병충해에 강한 일본의 현대농업

[숙맥]

    초로 질산이 줄어

      병해에 강해지는 것은 무슨 이유일까  (現代農業 03 6 82p)  

  지금까지 전국 각지 농가의「초 방제」로 실천하는 것을 검토해왔다. 지나치게 질소가 줄어 병해충에 강해지는 것 말고도 생산된 작물의 단맛이 늘어나는 효과도 나타나고 있다. 일단 초에는 어떤 힘이 있는 것일까. 작물 영양 구조 같은 것으로 또 아직 모르는 것도 많지만 편집부에서는 그런 일에 대해 몇 사람의 전문가의 의견을 들었다.

♣「산의 자극」으로 아미노산 대사계가 활성화 되다   (木鴨 利男)

호흡량 대사물 증대 효소가 활성화 되다

  잔디나 채소류에 식초나 목초액을 뿌리면「잎색이 연해지고 병해에 강해진다」「발아나 생육이 촉진된다」고 하는 말을 자주 듣는다. 이 원인으로 산의 자극에 의한 대사물 증가 효소 활성화 미생물의 먹이로의 역할이 관계되는 것으로 생각하고 있다.

  식물의 빛이나 온도 물질 같은 것으로 장해를 받거나 혹은 자급을 받으면 호흡량 증가 대사물 증가(에치렌 호르몬 단백질 텔펜류 등) 효소의 활성화 등이 생기는 일이 보고 되고 있다. 활성화되는 효소 중에 훼닐아라닌암모니아리아-제나 치로신암모니아리아-제가 있다. 이 효소의 작용으로 아미노산대사나 알카로이드류의 산생이 증대되는 것이 알려졌다. 마찬가지로 식초나 목초책 자극으로 훼닐아라닌암모니아리아-제나 치로신암모니아리아-제가 활성화된다. 목초액을 뿌렸을 때에 산출되는 물질의 동정同定같은 실험을 하지 않아 어디까지나 추정이지만 다음과 같이 생각할 수 있다.

목초액을 식물에 뿌리면 산의 자극으로 아미노산대사계(그림1)가 활성화되고 입속의 미동화질산이 이용되고 그 결과 질산농도가 줄어 잎색이 연해진다. 또 질산농도와 이병성에는 플러스의 상관관계가 알려지고 질산농도가 떨어짐으로 식물의 이병성이 떨어진다. 마찬가지로 목초액 자극으로 알카로이드류나 화이트아렉신 같은 것이 산생되어 내병성이나 내충성 이유도 된다. 단지 호흡량증가 대사물 증가 효소 활성화는 반드시 생육 촉진이나 내병 내충성만으로 작용하는 것으로 한정하지 않고 반대로 생육억제나 이병성으로 작용할 때도 있는 것으로 생각된다.

목초는 농도를 바꾼다

▽ 작물 발아나 생육에 영향: 희석하면 촉진되지만 진하면 억제한다

  그래서 목초액 농도를 50 100 200 400 800배나 1.200배의 조건하에 있어서의 종자발아와 그 뒤의 생육상황을 조사하였다. 크로라타리아와 해바라기는 100배에서는 발아가 억제되고 200배로는 발아에 전혀 영향을 안 미치지만 400배에서는 생육이 촉진된다. 또 가지는 800배에서 발아하고 그 뒤의 생육이 촉진된다.

  반대로 오이는 200배 부추나 참깨 솔고-는 400배에서 생육이 억제되고 별꽃 양상추 밀 연맥 쑥갓은 200배에서도 생육이 억제되었다.

  이와 같이 목초액은 사용농도와 식물 종류에 따라 생육이 촉진되거나 억제되는 것이 다르다.

▽ 미생물과의 관계: 진하면 살균하고 연하면 번식을 촉진

  다음으로 미생물과 목초액의 관계는 목초액을 희석하면 어떤 농도에서는 미생물의 번식을 촉진하는 현상이 보인다. 목초액 농도를 원액 10 100 200 1.000배와 수돗물을 48시간 방치하고 그 안에 번식하는 미생물의 수를 조사하였다. 그 결과 원액 10배나 100배 수돗물에서는 미생물은 검출되지 않았으나 200배액에서는 1㎖당 1개 1.000배액에서는 1㎖당 1만5천개의 세균이 검출되었다.

  또 곰팡이균의 잿빛곰팡이병균 탄저병 입고병균(라이족토니아) 후자리움균에 대해서는 50배까지는 살균하거나 생육을 완전하게 억제하고 100배에서는 생육을 억제하고 400배에서는 영향을 주지 않았다. 트리코델마균에서는 100배에서는 영향을 받지 않고 200배에서는 생육이 촉진되었다.

