목 적 >
◈ 지속 가능한 토양환경 보전과 안전농산물 생산을 위한 농업인의 인식 전환 ◈ 토양검정을 통한 맞춤 농업과 토양관리처방서를 발급 효율적 시비로 농가 소득 증대에 기여

Ⅰ	토양검정 및 엽분석 기본계획

검정항목 : 2종(토양검정 및 엽분석)

관련근거 : 2015년 쌀소득등보전직불제 사업시행 지침서

토양검정(엽분석 포함) 계획

○ 계획점수 : 25점

시 도	’13 벼재배 면적(ha)	쌀소득등보전직접직불제(점)
		계	토양검정	엽분석
서 울	249	25	20	5

소요예산 : 160천원(재료비 - 국비 재배정)

검정항목 : 4종(유기물, 유효인산, 치환성칼륨, 엽 질소함량)

○ 토양검정은 일반 논토양 기본검정과 동일하게 실시

검정시기 : 수확직전 또는 수확직 후(10월 ~ 11월 상순)

○ 토양검정 : 수확직전 ~ 11월 상순

○ 엽 분 석 : 농촌진흥청의 생육기 엽분석 실시요령 적용

Ⅱ	쌀소득등보전직접직불사업 토양검정 체계

토양검정계획수립

1차년도 토양검정

적정기준함량 적합판단기준

단적합기준

예

아니오

(농업기술센터)

특별관리

2차년도

토양검정

적합판단기준

부적합

적 합

예

아니오

(시‧군‧구)

(농업기술센터)

(농가 등)

(시비추천)

보조금 지급

제재 조치

(수확직전～11월)

(시‧군‧구)

(농진청, 농업기술센터)

Ⅲ	쌀소득등보전직접지불제 토양검정

1. 토양검정 세부계획

가. 친환경농업 토양관리체계 구축과 연계

○ 기존 기본검정사업 등과 연계하여 시행하며, 토양검정 자료의 전      산화로 지속적인 관리체계 구축

○ 토양 양분함량에 따른 검정 시비량을 추천할 수 있도록 토양관리      프로그램 활용하여 양분관리 기술지원

2. 토양검정 실시(20점)

가.검정절차

조사대상지 선정	→	시료채취	→	건조․분쇄	→	평량	→	분석	→	처방

나. 검정기관 : 농업기술센터

다. 검정항목 : 유기물, 유효인산, 치환성칼륨 성분을 분석하여 적합․부적합 판단

라. 검정시기 : 쌀소득등보전직접직불제 : 수확직전 ～ 11월 상순

○ 검정대상 농지 : 쌀직불금 지급대상으로 등록된 농지

- 등록증 발급 완료 후 시장, 구청장으로부터 검정의뢰응 받은 농지(AgriX         시스템으로 전송)

- 시․군농업기술센터에서는 AgriX 시스템 입․출력 담당자 지정 운영

○ 토양검정 표본선정 및 시료채취

- “토양검정대상지 선정 및 분석법”에 의함.

- '13년도, '14년도 쌀소득직접지불사업 토양검정 부적합 판정을 받은 농업인       의 지급제한기간 농지의 지속관리

- 토양검정 표본선정시 과다 비료사용으로 도복된 논은 토양검정 대상에 포함

○ 생육기 엽분석 실시(쌀소득등보전직접직불제)

- 엽분석 방법 : “쌀소득등 보전직불제사업 엽분석방법” 적용 별도 붙임(참고2)

- 엽분석 결과 기준치 초과 필지는 1차년도 토양검정 대상에 포함하여 토양검정 실시

마. 토양검정 방법 : 농촌진흥청 표준분석법 적용

○ 유기물 : 튜린법

○ 유효인산 : 란카스타법

○ 치환성 칼륨 : 초산암모니움 추출법

3. 토양검정 결과 분석

○ 농지의 토양화학성분 기준 함량(농촌진흥청 표준분석법 결과적용)

(쌀소득등보전직불제)

구 분	유기물 함량 (g/㎏)	유효인산함량 (㎎/㎏)	치환성칼리함량 (cmol+/㎏)
일반 농지	11～40	170이하	0.5이하
간척지 농지	11～35	140이하	0.9이하
석회암지대 농지	11～50	170이하	0.5이하
특이산성 농지	20～50	170이하	0.5이하

○ 토양검정 적합여부 판단기준

- 농지의 토양화학성분 기준함량 범위내(1차년도 토양검사) : 적합

- 토양화학성분의 기준범위를 초과하여 벗어날 경우(2차년도 토양검정)

구 분	판 정
당년도 수확후 토양화학성분 < 전년도 수확후 토양화학성분	적 합
당년도 수확후 토양화학성분 ≥ 전년도 수확후 토양화학성분	부적합

- 토양화학성분의 기준범위를 미달하여 벗어날 경우(2차년도 토양검정)

구 분	판 정
당년도 수확후 토양화학성분 > 전년도 수확후 토양화학성분	적 합
당년도 수확후 토양화학성분 ≤ 전년도 수확후 토양화학성분	부적합

○ 토양검정 판정기준

- 1차년도 토양검정 결과 2개성분 이상이 “농지의 토양화학성분 기준함량”에 포함되지 않을 경우 해당농가에 대해서는 시비지도 특별관리 대상으로 선정함

- 2차년도 토양검정는 1차년도 검정결과 특별관리를 받은 해당필지를 검정대상으로 선정하여 토양검정 결과 2개성분 이상이 부적합 시 지급제한 기준 적용

○ 토양검정 결과 통지

- 농업기술센터소장은 1차년도 특별관리 및 2차년도 토양검정 결과를 12.15일까지 농촌진흥청에 보고하고, AgriX시스템에 입력 및 시․군․구청장에게 통보(보고양식 첨부)

* 통보시 검정결과를 1차년도 특별관리, 2차년도 부적합으로 표시하여 특별관리, 부적합 판정을 받은 농가의 명단을 통보(특별관리 또는 부적합 농가가 없는 경우는 “해당사항 없음” 통보)

* 1차년도 특별관리 및 2차년도 부적합 해당농가에 대해서는 반드시 토양관리처방서를   발급하여 시비지도 강화

○ 질소질 비료 감축을 위해 생육기 엽분석 실시

- 엽분석 방법 : 농촌진흥청의 생육기 엽분석 실시요령 적용

- 엽분석 결과 기준치를 초과하는 필지는 1차년도 토양검정 대상에 포함하여 토양검정 실시

○ 토양검정 결과에 따른 제재

-  구청장은 관내 농업기술센터소장으로부터 통보된 토양검정 결과 부적합 판명된 농업인에 대해서 “쌀소득 등 보전직접지불금의 지급제한 및 등록제한 기준”에 따라 필요한 조치를 하여야 함

