9. 유기농업에서 미생물의 이해.

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1 9. 유기농업에서 미생물의 이해

2 미생물 친환경 농법 미생물 환경을 오염시키는 화학비료나 농약 대신 환경 친화적인 방법으로 먹을거리를 생산하는 것.
→ 미생물 이용 미생물 식물의 생장에 필요한 각종 효소, 생리활성물질, 아미노산, 핵산 등을 분비 식물의 뿌리에 흡수되어 다수확은 물론 수확물의 맛, 향기, 색깔, 저장성 증대 등 품질향상과 영양분 함량에도 크게 공헌 식물의 뿌리주변에 유해미생물이 우세하게 되면 뿌리는 괴사하고 줄기와 잎이 말라버림으로써 수확에 큰 피해를 입힘. → 친환경 농법을 하기 위해서는 미생물 이해가 중요.

3 흙속의 미생물 방선균 2천만마리 박테리아 1억마리 원생동물 1백만마리 조류, 균류 20만마리

4 미생물(微生物) 이란? 미생물(Microorganism) Micro (微 , 작다) + Organism (生物 유기체)
생리 : 종류만큼이나 대사과정이 다양하고 풍부함 생태 : 다양한 환경에서 서식 미생물이 살수 있는 환경이 생물체의 존재 한계 식품, 의약, 농업, 축산업, 수산업, 환경분야에 사용됨

5 토양미생물 3대미생물 사상균 (Mold) 방선균 (Actinomycetes) 세균 (Bacteria)
토양미생물 3대미생물 곰팡이의 균사에 의해 발육하는 곰팡이류의 대부분이 이에 속하며 호기성으로 산성에 저항력이 강하여 산성 토양에 잘 성장한다. 육안으로 확인가능하며 나뭇가지 처럼 생긴 균사를 만듬. 사상균 (Mold) 세균과 사상균의 중간에 위치하며, 대부분 긴 사상(絲狀)으로 곰팡이와 같은 균사 (菌絲)를 형성한다. 병원균을 죽이거나 생육을 정지시키는 항생물질 (스트렙토마이신, 테트라사이클린) 을 생성하며, 곰팡이의 천적미생물로 흙 냄새를 나게하는 지오스민(geosmin)과 같은 물질을 분비하기도 함. 비옥한 흙 1g 속에는 약 만개의 균이 있다. Aactinomyces odorifer, Streptomyces spp. 방선균 (Actinomycetes) 종류와 형상이 다양하며 단세포 생물로서 길게 자라며 2 분열 한다. 비옥한 표토 1g에는 10억개의 세균이 있음. 식물 유체와 같은 유기물 분해 및 유리질소를 고정 질산화작용, 탈질작용, 황, 철, 망간 등의 무기원소를 산화 또는 환원시켜 생활. - 대표 세균: Pseudomonas, Arthrobacter, Achromobacter, Bacillus, Micrococcus, Flarobacterium - 질소고정 균 : Azotobacter, Beijerinckia, Clostridium, Rhizobium - 암모니아를 산화하여 질산으로 변화시키는 균: Nitrosomonas, Nitrobacter 등. 세균 (Bacteria)

6 토양미생물 방선균(Actinomycetes)
토양에 널리 서식하며 호기성 세균으로 특이한 색을 나타내고 항생물질을 생성하며 대부분 비 병원성 균이다. - 감자 더뎅이 병의 원인 균 : S.scabies 스트렙토마이세스 (Streptomyces) 병비포자 형성균으로 아밀로오스와 셀룰로오스를 분해하는 능력 소유 셀룰로모나스 (Cellulomonas)

7 항생물질 생성. 항진균 물질 생성 (탄저균, 잔디팻취균, 잿빛곰팡이)
방선균(Actinomycetes) Streptomyces grises / Streptomyces thermophilus 항생물질 생성. 항진균 물질 생성 (탄저균, 잔디팻취균, 잿빛곰팡이) 유기물 분해촉진 방선균과 관련 미생물 균사균사형 세균, 원핵세포 구조 직경 1㎛ 정도, 세포벽 성분은 그램양성균과 비슷 Streptomyces속 달걀, 우유, 어류 등에 번식하면 흙 냄새를 내면서 쓴맛이 나게한다. 항생물질 생산, 강력한 단백질 분해효소 생성, 포도당 이성화 효소 생성