  이와 같이 100배농도 까지는 거의 미생물에 대한 살균이나 억제작용으로 작용하지만 200～400배보다 엷어지면 먹이로 작용하여 미생물 생육을 촉진한다.

  식물일 때와 같이 미생물일 때에도 농도나 종류에 따라 생육 촉진과 억제가 다르기 때문에 이것을 이용하여 병해가 적어지는 것으로 생각된다.

♣초산이「신호전환」 역할을 한다 (武田 健)

  목초나 식초 같은 것은 그것에 들어 있는 초산이 영양생장에서 생식생장으로 옮기기 때문에「신호전환」역할을 하고 있는 것으로 생각된다. 나는 이런 역할을 하는 것을「산성자재」라 부르고 있다.

양분농도가 높고 질소가 쌓인 때의 목초나 식초

  예를 들어 사과를 보자. 나는 수세관리에 당도계에 의한 양분농도 측정하고 있지만 큰 열매이면서 맛이 있는 사과는 봄부터 초여름 생장기 열매가 달리는 기간에 열매에 가까운 신초엽의 양분농도가 5도 여름 열매 비대기에는 10도 12도로 올라간다. 비대하는 열매에 활발하게 양분이 보내지기 때문이다. 열매 완숙기에 들어가면 5도로를 향해 떨어지고(입색이 떨어지기 시작한다) 열매 당도는 높아진다. 이것이 이상적인 생육곡선이다.

  이 양분농도가 생각대로 올라가지 않을 때에는 질소가 많은 액비 같은 것을 쓰지만 문제는 열매비대기 이후 기상불순 같은 것으로 질소가 쌓여 양분농도가 높아진 채로 움직이지 않을 때가 있다. 질소농도가 높아진 채로는 꽃눈형성에 악영향을 준다. 또 완숙기에 들어 입의 양분농도가 떨어져 열매로 양분이 돌아가야 할 때에 높은 때도 있다.

  이런 때에 목초나 식초를 뿌리면 쌓인 질소가 소화된다. 목초에서는 24시간이내에 양분농도가 3～4도 떨어진다. 그 결과 영양생장에서 생식생장으로 전환하게 된다. 이 전환 신호 역할을 하고 있는 것이 목초나 식초에 들어 있는 초산이다.

 초산은 아미노산의 원자재이다

  목초나 식초 같은 것에 들어 있는 초산은 그 자체가 단백원으로 아미노산의 원재료이다. 또 초산은 질소(질산)을 아미노산으로 바뀌는 환원효소를 이미 갖고 있기 때문에 아미노산으로 변화되기 쉽다. 아미노산으로의 변화가 진행되는 결과 단백질이 합성되고 엽육이 두꺼워 지므로 간접적으로 병해에 대한 저항력이 높아진다. 쌓인 질소를 좋아하는 벌레의 해도 줄어든다.

  또 목초나 식초에 의한 pH 변화도 간접적으로 병해충을 줄인다. 작물의 입 표면의 pH는 5.5이지만 질소가 들으면 pH는 6.7이나 알칼리로 치우칠 정도로 벌레가 잘 살게 된다. 이곳에 목초나 식초를 뿌리면 pH가 중화되어 기피결과가 나타난다.

  그러나 내 시비설계 지도를 받고 있는 생산자는 앞서의 양분농도 진단으로「산성자재」의 엽면살포를 조합하여 효과를 올리고 있다. 목초나 초산마그네시움(상품명 키-워-드 마그네시움은 인산흡수가 목표)이다. 기타 프로린 핵산액비(상품명 아믹스)도 있다. 프로린이란 광합성을 촉진한다고 하는 아미노산의 일종이다. 그리고 다시 복잡한 질소화합물로 변화되는 것이 핵산이다. 아미노산 원재료인 초산으로 프로린이나 핵산을 주는 편이 효과가 높다.

  그런데 질소가 쌓인다는 것은 근본적으로는 습도가 부족하기 때문이다. 좋은 습도로 관리한다면「산성자재」는 불필요하게 된다.

♣초산은 구연산회로를 돌리는 기동물질이다 (小祝 政明)

질산이 아미노산으로 바뀌고 새로운 세포를 만든다

  최근 먹거리의 안전성으로 작물 속의 질산이온이 문제가 되고 있다. 질산이온은 간접적으로 암의 원인이 된다고 한다.

