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70. 자외선 (Uultraviolet radiation) ㅇ 광선 및 전자기파의 파장스펙트럼 - 강한 X선 : 0.00001 nm - 0.01 nm - 약한 X선 : 0.1nm - 1nm - 자외선 : 10nm - 380nm - 가시광선 : 380-700nm (380-455보, 455-500청, 500-580초, 580-595황, 595-620주, 620-700적) - 근적외선 : 700nm - 775nm - 적외선 : 775nm - 1,000,000nm (=1mm) - 원적외선 : 2000nm - 25,000nm - 레이다 : 10,000,000nm (=1cm) - 텔레비전 : 10,000,000,000nm(=10m) - 라디오방송 : 1000,000,000,000nm(=1km) ㅇ 태양광선의 자외선(Solar ultraviolet radiation) 구분 - 파장에 따라 UV-C(200-280nm), UV-B(280-320nm, UV-A(320-380nm)로 구분함. - 자외선 흡수 : 290nm보다 짧은 파장의 자외선은 성층권의 오존층(O3)에서 흡수(오존층은 해발20-30km 상공에 있음). - 자외선의 영향 UV-C : 식물에 심한 피해를 줄 수 있으나, 오존층(O3)에서 흡수됨 UV-B : 식물에 피해를 주는 가장 중요한 스펙트럼 UV-A : 식물의 생리현상에 영향을 주는 스펙트럼 ㅇ 자외선에 의한 피해 - UV-B가 잎에 도달하면 5%이하가 큐티클층에서 반사되고, 95%이상이 잎에 흡수되고, 극히 적은 양이 잎을 투과함. - 엽육세포에 도달한 자외선은 세포질에서는 엽록소형성 저해, CO2흡수 저해, 명반응 저해 등이 일어나며, 핵에서는 DNA저해, 효소활성 저해, 단백질합성 저해 등이 일어남. - UV-B조사에 의한 콩 피해현상
ㅇ 자외선 방어 기작 - 본질적으로 표피세포에서 방어를 하고 피해복원을 하는 2가지 기작이 있음 - UV-B가 조사되면 표피세포에 있는 액포 내에 있는 플라보노이드(flavonoids)가 자외선을 흡수하고, 프라보노이드 합성을 촉진하여 자외선 흡수가 잘 되도록 함 - UV피해는 청색광에 의해서 회복될 수도 있으며 이를 광회복(photoreactivation)이라고 함. ㅇ 병원균에 미치는 영향 - 사상균의 포자형성에은 370nm이하의 자외선이 필요함. - 자외선을 흡수.제거하는 비닐필름을 사용온실에서는 병해(사상균) 방제 가능성 있음.
- UVA필름((390nm이하 제거)과 CA필름(농업용, 300nm이하 제거)의 이병율 비교.
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71. 잠분 (Silkworm excreta) ㅇ 뽕잎효과 - 항암효과, 두통경감(동의보감) 효과 등이 있다고 함. ㅇ 잠분의 특성 - 누에똥을 말하지만 실제로는 누에똥뿐만 아니라 왕겨, 뽕잎, 누에껍질 등이 포함되어 있음(누에모래라는 뜻으로 잠사라고도 함). - 유기질비료로서 뿐만 아니라 당뇨효과, 화장품원료, 가축사료 등으로 사용된다고 함. 가축사료로서 우수한 편이며 실제 잘 먹는다고 함(육성돈에 10%까지 대체이용 가능). - 요산이 0.6-0.7%정도 함유되어 있으나 독성유발 수준은 아님. - 다른 분에 비하여 소화율이 높은 것이 아니므로 유기물로서 물성은 다를 것으로 예상. - 엽록체 응결체로서 단백질12%, 조지방3%, 조섬유13%, NFE40%, 조회분18%정도 함유. 질소1%, 인산0.5%, 가리0.5% 정도가 함유되어 있음. 건조된 잠분은 질소2% 이상이라고 함. - 과거에 일본 식품회사에서 잠분 약1톤을 수입한 실적이 있음. ㅇ 잠분의 퇴비효과 - 인간에 미치는 뽕잎의 특이효과는 있겠으나, 뽕잎이나 잠분이 작물에 미치는 특이적 효과는 기대하기 어려울 것으로 예상됨. - 인간이나 동물의 배설물처럼 소화율이 높지 않을 것으로 보이므로 잠분의 유기물로서 물성은 다를 것임 (잠사곤충부 곤충이용과 활성물질 연구실, 이희삼 박사, 031-290-8462). - 엽록소 많은 것은 단백질이 많다는 것을 의미하고 이것은 곧 질소질이 많다는 것을 의미함. (농업환경부 식물영양과 유기비료 연구실 최두희 박사, 031-290-0253). |