Ⅳ	토양검정 대상지 선정 및 분석 방법

1. 토양검정 대상지 선정

가. 표본필지 선정

○ 지역실정에 맞게 시료채취 필지는 무작위로 선정

○ 토양검정계획 수립시 과다시비로 도복된 논은 토양검사 대상에 포함

○ 토양검정 표본수는 농업기술센터소장이 지역실정에 맞게 결정하되 본요령에 근거하여 시행

○ ‘14년 직불제사업시 토양검정에 부적합 판정을 받은 농업인 등의 농지 필히 포함

○ 토양검정 필지는 매년 이동하여 조사

○ 논의 타작물 재배작목 전환 신청농지(농가)에 대하여도 동일하게 적용

○ 토양검정용 시료채취는 수확직전에 담당지도사가 토양검정 일정을 마을대표 등에 사전 통보하고 시료를 채취

○ 토양검정용 시료 채취는 일반논, 간척지논, 석회암지대논, 특이산성논 등 유형별로 구분하여 시료채취 대장에 기록

나. 논 유형별 구분 방법

○ 논 유형별 구분은 정밀토양도 상의 토양통으로 구분

○ 농토배양 10개년 사업의 논토양 실태조사서 및 토양관리프로그램 및 토양 관리처방서를 참고할 수 있음

○ 논 유형별 토양통 구분은 다음과 같음

- 간척지 : 포승, 가포, 포두, 광활, 문포, 태안, 염포, 낙천

- 특이산성 답 : 김해, 봉림, 해척

- 석회암 토양 : 율곡, 문경, 구곡, 옥계

- 일반 논 : 간척지, 특이산성논, 석회암 토양통 이외의 토양

※ 간척논의 숙답화에 따른 일반 논 토양통 적용 잠정기준

☞ 간척연대가 오래된 지역의 간척논 중 토심 20～30cm 토양의 염농도(EC)가 4ds/m 미만인 경우에는 정밀토양도 상의 토양통을 잠정적으로 일반 논의 토양통에 준하여 적용할 수 있을 것으로 판단됨

토 성 별	토 양 통
	기 존	적 용
식 양 질	포승, 포두	포승→복천, 포두→덕하
사 양 질	광활, 문포 태안, 가포	광활→만경, 문포→백수 태안→광포, 가포→학포
사 질	염포, 낙천	염포→백수, 낙천→백수

다. 시료채취 방법

○ 시료채취 지점 선정

×                                      ×

×                                 ×                            ×

×                 ×              ×                 ×

×        ×                              ×

×                             ×

○ 표면의 흙을 약간 긁어내어 표면에 이물질을 제거한 후 15㎝ 깊이까지 균일한 부피의 흙을 채취

○ 토양시료 채취로 선정된 필지에서 5～10개 지점 복합시료 채취

○ 토양시료는 꼬리표를 사용하여 시료채취 번호를 기입한 후 채취

라. 시료 채취시 주의사항

○ 오염되지 않은 깨끗한 봉투를 사용

○ 동일포장도 육안이나 재배력 등을 감안하여 필지간 비옥도가 균일한 지점을 선정

하여 시료를 채취

○ 동일 필지의 여러 곳에서 채취한 토양을 잘 섞어 그 일부를 사용

○ 퇴비가 쌓인 곳, 표토가 많이 파헤쳐진 곳 또는 비료가 있는 곳 등은 그 특성이

각각 다르므로 이런 지점에서는 채취하지 않음

○ 깨끗한 시료채취 도구를 사용

○ 각 시료봉투에 시료번호, 채취자, 채취장소, 채취깊이 및 채취일 등을 정확히 표시

마 시료의 조제

○ 채취된 시료는 그늘에서 서서히 건조시켜 나무나 고무망치로 곱게 분쇄한 후 2㎜

체눈을 통과시킨 것을 사용

○ 시료건조 및 조제 과정 중에 공기 중의 염산가스, 암모니아가스 및 비료 성분이

들어 있는 먼지 등과 토양이 접하면 토양 분석치에 큰 영향을 주므로 청결한 환경을 유지

○ 대체로 동일한 조건에서 풍건해야 하는데 깨끗한 비닐 위에 얇게 펴 실내(온도

25～35℃, 습도 20～60%)에서 풍건하며, 일단 풍건된 시료가 관리 부주의로 다시 젖고 마르는 과정이 되풀이해서는 안됨

바. 시료의 보관

○ 조제가 끝난 시료는 500g 정도 되도록 하여 청결한 비닐봉투에 넣고, 시료 내역

을 기입할 수 있게 만든 봉투에 넣어 습기가 적은 곳에 보관함

○ 검정이 끝난 후 시료는 시료봉투에는 시료번호, 채취자, 경작자, 채취장소, 채취지

점 및 채취일 등을 기재하여 보관함

○ 토양검사가 완료된 시료는 1년간 보관함

2. 토양 분석방법

가. 토양유기물(Tyurin법)

토양의 유기탄소는 이산화탄소와 수소이온 및 전자로 분해된다. 이 때 전자는

K2Cr2O7의 Cr6+과 반응하여 Cr3+으로 환원시킨다. 이때 소모된 Cr6+의 양을 측

정하여 탄소함량을 계산하고, 탄소함량에 1.724(토양 부식/탄소의 비)를 곱해서

토양부식의 양을 정한다. 다음의 반응이 토양유기탄소 산화반응의 요지이다.

1) K2Cr2O7과 토양 유기탄소의 산화반응

2Cr2O72- + 3C0 + 16H+ ⇔ 4Cr3+ + 3CO2 + 8H2O ·········· (식 1)

2Cr2O72-의 Cr6+는 Cr3+로 환원되며, 토양의 유기탄소 3C0는 3CO2로 산화된        다.

이와 같이 토양 유기탄소를 산화시키기 위해서는 진한황산의 조건에서 열을 가하여       야 하는데 이 열을 가하는 방법에는 두 가지 방법이 있다. 1) 첫째 Cr2O72-을 증       류수에 녹여 만든 용액에 진한황산을 가하면 약 120℃의 발열반응을 일으키는데        이 때 발생하는 열을 이용하는 Walkley-Black법이 있다. 이 방법은 주로 토양        중의 쉽게 산화될 수 있는 유기탄소만이 측정되기 때문에 회수율은 60~86%의        범위로 평균 77%의 회수율을 적용하여 계산 시 1.3(100/77%)을 곱하여 보정       한다(Walkley and Black, 1934). 회수율의 범위는 59%~94%의 범위라는        보고도 있어 오차범위가 큰 방법으로 인식되고 있다. 2) 따라서 외부에서 일정한        열을 가하는 방법이 개발되었다. 이 방법은 높은 유기탄소의 회수율을 나타내며 서       로 다른 토양들에 있어서 회수율의 변이가 적은 방법이다. 우리나라는 열판에서         200℃로 가열하는 방법인 Tyurin법을 주로 사용하고 있다.

2) 토양 유기탄소 함량의 정량

식 1과 같이 반응을 시키고 나서 유기탄소 함량을 알아내는 방법으로 첫째 적정법       과 둘째 비색법이 주로 쓰인다. 적정법이 더 정확한 표준법으로 알려져 있으며, 비       색법을 사용시 표준곡선을 만드는 토양의 유기탄소 또는 유기물 함량은 적정법 또       는 원소분석기로 분석한 농도를 사용하도록 하고 있다. 적정법의 산화환원 반응식       은 다음과 같다.

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H + ⇔ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O ········· (식 2)

식 1에서 토양유기탄소와 반응하고 남은 Cr2O72-을 황산제일철암모늄 용액으로 적       정하여 공시험 적정치 mL에서 시료 적정치 mL를 빼 줌으로써 토양 중 유기탄소       의 양을 알아낼 수 있게 된다. 이 반응에서 Cr2O72-의 Cr6+는 Cr3+로 환원되며        (식 1과 동일), 적정액인 0.2N 황산제일철암모늄 용액의 Fe2+는 Fe3+로 산화된       다. 비색법은 식 1에서 Cr2O72-가 토양유기탄소와 반응하여 생성된 Cr3+의 양을       비색계로 측정한다. Cr3+은 450nm와 600nm의 파장에서 흡광도가 최대가 되지       만, Cr2O72-도 450nm 근처의 파장에서 최대 흡광도를 보이기 때문에 토양유기        탄소와 반응한 Cr3+만을 측정하기 위해서는 약 600nm 근처(610nm, 645nm)       에서 측정을 한다. 여기서는 Tyurin법-적정법에 대하여 설명한다.

