친환경 농업의 실천 | 재배기술
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친환경 농업의 실천
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친환경농업 실천사례라는 제목으로 강의 원고를 쓰라는 요청을 받고, 실천사례라면 각론이므로 그렇게 어렵지는 않을 것으로 생각했다. 차일피일 미루다가 날짜가 임박하자 농진청에 가서 관련자료 몇 종을 구하여 대충 읽어보았다.
“환경농업과 관련되시는 분들이 쓴 개조식 자료”가 대부분이었다. 어쩐지 거의 베낀 듯한 내용으로 집필자의 숨소리가 들리지 않았다. 총론도 이 모양인데 실천사례를 소개하면 모두 묘방으로 오해할지도 모른다. 만일 실용성에 의문을 제기하면 그러면 어쩌자는 말이냐고 할지도 모른다. 그래서 마음을 고쳐먹었다. 아무래도 원줄기라도 세워놓고 설명을 해야 직격탄을 피할 것만 같았다.
요즘에는 “생태계가 파괴되었다”고 말하면 모두 고개를 끄덕이고, 가만히 있으면 무관심한 사람으로 취급될 분위기다. 화학비료와 농약 때문이란다. 누가 옆에서 “화학비료와 농약을 사용하지 않는 농사는 불가능하므로 저투입농업을 해야 한다”고 점잖게 한마디하면 모두 동의를 한다. 그렇다면 방향도 잡히고 순항하고 있다는 말이 아닌가.
원인을 정확히 파악하기 위해서는 농업생태계의 본질부터 이해해야 한다. 그리고 나서 한 꺼풀씩 벗겨가야 한다. 계속 벗기면 무언가 나올 것이다. 그걸 찾아야 한다. 그것만 찾으면 여러 사람 강의도 필요 없다. 오로지 일관성 있는 실천뿐이다. 설령 자재와 같은 각론 등은 갈지자걸음을 쳐도 무방하다. 결국은 정립된 원줄기로 끌려온다. 자재사용에 다소 비과학적인 면이 있더라도 계도와 법규정비로 가능하다.
실천사례만을 나열하게 되면 자칫 본의 아니게 자재의 긍정적 효과만을 소개한 것으로 오해받을 우려가 있다고 생각했다. 따라서 연구기관, 농약회사, 유기농자재회사에 근무하면서 습득한 3개의 눈으로 바라보는 친환경농업에 대해 솔직한 의견부터 제시하고, 주요 유기농자재에 관해 개략적인 소개를 하고자 한다.
가. 새로운 눈으로 뒤를 돌아보자
농업생태계를 설명하기 전에 우리나라 농업이 어떻게 발전해 왔는가를 생각해 보자. 지금 농촌이 어렵다고 하지만 농업은 놀랍게 발전한 것은 사실이다. 식량부족시대는 분명히 지나갔고, 육종과 재배기술로 녹색혁명과 백색혁명이 달성되었고, 축산업 발전도 놀랍다.
새로운 눈으로 뒤를 돌아보자. 오직 증수만을 위해 내비성 품종을 육성하여 다비재배를 했다. 표준시비량에 맞춰 시비했다. 수량은 급증하고 수확물을 따라 떠나간 양분은 돌아오지 않았다. 미생물 먹이가 부족했다. 퇴비를 이따금씩 주었으나 유기물함량은 그대로다.
병충해와 생리장해가 증가했다. 농약과 영양제를 부지런히 뿌려주었다. 작물은 계속 말썽을 부리고, 병해충은 기승을 부렸다. 농약은 안 듣고, 원인 모를 장해만 늘어났다. 그러나, 갖가지 처방을 다 써서 다수확은 달성하고야 말았다. 그야말로 전쟁이었다. 그 당시는 그게 최선이었다.
축산업 발달에는 다른 측면은 없었는가? 분뇨처리가 문제이고, 농업용수의 오염이 생활하수(68%), 축산폐수(24%), 산업폐수(8%) 때문이란다. 축산업 발달로 사료용 곡물이 국내로 들어오면 유기물함량은 높아지는 것 아니냐고 생각했더니 그게 아닌 것 같다. 남의 나라 장래문제지만 수출국에서는 계속되는 양분수탈이 걱정 안되는지 모르겠다.
나. 환경과 생태계란 무엇인가?
농업생태계를 생각하기 전에 먼저 환경과 생태계를 생각해 보자. 환경이란 어떤 생물에 영향을 미치는 생태계 내의 모든 외적조건을 말한다. 모두 쾌적한 환경에서 살고 싶다고 한다.
온.습도만 알맞다고 좋은 환경이 아니다. 좋은 공기와 물도 있어야 한다. 그것은 어디에서 오는가? 생태계 내에서 미생물과 동식물이 제 기능을 발휘해야 한다.
생태계란 “환경을 구성하는 물질의 순환시스템”을 의미한다. 모든 물질(사실상 양분)은 그 안에서 지속적으로 순환되어야 한다. 컴퓨터의 운용시스템과 같다. 그 시스템에 이상이 있으면 모든 프로그램이 작동되지 않는다. 무기물로 유기물을 합성하는 식물상(생산자), 식물을 먹고 사는 동물상(소비자), 유기물을 무기물로 분해하는 미생물상(분해자), 어느 한가지라도 이상이 있으면 생태계가 파괴되었다고 말한다.
농업에서 중요하지만 간과하기 쉬운 분해자 세계를 보자. 토양1g에는 수천만 마리의 미생물들이 길항, 경쟁, 공생하면서 살고 있다. 그래서 토양은 살아 있다고 말한다. 그 안에는 세균(92%)과 방선균(7%)이 많고, 진균(1%)과 조류, 원생동물도 있다. 전부 해로운 것인가? 아니다. 유용.유해미생물의 비율이 약 9:1(?)로서 유용한 것이 훨씬 많다.
다. 농업생태계는 자연생태계와 다르다
농업생태계는 자연생태계와 도대체 무엇이 다른가. 농업생태계도 물질순환계라는 점은 같다. 그러나 구성요소가 단순화, 균질화, 변형화 되었다는 점에서 다르다. 어떤 관점에서 보면 크게 다르다. 산림과 같이 폐쇄된 자연생태계의 유지는 비교적 쉽다. 그러나 농업생태계의 유지는 쉽지 않다. 그 이유는 간단하다.
첫째, 수탈양분(수확물)이 시스템 밖으로 나가기 때문에 자연적으로 순환이 안되는 조건이다. 대체물이라도 투입해야 하는데 균형있는 보충, 그게 그렇게 쉬운 일이 아니다.
둘째, 변형되고 단순화된 식물을 보호하기 위해 인위적으로 환경을 조성하고 관리하게 되므로 그 과정에서 숱한 문제가 생기고 또 해결하면서 악순환이 계속되기 때문이다.
셋째, 농업여건이 주변의 생활환경과 산업환경의 영향을 받기 쉽기 때문이다.