8 토양미생물 세균(Bacteria) 바실러스 (Bacillus) 슈도모나스 (Pseudomonas)
콩에 존재하는 균주로 메주 발효균이다. 전분 및 단백질 분해효소의 생산 능력이 뛰어나며 유해미생물(항생물질)을 억제하고, 비타민 B군의 합성능력이 있는 균이다. 이 균의 밀도가 높은 토양은 병해 억제형 토양이라 할 수 있다. - 곤충 병원성균 : B. orritai, B. popilliae - Bt균(생물 살충제) : B. thuringiensis - 발효 식품제조(메주, 청국장) : B. subtilis , - 난용성 인삼염 가용화 : B. megaterium 바실러스 (Bacillus) 유기물 분해력과 병원성 곰팡이 억제력이 뛰어나며 이들 미생물 밀도가 높은 토양은 병해 억제력이 높다. - 유기물 분해력과 병원성 곰팡이 억제: p. putida, p. aeruginosa - 형광성 균으로 작물 생육촉진 효과: P. fluorescence, P. putida 슈도모나스 (Pseudomonas)

9 토양미생물 세균(Bacteria) 광합성균 (Photosynthetic bacteria ) 유산균 (Lactobacillus)
빛을 에너지원으로 이용하는 균으로 식물의 광합성 작용 유해성 미생물의 생장을 억제하는 길항작용이 탁월하고 발효미생물과 공생하며 연작장해, 일조량 부족 등을 해결하는 작물재배의 필수 토양 미생물이다. - Rhodobacter capsulata, Rhodopseudomonas, Rhodobacter sphaeroides 광합성균 (Photosynthetic bacteria ) 김치나 우유를 발효 시키는 유익한 균으로 산도를 저하시키고 과산화수소를 생성함. 병원성 미생물 증식을 억제하고 토양병해를 방지하며 생리활성물질, 항균물질, 항암물질을 생산한다. 인산가용화 균으로 액비 제조 시 발효에 활용 함. - Lactobacillus acidophilus, Streptococcus lactis 유산균 (Lactobacillus)

10 유용미생물 상호작용에 의한 효과 유용미생물                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

11 농업에서의 미생물 미생물을 사용하면 물리적 개량효과 화학적 개량효과 물리적 개량 토양 입단화 촉진 토양개량
양이온 치환능력 증가 토양 산성화 방지 염류 및 난분해 생물학적 개량효과 토양내 병원균의 생육을 억제 유기물의 분해 효과를 높임 토양의 생물다양성 증가 수확량 증대 고품질 농산물 생산 안정된 수확 농약 및 비료 사용량 감소

12 자체생산 미생물별 특징 및 보관법 형태별 미생물 종류 유산균 효모균 광합성균 사용처 보관기간 보급형태 사용방법 발효사료
고초(혼합) 광합성균 사용처 발효사료 사일리지제조 발효사료, 젖소유질개선 축사환경개선, 축분퇴비화, 육질개선 보관기간 냉장 14일이내 2개월이내 3개월이내 보급형태 액 상 액 상 사용방법 부숙제 : 1,000kg 당 1리터 (쌀겨로 보카시를 만들면 더욱 효과)-본포 : 100평당 2리터 (광합성 1, 혼합균 1)엽면 살포 : 광합성균 200배 희석정식전 토양관리 : 100평당 10리터 등등…

13 I. 근권 미생물의 역할 생물방제 식물생장촉진 질소고정 토양입단 생성 양분흡수 경쟁 탈질 질화물 생성 매탄가스생성 식물병 1

14 + = 다종미생물의 중요성 다종미생물 기능성물질 제 형 화 품질보장된 미생물투입에 의한 토양의 활력을 증진
= 품질보장된 미생물투입에 의한 토양의 활력을 증진 - 기존 유기질비료의 효율성 증대(↑) 및 토양 병원성 미생물 억제(↓) - 입단화 촉진, 보비력 향상 - 유용미생물, 토양병원균 길항 미생물 밀도 증가 - 토양 양이온치환용량 증가, 토양병해 피해 감소 14

15 26 균주 채집 균주 분리 단일 배양 순도 검사 증폭 배양 기초 배양

16 토양 미생물제 *농경지 또는 산림지에서 분리한 미생물을 이용하여 제조한 제재 *농업적 활용에 따른 기능별 주요 미생물