72. 적외선 (Infrared ray) ㅇ 특성 - 가시광선보다 파장이 길며, 0.75μm에서 1mm 범위에 속하는 전자기파로서 햇빛이나 백열된 물체로부터 방출되는 빛을 스펙트럼으로 분산시켜 보면 적색스펙트럼의 끝보다 더 바깥쪽에 있으므로 적외선이라 함. - 파장 0.75∼3μm의 적외선을 근적외선, 3∼25μm의 것을 단순히 적외선이라 하며, 25μm 이상의 것을 원적외선이라 함. - 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이며, 이 때문에 열선이라고도 함. - 태양이나 발열체로부터 공간으로 전달되는 복사열은 주로 적외선에 의한 것임. - 공업용이나 의료용으로 강한 적외선을 방출하는 적외선전구가 있음. - 보통의 텅스텐백열전구로부터의 빛도 대부분 적외선이며, 가시광선은 발광에너지 총량의 2~3%에 불과함. - 텅스텐필라멘트전구는 약 3.5μm까지의 근적외선원일 뿐이며, 보다 넓은 파장영역의 적외선원으로는 가열된 흑체(0∼3,300℃)와 네른스트전등이 있음. 네른스트전등은 30μm까지의 적외선을 방출. ㅇ 이용 - 적외선이 강한 열효과를 가지고 있는 것은 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 같은 정도의 범위에 있기 때문에, 물질에 적외선이 부딪치면 전자기적 공진현상을 일으켜 적외광파의 에너지가 효과적으로 물질에 흡수되는 것에 기인함. - 특히 액체나 기체상태의 물질은 각각의 물질에 특유한 파장의 적외선을 강하게 흡수하며, 이 흡수스펙트럼을 조사하여 물질의 화학적 조성, 반응과정, 분자구조를 정밀히 추정하는 수단으로 쓰는데, 이것을 적외선분광분석이라 함. - 적외선은 파장이 길기 때문에 자외선이나 가시광선에 비하여 미립자에 의한 산란효과가 적어서 공기 중을 비교적 잘 투과하며, 이 특징을 이용한 것으로 적외선사진이 있음. - 대기 중에서의 투과성을 이용한 것으로는 항공사진측량(0.8μm), 원거리사진, 야간촬영, 거리측정, 적외선감시장치 등이 있음. - 적외선이 가시광선과 다른 반사율을 가지고 있다는 광학적 특성을 이용하여 화폐, 증권, 문서 등의 위조검사나 감정에 적외선사진을 활용함. - 열효과 특성을 이용한 각종 재료, 공산품, 농수산품의 적외선 건조와 가열은 산업과 실생활에서 널리 쓰임. - 의료면에서는 소독, 멸균과 관절 및 근육의 치료로서 근적외선이 많이 쓰이고, 10μm의 적외선레이저빔으로서는 외과수술, 종양의 제거, 신경의 연결 등에 실용화되고 있음. 그 밖에 자동경보기, 문의 자동개폐기 등에 적외선과 검출기를 조합하여 쓰기도 함. |
73. 점토광물 (Clay materials) ㅇ 점토 (Clay) - 지름이 0.004mm 이하인 미세한 흙 입자로서 암석이 풍화.분해되면, 주로 규소·알루미늄과 물이 결합하여 점토광물이 이루어짐. - 점토광물은 운모와 같은 구조를 가졌는데, 2층구조 또는 3층구조인 것도 있음. 전자는 카올린류, 후자는 몬모릴로나이트, 일라이트 등이며, 층 사이에 물, 칼륨, 철, 마그네슘 등이 들어가 여러 가지 점토광물로 구성. - 석영(SiO2) 이외의 조암광물은 모두 분해하여 점토광물이 됨. 점토는 모래나 실트에 비해서 단위무게당 표면적이 훨씬 넓으므로 토양 중에서는 부식과 함께 가장 활동적인 부분이며 수분 및 양분의 보유력이 강함. ㅇ 점토광물 (Clay materials) - 상태가 주로 점토인 규산염광물로서 토양 중의 점토 부분을 이루는, 주로 2차적으로 생성된 것으로서 극히 미세한 광물 입자로 된 토상 광물의 총칭. 토양이나 풍화작용을 받은 암석에서 산출되며, 화산대가 발달한 지대의 화산재 등의 퇴적물이나 퇴적암에서 산출. - 층상구조를 가지고 있으며 Si-O사면체층과 Al-O팔면체층의 교호 여하에 따라 1:1형, 2:1형, 혼합층형 등으로 분류됨. - 점토광물의 종류 : 주요한 점토광물로서는 (1) 카올린계 광물 : 카올리나이트, 디카이트, 핼로이사이트 등, (2) 몬모릴로나이트계 광물 : 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 산성백토 등, (3) 운모류 : 일라이트, 해록석 등, (4) 기타 (녹니석류, 앨로판 등). |