라. 무엇이 문제였는지 하나씩 짚어보자
환경과 생태계가 파괴되고 있다고 야단이다. 왜 환경이 문제라고 하는가? 토양오염, 수질오염, 농산물오염 때문이다. 그리고 왜 생태계가 문제라고 하는가? 미생물감소, 천적감소, 유익동물피해 때문이다. 모든 것이 농약 과다살포 때문이라고 한다. 너무나도 옳은 말이다.
그러나 그건 단견이다. 왜 과다살포를 하게 되었는지 생각해보자. 병충해가 많이 발생했기 때문이다. 왜 많이 발생했을까? 비료를 많이 살포했기 때문이다. 왜 많이 살포했을까? 다수확을 위해서였다. 왜 다수확만을 하려고 했을까? 식량문제 해결 때문이었다. 이래도 조강지처 농약 때문이라고 할 것인가?
하여튼 문제의 원천을 추적하면 비료가 나온다. 비료를 필요 이상으로 살포했기 때문이었다. 뿐만 아니라 비료 과다살포가 산성화, 염류집적, 수질악화, 각종 재해를 초래하였다. 그렇다고 이제 와서 비료 탓을 하자는 말이 아니다. 풀어보자는 것이다.
가. 농업목표가 달라졌다
과거에는 농업목표가 오직 증산이었다. 요즘에 와서 중요하게 여기는 경제성, 안전성, 환경 등은 크게 고려하지 않았다. 그러나 현재의 농업목표는 달라졌다. (1)농업생산의 경제성 확보, (2)환경보전, (3)안전농산물 생산이다. 농업이 점차 어려울 것이라고 말하는 이유가 여기에 있다. 상반된 3가지의 목표를 동시에 달성해야 하기 때문이다.
나. 친환경농업으로 갈 수밖에 없다
지금까지는 농업이 “화학”에 크게 의존해왔던 것이 사실이다. 식물의 필수원소가 화학이고, 모든 생리작용이 생화학적 이론에 근거하고 있다. 각종 병해충.잡초도 화학으로 제어될 수 있었기 때문에 필연적이었다고 볼 수 있다. 그러나 이제 농업은 chemical power만으로는 유지되기 어렵고, 생물의 중요성을 인식하지 않으면 농업은 계속 꼬여만 갈 것 같다.
지금까지의 농업을 화학비료와 농약을 많이 사용하는 "화학농업"이라고 하면, 앞으로의 농업은 이들을 적게 쓰는 "친환경농업"일 수밖에 없다. 얼마 전까지는 환경농업이라고 하다가 언제부터인지 앞에 겺즰자를 붙였다. 아마도 의미를 더 명확히 하기 위해 붙인 것 같다. 어떻든 친환경, 환경, 환경친화, 환경보전 모두가 같은 의미이다.
분명한 것은 “친환경농업(Environmentally Friendly Agriculture)”이라는 말은 “화학농업과 대립되는 농업의 방향(approach)을 가리키는 말이다”. 저농약농업, 저투입농업, 무농약농업, 유기농업, 자연농업과 같은 “농법(farming)이나 형태(form)를 가리키는 말이 아니다. ” 그러므로 친환경농업 속에 여러 가지 농법이 포함되어 있다. 용어가 혼란스럽다고 하지만 이는 개념파악이 미흡했을 때 생기는 혼동이다.
친환경농업의 정의를 “농업과 환경을 조화시켜 농업생산을 지속가능하게 하는 농업형태(?)로서 농업생산의 경제성 확보, 환경보전, 농산물의 안전성 등을 동시에 추구하는 농업”이라고 한 것을 보더라도 알 수 있다. 한편 "지속농업(Sustainable Agriculture)"이란 말이 “먼 장래까지도 높은 생산성을 유지시켜 나가기 위한 환경친화적 농업”이라는 것을 보더라도 “지속농업도 친환경농업과 같은 말이다.” 혼동하지 말자.
다. 친환경농업은 유기농업이 아니다
본래 “지속농업은 선진국들의 필요성에 의해서 제기된 정책”으로서 자국의 곡물 과잉생산, 가격하락, 소득감소에 따라 농업보조를 감축시키고 수출경쟁력을 높이기 위해서 미래농업의 방향으로 설정되었는지도 모른다. 아마도 환경문제를 앞세우면 숙명적으로 기술집약에 의해서 토지생산성 향상을 추구할 수밖에 없는 국가와는 어떻게 하든 이길 수 있다는 계산이었을까? 비록 현재는 세계적인 추세로서 압력과 강요를 당하고 있으나, 환경은 반드시 보전되어야 하고 농업은 환경친화형이어야 할 형편에 있는 것은 분명한 사실이다.
그렇다면 우리는 어떻게 추진해야 할 것인가? 친환경농업이라고 해서 유기농업을 해야 하는가? 물론 최종적이고 바람직한 농법은 유기농업이고 그 방향(direction)으로 나가야 한다.
따라서 현재 저농약농업, 저투입농업(저비료, 저농약), 무농약농업, 유기농업(무비료, 무농약) 중에서 선택해야 하는데, 2005년까지 화학비료와 농약 사용량을 30% 줄이고 친환경농산물 유통을 5%까지 늘리겠다는 "저투입농업(Low Input Farming)"이 현재의 정책인 것 같다.
말하자면 “극단적 유기농업”으로는 식량문제를 해결하기 어려우므로 결국은 저투입농업이 친환경농업으로 가는 “현실적 유기농업”이라고 할 수 있다.
라. 저투입농업 그렇게 어렵지 않다
이렇게 방향은 저투입농업으로 잡혔다. 이것이 실현되려면 어떻게든 화학비료 사용량을 줄여야 하고, 농약을 적게 사용하면서도 병해충 피해를 줄일 수 있어야 한다. 어려운 일인가?
비료를 적게 쓰고, 필요한 원소를 필요한 양만 보충해 준다는 개념과 기술 그리고 정책을 똑바로 세우고 시작해도 어려울까? 하여튼 하나하나 접근해 보자.
첫째, 농약과 비료의 이용효율을 높이는 문제.
농약의 경우, “불필요한 부위에 살포되지 않는 살포기술과 노즐문제는 너무나도 중요하다.”. 살포현장을 보고 있으면 이 분야에 문제의식을 갖는 기관이나 사람이 거의 없는 것 같다. 심각하게 고민해야 할 분야이다. 비료의 경우, “이제는 토양검정을 바탕으로 한 처방에 의해 시비를 해야 한다.” “이것이 많은 문제를 한꺼번에 해결할 수 있는 핵심이다.” 샘플링에 의한 처방과 시비, 어려운 일이다. 왜? 만일 검정결과에 칼슘부족으로 나오면 석회만 주면 되는가? 아니다. 그렇다면, 그걸 누가 해결해야 하나?
