스크랩 텃밭에서 유용한 미생물과 채취법(옮긴자료)

[도시농업지원센터(이랑)]

농사에서 관심갖는 주요 유용 미생물과 채취법

- 옮긴 자료입니다.   

1. 미생물의 종류 

1) 유산균(=젖산균)

공기가 있건 없건 20～40℃에서 대단히 빠른 속도로 자라며, 배양 과정 중 젖산을 생산하여 산도를 저하(pH 4)시키고 과산화수소(H2O2)를 생성함으로써 병원성 미생물의 증식을 억제하며 토양 병해를 방지한다. 또한 각종의 생리 활성 물질(비타민, 아미노산, 핵산 등), 항균물질, 항암물질을 생산함으로써 작물의 경우 식물체 자기 방어 능력을 증가시키며, 가축의 경우 장내 미생물상 안정화, 사료 효율 증가, 내병성 증가 효과를 나타낸다. 엔실리지(담근먹이)의 제조에도 이용된다.

작물재배에서는 인산과 각종 비료의 활성을 높게 해주어 생육을 촉진시키며, 각종 액비제조 시 발효에 활용된다. 가장 흔히 사용되는 균주는 간균(桿菌)인 Lactobacillus acidophilus와 구균(球菌)인 streptococcus lactis 등이 있다.

2) 효모(Yeast, 이스트)

쌀겨, 밀기울 등 농가 부산물의 발효시 열 발생의 주요 미생물로서 유기물 분해 능력이 뛰어나며 어떠한 악조건에서도 발효력이나 생존력이 우수하다. 따라서 악취발생원(축사 바닥 등)에 살포시 악취 제거 효과가 뛰어나다. 또한 아미노산, 비타민 등 작물 및 가축 성장에 필수적인 성분을 다량 생산하며 사료의 기호성을 높여준다. 공기가 있어야 잘 자란다. 주로 이용되는 균주는 Saccharomyces cerevisiae이다.

3) 방선균(방사선균)

병원성 곰팡이의 천적 미생물로서 토양 내에서 자라면서 병원균을 죽이거나 생육을 정지시키는 항생물질을 만들어 내는 유익균이다. 양질의 활성화된 토양이나 유기질을 많이 넣은 토양은 방선균의 밀도가 높은 특징이 있다. 퇴비발효시 내부 온도가 70～80℃ 일 때 퇴비내 우점 미생물은 고온성 세균과 고온성 방선균이며, 퇴비를 많이 넣은 토양의 병해 억제 능력이 바로 방선균에 의하여 생성된 다량의 항생물질 때문이다. 또 흙의 고유한 냄새가 바로 방선균의 냄새이기도 하다. 버섯 배지를 살균 후 후발효시키는 이유도 방선균을 배양하기 위한 것이며 방선균 배양이 잘 된 배지는 버섯 종균 접종 후 활착과정에서 잡균의 오염이 거의 없게 되는 것도 널리 알려진 사실이다. 주로 이용되는 균주는 Streptomyces 속 균으로 흙살림에서는 생명공학연구원과 함께 항생물질을 생산하는 균주를 이용한 제품개발을 수행해왔다.

4) 곰팡이

곰팡이는 생육 속도가 느린 편이며, 퇴비 발효시 발효 후반기에 나타나는 것도 이 때문이다. 섬유질 분해 능력이 우수하여 톱밥, 볏집과 같이 섬유질 성분이 많은 유기물의 발효는 곰팡이에 의하여 완성된다. 균근균(마이코리자)이라고 하는 곰팡이는 작물 뿌리에 밀착 생장하면서 토양 내 난용성 성분(특히, 인산)을 흡수하여 작물에 제공하기도 하며, 또 뿌리 표면의 물리적 방어벽 역할을 하여 뿌리 병해를 방지하기도 한다. 즉, 곰팡이는 종류에 따라서 작물에 병을 일으키는 것이 있는가 하면 병원성 곰팡이로부터 작물을 보호해 주는 것도 있다. 흙살림에서는 길항력이 있는 트리코데마(Trichoderma 속)와 인산가용화균인 페니실리움(Penicillium 속)을 연구개발하였고, 축산에서는 누룩곰팡이(Aspergillus 속) 균을 이용하고 있다.

