자유주제

1. 퇴비란 무엇인가?
사람이 농작물을 만드는 것이 아니다. 농작물은 흙이 만드는 것이다.
마치 사람이 농작물을 만들고 있다는 인식과 사고방식이, 현대농업이 안고 있는 많은 문제점 발생의 씨앗이라고 생각 한다.
 
사람이 농작물 생산에서 할 수 있는 역할은 좋은 흙을 만드는 일 이외는 아무것도 없다.
 
그러나 그것 역시 사람이 하는 일이 아니고, 토양 속에 서식하는 미생물이 하는 일이니, 사람의 할 일은 미생물들로 하여금 좋은 흙을 만들 수 있도록 환경을 제공하는 길이 첫걸음 이고, 좋은 흙을 만드는 미생물을 어떻게 배양하는가를 생각하여야 한다.

2. 농작물은 유기물을 흡수하지 못 한다.

 
농작물은 특수한 경우를 제외 하고는 유기물을 흡수하지 못한다.
 
그럼에도 불구하고 토양에 유기질 비료를 시비하는 이유는 토양속에 서식하고 있는 미생물군의 먹이로 주는 것이다. 미생물군은 이들 유기질을 분해하여 무기질을 만들고 작물은 이들 무기질을 영양분으로 흡수 하게 된다. 따라서 유기질 비료는 토양 미생물군의 환경물질이기도 한 것이다.
 
즉 유기질 비료가 부패균, 병원균 등이 우점한 환경에서 만들어진 것 이라면, 이들이 분비한 유해 대사산물에 의해 토양속의 미생물 생태계가 부패균, 병원균이 우점하게 되어 작물은 병해를 입게 되고, 이들의 대사산물을 선호하는 해충이 창궐하게 된다.
 
반면 유기질비료를 유익균 등이 우점된 환경에서 만들어진 것이면, 설사 토양 속에 부패균, 병원균등 잡균이 우점되어 있더라도, 유익균 등의 대사산물의 항균작용에 의해 잡균 등은 불활성화 되고 유익균이 우점하게 되어, 작물을 병해에서 보호하게 되고 유익균의 대사산물을 싫어하는 해충이 모여들지 않게 되어, 작물에 농약사용을 하지 않고 유기재배가 가능해진다. 유기질 비료는 이러한 기능이 있어야 한다.
 
이와 같은 미생물의 활동과정에서 미생물군의 대사산물과 유기물의 분해 잔사와 토양속의 각종 무기물질의 재합성 생성물들이 토양의 입단구조를 발달시키고, 키레이트 구조를 발달시키고 각종 생장촉진물질들이 생성되게 되며 새로운 흙(부식물질)이 생성된다.
 
3. 부식물질 생성 메카니즘 (M.M.코노노와,1975)

 
① 부식물질이 존재하는 토양환경에 탄수화물, 단백질, 리그닌 등 유기물이 투입되면 동 환경에 적응하여 서식하는 미생물군에 의해 분해되어 탄산가스, 암모니아, 물 등으로 무기화 된다.
 
② 그 과정에서 미생물군이 분비하는 대사산물과 미분해 잔사와 그들끼리의 재합성 생성물과 토양속의 금속류 등이 상호 축합, 중축합 되어 새로운 부식물질을 생성시킨다.
 
③ 부식물질 형성과정의 중요한 고리는 구조단위의 축합이다.
축합은 페놀옥시다제형의 효소에 의해서 페놀이 세미퀴논을 거쳐 퀴논으로 이르는 산화에 의해 생기고 퀴논과 아미노산류나 페푸치드류와의 상호작용에 의하여 생긴다.
 
④ 부식물질 생성의 결정적 고리 즉 중축합은 화학적 과정이다.
유기물 유체의 부식화 과정의 개별적 고리는 밀접하게 상호 관련하여 동시에 진행된다.
 