지식을 집대성하여 머리를 맞대야 한다. 플로차트만 잘 만들면 친환경은 거의 달성된다. 그곳까지 가는 길에 수없이 많은 전문가의 횡포가 예상된다. 의견도 많고, 이유도 많고, 면피성 대책도 많을 것이다.
둘째, 이용자재의 대체 문제. 비료의 경우,
가능한 부산물이나 유기질비료를 투입해야 한다(무조건은 아니지만). 부산물비료의 경우 검정된 자재라도 역기능을 인식하고 사용함으로써 염류집적 등을 초래하지 않아야 한다. 농약의 경우, 환경친화적 자재의 끊임없는 탐색, 개발, 사용법구명 등을 통하여 화학의 만능의식에서 벗어나도록 해야 한다.
셋째, 영농시스템의 재구성 문제. 이 분야는 가장 어려운 문제지만 반드시 하지 않으면 안된다. 일단 이 분야를 제대로 진수시키면 친환경농업은 순항하게 된다. 내병.내충성품종 재배, 병충해종합관리, 양분종합관리, 윤작, 천적서식처 제공관리 등이 여기에 포함된다.
이와 같이 저투입농업은 친환경농업을 추구해 나가는 데에 하나의 농업형태이다. 다시 말해서 지금까지는 화학비료와 농약을 많이 써서 농업과 환경이 다같이 손해를 보았으나, 이제부터는 화학중심의 농업을 지양하고, “농업과 환경이 서로 돕고 사이좋게 지내는 관계정상화”를 도모하겠다는 것이다. 얼른 생각하기에는 농업이 손해볼 것만 같다.
그러나 “농업이 협조해주면 환경도 농업이 이익을 볼 수 있도록 해준다” . 그런데, 급하다고 해서 감소라는 목표를 향해 농약과 비료를 출발시킬 때 같은 스타트라인에 세우지는 말자. 비료를 앞에 세워야 한다.
가. 병해충방제용 유기농자재란 무엇인가?
지금까지 농업생태계 변화와 친환경농업의 방향에 대해 개괄적 설명을 하면서 저투입농업의 실천방안으로 투입자재의 대체에 대해 언급을 했다. 그러나 그 중 한 분야인 병해충방제용 유기농자재에 국한시켜 설명하고자 한다. 병해충방제용 유기농자재라면 어떤 것이 유기농자재인지 아닌지 명확하지 않다. 따라서 CODEX에서 허용하는 자재를 중심으로 보면 생물제제와 무기물제제로 구분하고 있다.
생물제제로서는 (1) 미생물(세균, 방선균, 진균, 바이러스, 원생동물 등), (2) 효소 (Saccharomyces, Aspergillus등이 생산하는 효소), (3) 항생물질 (방선균, 사상균, 세균 등이 생산하는 물질), (4) 페로몬(성교란용, 유살용 등), (5) 천적(포식성, 기생성 등), (6) 식물성물질(님, 로테논, 콰시아, 라이아니아, 해조액 등), (7) 동물성물질(동물성유지 등), (8) 유전자(Bacillus thuringiensis gene, EPSP syntase gege 등 저항성 유전자) 등 8개 종류가 있다.
무기물제제로서는 무기물(보르도액, 규조토, 중탄산나트륨, 유산동, 유황, 맥반석, 아인산 등) 등이 있다.
그런데 제제 등의 용어를 혼동해서 쓰는 경우가 많다. 미생물제제(미생물로 만든 약)는 미생물제(미생물에 사용되는 약)와는 다르다. 응애제(응애약)가 응애로 만든 약이 아닌 것과 같다. 미생물제제에는 넓은 의미로 미생물농약(미생물로 만든 농약)이 포함되지만, 미생물농약에는 미생물제제가 포함되지 않는다.
나. 유기농자재에는 감독도 심판도 없다
정부기관은 미생물, 항생물질, 식물성물질, 무기물 등의 모든 병해충방제용 유기농자재도 농약으로 등록해야 한다고 한다. 맞는 말이다. 무엇을 방제한다 하거나, 생육촉진, 활력증진 등의 용어를 마음놓고 쓰려면 별 수 없다.
만일 농약으로 등록하지 않고 대상병해충과 사용법을 표기하면 농약관리법에 저촉이 된다. 그럼에도 불구하고 대부분의 유기농자재 제조업체는 적극적인 판매를 하지 못하는 핸디캡을 감수하면서도 농약으로 등록을 하지 않고 비료등록으로 안주하고 있다. 그 이유는 간단하다. 농약으로 등록하려면 독성, 잔류성, 생태계영향 시험 등을 하기 위해 많은 경비를 쓸데없이 낭비(?)한다는 시각이다.
그러나, 유기농자재 생산판매회사의 입장에서 보면 비료관리법은 정말 당혹스럽다. 유기농자재란 화학비료와 농약 사용을 줄이기 위해서 권장하는 자재인데 비료를 보증성분으로 하고 있다. 모순이 아닐 수 없다. 작물보호적 기능이 있는 토양미생물의 경우에는 그래도 부산물비료의 종류에 포함되므로 등록 사용할 수 있다.
그러나 토양이 아닌 작물에 직접 살포하는 미생물의 경우에는 편법이 된다.
더구나 식물성물질, 무기물 등의 경우에는 갈 곳이 없다. 그러나 경쟁력이 낮아 농약등록은 사실상 어렵다. 그렇다고 농약관리법 말고는 해당법규가 없다. 어쩔 수 없이 비료로 편법으로 등록하여 판매하고 있다. 농약관리법 내에서는 농약이 아닌 물질이 농약으로 취급받으면서 약효, 약해, 독성, 잔류시험 등을 해야 한다.
비료관리법 내에서는 비료가 아닌 작물보호제가 비료로취급받으면서 비료효과 시험을 해야 하는 현실이다. 작물보호 효과가 비료효과를 내면 된다고 할 수는 있다. 그야말로 감독도 심판도 없는 형편이다.
다. 미생물제제는 뒤로 가고 있다
미생물제제의 생산업체, 제품수, 출하량 등에 대해서는 정확한 집계가 어렵다. 다만 각종 동향으로 보아 약40개 업체에서 약70개 제품을 생산 판매하고 있는 것으로 추정된다. 출하량은 정확하지는 않지만 1996년에 115톤, 1998년에 951톤으로 집계되었다.
그렇다면 2년 후 2000년도의 출하량은 적어도 2000톤이 될 것이 아닌가? 아니다. 1996년도 이후 2년간은 미생물제제에 대한 초기의 기대심리가 작용하여 급증하였으나 그후 어리둥절한 효과로 인하여 허상이 걷히고 말았다. 따라서, “2000년에도 1000톤을 넘지 않았을 것으로 추정된다” . 이는 금액으로 70억원을 절대 상회할 수 없는 출하량이다.
