시설재배와 친환경 병해방제 2.

 

시설재배와 친환경 병해방제 2

Ⅲ. 발효 미생물이 좋아하는 먹이  1. 미생물을 모르면서 유기농업을 한다   우리가 말하는 유기농업이란 미생물을 관리하는 농업이다.   토양에 유기물을 시비하는 것은 작물이 흡수할 수 있는 비료를 주는 것이 아니라 미생물에  먹이를 공급하여 그 분비물과 용균물질이 뿌리에 흡수 되도록 하는 것이라고 생각해야 한다.  미생물은 양분인 유기물의 종류, pH, 온도, 습도 등의 조건에 따라 활력과 균종이 변하는 것이기 때문에 이들 미생물이 활력있게 번식이 되도록 관리하자는 취지이다.   그런데도 현재의 유기농업은 농산품을 유리한 값으로 팔기 위한 수단으로 생각을 할 뿐이지 자기의 토양에 미생물이 어떠한 상태에 있는지에 대하여는 전혀 무관심한 사람이 많은 것이다.   이렇게 재배한 농산품에 국립농산물 품질관리원은 품질보증을 하여주고 있지만 그 평가항목은 중금속등 유해성분과 농약독성의 잔유성분 뿐이고 농산품으로서 가장 중요한 영양분 특히 비타민이나 철분 등의 함량은 완전히 무시되고 있다.  실제로는 같은 작물이라도 재배환경과 재배방법 계절 및 품종에 따라 많게는 수십 배의 차이가 있는데도 성분함량에 공신력을 부여하는 기관은 전혀 없는 형편이다.   실재로 현재의 농업적인 미생물 활용은 모든 균의 특성과 기능을 규명할 수 없기 때문에 수많은 시행착오와 경험을 바탕으로 균 다양성 확보를 지상목표로 하고 있는 것이다.  즉 작물의 생육은 우선적으로는 토양의 물리성과 화학성의 균형이 조정되어야 하는 것이며 식물즙액에 분석으로 조절이 가능하지만 토양생물의 생태적 균형이 조정되지 않고는 생육은 건전하게 진행될 수 없는 것이다.   일본의 저명한 토양환경기술연구소에서 나가노현의 샐러리 단지의 토양을 2년간에 걸쳐 완전히 양분균형이 맞도록 물리성과 화학성을 개량하여 주자 작황은 놀랄 정도로 개선되었는데도 석회결핍증은 완전히 없어지지를 않자 농업이란 물리성과 화학성 개선만으로는 완벽할 수 없는 것이고, 토양의 생물상도 개선되지 않으면 안 된다는 말을 했다고 한다.   이렇게 토양의 물리성과 화학성은 각종 계측기를 통해 분석과 수치를 확인하면 되겠으나 생물상은 전문가가 전자현미경으로 보아도 어떤 종류의 미생물일 것이라는 추측만 할뿐 수십만 종의 미생물을 보고 즉시 종류를 식별하고 기능을 판별할 수 있는 사람은 없을 것이다.  그러나 농민들은 더욱 모를 수밖에 없다.  2. 발효 미생물이 좋아하는 먹이   미생물이 번성할 수 있는 조건은 pH, 습도, 온도 및 먹이이다. 그중에서도 미생물의 먹이는 중요한 것으로 생 쓰레기로부터 어분에 이르기까지 다양한 재료를 이용할 수 있지만 여러종류의 먹이를 많이 배합할수록 다양한 균종이 서식할 수 있는 것이므로 각종 재료의 성질을 알아야 이상적인 배합을 할 수 있으므로 우리의 주변에서 염가로 구할 수 있는 재료들의 특성을 살펴보기로 한다. 표 1. 미생물의 먹이 종류 분 류 선호도 먹이의 종류 제1종 균이 찾아가 먹어 치운다 흑설탕, 쌀겨, 밀기울 제2종 가까이 있으면 먹어치운다 비지, 유채박, 대두박, 차깨묵, 계분, 커피박, 주정박, 맥주박, 녹비 제3종 좋은 먹이가 없으면 먹는다 어박, 골분, 다시마, 우분 제4종 없는 것이 낫다고 생각한는 먹이 달걀껍질, 밀감껍질 기 타 좋아하는 먹이가 아니면 활성화 자재 유안, 과석, 염화칼리, 씨래기, 유채꽃봉오리, 미내랄이 풍부한 것   가. 제1종 먹이(흑설탕, 쌀겨, 약산성)   이들은 약산성이라서 발효의 시동자인 누룩균이 좋아하는 pH와 같으므로 가만히 두기만 하여도 누룩균(Baoillus균)을 비롯하여 여러 가지 유사한 균들이 바로 번식을 한다.   쌀겨는 단백질, 지방, 탄수화물, 미네랄, 비타민, 섬유소 등 이들 미생물이 필요로 하는 성분이 모두 들어있어 누룩균은 이를 먹이로 하여 탄수화물을 당(糖)으로 신속하게 변화시켜 간다. 