토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 것의 총칭.
토양의 생산력을 유지 또는 증진시키고, 작물을 잘 생장시키기 위하여 토양 또는 색물에 투입하는 영양물질과 직접적으로는 작물의 영양물질이 되지는 않더라도 토양의 물리적 화학성 등을 개선하고 유용한 미생물들을 증진시키며, 토양 중에 식물에 이용될 수 없는 형태로 있는 양분을 이용이 가능한 형태로 바꾸어 준다든지, 유독성 물질의 독성을 저감시키는 등 간접적으로 작물의 생육에 도움을 주는 물질도 비료로 볼 수 있다.

고등식물은 뿌리에서 물과 양분(주로 무기성분)을 흡수하고 태양에너지를 이용한 광합성작용으로 여러 가지 생육에 필요한 유기물을 합성하며 자란다. 자연에 존재하는 자생식물(自生植物)은 일정한 장소에서 양분을 흡수하여 자라고 죽기 때문에 서식지에서의 토양 중의 양분 손실은 거의 없어서 매년 잘 성장할 수 있다.

농경지에서는 농작물이 토양에 있는 양분을 흡수하여 성장하면 수확물은 다른 곳으로 운반되므로 대부분의 양분이 토양으로 되돌아가지 못하게 된다.
따라서 농작물에 의하여 빼앗겨 감소된 양분을 알맞게 보급하지 않으면 작물의 생산량은 점점 감소하게 될 것이므로 토지의 생산력을 유지시키거나 더욱 많은 양을 수확하기 위해서는 토양관리를 잘하고 거름을 주어 비옥하게 하여야 한다. 이러한 목적으로 사용하는 재료를 비료라고 한다.

비료관리법(법률 5019)에서는 비료를, “식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 흙에서 화학적 변화를 가져오게 하는 물질과 식물에 영양을 주는 물질”이라고 정의하고 있다.
이 내용에서는 식물의 영양보급뿐만 아니라 토양개량과 엽면살포제(葉面撒布劑)까지도 비료에 포함되며, 나라에 따라서는 식물생장조절물질·효소 또는 균체제제(菌體製劑), 그 밖에 품질향상을 위한 제제까지도 비료에 포함시켜 다루고 있다.

보통 비료로서 갖추어야 할 조건은 여러 가지이나 그 가운데 중요한 것은, ① 식물의 생육에 필요한 양분이 일정량 함유되어 있고, 식물 생육이나 환경보전에 대하여 유해한 물질이 들어 있지 않을 것, ② 수송·저장·사용하는 데 불편이 없을 것, ③ 가격이 저렴하고 비효(肥效)가 높아 농업경영에 도움이 될 것 등이다.

【발달사】 원시농업시대에는 밭을 태우는 화전농업(火田農業)이나 동식물의 유체 또는 인축의 배설물 등을 농경지에 주면 작물의 생육이나 수량에 좋은 효과가 있음을 경험적으로 알게 되어 이를 실시하였으나, 점차 과학의 발달과 증산의 필요성에서 식물영양이론도 발전하게 되었다.

현재 많이 사용되는 비료의 종류나 그 비료들의 공업적 생산기초는 1840년 독일의 화학자 J.F.리비히가 주장한 무기영양설(無機營養說)에 비롯한 것인데, 이 이론은 광물질(鑛物質:mineral)이 식물에게 필요한 양분이라는 것으로 그 이전의 식물의 영양원은 토양의 부식물질이라는 부식설(腐植說)을 정정한 것이다.

리비히의 무기영양설을 계기로 두 가지 중요한 길이 개척되었는데, 그 하나는 1843년 로이스(Lawes)와 길버트(Gilbert)에 의한 괴인산석회의 제조로 시작하는 인조비료(人造肥料)의 제조와, 1913년 하버(Harber)와 보슈(Bosch)에 의한 암모니아 합성의 성공에서 비롯한 화학비료공업의 발달을 가져온 것이다.