74. 제올라이트 (Zeolite) ㅇ 특성 - 비석이라고도 함. - 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물의 총칭. - 종류는 많으나 함수량이 많은 점, 결정의 성질 등에 공통성이 있음. - 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2. 취관으로 가열하면 끓어서 팽대하기 때문에 비석이란 이름이 붙었음. - 보통 무색 투명하거나 백색 반투명. 대개의 종류는 염산에 녹아 흔히 아교 모양이 됨. - 주요한 종류로서 방비석, 어안석, 캐버자이트, 소다비석 등이 있음. - 결정은 구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있으며, 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용. |
75. 조효소 (Coenzyme) - 복합단백질로 이루어진 효소의 비단백질 성분으로서 보효소라고도 함. - 효소는 복합단백질이며 단백질 부분과 여기에 첨가되어 있는 보결분자족으로 구성되는데, 이 둘의 결합이 약하고 가역적 해리평형 상태에 있는 보결분자족을 조효소라고 함. - 조효소는 효소반응 과정에서 그 자신이 화학적으로 관여하여 변화를 받아 원래 상태로는 제2의 효소가 촉매하는 제2의 반응에 의하여 복원됨. - 많은 조효소는 비타민과 깊은 관계가 있고, 많은 비타민이 조효소의 구성성분. 예를 들면, 니코틴아미드는 조효소NAD의 주성분이고 비타민B2는 FMN의 구성성분. 따라서 비타민B1 결핍증인 각기병의 증세가 나타나기 전에 대사이상이 관찰됨. - 조효소는 다음 3종류로 크게 구분. (1)수소전이 조효소 : 니코틴아미드-아데닌-디뉴클레오티드(NAD), 니코틴아미드-아데닌-디뉴클레오티드인산(NADP), 플라빈-모노뉴클레오티드(FMN), 플라빈-아데닌-디뉴클레오티드(FAD), 세포 내 헤민, 리포산 등, (2)기전이 조효소 : 아데노신삼인산(ATP), 포스포아데닐산황산(PAPS), 우리딘이인산(UDP), 시티딘이인산(CDP), 구아노신삼인산(GTP), 이노신삼인산(ITP), 조효소 A(CoA), 테트라히드로폴산(CoF, FH4), 비오틴-티아민피로인산(TPP), 피리독살인산(PAL) 등, (3)이성질화효소와 리아제의 조효소 : 우리딘이인산(UDP), 피리독살인산(PAL), 티아민피로인산(TPP), 비타민 B12 등. |
76. 중탄산소다 (NaHCO3, Sodium bicarbonate) <2001 일본 구미아이 농약총람> ㅇ 일본상표 : 하모메이트 수용제 (탄산수소나토리움 80%, 독성: 보통물, 어독성: A류, 취급: 일본조달, 일본명과 제품) ㅇ 적용 및 사용법
* 흰가루병, 잿빛곰팡이병, 탄저병, 겹둥근무늬병, 흰비단병(백견병), 녹색곰팡이병(귤 녹점병), 검은점무늬병(흑반병)에 효과 <일본 미생물농약> - 단용으로 효과는 있으나 채소 잎표면 모용 등에 결정으로 석출되는 등 불안정하지만 계면활성제 첨가로 결정화 억제가 가능함. - 흰가루병 방제제로 2,000ppm 처리(살포액: 2000ppm=0.2%=2000g/톤=200 g/100L=500배) - 흰가루병에 효과가 있으나 엽면의 모용 등에 결정으로 석출되어 효과가 불안정함. 따라서 계면활성제 등을 첨가하여 결정화를 억제하고 균일하게 엽면에 부착되게 함으로써 효과의 안정화가 기대됨 (대두레시틴, 글리세린지방산에스틸, 솔비탄지방산에스틸, 콘토이틴유산소다, 저당지방산에스틸 등을 0.1% 첨가한 결과 효과가 증진되었음. 레시틴 첨가의 경우70%에서 95%로 증진. 레시틴 첨가량 0.1%일 경우 : 1g/L=1kg/톤=100g/100L) - 채소류 흰가루병 치료효과 우수함(분생포자 비산억제). 비이온계(예: NK-D408)/양이온계 계면활성제 첨가는 도열병 방제효과 증진, 음이온계(예: EP4C) 첨가는 흰가루병과 Leveillula taurica 방제효과가 증진됨. - 글리세린 지방산에스틸, 저당지방산에스틸 첨가도 효과를 증진. 