토양미생물(Biological Life)은 무엇을 할까!

토양미생물(Biological Life)

 

토양미생물은 무엇을 할 수 있는가?

 

이 글은 농가와 농업에 관련한 사람들을 위하여 보통의 토양미생물이 대부분의 건강한 토양에서 어떤 활동을 하는지에 대한 일반적인 지식을 알려주고자 하는 것이다. 우리의 목표는 정보를 공유하여 토양에 대하여 좀더 잘 이해하고, 더 충실하게 토양을 관리하도록 일깨워주고 싶은 것 이다.  우리의 토양은 값을 매길 수 없이 매우 귀중하다. 그래서, 우리는 토양을 소중하게 대해야 하며, 해마다 어떻게 향상시킬 수 있는지 많은 관심을 가져야 한다.

 

미생물이 풍족한 균형 잡힌 토양은 엄청난 뿌리조직을 만들어낸다.

 

 

식물의 근권과 토양

 

근권(Rhizoshere)은 토양에서 뿌리와 밀접하게 가까운 부분이다.  이 근권은 성장하는 식물에 가장 필수적이다.  만약 식물이 건강하고 왕성하다면, 근권은 건강한 미생물에 의하여 매우 활동적인 것이 틀림없다. 새롭게 싹이 날 때, 부식창고(Humus Store-house)에서 즉각적인 에너지와 영양소를 공급받기 때문이다.  즉, 부식창고는 활발한 미생물에 의하여 만들어져 왔다. 어떤 미생물은 토양의 탄소원과 영양분체계를 공급하기 위하여 토양입자와 유기잔재물을 분해한다.  이런 영양분은 자성의 힘으로 새로운 식물뿌리로 유인된다. 그럼, 뿌리가 발달하기 시작하면서, 뿌리는 각종 유기산과 결합된 고농축 효소를 분비하기 시작한다.  결론적으로, “토양미생물을 위한 근권(Rhizoshere)형성의 이상적인 환경이 만들어 진다는 것!!! “

 

자연이 할 수 있다는 것이 얼마나 놀라운 일인가! 우리 인간이 같이 한다면…  정상적인 근권이 형성될 때, 토양미생물과 식물은 서로 빛을 낼 것이다.

 

식물은 효소와 유기산이 풍부한 점액질을 꾸준히 분비하여, 공생작용, 항생작용, 세포용균, 기생 등 새로운 식물체계 구축을 위하여 미생물 집단공동체를 형성하도록 한다. 이 모두는 무엇을 의미하는가?

 

공생토양미생물(Symbiotic soil life) - 도움을 주는 식물과 함께 식물에 유용한 영양소와 성분을 만든다. 식물과 토양미생물은 이 일을 위하여 서로 협조한다.

예) 질소고정 리조비움균(Rhizobium),  남조류(Blue green algae)와 몇몇 방선균(Actinomycetes)

 

항생물질(Antibiotics) – 토양과 공기중의 질병에 식물이 대항할 수 있게 도움을 주는 미생물을 생성한다.

예) 각종 바실러스균(Bacilles), 스트렙토마이세스(Streptomyces), 페니실리움(Penicillium), 등.

 

질병에 대항하는 이런 무사들은 해로운 균, 병원성박테리아, 곰팡이균등을 압박하고 죽이는 분비물을 생성하고, 또한, 질병의 병원체, 균류, 또는 선충 등에 유독성을 가진, 소위 피토알렉신(Phytoalexin)이라고 하는 항균성 화합물을 자체적으로 발생하도록, 식물이 요구하는 물질과 효소를 공급하는 일부 바실러스균을 생성한다. 

 

무슨 일이 발생할지 추측할까요??? 

일반 살균제는 너무 쉽게 항생물질 생명체를 죽이지만, 병원균집단을 전체적으로 죽이는 것은 매우 어렵다는 것이 증명되어왔다.  살균제는 보통 그들이 치료하는 것 이상으로 더 많은 문제를 만들어낸다!!!  그냥, 자연이 그녀 방식대로 가도록 하여 건강한 토양미생물을 만들게 하자!!!

