미생물: 모든 농부의 비밀이 아닌 슈퍼스타

토양은 지구상에서 생명이 존재할 수 있는 가장 중요한 이유 중 하나입니다.

정의에 따르면 토양은 다양한 광물과 유기물로 구성된 입자 표면 물질입니다.

토양은 식물과 동물의 생명을 지탱하고 영양분을 공급합니다.

고대인들은 사냥꾼-채집인에서 땅을 경작하는 사람으로 진화하면서 자신들의 운명과 우리의 운명을 바꾸었습니다.

시간이 흐르면서 토양과 인간의 화학 반응은 진화했고, 이 지구상에서 번영하는 문명의 기반을 형성하는 데 도움이 되었습니다.

작은 단세포 조류부터 복잡한 혈관식물까지 거의 모든 식물은 발달에 토양이 필요합니다.

지구에 존재하는 모든 토양은 점토, 미사, 모래라는 세 가지 성분이 혼합된 것입니다.

이러한 구성 요소들은 토양의 수분 보유 능력 및 영양분 수준과 같은 토양 특성을 직접적으로 반영하며 농업 관행 에서 중요한 역할을 합니다.

성공적인 수확을 보장하기 위해서는 모든 농부가 토양 구성을 고려해야 합니다.

토양을 이해하는 것은 농부가 작물에 맞는 올바른 관개 시스템을 선택하는 데에도 도움이 됩니다.

예를 들어 , 가장 비옥한 토양 유형인 양토 는 점토, 미사, 모래가 거의 같은 비율로 섞여 있습니다.

최적의 통기율과 높은 영양소 구성을 갖추고 있어, 건강한 식물 성장에 모두 필수적이며, 보수력이 우수합니다.

반면, 모래 토양은 통기성이 좋고 물이 매우 쉽게 빠져나갑니다.

점토는 미세한 입자로 이루어져 있어 표면적이 더 넓습니다.

점토 함량이 높은 토양은 보수력이 높고, 과도한 물 공급은 뿌리에 물이 축적되는 결과를 초래합니다.

세계의 모든 토양에는 두 가지 유형의 미네랄 성분이 포함되어 있습니다.

1차 광물은 토양을 형성하는 모재(칼슘, 철, 마그네슘, 실리카 등)를 직접적으로 반영합니다.

반면에 이차 광물은 일차 광물의 풍화 작용으로 생성됩니다.

그들은 여러 이온을 방출하고 미네랄 형태를 안정화하는 역할을 합니다.

토양의 무기질 함량은 지역에 따라 다릅니다.

예를 들어, 서부 가츠 산맥의 붉은 토양에는 산화철이 다량 함유되어 있는 반면, 갠지스 분지의 토양은 규산염이 풍부합니다.

미네랄과 함께 유기물 함량은 건강한 식물 성장에 중요한 요소입니다.

죽은 동물과 식물, 그리고 동물의 배설물은 토양의 유기물 함량을 가장 많이 높이는 요소입니다.

유기물이 풍부한 토양은 질소, 유황, 탄소와 같은 필수 원소를 작물에 공급하므로 농업에 가장 적합합니다.

유기물은 수분을 유지하고 뿌리를 수분이 유지되도록 해줍니다.

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토양은 농업을 키우고, 농업은 식량을 제공함으로써 우리의 삶을 지속시키고 정의합니다.

그러나 모든 토양이 농사에 적합한 것은 아니기 때문에 농업은 종종 자연 생태계를 파괴합니다.

수확량을 늘리기 위해 토양을 변형하고 개량해야 할 필요성으로 인해 합성 비료가 발명되고 사용되게 되었습니다.

무분별하고 부적절한 사용으로 인해 전 세계적으로 토양 불임의 위기가 초래되었고, 전 세계적으로 생태계가 교란되고 손상되었습니다.

박테리아, 원생동물, 곰팡이와 같은 미생물은 토양의 미생물총입니다.