미생물제제는 합성농약에 비하여 개발은 쉬운 반면 판매가 어렵다. 합성제품이 아니고 배양제품이므로 개발기간이 짧고(2년) 개발비용이 적게 소요되며, 독성이 낮고, 생태계영향이 거의 없다는 장점이 많다.
그러나 방제효과가 낮고(50-60%), 약효발현이 늦고, 유효기간이 짧고(6개월), 적용범위가 제한적이라는 단점 때문에 사용자가 선택하지를 않는다.
따라서 개발비용이 적기 때문에 경쟁력이 있을 것 같으나, 낮은 효과로 유통마진을 높여야 하기 때문에 가격경쟁력 조차도 낮다.
미생물제제와 관련되는 업체, 판매상, 사용자의 주장을 들어보자. 제조업체는 “친환경적 기여도는 무시하고 단순약효만 비교한다. 농약으로 등록하고 싶어도 개발비와 규제가 부담스럽다.”고 한다. 판매상은 “농약에 비해 효과가 떨어져 판매하기가 어렵다. 효과가 낮기 때문에 마진이라도 높지 않으면 판매하기 싫다.”고 한다. 사용자는 “효과는 떨어지면서 가격은 싸지도 않다. 포장지의 표기가 애매하여 믿을 수가 없다.”고 한다. 앞길이 험난하다. 이래도 “2004년도 국내시장 규모가 3000억원에 이를 것으로 추산된다.”고 전망하고 있다. 단순히 농약을 생물제제로 대체할 수 있는 양으로 추정한 것이겠지만 기술, 지원, 여건, 의식 등으로 보아 쉽지는 않을 것으로 보인다.
가. 미생물제제의 사용효과
(1) 길항균 Trichoderma
곰팡이병 방제용으로 주로 사용되는 균주는 T. harzianum, T. hamatum이다(트리코마, 제트콤 등). 불완전균에 속하며 보통 푸른곰팡이라고 하며, 근권정착율이 높은 편이다. 다량의 효소(cellulase)를 분비함으로써 섬유질 분해능력이 우수하고 산성과 고온을 좋아하므로 온실 등에서 쌀겨나 볏짚 등의 영양원에 균액과 목초액 등을 살포하면 간단히 증식된다.
트리코데마는 (1)균사 용해효소(lysozyme, chitinase 등)를 분비하여 병원균의 세포벽을 용해하고, (2)생장억제물질(trichomycin)을 분비하여 병원균 생장을 억제하고, (3)생리활성물질(효소, 생장호르몬 등)을 분비하여 작물생육을 촉진하고, (4)균사에 의한 토양입단화 작용도 한다.
시설재배지 등에서 입고병(Pythium, Rhizoctonia), 시들음병(Fusarium), 균핵병(Sclerotinia)등을 억제하고, 토양관수, 포기관주, 종자코팅, 침지 등의 방법으로 사용한다. 분말제는 상토제조시 상토와 혼합하거나 정식전후 토양표면에 살포한다.
토양에 살포한 미생물은 낙하산과 같다. 새로운 땅에 투입되면 먼저 먹이가 충분하고 환경이 알맞아야 할 것이다. 그래야 번식을 해서 병원균의 공격을 차단할 수 있다.
따라서 트리코데마도 영양원으로서 섬유질이 많은 퇴비가 사용되고, 산도 등이 알맞은 토양에서는 대상병원균 억제효과가 높은 편이나, 그렇지 않은 토양조건에서는 번식률이 낮아 효과가 떨어질 것으로 보인다.
(2) 길항세균 Pseudomonas
균주에는 P. cepacia. P. putida, P. fluorescens 등이 있다. 균체 끝부분에 편모가 있는 간상세균으로서 근권 정착율이 높은 편이다. 슈도모나스균은 sideropore(Fe수송체) 생산으로 뿌리표면의 철분과 결합하여 유해세균의 방해한다.
저온에서 생장이 가능한 균주가 많고, 균주중에는 독성물질(HCN 등)을 생산하는 균주가 있으므로 안전성에 유의해야 한다. 용균효소(chitinase)분비로 병원균 세포벽을 용해하고, 항생물질(pyrrolnitrin, pyoluteorin, phenazines)분비로 병원균을 억제한다. 채소류의 묘잘록병이나 시들음병 등을 억제한다.
(3) 길항세균 Bacillus
주로 사용되는 균주는 B. subtilis이다(카리스마, 트리코마 등). 균체 주위에 편모가 있는 간상세균으로서, 번식에 부적합한 환경(과건조, 빈영양, 고온, 유해성분 유입 등)에서는 포자를 형성하여 휴면에 들어가 생명을 유지한다.
내생포자는 불량환경에서 외부로 방출되었다가 생육조건이 좋아지면 발아한다. 영양부족 조건에서도 번식이 양호하고, 내열성포자로서 제제화가 용이하나, 내저온성은 약한 편이다.
항생물질(bacitracin, bacilycin, bulbiformin, fengymycin)을 분비하여 입고병, 흑부균핵병 등의 병원균을 억제한다. 효소를 생산하여 유기물분해를 촉진하고, 유기산을 생성하여 토양중의 난용성 인화합물의 양이온과 킬레이트 결합을 함으로써 인산이온을 가급태로 만들어준다.
생리활성물질(비타민, 핵산, 아미노산 등)을 분비하여 작물생육 촉진 및 내병성을 증진시킨다. 증식속도가 빨라 병원균의 필수영분을 고갈시켜 균생장을 억제한다. 유기물함량이 적은 토양이나 환경이 맞지 않을 경우 생육촉진 및 병해억제 등의 효과가 나타나지 않는 수도 있다.
(4) 길항방선균 Streptomyces
균주로서 S. griseoviridis, S. lydicus 등이 있다. 곰팡이 모양의 세균으로서 균사가 발달한 방사상 세균이다. 토양정착성이 뛰어나고 포자 형성으로 제제화가 용이하고, 독성물질을 생산하는 균주가 있으므로 안전에 유의해야 한다. 방향성물질(geosmin)을 분비하여 독특한 흙냄새가 나게 하고 색소를 분비한다.
항생물질(geldanamycin)을 빠른 속도로 생산하며, 효소(chitinase) 및 생장억제물질을 분비한다. 사상균(Fusarium. Rizoctonia등)의 키틴을 용해하여 병원균을 억제한다. 널리 사용되는 방선균으로서 입고병 등을 경감시킨다.
(5) 살충세균 Bacillus thuringiensis
균주에는 B.t. var. kurstaki(비티사이드, 슈리사이드, 엠페릴, 청킬라 등), B.t. var. aizawai(센타리, 풀로박 등), B.t. var. islaensis(청킬라 등) 등이 있다. 균체 주위에 편모가 있는 간상세균으로서, 대부분의 나비목의 유충을 대상으로 하며 가장 많이 보급되고 있는 제품군이다.