 

세포용균(Cellular lyses) – 이들 선택박테리아는 항체를 만든다. 이것은 세포막 용해로 세포를 파괴하여 질병을 유발하는 균을 죽일 수 있는 것을 의미한다. 이런 유해한 병균을 죽이도록 건강한 근권에서는 리소스타핀(Lysostaphin)과 리소자임(Lysozyme)이라는 두 가지 효소를 생성한다.

 

박테리아(Bacteria)

 

특정 박테리아의 주어진 일이 무엇인가 알아본다.

 

1)  아조토박터(Azotobacter) – 호기성 박테리아균주이며, 토양에서 공기중의 질소를 고정시키는 능력이 있다.  인간이 숨쉬는 공기에는 78%의 질소가 있다.  그래서, 아조토박터는 이 공짜로 주어진 영양소를 이용한다.  질소고정 박테리아의 최적의 활동을 위하여는 토양 pH가 6.5 또는 그 이상이 되어야 한다. 최고의 활동을 위하여 통기성이 잘된 토양이 꼭 필요하다.

 

2)  바실러스(Bacillus) – 호기성 박테리아이며, 녹비, 가축분 퇴비, 또는 다른 유기잔재물을 분해하여 영양분 치환능력의 부식창고(Humus)를 만들도록 돕는다.  이런 박테리아과를 먹여 살리기 위하여 높은 당 효소와 식량원이 필요하다.

 

3)  클로스트리디움(Clostridium) – 혐기성과 이며, 유기물을 분해하여 질산태질소와 식물성장에 필요한 다양한 영양분을 만든다.  매우 귀중한 아미노산, 부식산과 효소는 이 박테리아에 의하여 생성되며, 이들은 질소-인산-가리의 화합물로 구할 수가 없다.  클로스트리디움은 토양의 심토(혐기성지역)로 뻗어가며 자라는 뿌리를 분해하는 주요한 박테리아의 하나다.  토양의 20~25Cm 깊이에 있는 옥수수줄기 같은 작물잔재물도 이 클로스트리디움 박테리아에 의하여 분해된다.

 

기억할 점 : 높은 수치의 마그네슘, 알루미늄, 철과 낮은 수치의 칼슘 상태는 매우 높은 독성을 만들어 이 박테리아의 활동을 거의 또는 모두 멈추게 한다.  이 독성조건은 모든 유익한 박테리아의 활동을 멈추게 하는 독성 알코올 집합체이다.

 

4)  슈도모나스(Pseudomonas) – 이들 박테리아종류는 질소와 인을 방출하는 것을 돕도록 혐기성 토양조건에서 사용된다. 로도슈도모나스(Rhodopseudomonas)박테리아는 공기중의 모든 영양분을 작물에 유용하도록 햇빛과 공기를 받아들인다(어떤 남조류도 같은 능력이 있다.).

 

5)  보조효소, 생장호르몬, 영양소로 배양된 박테리아는 생산력 향상을 위하여 각종 토양에서 사용될 수 있다.  이러한 생체촉매(Bio-catalyst) 제품이 다수확과 품질향상을 위하여 사용될 수 있는 다양한 방법에 많은 시간과 연구를 쏟아왔다.  가장 흥미로운 결과의 한가지는 박테리아 활동을 좀 더 증가시키기 위하여 식품등급의 고농도 당-효소 같은 자연에 기반한 제품을 이 배양된 박테리아와 결합할 수 있다는 것이다.

 

이 결합은 적절한 균형에서 3가지 생장조절호르몬을 함유하게 된다는 것이다 – 시토키닌(Cytokinin), 옥신(Auxin)과, 지베렐린(Gibberellin), 추가로 고농도 아미노산.  이런 촉매기반 제품은 자연적 생산력과 풍부한 토양미생물의 회복을 요구하는 농가에게 많은 혜택을 보게 한다.  