5) 광합성 세균

마치 식물처럼 햇빛을 이용하여 광합성을 행하는 세균이다. 진홍색을 띠며 균체내 단백질 함량이 매우 높고 각종 비타민, 미네랄, 생리 활성 물질 및 항균, 항바이러스 물질을 다량 생산한다. 광합성 세균은 암모니아, 유화 수소, 유기산 등 각종 악취 발생 물질을 섭취하면서 자라므로 악취 제거 효과가 우수하다. 광합성 세균은 가스 제거 역할도 수행함으로써 하우스의 미숙 유기물 시용에 따른 가스 피해를 방지할 수 있는 미생물이다. 또한 오염된 더러운 물의 정화 능력도 뛰어나 양어장의 정수 처리용 미생물로도 사용되고 있다. 농업에서 주로 이용되는 균주는 Rhodopseudomonas 속 균으로 황색비유황세균으로 분류된다. 발근촉진 효과와 화아 형성에 도움을 주며, 착색 촉진에도 효과적으로 이용된다.

6) 비티(B/T)균

미생물 살충제로 널리 사용되는 세균으로서 균체내에 독소를 만들며, 해충(청벌레, 좀나방, 자벌레, 파밤나방, 명나방 등)의 유충이 이 독소를 먹게 되면 장이 파괴되어 죽게 된다. 최근에는 토양 유해 선충을 죽이는 B/T균도 개발되고 있다. 주로 이용되는 균주는 Bacillus thuringiensis 이다.

7) 고온성 미생물

보통의 미생물들은 20~35℃의 온도에서 잘 자라나 이들 고온성 미생물은 50~70℃의 고온에서 최적 생장을 하며, 또한 그 활성이 대단히 우수한 각종 효소를 생산한다. 흙살림에서는 태양열 처리 시 고온성미생물을 이용한다. 고온성 미생물에는 세균이 많다.

8) 질소 고정균

모든 식물체는 대기 중의 질소를 질소원으로 직접 이용할 수 없으므로 화학 합성 질소비료를 사용함으로써 질소분을 섭취하게 된다. 그러나 질소 고정 미생물은 대기 중의 질소를 고정하며 작물이 이용할 수 있는 형태로 만들어 줌으로써 질소비료 시비량을 절감시킬 수 있다. 주로 콩과작물에서 잘 관찰되지만 대부분의 작물이 다양한 질소고정균과 공생관계를 형성한다. 콩과에 공생하는 균은 리죠비움 속이며, 다른 작물에 공생하는 균은 아죠토박터 속이 많다.

9) 일반 호기성 세균

공기가 있는 상태에서 각종 유기물을 분해하면서 자라는 집단으로서, 균종에 따라서는 병원성 미생물을 억제하거나, 동식물 성장에 필요한 영양 성분을 생산하는 등 식물체의 모든 부위에 밀접한 관계를 가지는 미생물 집단이다. 토양을 분석해보면 각종 세균, 방선균, 곰팡이 등이 매우 많이 존재하는데 작물재배토양은 세균이 우점하고, 산림토양은 곰팡이가 우점한다.

2. 토착미생물의 여러 가지 채취방법

1) 고두밥 도시락으로 산림, 죽림, 계곡에서 채취하는 방법

고두밥을 넣은 삼나무 도시락을 한지로 덮고 고무줄로 고정시키고 부엽토 속에 묻는다. 비나 동물의 피해방지 장치를 하고 여름에는 2일, 겨울에는 10여 일 후에 꺼내면 상면이 희고 축축한 상태로 된다. 이와 같은 상태의 밥을 항아리 등의 용기에 넣고 밥의 1/3~1/2량의 흑설탕을 넣고 한지로 덮개를 해 둔다. 1주일 후면 거의 액체상태가 되며 미생물이 대량으로 증식된다. 보존할 경우에는 원액과 같은 양의 흑설탕을 가아여 냉장고 속이나 흙 속에 묻어 둔다. 설탕을 많이 넣으면 미생물이 불활성화되어 종균으로 보존하기 쉽다.

2) 토착미생물을 직접 흑설탕 배지로 옮기는 방법

미리 천헤녹즙 100배 액에 밥을 혼합하고 가열한 뒤 식히고 부엽토를 혼합하여 1일간 둔다. 여기에 쌀겨와 천혜녹즙이나 아미노산을 혼합하여 발효시킨 뒤 컨체이너에 넣어서 띄움비이 종균으로 그늘에서 보관한다.

