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국립농업과학원, 인산가용화 미생물 활용 비료 연구
가을 태풍, 가을장마라는 말이 자주 들려온다. 기후 변화로 인한 이상기후 현상이라는데 농작물들이 익어가는 시기에 올라오는 예측불허의 태풍은 우리 농산물과 먹을거리를 위협한다. 산업화로 인한 화석연료 사용은 온실가스 뿐 아니라 환경오염물질을 증가시켰고, 이상기후는 온난화 뿐 아니라 집중호우, 가뭄, 한파 등과 같은 기상재해를 빈번하게 해 농사 주기에도 영향을 미친다.
시설재배는 갑작스러운 기후나 환경 변화에 의한 피해를 경감 시키고, 우리나라처럼 농지가 좁고 경영 규모도 작은 농가에서 농작물의 생산성을 높일 수 있는 방안 중 하나이다. 시설재배지 토양은 한정된 토지에서 연중 집약적으로 재배되기 때문에 많은 비료가 시비되고, 비료 성분이 기준치를 초과되기 쉽다. 이로 인해 시설재배지 농작물은 종종 토양 염류 집적에 의해 잎이 고사하거나 영양소 결핍되고 이로 인한 질병의 발생까지 다양한 문제를 일으킨다.
토양에 집적된 염류는 작물 생장에 악영향을 미칠 뿐 아니라 수서 생태계에도 피해를 준다. 특히 인 농도는 수서생태계에서 일차 생산을 가장 많이 제한하는 요인으로, 강우 유출수로 인해 표층수에 염류가 흘러 들어가면 부영양화를 일으켜서 수서 생물에게 치명적인 영향을 미친다.
비료원료인 인광석 전량 수입…효율성 낮아
인은 작물의 구성성분이며 C, H, O, K, N, S, Ca, Mg, Fe와 함께 식물의 필수 원소 중 하나이지만 토양에서 쉽게 불용화 되기 때문에 생산성을 높이기 위해 시설재배지에서는 더욱 많은 양을 시비해 염류 집적이 심해지는 악순환이 일어난다. 우리나라의 경우 인산질 비료의 원료인 인광석은 중국, 남아프리카, 모로코 등에서 전량 수입에 의지하고 있으며 가격 또한 나날이 증가하고 있어 비료의 효율성 높이기 위한 대책이 요구되고 있다.
농업에서의 미생물은 화학 약제처리에 비해 효과가 서서히 나타나지만, 환경에 대한 안정성이 높고 인간과 가축, 작물에 해가 적으며 잔류 독성 문제가 나타나지 않아 오염 환경 복원에 활용하기 적합하다. 유용 미생물은 폐수나 폐기물, 난분해성 염류 등의 분해에 많이 이용되고 특히 난용성 인산염으로 인해 토양 오염이 발생함에 따라 관련 연구가 진행 중에 있다.
국립농업과학원에서는 시설재배지의 염류집적 문제를 해결하기 위해 효과적인 인산가용화 미생물을 선발했고, 이를 이용해 토양에 집적된 인을 가용화하여 염류 집적으로 인한 농작물 피해를 줄이고 비료의 효율성을 높이는 방법에 관한 연구가 진행 중이다. 인산가용화 미생물은 유기산이나 효소 분비를 통하여 토양에 집적된 불용성 인산염을 가용성 상태로 변형시켜 식물이 인산을 용이하게 흡수할 수 있게 돕는다.
미생물, 잔류 독성 없어 사람·작물 영향 적어
미생물은 농업에서 오염된 환경의 생물적 복원뿐 아니라 작물 생장이나 병 방제 등에도 이용된다. 또한 맥주나 포도주 등을 생산하는 알콜 발효, 구연산과 식초 등의 유기산 생산, 항생제 생산 등 산업적으로도 다양하게 이용되고 있다.
하지만 다양한 농업 환경에서 미생물 제제를 지속적이고 안정적으로 실용화하기까지 해결해야 할 문제가 아직 남아 있다. 친환경적 토양 복원을 위해서 미생물, 환경, 생태 등 다양한 분야의 정보가 요구되므로, 관련 전문가들이 공동 연구를 통하여 염류 집적 토양이 효과적으로 개선되도록 노력을 아끼지 말아야 할 것이다.
이연주
yeon@hkbs.co.kr