미생물 농법(1)

 

미생물 농법(1)          근대 농업에 있어서 흙은 무기적 대상으로만 보아왔다. 농작물이 요구하는 영양을 흙에 주기만 하면 된다는 논리에서 농경이 이루어져 왔다. 흙이 결코 무기물이 아니라는 사실을 먼저 알아야 한다. 가장 동적이며 유기적인 기능을 가지고 있는 것이 흙이며 살아있는 생명체가 토양인 것이다.   미생물농법이란? 흙은 모든 동식물의 생명의 원천이며 어머니이므로 ‘흙은 살아있다’는 말이 옛날부터 전해내려 오는 것이다. 분명한 사실은 흙은 무기물인 암석이 오랜 세월동안 태양, 공기, 물의 작용으로 풍화해 미세하게 부서지고 가루고 되고 있고 이것이 점토화된 것은 사실이다. 그러나 이렇게 하여 형성된 흙에 유기질이 들어가고 한 알 한 알의 암석낱알을 잇고 이사이에 물이 젖어 들게 된다. 이러한 흙속에 헤아릴 수 없이 많은 종류의 미생물과 선충들, 미세한 생물 곤충류와 지렁이들의 삶의 터전이 흙이다. 이와 같은 미생물이 생산해 내는 효소의 작용으로 흙속의 유기질과 무기질이 분해되기도 하고 합성되어져서 생화학적인 생리작용을 할 수 있는 상태가 되며 비로소 살아있는 흙이라고 부를 수 있는 토양이 만들어 지는 것이다.   지력이란 무엇인가 땅심이라고 해서 이른바 지력이 있는 흙이란 농작물을 건강하게 길러 낼 수 있는 온갖 토양미생물이 조화 있는 상태에서 많이 생활하고 있어야 하며 또한 생리작용이 원활하고 왕성하게 이루어지고 있음을 뜻한다. 이러한 작용은 지상에서 생활하는 식물의 생장에 대해 중요한 역할을 하게 되며 생산력의 지표가 되어 풍성한 농작물의 수확과 튼튼하고 살찐 가축, 건강한 사람을 길러내는 근원으로서 대지를 비옥하도록 지력을 만든다고 해도 과언이 아니다. 흙을 비옥하게 한다는 말은 농작물을 길러내기 위해 직접비료(화학비료)를 농작물에 주거나 되도록 많이 줌으로 흙속에 비료분을 다량 함유시킨다는 뜻으로 알아서는 큰 잘못이다. 식물이 건강하게 생활하기 위해 필요한 모든 영양분이 골고루 공급되는데 필요한 조건, 즉 토양미생물 등의 활동이 왕성하며 그 양분을 흡수하는 식물의 뿌리가 토양 깊숙이 널리 퍼져 있으며 충분히 활동할 수 있는 토양의 이화학적 조건을 모두 갖추고 있는가가 문제이다. 예를 들자면 식물의 뿌리가 활동하자면 호흡작용을 해야 하며 호흡작용으로 소모되는 산소가 충분히 보급될 수 있는 통기성이 좋은 상태인가, 또한 필요한 수분이 넉넉하게 머금을 수 있을 만큼 보수성이 있는가, 그리고 다량의 강우로 말미암아 발생하는 흙속의 수분과잉에 대해 배수성과 흙속에 있는 양분을 놓치지 않고 있는가의 여부, 농작물이 발육하는데 적합한 pH이며, 저온의 유지 등등 뿌리의 생리작용이 원활하게 이루어질 수 있는 조건을 두루 갖추고 있는 흙이라야 살아있는 토양이다.   지력의 열쇠- 토양효소 흙의 소화분해기능에 직접적으로 행동하는 것이 흙속의 효소무리이며 단백질 분해효소, 요소분해효소, 암모니아분해요소 등은 질소분해의 분해에 관여하는 효소이다. 이것들이 효소 무리의 강약에 따라 농작물의 생육을 크게 좌우하고 있다. 또한 인산, 고토, 석회의 가용성에 활동하는 효소와 철, 망간, 동, 코발트 등의 광물질 비료의 분해에 관여하는 효소도 있으며 이것들의 흙속에 요소무리를 생산케 하는 것이 토양생물 특히 토양미생물 등이다. ‘흙이 살이 있다’라고 말하는 것은 이 토양 미생물의 활동에 의해 대지가 식물을 키우는 기능을 발휘하고 있다는 것을 호칭하게 된 것이며 대지는 반드시 하나의 생명체이며 그 주체는 토양 미생물이다.     살아 있는 흙의 주역-토양 미생물 흙속에 생물은 일만 종류를 넘는다고 한다. 토양속 생물의 대형의 종류부터 현미경이 아니면 확인할 수 없는 생물에 이르기까지 폭 넓게 생물무리로 서로간의 깊은 관계를 가지고 공생공존하며 특정의 생물증식을 견제 해가면서 안정된 생태계를 만들어 가고 있다. 