12강. 미생물의 이해와 농업적 활용
홍석일(고려 바이오)
1.미생물(微生物 : Microorganism)이란?
가. 미생물과 효소의 차이
*효소제 : 유익한 미생물이 분비한 물질들을 이용하여 만든 제품
*미생물 제품 : 생균제, 종균제, 발효제
*효소(酵素:Enzyme) : 커다란 영양물질(쌀밥, 돼지고기, 김치 등)을 사람이나 식물이 잘 흡수할 수 있는 작은 형태.
포도당(탄수화물), 아미노산(단백질), 지방, 침(탄수화물 분해효소), 눈물(지방분해효소) 등
나. 토양 속 미생물의 작용
섬유소 형태의 퇴비・유박비료 ⇒ 토양 속의 미생물 분해 ⇒ 포도당
다. 미생물 단위의 이해
*미생물 단위 : c.f.u(Colony Forming Unit)
*미생물 제품에 표기되어있는 단위 : Bacillus subtilis 2×10⁶ cfu/g 제품 1g당 미생물 2,000,000마리
라. 유익균과 병원균
*미생물 : 원생동물류, 조류, 사상균류(곰팡이), 세균류, 바이러스 등
*유익균 : 곤충병원성 곰팡이, 효모(이스트), 아스퍼질러스(포도당), 방선균(항암제, 항생제), 유산균, 광합성세균 등
*병원균 : 역병, 탄저병, 도열병, 흑사병(페스트), 결핵균 등
마. 토양의 힘(地力)
*토양내 배출 : 호르몬, 비타민, 유기산, 식물 성장 촉진 물질 등
2.세균(細菌 : Bacteria)에 대하여
가. 자가 미생물 발효액비 제조와 악취
악취의 원인은 오염된 미생물 때문이나 일반 가정에서는 살균이 어려우므로 그냥 사용한다.
나.121℃와 멸균의 관계
*내생포자 : 여러 가지 극한 조건에 처하게 될 때 죽지 않고 저항하여 죽은 듯 몸을 보호하고 있는 형태.
주위 조건이 좋아지면 보호막을 풀고 왕성하게 활동한다. 121℃에 완전히 멸균하게 된다.
다.Bacillus 미생물 제제의 특성 : 내생포자균. 보관 후 사용 가능
라. 세균의 분류 : 그램양성균 - 바실러스, 클로스트리디움(토양 내 유기물 분해), 유산균(식물 뿌리 발육 촉진)
그램음성균 – 대장균, 살모넬라, 슈도모나스(식물의 청고병균)
3.곰팡이(균류菌類 : Mold)에 대하여
가. 농업의 중추적인 역할을 수행하는 곰팡이
나. 곰팡이는 균류에 속한 미생물
다. 곰팡이와 방선균의 차이 : 곰팡이는 균사체, 방선균은 세균의 일종
라. 미생물 발효에 의한 퇴비 형성 이해 : 볏짚 등의 성분 분해(과거는 외양간, 현대는 ‘쌀겨+볏짚+물’)
곰팡이의 섬유소 분해⇒(50℃로 온도 상승)⇒고온성 세균의 분해⇒(70℃로 온도 상승 후 온도 하강)⇒방선균 생성
4.미생물과 환경
가. 산소와 미생물의 관계 : 미생물이 서식하는 토양은 유기물을 분해 또는 합성하는 과정이 활발히 일어남.
호기성 미생물(공기 필요), 혐기성 균(공기 불필요)
나. 호기성과 혐기성 미생물 : 퇴비나 식물 영야 액비를 제조할 때 다양한 미생물을 사용한다.
다. 토양의 깊이와 미생물의 관계 : 깊이에 따라 공기의 농도가 다르므로 호기성과 혐오성 균이 상황에 맞게 서식
라. 토양 내 수분 함량과 미생물의 관계 : 수분과 공기는 밀접한 관계가 있으므로 공기환경과 같이 균이 서식하므로
토양 관리를 적절히 해주어야 한다.
마. 과학영농의 첫걸음, 토양관리 : 보다 체계적으로 토양의 토질에 따라 맞춤형 유기물 시비를 한다.
5.식물과 미생물의 공생
가. 이롭거나 또는 해로운 미생물 : 공존할 수 있도록 적절한 환경을 가꾼다.
나. V-A 근균 : 외생근균(뿌리 표면을 감싸며 번식), 내생균근(뿌리 세포 사이 식물 조직에 침투)
다. 뿌리혹 박테리아 : 공기중의 질소를 식물에 제공.(번개의 방전으로 인해 질소를 흡수하기도 한다.)
라. 식물에 대한 미생물의 간접적인 작용 : 온갖 종류의 효소가 토양 미생물에 의하여 분비되어 흙 속에서 반응함.
6.호기성/혐기성 미생물
가. 호기성 생물 : 이산화 탄소를 만들어 지구온난화에 기여한다.
나. 혐기성 생물 : 발효. 고약한 냄새가 나는 젖산, 초등산 등 유기산 분비(식물의 뿌리 발근이 촉진됨)
7.미생물에 의한 퇴비 제조
퇴비로 인한 부식, 양이온치환. 토양 개량제
8.미생물에 의한 발효퇴비와 유기질 비료
가. 유기질 비료(유박 : 질소, 인, 칼륨)와 퇴비(부산물 비료 : 세균, 곰팡이의 발효. 수분함량과 유해성분 함양 표기)
나. 퇴비내의 부식이 산성화 피해를 방지한다.
토양 내 성분 : 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 철(Fe),망간(Mn), 붕소(B), 아연(Zn),
암모니아(NH4) 등 토양에 이로운 영향을 주는 양이온들이 존재
9. 미생물과 물의 관계(상단에서 다룸)
10. 미생물의 생산 및 소화
가,나. 동물 체내에서 식물성 섬유질의 소화를 담당한다.
다. 초식동물의 단백질을 제공한다.
라. 농약은 효소작용을 억제시키는 원리이다.