제법 시간이 걸리므로 그 배설물과 용균물질을 좋아하는 균들이 번식하기 시작한다.   그런데 흑설탕은 누룩균이 분해하지 않더라도 처음부터 당(糖)으로 되어 있다. 단백질과 지방도 이미 아미노산, 지방산으로 되어있어 번식도 빠르므로 흑설탕을 사용하면 어떤 균이라도 폭발적으로 증식을 한다. 그러나 그만큼 먹이 재료도 쉽게 바닥이 나서 균의 활동은 정지되고 만다.   흑설탕에는 미네랄과 기타의 성분도 들어있어 미생물이 대단히 좋아하지만 발효의 세력을 왕성하게 하는 촉진제로 약간 사용하는 것은 좋지만 2차 균의 번식을 위해서는 이것만으로 발효의 소재로 쓰기에는 좋다고 볼 수 없다.   나. 제2종 먹이    ① 비지(약 알칼리성)   비지는 균이 먹기는 쉽지만 비지는 다음과 같은 특성이 있어 발효의 1차 균인 누룩균의 번식이 어려우므로 건전한 발효의 순환고리를 생각할 때 최초의 발효제로 이용하는 것은 좋지가 않다.   비지의 특성은  ○ 비지는 콩단백질이 주성분으로 누룩균이 좋아하는 탄수화물(당의 근원물질)이 적다.  ○ 비지는 약 알칼리성이므로 누룩균이 좋아하는 약 산성이 아니다.  ○ 수분이 많으므로 쉽게 환원상태가 되고 온도가 높기만 하면 이런조건을 좋아하는 부패균 즉 낙산균이 먼저 활성화 되어 이내 썩어서 악취를 내게 된다.   ② 유채박(약 알칼리성, 발효 후는 산성)   가장 일반적으로 사용되는 유기질 재료로서 쌀겨와 같은 제1종에 포함을 시켜도 되지만 식물의 생장점 발달의 억제물질인 겨자유를 함유하고 있어 대개의 균은 활성화 되기가 어렵다. 특히 메주균은 더욱 약하므로 초기에 누룩균을 번식시켜 발효열로 기름성분을 휘발시켜야만 순조롭게 분해를 진행시킬 수 있다.   ③ 대두박(약 알칼리성)   이것도 모든 성분이 갖추어져 있어 균 에게는 좋은 소재로서 유채박과 같은 겨자유 성분도 없으므로 분해가 빠르다. 콩단백이 많으므로 이것을 매우 좋아하는 메주균이 먼저 번식을 한다. 단백질이 많으면 균은 많은 에너지를 쉽게 얻으므로 고온발효가 된다. 벼가 흉작이 되어 균비를 만들때 충분한 쌀겨를 사용하지 못하면 온도가 좀처럼 올라가지 않으므로 곤란할 때가 있다. 이때 대두박을 섞으면 온도가 쉽게 올라 분해가 빨라진다. 단 대두박에도 유채박과 같이 누룩균은 번식하기가 어려우며 수분 흡수도 늦은 편이다.   ④ 주정박(산성)   이것은 이미 미네랄도 풍부하며 젖산균과 효모균이 많이 들어있어 균비와 발효비료의 원료로 사용하는 사람이 많을 정도로 좋은 재료이다.   가장 효과적인 사용방법은 발효의 초기부터 혼합하는 것이 아니라 젖산균이 나오고 온도가 내려 간 때에 넣어 주는 것이다. 40℃이상일 때에 넣으면 효모균의 활동이 둔해진다.   ⑤ 녹비(중성)   녹비는 모든 미네랄을 함유하고 있는 점에서는 쌀겨와 대등하다. 그러나 생으로 넣어 주면 작물에 해를 끼치는 일이 있으며 발효소재로 사용하는 것이 대단히 좋다. 반드시 미숙인 상태일 때 벤 것이라야 효소를 충분히 가지고 있어 발효시키면 고열이 나와 빨리 분해된다. 미숙인 단계에서는 셀루로오스가 아직 연해서 단백질이 많은 것도 균에 활력을 높이는 원인이 된다. 갈아엎어 발효시킬 때에는 토양수분이 많으면 환원상태가 되어 낙산균이 우세해져 부패를 한다.   특히 메꽃 등의 두과식물은 낙산균이 서식하기 쉽다. 청예보리는 줄기속에 공기를 통과시키는 통도조직이 있으므로 심층에 파묻혀도 산소결핍이 일어나는 일은 적지만 반드시 표층에 얕게 갈아엎어 환원발효가 되지 않도록 하는 것이 좋다.   ⑥ 계분(산성)   질소가 많으므로 발효는 대단히 빠르다. 그러나 발효시킨 것이라도 과잉시비가 되면 도장하는 일이 있다. 계분 속에는 ‘마뇨산’이라는 물질이 있기 때문이라고 생각되므로 충분히 분해 발효가 완성된 상태로 사용하는 것이 좋다.   