(가) 시약조제

○ 0.406 N(0.068M) 중크롬산칼륨황산혼합액(분해액) : 2 L 메스플라스크에 유리 깔대기를 올려놓고 증류수 약 700~800mL를 넣은 후 수돗물에 담근다. 여기에 진한 H2SO4(비중 1.84 이상) 1 L를 급격히 발열하지 않도록 서서히 넣는다. 다 섞은 후 냉각시키고 나서 2 L 메스플라스크를 교반기 위에 올려놓고 Stirer bar를 넣고 교반한다. 여기에 특급의 중크롬산칼륨(K2Cr2O7, 분자량=294.19) 40 g을 정확히 칭량하여 넣는다. 깔대기가 막히지 않도록 조금씩 넣으며, 막히면 물을 사용하여 녹여 넣는다. 이 때 2L메스플라스크의 눈금선을 넘지 않도록 주의한다. 중크롬산칼륨이 잘 녹지 않으나 4시간 정도 교반하여 완전히 녹인다. 완전히 녹은 것을 확인한 후 눈금까지 증류수를 가하여 2 L로 한다.

※ 위와 같이 만들면 침상결정이 생기지 않는다.

○ 0.2N 황산제1철암모늄용액(적정액) : AR급 Fe(NH4)2(SO4)2․6H2O 78.44g을 500㎖ 정도의 증류수에 녹이고 20㎖의 진한 황산을 넣고 서서히 증류수를 부어 1ℓ로 채운다. 이 용액을 보존하면 역가가 떨어지므로 수시로 0.1N KMnO4용액으로 표정하여 사용해야 함

○ 지시약 : dipenylamine, Orthophenanthroline, α-α dipyridil 등을 사용할  수 있음

- Diphenylamine : 증류수 20㎖에 Conc.H2SO4 100㎖를 加한 뒤 diphenyl- amine 0.5g을 녹임 (가장 널리 쓰임)

- Orthophenanthroline : 0.02M 용액

- α-αdipyridil : 증류수 360㎖에 CH3COOH 40㎖을 加하고 1g의 α-α dipyridil을 용해시킴

○ 85% H3PO4(비중 1.7)

(나) 조작순서

시 료	→	분해액	→	가 열	→	냉 각	→	증류수
토양 0.3g		10㎖		7분 (200℃)		5분		150㎖

H3PO4	→
분주기로 5㎖

지시약	→	적정
지시약 5-6방울		적정액

(다) 조작방법

1) 토양시료 약 5~10 g을 유발 또는 볼밀(ball mill)로 곱게 분쇄한다. 0.5 mm (35 mesh, No. 35) 체를 모두 통과하도록 분쇄하여야 하며 막자로 충분히 갈면 0.5mm체로 치지 않고 사용한다.
2) 분쇄된 시료 0.3 g (0.1~0.5 g)을 250 mL 삼각 플라스크에 넣는다.(시료를 넣지 않은 공시험 2개 실시) 3) 0.4 N 중크롬산칼륨황산혼합용액을 분주기로 10 mL 가한다.
4) 뭉쳐진 흙입자가 고루 퍼지도록 살살 흔들어 준다. 5) 소형 유리깔대기를 덮는다.
6) 미리 200℃로 맞춘 전열판의 중앙부에 삼각플라스크를 올려놓고 가열한다. 용액의 온도가 올라감에 따라 플라스크의 바닥에서 기포가 발생하기 시작할 때부터 정확히 7분간 끓인 다음 전열판에서 내려 후드 안에서 식힌다. 여러 종류의 토양시료를 동시에 분석할 때 시료마다 기포발생 시점을 확인할 수 없으므로 가열시간을 총 7분으로 해도 좋다. 가열시간, 가열온도가 높을수록 유기물함량이 높게 측정되는 경향이 있다.
7) 유리깔대기와 삼각플라스크 내부에 묻어 있는 중크롬산칼륨황산혼합용액을 증류수로 씻어 내린 다음 삼각플라스크의 눈금선 약 150 mL까지 증류수를 넣는다.
8) 85% 인산(H3PO4), 5 mL를 분주기를 이용하여 가한다. 종말점의 색을 명확하게 하는 역할을 한다. 9) 지시약 Diphenylamine용액 5∼6방울을 스포이드로 넣는다.
7) 0.2 M 황산제일철암모늄용액으로 적정한다. 흑갈색 → 남청색(종말점 근처) → 초록색(종말점) 종말점을 실수로 지나치면 중크롬산황산혼합용액 1mL를 넣은 후 다시 적정을 하고, 적정치에서 중크롬산황산혼합용액 1mL에 해당하는 0.2N황산제일철암모늄 용액의 적정치(실험으로 결정)를 빼 준다. ※ 공시험(blank)의 적정액은 약 20~22 mL(이론치 20.395 mL) 의 범위를 보인다.

(라) 계  산

○ 토양 유기물 함량 (OM, g/kg) =

(B-T) × 0.2N × f × 0.25 × 12 ÷ 1,000 ×	1,000g	× 1.724
	토양무게(g)

이 식을 간략히 하면, (B-T) × f ×	1.0344
	토양무게(g)

여기서,	B는 Blank(공시험) 적정치(mL), T는 시료 적정치(mL),
	f는 적정액(0.2N 황산제일철암모늄 )의 농도보정계수,
	0.25는 적정액 황산제일철암모늄 1mol과 반응하는 토양 유기탄소의 mol수,
	12는 탄소의 원자량,
	÷ 1,000은 토양유기탄소 mg을 g으로 바꾸어 줌.
	1.724는 토양부식 중 탄소의 평균 함량 58%(100/58=1.724)

○ 토양 유기탄소 함량 (OC, g/kg) = OM(g/kg) ÷ 1.724

○ 토양 유기물함량 (%) =  OM(g/kg) ÷ 10

(마) 주의사항

○ 토양의 유기물함량에 따라 시료량과 중크롬산칼리용액의 양을 달리 취하는 것이 좋으며 아래 표를 참고하여 조절한다.

< 토양의 유기물함량별 적정 시료량 및 K2Cr2O7액량 >

토양 유기물함량(%)	시료량(g)	K2Cr2O7액량
10～15 7～10 4～7 2～4 2<	0.05 0.1 0.2 0.3 0.5～1.0	25 20 10 10 10

○ 유기물분해용 삼각 flask의 질이 균일해야 한다.

○ 중크롬산칼리용액에 황산을 혼합할 때에는 조금씩 부어 잘 흔들면서 용기를 냉류수 중에 식혀 가면서 섞는 것이 좋다.

○ 가열 후 증류수 150㎖를 부었을 때 액색이 남청색 또는 녹색이 되면 토양 시료의 양을 줄여 다시 분석해야 한다.

○ 지시약은 가급적 Diphenylamine을 사용한다.

나. 유효인산(Av. P2O5)

가) 원리(Lancaster법)

○ 인산과 결합하고 있는 금속을 산 또는 NH4F로 용해하여 착화합물을 형성시킴에 따라서 인산을 분리시키는 법이다.