토양처리시 Ca , Mg이온 흡수가 방해되어(불용성 카보네이트화?) 작물황화 가능. <화학약품 대사전> ㅇ 명칭 : 중조, NaHCO3 (sodium bicarbonate) ㅇ 특징 - 백색분말. 습기 있는 공기중에서 서서히 변화. 용해도 8g/100g. 수용액 방치하면 CO2 서서히 잃음. 비중2.2. - 열을 가하면 CO2를 발생하므로 제빵시 부풀게 함. 베이킹파우더(비타민 파괴를 방지하기 위해 중탄산소다에 산성 인산칼슘 등 산성물질을 배합) 제조용, 기타 의약용, 탄산수의 CO2 발생용으로 사용. - 병원균의 효소작용 억제(차단효과), 비독성, 저렴, 흰가루병 억제. 계면활성제 첨가해서 5-7일 간격으로 살포해야 함. <기타 정보> - 탄산수소나트륨, 중조, 중탄산나트륨, 산성탄산나트륨이라고도 하며, 백색의 단사정계의 결정으로서 탄산의 일수소나트륨염. 화학식은 NaHCO3이며, 무색의 결정성 분말로, 비중 2.20. - 가열하면 이산화탄소CO2와 물H2O를 발생하고, 탄산나트륨 무수물Na2CO3로 변화(2NaHCO3àNa2CO3+H2O+CO2) - 수용액은 가수분해에 의해서 약한 알칼리성을 보이는데, 이것은 메틸오렌지에 대해서는 변색하지만, 페놀프탈레인에 대해서는 중성을 보임. 수용액을 가열하면 65℃이상에서 탄산가스를 방출하며 탄산나트륨 용액으로 변화. 염산, 황산 등의 산과 작용시켜도 이산화탄소가 발생. - 제산제, 알칼리제, 술파제 복용시의 부작용 억제제 등 의약품으로 사용되고, 나트륨염의 제조원료, 베이킹파우더, 가루비누의 배합제, 양털 등의 세척제, 거품소화제, 청량음료의 탄산가스 발생제 등 용도가 매우 다양함. - 백색분말. 습기 있는 공기중에서 서서히 변화. 용해도 8g/100g. 수용액 방치하면 CO2 서서히 잃음. 비중2.2. 열 가하면 CO2를 발생하므로 제빵시 부풀게 함. 베이킹파우더(비타민 파괴를 방지하기 위해 중탄산소다에 산성인산칼슘 등 산성물질을 배합한 것) 대용으로 사용. 의약. 탄산수 등에서 CO2 발생용. - 병원균의 효소작용 억제(차단효과), 비독성, 저렴, 흰가루병 억제, - 매주 살포해야, 계면활성제 첨가해야, - 토양처리 : 불용성 카보네이트로 되어 Ca 및Mg이온흡수 방해로 황화가능 - Bicarbonate가 곰팡이균의 효소작용을 방해함으로써 포자발아 억제 기능. - 흰가루병 등 일부 병해방제에 효과적으로 이용될 수 있음. - 제조하기 쉽고 독성이 낮고 가격이 저렴한 장점이 있음. - 효과적으로 방제하기 위해서는 자주 살포해야 하며 전착효과를 높이기 위해 계면활성제 등을 첨가하는 것이 좋음. - 차나무 겹둥근무늬병 방제효과 (2000전남농진)
- 차나무 탄저병 방제효과 (2000전남농진)
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77. 지방산 (Fatty acid) - 카르복시기(COOH)를 1개 가지는 사슬 모양의 산으로서 사슬 모양 모노카르복시산을 말하며, 지방을 가수분해하면 생기기 때문에 이러한 이름이 붙었음. - 보통 생체 내에서는 글리세롤이나 고급 알코올과 에스테르를 만들고 있으며, 유리한 지방산으로서 존재하는 양은 극히 적음. 글리세롤과의 에스테르를 지방, 고급 알코올과의 에스테르를 납(wax)이라고 함. - 생물에서 발견되는 지방산은 대부분 탄소수가 짝수이고 노르말사슬 모양이며, 카르복시기는 그 중 하나임. 탄소사슬이 포화되어 있는 것에서는 팔미트산, 스테아르산이 중요. 불포화인 것은 올레산이 거의 모든 지방에 함유되어 있고, 또 리놀레산, 리놀렌산은 식물성 기름에서 볼 수 있음. 지방산 중에는 쥐나 어떤 세균에서는 생물 자신이 합성할 수 없으므로 생장소로서 불가결한 것이 있음. 예를 들면, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등이며, 이들 지방산은 불가결지방산 또는 비타민F 등으로 부르기도 함. |
