모든 생물은 태어날 때부터 건강하다. 이 법칙은, 토양, 식물, 동물 인간 등 모두가 예외일 수 없다. 이 네 종류의 건강은 하나의 사술 고리로 연결되어 있다.
최초(토양)의 결함은 최후의 고리, 즉 인간에게까지 미친다. 근대 농업의 파괴 원인이 되는
식물이나 동물의 해충이나 질병은 이 사슬의 제2의 고리(식물) 및 제3의 고리(동물)의 건강의
큰 결함에 의한다. 뒤에 3개의 고리의 결함은 제1의 고리인 토양의 결함에 원인이 있다.
토양의 영양 불량 상태가 모든 것의 근원이다. 건강한 농업을 유지시킬 수 없으면
인간의 위생이나 주거 환경의 개선, 의학상의 발견에서 얻은 모든 이익의 전부를 없애 버린다.
위와 같이 스스로 자연의 법칙에 따르면 농업의 번영이 지속될 뿐 아니라 인류의 건강이라는
측량할 수 없는 보수를 받을 수 있을 것이다. 트랙터나 경운기가 소나 말과 다른 점은 분뇨를
배출하지 않는 다는 것이다.
마굿간이나 외양간이 트랙터나 농기구의 창고가 된 지금 낳은 농지는 항상 유기물의 부족 현상을
초래했고 비료 성문의 많은 것들을 화학 비료에 의존할 수밖에 없는 상황이 되었다.
한편 축산 경영에서는 분뇨의 처리로 골치를 앓고 있다. 그리하여 이것이 토양 생산력의 저하와
환경 오염의 주번이 되고 있음은 주지의 사실이다.
지력, 즉 토양의 생산력은 사람으로 보면 체력과 같은 것이다. 그리고 그 원동력이 되는 토양 속의
우량한 부식(미생물의 활동으로 유기물을 분해하여 생기는 물질)은 하루아침에 이루어지는 것은
아니다.
농경 역사가 시작된 이래 선조들이 만든 퇴비를 밭이나 논에 주고, 그 결과로 부식이라는 귀중한
정기 예금을 지금 우리들은 단순히 경제적이라는 이유만으로 보통 예금으로 바꾸어 놓았고,
또 다시 그것을 현금 카드로 계획 없 마구 쓰고 있다고 밖에 볼 수 없다.
가. 지력 유지에 없어서는 안 될 유기물 토지의 생산력을 지력이라고 한다.
사람으로 말하면 체력과 같은 것이다. 체력이나 건강을 정의한다는 것, 간단한 것 같으나
대단히 어려운 일이다. 그러나 대부분의 농민들은 지력은 퇴구비와 같은 유기물에 의하여
이루어진다고 생각하고 있다고 해도 과언이 아니다.
돈을 쓰면 반드시 줄어든다. 지력도 똑같아서 이것을 사용하여 농사를 지으면 반드시 줄어든다.
농업 기술이란 지력을 계획적, 기술적으로 생산으로 바꾸는 수단인 것이다.
바꾸어 말하면 농업 기술이란 지력을 소모시키는 수단이라고 할 수 있다.
즉 지력을 소모만 시켜버리면 농업은 성립되지 않는다.
농업은 지력을 소모시키는 산업인 동시에 지력을 소모만 시키면 안 되는 산업이기도 하다.
농업은 본질이 지력의 생산이면 지력의 함양이 퇴구비 사용에 있다고 한다면 농업은
퇴구비를 사용하는 산업이라고 하여도 결코 논리의 비약이 아니다.
야채 주산지 재배 농민들에게 왜 많은 양의 퇴비를 사용하는 물어보면, 그 대답의 1위는
야채 재배가 쉬워지기 때문이고 2위는 품질이 균등해진다는 것이다.
우리가 기대했던 퇴비에 의한 증산 효과는 2위였다.
높은 재배 기술이 요구되는 야채 재배에 있어서 손쉬운 재배는 농가가 무엇보다도 바라는 것이며,
작물의 고르기 여하는 품질과 가격에 크게 영향을 미친다.
단순히 수확만 기대하려면 화학 비료만으로도 단기적으로는 충분하다는 것이 거의 모든
농가 사람들의 의견이다.