나) 시  약

○ 침출액 : CH3COOH 400㎖와 10N Lactic acid 300㎖를 증류수 6ℓ에 녹   고 22.2g의 NH4F, 133.3g의 황산암모늄, 170g의 NaOH를 가하여 용해한   다음 실온으로 냉각되면 증류수를 가하여 20ℓ로 만들고 pH 4.25±0.05로    조절한다,

○ 0.8M-붕산용액 : 50g의 H3BO3를 증류수에 녹여 1ℓ로 만든다.

○ 몰리브덴산 암몬황산혼합액(저장용) : 50g의 (NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O를 400   ㎖의 따뜻한 증류수(60℃이하)에 용해시킨다. 따로 280㎖의 36N의 진한      H2SO4를 증류수 250㎖에 서서히 가하여 잘 혼합하고 양액이 실온으로 될 때   까지 기다려 증류수를 가하여 1ℓ의 증류수에 용해시킨다. 이 용액은 혼탁하여   도 여과하지 않고 2～3일 방치하면 맑아진다. 마개를 단단히 하여 저장한다.

○ 아황산 소다용액 : 100g의 Na2SO3․7H2O를 증류수 500㎖에 녹여 필요하    면 여과하여 마개 있는 flask나 시약병에 넣어둔다.

○ 몰리브덴산 암몬황산 희석혼합액(조작액, 발색시약A) : 200㎖의 몰리브덴산암   몬황산 혼합액과 100㎖의 0.8M 붕산용액을 넣고 증류수로 1ℓ가 되게 한다.

○ 1-amino-2naphtol-4-sulfonic acid용액(발색시약B) : 500㎖유리 삼각    flask에 산성아황산소다용액 195㎖를 취하여 0.5g의 1-2-4 amino          naphtol sulfonic acid 분말을 넣고 5㎖의 아황산 소다용액을 가한 다음     잘 흔들어서 완전히 녹으면 갈색병에 마개를 잘하여 저장한다. 광선과 공기가    완전 단절되면 2주일간 유효하다.

○ 인산 표준액 : 110℃에서 건조한 KH2PO4 0.2197g을 침출액에 녹여 5㎖의   진한 황산을 가한 다음 1,000㎖ 메스 플라스크에 채운다(50 mg/L P가 된    다).

○ 이 용액 0, 10, 20, 30, 40㎖를 침출액으로 각각 100㎖로 희석하면 0, 5, 10, 15, 20 mg/L P 표준용액이 된다.

다) 침출과정

시 료	→	침출액	→	진탕	→	여과
토양 5g		20㎖		10분		N0.2

라) 발색과정

여액	→	발색시약A	→	발색시약B	→	항온	→	측정
3㎖		6㎖		0.4㎖		30분(30℃)		720nm

마) 방  법

○ 토양 5g에 침출액 20㎖를 넣고 10분간 진탕한 후 No.2여지로 여과한다.

○ 표준용액과 시료액 3㎖를 시험관에 넣고 조작액 6㎖씩 넣은 다음 0.4㎖의 1-2-4용액을 가하여 잘 혼합한다.

○ 30℃에서 30분간 항온 후 720nm에서 비색 측정한다.

바) 계  산

○ Av. P2O5(ppm)=표준곡선에서 구한 ppm× 20(침출액)／5(토양무게) × 2.29

사) 주의사항

○ 실험실 및 시약 액온은 20～25℃ 유지

○ 1회 측정시 시료점수 50점 이하로 할 것

○ 항온시 30℃에서 30분간 발색을 정확히 할 것

○ 인산이 많은 토양은 여액을 침출액으로 희석해서 발색시킬 것

○ 토양 5g : 침출액 20㎖을 정확히 지킬 것

다. 치환성 칼륨(EX. K)

가) 원  리

○ 토양으로부터 치환성칼륨의 침출은 시약과 조작과정 모두 치환성 Ca 및 Mg와 같 으므로 이들 성분 분석시 동일침출액의 여액을 사용한다. 여과 중 K의 정량 은 주로 주로 염광광도계(Flame photometry)나 자흡광분광광도계(Atomic absorption spectrophotometry)를 사용하고 있으며, 실험실 사정에 따라 적당한 것을 사용할 수 있으나 K의 정량을 위하여 염광분광광도계가 적당한 것

으로 알려져 있다.

○ 이들 기구를 사용할 경우 주의하여야 될 것은 다른 이온의 방해작용이며, 실제   로 토양의 침출액, 관개수 및 식물체 분해액 등에 존재하는 방해 이온을 하나씩   모두 제거하기는 곤란하므로 표준액의 조작을 이들 시료용액들과 비슷하게 만    드는 것이 중요하다.

○ 표준용액의 K의 농도는 분석기기의 측정가능범위를 선택하여야 하고 토양 침출   액의 염농도도 기기의 측정 가능범위가 되도록 희석 조절하여야 한다.

나) 시 약

○ 침출액 : IN-NH4OAC(pH 7.0)

○ 표준용액 : K

다) 조작순서

시 료	→	침출액	→	진탕	→	여 과	→	여 액	→	측 정
토양5g		50㎖		30분		N0.2여지		희 석 (약20배내외)		AA, ICP

라) 계 산

K(cmol(+)/㎏) = 측정치ppm×	침출액× 1	×희석배수 ÷ 39.1
	토양 10

마) 주의사항

○ 여액의 희석배수를 정확히 해서 표준곡선 안에 올 것

○ me/100g이나 cmol+/㎏이나 표시 숫자는 동일함

Ⅴ	쌀소득등보전직불제 사업 엽 분석 방법

1. 기본방향

○ 질소질 비료 감축을 위해 벼 생육기간 중 엽분석 실시

○ 엽 분석은 출수 전 30～40일 엽색이 짙은 필지의 시료를 채취․분석한 결과 기준치를 초과한 필지는 수확 후 1차년도 토양검정 대상에 포함하여 토양검정 실시

○ 엽분석 결과를 해당농가에 통보하고 이삭거름 시용 기술 지도자료로 활용

2. 엽분석 검정 실시(5점)

가. 엽 분석검정 절차

조사대상지 선정	→	시료채취	→	건조․분쇄	→	평량	→	분석	→	활용

나. 검정기관 : 농업기술센터(종합검정실)

다. 검정대상

○ 엽분석 검정대상은 농업기술센터소장이 지역실정에 맞게 계획을 수립 시행하되     직접지불제 대상 농가 중에서 화학비료를 많이 주는 농가를 선정 한 후, 잎색이    짙은 필지에서 시료를 채취 건조

※ 필지가 선정되면 품종, 웃거름 주는 시기와 양을 조사 후 검정 여부 판단

※ 2015년도 사업대상지가 확정되지 않은 시군에서는 엽분석 검정 계획에 따라 검정을   실시한 후 사업대상지가 확정된 후 해당농가에 통보(이삭거름 시비지도용으로만 활용)

라. 검정항목 : 벼 잎의 전 질소함량을 검정

마. 검정시기

○ 엽 분석 시료 채취시기 : 출수 전 30～40일(중만생종 기준)에 실시

○ 주요 들녘별 대표 품종 중 잎색이 짙은 논

바. 검정방법 : 농촌진흥청 표준분석법 중 지역여건에 맞는 방법 택일

○ 엽분석용 시료분해법 : 과염소산분해법, 과산화수소분해법, 킬달분해법

○ 질소측정 : 킬달증류법(적정), 비색법(Salicylate사용, phenol사용)