그들은 토양에 거주하며 토양에 존재하는 유기물과 미네랄을 음식으로 섭취합니다.

이러한 미생물은 작물에 영양을 공급하기 위해 다양한 작용을 수행하는 생화학적 공장을 갖추고 있습니다.

질소 고정을 예로 들어보겠습니다. 우리 대기는 78%가 질소로 이루어져 있습니다.

질소는 유전자 구성부터 아미노산에 이르기까지 모든 생명체에 존재합니다.

질소로 구성되어 있음에도 불구하고 어떤 동물이나 식물도 대기 질소를 직접 소비할 수 없습니다.

대기 중 질소는 먼저 토양에 고정되어야 하며, 토양에서 우리 생태계를 거쳐 우리 음식에 흡수됩니다.

미생물은 토양의 질소를 질산염으로, 그리고 아질산염으로 전환하여 고정하는데, 이 아질산염은 식물이 소비합니다.

질소 고정 박테리아 또는 곰팡이는 토양에 자유 생활형과 식물 뿌리와의 공생형 의 두 가지 형태로 존재합니다.

아조토박터 와 같은 자유생활 세균은 질소를 고정하기 위해 숙주가 필요하지 않습니다.

반면, 공생 박테리아는 식물 뿌리에 숨어서 질소 고정 구조를 형성합니다.

리조비아 와 같은 공생 박테리아 는 주로 콩과 식물에 존재합니다.

순환 작물 시스템은 이전 작물에서 사용된 질소를 회복시켜 토양의 영양소 균형을 유지하면서 콩과 식물을 재배하는 것을 포함합니다.

질소와 함께 인은 식물 발달에 필수적인 두 번째 주요 원소입니다.

식물 생장 초기 단계에서는 식물의 생식 기관 발달을 위해 충분한 인 공급이 필수적입니다.

인은 뿌리의 가지를 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 식물에 활력과 질병 저항성을 제공하여 식물을 강화합니다.

또한 곡물과 콩과식물의 씨앗 형성과 성숙을 조절합니다.

인의 결핍은 식물 성장을 저해합니다.

토양에는 유기적, 무기적 형태로 풍부하게 존재하지만, 용해할 수 없는 특성으로 인해 이용 가능성이 제한적입니다.

여러 종류의 박테리아, 방선균, 곰팡이 종이 토양에 존재하는 인을 용해시킬 수 있습니다.

가용화된 인은 식물 뿌리의 흡수를 촉진하는 생물학적으로 이용 가능한 형태입니다.

온도와 질소, 산소 등 다른 영양소의 존재는 이들 미생물의 인산염 용해 능력에 큰 영향을 미칩니다.

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작물은 영양분과 물 외에도 옥신, ​​지베렐린, 사이토키닌, 앱시식산, 에틸렌을 포함한 식물 호르몬을 필요로 합니다.

식물은 성장을 촉진하기 위해 호르몬을 합성할 수 있지만, 그 양이 종종 부족합니다.

박테리아와 근권에 서식하는 균류도 2차 대사산물로 식물 호르몬을 생산합니다.

이러한 미생물의 근접성은 식물이 호르몬을 흡수하고 필요 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

전 세계적으로 미생물을 활용해 농업 생산을 촉진하려는 수많은 연구와 조사가 수행되었습니다.

이 연구를 통해 지속 가능한 농업 관행에 사용되는 생물 비료와 생물 살충제가 개발되었습니다.

이러한 친환경 농산물을 현명하게 사용하면 지구의 식량 안보를 확보하는 데 크게 기여할 수 있습니다.

생물비료는 살아있는 박테리아나 곰팡이로 만든 제제입니다.

이러한 유기체는 식물 특정적이며, 특정 식물에 대한 표적 작용을 통해 식물에 필요한 영양소와 호르몬을 공급합니다.

합성 질소 및 인산 비료와 달리 생물 비료는 토양에 어떠한 해를 끼치지 않습니다.