  보통 식물은 뿌리에서 질산이온을 흡수하면 입에서 보내 온 양분으로 질산이온을 암모니아라는 질소성분으로 바꾸어 만든다. 그리고 입에서 만들어 진 광합성산물인「탄수화물(공기 중의 탄산가스의 탄소와 뿌리에서 흡수해 올린 물과 광에너지-로 결합된 것)」과 결합시켜 세포 원료가 되는 아미노산을 만든다. 그 아미노산을 뿌리나 줄기나 새 입이나 열매 즉 세포가 분열되는 부분으로 보내 새로운 세포를 만든다.

대량의 질산이 흡수되면 병해나 해충을 불러들인다

  그런데 일부러 흙의 온도나 건조상태로 화성비료만이 아니라 퇴비나 유기비료(건토비료를 포함)에서도 질소가 질산이온이 되고 말 때가 있다. 그런 때에 비라도 오면 물에 녹기 쉬운 질산이온은 대량으로 흡수되어 뿌리줄기 입 세포 안에 쌓이고 만다. 또 질소 과잉시비나 미네랄-과부족(그것으로 질산환원효소가 불활성화) 로 질산이온은 과잉 축적된다.

  질산이온은 본래 앞에 적은 대로 광합성 산물과 합성되지 않으면 세포 원료가 되지 않는 물질이므로 지나치게 흡수되면 세포가 세로로 자라 입이 엷어져서 병해에 걸리기 쉬워지거나 해충을 불러들이는 성분(아마이드)을 만들고 만다.

식초는 이른바 광합성산물 대신이다

  그래서「구급상자」로「식초」가 등장하게 된다. 식물 세포나 동물 세포도 단백질로 구성되어 있다. 그것을 조금 더 미세하게 본다면 단백질은 탄소가 50～55% 산소가 21～24% 질소가 15～17% 수소가 6～7% 기타 2～3%라는 비율로 구성되어 있다. 식초는 탄소 산소 수소로 만들어져서 광합성산물(탄수화물)과 같은 것이라 할 수 있다.「단백질은 질소와 식초로 만들어 진다」고 하더라도 과언이 아니다. 그런「식초」를 강제적으로 흡수시켜 양적으로 지나치게 된 질산태질소를 재합성시키려는 생각이다.

  어려운 말로 다시 말한다면 물을 필요로 하는 구연산회로(TCA싸이클)를 물로 희석한 의사적(擬似的)유기산(식초)으로 기동起動시켜 늘린 TCA싸이클 산물을 암모니아와 합성시켜 아미노산으로 이행시키려고 하는 이유이다(이들 반응은 주로 입 세포 안에서 이루어진다). 또 초산은 보효소補酵素를 가진 아주 반응성이 강한 물질이므로 YCA싸이클 같은 것을 기동시키기 쉽지 않을까 생각한다. 그 결과 병해나 벌레에 강한 작물이 된다고 할 수 있지 않을까.

  이런 식초에 의한 질산 감소는 이른바 대처요법으로 재배의 근본적인 해결을 되지 못한다. 본래 질산태질소가 감소되는 듯한 균형이 잡힌 비배관리나 수분관리 미생물관리가 필요하다. 일시적인 질산태질소감소를 겨냥하는 것보다 질산태질소가 발생하기 어려운 토양시스템에 기초하여 실시하는 것이 근본적인 기술이다.

♣식초는「혈액을 사각사각하게 효과」로 양분이동을 스무스하게 한다 (薄上 秀男) 

  식초를 뿌리면 병해충에 강해지는 것은 유기산이 공급되어 질소 대사가 진행되고 다른 유기산의 킬레이트 작용으로 체내 양분 이동이 스무스하게 되는 것과 식초에 의한 엽면 pH 변화도 관계되고 있다.

유기산가 항상 결합되어 필요한 곳에 안정적으로 이동한다

  식초(유기산)는 pH를 측정하면 산성이다. 그러나 작물에 뿌려 체내에 들어 간 석회와 결합되면 석회가 알칼리성이기 때문에 중성 형태가 된다. 알칼리로 가더라도 상관없다. 이와 같은 상태라면 체내의 석회나 고토 같은 양분이 아주 이동하기 쉽게 된다.

  석회 같은 양분은 체내에서 다른 양분과 결합되어 불용성이 되기 쉽다. 그런데 유기산이 충분하게 있으면 석회 같은 양분이 유기산으로 킬레이트화 되어 필요한 곳에 안정적으로 이동하게 된다. 세포막을 구성하고 있는 성분인 석회나 인산과의 관계가 깊은 고토 같은 것이 이동 흡수되므로 내병성이 높아지게 마련이다.