다른 하나는 1860년경 삭스(Sachs)와 놉스(Knops) 등에 의한 수경재배인데, 이로부터 식물의 무기영양생리의 급진적 발달이 이루어지게 되었다. 한국에서 화학비료를 처음 생산한 것은 그 규모는 매우 작았으나 1910년경 인분뇨에서 얻은 암모니아를 황산에 흡수시켜 황산암모늄을 연간 130 M/T 규모로 제조한 것이며, 큰 규모로는 30년에 황산암모늄(연간 48만 M/T)과 황산인산암모늄(硫燐安:연간 17만 M/T)을 생산한 것이다(興南·兼二浦 등). 또한 36년에는 석회질소를 연간 2만 4000 M/T, 41년에는 염화암모늄을 연간 2만 M/T을 생산하였다.

황산암모늄과 황산인산암모늄 그리고 과석(過石)은 한국에서 제2차 세계대전이 끝날 무렵까지 주로 사용한 비료 종류이고, 그 후 50년대 말까지는 외국산의 질산암모늄·황산암모늄·인산암모늄·요소·과석·중과석(重過石)·염화칼륨·황산칼륨 등에 의존하다가 61년 이래 비료공장을 건립하여 ‘요소’를 비롯하여 각종 복합비료를 생산하고 있다.

현재로는 국내 수요를 초과할 만큼 많은 양을 생산하여 수출에 의한 소비확대를 꾀하고 있는 반면 자급비료(自給肥料)는 화학비료 생산의 영향을 받아 양적으로는 크게 줄어들었지만 최근 환경보전형 농업의 필요성에 의하여 농축산 자원의 재활용(再活用)이란 측면에서 그 활용이 적극 모색되고 있다.

【종류와 분류】 비료의 종류는 한정되어 있는 것이 아니며 여러 조건에 따라 다양하게 변천된다. 그 가운데 가장 중요한 것은 자원과 기술 등의 생산적 요인과 작물의 종류, 농경업의 특성, 토양과 기상과 같은 환경적 요인, 그리고 경제·경영적인 요인 등 시대와 지역적 차이에 따라 변천하게 된다.

현재 한국의 비료공정규격에서는 주로 생산 및 공급수단을 기초로 하여 보통비료와 특수비료로 크게 나뉘며, 보통비료는 주성분을 기초로 하여 무기질 질소비료, 무기질 인산비료, 무기질 칼륨비료, 복합비료, 유기질비료, 석회질비료, 규산질비료(珪酸質肥料), 마그네슘비료, 붕소비료(硼素肥料), 기타 비료(亞鉛肥料 등)로 분류되며, 특수비료에는 퇴구비(堆廐肥)를 비롯한 각종 자급비료와 부산물비료 등이 포함된다.

비료의 일반적인 분류도 일정한 기준에 따르는 것이 아니며, 필요에 따라 임의로 분류된다. 주요한 비료의 종류를 현재 한국에서 생산되고 사용되는 것과 외국의 것을 예로 들면 다음과 같다.
① 질소비료:황안·요소·염안·질안·석회질소·암모니아수·초석,
② 인산비료:과석·중과석·용인·용과인·토머스인비,
③ 칼륨비료:염화칼륨·황산칼륨,
④ 석회비료:생석회·소석회·석회석 분말·부산(副産) 소석회,
⑤ 규산질비료:규산질비료(제철광재)·규회석(硅灰石) 비료,
⑥ 마그네슘비료:황산고토·백운석(白雲石)분말,
⑦ 복합비료:제1종복비(化成複肥)·제2종복비(配合複肥)·제3종복비(有機質複肥)·제4종복비(液狀複肥),
⑧ 미량원소비료:붕산(붕사)비료·망간·아연·미량원소복비,
⑨ 유기질(판매)비료:어박(魚粕 또는 魚粉)·골분(骨粉)·대두박(大豆粕)·각종유박·계분가공비료,
⑩ 자연비료:구비·퇴비·부숙강(腐熟糠)·초목회·녹비·분뇨잔재·부엽토·아미노산발효 부산비료·(건)계분·조미료박 등이다.