포자형성기의 Bt균에는 살충성 단백질독소가 함유된 결정체(crystalline inclusion body)가 들어 있으며, 살포액이 묻은 잎을 애벌레가 Bt를 삼키면 이 결정체가 중장에서 protease에 의해 부서져 활성독소(delta-endotoxins)를 방출한다. 활성독소는 중장의 상피세포를 분해하고 장을 마비시킴으로써 곤충을 결국 죽게 한다. 벌, 무당벌레, 거미, 무당벌레 등의 익충에는 안전하다. 유전자조작에 의해 작물체에 Bt유전자를 전환시킨 작물이 많다. 유충의 잎 가해시기에 경엽살포한다.
(6) 살충균 Beauveria, Paecilomyces 등
곤충 병원성 사상균으로서 Paecilomyces liliacinus, Paecilomyces marquandii, Dactylella oviparasitica 등이 있으며 뿌리혹선충 방제용으로 개발되어 있다(선킬라 등).
기타 사상균으로서 Beauveria(딱정벌레목, 나비목 감염), Aschersonia (온실가루이 감염), Metarhizium (바퀴벌레 감염), Verticillium (진딧물, 깍지벌레, 뿌리혹선충 감염), Arthrobotrys (선충포식), Dactylaria (선충포식), Diheterospora(선충기생), Meria(선충기생), Hirsutella(선충기생), Mytothecium(선충기생) 등이 개발되어 있다.
토양에 관주하거나(선충 방제용) 경엽에 살포한다. Paecilomyces와 Dactylella균주가 함유된 제제가 비닐하우스 채소재배농가에서 뿌리혹선충 방제에 때로 우수한 효과를 보이는 사례가 있으나 사용방법에 따라 반응이 다르기 때문에 항상 높은 효과는 보지 못하고 있다. 대체로 곤충병원성 사상균은 곤충의 외피에서 발아하거나, 효소작용으로 외피를 관통하거나, 균을 체액에 증식하거나, 독성물질을 생산하여 살충작용을 한다.
(7) 효모균 Saccharomyces, Galactomyces 등
균주에는 Saccharomyces cerevisiae, Galactomyces geotrichum, Hyphopichia burtonii 등이 있다 (황금탄, 카리스마 등). 자낭균류에 속하며, 알콜발효를 촉진하고. 유기산 및 항균물질 등을 생산한다. 과일의 과피, 잎 등 당분이 많은 곳에 서식하고, 쌀겨, 밀기울, 유박, 어분 등의 유기물을 투입하면 처음에는 바실러스가 증식하고 후에는 효모가 활성화된다.
유해가스를 분해하여 가스발생을 억제하고, 퇴비의 수분이 30-50%일 때 분해능력이 활발하다. 아미노산, 비타민, 효소, 유기산 등의 생리활성물질을 분비한다. 분상으로서 퇴비에 살포하거나 정식 및 파종전에 토양에 혼화처리한다. 생육촉진 등에 가시적인 효과를 보이기가 쉽지 않는 미생물이지만 일부 농가에서는 반응이 좋은 편이다.
(8) 광합성세균 Rhodospirillum, Rhodobacter 등
균주로서 Rhodobacter capsulata, Rhodobacter sphaeroides, Rhodobacter rubrum 등이 있다 (골드빅점스, 카리스마, 트리콤 등). 혐기성 세균으로서 다량의 carotinoid가 함유되어 있어 광합성능력이 있으며, 질소고정능력이 우수하다.
아미노산(proline등), 핵산(guanine등), 비타민(biotin등), 생리활성물질(ubiquinone, porpyrin등) 등의 분비로 작물생육을 촉진하고, 암모니아, 황화수소, 퓨트레신, 메칠메르캅탄, 아민류 등의 가스물질을 영양원으로 하여 아미노산, 핵산 등으로 전환함으로써 유해물질 제거효과가 있다. 항균물질, 항바이러스물질 등을 생산하여 유해균의 생장을 억제하고, 알카리성물질을 분비하여 유익균의 번식조건을 조성한다.
액상 또는 분상으로서 토양에 살포한다. 길항균과 여러 종의 광합성세균을 함유한 제제를 사용한 농가로부터 좋은 반응이 있으나, 단일 균주로서는 우수한 효과를 보인다는 것은 쉽지 않을 것으로 보인다.
(9) 유산균 Lactobacillus, Streptococcus 등
균주로서는 Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, Streptococcus faecalis이다 (카리스마 등). 혐기성세균으로서 절임식품과 요구르트 등에 많고, 유기물 분해효소(protease, cellulase, amylase 등), 비타민(foric acid), 아미노산(proline 등), 생장호르몬, 핵산(uracil, adenine 등) 등을 생산한다. 유산생산으로 산도를 저하시켜 혐기성 유해미생물 증식을 억제한다.
유산균이 활성화되면 종자발아 및 뿌리발육이 촉진되고, 유기산(acetic acid, lactic acid 등)을 생산하여 불용성 인산화합물의 양이온과 킬레이트 결합을 함으로써 인산을 가용화한다.
Bacterioncin, hydrogen peroxide, lactic acid, 항바이러스물질 등을 생산으로 병원균을 억제한다. 주로 발효퇴비 접종균으로 사용되고 있으며, 퇴비를 다량 사용하는 작물에서는 뿌리발육 및 초기생육 등의 효과가 있으나, 일반 밭토양 조건에서는 실용적 효과가 잘 나타나지 않는다.
나. 동식물성물질의 사용효과
(1) 키토산
키틴질을 화학적으로 처리(아세틸기 제거)한 물질로서 본래의 키틴은 게, 새우, 곤충 등의 갑각류와, 균류 등의 외벽에 단배질 복합체로 존재하여 골격형성과 방어역할을 한다. 방선균의 영양원으로서 방선균 증식을 촉진함으로써 항생물질 생산 및 포식작용을 한다. 키토산은 방선균에 의해 분해되어 키토산올리고당으로 전환되어 작물에 이용된다.
Fusarium균 생장을 억제하여 콩 뿌리썩음병, 무우 시들음병 억제하고. 토마토, 수박, 참외 등의 뿌리혹선충 발생을 억제한다. 키토산처리로 식물체는 병원균으로 인식하여 키티나제를 생성하고, 칼슘함량 증가, 리그닌합성, 조직강화 등이 일어나는 앨릭시터로 작용한다.
뿌리에서의 항균력 증진, 뿌리썩음 방지와 함께 뿌리가 튼튼해지므로 흡비력이 향상되고 염류장해가 억제된다.
키틴 분해미생물(방선균 등)의 밀도가 높아져 외피가 키틴질로 되어 있는 선충유충, 선충알 등을 파괴시키며, 키틴 분해시 발생하는 암모니아가 선충의 유충 표피세포를 녹이고, 길항균이 급격히 증식되어 선충 방제효과가 증진된다. 정식전에 선충 길항균과 동시 처리한다.