사람의 건강을 정의한다는 것이 어려운 것 같이 지력이란 무엇인가 하는 것도 바로 대답할 수 없다.
지력이란 그만큼 복잡한 요인이 쌓여 성립되는 것이기 때문이다.
그리고 이 무기물 덩어리인 흙에 활력을 주고 흙의 건강을 유지하기 위해서는 퇴구비 등
유기물의 사용이 필수이다. 그것은 오랜 농경 역사가 증명하는 바로서 결코 의론의 여지가
없는 것이다. 또한 그것은 토양 속에서 긴 세월을 거쳐 쌓아온 크고 작은 미생물군과도
밀접한 관계가 있는 것이다.
토양 동물 중에서 최장 최대로 식욕 왕성한 지렁이의 위를 만족시키기 위해서는 충분한
유기물과 생물상이 풍부한 토양이 있지 않으면 안 된다. 지렁이는 1ha 당 연간 10수 톤,
많게는 40톤이라는 분변토를 배설하여 토지를 비옥하게 하는 능력이 있다.
그런데 두더지, 새, 육식 곤충은 지렁이에게는 천적으로서 힘이 없는 지렁이는 안전한 장소를
찾아 1m 이상 깊은 곳까지 숨어 내려가기도 한다.
지렁이는 실로 하늘이 준 살아 있는 경운기인 것이다.
그러나 이 경운기에게 계속 일하게 하려면 이들이 만족할 만한 유기물을 먹이로서 흙 속에
넣어주어야 한다는 사실을 잊어서는 안 된다. 지렁이의 먹이는 유기물과 그것에 떼지어
붙어살고 있는 수많은 미생물과 소동물들이기 때문이다.
자연계에는 무수한 생물이 살고 있다. 바이러스와 같이 생물군에 넣을 것인가,
무생물인가가 확실하지 않은 초미세한 것에서부터 고래와 같이 거대한 동물,
높이가 100m이기까지 하는 세코이아에 이르기까지 그 수는 헤아릴 수 없다 .
식물로는 30만 종 동물로는 105만종이라고 한다.
전자 현미경이나 화학 현미경이 아니면 볼 수 없는 바리어스나 세균, 방선균, 사상균, 조균류,
원생돌물 등은 종류뿐만 아니라 우리가 상상할 수도 없을 만큼 수많은 것들이 살고 있다.
예를 들면 아주 비옥한 흙 1g에는 남북한 인구의 2배 가까운 수의 세균이 있다.
원생동물도 1g의 흙 속에는 10-100마리가 살고 있다고 한다.
인간이게 있어서 미생물은 더 긴 역사를 가졌으며 그들의 협력과 헌신이 없으면
우리들은 하루도 살 수 없다.
이와 같은 작은 토양 생물의 존재를 아는 것과 동시에 사람에게 쾌적한 환경과 먹거리를
주고 있는 식물들의 뿌리의 놀라온 활동을 살펴보면 토양 생물과 깊은 관계를 맺고 있다.
식물의 지상 부에 대한 지하 부의 점유율은 적게는 10-15%, 많게는 50-100%까지도 달하고 있다.
즉 지상 부 중량의 20-30% 이상 가는 뿌리가 사람들의 눈에 보이지 않는 곳에서 지상 부에
수분이나 양분을 보내는 일을 계속하고 있다.
호밀 뿌리에 관한 연구를 살펴보면 우리가 흔히 주목하는 것은 주근(主根)이라 불리는
굵은 뿌리다. 한 알의 호밀이 발아하여 최대의 크기로 자랐을 때의 주근의 수는 134개였다.
이 주근에서 나오는 측근 1400만개이고, 이 측근에서 나오는 근모는 약 100억 개나 되었다고 한다.
또한 이 주근, 측근 및 근모 등 모든 길이의 합계는 623km였다. 이 뿌리들의 표면적 합계는
237m2 나 된다고 한다. 호밀 뿌리에서 10a당 30-40kg의 분비물이 나온다.
이것은 농지에 있어서 토양 미생물의 활동과 대단히 밀접한 관계가 있다.