78. 진딧물 (Aphids) ㅇ 특성 - 곤충강 매미목 진딧물과의 총칭으로서 몸길이 2∼4 mm로 소형이며 몸빛깔은 다양. 초목의 줄기, 새싹, 잎에 모여서 살며 식물의 즙액을 빨아먹음. - 몸은 매우 연약하고 제5배마디 또는 제6배마디의 등판 양 옆에 뿔관이 있는 것이 특징. - 모양은 원기둥 모양, 사다리 모양, 고리 모양이며 뿔관이 없는 것도 있다. 배마디는 8개. ㅇ 번식 - 한국에 약 360종이 알려졌으며 그 생활은 일반 곤충과는 달라서 복잡함. - 진딧물은 온대지방 원산의 곤충으로서 온대지방에서만 완전한 생활환을 볼 수 있고 열대지방에서는 단위생식으로만 번식. - 알로 월동하고 3월 하순∼4월 상순에 부화하면 간모가 됨. 이것은 날개가 없는 암컷. 자라면 알을 낳는 것이 아니라 혼자서 새끼를 낳는데 새끼들이 자라면 어미와 똑같은 날개 없는 암컷이 됨. 몇 세대를 이렇게 되풀이하여 번식하므로 숙주식물의 가지가 온통 진딧물로 덮이게 됨. 이러는 동안에 차차 날개돋친 암컷(유시충)이 생겨 분산하게 됨. - 종에 따라서는 산란된 겨울숙주에서 몇 세대를 되풀이 하다가 반드시 여름숙주로 모두 옮겨가는 복숭아혹진딧물, 목화진딧물 등이 있으며, 소나무왕진딧물, 밤나무왕진딧물 등과 같이 단순히 동일 숙주식물로 분산하는 것도 있음. ㅇ 생태 - 진딧물은 몸을 외적으로부터 방어하는 무기라고는 뿔관에서 분비되는 끈끈한 액체로 포식충의 입틀을 부자유스럽게 만들어 위기를 면하거나 또는 많은 밀랍가루를 분비하여 몸을 보호하는 것도 있음. - 진딧물의 먹이는 식물의 즙액이므로 새끼를 낳기 위한 영양분, 즉 단백질이 부족하고 탄수화물은 과다하므로 남는 당분을 배설물로 배출하는데, 이것을 먹으려고 작은개미, 기타 기생벌, 파리 등이 많이 모이게 되며, 잎에 떨어진 배설물(감로)에 그을음병균이 발생하여 잎이 까맣게 더럽혀져 광합성이 방해되며 상품가치를 저하시킴. - 진딧물은 직접 식물의 즙액을 빨아 해를 끼칠 뿐 아니라, 복숭아혹진딧물, 목화진딧물 등과 같이 각종 작물의 바이러스병을 매개하여 이중으로 해를 끼치는 것도 많음. 진딧물의 천적으로는 꽃등에류, 진디벌류, 무당벌레류, 풀잠자리류 등이 있음. |
79. 질소 (Nitrogen) - 식물에 이용되는 질소 형태는 질산태질소, 암모니아태질소, 유기태질소, 분자상질소 등 4종류 - 대부분의 식물은 질산태로 흡수. 그러나 질산태 질소(NO3-N)가 직접 이용되는 것이 아니고 식물의 질소화합물과 결합하기 전에 암모니아(NH3)로 환원되어야 함(벼에서는 질산염은 질소원으로서 부적합하고 주로 암모니아태 질소가 흡수됨). 따라서 질소 흡수에는 탄소원과 에너지를 공급하는 탄수화물이 필요함 - 식물에는 유기질소를 이용할 수 있는 식물이 많음. 여러가지 아미노산이나 아미드는 식물생장에 이용될 수 있으며, 요소도 좋은 유기태질소 - 토양 중에는 유기태질소가 무기태보다 훨씬 많음. 유기태질소는 미생물에 의해 분해되어 암모니아가 되어 이용. 그러나 아미노산, 아미드 등은 그대로의 형으로 흡수. 유기태질소는 무기태에 비해 흡수량이 훨씬 적음. 토양에서는 미생물이 아미노산을 동화할 수 있으며 식물과 경쟁함. - 요소태질소는 식물의 유기화합물과 결합되기 이전에 효소urease의 작용으로 가수분해되어 암모니아와 탄산가스가 생성되는 과정을 거쳐야 함 - 아미노산 : glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, aspartic acid, glutamic acid, aspartic acid, glutamine, lysine, arginine, histidine, cysteine, cystine, methionine, proline, phenylalanine, throsine 등 20종 ㅇ 질소비료에 의한 환경오염 물을 오염시키고 건강을 위협한다. 당신이 시비한 화학 비료가 하천을 오염시키고 저수지를 오염시키며 음료수로 이용하는 맑은 물이 없어졌다는 이야기를 들으면 어떻게 대답할 것인가? 그렇지만 식량을 생산하려면 역시 화학비료가 필요하다는 답이 일반적일 것이다. 농약에 대한 과다한 의존이 문제가 되듯이 화학비료의 과다 시용도 우리의 생활 환경을 오염시키는 요인이 된다는 것을 알아둘 필요가 있다. 1) 시용량의 증가와 물의 오염 화학비료의 합리적인 사용은 경지에 질소, 인산 및 칼리의 3요소를 능률적으로 공급한다는 점에서 위력을 발휘한다. 