 

이런 특별한 결합에 대하여 많은 이야기를 할 수 있다. 이것은 엽면시비나 토양처리를 할 수 있는데, 시토키닌(Cytokinin)의 세포분열특성은 효과적인 생산자극제로 판명되었다.  시토키닌(Cytokinin)은 작물과 토양 내에서 자연적인 균형조건을 만드는 천연생장호르몬이다.  이것은 미생물에너지, 토양과 식물체계에 대하여 안정적이며, 자연적인 치환능력이 있다.  이들은 기본적으로 세포분열자이다(세포분열과 확대를 촉진한다).  불균형한 식물 내에서 그들은 건강하고, 자연적인 조건을 위하여 매번 회복시킬 것이며, 혹한, 가뭄, 일조량 부족 등의 악조건일 때, 이들은 처한 조건을 극복시킬 것이다.  또한 시토키닌(Cytokinin)은 발아를 증진시키고, 스트레스 받는 작물의 뿌리성장을 향상시킨다.  이것은 처리된 씨앗과 잎에 식물영양소를 집결시켜, 기초적인 영양분을 끌어다 주는 경향이 있다.

 

시토키닌(Cytokinin)은 영양분을 이용하는 식물의 내부 소화체계를 20~30% 좋게 향상시킨다.  광합성작용과 단백질형성을 증진시키며, 잎의 섭취력을 위한 자성흡입력을 증가시킨다.  식물이 스트레스를 받을 때 조기에 말라 죽는 현상을 방지하도록 식물을 반휴면 상태로 유지한다.  이들은 영양분 결핍을 바로잡도록 돕는다.  한마디로, 화학비료와 저질의 비료가 만들어 낸 조건을 뒤바꾼다는 것이다!

 

병을 유발시키는 토양박테리아와 작물의 질병문제

이런 문제를 유도하는 주요 요소 중 하나는 유기물질의 고갈이다 또는 유기물질과 연관된 열악한 환경이다.  건강한 유기물질의 토양이 기후조건을 고려하여 해로운 모든 박테리아와 균에 저항하여 싸우며, 파멸시키는 능력을 가진 것을 실감하셨나요?  토양미생물과 영양분의 적절한 균형으로 잘되어 있는 토양은 자체적으로 항생물질을 만들어 해로운 박테리아와 균을 압박하도록 작물을 돕는다.  유익한 호기성박테리아(바실러스 등)는 어떤 병원성 박테리아를 압박하는데, 이것은 여러 가지 모종질병 문제를 초래할 수도 있다.  유익하고 포식성의 균은 토양선충 및 식물에 유독성조건을 유발하도록 독성을 생성하는 혐기성 박테리아를 파멸시키기 위해 함정을 만든다.

 

무엇이 이러한 병원성질병 문제를 유발시키는가?

유기물질을 고갈시키고, 이 주변에 나쁜 환경을 만드는 어떤 제품이나 관행은 바로 잡아야 하며, 사용하지 말아야 한다.  이런 문제의 살충제, 제초제, 비료 등은 가능한 많이 줄여야 하며, 사용을 멈춰야 한다.  대부분의 살충제와 제초제는 그 줄여야 할 명단의 최고 순위에 있다. 높은 염분성분과 산성비료, 염소성분의 비료, 무수암모니아 등등..  이런 제품들은 토양미생물을 계속해서 죽이며, 병해충을 통제하기 위한 적절한 균형을 파괴시킨다.  그 결과로, 이 변화된 토양미생물은, 강력한 비료와 화학제품으로부터 회복하려고 노력하는 유익한 미생물과 식물에 유독한 조건을 만들어, 토양의 전반적인 생화학적 반응을 변화시킨다.

 

무슨 일이 일어날지 추측해보자?  이런 병을 유발하는 조건은 식물에 유독성 잔재물을 남기고, 이것들은 가축의 먹이로 옮겨지고 또한 인간의 음식물로도 옮겨진다.///