뿌리로부터 탄수화물, 아미노산, 유기산, 활성 효소 외에 성장을 촉진하거나 억제하는 유기물이
나오고 있다. 토양 미생물은 이런 것들의 일부를 먹이로 하여 생활하고 있다.
더구나 식물의 종류에 따라 그 양과 질에 차이가 있으며 동일한 작물을 연작하면
이를 좋아하는 미생물이 정착한다.
이것이 이따금 유해한 병원균인 경우에는 연작 장해가 일어나는 것이다.
유기물의 부식의 쉽고 어려움은 그 식물을 이루고 있는 성분에 따라 크게 다르다.
토양 미생물에 용되기 쉬운 성분의 많고 적음에 따라 부식 속도가 결정된다.
유기물을 크게 나누면 탄수화물, 리그닌 및 단백질의 세 가지로 나눌 수 있다.
그밖에 인산, 황산, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 질산 등 70종 이상의 원소가 이 유기물들 속에
함유되어 있다. 그 수는 지금까지 지구상에서 발결 된 원소의 70%나 되며 식물의 다양성과 함께
내용 성분이 많음에도 놀라지 않을 수 없다.
신선한 유기물 속에서 탄수화물은 가장 분해되기 쉬운 단당류나 다당류 외에 분해되기
아주 쉬운 헤미셀룰로오스가 15-25%, 분해가 아주 힘든 셀룰로오스가 20-40% 함유되고 있다.
그리고 분해되기 가장 어려운 리그닌은 10-20% 함유되어 잇다.
가장 분해되기 쉬운 단백질 곳의 질소의 약 80%는 암모니아를 거쳐 질산으로 변화되고
다시 식물에 흡수되어 아미노산에서 단백질로 재합성 된다.
나머지 질소의 일부는 리그닌과 결합해서 다시 분해되기 어려운 유기물로 변화된 것이
부속이라고 한다.
그러나 최근에는 퇴비 등의 유기물의 분해에 의해서 생성된 각종 저 분자의 유기물이 모여
이루어진 고분자의 유기물이라고 생각되고 있다.
부식은 검은 색 혹은 흑갈색을 하고 있으며, 그 대부분은 토양의 극세미한 점토 입자로
(직경 0.10002mm이하) 대단히 결합하여 안정된 물질로 된다.
부식은 점토의 입자와 같이 (-) 전기를 띠고 있기에 (+) 전기를 가진 비료 양분, 즉
암모니아 석회, 마그네슘, 칼륨 등을 끌어들이는 성질이 있다.
퇴비를 사용하였을 때 비료가 도피하기 어려워지는 것은 흙 속의 부식이 축적되어 흙으로부터
비료 양분이 도피하기 어렵도록 하기 때문이다.
부식에 대한 연구는 오랫동안 많은 사람들에 의해서 행해져 왔으나 그 실태는 아직 완전히
해명되고 있지 않다. 분석기기로도 밝힐 수 없는 복잡한 구조를 가지고 있다.
이 복합한 구조를 가지고 있는 부식은 그렇게 간단히 변화하는 일은 없겠으나 아주 조금씩
미생물에 의해 분해되어 질소를 방출한다.
부식은 식물에 있어서 중요한 질소 양분의 물항아리이며 양분의 창고이기도 하다.
식물은 필요한 질소의 대부분을 간단하게 분해하는 단백질로부터 아주 적은 양의 부식으로부터
얻고 있다. 이 2단의 구조가 있음으로 해서 사막이나 삼림에서 식물이 생명을 유지할 수 있는
것이다.
신선한 유기물 속에 함유되어 있는 셀룰로오스나 헤미셀룰로오스는 토양 미생물에 의해서
비교적 간단하게 분해되어 1/2에서 1/10로 감소된다. 분해되기 어려운 리그닌은 거의가
그대로 토양 속에 남기 때문에 셀룰로오스나 헤미셀룰로오스에 대한 리그닌의 비율은
2-2.5배가 된다.
그리고 리그린과 결합된 질소는 신선한 식물에 함유되는 단백질 함량의 5배 이상이 된다.
30만을 헤아리는 식물의 종류는 그 수가 많을뿐더러 각각 그 종류의 유기물을 구성하고 있는
탄수화물, 리그닌 및 단백질 함양도 같은 것이 하나도 없다.