  이것은 사람의 혈액과 닮았다. 사람의 혈액은 pH7.4전후(바닷물과 같다)로 항상 유지되어 병원균이 오지 못한다. 이것이 겨우 산성이나 알칼리로 향하는 여러 가지 물질이 응고하기 쉽게 되고 병해가 되기 쉽다고 한다. 그러나 식초를 매일 마셔 혈액이 사각사각하게 되면 병에 걸리기 어려워진다. 식초(유기산)가 뿌려 진 작물 체내에서는 더욱이「혈액이 사각사각해지는 효과」로 내병성이 높아지는 것 같다.

  2～3초 동안의 강산성으로 엽면에서 살균한다

  또 식초를 뿌리면 엽면 pH가 변화하기 때문에 살균작용이 있다. 병원균 대부분은 pH5.5～6.5정도의 약산성에서 잘 번식한다. pH4.5이하의 강한 산성이나 pH7이상의 알칼리성이 되면 대부분의 병원균은 활동하지 못하게 된다. 식초는 배율에도 따르지만 강산성이므로 살균효과도 있다(pH가 약할 때에는 정균작용). 예로 강산성이 되어 있는 시간은 겨우 2～3초로 식물체에는 영향이 없다. 식물은 스스로 입 표면에서 중화제를 내어 본래의 pH로 돌아가려고 한다. 그러나 병원균은 이 일순간의 pH 변화로 살균되고 만다. 식초 살포는 공기나 산성으로 치우치는 저녁에 뿌리면 더욱 효과적이다.

  그러나 쌀겨를 엽면에 뿌려도 젖산균이나 초산균이 번식하여 pH4.5이하의 산성이 되어 병원균은 번식하지 못하게 된다. 젖산균 같은 것이 분비하는 산성의 분해효소 그 자체에도 살균 살충 효과가 있다.

  그러나 비료메이커-인 吉澤 회공업(주)이 품질이 좋은 시금치를 수확하기 위해 초산이 들어 간 비료를 흡수시켜 질산치를 조양배추에 식초를 뿌려 보면 

  편집부에서는「초로 질산이 줄어든다」라는 것을 생각하기 위해 양배추에 초를 뿌려 질산 변화를 보았다. 이 실험에서는 神奈川縣 三浦시험장의 岡本 保 씨에게 협력을 얻었다. 

  실험은 4월1일 수확전의 양배추에 초산(공업용 초산) 식초(현미식초) 물을 뿌렸다. 뿌리지 않는 양배추와 합쳐 질산치를 당일로부터 수확일까지 4일 간격으로 측정하였다. 기상은 살포한 4월1일은 맑았고 2일 비 3일부터 4일은 흐린 날이었다. 

  결과는 그림 3과 같다. 어떻게 읽어야 할지는 아주 어렵지만 초산과 식초를 뿌렷을때와 뿌리지 않았을 때에는 질산치에 적지만 차이가 있는 것을 알게 되었다. 4월2일에 거의 모든 양배추의 질산치가 올라간 것은 비에 의한 차이인 것 같다. 본래 질산치는 단기간에 변화하는 일이 적어 물에 녹기 쉬운 질산이 비로 인해 단번에 흡수되었다고 하는 견지이다. 물을 뿌린 양배추의 질산이 항상 낮은 것은 리-칭(입에서의 양분 유실) 영향인지 모른다.「초를 뿌리면 쌀 식초보다 현미식초가 좋다」고 하는 사람도 있는 것 같지만 이 결과에서 본다면 질산 동화에 한해서는 공업용 초산으로도 충분한 효과가 있는 것 같다. 초산인 편이 현미식초보다 분자가 작아 침투력이 있기 때문이라고 하는 의견도 있다.「현미식초」「스토츄-」「초+요소」인 편이 확실히 작물이 좋아진다고 느끼는 사람도 많은 것 같지만 이것은 질산 동화와 더불어 당분이나 미네랄-같은 영양 공급가 생육활성화로 직결되기 때문인지 모른다.사하고 있는 것을 소개한다. 

  탄산칼시움과 초산칼시움 같은나 량을 준 결과 초산칼시움이 입속의 질산은 줄어들었다(그림 4). 그러나 엽면살포하더라도 같은 결과가 나온다고 한다. 

일본 유기농법065~병해에 강해지는 것은 무슨 이유일까|▶ 친환경농업

꿈을꾸는농부조회 143|2009.08.23. 20:48http://cafe.daum.net/627-85/14PO/261

[미라클]

잘 보았습니다... 좋은 자료 감사합니다.. ^^

[차한잔]

수고하셨읍니다 좋은자료 올려주심에,,,,,

[디아코니아]

두고두고 잘 보겠습니다.

[청안]

좋은 자료입니다. 감사합니다.

[곤지암IC(곤지암)]

좋은 자료 감사합니다.