3) 쌀겨와 톱밥으로 토착미생물을 채취하는 방법

쌀겨에 천혜녹즙 100배 액이나 생선 부산물과 당밀 부산물로 만든 아미노산 100배액을 가하여 수분을 60%정도로 한다. 이것을 삼림 토양의 표면에 두께 2cm정도로 살포하고 그 위에 톱밥을 3~5CM정도 살포한다. 계절에 따라 균이 접종되는 시간이 상이하나 약 1주일 정도면 쌀겨에 토착미생물이 증식되어 간다. 미생물이 들어가면 표토와 쌀겨, 톱밥을 함께 컨테이너에 담고 컨테이너째 띄움비의 종균으로 창고 등의 그늘에 보관한다.

4) 산 속의 부엽토를 모아서 그 자리에서 배양하는 방법

활엽수나 맹종죽이 있는 산(뿌리가 많아서 작업이 어려움)에 들어가서 부엽토가 많은 장소를 선정한다. 깊이 20CM 정도의 표토를 파서 한 곳으로 모은다. 흙 부피에 1/3정도의 쌀겨를 가하고 가능하면 1%정도의 밀가루를 첨가한다. 천혜녹즙과 생선아미노산액으로 수분을 60%정도 되도록 혼합해 주고 쌓아 둔다. 쌓은 흙 주위는 낙엽으로 덮고 우기에는 거적 등을 덮어 둔다. 계절에 따라 발효가 시작되는 시간이 다르나 여름에는 2일, 겨울에는 5일 정도에서 50도 정도의 온도로 된다. 미생물의 번식을 균일하게 하기 위하여 온도가 상승하면 1일 1회 뒤집어 주며 그 때마다 점차 넓게 펴 주고 온도가 내려가면 컨테이너에 담아서 띠움비 종균으로 그늘에 보관한다.

5)밥과 흙의 미생물덩어리로 종균을 만드는 방법

50도로 식힌 밥에 동량의 흐니 균 덩어리를 혼합하여 하룻밤 둔다. 한 솥정도의 양에 대해서 20kg 쌀겨를 혼합하고 물로 수분을 조절한다. 균으로 덮이게 되면 계속해서 쌀겨를 첨가하여 발효시켜 나간다. 1주일 정도 계속하고 그 뒤 1주일 정도 건조시켜 완성한다. 띄움비 종균은 통기성이 좋은 컨테이너에 보관한다.

6) 논의 토착미생물(벼 그루터기에서) 광합성균이나 메주균을 채취한다)

논의 미생물은 산림의 미생물상과 다른 점이 있다. 특히 논에 시용하는 퇴비나 띄움비를 만들 경우에는 산에서 채취한 토착미생물과 논에서 채취한 토착미생물을 혼용하는 것이 좋다고 알려져 있다. 이럴 경우 논의 토착미생물은 벼베기가 끝난 뒤의 벼 그루터기 위에 밥을 넣은 삼나무 상자를 거꾸로 덮어두고 야생동물에 의한 훼손을 막기 위하여 철망 등올 주위를 덮어 두고 수일간 그대로 두면 논의 토착미생물이 상자 내료 들어온다. 그 밥을 항아리에 넣고 밥의 1/3~1/2 분량의 흑설탕을 가하여 종균으로서 보관한다. 더욱 간단한 방법으로는 벼 그루터기를 파내서 논에 시용할 띄움비 속에 넣어서 함께 발효시키는 방법도 있다.

7) 통 밀가루로 누룩균 및 효모균을 채취하는 방법

통 밀가루를 도넛 형태(수분 65~70%)로 만들고 볏짚, 삼나무 생엽, 쑥 말린 것 도넛의 순으로 2~3단으로 쌓아올리고 햇빛이나 비가 맞지 않도록 5일간 둔다. 도넛 속에 누룩균이 잔뜩 들어간다. 쌀, 싸래기, 쌀겨를 친 뒤 20~25도로 냉각시키고 여기에 부드럽게 빻은 도놋을 혼합하여 항아리에 넣고 흐물흐물할 정도로 물을 넣는다(너무 많이 넣지 않는다) 5~7일간 상온에서 발효시키면 완성된다. 단맛이 나면 항아리를 땅에 묻든디 냉암소에서 보관하였다가 사용한다. 가능한 한 발효상태가 강할 때 사용하는 것이 좋다.