따라서 부식을 구성하는 유기물의 형태와 생성 속도, 점토와 결합하는 속도나 양에도
큰 차이가 있음을 상상할 수 있다.
식물 종류의 다양성은 식물을 구성하고 있는 유기물의 구성 비율을 다양화시키고 그것이
토양 미생물에 의한 분해 속도를 촉진시키거나 지연시키는 등 인위적 힘이
미치기 어려운 활동을 한다.
왜 퇴비가 필요한가?
가. 1840년 독일의 과학자 리비하가 발표한 “농업과 생리학의 응용에 있어서 유기 화학” 논문은
식물을 뿌리로부터 무기 성분을 흡수 이용한다는 현대 식물 영양학의 상식을 정착시키기 위한
일대 쾌거였다.
그 때까지 식물의 양분은 토양 속에 들어 있는 유기물의 유체, 즉 부식이 뿌리로부터 그대로
흡수된다는 의견이 학회에서 대세를 차지하고 있었다.
그리고 1954년에 염소가 식물의 필수 요소라는 사실이 확인 될 때까지 탄소, 산소, 수소, 칼륨,
칼슘, 황, 인, 마그네슘, 철, 망간, 아연, 동, 붕소, 몰리브덴 등이 잇달아 발견되어 오늘날에
이들 16 원가 식물의 필수 원소임을 확인되고 있다.
그리고 리비히의 업적과 식물의 필수 원소의 발견은 현대 토양 비료학의 발전에 크게
공헌하게 되었다.
이와 같이 식물이 무기물을 양분으로 하여 생육한다는 것은 움직일 수 없는 사실이 되었다.
그럼에도 불구하고 퇴구비 등의 유기물에 대한 농민의 집착은 점차 높아질 수밖에 없다.
거국적인 흙 만들기 운동이 퇴비 생산에 가장 중점을 두고 있는 것은 무엇보다 그 필요성을
말하고 있는 것이다.
그런데 식물의 무기 영양설과 농작물에 대한 퇴구비 등의 유기물의 사용은 너무도 모순되는
것처럼 생각되나 그렇지 않다.
화학비료의 제조에서는 퇴비에 보다 가까운 효과를 발휘하는 비료의 개발에 큰 노력을
기울이고 있다. 그것은 생물의 유체로부터 형성되는 퇴비에 식물이 필요로 하는 양분이
균형 있게 포함되어 있으며, 화학 비료에서는 얻을 수 없는 여러 가지 형태의 유기물이 포함되어
있다.
그리고 이 유기물이 식물의 생육과 깊은 관계가 있는 토양 미생물의 먹이가 되어 토양의
이 화학성 개선에 큰 효과를 발휘하기 때문에 퇴구비는 과학 기술이 진보한 현재도
더욱 이상적인 비료인 것이다.
퇴비를 영어로 콤포스트(cpmpost)라고 한다. “이탄이나 구비, 석회 그 밖의 유기물을 혼합하여
퇴적 발효시킨 것”이라고 정의하고 있다.
유기물 잔사 또는 유기물 잔사와 토양을 혼합하여 미생물 분해를 쉽게 하도록 하기 위하여
수분 조절 후 퇴적시켜 생산된 것을 말한다.
퇴비화 처리는 이를 위한 공정이며 “미숙한 유기성 고형 폐기물을 미생물로 안정화시켜,
부식상의 토양 개량제로 개량시키는 방식이다. 최근에는 호기성의 중고온 균으로 처리하기 때문에
모든 것이 유기물의 퇴비화 처리는 오랜 농경 역사 속에서 자연 발생적으로 나온 우수한 기술이다
.
이것을 요약하면 다음과 같다.
(1) 유기성 폐기물의 C/N 비를 10에 가깝게 하고, 유해 성분을 분해하는 기술로 미숙한 유기물을
이 기간동안에 안정화된다.
(2) 퇴비화 된 유기물은 유해 가스 발생이 적기 때문에 발아나 발근에 별로 나쁜 영향을
미치지 않는다.
(4) 퇴비화 처리 중에 고온에 의해 유해한 생물이나 병원균, 잡초의 종자 등은 사멸된다.