그 중에서도 현미경으로도 확인 되지 않은 토양 미생물은 1g의 흙 속에 1억이 넘는 것부터 적게 있는 것은 1,000만을 헤아린다. 토양미생물의 생태계의 좋고 나쁨이 지력이 높고 낮음에 크게 관여되며 병이 생기기 쉬운 흙과 병이 나지 않은 흙의 요인이 되고 있다. 미생물농법의 목적 중 하나는 이러한 유용토양미생물, 특히 토양미생물의 증식을 촉진해 생태계의 개선을 도모하는데 있다.   지력의 향상- 토비와 유기질발효비료의 필요성 흙속에 생식하는 생물은 생리적으로 나누어 보면 부생성생물과 기생성생물로 나눌 수 있다. 부생성생물이란 죽은 유기물(발효퇴비와 유기질발효비료)를 영양원으로 해서 번성하는 생물이며, 기생성생물이란 살아있는 동식물에부터 기생해서 그곳으로부터 양분을 획득·번식하는 생물이다. 두과식물의 뿌리에부터 기생하는 근입균이나 소나무, 밤나무 등에 기생하는 균근균과 같이 기생하는 식물의 발육을 살려주는 유용한 기생성 생물도 있다. 그러나 동식물의 병원균을 가진 병원균은 100% 기생성생물에 속한다. 농업을 하는데 있어 유용어미생물의 모두는 부생성의생물이며 특히 효기성미생물이 많이 차지하고 있다. 그 중에서도 초기성세균, 방선균, 효모, 사상균 등은 유용하며 양질의 퇴비와 유기질비료의 사용은 이러한 유용미생물의 번식을 촉진한다. 더욱이 이러한 유용세균이나 병원균의 천적이 되는 방선균, 식물의 발육에 도움이 되는 성분을 생산하는 효모균 등은 토양 속 당질에 가수분해효소가 활동해 생산되는 것이다. 이의 주원료가 되는 것이 양질의 퇴비와 유기질발효비료 등이다. 반대로 화학비료는 흙의 이화학적 조건을 나쁘게만 하는 것이 아니라 유효 부생성생물의 번식물을 저해하기 때문에 더욱 생태계의 균형을 혼란케 한다. 그 결과 유해한 기생성 생물의 활동을 용이하게 해서 그 번식 밀도를 높이기 때문에 병해의 다발과 흙을 황폐화해 지력의 저하를 가져오게 한다.   미생물 삶의 쉼터- 퇴비와 유기질발효비료는 유용미생물의 배지 미생물농법에서는 강력한 가수분해 효소를 분비하는 효기성의 발효미생물을 적극적으로 응용해 퇴비와 유기질발효비료를 분해 생성케 한다. 이것은 유용세균과 방선균이 좋아하는 영양분을 투입하기 위해서이다. 예를 들면 유박, 어박, 골분 등을 점토와 함께 발효시켜서 이용하고 있는 유기질퇴비가 있다.   지력의 또 하나의 열쇠-토양 부식의 축적 양질의 퇴비와 유기질발효비료는 흙속에서 분해되어 토양의 생태계를 개선하며 농작물의 유용한 비료양분으로서 이용될 뿐 아니라 그 분해 최종물을 토양의 이화학적 조건을 개선하는 토양개량작용을 한다.   토양의 개량에 도움이 되는 퇴비- 목재류퇴비 목재류 퇴비의 재료는 톱밥, 일반목파새목, 목피류 등을 주원료로 해서 호기성 발효미생물균에 의해 장기간 발효 퇴적한 퇴비이다. 목재류는 옛날에는 퇴비나 비료에 사용할 수 없다는 말이 있었다. 그것은 목재류가 분해되기 어렵고 목재류 자체가 함유하고 있는 수지 등이 식물의 뿌리 발근작용을 저해하며, 고사시키는 특성을 가지고 있고 탄소율이 대단히 높기 때문에 토양 중에서 질소기아를 일으키기 때문이다.       목질류 퇴비의 우위성은 생성량이 일반퇴비와 비교해 높으며(볏짚의 2.5배) 강력한 토양 개량 효과를 가지고 있는데 있다. 또한 지력의 조건이 되는 염기치환용량(CEC)도 볏짚보다 6배 높다. 생성되는 유효부식의 CEC는 600이며 제오라이트의 6배이다. 목질류의 물리적 기계강도는 일반퇴비보다 월등히 높고 장기간에 걸쳐 토양의 팽연화를 해 농작물의 뿌리신장을 촉진하며 활력을 높이는 효과가 있다. 그리고 목질류 퇴비 속에서 증식하는 유효한 퇴비 선충이 유해한 기생성선충(뿌리혹선충류 등)의 천적으로서 일을 함으로서 선충피해를 경감케하는 것도 가능하다.   유기질발효비료의 효과-발효비료는 농작물의 건강식품 유박, 어박, 골분, 계분, 쌀겨 등의 유기질비료를 그대로 토양에 뿌렸을 때 그속에 함량되어 있는 분해되기 쉬운 당질이 한꺼번에 분해가 되어 다량의 산소를 소모시켜 이산화탄소를 방출해 흙속의 산결핍을 불러일으키게 된다. 