그러나 흙의 중요한 성질인 비옥도를 지탱하는 물리적 특성이나 토양 중 생물의 작용을 유지 개선하는 면에서는 거의 무력할 뿐만 아니라 때로는 유해하기까지 하다. 과잉으로 시용한 경우에는 물 속으로 용출되어 하천이나 호수, 지하수 등을 오염시켜 물의 이용에 심각한 손해를 준다. 이러한 현상은 특히 질소 비료의 경우에 현저하다. 2) 한층 증가한 질소 시용량 최근 농업 경영의 경향으로 볼 때 채소밭이나 하우스와 같이 집약적인 경작이 이루어지는 농지에서는 단위 면적당 표준 시비량이 훨씬 넘게 화학비료를 투입하고 있다. 이렇게 화학비료의 시용량이 증가하면 증가할수록 작물에 의한 흡수율은 떨어지고 경지에서 쓸데없이 용출되어 하천이나 호수, 지하수를 오염시키는 비율이 많아진다. 3) 질소 비료의 용출 비료 성분의 용출율은 토양의 성질, 작물의 종류나 재배 방법, 시비 기술 등에 따라 다른데 지금까지 보고된 많은 시험결과를 종합하면 질소 비료에서는 수 %에서 30%, 인산 비료에서는 0.5∼2%의 범위에 들어가는 경우가 많다. 즉 질소 비료의 용출이 특히 현저하다. 질소 비료의 용출율은 일반적으로 흙이 사질일수록 또 토양 중 유기물 함량이 적을수록 높아진다. 또 유기질이 적은 토양에 화학비료를 많이 시용하면 유기질의 분해가 촉진되어 지력은 더욱 나빠지고 비료 성분의 용출도 촉진된다. 밭에서 현저한 질소 비료의 유실과 이에 따른 음료수원의 부영양화 장해에 대하여 실례를 소개한다. 부영양화라는 것은 호수, 댐, 하천 등의 물 속에 질소나 인산성분이 증가하고 이에 따라 수중 조류의 번식이 촉진되는 현상이다. 양어장에서는 어느 정도의 부영양화는 오히려 좋을 수도 있는데 음료수원에 조류가 이상 번식하면 불쾌한 냄새가 나는 등 장해가 된다. 4) 청정 채소 산지가 물을 오염 N 지역에는 유명한 고냉지 청정 채소 산지가 각지에 있다. 양배추, 결구배추, 당근 등이 재배되고 있다. 이 고냉지의 채소 재배 지대를 흐르는 하천 속의 질소 성분을 측정하면 경작지 상류에서는 약 0.1ppm인데 하류 쪽에는 1.4∼4.3ppm으로 상승하며 눈 녹은 물이 밭의 표토를 지나 흐를 때에는 가장 농도가 높다. 1년간 흘러내리는 물 속의 질소농도를 측정하고 하천의 유량에 기초하여 고냉지 일대에서 유출하는 질소량을 계산했더니 연간 약 38톤(질소성분)이 되었다. 그 중 약 3톤이 겨울철 스키 관광객과 그 외 시기에 유입되는 인구 및 정주자의 생활 폐수와 분뇨 정화조 배수에 의한 것이고 나머지 35톤은 채소밭에서 질소 비료가 용출되어 나온 것이었다. 이 질소 유출량은 유안으로 환산하면 연간 17톤이 된다. 채소밭에 투여한 질소 비료의 양은 약 105톤(질소성분)이다. 이것을 10a당 계산하면 30.9kg이 되는데 이 시비량은 앞에서 말한 양배추, 결구배추, 당근 등에 대한 관행 시비량보다 1.5∼2.5배나 많다. 이러한 용출량은 10a당 10.3톤으로 시비한 비료의 1/3이 하천으로 유출되어 허비되는 것이다. 5) 하류 주민은 할 수 없이 음료로 하류에는 모이는 물은 발전과 농업용수로 이용되기도 하지만 음료수원으로도 사용된다. 이 하류의 물은 채소밭에서 흘러 나오는 질소 공급과 생활 폐수에서 인산 성분도 공급되므로 항상 부영양화 장해의 위험이 있다. 이른 봄 비료 성분이 풍부한 물을 저장하고 그 후 맑은 날이 계속되어 물 교환이 느린 상태에서 초여름 수온 상승이 이루어지면 플랑크톤이 이상 증식하여 상수원에 악취가 발생하게 된다. 6) 질소 비료는 질산태로 변화 물의 부영양화는 호수에서 투명도를 저하시키고 심하면 식물 플랑크톤을 발생시켜 악취를 발생시킨다. 또 하천에서도 조류가 많이 발생하여 정수 작업과 어업에 심각한 장해를 준다. 이러한 비료 성분이 해역에 유출되면 적조의 원인이 되어 연안 어업에 중대한 손해를 끼친다. 농지에 시용한 질소 비료는 설사 이것이 유기질, 요소, 혹은 암모니아태라 할지라도 산화적인 조건에서는 얼마안가 토양중의 질화세균에 의해 질산태로 변화한다. 