사. 시료채취 방법

1) 필지 내 표본채취 지점 선정

○ 필지를 가로로 4등분하여 대각선 교차지점 선정

○ 표본채취 지점 인근에서 분얼수가 평균이 되는 포기 중 2포기 채취

○ 채취한 총 6포기에서 완전 전개된 최상위 엽신 1매만 잘라서 이용

○ 분얼경은 완전 전개된 엽신이 3매 이상인 것만 이용

2) 엽신의 분리

○ 질소의 상태를 진단하기 위하여 엽신(葉身, 잎몸)의 질소 함량을 측정

○ 엽신 질소함량은 전체 엽신을 이용하여 분석하는 경우와 일부 특정엽을 분석하   는 방법이 있다. 벼의 질소상태를 진단하는 데는 최상위 엽신의 질소농도를 분   석하는 것이 좋음

○ 전개되고 있는 엽신이 완전 전개된 엽신 길이의 70% 이하일 경우는 전개되고   있는 엽신은 제외하고 최상위 완전 전개된 엽신 1매만 채취

○ 한 분얼경의 최상위 전개하고 있는 엽신이 70% 이상 일 경우는 그 전엽의 잎   귀(葉耳)에서 자르고 완전엽과 함께 이용

○ 한 포기내의 잎이 3매 이상 나온 모든 분얼경의 최상위 엽신을 채취하고 한 필   지에서 채취한 6포기의 모든 엽신을 합침

3) 시료의 건조 조제

○ 잘 씻은 시료는 물기가 빠진 후 통풍장치가 되어있는 dry oven에서 60～ 8    0℃에서 신속히 말림

○ 건조한 시료는 식물체 개체 전체를 채취한 경우 건물중, 주수, 분얼수 등 필요   한 사항을 조사하여 양분 흡수량 계산시 사용하고 잎만 채취 한 경우는 그대로   조제

○ 건조한 시료는 식물체 분쇄기를 사용하여 분쇄

○ 시료는 유실되는 부분이 없도록 전부 조제하여 충분히 혼합한 후 분석에 필요한   양만큼 시료병 혹은 비닐봉투에 넣어 보관

○ 각 시료에는 번호를 붙이고 시료 내용을 기재하여 보관

아. 식물체 시료의 분해법

1) 킬달(Kjeldahl) 분해방법

(가) 원리

시료를 진한 황산과 촉매제(K2SO4, CuSO4)를 가하여 분해하면 잎 중의 질소는     NH4HSO4로 된다. 촉매제의 K2SO4 또는 Na2SO4는 분해액의 온도를 높여주고     Cu, Se, Hg과 같은 촉매제는 유기물의 산화를 촉진시켜 주는 역할을 한다. 분     해 시 온도가 360℃ 이하일 때는 불완전하여 분해시간이 지연되고 410℃ 이상     에서는 휘산에 의한 손실이 있다.

1) 분해 :	시료-N + H2SO4						NH4HSO4
			K2SO4+CuSO4
2) 증류 :	NH4HSO4 + 2NaOH						Na2SO4 + NH3↑ + H2O↑
					강염기성, 고온(수증기)
3) 냉각 :	NH3↑ + H2O↑						NH4OH
		(수돗물로 냉각)
4) 포집 :	2NH4OH + 4H3BO3						(NH4)2B4O7(수기)
5) 적정 :	(NH4)2B4O7 + 2H+ + 5H2O						2NH4+ + 4H3BO3(적정)
	청색						분홍색

(나) 시약

○ 진한황산(conc. H2SO4)

○ 분해촉진제 (K2SO4와 CuSO4의 비율을 9 : 1로 하여 분쇄한 후 40mesh    체를 통과시켜 혼합한다.(K2SO4 450g : CuSO4 50g)

※ Tablet형 시판제품(K2SO4 1.5 g + CuSO4 0.15 g)도 사용 가능하다.

(다) Block digester 이용 분해법

① 시료 0.5g을 micro-Kjeldahl flask에 넣고 분해촉진제 1.5g을 가하고(또   는 Tablet 1개), 진한 황산 5mL를 기벽에 묻은 시료를 씻으면서 가한다.

② Block digester는 온도조절이 가능하며 분해관을 이용하여 분해시키는데 분해조건은 다음과 같다.

- 시료량 : 0.5～1.0g

- 황산염혼합분말 : 1.5g

- conc. H2SO4 소요량 : 5㎖

※ hood 시설이 설치된 장소에서 분해하여야 한다.

Blank(식물체 시료가 들어가 있지 않은 것)도 같이 분해하여야 함

③ 블록형 열판에서 처음 10~30분은 저온으로 가열하며, 온도를 370℃까지 높   여 분해한다. 분해온도가 360℃ 이하이면 분해가 불안전하고 410℃ 이상에   서는 질소 손실이 있다. 분해가 완료되면 투명한 청색이 되며 이를 냉각시키며   냉각 시 결정이 생기면 증류수를 넣고 녹인다. 켈달플라스크 안의 질소는 다    반응하게 되므로 증류수의 양은 결과에 영향이 없다.

④ 켈달질소증류장치에 장착하여 질소함량을 측정한다.

※ 본 분해법은 분해촉진제로 황산칼륨과 황산구리가 들어가므로 T-N분석에만 사용한다.

2) H2SO4-HClO4 분해방법 (가장 많이 사용하는 방법)

이 방법은 켈달분해튜브와 블록형분해장치가 없을 경우 선택하며, 분해액 중에      인산 칼륨 등이 없고 분해촉진제도 사용하지 않으므로 질소 이외에 인산 칼륨 등     의 양이온들도 측정할 때 선택하는 분해방법이다.

(가) 시약

○ 진한 황산(conc. H2SO4)

○ 50% HClO4-보통HClO4는 60～70%이므로 50%의 HClO4로 만든다.

* 분해액=(증류수 4 : 50% HClO4 9 : conc. H2SO4 1)을 만들어 10㎖ 첨가 가능

○ 분해액=진한황산과 50% HClO4를 1:10의 비율로 섞어서 분해액을 만든다.

(나) 조작방법

① 시료 0.5g을 분해용 100mL 삼각flask에 칭량하여 분해액 10㎖를 가한다   (액비의 경우 예상 농도에 따라 1mL~5mL를 취한다).

② 소형 유리깔대기를 삼각플라스크에 올려 덮는다.

③ 열판에 올려놓고 처음에는 낮은 온도에서 가열한 후 점차 온도를 높인다.(분해온도는 180～200℃가 알맞음) 분해되는 과정은 처음에는 검은색으로 되고 온도가 올라가면서 약간 붉은색으로 변한 후 최종에는 백색으로 된다. 분해시간은 약 3~4시간 소요된다.

④ 분해가 끝나면 냉각시킨 후 증류수로 유리깔대기를 씻어 내린다.

⑤ 100mL 메스플라스크에 깔대기를 놓고 No. 6여지를 접어 올려놓은 후 증류수를 뿌려 밀착시킨다.

⑥ 분해가 끝난 삼각플라스크의 용액을 여과시킨다. 삼각 플라스크 내의 내용물을   수회 세척하여 여과시킨다. 완전히 씻어 옮긴 후 여과지도 증류수로 수회 씻어   내린다.

※ 삼각 플라스크 내의 내용물을 모두 메스플라스크로 옮기는 것이 정확히 측정하는데 가장 중요함.

⑦ 100㎖ mess flask의 눈금까지 증류수로 채운다.