제품의 특성으로 보아 단일처리로서는 일관성 있게 가시적인 항균력 증진 효과를 보이기는 어려울 것 같고, 길항균을 증가시킴으로써 선충방제 효과를 보이는 것은 더욱 어려울 것으로 보이지만 정밀한 검토가 요구되는 등 흥미있는 자재이다.
(2) 해조액
해조류(Ascophyllum nodosum)를 초저온처리로 가공한 천연제품으로서 아미노산, 알긴산, 다당류, 비타민류, 핵산, 효소, 색소, 식물호르몬성 물질, 베타인 등을 함유한다. 베타인은 다른 해조류보다 5-13배, 일반작물보다 1000배 이상 함유되어 있다 (고엠마 등). 살포후 4시간 이내 흡수됨으로서 흡수가 빠르다.
베타인의 자극이 뿌리로부터 양분흡수능을 높이고, 건조, 과습, 염기, 온도장해 등의 항스트레스 기능이 있다. 생육촉진, 품질향상, 수량증진, 병해예방 등의 효과도 있다. 희석하여 엽면에 살포한다. 많은 작물에서 베타인에 의한 생육촉진 효과가 인정되고 있다.
(3) 목초액
숯을 굽는 과정(탄화과정)에서 연기 냉각장치로 추출한 조목초액을 6개월 이상 숙성시켜 정제한 담홍색 투명액체이다. 연기온도가 80-150C일 때 채집한 목초액이 양질 (80C이하에서는 수분이 많고, 150C이상에서는 탈성분 증가). 채집량은 숯무게의 1/3정도이다. 주성분은 초산으로 200여종의 각종 산과 10여종의 미네랄이 함유되어 있고 산도는 pH3 정도이다 (그린메이트 등).
초산, 알데히드류, 페놀류, 알콜류 등에 의해서 살균효과가 있고, 휘발성분에 의한 균사발육이 억제된다. 병해충에 의한 작물의 상처 치료효과가 있으며, 폴리페놀류는 크롬의 독성을 낮추어 공해물질 제거에도 유용하다. 에스테르, 초산 등의 함유로 생육촉진 효과가 있으나. 생장저해물질도 들어 있으므로 고농도에서는 생육이 억제된다. 미생물상에 영향을 주어 병해 경감효과가 있으며, 전착력이 양호하다.
물에 희석하여 토양관수 또는 엽면살포한다. 주성분이 초산으로서 비료성분이 거의 없으므로 직접적인 생육촉진은 기대되지 않으나, 성분으로 보아 뿌리생장에 긍정적 효과가 있을 수 있다. 그러나 살균 또는 병해억제효과는 크게 기대되지 않고, 오히려 농약혼용시 전착력을 높여 작물과 농약에 따라 약효증진 또는 약해발생을 일으킬 수도 있다고 본다.
(4) 살충성물질
병해충방제용 식물성물질은 대부분이 살충 또는 섭식저해 작용을 하고, 일부가 기피작용, 살균작용을 하며 제초작용을 하는 물질은 드문 편이다. 살충성분은 멀구슬나무과(님, 콰시아, 트리칠리아)와 운향과(황벽나무)에 속하는 식물에 많다.
살충물질 azadirachtin는 Neem(Azadirachta indica)의 종자에서 추출한다. 님은 동남아시아, 아프리카, 아메리카, 호주, 남태평양 군도 등의 아열대 및 열대지방에 많이 서식하는 광엽상록수이다. 독성과 어독성이 낮고, 발암성이나 돌연변이성은 없다.
일본후생성에서 내분비장애 가능물질로 분류하고 있으나 FAO, 미국, 영국 등에서는 제외되어 있다. 온실가루이, 총채벌레류, 나방류, 진딧물류, 응애류, 깍지벌레류, 잎벌레류 등에 섭식방지, 기피효과가 강하고, 탈피를 저해함으로써 기형, 산란저해 등의 효과가 있으며, 정상 교미활동를 방해하여 번식이 억제된다. 효과발현이 늦다.
경엽에 살포한다(100-500g.ai/ha). 살충물질quassia는 멀구슬나무과의 Quassia amara와 Aeschrion exelsa의 목재에서 추출된 것이고, Trichilia종의 목재추출물도 살충력이 강하다.
살충물질 rotenone은 콩과식물인 derris, lonchocarpus, tephrosia 등의 뿌리를 마쇄한 분상 제제이다. 주로 페루에서 생산되며 물고기 잡는 데에 사용되는 물질이다. 전자전달계 방해작용을 하고. 독성이 강한 편이고, 특히 돼지에 고독성이다. 어독성도 매우 강하나 꿀벌독성은 없다.
채소, 과수류의 진딧물, 응애, 나방류, 깍지벌레, 개미, 모기류 등에 접촉형 살충효과가 있으며, 작물약해는 없다. 지효성이며 처리후 1주일 이내에 효과가 떨어지며 알카리성 농약과 혼용을 피해야 한다.
살충물질 ryanodine은 ryania(Ryania speciosa)줄기에서 추출한 분상 물질이다. 최초의 천연살충물질로서 칼슘이온의 방출을 방해하는 근육독성 성분이다. 살충효과가 속효적으로 발현하지만, 식물체내 이행성은 없다. 독성은 낮으나 어독성이 강하다.
나방류, 총채벌레 등에 우수하며 농약혼용이 가능하다. sabadilla는 백합과식물 종자에서 추출한 물질로서 활성성분은 cevadine이다. 미국에 등록된 식물성물질 5종(pyrethrum, rotenone, ryania, sabadilla, neem)에 포함된다.
라. 무기물의 사용효과
(1) 규조토
규조류 화석을 분쇄한 것으로 안전하고 효과적인 천연살충제이다. 곤충류에 닿게 되면 날카로운 규조토가 상처를 주어 말라죽게 한다. 환경에 안전하며 인축독성이 없어서 식품첨가제로도 사용되며, 사료에 첨가하여 기생충 또는 구더기 구제용으로 사용되기도 한다. 그러나 흡입시 폐에 상처가 우려되므로 마스크를 착용해야 한다.
꿀벌이나 무당벌레에 피해가 우려되고, 토양에 다량 살포하면 지렁이 피해도 우려된다. 개미, 진딧물, 굼벵이, 애벌레, 응애, 달팽이 등과 같이 연약한 몸을 갖는 곤충류에 효과가 있다. 이론적 근거는 충분하나 좀더 정확한 실용성 검토가 필요한 자재라고 본다.
(2) 아인산 H3PO3
역병균류(Oomycetes)의 인산대사 작용을 방해하고, 식물의 병해 방어시스템을 자극하여 작물의 병해 저항성을 증진한다. 수용성으로 체내 물관부와 사관부를 자유롭게 이동하여 지상부 및 지하부 역병을 방제한다. 저항성균 출현이나 약해가 거의 없으며, 인축독성, 어독성, 환경공해 등이 거의 없다. fosetyl-Al의 구성물질로서 역병, 노균병에 효과가 있을 것으로 보인다.