4. 내수성 입단구조 생성 메카니즘
 
① 토양의 내수성입단 생성에 부식물질이 참가하고 있음이 명백하다. 곰팡이균 등의 현미경적 균사가 토양입자를 휘감아 입단이 형성되나 이 현상은 곰팡이류의 소실과 함께 사라진다.
그러나 곰팡이의 현미경적 균사가 부식화 작용의 안정적 생성물로 변하였을 때만 입단은 장기간 물에 대한 저항성을 지속한다.
그러므로 부식물질이 존재하지 않는 곳에서 만들어진 입단구조는 지속성이 없다.
 
② 박테리아의 점결성물질 특히 Pseudomonas속에 의해 만들어진 점결성 물질은 내수성 구조에 커다란 효능이 있다.
 
③ 유기질 비료의 기능은 위와 같은 기능을 토양에서 행하여 그 입단속에 공기, 물, 영양분을 보유하여 보수력, 보비력을 유지케 한다.
   
5. 부식물질의 효과
 
① 부식물질 생성에 의해 토양 물리성이 개선된다.
농작물이 선호하는 토양조건이란 항상 적당한 수분과 공기가 토양 속에 존재하는 것이다.
토양 미생물군의 탁월한 기능 중의 하나가 토양을 입단구조로 만드는 능력이다.
 
작은 토양입자를 모아 입단을 만들고, 그 속에 물을 저장하고 입단과 입단 사이의 큰 공간에는 충분한 공기를 비축한다. 이와 같은 큰 공간은 비가 와서 토양수분이 많아지면 과잉수분을 통과시켜 지하로 배출한다. 식물의 뿌리가 성장하기 쉬운 공간을 제공하기도 한다.
이와 같은 기능이 있는 물질을 인위적으로 대량생산할 방법은 아직 개발되어 있지 않다.
 
② 부식물질 생성에 의한 토양화학성의 개선
부식물질은 점토와 같이 이온 교환능력을 가지고 있다. 자연 속에 존재하는 이온교환기능이 가장 큰 몬모리나이트와 같은 점토보다 좋은 부식물질은 수배에서 10수배의 교환기능이 있다.
그러므로 수소 이온농도 뿐만 아니라 각종 이온농도를 조정하고 식물의 뿌리에 평균적인 양분을 공급한다.
 
③ 토양생물성의 개선
양질의 부식물질이 존재하는 환경에 미생물이 놓여지면, 그 환경에 적응하는 미생물군은 생장 이 촉진되고, 그 환경에 적응하지 못하는 미생물군은 사멸하거나 포자화 되고, 대부분의 미생물도 대사산물의 화학적 성분을 변화 시키면서 적응하여 살게 됨으로, 양질의 부식물질이 존재하는 환경에 서식하는 미생물군은 같은 종류의 대사산물을 분비하며 서식하게 된다.
 
따라서 병원균등 유해균이 동 환경에 침입하면 멸균되거나, 동 환경에 유도되어 부식물질이 존재하는 환경에 적응하여 서식하게 된다. 그러므로 좋은 부식물질이 존재하는 토양환경에는 고등동식물에게 유해한 대사기능을 하는 미생물은 존재하지 않게 되어 농작물을 병원성 세균으로부터 보호하게 되고 부패균, 병원균등의 대사산물을 선호하는 해충이 창궐하지 못하게 되는 것이다.
 
동시에 성장촉진작용, 뿌리의 분지 촉진, 발근 촉진작용이 활발해지면서 토양미생물군의 최적 환경이 되는 것이다.
 
④ 유해물질의 무해화
좋은 부식물질은 강력한 키레이트 구조를 갖고 있다. 따라서 유해중금속 등을 키레이트 효과에 의해 내착화합물을 만들어 새로운 기능을 갖는 화합물로 변화시켜 무해화 시키고, 농약 등 유해물질은 부식물질이 존재하는 환경에 순응하여 서식하는 미생물군에 의해 분해되어 무해화 시킨다.
 