(5) 동식물의 유체가 원료이기 때문에, 농작물에 대한 비료 성분의 균형이 양호하며
유기 성분의 안정되어 있기 때문에 장기에 걸쳐 양분의 방출이 이루어진다.
(6) 토양 미생물의 먹이로 유효한 형태이며, 퇴비의 사용은 흙의 단입(團粒) 구조를 촉진하여
통기성이나 특수성을 개선하여 토양의 보수성이 높아지는 등 뛰어난 효과를 발휘한다.
유기물을 퇴비화시키는 장점은 무엇인가? 유기물 분해는 미생물 활동에 의해 이루어진다.
미생물의C/N비, 즉 균체 그 자체의 탄소 함량을 질소 함량으로 나눈 수치는 일반적으로 5-6이다.
이에 비해 복질의 C/N비는 수백-천 수백까지도 달하는 것이 있다.
가장 일반적인 퇴비 재료인 지푸라기류의 C/N비도 60-70으로, 균체 C/N비의 10배 이상 높은
수치에 많은 미생물을 유기물을 에너지원으로 이용하여 탄산가스를 만들어 낸다.
그리고 균체 자신의 C/N비에 가까워짐에 따라 퇴비화는 끝이 난다.
일반적으로 완숙 퇴비의 C/N비는 10-20 전후인 경우가 많고 유기물의 C/N비를 여기까지
내리는 데에는 수개월이 걸린다. 그러나 미생물에 공기를 공급해 주기 위한 뒤집어 주기,
보온을 위한 퇴적 또는 퇴적물의 수분을 70%정도로 유지시키는 등의 조작을 철저히 하여도
이 기간을 아주 단축키실 수는 없다.
퇴보화 처리는 미생물의 활동에 의한 것이며 만일 퇴비화에 필요한 조건을 인위적으로
부여할 수 있다고 하여도, 최소로 필요한 일수는 확보되어야 한다.
퇴비화가 충분히 되지 않은 미숙한 퇴비, 즉 C/N가 높은 퇴비를 사용하면 미생물의 활동과
증식에 필요한 영양원이며 농작물 생산에 있어서도 없어서는 안 되는 질소가 농작물과
토양 미생물과의 사이에서 부딪히게 된다. 그 결과 농작물은 질소 기근을 일으켜 생육이
불량해 진다.
만약, 미생물에 의해 이용된 질소가 나중에 방출되어 농작물에 이용된다고 해도 생육의 지연은
피할 수 없다. 경우에 따라서는 질소 등이 늦게 효력을 내어서 오히려 불량한 열매나
푸르게 익기, 시들어 쓰러지는 등의 원인이 될 수 있다.
C/N비가 높은 유기물인 경우는 C/N비의 변화로부터 숙도를 판정할 수 있다.
그러나 C/N비가 7-20 전후 가축분이나 슬러지는 그대로도 완숙 퇴비의 C/N비와 동등하거나,
그보다 훨씬 낮은 수치이다. 탄소에 대한 질소의ㅏ 비율이 볏짚이나 보리짚, 낙엽보다도
훨씬 낮은 뿐 아니라, 분해하기 쉬운 유기물이 많다. 함유되어 있다.
이 유기물들 가운데는 미생물의 활동과 증식에 필요한 영양 원인 질소와 에너지원인 탄소가
풍부하게 더구나 이용하기 쉬운 형태로 함유되어 잇다. 이와 같은 유기물을 토양에 그대로
사용하면 토양 속에서 급격히 분해되어 다량의 탄산가스 되어 산소 부족 상태에서 일어나는
환원성 가스나 암모니아 가스 등이 발생한다.
그 결과 농작물은 호흡 장애를 일으켜 영양분이 수분의 흡수가 억제되기 때문에 생육이
불량해 진다. 가축 성분과 같이 가스를 발생하기 쉬운 유기물과 토양을 혼합했을 경우,
가스 발생량을 3-5일 후가 가장 높고, 2-3주 후에는 분의 중류에 관계 없이 거의 같은 수치가
나온다.
가스 발생량은 분해 하기 쉬운 유기물이 많았고, 또한 C/N 낮은 것일수록 가스는 탄산가스에
국한한 것은 아니나, 이와 같은 조건하에서는 환원성 유해 가스가 발생될 위험이 있다.
