풀잎 사이에 찌르르렁 베짜는 여치소리
푸른 창공에 노고지리 우지짖고
텃밭의 굼벵이는 허물 벗고 매미되어
울나무 숲속에서 맴 맴 맴
소리내며 청춘을 불사른다
꾀꼬리 숲속으로 기어들어
매미를 낚아 채물고 꾀꼴꾀꼴 노래하며 날아간다
비가 내려 큰 물지면 도랑에 메기 둥둥 떠오르고
앞마당 집시랑에 기름장어떼 밀려들어와
우리집 씨암탉들 물고기 입에 물고
이곳 저곳으로 허둥댄다.
1986년 9월 28일
자연과 조화를 이루었던 삶에 대한 회고
지구촌 한복판에 위치한 KOREA! 중앙 아시아, 러시아 그리고 중국 대륙과 연결되어 있고, 삼면이 바다로 둘러싸였으며, 삼천리 방방곡곡이 금수강산인 우리나라는 일년 365일, 봄, 여름, 가을, 겨울 계절에 따라 계절풍이 불어주며 특히 24절기가 뚜렷하여 지구상의 생명체에게 가장 필요한 기호영양인자를 끊임없이 생성해주는 미생물의 왕국이라고 생각됩니다.
예로부터 한국의 산삼, 한국의 송이, 한국의 명태 등은 지구상에서 그 기능이 가장 뛰어난 특산물이며, 한국의 산야에서 수집된 각종 한약재, 한국의 해안에서 자생한 각종 해초류와 어류 등과 같은 우리나라에서 생성된 동식물들은 영양가 높고 맛이 뛰어날 뿐만 아니라 버려진 잡초, 풀 한 포기까지도 약이 된다고 알려져 있습니다.
우리 선인들이 흙과 미생물을 활용하여 각종 젓갈, 김치 담그기, 간장, 된장, 고추장, 각종 술 빚기 등 미생물을 슬기롭고 다양하게 이용할 줄 알았으며, 일상생활에서 발생되는 생쓰레기를 한 집안 내에서 소화시킴에 있어서도 음식물찌꺼기는 물론이고 쌀을 씻어낸 쌀뜬물 한방울까지도 소, 돼지 등 가축에게 먹였으며 이 땅에서 생산되고 배출되는 모든 유기자원을 다시 땅으로 순환시켜주는 방법을 알았으며 이러한 선인들의 생활은 자연에서 얻은 것을 다시 자연으로 돌려보내는 유기순환과정의 실천이었으며, 자연의 순리 속에 순응하는 삶의 실천이었습니다.
저의 유년시절 추억을 되돌아보면 어둠이 짙게 깔려진 적막 속에서도 날이 밝아온다고 ‘꼬끼오--오호!’ 처음 터진 대장 수탉 울음소리에 이어 온동네 장닭들의 울음소리들로 마을 전체가 한참동안은 닭 우는소리로 자지러지고, 고요한 새벽녘이 찾아들어 동창이 밝기도 전에 노고지리(종달새)가 높이 떠서 태양을 제일 먼저 본다고 조잘조잘 우지지고, 부지런한 농부님들 재 넘어 사래 긴 밭에 가 ‘이랴, 킬 킬’ 밭갈이하는 한국의 전형적인 봄철의 농촌 풍경이었습니다.
농부들이 애써 씨 뿌리고 거름 주어 가꾸어 놓은 작물들과 온 산야가 푸른빛으로 물들이는 여름철이 시작되면 텃밭에 굼벵이가 매미가 되어 우는 소리가 어린 저의 가슴에 깊은 감동을 주었습니다.
제일 먼저 터져 나온 매미소리는 ‘일-치카-을-치카’ 하는 소리로 울어댔고, 두 번째로 나타난 매미는 ‘풋조노-풋조노-’하며 울어댔고, 세 번째로 나타난 매미는 ‘쓰리랑-쓰리랑-’ 하며 울어댔고 네 번째로 나타난 매미는 ‘매항매항 매항 매향～’ 하며 애타게 매향을 부르는 것처럼 처량하게 울어댔으며, 다섯 번째로 나타난 매미는 가수인양 ‘떨람 떨람 떨람’ 하며 울어대는 떨람매미가 있었습니다. 여섯 번째로는 늦은 여름에 나타나 가을이 다 되도록 ‘쎄～ 쎄～～～’ 하며 길게 울어대는 참매미와 우렁찬 목소리로 길게 ‘위～ 잉～～’ 하며 울어대는 몸집 큰 왕매미가 있어 매미들의 세계에서도 자연의 순리대로 출현시기가 각기 다르게 울음질서가 형성되어 있었습니다. 그때의 새들의 서식을 보면 벌레를 가장 많이 잡아먹는 새로는 짹짹거리는 개그마리라는 새가 있었는데 이들은 동네마다 울나무 가지에 둥지를 틀고 한철에 여러 마리의 새끼들을 3차례 이상 길러내고 진노랑의 목성 좋은 꾀꼬리는 3마리 정도의 새끼를 기르고 야간에 활동하는 올빼미는 고목나무 속에서 새끼를 기르고, 산비둘기가 새끼 키우는 둥지 속에 몰래 알 놓고 뻐꾹, 뻐꾹 우는 얌체새 뻐꾸기가 있었고, 서쪽산에 해가 져 어둠이 내릴무렵 서짝도 서짝도 구슬프게 울어대는 두견새가 있는가 하면 논고랑 타고 다니며 우렁이 까먹는 뜸북, 뜸북대는 뜸북새, 그 외 산까치, 방다리, 두루미, 물총새, 물까마귀, 미영새, 집새, 굴뚝새, 부엉새 등 다양한 날짐승들이 이 땅에서 서식하였습니다.
비가 오면 퇴비장에서 흘러 내려간 맛있는 진수성찬 따라 앞마당까지 물고기떼가 밀려 들어오고, 우리집 씨암닭들은 물고기 쪼아 입에 물고, 좋아라 이곳 저곳으로 허둥대던 모습이 참 정겨웠던 것 같습니다. 그때의 시냇물은 깨끗해서 수 종류의 물풀들과 수많은 물벌레들이 냇물 속에 꽉 차있었으며, 시냇가 덤풀 속에 토화(물새우)가 가득했고, 모래무지, 붐어택이, 찡거미, 가제, 빠가사리, 피라미, 꽃가래, 꺽기, 기름장어, 각시붕어, 까파태기, 독고기, 등어, 중고기 등의 수 종류의 물고기가 자생했었습니다. 우리 동네 하천에는 수천마리의 자라떼가 방천 난 논벽에 붙어 인기척이 나면 번개같이 물속으로 곤두박질치는 자라를 우리 동네 자라쟁이 영감님은 등에다 바랑을 짊어지고 시냇물 속 모래밭을 작살로 샅샅이 쑤시고 다니면서 그 작살에 걸린 자라들이 순식간에 바랑 속에 가득 채워지는 그야말로 진풍경이었습니다.
오곡백과가 무르익어 파도처럼 넘실대는 가을들판과 높고 푸른 한국의 가을하늘은 고추잠자리들로 뒤덮여져 있었고, 강남 갈 제비들은 막바지로 영양보충이나 하듯 힘찬 날개짓을 하였고, 농부들은 미꾸라지 잡아 추어탕을 해먹고, 논두렁 흙탕물 속에서 주둥이를 물위로 내밀고 둥둥 떠다니는 송사리 떼를 떨장으로 건져다가 매운탕을 끓어 먹었었죠. 무를 총총 썰어 넣고, 갖은 양념하여 지져놓은 그 맛을 여러분은 아십니까? 그때의 물고기잡이는 바케스와 두레박만 있으면 잠깐동안에도 한 바케스는 거뜬히 잡아오던 시절이였습니다. 그러나 지금은 농사짓는 곳일수록 눈쟁이 하나 발견할 수 없습니다. 현재 국민소득 10,000$시대로 한강의 기적을 이루었다고들 하지만 자연생태계는 아주 가난해졌습니다. 그때의 자연환경은 수많은 야생동물의 먹이가 풍족하여 농부들의 가을걷이가 끝나고 보리밭이 된 온 들판이 까마귀 떼로 덮여지고 수만 마리의 까마귀들이 하늘에서 나는 장관을 이루었습니다.
요즘은 시냇물과 강물이 얼음 어는 것을 보기가 어렵지만 그때 그시절 겨울은 유난히도 추웠습니다. 온 대지가 꽁꽁 얼어붙어 얼음장 위에서는 동네꼬마 아이들이 팽이를 치며 썰매를 타고 동네청년들은 대나무 철근으로 직접 스키를 만들어 스키타기를 즐겼습니다.
우리 농업의 근대사
우리 조상들은 대체적으로 자연의 순리에 순응하고 인간의 도리를 다하며 살아왔습니다. 그러나 언제부터인가 농업이 천시되기 시작하였고 땅의 주인인 농민들이 땅을 빼앗기고 소작자 신제로 전락하여 힘겨운 노동을 강요당했습니다. 따라서농법 자체가 고정 관념화되었으며, 농사기술의 발전이 더디게 되었습니다. 예를 둘어 봅시다. 예전 벼논 초벌 김매기를 보면 논 전체를 호미로 일일이 파 엎어 잡초 싹을 흙 속에 묻어놓습니다. 그러나 며칠 지나면 다시 잡초씨앗이 발아되고 결국 벼포기를 송두리째 흔들어 놓아 농사를 망치는 일이 허다했음에도 불구하고 이를 반복했던 것입니다. 이처럼 중노동에 시달리는 농민들이 잘 먹기나 했습니까? 그나마 영양가가 높고 맛있는 음식은 웃어른인 노인들에게 받치는 효도사상으로 제대로도 먹지 못해 빈약한 영양상태로 심한 노동에 혹사당했던 그때 농부들은 나이 50만 되면 긴 담뱃대 물어대는 노인이 되어 단명한 사람이 많았습니다. 근세기 이조 말에 사회혼란이 겉잡을 수 없이 계속 일어나 결국 나라까지 일제에게 먹히고 그것도 부족해 6.25사변이라는 동족상잔의 민족적 비극까지 겪어 땅 전체가 잿더미의 폐허로 변한 가운데 살아남은 사람들은 농사를 지으려 해도 그때의 땅에서는 불가능한 일이었습니다. 제가 어렸을 때만해도 일제가 산의 나무를 마구 베어 내어 한국의 산은 민둥산, 빨간산으로 비가 오면 땅의 용탈이 심할 뿐만 아니라 농사짓기에 유일한 비료자원인 산풀이나 볏짚까지도 땔감이나 지붕 이엉용으로 사용되어 비료 부족은 더욱 심각한 상태였습니다. 비록 농사를 지을 땅이 마련되었다 하지만, 작물을 자라게 하기 위해 덜 삭은 생인분을 채전밭에 마구 뿌려 대다수의 국민들이 채독에 걸리게 되었고 사람 몸 속에서 기생하는 회충, 요충, 촌충, 십이지장충 등의 기생충 구제에 비상이 걸려있는 상태였습니다. 당시 우리 나라에 주둔하고 있던 주한미군에게 공급하는 채소류는 모두 이웃나라인 일본에서 제공받았다는 이야기가 있습니다.
1960년대에 이르러 5.16군사 혁명으로 우리나라의 근대화가 본격적으로 시작되었습니다. 전국에는 건설의 메아리가 울려 퍼졌고, 더불어 우리의 농업도 증산제일정책의 일환으로 농약과 화학비료를 무분별하게 사용하게 되었으며, 다수확을 목표로 눈에 보이는 소득증대의 효율성기술습득만 강조했습니다. 이에 민생고를 해결하고 눈부신 경제발전으로 한강의 기적을 이루었고, 인간 수명이 20년 이상 연장되었다는 등 최고의 과학시대라고 떠들었습니다. 그러나 그로 인해 지금에 온갖 종류의 풀벌레 울음소리, 새 울음소리와 애기 울음소리가 사라져버린 농촌이 되었습니다. 무분별한 화학비료와 농약살포로 강과 바다가 크게 오염되어 녹조, 적조의 발생으로 물고기가 떼죽음을 당했고, 공장 굴뚝과 자동차의 배기가스, 생활용품소각으로 인한 유해물질로 인하여 하늘에서는 산성비가 내리고 있습니다. 이러한 환경과 토양 위에서 자란 작물이 온전하겠습니까? 농산물이나 축산물의 항생제, 중금속 및 농약성분의 잔류는 이미 전세계적인 사회적 문제로 대두되지 않았습니까?우리정부의 농업 정책이 늦게나마 1990년도 후반부터 친환경 농법을 유도하게 된 점은 다행으로 생각하나 아직도 정부의 확실한 유기농업의 정책 지표가 미비한 상태입니다. 한 예로 정부가 70%를 지원하는 유기비료 생산시설을 보면 유기농업의 장려라기보다는 우선 음식물찌꺼기나, 가축, 분뇨 등을 임시방편으로 처리하기 위한 수단에 불과하다고 생각됩니다. 음식물찌꺼기나 가축분뇨는 농사짓는데 없어서는 안될 귀중한 원자재로서 무한한 에너지를 발산시킬 수 있는 태양의 뭉텅이(열에너지 덩어리) 인 것임에도 불구하고 동식물에 재차 이용시키기에는 아주 부당한 처리방법인 즉 호기 호열성의 부패성 미생물에 의존하고, 오랜 기간동안 가스나 열로 발산시켜 비료나 사료의 질이 떨어질 뿐만 아니라 대기에 방출되는 가스와 열은 환경오염의 주범으로 지구온난화를 가중시키고 있습니다. 이러한 처리과정과 방법은 시정되어야 하고 대안 마련이 시급하다고 생각됩니다.