본래 뇨소는 우레아제(urease)라는 효소가 없으면 분해하지 않는 것이므로 우레아제를 함유하고 있는 콩을 혼용하면 해결이 되는 것이다. 그러나 계분에 들어있는 것은 뇨소가 아니라 마뇨산이므로 좀처럼 분해하는 효소를 발견할 수 없는 상황이다. 볏짚, 낙엽 등 질소가 적은 자재를 함께 넣어 장시간에 걸쳐 발효시키면 결국 그러한 효소가 나오므로 어느 정도 문제가 해소된다. 그러나 완숙된 것이라도 필요이상으로 시비하는 것은 위험하다.  다. 제3종 먹이   ① 어박(산성, 발효 후는 알칼리성)   어박을 분해시키는 데는 가다랭이를 쪼개어 말린 표면에 번식되는 균을 사용하는 것이 가장 좋은 방법이지만 귀찮은 일이므로 쉽지는 않다. 그렇게 접종하면 누룩균에서 메주균을 거쳐 젖산균과 효모균에 이르기까지 순차적으로 충분히 분해하여준다.   단백질과 지방이 많으므로 균의 활력이 높아져 고열이 쉽게 발생을 하고 분해도 빠르다. 어박에는 양질의 아미노산이 함유되어 있으므로 효모균의 아미노산 합성도 빠르다. 그러나 메주균 까지의 단계에서 균비 제조과정을 끝낸다면 뼈 물질은 그대로 남게 된다. 뼈를 분해시키는 것은 유기산인 젖산균이다.   젖산균으로 뼈의 인산칼슘이 용출되면 미생물이 이를 흡수하여 균의 활력이 높아진다. 칼슘도 수용성으로 용출되며 마그네슘, 철분, 구리 등도 용출되어 미생물에 에너지를 공급하며 비료로서의 성분도 많아진다.   ② 골분(알칼리성)   골분과 조개껍질은 생것으로 거의 분해가 불가능하지만 찌거나 구워 놓으면 물성이 달라진다. 실제 농가에서는 인산 자재로 증제골분을 발효제 속에 첨가하는 일이 많지만 충분히 분해되어 있지 않은 것을 사용하는 예가 많다.   분해가 덜된 것은 초산액이나 구연산액에 담가서 녹인 후 혼용하는 것이 좋다. 몇 년이고 지속되면 그 기간에 골분을 분해할 수 있는 젖산균이 증식되어 쉽게 분해를 시킨다.   ③ 다시마(알칼리성)   다시마는 미네랄을 풍부하게 함유한 최고의 미생물에 먹이감이라고 할 수 있으며 순수한 것은 대단히 분해도 빠르다. 다시마는 특수 양분과 많은 종류의 효소를 가지고 있어서 다시마만으로 쉽게 분해된다. 물에 담가 두는 것만으로 조만간 흐물흐물해져 쉽게 자체분해를 하므로 조금만 더 분해시켜 주면 좋다.   바다에서 채취해온 다시마는 소금기를 함유하고 있으므로 호염균을 첨가하면 좋지만 이를 첨가하지 않으면 발효에 많은 시일이 걸린다. 그러나 다년간 사용하면 점차 호염균이 증가되므로 처음부터 균비에 다시마 만을 혼합해도 좋다.   ④ 우분(산성)   우분 자체로는 분해가 극히 어렵다. 소는 위가 4개여서 제1위에서는 호기성 발효를 하지만 제3위, 제4위에서는 점점 혐기성 발효가 된다. 게다가 소는 물을 많이 마시므로 우분은 배출될 때부터 혐기성균이 많다. 한편 말과 양, 산양 등의 똥은 먹이를 선택하는 식성 때문에 호기성균이 많다. 우분을 사용할 경우는 건조를 시켜 혐기성균이 없는 상태로 발효시키지 않으면 발효에 많은 시간이 걸린다.  라. 제4종 먹이   ① 달걀껍질(알칼리성)   이를 분해시키는 것은 대단히 어렵다. 불가피하게 발효를 시키려면 1주일정도 초(醋)에 담가 두었다가 혼합을 한다. 이렇게 하면 칼슘과 마그네슘이 초에 의하여 킬레이트화 되어 미네랄 비료로서 매우 좋은 것이다.   ② 밀감껍질(산성)   밀감껍질은 납(蠟)물질에 덮여 있고 구연산이 많아 균이 착생하기 어렵다. 아무리 발효를 계속해도 밀감의 껍질만 생생히 남는다. 그러나 이는 아연을 비롯하여 미네랄의 보고이고 아연은 인체에서도 노폐물을 피부까지 운반하는 중요한 물질이고 꽃봉오리나 채소에 많다. 구연산도 토양수로 희석되면 작물에게 유익한 영양분이므로 잘 응용된다면 재미있는 소재인 것은 확실하다. 먼저 잘 건조시킨 다음 분쇄하면 의외로 쉽게 발효가 된다.