⑤ 미량원소의 저장고
이온 교환능, 키레이트구조 등의 힘에 의해 미량원소를 부식물질이 포집하여 보관저장하기 때문에 연작장애가 없어진다.
 
⑥ 생장촉진물질, 생리활성물질
시베레닌, 옥신, 폴리페놀, 각종 부식산등 생장촉진물질, 생리활성물질들이 부식물질 생성과정에서 생산되어 있다.

6. 퇴비는 어떻게 만들어져야 하는가?
 
① 부식물질이 존재하는 환경에서 유기물을 발효, 퇴비화, 액비화 시키는 것이 전제조건이다.
 
시골에 산재해 있는 두엄은 흙(부식물질) 위에서 발효 퇴비화 시키고 있으므로 비교적 악취가 없고 좋은 퇴비가 된다. 그러나 흙과 괴리된 콘크리트 바닥 위에서 작업하는 퇴비장 음식물 쓰레기 처리장 등은 악취가 심하고 좋은 퇴비가 되지 않는다.
 
광양 위생처리사업소의 퇴비화 시설은 부식물질을 투입함으로 부식물질이 존재하는 환경에서 유기물을 발효 분해시키고 있으므로 처리장은 악취가 없고 퇴비에서도 악취가 없다.
 
그러나 여타 퇴비화 시설은 부식물질이 존재하이 않는 인위환경에서 퇴비화를 시키고 있으므로 처리장에서 악취가 나고, 악취방지시설을 설치하여야 하고, 퇴비에서도 악취가 나서 장시간 후숙 시키지 않고는 환원가스가 발생하여 토양은 부패할 것이다.
 
그러므로 유기물을 분해 발효시키는 곳에는 반듯이 좋은 흙이 참여하여야한다. 따라서 퇴비화 시설에 토비를 투입하는 이유가 여기에 있다.
 
② C/N비가 높은 원재료의 경우 (부식물질이 존재하는 환경에서)
 
일반적인 퇴비재료인 볏짚은 C/N비가 60~70이고 목질은 수백에서 수천에 이른다.
이들은 C/N비가 5~6정도인 균체가 분해시켜 균체의 탄소율과 근접하면 퇴비, 액비화는 종결되는 것이다. 일반적으로 완숙퇴비의 탄소율은 10~20 정도이다.
 
충분히 퇴비화 되지 않는 C/N비가 높은 퇴비를 토양에 환원하면 작물과 미생물간에 질소의 쟁탈전이 벌어져 농작물은 질소기근을 일으켜 생육이 불량해진다.
 
③ C/N비가 낮은 축분뇨의 경우 (부식물질이 존재하는 환경에서)
 
탄소율이 7~20전후인 가축분뇨의 경우에는 그 자체가 탄소율만으로 보면 완숙퇴비와 다를 바가 없으므로 완숙여부의 판단이 어렵다.
 
그러나 유기물은 미생물이 이용하기 쉬운 상태로 존재하기 때문에 이들을 그대로의 상태로 토양에 환원하면, 토양속에서 급격히 분해되어 다량의 탄산가스를 발생시키고 동시에 산소부족 상태에서 발생하는 환원성 가스나 암모니아가스가 발생한다.
 
그 결과 농작물은 호흡장애를 일으키고 양분이나 수분의 흡수가 억제되어 생육이 불량해진다.
 
고형분은 볏집, 톱밥 등 탄소율이 높은 부자재와 혼합 발효시킴으로 문제가 크지 않으나, 액비의 경우에는 이 분해성 유기물을 충분히 분해하지 않고 토양에 환원하면, 축분뇨를 가공하지 않고 그대로 토양에 환원하는 것과 같은 결과를 초래하므로 주의를 요한다.
 
④ 그러므로 M.M.코노노와의 이론대로 부식물질이 존재하는 환경에서 유기물을 분해시켜 새로운 부식물질을 만들어야 좋은 퇴비/액비가 되는 것이다.
 