반 딧 불 이
김 문 수
한강변 올림픽로 지나가는데
육삼빌딩 반딧불이 움칠거리네
농촌에서 개똥벌레 전수 모집해
감옥같은 유리속에 가두었는지
삼삼오오 짝을 지어 내다 보이네
개똥벌레 반딧불들 나를 보고는
주인님 고향으로 보내주소서.
소리없이 눈짓으로 시선보내네..
아이야 반딧불아 내말 들어봐
고양군엔 수마할켜 못간다드라
천연기념물 반딧불들 속삭임 소리
주인님 어서 빨리 우리 찾아가
메뚜기도 잠자리도 우릴 반겨줄
지상낙원 고향장성 흙에 살고파.
“1990년 9월 24일 고양군의 수재민에게 수호물품을 지원하기 위해 가던 도중, 흐린 날씨의 창문마다 불이 켜진 63빌딩을 보면서 지은 기행시”
흙을 살려야 농업이 산다
모든 생물의 근원인 흙을 생각해봅시다.
흙은 식물을 자라게 합니다. 그 식물들은 식량, 연료, 가축자재로 사용되며 또한 흙속의 미생물들은 생쓰레기나 동물들의 분뇨등을 분해하거나 汚水를 淨化합니다. 만약 이러한 미생물의 움직임이 없다면 지구는 순식간에 오물과 오수로 뒤덮일 것입니다. 이렇듯 흙은 동식물뿐만 아니라 지상의 모든 것을 지탱시키며 지구를 둘러싸고 있는 공기, 즉 대기도 토양권에 속한다고 볼 수 있습니다.
그런데도 지금의 흙의 처지는 몹시 궁핍합니다. 인간들이 흙을 ‘물을 적신 단순한 미립자의 집합체’로 취급하고 있기 때문입니다. 인간과 동물의 위장이 균형 잡힌 유기물만 있으면 무엇이든지 척척 잘 소화시켜 육체를 가꾸고 살찌게 하듯이 토양속도 위장의 기능을 걸쳐가야 할 필요가 있음에도 지금의 농법은 흙을 생활터전으로 삼는 소생물들과 미생물들을 예고도 없이 독한 제초제와 화학비료, 토양소독 및 살균제 등으로 괴롭히고 있습니다. 이와 같은 무시무시한 근대 화학농법은 흙 속에 사는 지렁이와 같은 연체동물에서 각종 익충들과 같은 갑각류 그리고 각종 토양미생물들까지 살 곳을 잃게 만들고 있습니다.
MS균의 발견과 음식물 쓰레기 자원화 시스템 개발
저는 장성군 황룡면 필암리에서 태어나 지금까지 줄곳 고향을 지키며 살아온 농민입니다. 처음엔 여느 농부와 다를 바 없었습니다. 이른 바 본격적인 과학영농이 시작되는 60년대 말, 70년대 초기 저는 누구보다도 앞장서서 정부시책에 따라 논밭에 화학비료를 사용하고 농약을 살포하며 심지어 직접 시범을 보이기까지 했습니다. 그러다가 덜컥 농약중독으로 논바닥에 쓰러진 뒤, 당시 과학농법이라 칭하던 화학농법이 살인농법이며, 토양의 균형을 깨트리는 자연생태계 파괴 농법임을 자각하고 소위 생명농업 연구에 몰두하게 되었습니다.
저는 지난 1980년 3월 문수농장이라는 간판을 내걸고 부하 채란용 종자오리 1800마리로 시작하였습니다. 사료 혼합비율은 배합사료 70%에 생쓰레기 발효사료 30%를 혼합시켜 사육한 결과 산란율, 부하율, 육추율이 크게 향상되어 전국적으로 널리 알려지게 되었고 이에 큰 희망을 얻은 본인은 유기축산을 본격적으로 경영하기 위해 1986년 제작 완료된 대형 회전발효기를 개발하게 되었습니다.
이 회전발효기는 장성 고려시멘트공장의 회전드럼 즉, 시멘트 원료자재인 석회석등을 가공 처리하는 로타리키론 공법을 인용한 발효사료기의 핵심적 기술을 개발하게 되었던 것입니다.
위와 같은 공법은 미생물이 발아하여 대량 증식하는데 있어 “미생물이 쾌적하게 살곳”을 만드는 것에 초점을 맞추었습니다. 적당한 영양이 갖추어진 생쓰레기들은 어떤 것에 편행되지 않도록 내용물 온도와 습도를 맞추어 발효기 속에서 산소가 잘 접할 수 있도록 조절하여 회전드럼에 투입시켜 회전시키게 되면 골고루 섞여짐과 동시에 생쓰레기 중의 저온균이 활동하여 1차 발효와 다음 중온균의 2차 발효가 진행되는 과정을 거쳐 그것들을 50℃로 가열하면 고온발효가 시작되며, 미생물 1마리가 2마리, 2마리가 4마리로 기하급수적으로 자꾸 불리어지고 3～4시간 후에는 100만 마리로 증가하게 되며, 70℃ 이상의 발효과정에서 각종 부패균, 병원성 유해균 등이 사멸하게 됩니다.
미생물의 활동은 생쓰레기 속의 단백질은 아미노산으로, 지방은 단위 지방산과 글리세롤로, 탄수화물은 포도당으로 분해되며 향긋하고 구수한 향이 나게 합니다. 이 미생물은 또 다시 에스테르나 유기산과 같은 향긋하고 좋은 맛을 내는 물질을 만들어냅니다. 이로써 안전하며 영양가치가 높으면서도 소화흡수가 잘 되는 양질의 발효사료가 만들어집니다. 하지만 발효사료제조의 가장 문제점은 발효력이 강력한 균주 구입이었습니다. 일본산 균주는 가격이 비싸 경제적인 수지타산이 맞지 않았습니다. 이때부터 미숙하나마 자체적으로 MS균을 직접 배양하게 되었습니다.
하늘이 무너져도 솟아날 구멍은 있더라!
MS발효사료가 실용화될 수 있도록 시험생산은 성공했으나 즉, 환경을 지키는 유기축산을 실행할 수 있는 경제적인 조건이 도저히 맞지 않는 시절이었습니다. 그 동안 농협, 축협 등에서 빛을 얻어 투자한 연구비용에 비해 얻을 수 있는 수익은 거의 없어 파산지경까지 도달해 농협, 축협 그리고 군청 등의 여러 거래처에서 날마다 거듭되는 빗 독촉 소리에 빚진 죄인이 되어 전화벨 소리만 들려와도 근심하는 아내의 얼굴은 본인의 가슴을 아프게 하였습니다.
1989년에는 농협에서 제가 가진 모든 토지를 경매에 붙혔으나 입찰자가 없어 다시 그 빛이 눈덩이처럼 커져만 가고 있었습니다.
때마침 부동산 투기 바람으로 전국이 달아오를 시절이었고 그 영향을 받아 감정가가 높아져 재대출이 가능해졌습니다. 그 때 2,700만원을 대출 받아 이자정산을 하고 나니 1,000만원을 손에 쥘 수가 있었습니다. 다시 축사를 개축하고 1990년 봄 고창양계에서 수평아리 12,000마리를 구입하여 MS발효사료를 급여시켰습니다. 그 결과 축사환경이 쾌적해지고 옛날 토종닭처럼 육질이 치밀하고 부드러우면서도 감칠 맛 나는 계육을 생산할 수 있었습니다. 그 때 문수농장에 기적이 일어났다고들 했지만 그것도 잠시 뿐이었습니다. 무슨 잘못인지 시행착오를 겪게 되어 닭들은 야성이 되살아나 서로 뜯고 물며 죽이기도 하였습니다. 미비한 시설은 폭우 등 재해에 속수무책이었습니다.
주변사람들은 발효사료처리장을 쓰레기 처리장 등의 혐오시설로 오인하 불편함을 드러내거나 못마땅하게 여기기 일쑤였습니다. 심지어 형제들마저도 사람대접을 해주지 않을 정도로 주변의 몰이해와 냉대에 시달려 사면초가 신세였습니다. 거기에 엎친 데 덮친 격으로 더 큰일이 발생했습니다. 당시 사업장인 장성군 황룡면 필암리 568-1번지 즉, MS생산시설이 되어 있는 곳은 누대로 몇 백년 동안 집터로 이어져 내려온 땅이었습니다. 누가 보아도 집터이며 실제 지적도상 대지로 표기되어 있음에도 불구하고 군청 공무원들의 행정사무 착오로 토지대장에는 전으로 표기되게 되었습니다. 본인의 잘못도 아니고 담당직원의 오류에 인한 일이었지만, 단지 농지관리 규정을 어겼다는 경직된 군 행정당국의 고압적 자세로 뜻하지 않게 철거명령이 있은 뒤 고발 벌금형이라는 철퇴까지 맞아야 했습니다. 거기다 본인의 보금자리 즉, 청운에 뜻을 펼쳐나갈 사업장을 농협에서 한 번도 아니고 두 번씩이나 경매처분에 이르러 첫 번째 입찰은 무사히 넘겼으나 두 번째 입찰에는 이웃사람이 입찰할 것이라는 정보를 알려주어 우리 가정은 절망속의 나날을 보내고 있었습니다. 그러나 옛말에 하늘이 무너져도 솟아날 구멍이 있다고 하듯이 마치 신용협동조합에 적금실적이 있어 보증인만 세우면 1,200만원을 대출받을 수 있다는 것이었습니다. 하지만 그 보증인이 문제였습니다. 그 때 당시 본인은 경제적으로 신용이 땅에 떨어져 있었기 때문입니다. 다행이도 장성읍 매일시장에서 생선과 채소 등의 식품가계를 운영하여 아들, 딸의 학비조달과 본인의 연구비를 계속 지원해 주고 있는 성실한 아내는 이종사촌 형님에게 계속 비는 자세로 간청하여 위기를 모면한 사실이 있습니다. 그런 저에게 아내뿐만 아니라 힘이 되어주신 많은 분들의 도움이 있었기에 수많은 어려움을 극복할 수 있었다고 생각합니다. 지면을 빌어 그 분들께 고마운 마음을 전할까 합니다.
저와 함께 15년 동안 동거동락하며 생명농업을 실천하여 MS의 진가를 널리 알려주고 있는 고재용 동지! MS와 관련된 일이라면 만사를 제쳐놓고 빠짐없이 참여해 주신 한국 클로바동지회 최동현 회장님! 1993년 본인이 몸을 가누지 못하고 비틀거릴 때 용기를 주셨던 광주 희망학교 교장인 정영관 선배님, 고 김서정 선생님, 최해섭 선배님, 이하영선배님, 양동원 동지는 100만원씩 각출하여 재기를 도와 주었습니다. 일면식도 없는 과천 교회 집사인 정순재 씨가 300만원을 흔쾌히 주어 액체발효기 제작을 성공리에 마칠 수 있었습니다.
특히, 사업이 실용화 단계에 이르게 크게 활력을 불어 넣어준 분은 이 나라 최초 여성농학박사이시며, 학술원 회원이며, 한국균학회 초대회장이신 고 김삼순 박사님께서 정신적, 기술적 교훈은 물론이고 경제적으로 수천만원을 본 연구소에 기탁하셔서 본인의 연구가 계속 될 수 있었습니다.
난 지 도
김 문 수
한강변 고수부지 지나가는데
우리나라 지도속에 산이 생겼네.
아이쿠 산도산도 난생 첨 보내
서울 시민 쓰레기로 만든 산인가
티끌모아 태산이라 큰 산이로다.
산위에는 개미처럼 트럭보이고
바람결에 흩날리는 비니루 산은
그 이름 고수부지 난지도구나.
1990년 9월 24일 고양군의 수재민에게 수호물품을 지원하기 위해 가던 도중 난지도를 보고 지은 기행시
한국MS연구소에 사회적 관심이 집중
1991년의 일로 기억합니다. 어려웠던 시절에 정책적으로 지원을 받기 위해 전남지사께 생쓰레기를 이용한 발효사료 생산지원 요구서를 제출한바 있으며, 대통령께도 생쓰레기 이용으로 발효사료 및 유기 비료 생산지원 요청서류를 제출한 바 있었으나 당국의 답변사항은 한결같이 정부기관이나 대학 등 공인기관에서의 이에 대한 가치가 입증되어야 만이 검토 할 수 있다는 내용뿐이었습니다.
문민정부가 새로 출범되었을 시기 최양보 청와대 농민 수석이 나서서 친환경농업으로 유도하기 위하여 노력하였고, 그 한 예로 본인을 비롯한 전국 유기농업인 자연농업인 등 친환경농업을 실천하고 있는 인사들이 모여 결의 한 결과 ‘중․소농 고품질 농산물 생산지원’ 사업계획을 전국에 시달하게 되었습니다. 그러나 본 연구소에서 95, 96, 97년 계속 사업신청을 하였으나 사업선정과정에서 탈락되었습니다.
드디어 본인의 연구가 ‘농림수산특정연구과제’에, 2000년에는 우리 나라 5대 신기술 육성사업 중 하나인 ‘중소기업 기술혁신 개발과제’에 선정되었고, 같은 해에 ‘축협 사료 개발 연구과제’ 등에 선정되어 적극적인 지원을 받아 연구사업을 진행할 수 있게 되었습니다.
1998년도부터 진행해온 ‘농림수산특정연구과제’가 2000년 말에 완료되어, 2001년 2월에 전남대학교 대강당에서 발표회를 갖기도 하였습니다. 그 이후 ‘중소기업 기술혁신개발과제’와 ‘축협사료개발연구과제’가 2001년 3월에 마무리 되었고, 2000년 12월 ‘중소기업 기술경쟁력 우수기업’ 으로 지정 되는 영광도 안게 되었습니다.