※ 여지 위에 남아있는 잔사물은 SiO2정량(조규산 분석)에 사용할 수 있다.

⑧ 여과액은 N, P, K, Ca, Mg, Na 등의 정량분석에 사용한다.

(다) 주의사항

○ 전열판 온도를 갑자기 올리면 HClO4 때문에 분해 중에 튀는 경우도 있음

○ 분해초기 가끔 흔들어 주면 튀는 경우가 감소

3) H2O2-H2SO4 분해방법

(가) 시약

○ 진한황산(conc. H2SO4)

○ 진한 과산화수소(conc. H2O2)

(나) 조작

① 시료 0.5g을 micro-Kjeldal flask에(혹은 분해용 삼각 flask) 취한 다음     conc. H2SO4 5㎖를 가한다. 이때 flask 기변에 묻어있는 시료를 닦아 내     면서 시료에 고르게 묻도록 한다.

② 이것을 전열판(hot plate)에 올려놓고 처음에는 낮은 온도로 가열하고 점차    고온으로 가열하면서 H2O2를 0.5㎖씩 넣는다.

③ 분해액이 백색 투명하게 될 때까지 H2O2를 첨가하면서 가열한다. 분해에 소     요되는 시간은 약 1시간 30분 정도이고 H2O2는 약7～8㎖정도 소요된다.

④ 분해액은 No. 6이나 No. 7여지로 여과해서 100㎖되게 맞춘다.

⑤ 여지에 남는 잔유물은 SiO2정량에 사용하고 나머지 여액은 T-N 및 Ca,         Mg, K, Na, P 정량에 사용한다.

자. 식물체 질소(Total-Nitrogen) 분석방법

1) 킬달(Kjeldahl) 증류방법

(가) 시료 분해액

○ Kjeldahl분해 튜브로 분해한 경우 분해튜브에 증류수 약 20mL를 가하고 증류한다.

○ H2SO4-HClO4 분해액이나 H2O2-H2SO4 분해액은 100mL중 20mL를 정확히 취하여 켈달튜브에 넣고 증류한다. 측정치에 (100mL/20mL)을 곱한 후 Blank를 빼서 계산한다.

※ 자동 켈달질소증류적정장치의 적정 종말점을 pH센서로 하는 경우 pH센서의 정상작동여부를 미리 확인하여야 한다.

(나) 시약

○ 진한 황산(conc. H2SO4, 비중 1.84)

○ 45% 수산화나트륨(NaOH) 용액 : NaOH 450g을 증류수 1l에 녹인다.

(발열반응이 일어나 gas가 발생하므로 Hood 내에서 할 것)

○ 2% 붕산(H3BO3) 용액 : H3BO3 20g을 증류수로 녹이고 여기에 혼합지시   약 5㎖를 넣어서 1ℓ되게 하고 묽은 H2SO4나 묽은 NaOH 용액으로 pH      4.5 되도록 조절한다.

※ 아연분말이나 유리알을 넣어 증류 시 돌비 현상(튀는 현상) 방지

○ 혼합지시약 : Bromocresol green(BCG) 0.5g, Methyl red 0.1g을      95%의 Ethanol 100㎖에 녹여 묽은 NaOH나 묽은 HCl로 조절하여 pH      4.5(청자색)가 되어야 한다.

○ 황산표준용액 : 0.05N H2SO4 또는 0.025N H2SO4용액을 만든다.           Na2CO3의 용액으로 표정하여 Factor를 구한다.

(다) 기구

○ Kjeldahl 증류장치(최근에는 자동으로 분해-증류-적정까지 되는 장비가 있음)

○ 뷰렛(적정용) 혹은 디지털 적정기

○ 자석교반기

〔그림〕 수증기 증류장치	A=수증기발생 flask B=분해 또는 증류flask C=냉각기 D=수기(水器) E=알칼리액 용기 F=수증기 도입관 a, b, c 코크(Cock)

(라) 조작 (Blank도 식물체시료와 동일한 방법으로 조작)

○ 수증기 발생 flask(A)에 증류수를 2/3 정도 채운 다음 Kjeldahl 증류장치    에 있는 냉각관에(C) 냉각수를 틀어 흐르게 하고, 냉각관에 연결된 유도관의    끝에 증류액을 받을 수기(D)에(삼각 flask에 2%붕산 용액 10㎖)를 준비해    둔다.

○ 분해된 시료액 5～10㎖(분해액)과 아연분말(약0.5g)을 Kjeldahl flask(B)    에 넣고 45% NaOH 용액50㎖를 약 45℃로 기울여 기벽을 따라서 서서히    가해서 액성을 alkali화 시킨 후 증류한다. 증류액이 약 70㎖ 정도 되면 수    기를 뗀다.

○ 수기의 증류 액온은 50℃를 초과해서는 안 된다.

※ 참고 : 자동 켈달질소증류적정장치의 증류 및 적정 과정

가) 켈달분해튜브를 자동증류적정장치에 장착.

나) 포집 용액(receiver solution)은 펌프(18)에 의해 시약탱크(17)에서 정조(titration

vessel)(25)로 분주됨.

다) 동시에 희석수(dilution water)가 펌프(2)에 의해 탱크(5)에서 켈달튜브(7)로

분주됨.

라) 알칼리(NaOH)가 펌프(10)에 의해서 탱크(9)에서 켈달튜브(7)로 분주됨.

마) 스팀 밸브(STEAM VALVE)(4)가 열리면서 스팀을 튜브로 보내고, 동시에 냉각

수 밸브(cooling water valve)(29)를 열어 물을 냉각기(condenser)(20)로 보낸다.

바) 유리된 암모니아가스와 수증기는 냉각관(condenser)(20)에서 응축되어, 포집 용액(receiver solution)이 들어있는 적정조(25)로 운반된다.

사) 증류가 계속됨에 따라 적정조 포집액의 색은 초록색으로 변하며, 색깔 센서는 이 색을 감지하여 색깔 정도에 따라 적정액(표준 산용액)을 뷰렛(27)에 의하여 탱크(28)로부터 적정조로 분주하여 분홍색으로 되돌리는 적정과정을 계속한다.

아) 적정조의 증류액이 레벨핀(Level Pin)(30)에 다다름에 따라 마이크로 프로세서는 포토셀(Photocell)(31)을 이용하여 종말점(End Point)에 이르렀는지 여부를 판단하게 된다. 종말점(End Point)에 이르지 못했을 경우에는 안정된 종말점(End Point) 색깔이 될 때까지 증류가 계속된다.

자) 증류가 끝나면 배수밸브(Drain Valve)가 열리고 적정조는 증류액을 배수하게 되는데 이때 스팀은 기계 내부를 세척해 주기 위하여 1-2분간 지속적으로 발생한다.

차) 적정조가 비워지게 되면 스팀밸브(4)가 닫히고 Pinch Valve(11)가 작동하기 시작하여 튜브내의 내용물을 Expansion Vessel(15)로 이동시킨다. 튜브 배수밸브(14)가 열리면서 폐액이 수거탱크(waste tank)(13)로 모아지게 된다.

※ 토양시료의 경우 막힐 우려가 있으므로 이 기능은 Off하여 사용하지 않는다.

[그림] 켈달 자동증류 적정장치의 모식도

※ 자동증류적정장치의 종말점을 인식하는 센서는 본 모식도와 같이 지시약과 색깔센서를 이용하는 방식과 pH전극을 이용하는 방식이 대표적이다.