우리나라 시골 농촌에 산재해 있는 두엄, 씨액비 저류조 등이 이와 같은 기능을 하였으나, 우리 조상들이 6천년 농경문화 속에서 개발 전수되어 왔던 퇴액비 제조기술을 현대인들은 잃어버리고, 부식물질이 존재하지 않는 인위환경 속에서도 조상들이 하던 대로 유기물을 분해, 발효시키면 좋은 퇴비/액비가 나온다고 착각하여, 국적불명의 불량 퇴비/액비를 만들어 토양에 환원하고 있다. 이와 같은 곳에 국가는 예산을 사용하고 있으니 기가 막히다 하지 않을 수 없다.
   
7. 퇴비의 품질 판단 기준 제안
 
퇴비/액비가 농작물 생산과 토양 이화학성에 대하여 어떠한 작용을 하는가를 밝히는 것은 오늘날 에 있어서도 흥미있는 문제임과 동시에 간단히 규명될 수 없는 문제이기도 하다.
 
그러나 오늘날까지 알려져 있는 범위 내에서 퇴비/액비 품질의 판정기준을 열거하여본다.
 
① 치환용량 : (이온교환능) 좋은 흙 : 20me/100mg 이상 합격
                    (이온교환능) 나쁜 흙 : 5me/100mg 이하 불합격
※참고 성숙된 부식 : 600me/100g
           미숙 부식 : 20me/100g
           몬모리나이트 : 80~150me/100g
           카오리나이트 : 3~15me/100g
② 대장균 : 염소 소독 없이 불검출
③ 항균, 항생 기능 : 유해균에 대한 멸균기능이 있어야 한다.
    (살모넬라, 레지오넬라, 포도상구균, 대장균등)
⑤ 유해 중금속 : 불검출
⑥ 농약 : 불검출
   

8. 결론
 
① 앞서도 지적했듯이 예부터 시골에는 두엄이 있었다. 두엄은 흙위에 나무들을 얼기설기 얽어 놓아 공기유입을 쉽게 해두고, 그 위에 잡초, 축분, 음식물 쓰레기 등을 쌓아서 장기간 퇴적 하였다가 퇴비로 토양에 환원하고 있었다.
 
그 작업을 유심히 살펴보면 유기물 퇴적과정에서 흘러내리는 유기물을 빗자루로 쓸어 올리기도 하고 삽으로 퍼 올리기도 한다. 이와 같은 행위는 두엄주변이 지저분하여 청소하는 것으로 보이나 사실은 좋은 흙을 유기물에 혼합시키는 행위였던 것이다. 즉 부식물질 투입 행위였던 것이다.
 
② 농촌에는 똥통이 있었다. 그것은 흙을 파서 웅덩이를 만들고 그곳에 화장실의 생분뇨를 직접 논밭에 뿌리지 않고, 일단 똥통에 넣었다가 퍼 올려서 농지에 살포하곤 하였다.
이것 역시 흙 속에 존재하는 부식물질과 유기질을 접촉시키는 행위였던 것이다.
 
③ 위에서 보는 것처럼 우리들 조상은 오늘날과 같이 과학지식이 없었음에도 불구하고, 6천년 농경문화 속에서 전수되어온 체험을 통해 익혀온 퇴액비는 흙과 접촉시키는 것이 좋은 퇴액비를 만드는 방법임을 알고 있었던 것이다.
 
④ 과학이 경이적으로 발달되었다고 자부하는 오늘날의 퇴액비 제조시설은 튼튼한 콘크리트 구조물속에 유기물을 투여해 놓고 조상들이 만들던 방법을 흉내 내고 있으나, 악취가 나서 민원이 그치지 않고 천신만고 끝에 만든 퇴액비가 쓸모없는 것이 되어버린다.
 
토양환경에서 미생물의 대사활동이 인위환경에서는 미생물들이 같은 일을 해주지 않는다는 사실을 깨닫지 못하고 있기 때문인 것이다.

 
자료출처 : 녹색먹거리 서울협동조합