학계에서도 많은 관심을 가져 주었습니다. MS균이 음식물찌꺼기의 발효제로 사용될 뿐만 아니라 작물, 원예 및 축산업 등에 이용할 수 있다고 판단한 것입니다. MS균 자체가 식물이나 동물의 생리, 생태에 미치는 요인 및 활용방안에 대한 연구가 전남대학교와 건국대학교에서 수행되었고, 실제로 전남대학교 농대 응용식물학부 원예생산학 교실에서 수행한 ‘MS101 첨가가 암면재배 머스크멜론의 생육과 근 생장에 미치는 영향’과 ‘배양액내 MS101 첨가가 오이 유묘의 생육에 미치는 영향’에 대한 연구결과는 MS101을 배양액내에 농도별로 처리하여 생장반응을 조사한 결과 엽면적, 초장, 각 기관별 생체중 건물중의 증가가 확연히 나타났습니다. 특히 멜론의 과실의 당도와 뿌리의 활성 및 생육량에 대해서는 월등한 차이를 보여주었습니다. 즉, MS균은 오이, 멜론등 과채류의 재배시 생장촉진 및 과실품질 향상효과에 큰 영향을 미친다는 것입니다. 또한 국화, 장미, 카네이션등의 원예에 대한 생장촉진 및 품질향상효과 연구를 진행되고 있습니다.
건국대학교에서는 항생제를 첨가한 시험사료와 항생제 대신 MS균만을 첨가한 시험사료를 각각 대조구와 처리구로 나누어 육계에 급여함으로써 항생제와 MS균의 사료첨가시 육계생산성(증체량, 사료요구율)과 혈중 콜레스테롤 수준, 소장길이 및 장내 균총에 미치는 영향에 대한 실험결과 육계생산성은 MS균을 첨가한 처리구가 대조구에 비해 눈에 띠게 개선되었고, 혈중 콜레스테롤 수준과 유해균의 균수가 MS균을 첨가한 모든 처리구에서 감소하였습니다. 그리고 소장길이는 MS균을 첨가한 모든 처리구에서 소장길이가 크게 증가함을 보여주었습니다. 이것은 MS균이 사료첨가제로서의 가치뿐만 아니라 장내 유해균총을 억제하여 정상균총을 유지시키는 항생제 대체물질로서의 가능성을 가지고 있다는 것이 검증된 것입니다.
음식물 쓰레기 사료화처리에서 나타나는 문제점
우리 민족은 전통적으로 쓰레기 재활용이 의식화되어 일상생활에서 발생되는 모든 쓰레기를 한 집안 내에서 소화시킴에 있어 음식물찌꺼기는 물론이고 밥을 짓기 위해 쌀을 씻어낸 구정물 한 방울 까지도 소, 돼지 등 가축에 먹이게 하는 철저한 쓰레기 관리를 해왔습니다.
화학 무기 농법으로 인하여 농민들의 퇴비사용이 불가능하게 되자 토양은 척박해지고 전 국토는 유해한 화학물질이 포함된 쓰레기로 뒤덮인 매립지 포화 상태로써 쓰레기와의 전쟁이 선포하게 되었습니다.
이에 당국에서는 우선적으로 매립량을 줄이기 위한 감량화에 치중하는 정책으로 일관해 음식물찌꺼기 수거 요령을 보면 물을 빼내기 위해 채발에 받쳐 물을 빼내는데 이 때의 물은 하수구로 흘려 들어가 수질오염을 가중시킵니다. 뿐만아리라 수분을 제거해 감량화된 음식 쓰레기는 대부분 비닐봉지에 담아 일반 쓰레기와 함께 버려지고 있는 실태로 악순환이 계속되고 있습니다.
이와 같은 음식쓰레기 처리가 외국에 비해 어렵게 된 이유는 우리의 식생활 문화에 기인하는 것입니다. 우리나라 식단은 수 많은 탕 종류와 국물위주로 구성되어있어서 생쓰레기의 수분함량이 85% 정도 외국 생쓰레기의 수분함량 60%와는 상당한 차이가 있으며 다량의 염분 함량이 많음이 특징이기도 합니다. 그러므로 액체와 고체를 동시에 완벽하게 처리하여 양질의 가축사료와 안전한 비료를 생산할 수 있도록 할 필요가 있습니다. 그런데 지금까지 개발된 유기성 폐기물 처리장치의 경우에 대부분 건조시키는 방법을 사용하는 것으로, 장시간에 걸쳐 가열을 하여야 하기 때문에 열 손실이 많고 다량의 수분 조절제를 필요로 할 뿐만 아니라 건조된 제품을 가축에 먹이면 치명적인 염류중독이나 부패균에 의한 부패분해가 일어나 농작물에 병충해가 심화되는 문제점이 있습니다. 또한 발효방식을 채택한 처리장치는 대부분 기계 내부에 임펠러를 설치하여 내용물을 저어 주면서 열과 공기를 공급하여 자연발효를 유도하도록 되어 있는데 이 경우에는 발효 처리된 제품에 호기 호열성 미생물 중 부패 미생물 계열이 잔존하기 때문에 건조 처리시간이 길어지면 변질되어 악취를 발생시키거나 비위생적이며 제품의 영양도 떨어지게 된됩니다. 이와 같은 과정을 거쳐 생산된 제품을 토양에 시비하는 경우 토양 속에서도 어느 정도의 유기물이 내포되어 있기 때문에 습도와 온도만 맞추어지면 산소를 선호하는 부패균이 토양에서 더욱 더 부패형으로 변화시켜 토지의 황폐화를 가져오는 문제점이 있습니다.
다음으로 정부의 정책적인 배려로 음식물쓰레기 처리용 소형발효기 생산업체가 우후죽순처럼 늘어났지만 이 또한 많은 문제점을 갖고 있습니다. 현재는 경제성이 없는 처리대책으로 폐쇄된 곳이 많으며 음식물쓰레기를 재활용하는 사료업체로 정부나 지방정부의 지원을 받아 생산된 제품은 거의 다 기호성, 영양가치를 비롯한 사료효율이 떨어지는 여러 문제점을 가지고 있습니다.
특히, 농민들이 사용하기 쉽게 만들어졌다는 건식 분말사료는 많은 열손실로 전혀 경제성이 없습니다. 그리고 액상사료는 미생물 발효가 아닌 인위적으로 파쇄시켜 열을 가하는 방법으로 처리되기 때문에 처리비용이 분말건식보다는 적게 들지만 가축 사양 표준 상 영양소 공급이 크게 문제되고 있으며, 그 물질 자체가 병원균이나 부패균에 항상 노출되어 있어 치명타를 입을 수 있다는 점이 역시 문제인 것입니다. 습식 발효사료 역시 급여시기가 5일 이상 지나게 되면 병원균 감염의 위험과 끈적거리는 물성은 물질의 이송을 어렵게 하고 영양공급과 사료효율에 있어 여러 문제점을 가지고 있습니다.
또한, 생산시설을 보면 유기농업의 장려라기보다는 우선 음식물쓰레기, 가축 분뇨 등을 임시방편적으로 처리하기 위한 수단에 불과하다는 생각이 듭니다. 음식물쓰레기나 가축분뇨는 농사짓는데 없어서는 안될 귀중한 원자재로서 무한한 에너지를 발산시킬 수 있는 열에너지 덩어리입니다. 그러나 동식물에 재차 이용하기에는 부당한 처리방법으로 즉, 호기호열성의 부패성 미생물에 의존하여 처리하고, 오랜 기간동안 가스나 열이 발산되어 환경오염의 주범으로 전락하고 있습니다. 이러한 처리과정과 방법은 시정되어야 하고 대안 마련이 시급하다고 생각됩니다.
음식물쓰레기, 이제 MS가 처리합니다.
종래의 유기성 폐기물 처리장치가 가지고 있는 문제점 해결과 생쓰레기와 같이 많은 양의 수분을 함유하고 있는 유기성 폐기물을 양질의 사료 또는 퇴비로 변화시키기 위한 노력의 결과로 1994년에는 ‘음식물쓰레기의 사료 및 비료화 방법 및 플랜트’ 특허 출원을 하였습니다. 그 후 지속적인 연구진행으로 1997년 5월 특허 제115425호 음식물쓰레기의 사료 및 비료화 방법 및 플랜트 특허를 획득하기에 이르렀고 음식물찌꺼기 자원화의 계속적인 연구를 위해 1997년 8월 장성 진원면 선적리 남계마을에 위치한 오래된 돈사를 임대하여 모돈 25수, 자돈 100두, 청둥오리 1,500수를 사육하는데 있어 광주시가 음식물찌꺼기를 사료화하기 위해 본인의 특허를 사용하게 되었고, 광주 북구 삼소동에 위치한 1일 10톤 처리 시설에 MS투입 1998년 3월부터 1개월동안 300톤을 생산하여 본 농장에 혐기 보관시켜 1년이 훨씬 지난 후에도 아무 문제없이 가축에 급여할 수 있었습니다. 이 사료에 의존하여 사육함에 있어 사료절감은 물론이고 MS의 생균활동으로 돈사내의 악취가 없어지므로 비용이 많이 드는 항생제나 소독제를 일제 쓰지 않아도 되게 되었습니다. 또한 처음 양돈을 시작할 때와는 달리 심한 호흡기병이나 각종 소화기 병 등이 완전히 사라지는 효과가 있었고 무엇보다 육질이 월등히 뛰어나다는 평을 들었습니다.
현재 광주광역시 유덕동에 위치한 광주 음식물사료화사업소에 본인의 특허 제115425호와 특허 제0202285호를 이용 플랜트를 설치하여 1일 200톤의 음식물찌꺼기를 처리하고 있습니다.
계속적인 연구와 실천의 겨로가 1999년 3월 특허 제02022285호 ‘생쓰레기 처리장치’, 1999년 4월 특허 제0207061호 ‘생쓰레기를 발효시켜 사료화 또는 비료화하는 미생물 조성물(MS)’을 개발하게 되었습니다. 또한 2000년 4월에는 MS균을 이용하여 ‘폐열이용이 가능한 생쓰레기 발효장치’ 에 대한 특허를 획득하였습니다.
이와 같은 일련의 연구과정에서 저는 음식물쓰레기 처리요령 및 대안에 대하여 나름대로 많은 생각을 해보았습니다.
먼저 음식물쓰레기를 자원화하는 방법에 대하여 말씀드리겠습니다.
첫 번째로 음식물쓰레기 수거방법입니다. 비닐이나 플라스틱 또는 못과 같은 이물질이 포함되지 않도록 주의하며 특히 주방에서 발생된 염분함량이 많은 것은 간이 들지 않는 생쓰레기와 골고루 섞어 처리해야 합니다. 또한, 음식물 찌꺼기의 특성은 부패 속도가 시각을 다투므로 MS균이 음식물찌꺼기에 빨리 우점할 수 있도록 신속하게 뿌려주어 혐기 상태의 수거통에 보관하면 2～3일 동안은 부패될 염려가 없을 뿐만 아니라 악취 문제도 해결됩니다.
두 번째로 수집과 처리업소에서 할 일입니다. 남은 음식물은 발생된 지 24시간 내에 처리함이 원칙입니다. 우리 나라에 설치되고 있는 처리시설을 보면 쓸데없이 투입, 배출 이송 기기를 많이 만들어 비용이 많이 들어갈 뿐만 아니라 전력 소비량이 많이 들어갑니다.
이에 대한 저의 생각은 수집 차량에서 처리기 속으로 순식간에 넣는 방법으로 지형적인 등고를 이용하는 것입니다. 처리기 상단부에 대형 투입구를 설치, 유압 또는 공기압으로 개폐장치를 설치하여 위층에서 쏟아주면 순식간에 투입된 내용물이 약 4시간동안 열을 가한 후 교반해 주어 발효시킨 다음 배출 역시 신속하게 이루어지도록 처리기 하단부의 개폐장치를 열어 운송차량이 대기하면 순간적으로 적재할 수 있도록 해야 합니다.
셋째로, 실수요자 농민이 도시에서 1차 처리된 음식물쓰레기를 자원화시키는 방법입니다. 도시에서 무상으로 얻어진 원자재보다 보다 환경친화적으로 저비용, 고효율의 사료로 만들기 위해서는 지형적인 등고현상을 활용하는 것입니다.
맨 위층에서 1차 MS균 처리된 음식물쓰레기를 이송차량이 배출하게 되면 자연적으로 저장될 수 있도록 바로 밑층에 탱크를 설치하고 혼합발효시킬 수 있는 회전발효기 역시 원료저장 탱크 바료 밑층에 탱크를 설치하여 기계 속으로의 투입을 원활하게 하는 것입니다. 이와 같이 투입된 원자재에 유해균의 지장이 없는 깨끗한 재료로서 사양표준상 또는 수분조절을 할 수 있는 쌀겨, 톱밥, 옥세실, 밀기울, 면실박 등을 활용하여 습도 50%정도로 맞추고 내부온도는 미열(40℃가 넘지 않도록 한다)을 가해 주는 방법으로 약 4시간 동안 회전 발효기를 가동시킨 후 배출시켜 다시 공기가 통하지 않는 혐기통에 투입시켜 약 5～6일 동안 숙성시키면 새콤달콤하게 향기를 풍기는 고영양 사료가 탄생됩니다. 이들은 보관상태가 양호하면 1년이 지나도 안전성이 본장되며 사료급여를 위해 한번 개방된 혐기통은 1주일 이내에 전부 소모시켜야 합니다.
다음으로 음식물쓰레기를 재활용할 수 있는 대안에 대하여 말씀드리겠습니다.
첫 번째로 남은 음식물의 우선 처리에 비중을 두고 있는 행정자치부와 환경부 담당자, 농민에게 원가 절감뿐만 아니라 환경농업에 필요한 원자재 조달을 위해 일하는 농림부 담당자가 함께 하는 제도적 장치가 필요합니다.