외국에서는 감귤류의 수간주사용으로 사용되며, 역병, 뿌리썩음병(Pythium), 무사마귀병 등에 효과가 있다. 경엽처리용으로는 500-2000 ppm, 관주처리용으로는 250-1000ppm으로 희석한다. 아인산(원제)과 수산화칼륨(pH조절)의 혼합비율은 100:90이다. 1000ppm 제조시 물100L에 아인산100g을 넣고 희석한 다음, 수산화칼륨 90g을 첨가하면 pH 5.8-6.2으로 조절된다. 노균병에 대한 적용 가능성 검토가 필요하고, 경엽처리 효과증진 시험이 필요하다고 본다.
(3) 중탄산소다 Sodium bicarbonate
Bicarbonate가 곰팡이균의 효소작용을 방해함으로써 포자의 발아를 억제하는 기능이 있다. 흰가루병 등 일부 병해방제에 효과적으로 이용될 수 있다. 제조하기 쉽고 독성이 낮고 가격이 저렴한 장점이 있다. 효과적으로 방제하기 위해서는 자주 살포해야 하며 전착효과를 높이기 위해 계면활성제 등를 첨가하는 것이 좋을 것이다.
마. 동물을 이용한 잡초방제 효과
(1) 오리
오리를 벼 이앙후 10-15일경부터 30마리/10a를 출수기까지 논에 방사함으로써 논잡초를 방제하고, 배설물을 비료자원으로 활용하기 위해 사용하고 있다. 잡초방제 효과는 있을 것으로 보인다.
그러나 오리사육을 위한 장소, 사료비 등을 고려해야 하며, 분뇨에 의한 역작용도 고려해야 하고, 평탄작업을 더욱 균평하게 해야 하고, 야생동물로부터 오리 보호대책을 마련해야 하는 등의 문제점이 있다.
(2) 우렁이
동남아시아, 중남미 등에 널리 분포하는 왕우렁이를 벼 이앙후 7-10일경에 5g크기의 우렁이를 4-5kg/10a을 방사함으로써 논잡초를 방제하기 위해서 주로 남부지방에서 이용되고 있다. 외국에서는 해충으로 인식되고 있고, 일본의 경우 1994년도 구주지방의 논면적 16%에 피해를 입은 적이 있으며, 검역대상 해충으로 지정되어 있다. 이앙후 7일 이전에 방사하면 벼에 피해가 있고, 국내기후에 적응할 경우 생태계 교란이 우려되는 등의 문제점이 있다.
마지막으로 병해충방제용 유기농자재 관련분야에 종사하는 사람들은 무엇을 먼저 생각해야 할 것인가에 대해 언급을 하면서 마치고자 한다. 자재의 사용을 활성화시키기 위해서는 무엇보다 관련기관, 제조업체, 판매상, 사용자 모두가 “친환경농업의 본질(제2절과 3절)을 정확하게 이해해야 한다.” 특히 국가기관에 종사하는 사람들은 더욱 그렇다.
애써 만든 관련자료들을 보면 요란스럽다. 예산이 낭비되는 소리가 들린다. 본질의 이해라는 바탕 위에서만이 의식전환이 가능하고 유기농자재에 대한 실용성 검토도 가능하다고 본다.
관련기관에서는 관련법규를 빠른 시일 내에 정비해야 한다. 미생물제제의 상표등록, 포장지 표기안 검토, 주성분의 실명화, 제품개발의 우선권 등이 규정되어야 할 것이다. 그리고 유기농자재에 대해서는 종합적이고 합리적인 마인드로 검토되어야 한다.
어떻게 하면 개발을 위한 토양을 마련할 것인가, 어떻게 하면 발전을 저해하지 않는 분위기 속에서 규제를 할 것인가, 어떻게 하면 효과적인 자재와 방법을 사용토록 계도할 것인가 등을 생각해야 한다.
효과가 의심스러우므로 농약등록 시험을 통해서 책임소재를 분명히 해두고 싶다거나, 이론적 접근이 어려우므로 시험해본 적이 없다면서 책임회피를 하거나, 무기물도 농약으로 취급될 수밖에 없다, 외국도 이렇고 국내도 이러하므로 생물농약은 증가되고 농약사용량은 감소될 것으로 전망하는 등의 사고가 가장 무서운 적이라고 생각한다.
기업체도 친환경윤리와 사용자중심으로 의식이 전환되어야 하며, 우수한 자재를 개발하고 사용법 개발을 위해 투자하려는 자세를 가져야 한다. 과학적인 접근이나 이론적 근거가 약한 제품을 제조하여 판매하면서 과장홍보로 혼란스럽게 하는 자세는 지양되어야 한다.
판매상도 의식전환이 필요하다. 농민의 입장에서 농약은 물론 거의 모든 자재의 선택과 사용법을 쉽게 묻고 의논할 곳이 농약판매상이다. 가까운 곳에 국가기관이 있다 하더라도 경직된 자세와 실상에 어긋난 답변으로 인하여 기피하는 경향이 있다.
따라서 판매상들의 친환경농업에 대한 선도의식이 절실히 요구되고 또한 그 책임도 막중하다.
농자재를 직접 사용하는 농민도 이제 친환경농업의 본질에 대해 이해를 해야 한다. 그렇게 하면 친환경 자재의 장기적 효과를 이해하게 되고, 시비방법, 농약 살포방법, 농약의 안전성, 살포노즐, 폐영농자재 등의 문제점도 정확히 이해하게 된다.
이것이 자발적 자세로 개선을 하도록 유도하는 길이고, 이는 결코 돌아가는 길이 아니다. *
각종 유기물의 특성
원재료
생태계
생태계란 영국의 A.G.탠슬리에 의하여 1935년 제창된 용어로, 자연의 있는 그대로의 상태를 인식하기 위해서는 이것들 상호간의 관계를 지닌 생물과 무기적 환경을 하나로 통합해야 한다는 것이 탠슬리가 제창한 개념이다.
생태계의 크기는 여러 가지이다. 예를 들면, 작은 연못의 생태계에서 크게는 지구 생태계까지 생각할 수 있다. 지구 생태계는 그 넓이에서는 생물권(生物圈)과 일치한다. 무기적 환경의 특징에 의거하여 해양생태계 ·호소생태계 ·극지생태계 ·사막생태계 등으로 구별하고, 또 군락(群落)의 상관에 따라서 삼림생태계 ·초지생태계 등으로 구분하기도 한다.
또한, 경지생태계 ·도시생태계와 같은 것도 생각할 수 있다. 생태계 중에서 생물체는 기능적으로 생산자(녹색식물) ·소비자(동물) ·분해자(세균 또는 미생물)로 구분된다. 그리고 생물공동체와 무기적 환경과의 사이에는 물질교대와 에너지교대가 이루어지고 있다.