질산 이온은 마이너스 전기를 띠기 때문에 토양 콜로이드에 흡착되지 않고 식물의 뿌리에도 흡수되기 쉽지만 동시에 물에 용해되어 유출되기도 쉽다. 이러한 질소가 많아지면 이제까지 말한 바와 같이 지표수를 오염시킬 뿐만 아니라 지하수 속으로도 용출되어 질산염 오염을 일으킨다. 질산염에 오염된 물을 마신 경우 성인에게는 그다지 유해하지 않지만 유아는 청색증을 일으킬 수 있다. 7) 혈액에 지장을 주는 아질산 이온 청색증은 생후 3개월 미만의 유아에 발생하기 쉽다. 유아의 위장계에는 성인에 비해 질산염 환원 세균이 많아 입에서 섭취한 수분 속의 질산 이온을 유해한 아질산 이온으로 환원시킨다. 이 아질산 이온이 혈액 중에 들어가 헤모그로빈과 결합하여 메트헤모그로빈으로 변하고 산소를 운반하는 힘을 빼앗아 버린다. 이와 함께 유아에게 발생하기 쉬운 이유의 한가지는 유아의 혈액에 많은 태아성 헤모그로빈(헤모그로빈F)은 성인의 헤모그로빈A에 비해 메트헤모그로빈을 만들기 쉽다는 것을 들 수 있다. 또 유아는 성인에 비해 단위 개체당 유동식 섭취량이 많다는 것도 발병 원인의 한가지이다. 이러한 장해를 입은 유아는 피부가 청자색으로 되고 심하면 죽게 된다. 미국의 역학적 조사 결과에 의하면 청색증에 의해 사망한 비율은 일상적으로 사용하고 있는 음료수의 질산태 질소 농도가 10ppm 이하인 경우는 적지만 이것을 초과하면 급증하고 23ppm 이상이 되면 발병자의 80∼90%가 사망한다. 이러한 의미에서 음료수의 질산태 질소 함량이 10ppm 이상이 되면 위험하다고 할 수 있다. 8) 방치하면 농업기반 파괴 이렇게 화학비료에 의한 환경오염 상황이 심각하므로 시급한 대책이 필요하다. 일상생활에서 인체는 질산염이나 아질산염을 오염된 음료수에서만이 아니라 질소과다 조건에서 재배된 채소나 발색제로 아질산을 첨가한 어육류 가공 식품을 통해 섭취하므로 이러한 것을 종합적으로 고려해야 한다. 현대농업에서 화학비료는 꼭 필요하지만 이것을 유기질 비료와 조화시켜 합리적으로 시용하지 않으면 본래의 역할에서 벗어나게 된다. 화학비료는 농약과 달리 직접적인 독극물이 아니기 때문에 사태가 그다지 심각하지 않다고 안이하게 생각하는 경향이 있는데 문제의 본질은 똑같다. 환경오염은 오염 물질이 배출되는 구조는 그대로 두고 배출구만 막는 방법으로는 근본적인 해결을 기대할 수 없다. 오염물질을 생성하는 내부 본질을 정확히 아는 것이 우선 필요하다. 화학비료에 의한 수질 오염에 대해서는 특히 이러한 관점이 필요하다. |
80. 착색촉진 - 과실의 착색은 색소중 엽록소가 파괴되고, 안토시안(anthocyan, 화청소)의 생성되기 때문에 일어남. - 안토시안은 비교적 저온에서 생성이 조장되고, 비교적 자색광이나 자외선에서 조장되며 볕이 잘 쬘 때 착색이 양호. - 과실 성숙과정에서 향기를 내는 휘발성 물질이 생성되기 때문. - 토마토, 고추, 장미의 적색은 lycopene이라는 카로티노이드에 의해서 생김. |
81. 천적 (Natural enemy) ㅇ 특성 - 어떤 생물을 공격하여 언제나 그것을 먹이로 생활하는 생물로서 자연계의 모든 생물은 대체로 천적이 있음. - 생물은 언제나 많은 천적으로 둘러싸여 있으며, 이로 인하여 자연의 평형이 이루어지고 있음. 어떤 특수한 환경을 제외하고, 천적은 그가 공격하는 상대의 생물을 전멸시킬 수 있는 능력은 없으나, 상대 생물의 무제한 번식을 막는 중요인자로서의 역할을 함. - 식물을 먹는 동물(양배추를 먹는 흰나비의 유충, 풀을 뜯어먹는 얼룩말 등)도 식물에 있어서는 천적이지만, 유해한 동물을 공격하여 인간에게 유익을 주는 생물을 천적이라고 함. ㅇ 생태 - 어떤 생물과 그 천적과의 사이에는 그 수량에서 언제나 어느 정도의 균형을 이루고 있음. 만일 어떤 천적이 그 기주생물을 전멸시키게 되면, 다음에는 천적 자신도 먹이 결핍 때문에 자멸됨. - 어떤 해충에 유력한 천적이 있다거나 유력한 천적에 의한 해충의 생물적 방제라는 표현의 경우, 이 천적은 인류의 편에 섰다고 말할 수 있음. ㅇ 종류 - 천적은 다음의 4가지로 대별됨. ⑴ 포식자 : 다른 동물을 잡아먹어 죽게 하는 것들이 있음. 