두 번째, 남은 음식물 사료화 시설 설치 운영은 자본능력을 앞세워 기업화하려는 기업정신에서 벗어나 이 사업이 가장 잘 추진 될 수 있도록 하는 것은 경제적으로 열악한 환경이지만 실질적인 유기축산을 운영하고 있는 농민 단체를 선정하여 도시주민과 자매결연이 이루어지도록 연결해 주어 남은 음식물 분리수거 운동이 정착되게 당국에서는 교량적인 역할을 다해야 합니다.
세 번째, 음식물 쓰레기 처리비는 주민 부담금으로 하고 1차 처리된 제품은 유기 축산농민에게 무상공급을 원칙으로 하고 농림부는 재차 사료제조를 할 수 있도록 시설비를 지원해야 합니다.
위와 같은 대안을 정부나 지방정부가 제도적인 장치로 법제화되고 전 국민이 음식물찌꺼기 분리 수거운동에 동참하게 되면 매립장 포화상태의 문제, 토양 및 식품 오염 문제, 국민의 정신적․ 육체적 건강문제 등을 한꺼번에 해결할 수 있습니다. 또한 고영양의 음식물찌꺼기 사료가 무상으로 유기축산 농민에게 제공되어지면 환경농업이 활성화되고 도시민들은 신선한 농․축산물을 저렴한 가격으로 공급받을 수 있게 됩니다. 그러므로 아무리 농사를 짓지 않는 도시민이라 할 지라도 음식물찌꺼기가 생명산업의 원료임을 깨닫게 되어 자연적으로 분리 수거운동이 정착될 것입니다.
생명을 지키는 엠에스
MS균의 이용범위는 음식물찌꺼기의 퇴비화 및 사료화, 환경정화, 작물․원예․축산관련 생산 및 품질향상 등의 산업적 이용은 물론 미생물 발효제의 농업 및 산업적 이용까지 확대 될 수 있습니다.
또한, 여러 음식물쓰레기 등의 유기성폐기물(바이오메스-biomass)을 에너지 자원으로 활용할 수 있는 장치를 개발하였으며, 조만간 이를 농가 및 건물에 이용할 수 있을 것으로 예상합니다. 1999년 당시 10대 시범 농가만으로 시작된 MS농법을 수행하는 유기농가와 저농약 농가가 이제는 3,000여 농가로 확대되었으며, 더욱 그 수가 증가할 것입니다. 그러나 이 사업은 단순히 농업문제만 국한된 것이 아니고, 전국민의 생명 더 나아가 지구촌 일류의 생명에 직결된 생명사업입니다. 지금 현재로서는 열약한 농민만이 해결할 수 없으므로 대다수의 인구가 집중된 도시소비자가 적극 나서 실천운동이 활성화 될 수 있도록 네트워크를 구성하여 농민과 도시소비자 뿐만 아니라 범국민적인 의식개혁운동으로 승화시켜야 할 것입니다.
앞으로, 본인은 더욱 열심히 이러한 연구에 전념하여 우리 농민이 더욱 더 환경친화적 농업에 접근할 수 있고 또한 이를 통해 농민소득이 증대되고, 본인과 가슴과 가슴을 통해 마음을 나눌 수 있는 여러 동지들이 생겨나는 것이 20여 년 동안의 끊임없는 노력과 집념의 외길인생 , 또한 ‘환경지킴이’ 로서 자부하는 본인의 다짐입니다.
제 3장. MS균과 MS제품의 특징
1. MS균이란?
우리나라 야산과 들판에 서식하고 있는 토양미생물인 고초균, 곰팡이류, 유산균, 광합성세균, 효모균, 방선균 등을 수집하여 특수한 공법을 사용하여 국내 토양에 맞는 환경친화적 미생물로 음식물쓰레기 발효 사료화 및 작물, 원예 및 수산업, 축산업 등에 광범위하게 이용할 수 있는 유효토착 미생물군을 말한다.
MS(Miraculous Soil Microorganism) : 기적의 토양 미생물
2. MS 공법?
97℃의 고온과 강산, 강염기에서도 생존력이 뛰어난 미생물을 선별시켜 동시에 각종 산야초(명아주, 모싯대, 사출쑥 등), 한약재(작약, 신선초, 황기 등), 해산물, 천연광물질을 원료로 하는 발효배지에서 기능성 물질을 추출하는 방법(방법 특허 제115425호, 제 0202285호)
3. MS제품?
기능성 원료인 각종 산야초(명아주, 모싯대, 사출쑥 등), 한약재(작약, 신선초, 황기 등), 해산물, 천연광물질, 등푸른 생선 등을 기질로 사용하며, 우리나라 환경에 토착화된 유효토착미생물 중 내열성, 내산성, 내염기성이 우수한 특수 미생물을 선별한 MS균과 특수한 MS공법을 통해 배양 및 숙성시킨 발효추출물이다.
MS제품은 미생물 자체의 효능뿐만 아니라 대사산물인 아미노산, 비타민, 유기성 미네랄, 소화효소 및 각종 성장인자 등의 고기능성 생리활성물질을 다량 함유하고 있는 미생물 조성물(특허 제 0418016호: 성장촉진제로 유용한 미생물 조성물)이다.
4. MS제품군
분류
제품명
사용법
사용량
농업용
펌엑스 분말
토양살포
10kg/100평
펌엑스 액상
엽면시비
1리터/600평
알파 소일에이드
토양살포
20kg/100평
MS101
관 주
1리터/200평
생선아미노산
엽면시비
1리터/600평
관 주
4리터/200평
축산용
펌엑스 분말
사료첨가
1.5Kg/톤
MS104 분말
사료첨가
2.0kg/톤
펌엑스 액상
음수투여
1리터/톤
5. MS공법에 사용하는 미생물 군
분류
균주명
기능
Bacillus spp.
Bacillus circulane
Bacillus thermophilus
Bacillus subtilis
Bacillus amyloliquefaciens
Bacillus macerans
Bacillus licheniformis
호기적 혐기적 조건하에서 생육하며 고분자 유기물(지방, 단백질)을 분해하여 유용물질 생산
Pseudomonas spp.
Pseudomonas putide
질화작용 등의 질소의 전환작용
Lactobacillus spp.
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus paracasei
유산과 같은 물질의 생산 및 유해균의 작용억제
효모
Saccharomyces spp.
전분 분해를 유도, 포도당등 단당류 생산
방선균
Streptomyces spp.
유해세균의 번식을 억제, 항생작용
곰팡이
Aspergillus oryzae
Aspergillus spp.
penicillum spp.
전분을 분해하여 단당류를 생육시키며 유해세균의 번식을 억제하는데 관여
광합성세균
Cyanobacteria
유용물질 생산
6. MS 미생물의 특징
MS제품에 함유되어 있는 균주는 최고 97℃의 고온과, pH 3.0의 열악한 공정을 포함한 약 45일 동안의 제품생산공정을 견딜 수 있는 탁월한 생존능력(내열성, 내산성, 내염기성, 항생제 내성)을 획득한 균주입니다.
또한, MS제품은 기능성 배지(한약재, 산야초, 해초류, 맥반석, 황토 등)를 이용하여 발효 추출한 제품으로, 생균 이외에 다량의 대사물질(효소, 유기산, 비타민, 항생물질, 유기태 미네랄 등)이 함유되어 있습니다.
가. 열에 강하다
나. 산, 염기에 강하다.
다. 살균제 및 항생제에 강하다
7. MS 제품의 특징
가. 발효와 연계되는 합성작용
MS 미생물의 활발한 대사작용에 의해 생산된 각종 효소, 곡물유산, 비타민, 핵산, 항산화물질, 유기태 미네랄 등과 같은 생리활성 물질은 가축 사양과 작물재배에 있어 아주 중요한 역할을 한다.
MS 미생물군에 존재하는 각 종 고초균, 효모균, 방선균 등의 활동도 크지만, 특히 통성혐기성의 유산균과 광합성균이 중심이 되어 오염물질인 유화수소나 탄화수소 등을 기질로 이용하여 산소를 방출하므로 땅속이나 물 속 등의 밀폐된 곳에서도 호기성 미생물과 혐기성 미생물이 공생할 수 있다. 미생물이 분비하는 항산화물질을 비롯한 여러 생리활성 물질은 가축과 작물의 대사과정 시 생성되는 활성산소의 발생을 억제하며, 생물체의 손상을 복구하는 능력을 가지고 있으며, 철과 같은 금속물질의 산화를 방지하고, 녹을 제거하는 능력을 가지고 있다.
나. 저렴한 가격
시중에서 판매되는 대부분의 미생물 발효제는 외국에서 수입해오거나 기술도입으로 값이 비싸고 우리나라 토양에 적응하기 어려운데 비하여, MS균은 순수국내기술을 이용해 토착화가 쉽도록 개발된 유효토착 미생물제이기 때문에 우리나라 토양에 적응력이 뛰어나고 가격도 현저히 저렴하다.
다. 안정성
MS균은 국내 자연계에 존재하고 있는 순수 토착미생물을 과학적으로 배양하고, 배지 또한 신선한 산야초, 해초, 해류, 육류, 쌀겨 각종 곡물 분말 등을 사용하고 있기 때문에 가축 및 작물의 활용성이 뛰어날 뿐만 아니라 토양환경이 개선된다. 그리고 MS균은 인간과 자연환경에 안정되게 기여할 수 있을 것이다.
라. 경제성
MS균은 악취를 풍기며 매립되어지고 있는 음식물찌꺼기를 사료화 시키므로 자원재활용과 환경오염예방에 기여하고 생산된 사료로는 가축의 사료효율 증대를 도모할 수 있어 사료원가절감의 효과가 대단히 크다. 종전의 퇴비제조에 있어서 오랜 기간동안 호기성 부식으로 인한 가스나 열로 소모되는 방식에서 벗어나 유기물을 가스나 열이 발생되지 않는 수준으로 MS처리하여 식물에 재차 이용할 수 있다. 고품질 MS발효퇴비 1톤이면 오래도록 부식된 일반 완숙 퇴비 10톤을 능가하는 효력을 발휘하고 양질의 토양으로 개량되어 고품질․다수확을 이룰 수 있는 경제성이 매우 높은 미생물제이다..
제 4장. MS제품의 사용효과
분 야
MS제품의 사용효과
농 업
◆ 작물 생산증대 및 품질 향상
◆ 근사(根死 ) 방지
◆ 토질 개선
◆ 엽면적 및 뿌리활력 증대
◆ 작물 면역능력 개선
◆ 각종 병충해 예방
◆ 하우스 내 환경개선
축 산
◆ 가축생산성 개선
◆ 사료효율 개선
◆ 가축 면역능력 증진
◆ 가축 연변 예방
◆ 각종 질병 예방
◆ 축사환경개선
◆ 축사악취제거
환 경
◆ 음식물찌꺼기 발효처리,
◆ 유기성 폐기물의 처리 및 녹조제거
◆ 오수․하수정화, 악취제거
◆ 음식물찌꺼기 및 생쓰레기 사료화
◆ 가축분뇨 및 생쓰레기의 유기비료화
◆ 축산폐수 오염방지, 쓰레기 매립장 정화
양 어
◆ 양어사료제조.
◆ 수질정화 및 면역능력 개선
◆ 녹조, 적조 발생 억제
1. MS제품의 작물 적용 효과
가. 토질개선 효과
근권 및 토양 pH 및 EC 안정화는 토양내 유해균의 증식을 억제하며, 병충해의 예방뿐만 아니라 작물과 경쟁관계에 있는 토양내 유해 미생물이 소비하는 영양분을 절약할 수 있으며, 과일 및 열매가 비대해지는 시기에 쉽게 일어나기 쉬운 근사(Root death)현상을 예방하여 고품질 다수확을 이루도록 한다.
나. 근사(Root death)방지
MS제품에 함유되어 있는 미생물과 대사물질(Metabolites)은 과실 및 열매의 비대기에 근권내 환경을 안정화시키며, 이때 쉽게 일어날 수 있는 근사(Root death)를 억제시켜 작물이 왕성한 대사활동을 위한 영양소 흡수를 원활하게 한다.
※ 근사(Root death)?
작물이 성장기를 지나 과실의 비대기에 접어들면 상당한 양의 영양성분이 흡수 및 대사됨. 하지만 왕성한 대사작용의 결과 생성되는 다량의 산성물질은 오히려 작물의 뿌리에 유해한 영향을 주게 되며 심한 경우 뿌리가 썩는 결과를 초래하며, 이와 같은 현상을 근사라 칭함.
라. 작물 생육 증대
MS제품에 함유되어 있는 미생물과 항생물질(Metabolites)은 근권내 유해균의 증식을 억제시키며, 작물과 경쟁관계에 있는 유해미생물의 증식억제는 작물의 영양소 이용효율을 개선시켜 작물 생육을 증대시키며 고품질 다수확을 이루는 기초가 된다.
2. MS제품의 가축 적용 효과
가. 가축생산성 개선효과
장내 균총 및 장내 pH의 안정화는 장내 유해균(살모넬라, 시겔라, 대장균 등)의 증식을 억제하여, 질병의 예방뿐만 아니라 유해 미생물이 소비하는 영양분을 절약할 수 있어, 적육율, 산란율, 산유량의 개선 및 사료효율의 개선효과가 있다.
나. 장 발달에 의한 사료효율 개선효과
MS균 특유의 장내활동에 의한 장 발달은 가축의 사료효율을 개선시켜준다.
나. 유해 세균 증식억제
펌엑스에 함유되어 있는 미생물과 항생물질은 직접적으로 유해세균의 증식을 억제시키며, 발효과정시 생성된 유기산은 장내 pH를 안정화 시켜 장내 유해균의 증식을 지속적으로 억제할 수 있다.