비료의 분류는 이러한 비료공정규격상의 분류 이외에 비료의 효과, 비료의 반응, 비료의 공급원, 유기질 함유 여부, 제조원료의 성질, 비료효과의 지속성 등에 의하여 분류하기도 한다.
① 비료의 효과에 따라서 직접비료로 질소질비료, 인산질비료, 칼륨질비료, 잡질비료(조합비료·화성비료·퇴비 등)가 있고, 간접비료로는 석회비료나 세균비료 및 토양개량제 등의 토양의 이화학적 성질의 개선을 통하여 비료효과를 나타낸 것이 있다.
② 비료의 반응에 따라 산성비료(과인산석회·중과인산석회), 생리적 산성비료(황산암모늄·용성인비·토머스인비·중과인산석회 등), 중성비료, 염기성비료(회분·석회질소) 및 생리적 염기성비료(석회질소·어분·회),
③ 비료 공급원에 따라 자급비료와 판매비료,
④ 제조 원료의 성질에 따라 동·식물성비료, 광물성비료, ⑤ 비료의 효과 속도에 따라 속효성비료와 지효성비료 등으로 나눈다.

【구성성분과 비료요소】 비료에는 식물의 영양소가 되는 주성분과 제조과정에서 혼합되거나 주성분이 변화하여 구성되는 부성분으로 구분된다.

주성분은 질소, 인 또는 인산, 칼륨, 황, 칼슘 또는 석회, 마그네슘 또는 고토(苦土) 등의 원소이거나 그들로 이루어진 이온들인데 여기에 탄소·산소·수소를 포함하여 식물의 다량필수원소라고 하고, 철, 망간 , 붕소, 아연, 구리, 몰리브덴, 염소 등과 같이 대개 미량(수 내지 수십 ppm)으로 식물의 요구에 충분한 원소들을 미량필수원소라고 한다.

이 중에서 질소·인산·칼륨은 일반 농지에서 결핍되기 쉬우므로 시비효과가 높아 비료의 3요소라고 하며, 칼슘을 더하여 4요소, 마그네슘을 더하여 5요소라고 하기도 한다.

탄소·산소·수소는 식물체의 구성에 가장 많은 함량을 차지하는 원소들이지만 대부분 공기와 물에서 자연적으로 흡수되며 시설원예(施設園藝)에서는 시설내부에 이산화탄소를 공급하여 이산화탄소 농도를 높여줌으로써 성장을 촉진시키는 효과를 거둘 수도 있다.

부성분은 비료의 종류에 따라 다르지만 정해진 양 이하이어야 한다는 제한성분과 부차적으로 비료효과를 거둘 수 있는 유효 부성분이 있다.
예를 들면, 황산암모늄의 황시안산화물·비소·술퍼민산, 그리고 요소의 뷰렛 등은 제한성분이며 용성인비(熔成燐肥)의 마그네슘과 규소는 유효 부성분이다.

생리학적 관점에서 식물영양소를 조직내 원소함량에 따라 다량원소와 미량원소로 분류하기란 매우 어렵다. 따라서 일반적인 식물체내 함량에 따른 원소의 분류보다는 생화학적·생리학적 기능에 따른 분류가 더 적절하다.
이러한 관점에서 식물영양소는 다음과 같이 4가지로 분류할 수 있다.
① 탄소·수소·산소·질소·황:이산화탄소·탄산이온·물·산소·질산이온·암모늄이온·질소분자·황산이온·아황산가스의 형태로 흡수되며, 유기물의 주요 구성분들로서, 식물체 내에서 효과가 관여하는 반응들에 구성요소로 작용하며, 산화 = 환원반응에 의하여 식물체 내로 등화한다.
② 인·붕소·규소:토양 용액에 녹아 있는 인산이온·붕산이온·규산이온의 형태로 흡수되며, 식물체 내의 알코올군(群)과 에스테르화합물을 형성하며, 특히 인산화합물은 생체 내의 에너지 대사와 밀접한 관련을 갖는다.
③ 칼륨·나트륨·마그네슘·칼슘·망간·염소:토양 용액으로부터 이온의 형태로 식물체 내로 흡수하며, 식물체 세포의 삼투압과 효소활성과 관련된 기능을 한다. 또한 효소의 막투과성 및 전기전위의 조절기능도 담당한다.
④ 철·구리·아연·몰리브덴:이온이나 킬레이트화합물 형태로 식물체 내로 흡수되며 식물체 내의 전자전달에 관여한다.

【양분의 흡수】 토양에 시용한 비료는 물리·화학적 작용과 토양미생물의 활동으로 양분은 토양수분에 녹는 이온으로 되어 용액상태나 교질입자(膠質粒子) 표면에 흡착되었다가 식물에 흡수된다.