생분을 다량 사용했을 때 암모니아 가스는 어떻게 토양 속에서 발생되는 것일까?
토양으로부터 암모니아 휘산은 CO2의 발생량과 일치한다. 예를 들면 C/N비가 낮은
유기물이라 해도 분해되기 쉬운 미숙한 유기물을 다량으로 함유하고 있는 것을 토양에
사용하면 작물의 생육에 악 영향이 나타난다.
그렇기 때문에도 토양에 사용하기 전에 먼저 미숙한 유기물을 분해시켜 놓은 것이
안전할 뿐 아니라 효과적인 방법이다.
퇴비화 처리는 C/N비가 높은 유기물을 C/N비가 낮은 유기물로 바꾸기 위한 작업이라고
생각되어 왔으나, 가축분이나 슬러지와 같이 C/N비가 낮은 유기물을 퇴비화 하는 일의 장점은
여기에 있다.
C/N비가 낮은 유기물을 퇴비화시켜도 C/N비에는 별로 큰 변화가 없으나 계분과 같이
C/N비가 7-8 전후인 경우에는 분해 중에 일어나는 암모니아 휘산 등에 의해서 오히려
C/N비는 높아진다.
일반적으로 퇴비화에 필요한 기간은 C/N비가 높을수록 시간이 걸린다.
특히 짚이나 목질 등 C/N비가 50이상인 유기물의 퇴비화는 장기간을 필요로 한다.
짚 종류에 C/N비가 낮은 분뇨를 섞어서 퇴비화 시키는 것은 이러한 이유 때문이다.
그러나 C/N비가 15 전후 이하인 유기물의 경우, 퇴비화기간은 훨씬 짧고 C/N비는
거의 변화하지 않기 때문에 C/N비에 의한 숙도의 판정은 곤란하다.
공통된 점은 분해하기 쉬운 유기물을 미리 분해시켜 어느 정도 안정화된 유기물로 된 다음에
농지에 환원하는 것이 퇴비화 처리의 포인트이다.
화학 비료와 병용하며 사용할 때의 퇴비의 사용량은 일반적으로 10a당 1회 1톤,
연간 2-3 톤 정도이다. 그러니 이 정도의 양이라도 퇴비를 사용하기에는 그리 쉬운 일이 아니다.
또한 생분이나 슬러지를 사용하는 것은 노동력이 필요할 뿐 아니라 혐오감을 수반하기 때문에
농지환원을 어렵게 하고 있다. 이런 어려움을 해결하는 방법으로써 퇴뵈화 처리는
유리한 수단이며, 일반적으로 고온을 수반하는 퇴비발효 과정에서는 악취가 발생하기 어렵고,
악취의 원인이 되는 성분이 비교적 용이하게 미생물에 의해서 분해되어 혐오감이나
악취가 적고 취급하기 쉬운 퇴비가 생산된다.
가격이 낮은 화학 비료와 입수가 간편한 현상태에서 퇴구비의 이용을 촉진하기 위해서는
종래의 퇴구비보다도 취급이 쉽고, 혐오감이 없으며, 위생적으로 문제가 없고,
사용 효과가 높다는 등의 4박자가 갖춰진 자재이어야 한다.
아무리 사용 효과가 높아도 이 중에 어떤 조건이 채워지지 않으면 농가에서는
받아들이기 쉽지 않기 때문이다.
퇴비화 처리는 초기성 미생물에 의한 유기물의 산화 분해가 기본이 되고 있다.
따라서 퇴비화 기간 중, 특히 그 전반에서는 60-70℃이상으로 발열한다.
이 온도는 자연계에 살고 있는 동식물에 있어서는 이상한 고온이며 이러한 곳에서는
특별한 생물을 제외하고 생활할 수가 없다.
음식물 쓰레기를 퇴비화하는 과정에서 대장균은 거의 사멸해 버린다.
그리고 고온을 수반하는 퇴비화 처리를 하면 유해한 생물도 거의 사멸해 버린다.
또한 농경의 역사는 “잡초와의 싸움”이었다고 한다. 호학 비료가 개발되기 전에는
가축이나 가축 분뇨, 낙엽, 잡초 등은 귀중한 비료 자원이었다.