(마) 적정

수기의 내용물을 H2SO4 표준용액으로 적정하며 청색으로부터 Pink색(2% 붕    산 용액과 거의 같은 색)이 나타나는 점을 종말점으로 한다.

(바) 회수율 실험(기기 상태 점검)

① 황산암모늄[특급, (NH4)2SO4] 시약 3.3035 g을 정확히 칭량하여 1L메스   플라스크에 넣고 증류수를 넣어 녹여 1L 눈금선까지 맞춘다(0.05N 용액, N    0.07005%).

② 황산암모늄 용액 5mL를 켈달분해플라스크에 넣은 후 기벽에 묻은 용액은 증   류수로 씻어 내린다.

③ 시료와 동일한 과정으로 측정하여 질소함량을 계산한다.

◦ [eqn: T-N`(w/v```%)``=` LEFT ( T-B RIGHT ) `` TIMES ```N``` TIMES ``f```` TIMES ```14.01`` TIMES `` {1} over {1,000} `` TIMES ``` {1} over {V} ``` TIMES ``100]

④ 황산암모늄중 용액의 질소함량 이론치는 0.07005% (3.3035×

28.02/132.14/10)이므로, 회수율(%) = 측정치(%) / 이론치(%) × 100으로 계산을 하여 100%가 안 될 경우 전체 분석과정을 점검한다.

※ 황산암모늄의 질소함량 이론치는 21.2% (132.14/ 28.02)임.

(사) 계산

① 킬달(Kjeldahl)분해 튜브로 분해하여 모두 측정하였을 경우

T-N(%) = (T-B)×규정농도×f×14÷1000÷w×100 = N%

T : 시료적정에 소요된 황산표준액의 ㎖수

B : 공시료(Blank)의 적정에 소요된 황산표준액 ㎖수

f : 황산 표준용액의 보정치(factor)

N : 황산표준액의 Normality

W : 식물체시료(g)

② 삼각플라스크로 분해하여 100mL메스플라스크로 옮겨 일부를 측정한 경우

T-N(%)=[(T×[eqn: {100(mL)} over {측정에`사용한`양(mL)}])-B]×규정농도×f×14÷1000÷w×100

T : 시료적정에 소요된 황산표준액의 ㎖수

B : 공시료(Blank)의 적정에 소요된 황산표준액 ㎖수

f : 황산 표준용액의 보정치(factor)

N : 황산표준액의 Normality

W : 식물체시료(g)

2) 비색법(Indophenol-Blue법)

(가) Salicylate을 사용하는 방법

1) 적용분해방법 : H2SO4-H2O2 분해법과 Kjeldahl 분해법 활용

2) 원리

○ Phenol 유도체(여기서는 Salicyic acid 염) ammonia와 hypoclorite가 있으면 azo색소를 생성하는데 이것을 Berthelot 반응이라 하고 본 측정법은 이 반응을 이용한 것이다.

○ 이 반응에서 생성된 indophenol은 알칼리 용액에서 청록색을 띠게 되는 데 그 색의 농도는 시료에 들어 있는 ammonia농도와 비례한다.

○ 파장 623nm에서 청록색의 흡광도를 측정하여 정량한다.

3) 시약

ⓛ NaOH 용액, 10 mol/l : NaOH 200g을 증류수 약 400㎖에 녹여서 냉각시킨 후 500㎖로 맞춘다.

② Salicylate 용액 : salicylic acid, C7H6O3, 110g을 NaOH용액(1) 105㎖로 완전히 용해시키고 바로 증류수를 첨가하여 250㎖로 만든다. 이 용액은 사용 직전에 만든다.

③ 완충용액, pH 12.3 : 제2인산 나트륨, Na2HPO4.2H2O, 26.7g을 2ℓ메스플라스크에 2ℓ로 만든다. 필요하면 pH를 조정한다.

④ EDTA 용액 : EDTA, Na2EDTA.2H2O, 4g을 100㎖ 증류수에 녹인다.

⑤ Hypochlorite 용액 : Hypochlorite 원액 20㎖을 증류수로 희석해서 100㎖로 만든다. ※ 이 시약은 매일 새로 만든다.

⑥ Nitroprusside 용액 : Sodium nitroprussiderate, Na2-[Fe(CN)5NO]2H2O,    50㎎을 100㎖ 증류수로 녹인다. 사용직전에 만든다.

⑦ 저장표준용액, N 농도=2500㎎/ℓ : Ammonium sulphate,(NH4)2SO4   11.793g을 1000㎖ 메스플라스크에 넣고 증류수를 녹여서 표선까지 채운다.

<혼합용액 I>

Salicylate 용액(②) 50㎖, nitroprusside용액(⑥) 100㎖, EDTA용액(④) 5㎖을 혼합한다. 혼합순서는 ⑥과 ④용액을 먼저 혼합한 다음 ②용액을       첨가하여 혼합한다.

<혼합용액 II>

완충용액 : 완충용액(③) 200㎖과 hypochlorite 용액(⑤) 50㎖을 혼합한다.

※ 주의 : 최종 sodium hypochlorite 용액은 0.7±0.1%의 활성 Cl을 함유

<표준곡선용 표준용액>

100㎖ 메스플라스크 7개를 준비하고 각각 증류수 50㎖과 진한 황산(H2SO4 96%) 4.5㎖을 넣고 혼합해서 냉각시킨다. 저장표준용액(⑦) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6㎖씩을 준비한 메스플라스크에 각각 넣고 증류수를 첨가해서 표선까지 채운다. 이렇게 만든 표준용액을 증류수로 10배 희석(표준용액 1㎖+증류수 9㎖)하여 표준곡선용 희석표준용액을 준비한다. 최종 N 농도는 각각 0 ,2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0㎎/ℓ(ppm)이다.

※ 주의

- NaOH의 침전을 방지하기 위하여 pH를 올리기 전에 EDTA를 첨가

- Sodium nitrorusside는 Berthelot 반응의 촉매제

4) 조작

○ 시료 분해액과 공시료 분해액을 증류수로 10배(1＋9) 희석한다.

○ 희석한 분해액 0.2㎖과 <혼합용액 1> 3㎖을 시험관에 넣고 잘 혼합한다.

○ 그런 다음 <혼합용액 II> 5ml을 넣고 혼합한 다음 2시간이상 방치하여 발색시킨다.

○ 파장 623nm에서 흡광도를 측정하고 표준곡선에서 N농도를 읽는다.

※ 주의

- 청색발색은 2시간 후에 최고로 도달하고 10시간 동안은 안정하다.

- H2SO4-salicylic acid-H2O2분해 및 H2SO4-H2O2 분해에서 얻은 분해액은 H2SO4의 농도가 0.7-0.9M이다. 분해액의 N농도가 너무 높아서 표준곡선범위를 벗어나면 다시 희석해야 하는데 이때는 농도 0의 표준용액을 사용해서 희석한다.

5) 계산

(a-b) × df ×	V	×	100	= %N
	w
			1,000,000

a : 표준곡선에서 찾은 희석시료액의 N농도, ㎎/l (ppm)

b : 표준곡선에서 찾은 희석공시료액의 N농도, ㎎/l (ppm)

df : N분석에 사용한 시료의 희석배수

V : 분해조작에서의 최종시료 무게

w : 분해에 사용한 식물체시료 무게, g

(나) phenol을 사용하는 방법

1) 원리

○ 용액 중에 있는 암모니아태 질소는 Phenol과 과염소산소다의 존재하에서 Sodium nitrprusside를 촉매로 하여 Indophenol(blue)을 만드는 반응에 기초를 둔 것이다.