진딧물을 먹고 사는 무당벌레, 사슴을 잡아먹는 늑대 같은 것들이 이에 속함. ⑵ 포식기생자 : 다른 동물의 몸 표면에 붙거나(외부기생), 몸 속에 살면서 먹이를 취하는 것들(내부기생)은 그 동물을 먹고, 최후에는 기주를 죽게 하는 동시에 자신은 발육을 완료하는 것들임. 곤충에 한하며, 외부기생의 예로서는 풍뎅이의 유충에 기생하는 굼벵이벌, 내부기생의 예로서는 나비, 나방의 유충에 기생하는 기생파리가 있음. ⑶ 기생자 : 동물의 몸 표면이나 몸 속에 살면서, 그것으로부터 영양을 취하는 것들 가운데는 포식기생자와는 달리, 그것만으로는 반드시 기주를 죽게 하지는 않는 것을 말함. 인간의 벼룩, 회충, 촌충 등. ⑷ 병원체 : 생물에 질병을 일으키게 하는 세균으로 사상균(곰팡이), 원생동물, 바이러스 등이 있음. ㅇ 관리 - 어떤 해충이든 알, 유충, 번데기, 성충의 각 시대에 각각 몇 종의 천적이 있으며, 천적에는 해충의 생식밀도가 비교적 높을 경우에만 유효하게 활약하는 것과 밀도가 낮을 때 비로소 유효하게 활약하는 것이 있음. - 해충의 방제는 천적을 될 수 있는 한 죽이지 않게 노력하는 한편, 그 활동력을 증대시킬 수 있게 천적의 대용기주의 존재를 생각하거나, 성충의 생활에 필요한 화분, 꿀을 생산하는 식물을 심거나, 안전한 월동장소를 제공할 수 있는 나무 울타리를 설치하는 등 환경정비가 바람직함. - 천적이용에 의한 해충의 생물적 방제법에는 첫째, 유력천적(종, 계통)의 발견과 천적을 자유롭게 놓아 사육하여 천적 스스로에 맡겨두는 방제법이 있음. 둘째, 천적을 대량으로 생산하여 화학농약과 같이 매년 정기적으로 해충이 즐겨 서식하고 있는 환경에 산포하는 생물농약이용법이 있음. 셋째, 주로 해충의 수컷을 천적으로 이용하는 인조천적이용법이 있음. 이 경우는 방사선을 조사시키거나, 불임제를 사용하여 해충의 수컷의 생식세포만을 죽여, 이것들을 야외의 암컷과 교미시켜 수정이 안 된 불수정란을 낳게 함으로써 해충의 개체수를 감소시킴. |
82. 친환경농업 - 지금까지는 농업이 화학에 크게 의존해왔음. 식물의 필수원소가 화학이고, 모든 생리작용이 생화학적 이론에 근거하고 있고, 각종 병해충.잡초도 화학으로 제어될 수 있었기 때문. - 그러나 이제 농업은 chemical power만으로는 유지되기 어렵고, 생물의 중요성을 인식하지 않으면 농업은 지속될 수 없음. - 지금까지의 농업을 화학비료와 농약을 많이 사용하는 "화학농업"이라고 하면, 앞으로의 농업은 이들을 적게 쓰는 "친환경농업"일 수밖에 없음. - 친환경농업(Environmentally Friendly Agriculture)이란 말은 화학농업과 대립되는 농업의 방향(approach)을 가리키는 말. 저농약농업, 저투입농업, 무농약농업, 유기농업, 자연농업과 같은 농법(farming)이나 형태(form)를 가리키는 말이 아님. 그러므로 친환경농업 속에 여러 가지 농법이 포함. - 친환경농업 정의 : 환경을 조화시켜 농업생산을 지속가능하게 하는 농업형태(?)로서 농업생산의 경제성 확보, 환경보전, 농산물의 안전성 등을 동시에 추구하는 농업. - 저투입지속농업(LISA: Low Input Sustainable Agriculture) : 먼 장래까지도 높은 생산성을 유지시켜 나가기 위해서 화학비료와 화학농약을 적게 투입하는 환경친화적 농업. 친환경농업과 같음. - 본래 LISA는 선진국들의 필요성에 의해서 제기된 정책. 자국의 곡물 과잉생산, 가격하락, 소득감소에 따라 농업보조를 감축시키고 수출경쟁력을 높이기 위해서 미래농업의 방향으로 설정. 아마도 환경문제를 앞세우면 숙명적으로 기술집약에 의해서 토지생산성 향상을 추구할 수밖에 없는 국가와는 어떻게 하든 이길 수 있다는 계산이었을것임. 우리는 비록 현재는 세계적인 추세로서 압력과 강요를 당하고 있으나, 환경은 반드시 보전되어야 하고 농업은 환경친화형이어야 할 형편에 있는 것은 분명한 사실. - 물론 최종적이고 바람직한 농법은 유기농업이고 그 방향(direction)으로 나가야 함. 따라서 현재 저농약농업, 저투입농업(저비료, 저농약), 무농약농업, 유기농업(무비료, 무농약) 중에서 선택해야 함. |