다. 가축 면역 능력 증진 및 각종 질병 예방
펌엑스 첨가에 의한 가축의 질소소화율의 개선은 대장 내 질소성 배설물(암모니아 등)과 같은 독성성분의 생산을 저하시키며, 이러한 독성물질을 해독해야 하는 간의 기능을 간접적으로 증진시켜 가축의 활력과 그에 따른 면역능력을 개선시키며, 항원에 대한 항체 생성능력을 개선시켜 면역능력을 증진시킨다. 또한, 펌엑스에는 체내에서의 탄수화물이나 핵산의 대사, 피막의 안정성, 면역 시스템, 호르몬 활성 등 여러 효소 작용에 관여하는 유기태 광물질 등의 생리활성물질이 함유되어 있어 가축의 면역능력 및 생산성을 개선시킬 수 있다.
라. 축사 환경 개선
본 제품에 함유되어 있는 미생물효소와 성장촉진인자에 의한 사료이용률 개선은 가축배설 유기물을 감소시켜 축사내 암모니아, 유화수소 등의 유해가스의 생성을 감소시켜 축사환경을 개선시킴으로써 가축생산에 쾌적한 환경을 조성해 준다. 또한 펌엑스에 함유되어 있는 악취 제거 미생물은 축분에서 생산되는 암모니아, 황화수소등의 가스를 신속히 제거할 수 있다.
마. 육질 개선 효과
펌엑스 첨가는 가축의 장내 균총을 안정화시켜 가축의 영양상태를 개선시키며, 외부적으로는 사육환경 개선시킬 수 있다. 또한, 장내 미생물의 활발한 활동은 혈중 콜레스테롤 및 지방대사에 영향을 미치며, 가축의 스트레스 감소시키는 효과가 있다.
또한 사료내 펌엑스의 첨가는 고기의 풍미, 전단력가, 조직감, 고기색, 지방색 등의 육질 개선 효과가 있다.
제 5장. MS농법을 활용한 고품질 농산물 재배
1. 일반적인 MS제품의 활용방법
용 도
MS 활 용 방 법
사용시기(횟수)
육 토
펌엑스 분말을 100평당 10～20kg정도 뿌려주거나, MS101 1ℓ와 당밀1ℓ을 물과 500배로 희석하여 하루정도 두었다가 살포한 후 갈아준다. 연작의 경우는 30%정도 양을 더 살포한다.
정식(파종)
15 일 전
토양개량
토양개량은 황토나 처녀지 흙을 주기적으로 객토해주는 것이 좋으나 번거러우므로 작물정식이전에 규산광물질(맥반석, 질석, 일라이트, 알파-소일에이드 등)을 100평당 40kg정도 살포해주는게 좋다.
정식(파종)
15 일 전
육묘용
토 양
펌엑스 분말 발효제를 1%정도 혼합한 후 공기 및 햇볕을 차단시켜준다. 이때 수분은 손으로 꽉 쥐어서 뭉쳐졌다 펴질 정도로 하고 흰 균사가 발생하면 갈아 업기를 2～3회 해준다.
20～30일 후 사용
성장기
엽면시비는 600평 기준으로 펌엑스 액상 1ℓ와 당밀1ℓ을 물에 1000배로 희석하여 시비하고, 관주는 200평 기준으로 MS101을 1ℓ와 당밀 0.5ℓ을 잘 섞어서 시비한다.
1～2 주 간격
장해토양
(토지개량)
MS102를 300평당 60kg정도 뿌려주고 MS101 2ℓ와 당밀2ℓ을 500배로 희석하여 하루정도 두었다가 살포 후 갈아준다.
정식(파종)
10～15일전
사료 및
퇴비제조
펌엑스 분말을 생쓰레기(음식쓰레기나 가축배설물) 1ton당 5kg정도 뿌려주고 공기와 햇볕은 차단시켜준다.
발효기간 15～30일
최적온도 30～38℃
월
벼생육과정
작업과정
병,해충
발생기
작 업
3월
上
품종선택
선별침종기
토양검정
실시
퇴비조제
․MS발효퇴비
․수용액 침종1～2시간
4월
上
中
下
발아기
파종기
육묘기
못자리
논갈이
입고병,멸구
온냉침종법 5～6일
퇴비사용, 펌엑스 분말 사용
규산광물질 (알파 소일 에이드) 사용
5월
上
中
下
이앙기
비닐제거
제피작업
물주기
입도열병
MS101, 생선아미노산(관주)
펌엑스, 생선아미노산(살포)
6월
上
中
下
유효분열기
추비
이화명충
입도열병
띠움비 사용
MS101, 생선아미노산(관수)
제초 우렁이 및 오리(투입)
7월
上
中
下
무효분열기
유수분화기
유수형성기
중간낙수
흑명나방
멸구,문고병
맥엽고병
MS101, 생선아미노산(관주)
펌엑스액상, 생선아미노산(살포)
8월
上
中
下
감수분열기
출수기
유숙기
이화명충
목도열병
이삭도열병
MS101, 생선아미노산(관주)
펌엑스액상, 생선아미노산(살포)
9월
上
中
下
호숙기
황숙기
애취기
펌엑스액상＋생선아미노산(살포)
2 . MS 농법을 활용한 고품질 쌀 생산 방법
가. 재배력
나. MS토양미생물 사용시기와 사용법
1) 시기별 MS 토양미생물 사용방법
시 기
사 용 법
종자처리
씨앗 침종: 펌엑스 액상 500백액에 침종
수온이 15℃일 경우 2～3시간, 22℃일 경우 1～2시간 침종.
묘판기
본토 만들기
퇴비시비 후 300평당 펌엑스 액상 1리터를 500배 희석하여 흠뻑 뿌려준다.
육묘기
모내기 2일전 뿌리활착과 지력증진을 위해 펌엑스 액상 1리터를 1,000배 희석하여 600평에 흠뻑 뿌려준다.
논갈이
100평 기준하여 적당량의 유기퇴비와 규산광물질 40kg, 펌엑스 분말 10kg을 뿌려 로타리 친다.
성장기
잎도열병 방제를 위해서 600평기준 펌엑스 액상 1ℓ와 생선아미노산 1ℓ를 1000배 희석하여 엽면살포하여 예방한다(4회).
이화명충 등 밑에서 발생하는 병해충은 300평 기준으로 MS101 1ℓ와 생선아미노산 4ℓ를 관수(4회)하여 포기 아래로 가도록 하면, 이삭이 충실되고 병해충을 예방된다.
이삭거름시비시기
밑거름 주는 시기와 출수기
이삭도열병 방제를 위해서 600평당 펌엑스 액상 1ℓ와 생선아미노산 1ℓ를 1000배 희석하여 엽면살포(3회)한다.
2) 파종준비와 파종방법
만생종은 가급적 피하고 종,중생종에서 미질이 좋고 병충해에 강한 종자를 선택한다. 볍씨는 수확할 때 무리한 타격을 받지 않는 종자를 선택하여 소금물 비중 1.31 농도로 맞춘 후 볍씨를 넣어 가라 앉은 볍씨만 건져서 종자로 사용한다.
펌엑스(액상) 500배액 에 수온 15℃일 경우 2～3시간, 22℃일 경우 1～2시간 침종, 후에는 관행과 같이하여 종자를 건져서 최아를 시키는데 30～32℃에서 24시간 정도 두면 최아가 균일하다.
3) 논의 준비 (펌엑스 분말 사용)
경운을 할 때는 균일하게 하여야 하며 경운은 가급적이면 가을에 실시해야 토양에 산소를 공급하고 유해가스를 배출하여 다음해 봄에 식물이 자라기에 적절한 토양을 조성해 준다. 하지만, 습한 토양은 봄에 실시하는 것이 유리하다.
과도한 로타리 작업은 토양의 입단화를 파괴하여 통기성과 보습성이 나빠지므로 충분한 유기물을 사용하고 주의하여 쟁기질을 한다.
10a 당 펌엑스 분말을 30kg을 120kg 정도의 규산광물질과 잘 희석하여 논에 뿌려준 후 경운을 하는 것이 효과적이다.
4) 도복에 관한 요인
벼는 출수기 이후에 볏알이 여물기 시작하면서 줄기에 있던 전분이 이삭으로 다 옮겨지면서 입집은 소화되고 줄기의 세포벽은 약해지면서 지상부를 지탱하는 기능이 약해지고 여기에 바람과 비에 이삭이 무거워지면서 도복되게 된다.
강우, 바람, 일조, 습도 병해충에 의해서 일어나기 쉽다. 그보다 더 큰 특징은 품종의 특성에 따라 다른데 키, 분열, 뿌리의 깊이, 줄기의 강건성, 이삭의 크기, 마디의 길이, 이삭의 무게에 의해서 도복발생이 쉽다. 이때는 펌엑스 액상 및 MS101을 생선아미노산과 함께 주기적으로 관주 및 엽면시비할 경우 생장이 억제되어 도복방지효과를 볼 수 있다.
5) 시비량과 시비법
벼는 배젓의 양분으로 생육을 시작하여 본엽 3엽기정도되면 양분을 소실하여 뿌리를 통한 흡수와 광합성을 시작한다. 논의 양분의 60～80%가 관개수로부터 공급되므로 비료성분이 없어도 60%의 생산이 가능하다.
MS농법을 활용할 경우 화학비료는 40～50% 감량하여 시비하여도 일반 재배와 별 차이가 없다.
6) 중간 물떼기이전
중간 물떼기는 식물의 뿌리에 산소를 공급하여 유해가스의 방출을 해주고 무효분열의 억제를 위해서 중간 물떼기를 실시한다.
이 시기는 잎도열병, 이화명충 방제를 위하여 MS101(1ℓ:300평)과 생선아미노산(4ℓ:300평)을 관주해준다(관수시 포기 아래로 가도록 실시).
7) 기타
6～8월 우리 나라에 태풍과 비가 많이 내려 병해충 발생이 많아 철저한 방제가 요구되는 시기로 펌엑스 액상과 생선아미노산 1000배액을 엽면살포하면 병해충은 미리 예방할 수 있으며 태풍이 지나간 후 살포하면 식물체에게 활력을 높여 주어 병해충은 예방할 수 있다. 8월 중순에는 벼멸구, 흰등멸구, 이화명충, 이삭도열병예방을 철저히 한다.
8) 등숙기
등숙기에는 일조의 양이 많아야 낮에 광합성에 의한 동화양분이 축적되어 야간에 이삭으로 이동하여 등숙률을 높여준다.
등숙기에는 주․야간 교차 교차가 있는 변온상태가 식물의 동화양분 이동에 유리하며 펌엑스(액상) 1000배액을 엽면살포한다.
9) MS토양미생물의 수도작 활용시 효과
가) 종자 침종시 발아력이 왕성하고 활착이 빠르다.
나) 벼는 냉해의 영향을 많이 받는데 냉해에 강해진다.
다) 이앙 후 뿌리 활착이 빠르게 진행된다.
라) 병해충은 미연에 방치하여 무농약이 가능하다.
마) 생육이 4～7일 빠르고 수확을 앞당긴다.
바) 유기물 분해를 촉진하며 이용률을 높힌다
사) MS토양미생물은 인체에 무해하다.
아) 등숙기에 등숙률을 높혀준다.
차) 광합성 증대에 따른 미질 개선효과가 있다.
다. 논의 잡초대책(제초제를 사용하지 않을 경우)
1) 잡초억제의 매카니즘
MS에 함유된 유산균은 유산과 생리활성물질을 생성하며 그 유산은 잡초의 종피를 부드럽게 한다. 때문에 잡초종자는 물을 흡수하기 쉽게되고 생리활성물질의 영양을 받아 휴면에서 깨어난다. 또 다년생잡초의 피경에는 경운할 때에 입은 상처에 유산이 작용하여 상처의 카루스형을 저해하고 피경을 발효 분해시킨다.
이 작용을 이용하여 추경 후 또는 로터리를 한 후에 잡초 를 강제발아 시켜서 발아직후의 잡초를 이양전 써레질할 때 억제시켜 이앙후 발아되는 잡초를 감소시킨다.
※ 유산균은 地溫이 섭씨 5℃ 이상에서 활동을 시작하여 지온이 높을수록 활동이 왕성해진다. 또 잡초는 10～15℃부터 발아가 시작되어 지온이 높아질수록 왕성해진다. 잡초의 발아 촉진효과를 높이기 위해서는 18℃이상이 필요하기 때문에 이 무렵까지 유산균이 활동할 수 있는 환경을 만든다.
2) 가을철 잡초억제(추경시 MS101 원액 1ℓ/300평)
가을철 MS처리는 벼를 벤 후 될 수 있는 한 빨리 하고 地溫이 18 ℃이상의 기간을 가능한 한 길게 잡는다. 이에 따라서 年內에 발아한 잡초는 월동을 못하고 고사한다. 또 겨울동안에 관수할 수 있는 논은 질척한 담수상태로 하면 효과가 더욱 높다.
3) 봄철의 잡초억제(첫 써래질때에 MS101원액 1ℓ/300평)
봄철 MS처리는 地溫이 10℃정도가 되면 될 수 있는 한 빨리 믈을 넣고 논갈이한다. 누수를 방지하고 수온과 지온의 상승을 도모한다. 그리고 물을 얕게 대어 지온 15℃이상을 20일 이상 확보한다. 담수기간을 길게 할수록 또 지온이 높을수록 잡초발아가 빨라진다. 주요 잡초가 발아한 것이 확인되면 두 번째 로타리를 한다. 이때는 표층부분(약 5㎝)을 얕게 로타리를 하여 발아 직후의 것과 종자를 동시에 물위에 뜨도록 한다. 물위에 뜬것은 다시 물을 대면서 흘려 보낸다. 잡초의 종류에 따라서 발아하는 조건이 서로 다르기 때문에 자기 논에 발생하는 잡초의 특성을 잘 알고서 대처해 나가는 것이 중요하다.
라. 고품질 쌀 생산을 위한 전략
1) 벼 생육에 적당한 미네날 성분을 공급해준다(다량의 미량원소가 포함되어 있는 생선아미노산을 주기적으로 관주 및 엽면시비). 쌀맛은 토양에서 흡수할 수 있는 미네날 성분에 큰 영향을 받으므로, 토양개량시 양질의 규산광물질을 살포하는 것이 중요하다.