녹색혁명 40년 후, 화학비료와 그 염분이 토양에 축적되어 알칼리성과 산성도가 증가했습니다.

매직그로 드립솔과 같은 바이오 비료는 식물 성장을 촉진할 뿐만 아니라 토양의 질을 복원하는 데에도 도움이 됩니다.

이 식물에는 질소 침출의 효과를 역전시키는 탈질소 박테리아가 포함되어 있습니다.

가장 널리 사용되는 화학 비료 중 하나인 요소는 토양에 과도한 질소를 생성했습니다.

탈질세균은 암모니아와 암모니아 염을 사용하여 이를 기체 질소로 전환하여 공기 중으로 방출합니다.

토양의 질소 함량을 줄임으로써 화학적 오염을 역전시켜 식물이 건강한 토양에서 자라고 번성할 수 있게 해줍니다.

생물비료는 다양한 형태로 판매되며, 농부들은 이러한 비료를 씨앗에 코팅하거나 토양에 직접 뿌려 사용할 수 있습니다.

그들은 땅에서 더 많은 영양분을 흡수하는 데 도움이 되는 식물 뿌리를 통해 건강한 생태계를 형성합니다.

균류 생물비료는 식물 뿌리와 균근 관계를 맺어 수분을 유지하고 뿌리가 탈수되는 것을 방지합니다.

생물비료는 또한 뿌리를 침입하는 병원균에 대한 항생제 역할을 하는 물질을 합성합니다. 즉, 식물 질병에 대한 저항성을 제공합니다.

미생물은 영양분과 함께 작물 재배에 가장 큰 위협이 되는 악명 높은 해충으로부터 식물을 보호하는 데에도 활용됩니다.

역사적으로 해충으로 인해 세계 여러 지역에서 기근이 발생한 사례가 있습니다.

강과 호수에 살충제가 축적되어 지역 식물과 동물이 피해를 입었다는 보고가 많이 있습니다.

인도에서 사용된 악명 높은 살충제인 DDT는 새와 물고기 개체수를 엄청나게 줄이는 데 일조했습니다.

일부 화학 살충제는 돌연변이 유발 물질, 즉 종양 형성을 유도하는 화학 물질입니다.

생물학적 살충제는 화학 살충제에 비해 많은 장점이 있습니다.

이들은 해충을 공격하는 침입성 유전자를 함유한 식물 특이적 제품입니다.

이들은 인간이나 생태계에 무해하며, 특정 대상을 표적으로 삼아 해충을 몰아내고 식물이 번성하도록 합니다.

생물학적 제초제에는 작물과 물과 영양소를 놓고 경쟁하는 잡초를 표적으로 삼아 궁극적으로 작물을 죽이는 침입적 유전자가 포함되어 있습니다.

생물비료, 생물살충제, 생물제초제에서 유래된 미생물은 자체 복제가 가능합니다.

매 계절마다 사용하는 합성 제품의 비용과 바이오 제품의 비용을 비교해 보면 비교가 불가능합니다.

바이오 제품이 압도적으로 우세합니다.

우리는 조부모님들이 어렸을 때는 야채가 더 맛있었다고 이야기하는 것을 자주 듣습니다.

그들이 틀린 건 아닙니다. 합성 비료와 살충제가 우리 농작물과 채소의 본연의 맛을 빼앗고 있습니다!

모든 것이 싱거운 맛인 세상을 상상해보세요.

우리와 미래 세대도 조부모가 경험했던 것처럼 영양가 있는 음식의 진정한 맛을 경험할 자격이 있지 않을까요?

이것이 우리가 원하는 미래라면, 미생물 기술이 바로 우리의 답입니다.

게다가 미생물 기술을 활용하여 농업 생산을 지속 가능하게 하는 것은 자연의 풍요로운 은혜에 가장 적합한 대응이며, 자연이 마땅히 누려야 할 권리이기도 합니다.