그 속에 잡초의 종자가 섞여 있었다는 것은 심각한 일이었다. 방목한 소의 분을 퇴비화하지 않고
그대로 밭에 사용한 결과 목초 반이 잡초 밭이 되어버린 에도 있을 정도다.
퇴비화 처리 때 일어나는 고온은 잡초의 종자에 대단히 치명적임은 말할 나위도 없다.
퇴비화 처리는 이것 하나만으로 대단히 놀라운 기술인 것이다.
화학 비료가 발달안 오늘날 퇴비 속의 비료 성분에 많은 것을 기대하는 일은 적어졌다.
식물은 무기물을 흡수하고, 물과 탄산가스로부터 식물체를 만들고 있다.
이 사실로 보면 퇴구비 등 유기물의 사용은 의미가 없는지도 모른다. 그
러나 퇴구비가 농작물의 생육 수량에 대하여 뛰어난 효과를 보여 주는 이유 중의 하나로서
강조하고 싶은 것은 퇴구비는 식물체의 유체, 도는 식물체의 분해에 관여한 생물의 유체가
그 주요 부분을 차고하고 있다는 점이다.
따라서 식물이나 토양 미생물이 필요로 하는 무기영양분이 균형이 잡힌 상태로,
더욱이 적당한 농도로 포함되어 있다. 또한 식물이나 미생물에 곧바로 이용되는 무기체의
양분뿐 아니라 유기물이나 균체 속에 들어 있는 무기 성분은 서서히 토양 속으로 방출되어
식물이나 미생물의 양분으로 이용된다.
물론 화학 비료가 보여 주는 속효성은 기대할 수 없으나, 장기간에 걸쳐 농작물이 필요로 하는
양분을 공급할 수 있다.
완효성(緩效性) 화학 비료는 퇴구비의 이와 같은 우수한 성질의 일부를 취하여 만들어진 것이다.
농경지는 흙으로만 이루어진 것이 아니다. 흙과 공기와 물은 각각 6:1:1의 비율로 구성되어 있다.
이 균형이 크게 무너졌을 때, 예를 들면 공기가 고이는 장소에 물로 채워지면 흙 속의 산소가
부족해 농작물은 흡해를 일으킨다.
반대로 수분이 적어지면 농작물은 한해를 받아 결국은 말라죽는 경우가 있다,
농작물에 바람직한 토양 조건이란 언제나 적당한 수분과 공기가 토양 속에 들어 있어야 한다.
이와 같은 “적당한 환경 조건”을 인위적으로 만드는 일이 쉬운 일은 아니지만 이것을
실현시키는 것이 퇴비와 같은 유기물과 그것을 이용하는 미생물의 활동인 것이다.
많은 토양 미생물은 영양원으로서 질소 등의 무기 성분을 또한 에너지원으로는 유기물인
탄소에 의존하고 있다. 말하자면 퇴비와 같은 유기물은 미생물에게 우수한 식품이며
영양원이기도 하다.
오랜 세월 동안 배양된 토양 미생물의 환경 적응성과 적극적인 환경 조성 능력은 실로
놀라운 일이다.
그 하나가 토양을 단립(團粒) 구조로 하는 능력이다. 미세한 토양 입자를 모아서 단립을 만들어
그 속에 물을 고이게 하고, 단립과 단립 사이의 큰공간에는 충분한 공기를 저장한다.
이 큰 공간은 비에 의해서 토양 수분이 높아졌을 때, 과잉 수분을 단립과 단립 사이를 지나서
지하로 흘러 보낸다.
물론, 이와 같은 토양 구조는 농작물의 뿌리에도 필요한 환경 조건인 것은 말할 것도 없다.
농경지 토양에 있어서 인위적으로 이에 가까운 환경을 만들어 주지 않으면 농작물의 만족할
수확량은 기대할 수 없다. 퇴비와 같은 유기물의 필요성은 이러한 이유 때문이다.
과학의 진보는 현저한 데가 있으나 얼마 동안은 이와 같은 기능을 할 수 있는 인공적인 자재를
저가로 더구나 대량으로 생산할 수 있다는 것은 기대할 수 없는 일이다.
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