2) 현미 100kg을 생산하는데 필요한 영양소 요구량
※ 질소는 세포 원형질의 기본물질인 단백질이나 세포핵의 주성분인 핵산의 주요한 구성요소이며, 벼의 생장을 좌우하고 수량에 크게 영향하는 가장 중요한 성분이다. 질소는 논에서는 암모니아(NH4-N) 형태로 뿌리에 흡수되며, 흡수된 암모니아(NH4-N)는 식물체에서 아미노산이 된다.
※ 질소는 엽면적 확대, 단위엽면적당 광합성 증대, 탄수화물을 축적하여 건물중 증대 등 역할을 하지만, 과용하면 과번무, 도열병 발생, 이화명충 피해증가, 풍수해에 대한 저항력이 악화되며, 뿌리의 활력이 조기 쇠퇴된다.
3) 규산질 비료와 양질의 규산광물질의 성분 비교.
규산질 비료
양질의 규산광물질
가용성 규산(SiO2)
25% 이상
70% 이상
알카리 분(CaO)
40% 이상
2.5%이상
구용성 고토(MgO)
2% 이상
0.31%이상
Al2O3
-
10%이상
K2O
-
2.49%이상
Ge(게르마륨)
-
4.9 ppm
Fe2O3
0.3%이상
0.73%이상
※ 규산은 식물에는 불가결한 원소는 아니나 단자엽 식물, 특히 벼에 있어서는 중요한 원소이며, 벼는 대표적 규산 식물로 규산 흡수량은 질소의 10배에 달함
※ 규산은 증산작용에 의하여 물과 함께 체내를 이동하여 물은 증산이 되고 규산은 표피세포에 대부분 축적됨(왕겨 등에 다량분포), 과잉증산 억제, 광합성 촉진, 병해충 및 재해저항성 증대 등의 역할을 한다. 하지만 시중에 유통되고 있는 규산질 비료내의 규산의 함량은 25%밖에 안 되며, 식물에 Mn, Fe, Cu, Zn 등의 결핍, 인과의 화합물인 인산염을 형성하여 인의 흡수율 저하시키며, B(붕소)의 결핍, 돌발적인 토양 pH의 변화를 일으켜 식물에 해를 줄 수 있는 알카리분(CaO)의 함량이 40%이상이 된다.
3. MS농법을 활용한 고품질 과채류 생산 방법
(딸기, 토마토, 방울토마토, 수박, 오이, 호박, 메론, 고추, 가지, 참외 등)
가. 사용 효과
1) 근권내 유효미생물 공급을 통한 토양개량효과
(근권내 pH, EC 개선효과 및 근사 방지 효과)
2) 뿌리활력 강화에 의한 과실생산 및 품질향상
3) 엽면적 증대를 통한 과실 당도 증진
4) 유기태미네랄 공급을 통한 식물체 면역능력 및 신선도 개선효과
5) 불용성 영양소의 분해 및 영양소 이용률 개선
6) 염류장애 및 연작장애 개선
7) 근사방지 및 과실 생산량 증대.
나. 사용 방법 및 지침서
1) 육토(育土)
정식(파종)의 15～20일 이전에 펌엑스 분말을 20kg(200평 기준)와 알파-쏘일 에이드(규산광물질)을 80kg(3200평 기준)을 퇴비 위에 살호한 후 로타리친다. 이 때 MS101 1ℓ(200평당)를 물에 희석하여 토양에 관주한 후 경운하면 효과적이다.
경운 후 지속적인 물관리(흙을 손에 쥐었을때 뭉쳐지는 정도)를 통해 습도를 유지시켜주면 미생물이 정착하기 쉬운 환경으로 된다.
2) 정식전후
정식(파종) 3～5일전 MS101 1ℓ(300평당)를 관주하고 정식 후에는 주기적(주 1회)으로 MS101 1ℓ(300평당)와 생선아미노산 2ℓ(300평당)를 함께 관주한다. 엽면시비는 정식이후 주 1회 정도로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)와 생선아미노산 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다.
3) 결실기
결실기에는 주기적(월 2～4회)으로 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 관주한다. 엽면시비도 주기적(월 2～4회) 정도로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)와 생선아미노산 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다.
결실기 이후 작물의 생육기간동안에 MS의 엽면살포는 작물에 따라 다르지만 1～2주 간격으로 살포한다. 그 이상을 살포하여도 작물에는 문제가 없다. 그러나 살포하면 살포한 만큼의 효과가 있지만 경비가 소요되기 때문에 경제적으로 고려한 후 살포할 것을 권장한다.
4) 과실비대기
과실비대기에는 주기적(주 1회)으로 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 4ℓ(300평 기준)를 함께 관주한다. 엽면시비도 주기적(주 1회)으로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다. 출하기에는 생선아미노산의 엽면시비를 피한다(상품에서 비린 냄새가 나는 것을 피하기 위함).
※ 엽면살포시 주의할 점
펌엑스 액상은 500배 희석액보다 진하게 살포하지 말 것. 여름철 고온, 고습도의 경우에는 엽면시비를 피하는 것이 좋고, 되도록이면 선선한 아침이나 오후에 엽면시비하는 것이 바람직함.
※ 농약, 살균제등과의 병용할 때 주의할 점
농약 특히, 살균제(토양소독제 등)등과 MS제품과의 병용은 효과를 반감시킨다. 농약사용 후에는 적어도 1주일정도 간격을 두고 MS제품을 사용하는 것이 효과적이다.
4. MS농법을 활용한 고품질 엽채류 생산 방법
(상추, 쑥갓, 배추, 열무, 들깨, 참깨, 콩, 담배, 대파, 쪽파, 무 등)
가. 사용 효과
1) 근권내 유효미생물 공급을 통한 토양개량효과
(근권내 pH, EC 개선효과 및 근사 방지 효과)
2) 뿌리활력 강화에 의한 엽채류 품질향상
3) 엽면적 증대를 통한 기호성 증진
4) 유기태미네랄 공급을 통한 식물체 면역능력 및 신선도 개선효과
5) 불용성 영양소의 분해 및 영양소 이용률 개선
6) 염류장애 및 연작장애 개선
7) 근사방지 및 엽채류 생산량 증대.
나. 사용 방법 및 지침서
1) 육토(育土)
가을 정식(파종)의 2～3주 전 펌엑스 분말을 30kg(300평 기준)와 알파-쏘일 에이드(규산광물질)을 120kg(300평 기준)을 퇴비 위에 살포한 후 로타리친다. 이 때 MS101 1ℓ(300평 기준)를 물에 희석하여 토양에 관주한 후 경운하면 효과적이다.
경운 후 지속적인 물관리(흙을 손에 쥐었을때 뭉쳐지는 정도)를 통해 습도를 유지시켜주면 미생물이 정착하기 쉬운 환경으로 된다.
2) 파종 전후
파종 3～5일전 MS101 1ℓ(300평 기준)를 관주하고 발아 이후에는 주기적(월 2회)으로 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 관주한다. 엽면시비는 발아 후 7일 경부터 주기적(월 2회)으로로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)와 생선아미노산 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다.
3) 성장기
성장기에는 주기적(월 2회)으로 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 관주한다. 엽면시비도 주기적(월 2회)으로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다. 출하기에는 생선아미노산의 엽면시비를 피한다(상품에서 비린 냄새가 나는 것을 피하기 위함).
※ 엽면살포시 주의할 점
펌엑스 액상은 500배 희석액보다 진하게 살포하지 말 것. 여름철 고온, 고습도의 경우에는 엽면시비를 피하는 것이 좋고, 되도록이면 선선한 아침이나 오후에 엽면시비하는 것이 바람직함.
※ 농약, 살균제등과의 병용할 때 주의할 점
농약 특히, 살균제(토양소독제 등)등과 MS제품과의 병용은 효과를 반감시킨다. 농약사용 후에는 적어도 1주일정도 간격을 두고 MS제품을 사용하는 것이 효과적이다.
5. MS농법을 활용한 고품질 과일 생산 방법
(사과, 배, 복숭아, 단감, 살구, 자두, 포도, 밀감, 밤, 대추, 키위, 귤, 매실 등)
가. 사용 효과
1) 근권내 유효미생물 공급을 통한 토양개량효과
(근권내 pH, EC 개선효과 및 근사 방지 효과)
2) 뿌리활력 강화에 의한 과실생산 및 품질향상
3) 엽면적 증대를 통한 과실 당도 증진
4) 유기태미네랄 공급을 통한 식물체 면역능력 및 신선도 개선효과
5) 불용성 영양소의 분해 및 영양소 이용률 개선
6) 염류장애 및 연작장애 개선
7) 근사방지 및 과실 생산량 증대.
8) 낙과방지 효과
9) 과실비대 및 착색효과
나. 사용 방법 및 지침서
1) 토양개량 및 밑거름(11월 상순～3월 상순)
300평 기준 유기질 퇴비 1,000～1,500 kg, 규산광물질(알파 소일 에이드)과 120kg, 펌엑스 분말 30kg을 혼합하여 살포하여 토양 개량 및 퇴비를 안정화시킨다. 가능한 일찍 시비하면 휴면이 끝난 뒤 바로 흡수되어 이용됨. 특히, 지효성 유기질 비료나 두엄, 퇴비 등은 낙엽 후 땅이 얼기 전에 시비하는 것이 바람직.
2) 개화기 전후(4월～5월)
개화기 7일 전에 MS101 1ℓ(300평 기준) 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)를 각각 관주 및 엽면시비해 준다. 개화기 이후에는 주기적(월 2회)으로 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 관주한다. 개화기 이후의 엽면시비는 개화 후 7일 경부터 주기적(월 2회)으로로 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)와 생선아미노산 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 엽면 시비한다.
3) 꽃눈 분화기(6월～7월)
꽃눈 분화기에는 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 2회 관주한다. 펌엑스 액상과 생선아미노산을 각각 1ℓ씩 (600평 기준) 1,000배 희석하여 2회 엽면 시비한다.
4) 과실비대기 (8월～9월)
과실 비대기에도 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 2회 관주한다. 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 2회 엽면 시비한다.
5) 수확기 (9월～10월)
수확기를 앞두고 MS101 1ℓ(300평 기준)와 생선아미노산 2ℓ(300평 기준)를 함께 1회 관주한다. 수확 이전에 펌엑스 액상 1ℓ(600평 기준)를 1,000배 희석하여 1회 엽면시비하는 것이 바람직 함.
※ 엽면살포시 주의할 점
펌엑스 액상은 500배 희석액보다 진하게 살포하지 말 것. 여름철 고온, 고습도의 경우에는 엽면시비를 피하는 것이 좋고, 되도록이면 선선한 아침이나 오후에 엽면시비하는 것이 바람직함.
※ 농약, 살균제등과의 병용할 때 주의할 점
농약 특히, 살균제(토양소독제 등)등과 MS제품과의 병용은 효과를 반감시킨다. 농약사용 후에는 적어도 1주일정도 간격을 두고 MS제품을 사용하는 것이 효과적이다.
제 6장. MS농법을 활용한 고품질 축산물 생산방법
1. MS농법을 활용한 고품질 축산물 생산 방법
(산란계, 육계, 양돈, 낙농, 한우, 축우 등)
가. 축산용 제품 사용 방법
1) 펌엑스(분말)
가) 사료 첨가시
돼지, 개 : 사료 톤당 1∼2 kg,
닭 : 사료 톤당 1∼ 2 kg
소 : 사료 톤당 1∼2 kg,
양어 : 사료 톤당 1∼ 2 kg
나) 사육환경개선시
축사 100평당 10kg 살포
다) 축분 발효시
축분 톤당 5kg 살포
2) 펌엑스(액상 )
가) 음수 첨가시
돼지, 개: 음수 톤당 1 ℓ , 닭: 음수 톤당 1ℓ
소: 음수 톤당 1ℓ, 양어: 음수 톤당 1ℓ
나) 사육환경 개선시
축사 100평당 1ℓ 살포
다)연변 및 설사 개선용
자돈, 자견 : 1∼2 cc씩 일 2회 구강투여
라)축분 발효시
축분 톤당 1ℓ 살포
제 7 장. 주요 연구결과
MS(Miraculous soil-bacteria)첨가 용액내 단시간 침지 및 양액내 농도별
첨가에 따른 오이유묘의 생장반응
정순주*․장홍기․이진열․박순기
전남대학교 농과대학 원예생산학교실
Growth responses as affected by the dipping and supplementation of MS(Miraculous soil-bacteria) solution the Growth of Cucumber seedlings.
S. J. Chung*․H. G. Jang․ J. Y. Lee․ S. G. Park
Fac. of Applied Science, Col. of Agri., Chonnam Nat'l univ., Kwang-ju, Korea
ABSTRACT
This experiment was conducted to investigate the growth responses as affected by the dipping and supplementation into nutrient solution on the early growth of cucumber seedlings. Dipping treatment finished only one time for a shore time and growth characteristic were recorded. Effects of concentrations(0, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 3, 6 and 9%) of MS solution supplemented into nutrient solution were compared.
After 48 hour dipping treatment of 0.5% MS solution was improved greatly the growth characteristics in terms of plant height, leaf area and fresh weight of each organ.
Optimum concentration of MS solution supplemented into nutrient solution for the growth promotion was determined as 0.5% after transplanting in deep flow technique(DFT). Concentrations over 1% MS solution resulted in harmful effects. Both shoot and root were markedly stimulated by the treatment of MS solution.
Keywords : MS(miraculous soil-bacteria), DFT(deep flow technique), Cucumber.