생태계에서 물질교대와 에너지교대를 밝히는 것은 생태계의 성질을 이해하는 데 있어 가장 중요한 일이므로 현재 이것은 생태학의 주요 과제이다. 생태계에서 물질교대와 에너지교대는 그 양상이 다르다. 물질은 생태계 내를 정도의 차이는 있으나 순환하지만, 에너지는 생태계 내를 순환하지 않는다.
이런 차이 때문에 생태계에서는 물질순환, 에너지 흐름이라는 표현을 쓴다. 무기적 환경 가운데 생물에 필요한 물질은 우선 생산자에 의한 유기물의 합성이다. 그 일부는 생산자 자신에 의하여 쓰여지고 다시 무기물이 되어 환경으로 되돌아온다.
나머지 일부는 먹이연쇄를 통하여 저차(低次)의 소비자에서 고차(高次)의 소비자에게로 운반되고, 그 과정에서 이용되어 무기화되어 간다.
생산자 ·소비자의 배출물이나 유체는 분해자에 의하여 분해되어 다시 무기물이 되어 환경으로 되돌아온다. 이러한 물질은 무기화 → 유기화 → 무기화로 변화하면서 생태계 내를 순환한다. 한편, 생물의 활동에너지의 원천은 태양에너지이지만, 그대로의 모양으로는 직접적으로 이용되지 않는다. 생산자는 광합성에 의하여 유기물을 합성하지만 이것은 태양에너지를 화학에너지로 전환하는 데 지나지 않는다.
유기물 속에 고정된 에너지는 먹이연쇄를 통하여 소비자에게, 그리고 배출물이나 유체의 형태가 되어 분해자에 흘러들어간다. 생물이 취한 에너지는 생물의 생활에 쓰이고 일부는 열의 형태로 소실된다.
이 소실된 에너지는 이런 형태로서는 생물에 재이용되는 일은 없고, 따라서 생물의 생활을 유지시켜야 될 에너지는 언제나 태양에너지에서 얻어야 한다. 생산자가 전환할 수 있는 태양에너지는 공급되는 양의 극히 일부분에 지나지 않는다.
생태계에서 어떤 영양 단계가 가지는 에너지의 일부는 자체의 생활에너지로 소비되고, 나머지는 다음 영양 단계로 옮겨진다. 이 경우, 어떤 영양 단계의 에너지(E1)에서 다음 영양 단계로 옮겨진 에너지(E2)의 비율을 에너지 효율이라 한다.
일반적으로 영양 단계의 상위로 갈수록 에너지의 이동량은 적어지지만 에너지 효율은 높은 값을 나타내는데, 이것은 영양 단계의 상위로 갈수록 섭취하는 먹이의 영양가가 높다는 것이 그 이유가 될 수 있다.
생태계는 일정한 지역에 살고 있는 생물 군집인 생물환경과 그들을 둘로 싸고 있는 비생물 환경으로 이루어진다. 생물환경을 만드는 생물군집은 다양한 개체군들의 집합체이며, 이들은 군집 내에서의 역할에 따라 생산자(producer)와 소비자(consumer) 및 분해자(decomposer)로 구분된다.
(1) 생산자 : 녹색식물이나 독립영양을 하는 광합성세균, 화학합성세균 등이 여기에 속하며, 이들은 무기물로부터 유기물을 합성하는 생물이다.
(2) 소비자 : 식물이 생산한 유기물을 먹이로 하는 동물이 여기에 속한다. 소비자 중에서 식물을 먹이로 하는 초식 동물들을 1차 소비자라 하고, 1차 소비자를 먹는 육식 동물들을 2차 소비자, 다시 2차 소비자를 먹는 대형 육식동물을 3차 소비자라고 한다.
(3) 분해자 : 생물 군집 내에는 이 밖에도 세균이나 균류 등과 같은 미생물이 있어서 생산자나 소비자의 사체 또는 배설물을 분해하여 살아간다. 이들 세균이나 균류 등도 원칙적으로 종속 영양을 하는 소비자이지만 이들은 유기물을 무기물로 분해해서 다시 생산자가 이용할 수 있게 하므로 이들을 특히 분해자라고 한다.
비생물환경이란 생물요소를 뺀 나머지의 무기환경을 말한다. 산소, 이산화탄소, 물, 영양염류 등의 물질들과 햇빛, 온도, 강수량 등의 기후요인, 공기, 토양 등의 환경들이 여기에 속한다.
균 생 태
균류는 유기물이 있으면 어느 곳에서나 생활할 수 있으며, 여러 가지 균류는 각기 알맞은 환경에서 그 특성에 맞는 생활을 영위한다. 수서적인 균의 많은 것은 운동성의 포자 중 유주자를 만든다. 그러나 최근에 수중, 특히 해수 중의 균류 연구가 발전되어 해수 중에도 많은 자낭균류가 서식하고 있음이 밝혀졌다.
그 밖에 이미 알려진 균류의 대부분은 육생적이다. 이들 포자는 운동성이 없으므로 바람에 의하여 전파(傳播)된다. 또 곤충의 몸에 부착되며 동물의 소화관을 통하여 전파되는 것도 있다. 균류는 단시간에 방대한 수에 이르는 포자를 형성하는데 포자는 공중 ·수중 ·땅속 등 어느 곳에나 부착한다. 그리하여 환경조건이 알맞으면 발아하여 균사를 뻗어 정착한다.
균류의 대부분은 생물의 사체 또는 유기물에 붙어 부생적 생활을 하지만 그 중에는 생체에 기생하여 기주가 되는 생물에 전염병을 일으키는 것도 있다.
부생은 사체의 분해작용이며 기생은 생체의 분해작용이라 할 수 있다. 기주가 되는 생물은 동식물이나 균류 등 모든 생물에 걸치지만 동물의 전염병균에는 세균류가 많은 데 대해 식물의 병원균은 곰팡이류가 많은 것이 특징이다.
병원균은 기주성 또는 영양법에 따라서 활물기생균 ·조건적 기생균 등으로 나누어진다. 활물기생균은 기주의 생활세포에서 영양을 섭취하는 것으로 식물에 기생하는 녹병균이 대표적이다.
이들 균은 인공배양이 되지 않는다. 조건적 기생균은 기주의 세포를 죽이고 병을 일으키며 균은 부생적으로 죽은 기주세포에서 영양을 취하는 병원균으로 많은 식물병원균들이 여기에 속한다.
이 종의 균은 기주세포를 죽임으로써 영양을 취할 수가 있기 때문에 기주에 주어지는 피해는 매우 크다. 부생이나 기생 외에 식물의 뿌리에 균근(菌根)을 만드는 균류나 난(蘭)의 뿌리에 균근을 만드는 균 등과 같이 식물과 일체되어 공생생활을 하는 것도 있다. - 끝 -
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