다시 진행되면 메탄가스, 유화수소 등의 유해가스의 발생이 이어지게 된다. 이러한 가스에 의한 뿌리의 장해에 이어지게 된다. 유기질비료를 사전에 발효 처리해 가수분해 시켜야 이러한 피해가 없어진다. 유기질비료로 재배한 야채는 맛도 좋고 유박이나 어박, 골분을 사용한 수박, 메론, 딸기 등은 당도가 높아지며 먹는 맛도 높아진다. 이 이유는 비료의 분해가 지속적이며 비효가 안정돼 뿌리로부터 흡수균형이 좋아진다. 그렇기 때문에 광합성 기능이 높아져 함당율이 향상된다. 또한 흙속의 유효미생물의 활동을 높여서 불가급태의 인산이나 고토, 미량요소의 분해를 촉진, 그 흡수를 높게 하는 것도 관여된다. 이 작용은 호기성 발효균으로 처리한 과정만큼 효과가 올라가게 된다. 가수분해효소의 작용으로 유기질비료에 존재하는 단백질이 아미노산으로 가수분해되어 아미노산의 일종인 프롤린이 생성돼 식물체의 광합성 기능을 높이게 된다. 이로써 당생산에 의해 함당률이 높아지기 때문에 수박, 메론, 딸기에 유박이나 어분을 사용하면 단맛이 높아진다. 그러나 프롤린의 생성은 단백질비료가 가수분해 효소에 의해 발효·분해될 때 생기는 것으로서 혐기성 분해나 부패분해에서는 단백질이 암모니아, 인돌로 분해되어 프롤린이 생성되지 않는다. 반대로 이 발효비료의 속에는 다량의 효모가 번식되어 그 발효생성물이 핵산과 비타민B군, U.G.F(성장촉진미지인자) 각종 호르몬 등이 생산된다. 핵산은 뿌리와 잎에서 간단히 식물체에 흡수되어 식물의 내한성을 높여 함당률을 향상시키는 효과를 가져온다. U.G.F는 호르몬과 함께 농작물의 발육을 촉진해 비타민B군은 품질의 향상에 도움을 주며, 유기질비료 퇴비의 분해과정에서 생기는 유기염류도 농작물의 성장을 자극·촉진한다. 인산의 효과를 얻기 위해- 산의 비효를 높이는 인산발효비료      구용성의 인산비료(골분, 용인 등)와 구용성의 고토, 그 외 구용성의 미네랄의 분해·가급화는 식물뿌리로부터 분비되는 근산에 의해 어느 정도 가능하게 되지만 미생물의 분해작용은 또다시 많은 구용성의 성분을 가급화 하고 있다. 또한 퇴비나 유기질비료가 분해되어질 때 생기는 유기산도 구용성 성분의 가급화에 크게 공헌하고 있다. 호기성발효 미생물 무리를 사용한 인산발효 비료는 적극적으로 인산이나 고토에 분해를 촉진하게 해 그 비효를 높이는데 목적을 두고 연구된 비료이다. 미생물 농법에 있어 대단히 중요한 기둥의 하나이기도 하다. 이 비료의 효과는 지온의 향상과 뿌리의 발육촉진, 그리고 광합성에 의한 당의 생산향상, 생장점의 분얼 촉진 등 매우 다양하다. 또한 생식기능의 향상, 수정율과 착과율의 향상에도 효과가 매우 좋으며 염실, 착색, 당도의 향상에도 좋은 효과를 나타낸다.   천혜녹비의 효과는 천해녹비는 관수용물의 분자를 작게 하는 효과가 있어 토양 중에 내침투를 좋게 해서 연용에 의한 토양구조를 단립구조로부터 대단위 단립구조로 개량하는 효과가 있다. 천혜녹비에 다량으로 함유되어 있는 유효미생물이 토양 중의 사용하지 않은 비료분을 분해가 잘 되게 함으로써 대다수의 비료성분은 함유되지 않았어도 액비를 사용한 것과 같은 효과가 나타난다.   손으로 만든 엽면살포액- 흑설탕농약(확대 바이엠효소) 확대 바이엠효소는 설탕을 농업용 바이엠 효소에 들어있는 가수분해효소에 의해 분해되며, 활성포도당과 과당을 생산해 액체 중에 증식한 효모균 무리가 다량으로 생산한 발효생성물과 함께 엽면으로 직접 흡수한다. 이 배양액은 유효성분의 엽면침투에 의해 식물의 내병성을 높여 일조부족이나 질소과잉에 의한 작물이 연약하게 자란 초제를 강건하게 하며 생식기능이나 염실성을 높이는 동시에 무농약 재배의 가능성을 높인다. 이러한 가능성 때문에 흑설탕농약은 과수 원예농가에 널리 보급이 되고 있다. 확대 바이엠효소는 농작물의 품질을 좋게해 맛과 당도를 높여 다시 수확량을 증진하게 하는 미생물농법의 좋은 기술 중 하나이다.