서 언
현재 농가에서는 과채류의 시설재배시 병해와 각종 환경스트레스로부터 보호하기 위하여 양액 또는 토양 관비재배 방법으로 전환하고있다. 그러나 양액재배의 경우 초기수량은 높으나 시간이 지남에 따라 엽면적 및 근생장감소 결과로 과실과 각 기관으로의 동화산물의 배분이 저하되어 재배작물의 수량과 품질의 저하 등과 같은 문제점에 직면하게 된다. 양액재배시 이러한 문제점들이 발생하는 원인으로 1)근권의 온도변화(고온 또는 저온)에 의한 뿌리의 활력 저하, 2)근의 노화와 착과절위이하 하부엽들의 노화, 3)과실비대기의 강한 과실부담으로 인한 새로운 엽 전개의 어려움, 4)전개된 엽의 크기가 확대되지 않아 충분한 광합성을 할 수 없다는 점등을 들 수 있다.
일반적으로 작물은 영양생장과 생식생장과의 균형을 이룸으로써 원활한 생장과 과실 생산을 하게된다. 이는 작물체내에 sink/source 관계가 조직적으로 유지됨으로써 가능한 것이다. 뿌리에서 흡수한 이온들과 영양물질의 지상부로의 이동과, 잎조직에서 동화한 탄수화물과 호르몬을 포함한 새장조절 물질들의 뿌리로의 전달이 조화를 이루어 각 조직은 기능을 유지할 수 있다. 반면에 영양생장과 생식생장의 균형이 깨질 경우 근사(root death), 또는 부전과(fruit abortion)가 유발되어 수량과 품질에 치명적인 영향을 끼치게 된다.
오이는 호온성 작물로서 경우 영양생장과 생식생장의 균형이 잘 이루어지지 않으면 재배에 많은 어려움을 겪는다. 따라서 잎조직의 생장 제한, 뿌리기능의 약화, 지하부와 지상부 또는 과실간에 동화물질에 대한 배분 경합 등복합요인의 부조와에 따른 결과는 열악한 과실 품질, 저수량과 직접적으로 관련되어 있다.
이러한 문제를 개선하기 위하여 가장 중요한 것은 뿌리의 기능을 강화시키는 것이다. 겨울철에 시설 재배하는 농가에서는 호온성 작물들의 뿌리기능을 강화시키기 위하여 유사작물의 뿌리를 대목으로 사용하고 있으나, 접목에 요구되는 경비 부담과 재배 제한성과 같은 문제점이 수반되고 있다. 그 외에 뿌리기능을 향상시키기 위하여 이온이나 영양물질 흡수기능과 관련된 유전자들을 이용한 형질전환 식물체 개발을 고려할 수 있으나 아직 실용할 수 있는 단계는 아니다.
전염성 병해에 대하여 항생작용을 갖는 길항미생물과 식물의 생장을 촉진시키는 유용미생물을 이용하는 기술은 최근에 들어 새로운 환경친화적 농업 기술로 받아들여지고 있다. 외국에서는 미생물을 이용한 작물재배 기술이 발달되어 실용화가 이루어진 반면에 우리나라에서는 관비재배나 양액재배에 미생물을 이용한 사례가 거의 없어 재배기술체계의 개발과 실용화를 위한 기술보급이 시급한 실정이다. 또한 우리 나라의 지형과 기후에 맞는 토착미생물을 개발하여 산업적으로 이용하려는 시도가 일부 진행되고 있으나, 작물의 생육촉진을 효과적으로 유도하는 유용미생물의 분리, 분리한 유효미생물의 기능성 탐색 및 이들의 재배환경에 따른 생리, 생태적 반응에 대한 연구는 아직까지 기본 체계가 확립되어 있지 않다.
지금까지 거의 연구되어 있지 않은 유효토착 미생물을 이용한 양액재배 및 토양 관비재배에 적용할 수 있는 기술개발은 동계 호온성 과채류의 시설재배시 부적절한 환경, 품종선택, 재배기술 등 현재 우리 나라의 시설재배가 안고 있는 많은 문제점들을 보완하게 될 것이다. 또한 환경 부하가 적은 미생물 전용 양액재배 기술은 저농약 재배를 통한 고품질 원예산물의 생산, 순환식 양액재배시 미생물의 항균성을 이용한 배양액의 오염방지, 각종 유기성 농업부산물을 이용한 대체배지의 개발 및 이용, 길항성 유용미생물과 천적을 이용한 생물학적 방제 및 근권미생물을 이용한 양분의 이용성을 증대시킬 수 있는 기술개발이 시급하다.
본 연구는 유효토착미생물 발효여액인 MS용액을 오이유묘에 단시간 침지하여 유묘생장에 미치는 영향을 검토하였고, 수경재배 오이에 MS용액의 농도별처리에 따른 효과를 비교검토하여 적정농도를 결정하기 위하여 수행한 결과를 보고한다.
재 료 및 방 법
1. 오이유묘의 MS101처리 실험
본 실험은 겨울살이청장오이를 공시품종으로하여 1999년 3월 5일 인큐베이터(30℃)에 최아한 후 익일 파종하여 일본원시표준액(JBS)1/2배액으로 저면관수를 실시하였다. 파종 후 본엽 1～2매 정도 전개한 10일째 JBS 1/2배액+MS101 0.5%를 저면으로 관수하여 48시간 후 초장, 경경, 엽병, 엽면적 등 각 기관별 생육을 조사하였으며, 파종 후 30일째 3.5ℓ의 용기에 Coir dust 배지를 사용하여 정식하였다. 급액은 타이머에 의한 방식으로 점적관수(Netafim社, 이스라엘)를 사용하여 비순환식으로 온실내에서 재배하였다. 온도는 야간 최저온도를 18℃로 관리하였으며 이후 4주간의 생장반응을 조사하였다.
2. MS101의 적정농도 구명 실험
MS101의 적정 농도를 구명하기 위하여 일본원시표준액(JBS)1/2배액(No treatment MS101)으로 30일간 육묘한 유묘의 뿌리를 수세한 후 Wagner pot(3.5ℓ) 용기에 DFT 방식으로 각 5반복으로 재배하였으며, 근권의 산소공급을 위하여 air pump를 설치하였다. MS101 처리는 정식 후 3일째 처리하였으며 농도는 무처리구, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 3%, 6% 및 9%로 하였다. 이후 3일 간격으로 양액(MS101 각처리농도+JBS 1배액)을 교환하였으며 6회째 양액 교환시에는 MS101을 처리하지 않고 JBS 1배액만 처리하여 3주간의 생육을 관찰하여 각 기관별 생육을 조사하였다.
결 과 및 고 찰
1. MS101처리가 오이 유묘의 생육에 미치는 영향
오이유묘에 JBS 1/2배액+MS101 0.5%로 오전, 오후 각 1회씩 저면관수하여 48시간이 경과한 결과 대조구보다 처리구에서 엽면적, 생체중 및 뿌리 등 각기관별 생육이 월등한 결과를 나타내었으며(Fig. 1), 지상부와 지하부가 함께 생장이 촉진되는 결과를 보여주었다. 따라서 이러한 생장촉진효과에 대한 직간접효과를 보다 상세히 검토할 필요가 있으며 특히 뿌리발달이 쳔저하게 촉진되는 것으로 미루어 오이재배에 문제가 되는 근생장을 강화시킬 수 있을 가능성이 보였다. 한편 배지경을 전제로한 시험으로 3.5ℓ용기에 Coir dust 배지를 충진하여 MS101 0.5%를 처리한 결과에서도 지상부 및 지하부에서 생육이 월등하였다. 그림 2에서 보는 바와 같이 배지내 근권의 분포가 대조구에 비하여 월등히 많은 것을 볼 수 있었다.
MS101균의 적정한 농도를 구명하기 위하여 DFT방식으로 JBS 양액내에 MS101을 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 3%, 6% 및 9%의 농도별로 처리하여 생장반응을 조사한 결과 0.5%농도로 처리한 경우 초장, 엽면적 및 각 기관별 생육의 증가가 확연히 나타났으며 1% 이상의 농도에서는 모든 부분에 있어서 생육이 저해되었다. 이는 1%이상의 농도처리에서부터는 MS101이 뿌리에 흡착되어 점성을 띄게되었으며 이에 따라 뿌리의 갈변을 초래함과 동시에 양수분의 흡수를 저해하면서 전반적인 생육의 억제를 가져온 것으로 생각된다.(Fig. 5)
적 요
본 실험은 양액재배시 배양액내 유효토착 미생물 발효여액 MS(Miraculous soil-bacteria)처리가 작물의 생육에 미치는 영향과 그 적정농도를 구명하기 위하여 실시하였다.
오이 육묘시 MS균을 저면으로 단시간 1회 침지시켜 48시간후 반응을 관찰한 결과 각 기관별 생육이 대조구에 비하여 월등한 차이를 보였다.
MS의 적정농도는 초장, 엽면적 및 각기관별 생체중과 건물중이 대조구보다 현저한 차이를 내었던 0.5%로 판단되었다. 그러나 MS 1% 이상의 농도에서는 MS균이 뿌리에 흡착되어 점성을 띄게됨과 동시에 뿌리가 갈변되어 전반적인 생육의 억제로 이어진 것으로 생각된다.
이 실험결과 생장촉진에 대한 직간접적 이유를 찾는 것이 앞으로의 과제로 생각되었다.
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MS(Miraculous soil-bacteria)의 양액내 첨가가 암면재배 머스크멜론의
생육에 미치는 영향
장홍기*1․박길환1․지연태2․정순주1
전남대학교 농대 원예생산학교실, 전남대학교 유전공학과
Effect of MS Supplemented to Nutrient Solution on the Growth and Development
of Muskmelon Grown in Rockwool
H. G. Jang*1․K. H. Park1․Y. T. Chi2․S. J. Chung1
Fac. of Applied Science, Col. of Agri., Chonnam Nat'l univ., Kwang-ju, Korea1
Dept. of Genetic engineering, Col. of Agri., Chonnam Nat'l univ., Kwang-ju, Korea2
ABSTRACT
This study was aimed to investigate the effect of MS101 a fermentation extract on the feasibility of utilization to muskmelon grown on rockwool. A solution of 0.5% MS101 was supplemented to nutrient solution and applied for 21 days using dripping irrigation system growth characteristics in terms of plant height, leaf area and fresh weight of each organ were best on the plots of MS101 treatment. leaf area after topping in 20 days from pollination was 1.82 m2 per plant in the plot of MS101 treatment and 1.40 m2 per plant in the control plot. Leaf area weight was 1,008g per plant in the plot of MS101 treatment but was 716g per plant in control plots. Fruit weight did not differ significantly between MS101 treated and control plots, Solids content was slightly higher in the plots of MS101 treatment compared to the control plots.
These results demonstrated that MS101 treatment into nutrient solution contributed to increment of root mass of muskmelon grown on rockwool. Consequently, possibility of high yield and better fruit quality were shown due to the balancing between vigorous shoot and root growth.
Keywords :Growth promoting, Hydroponics, Muskmelon, Rhizosphere microorganism, Root Growth, Root death
서 언
최근 들어 시설재배를 통한 과채류 재배에 있어서도 환경정화와 환경친화적 농법으로 전환이 크게 요구되고 있어 유용미생물의 원예적 이용이 시도되고 있다. 유용미생물의 이용은 주로 식물의 생장을 촉진시키고 뿌리 전염성 병해에 대하여 다양한 메카니즘에 의해 유기되는데, 대체적으로 뿌리의 양수분 흡수를 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 또한 현재 전체적으로 양액재배 면적은 꾸준히 증가하는 경향이나 멜론 양액재배 면적은 증가하고 있지 않는 추세이다. 이러한 원인 중에 하나는 고온기 근권의 온도상승으로 인하여 뿌리의 활력이 저하될 뿐만 아니라 노화와 착과절위 이하 하부엽들의 노화, 과실비대기에 강한 sink load로 인하여 생장점에서의 새로운 엽의 전개가 어렵게 되고 전개된 엽의 크기가 확대되지 않아 충분한 광합성을 할 수 없기 때문이다. 이러한 결과 과실과 각 기관으로의 동화산물의 배분이 저하되고, 그 결과 상대적으로 엽면적 및 근생장 감소를 초래하게 된다. 특히 양액재배 멜론의 경우 수정 후 10일 정도 되면 과실은 급속히 비대가 되며, 이때 양수분 흡수량도 최대가 된다. 반면 수정 후 30일 정도가 되면 과실의 비대가 정지되는 경향 때문에 근의 노화가 일어나는 것으로 추정된다.
따라서 본 실험은 멜론의 암면재배에 있어서 양액내 유효미생물 발효여액인 MS101의 양액내 첨가를 통하여 뿌리의 활력을 증진시켜 root mass를 증가시킴으로서 과실비대기에서 수확기까지의 경엽의 생장을 촉진하고, 또한 충분한 엽면적 확보를 통한 순광합성율을 증대시켜 과실의 생산과 품질향상을 도모시켜 멜론의 암면재배를 성공시키기 위한 기초자료로 삼고자 수행하였다.