뿌리에서 양분을 가장 활발하게 흡수하는 부위는 뿌리끝에 가까운 뿌리털[根毛]이며 그 흡수과정은 물흡수보다 복잡하고 몇 가지 다른 기작에 의하여 이루어지는데, 흔히 흡수과정에서 에너지를 필요로 하지 않는 수동적인 흡수(passive absorption)와 에너지를 필요로 하는 능동적 흡수(active absorption)로 크게 나누어진다.

수동적 흡수는 확산이나 이온교환작용 등에 의한 것이며, 능동적인 것은 호흡대사(呼吸代謝)에서 얻어지는 에너지를 소비하면서 뿌리 외부의 이온을 세포벽과 세포막을 투과시키는 운반체[擔體]의 역할에 의한 것과 세포막에 자리하는 효소에 의한 것 등이 있다.

능동적 흡수과정에는 특정한 영양소만을 선택적으로 흡수하기 때문에 선택적 흡수(selective absorption)라고도 하며, 이는 식물의 세포막이 반투성 막으로 이루어져 있기 때문에 가능하다. 이렇게 흡수된 영양소들은 도관으로 들어가 상부로 전이된다.

【시용】 토양에 시용된 비료성분 가운데 직접 작물에 흡수되어 이용되는 비율을 그 비료성분의 흡수율 또는 이용률이라고 하며, 그 산출은 ‘흡수율=(작물에 의한 비료요소의 흡수량-천연공급량)÷비료로 준 성분량’으로 나타낼 수 있다.

일반적으로 비료의 이용률은 낮으며 양분의 종류와 토양의 성질에 따라 차이가 크다. 나머지 양분은 토양 교질물에 고정되어 무효한 형태로 되거나(不可給態化), 물에 씻겨나가는 것(流失), 가스상태로 되는 것(揮散) 등에 의한 손실이 많다.
이러한 손실을 줄이기 위하여 토양 및 작물에 알맞은 비료의 형태를 개발하거나 시비방법과 시비시기 등의 시비기술을 개선하여 흡수율을 높이기 위한 연구가 필요하다.

작물에 대한 비료의 효과는 비료 자체의 특성 이외에 토양의 성질, 기후, 작물의 종류, 시비법, 시비시기 등에 의하여 큰 차이가 생기므로 가장 좋은 조건을 고르는 일이 중요하다.

⑴ 시비시기(施肥時期):비료를 작물에 시용하는 시기에 따라서 밑거름[基肥]과 웃거름[追肥]으로 나누며 웃거름은 기대하는 효과에 따라, 예를 들면 벼에 대하여는 새끼거름[分蘖肥]·이삭거름[穗肥]·알거름[實肥, 登熟肥]으로 나누어 시비한다.

⑵ 시비방법:토양에 비료를 시용하는 방법은 일정하지 않으며, 작물의 종류, 토양과 비료의 성질 또는 목적에 따라 몇 가지 방법이 응용된다.
골뿌림[條溝施肥]·띠뿌림[帶狀施肥]·점(點)뿌림·전면시비를 하거나 논에서는 탈질작용(脫窒作用)에 의한 질소의 손실이 일어나기 쉬우므로 이를 방지하기 위하여 갈이층[耕鋤層] 흙과 잘 혼합하는 전층시비(全層施肥)나 갈이층 밑에 시용하는 심층시비(深層施肥) 방법 등도 응용된다.
채소와 과수 또는 다른 밭작물에 대해서는 액상 복합비료를 잎에 뿌려주는 엽면시비법(葉面施肥法)으로 양분을 공급하여 주기도 하며, 관개수와 함께 액비를 섞어서 뿌려주는 관개시비법으로 양분을 공급하기도 한다.

【비료관리법】 비료관리법은 법률로 비료의 품질을 보전하고 원활한 수급과 가격의 안정을 기하여 농업생산력을 유지하고 농업환경을 보호함을 목적으로 1976년 법률 제2985호로 제정·공포되고 95년 12월 법률 제5019호로 전문 개정되었으며, 전문 32조와 부칙으로 구성되어 있다.

공정규격에서는 비료를 주성분에 따라 분류하고 각 비료 종류별로 함유하여야 할 주성분의 최소량과 함유할 수 있는 유해성분의 최대량, 기타 필요한 규격 등을 정하여 품질이 보장되도록 하고 있다.