[기본서 내용]
질소부동화(固定化作用, immobilization)란 토양 내의 무기태 질소($\text{NH}_4^+$, $\text{NO}_3^-$)가 미생물에 의해 유기태 질소의 형태로 변화되는 반응을 의미합니다. 이는 무기화작용(mineralization)의 반대 과정입니다.
질소부동화의 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 발생 기작: 미생물이 탄소원(에너지원)이 풍부한 유기물을 분해할 때, 자신의 생체 구성 성분(단백질 등)을 만들기 위해 토양용액 중에 존재하는 무기태 질소를 흡수하여 동화시키면서 발생합니다.
- 탄질률(C/N율)과의 관계:
- 유기물의 C/N율이 30 이상으로 높을 때 질소부동화 반응이 우세하게 일어납니다.
- 미생물이 이용할 수 있는 에너지에 비해 질소가 부족하므로, 토양에 이미 존재하는 무기태 질소를 흡수하여 보충하게 됩니다.
- 식물에 미치는 영향:
- 일시적 질소기아(nitrogen starvation): 미생물이 식물보다 우선적으로 토양 내 무기태 질소를 이용하기 때문에, 식물이 이용할 질소가 부족해져 생육이 저해되는 현상이 발생합니다.
- 이를 방지하기 위해 탄질률이 높은 유기물을 시용할 때는 충분히 부숙시키거나 별도의 질소질 비료를 함께 시용해야 합니다.
- 긍정적 측면: 토양 내 질소가 식물에 흡수되기 전 미생물체 내에 보유되므로, 강우 등에 의한 질소의 용탈이나 휘산에 의한 손실을 일시적으로 막아주는 효과가 있습니다.
- 가역성: 부동화되었던 질소는 해당 미생물이 사멸한 후 다른 미생물에 의해 분해되는 과정을 거쳐 다시 무기화되어 식물이 이용할 수 있는 상태로 돌아옵니다.