재 료 및 방 법
공시품종은 일본 시쯔오카 Earls Favorite 춘계 F1로써 1999년 4월 2일에 본엽 3～4매된 묘를 암면배지(91×15×7.5cm)에 3주씩 정식하였다. 처리는 일본 원예시험장 표준액(대조구)과 예비실험결과 성적이 우수했던 MS101 0.5%을 조합시킨 처방에 따라 2처리로 구분하여 1처리구당 5베드, 총 15주를 공시하였다. MS101 0.5%처리는 1999년 4월 27일부터 5월 18까지 21일간 처리하였다. 배양액 급액은 점적관수(Netafim社, 이스라엘)을 사용하여 정식 후 6일째인 4월 8일부터 시작하여 비순환식으로 온실내에서 재배하였다. 온도관리는 재배기간 동안 야간 최저온도를 18℃이상으로 하고 수분 후부터 30일간(4월 27～5월 17일)은 과실비대기에 열과를 방지하기 위한 하나의 방법으로서 과실의 육질을 연하게 하기 위하여 23～25℃로 관리하였다. 급액량은 타이머를 이용하여 암면배지로부터 배액량이 15～30%가 되도록 조절하였다. 4월 27일부터 29일까지 3일간에 걸쳐서 제 13～15절의 양성화에 수분을 실시하였다. 과실의 수확은 수분 후 55일째인 6월 25일에 실시하였다. 매일 급액종료후 주당 급액량과 배액량을 측정하여 배액률 및 주당 흡수량을 산출하였고 이것을 이용하여 급액량을 조절하였다. 또한 배액의 EC 및 pH도 매일 측정하였다. EC는 전기전도계(Horiba B-173, 일본)로, pH는 pH메터(Horiba B-212, 일본)로 측정하였다. MS101의 성분분석을 위해 Total-N의 농도는 Kiedahl법으로 분석하였으며, P2O5의 농도는 Ammonium Vanadomolybdate법으로, K2O, MgO, CaO, Fe, Zn, Cu, Mo, Mn은 ICP기기분석법으로, B2O3의 농도는 Azomethine-H법으로 분석하였다.
MS101을 만드는 발효배지 재료는 한약제 20%+해조류 및 수산부산물 12%+산야초 8%+톱밥 5%+게껍질 3%+어분 3%+쌀겨 20%+깻묵 5%+곡물피 가루(대두씨, 면실피, 옥피 )20%+질석 4%, 제올라이트 2%, 맥반석 1%+황토 2%이다. MS101의 생산공정은 먼저 상기의 재료를 회전발효기에 넣어서 저온(10℃), 중온(40℃), 고온(90℃)으로 10～12시간 발효시킨 다음, 혐기단열 합성발효조에 넣어서 40℃ 중온 혐기 합성발효를 시켰다. 그 다음은 액체 저반 발효기에 저온, 중온, 고온에서 20～30일간의 발효 과정을 거친다. 그 다음에 탈수기로 5～7일간 분리를 시킨 다음, 안정조에 보관하거나, 포장제품화된 발효 추출액을 사용하였다.
결 과 및 고 찰
1. MS101 성분 분석
MS101은 야산과 들판에 서식하고 있는 토착미생물인 고초균 곰팡이류, 유산균, 광합성세균, 효모균, 방선균 등을 수집하여 특수한 공법으로(미공개) 한국의 토양에 맞는 환경친화적 미생물 발효제를 제조에 성공하여 원예분야에 적용가능성을 검토한 결과 오이, 토마토, 고추 등에서는 생육 촉진효과를 보고한 바 있다.
Table 1. Composition of the macroelement and microelement in MS101.
MS101
macroelement
microelement
T-N
P2O5
K2O
CaO
MgO
B2O3
Fe
Zn
Mo
Cu
Mn
0.31
0.45
0.55
0.20
0.33
0.017
855.5
21.7
-
-
-
MS101의 성분분석을 표 1에 나타내었다. 비료성분인 T-N(0.31%), P2O5(0.45%), K2O(0.55%), MgO(0.33%), B2O3(0.017%)로 모두 1%이하의 함량이 검출되었으며, 미량요소의 경우에는 Fe가 855.5ppm, Zn이 21.7ppm 검출되었으나 Mo, Cu, Mn는 검출되지 않았다. 미생물이 생산하는 하나의 저분자량 물질인 siderophores는 철에 대하여 친화력이 강한 성질을 갖고 있는 iron chleator(철 결합유도물질)이다. 이것은 호기성미생물에서는 거의 생산을 하고 있는데 MS101에서도 발효과정 중에 생산가능성이 높은 것으로 추정할 수 있다. 유용미생물들은 siderophores를 생산하여 철에 대한 친화력인 비교적 낮은 식물 병원균의 생장을 억제시킨다. 근권 환경에서 유용미생물은 병원균과 철에 대한 경쟁적인 기작을 통해 병원균의 생장을 억제하고 식물 생장촉진과 근 활성 및 수량증대를 이루는 것으로 보고되고 있는 것과 일치하는 결과를 MS101에서도 얻을 수가 있다. 이는 미생물의 길항작용에 의하여 유기된 식물생장촉진은 수용성 철을 근권에 첨가시 유용미생물의 생장에 필요한 철의 공급을 적당히 하므로써 병원균의 생장억제효과가 있고, siderophores를 생산하는 유용미생물은 식물생장을 촉진하는 것으로 보고되고 있었다.
2. MS101 처리에 따른 유묘 생장
육묘시 MS101를 처리하여 생육촉진효과와 근생장을 그림 1에 나타내었다. 미생물에 의한 식물생장촉진은 뿌리에 있어서 미생물의 aggressive colonization으로 인한 근권 유해미생물의 경합 및 치환작용 등으로 추측된다. 본 실험에서도 근권에 처리된 유용 미생물 MS101은 식물과 미생물간에 생물학적인 복합상호작용을 갖는 것으로 예측된다. 이는 근권에 처리된 MS101은 영양흡수를 증진시키고 생리활성에 영향을 미치므로써 근권세균으로서 보고된 균주는 Peseudomaona sp, Basillus sp., Azospirillum sp., 광합성세균(Rhodopseudomonas sp.) 등이 사용되고 있다. 이러한 근권세균이 식물의 생장을 촉진시키는 기작을 보면 토양과 뿌리전염성 병해에 대한 생물학적 방제효과, 미생물이 분비하는 생장촉진 호르몬류를 포함한 각종영양물질과 생리활성물질, 양․수분흡수촉진 등으로 식물생장이 촉진되는 것으로 보고되고 있다.
Fig. 1. Effect of MS101 0.5% supplemented into nutrient solution on the growth of shoot and roots.
3. MS101 처리에 따른 근권의 EC, pH변화
재배기간 중에 암면슬라브로부터의 배액 EC의 경시적 변화를 그림 2에 나타내었다. 정식 후 25일까지는 두처리구간의 차이는 나타나지 않았으나 수분과 적심 후(4월 27일)에 점차 상승하면서 수확기에는 급격한 증감의 변화를 나타내었다. 대조구의 경우에는 그 차이가 크게 나타났다.
재배기간중에 암면 슬라브부터의 배액 pH 경시적 변화를 그림 3에 나타내었다. 정식 후 두처리기구간의 차이는 없었으나 MS101 처리구에서는 수분 후 29일간 MS101처리와 동시에 pH 7～8까지 상승 후 수확기까지 서서히 하락하는 경향을 보였으나, MS101처리가 끝난 후에는 전반적으로 안정된 상태를 수확기까지 유지하는 추세를 보였다. 대조구에서는 적심과 수분 후 pH 3～4정도 급격히 떨어진 후 수화기까지 서서히 증가하는 경향을 보였다.
Fig. 2. Changes in EC(mS/cm) of drained solution as affected by supplementing MS101 to the nutrient solution during experimental period.
Fig. 3. Changes in pH of drained solution as affected by supplementing MS101 to the nutrient solution during experimental period.
4. MS101 처리에 따른 엽과 뿌리의 생장
MS101를 배양액내 첨가시 토양이 없는 배양액내의 조건에서도 증식을 하면서 식물의 생장을 직접적으로 촉진시키는 것을 알 수 있었다. MS101의 처리구에서도 대조구보다도 엽면적, 지상부 생체중과 건물중이 증가하는 경향을 보였다(Table 2).
Table 2. Effect of 0.5% MS101 supplemented into nutrient solution on fresh weight and dry weight of muskmelon plants grown in rockwool(Pinching after 20days(9. June)).
Characters
Plant
height
(cm)
Stem
diameter
(mm)
No. of leaves
(ea)
Leaf area
(cm2)
Fresh weight
(g․plant-1)
Dry weight
(g․plant-1)
Leaf
Petiole
Stem
Leaf
Petiole
Stem
Con.
117.5
17.3
23
14,091.2
715.6
244.7
220.7
67.8
18.1
21.9
0.5%
MS101
120.1
17.8
23
18,152.3
1,007.7
302.7
238.2
106.1
20.4
24.2
Fig. 4. Effect of MS101 supplemented into nutrient solution on leaf growth of muskmelon plants grown in rockwool.
Fig. 5. Patterns of root growth between MS101 treated(A) and non-treated(B) of muskmelon grown in rockwool.
일반적인 멜론재배에서는 이시기가 과실비대기로 양분요구량이 많아지므로 과실 주위의 엽은 과실에 급격한 양분공급으로 인하여 엽은 황화현상 및 엽소현상(그림 4B)을 볼 수 있지만, MS101 처리구에서는 이와 같은 현상은 나타나지 않았다(그림 4A). 황화현상 및 엽소현상의 원인은 양액재배 멜론의 경우 착과 후 3 내지 4주 정도가 되면 과실부근의 엽이 황화되어 엽면적이 작아지는 현상이 관찰되는데 이는 양수분과 동화산물이 강하게 sink로 분배되어 이때 root mass가 발달하지 못함으로써 근사(root death)가 일어난 것으로 추측된다. 과실 비대의 시작과 동시에 근의 생장은 감소하며 경우에 따라서는 정지되기도 하는데 특히 과실의 크기가 최대로 될 때 root mass의 크기는 최소로 된다. 따라서 근사는 아마도 작물이 엽면적이 작고 빈약한 광조건하에서 생장한 경우에 발생한 것으로 보고되고 있다.
암면재배시 MS101을 21일간 처리하였을 때 암면 슬라브내의 근 형성을 그림 5(A)에 나타내었으며 대조구의 근사 상태를 그림 5(B)에 나타내었다. MS101처리구에서는 대조구에 비교해서 근사는 나타나지 않았고 오히려 매우 강한 root mass를 형성하는 것으로 나타났다. 일반적으로 멜론재배시 근사가 진행되면 뿌리는 갈색을 띄며 이후 표층이 부패하여 점액성 액체를 분비한다. 과실비대가 끝나면 뿌리의 생장이 다시 시작되는 경우도 있지만, 새로운 뿌리는 근사로부터 측근을 형성하기까지는 다소 시간이 요구되며 근사와 새로운 뿌리 형성시 그 시기가 다른데 이는 근사의 특성으로 생각된다. 그러나 멜론 암면재배시 MS101은 일반적으로 멜론 과실비대기에 일어나는 근사가 일어나지 않고 근 형성과 과실엽 생육촉진에 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
5. MS101처리에 따른 과실 생장 특성
Fig. 6. Effect MS101 supplemented into nutrient solution on soluble solids content(%) if muskmelon fruit grown in rockwool.
Fig. 7. Effect MS101 supplemented into nutrient solution on fruit fresh weight of muskmelon fruit grown rockwool.
과실의 당도는 대조구에서 13.4±0.27인 반면에 MS101처리구에서는 14.4±0.13%로 약 0.7% 정도 다소 높은 경향이 나타났다(Fig. 6). 과실중은 대조구에서 1,772g이였고, MS101처리구에서는 1,729g로 유의차는 나타나지 않았다(Fig. 7). 이것은 현재 고품질로 인정하고 있는 멜론 과실중이 1,500～1,800g을 감안한다면 양처리구간의 과실중은 양호하다고 볼 수 있다.
(A : Con. B : MS101 0.5%)
과실의 네트발현과 과실 외간을 그림 8에 나타내었다. MS101 처리구에서는 대조구보다 과실의 네트 발현도가 균일하고 약간 원형의 과실이 많았다. 고급멜론은 네트발생 정도에 따라 시장가격이 크게 달라지고 있어서 네트발현 정도를 균일하게 재배하는 기술은 멜론재배에 있어서 매우 중요한 재배기술중의 하나이다. 앞으로 보다 체계적인 연구가 필요하지만 MS101은 네트발현을 위한 재비기술을 보완 할 수 있을 것으로 본다. 본 실험에 있어서도 양액에서 호기성 미생물과 혐기성 미생물이 공생하여 각기 동화작용 및 이화작용의 촉진을 통해 생육촉진과 근 생장활성, 엽의 노화방지 등에 효과를 나타낸 것으로 생각되었다. 특히, 뿌리의 활력을 촉진하고, 또한 충분한 엽면적 확보를 통한 순광합성율을 증대시켜 과실의 크기에는 영향이 없었지만 과실의 품질향상에 크게 영향을 주는 경향이 있다고 보며 환경친화적 농업과 고수량 및 고품질을 기대하는 원예적 이용에 크게 기대된다. 특히 본 연구에서 MS101은 멜론재배의 수량증대를 위한 새로운 멜론재배의 가능성과 현재까지 정확한 해명이 되어 있지 않는 근사(root death)에 관한 연구로의 새로운 연구 영역의 확대가 요청되어 앞으로 보다 상세한 균의 분리 동정 및 작물 재배에 이용 가능성 등에 관한 체계적인 연구도 요청되고 있다.
적 요
본 실험은 유효토착 미생물 발효여액 MS균이 암면재배 머스크멜론의 수량과 품질향상에 적용가능성을 검토하기 위하여 배양액내 MS101 0.5%액의 첨가가 머스크멜론의 생육과 근생장에 미치는 영향을 알기 위하여 실시하였다.
MS101의 성분은 T-N(0.31%), P2O5(0.45%), K2O(0.55%), MgO(0.33%), B2O3(0.017%)로 모두 1%이하의 함량이 검출되었으며, 미량요소의 경우에는 Fe가 855.5ppm, 아연이 21.7ppm검출되었으나 Mo, Cu, Mn은 검출되지 않았다.
MS101 0.5%처리 농도에서 초장, 엽면적 및 각기관별 생체중과 건물중이 대조구보다 현 저히 높게 나타났다.
과실의 당도는 MS101처리구 14.4±0.13〉대조구 13.7±0.27로 MS101처리구에서 당도가 다소 높게 나타났다.
암면 슬라브내의 뿌리 활성 및 생육량도 MS101 처리구에서 대조구에 비하여 현저하게 높게 나타났다.
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