○ 이 반응에서 생성된 indophenol은 알칼리 용액에서 청록색을 띠게 되는 데 그 색의 농도는 시료에 들어 있는 ammonia농도와 비례한다.

○ 이 화합물은 청색을 나타내기 때문에 비색법으로서는 다량분석이나 자동 분석 장치에 적합하다.

2) 시약

① 0.7M H2SO4

1l의 Volumetric flask에 증류수를 500㎖ 정도 넣은 후 H2SO4(비중1.84) 40㎖를 넣고 냉각시킨 다음 증류수로 1l 눈금을 채운다.

② 1M NaOH

40g NaOH을 증류수로 녹여 1l로 눈금을 채운다.

③ Alkaline phenolate 용액

2.2g의 Phenol을 1M NaOH에 녹여 25㎖로 만들고 이 용액에 증류수를 가하여 100㎖로 만든다. 이 용액은 1주마다 새로 만들어 사용한다. (시료 100점 분석기준)

④ 0.05%-Sodium nitroprusside 용액

0.1g의 Na-nitroprusside를 증류수에 녹여 200㎖로 만든다. 이 용액은 사용 직전 매일 만든다. (시료 100점 분석기준).

⑤ 4%-Disodium EDTA

20g의 Disodium EDTA를 증류수에 녹여 500㎖로 만든다. 이 용액은 인산 및 수산화물의 침전을 방지한다.

⑥ Phosphate 완충용액

13.35g의 Na2HPO4․2H2O를 50㎖의 1M NaOH에 녹이고 증류수를 가하여 1l로 만들고 pH 12±0.2로 조절한다.

⑦ Sodium hypochlorite용액

시약의 종류에 따라 유효염소농도가 5%일 경우 20㎖의 Na-hypochlorite에 증류수를 가하여 100㎖로 만들고, 유효염소농도가 10%일 경우 10㎖의 Na-hypochlorite에 증류수를 가하여 100㎖로 만든다.

⑧ 표준용액

0.4719g의 (NH4)2SO4를 0.7M H2SO4 용액에 녹여 100㎖로 만들면 N으로 1,000㎎/ℓ이 된다. 이 용액 0, 2, 4, 6, 8, 10㎖를 취하여 증류수(토양 NH4-N 측정시는 2M-KCl)로 1,000㎖ 표선을 채우면 0, 2, 4, 6, 8, 10㎎/l이 된다.

< 혼합시약 I>

상기 용액중 alkaline phenolate(③용액) 50㎖에 0.05% Sodium nitrop

russide (④용액) 100㎖ 를 가한 후 4% EDTA 5㎖를 가하여 혼합한다.

< 혼합시약 II>

상기 용액 중 200㎖의 phosphate 완충용액에 50㎖의 Sodium hypocholrite  용액을 혼합한다. (혼합시약의 양은 측정 시료량에 따라 가감하여 만든다.)

3) 조작

○ 시험관에 표준용액과 시료액 1㎖를 넣고 혼합시약(I) 3㎖를 넣는다.

(벼의 경우 5～20배정도 희석해야 한다.)

○ 37℃ 항온조에 넣고 5분 후 혼합시약(II)를 5㎖ 가하여 잘 혼합한다.

○ 20분간 항온한 후 파장 665nm에서 비색 측정한다.

※ 주의 : 혼합시약 넣는 순서 틀리면 발색 안 됨

4) 계산

T-N(%) = 표준곡선에서 얻은 ㎎/ℓ수 × 희석배수1)(100÷0.5)×희석배수2)÷              10,000

* 1)분해시 희석배수, 2)측정시 희석배수

※ 주의

- pH 11 이하에서는 발색에 영향을 주므로 산의 접촉을 주의할 것

- Phenol 등이 시험관에 남아 있기 때문에 사용 전 acetone에 담가 하룻밤 방치한 후 증류수로 충분히 세척하여 사용할 것

- Phenol은 독성이 강하므로 피부와 눈의 접촉을 피하고 fume hood 내에서 조작할 것

차. 엽분석 결과조치

<벼잎 질소함량에 따른 질소질 이삭거름 추천기준>

벼잎 질소농도	과다 여부	질소 시용 기준량
2.50%이하	적 음	표준시비량의 30% 증량
2.51～3.19	적 정	표준시비(2.0㎏/10a)
3.20～3.39	조금 많음	표준시비량의 50% 감량
3.40～3.50	많 음	무시용(염화가리 3～5kg/10a 시용)
3.50%이상	아주 많음	토양검사 통보대상

※ 검정결과 조건 : 최고분얼기(일품벼, 평년, 보통기, 보비 기준)

※ 벼 잎 채취시기가 최고분얼기 보다 늦을 경우 질소농도가 낮게 나타나고

빠를 경우에는 높게 나타나는 경향임

○ 관내 시비량 실증포, 예찰답 포장, 벼농사 관련 시범포의 표준시비구에서 시료를 채취 분석결과와 질소질 이삭거름 추천기준을 참고로 하여 기준을 설정함

○ 벼 엽신 질소 농도는 지역(품종)에 따라 편차가 있으나, 표준질소시비량 조건에서 이삭거름을 주기 전의 유수형성기(출수전 25일내외) 엽신 질소 농도는 조생종 2.8%, 중생종 2.6%, 중만생종 2.5%내외로 분포함

※ 질소 농도에 따른 이삭거름 시비량 추천식

PN(kgN/10a) =	0.7431×LN2-3.478×LN+3.197	× 0.86
	0.03×LN2
(PN:이삭거름시비량, LN:유수형성기엽신 질소농도)

○ 분석결과를 기준으로 3.50% 이상 높을 때는 해당농가에 통보하고 수확 후 토양검정을 실시하여 제재 규정 적용(이삭거름 시비지도 강화)

Ⅵ	행정사항

<쌀소득등보전직불제>

□ 토양검정 및 엽분석 결과 통보(보고) 및 시스템 입력

○ 토양검정 결과를 농촌진흥청에 보고(12.15), AgriX시스템에 입력 및 시․군․구청장에게 통보(12.10)

○ 엽분석 결과를 농촌진흥청에 보고(8.15), 해당농가에 통보

□ 쌀소득등 보전직불제 토양검정 결과 보고(통보)

읍․면․동 (시․군․구)	등록신청 농가		점검 농가		특별관리 및 부적합 농가		비고
	농가수	벼재배면적 (㎡)	농가수	벼재배면적 (㎡)	농가수	벼재배면적 (㎡)
합계					1차년도( ) 2차년도( )	1차년도( ) 2차년도( )

※ 1ha = 10,000㎡

2015년 12월   일

보고자 : 농업기술센터 소장(도 농업기술원장) (인)

00시장․군수․구청장(시‧도지사, 농림수산식품부장관) 귀하

□ 엽 분석 결과 통보(해당농가)

일련 번호	읍‧면	리동	지번	농가명	질소함량	비 고
						※질소함량이 3.5%이상인 필지임

2015년 쌀소득등보전직접지불제 대상필지 엽분석 검정 결과 질소함량이 높아 벼 수    확 후 토양검정 대상 필지이오니 참고하시기 바랍니다.

2015년 월   일

00 시‧군 농업기술센터 소장 (인)

□ 엽 분석 결과 보고(8.15)

시도	시군	엽 분석 검사(점)			특별관리점수	비고
		계 획	실 적	%