Transcript 유용미생물
유용미생물을 활용한 친환경 농업 2010. 3 광주시농업기술센터 경영축산팀 정대이 1. 농업에 있어 유용미생물의 역할 2. 광주시 친환경 미생물 배양실 1. 농업에 있어 유용미생물 농업에서 유용 미생물이란 ? ○ 농업에서 유용 미생물 - 친환경 농업에 있어 화학비료, 합성농약 등 합성물질의 사용을 최소화하고 작물생육 환경을 최적으로 조성하여 작물을 건강하 게 키우기 위해 인위적으로 배양한 유용한 미생물을 총칭한다. 환경 개선 생산성 고부가가치 향상 기능식품 농업용 유용 미생물의 종류 미생물 농약 - 합성농약을 대신하여 미생물을 활용하여 만든 친환경 병해충 방제제 미생물 비료 - 토양 환경 개선, 식물생장 촉진 등을 위한 미생물 배양제 (미생물 함유 비료제) 부숙제 - 유기물이나 퇴비의 발효 부숙에 이용 우리가 모르는 미생물의 세계 유용미생물 현재 알려진 미생물은 전체 미생물 종의 1% 미만으로 자연계에 존재하는 미생물의 99%는 아직까지 미발견 상태 일반환경속 미생물 유해환경속 미생물 유용미생물 처리 환경 미생물의 힘은….. 농작물을 튼튼하게하는 미생물 농작물에서는 생산량 증대와 병해 예방을위해 화학농약과 제초제 및 화학비료를 대량으로 사용하고 있는 실정이다. 농산물의 농약잔류와 토양의 황폐화 및 환경파괴 등의 심각한 문제를 초래하고 있다. 농작물을 튼튼하게하는 미생물 농작물 생산에 있어 미생물 사용은 화학농약대체와 작물의 수확량증대 및 토양개량 효과가 우수하여 환경에도 매우 좋은 영향을 미친다. 미 생 물 액 사람에게도 농약은 해롭다 미생물로 병해예방 미생물로 야채를 싱싱하게 꽃 저장성증대 미생물로 땅을 푹신하게 미생물의 작용으로 잡초방제 GimPo 21 농업에서 유용미생물 사용효과 뿌리의 호흡촉진, 양분흡수 극대화 토양 개량 효과 작물의 생육 촉진 인산가용화 등 연작지 염류장해 극복 병원균 억제, 병 발생 감소 유기물 분해 촉진 작물의 스트레스 경감, 균형된 영양 공급 작물의 색도 증가 등 품질 향상 유용미생물 활용 친환경 순환형 농업 자연생태계의 영속적인 물질순환 기능을 활용하여 작물과 가축이 건강하게 자라게 하고 농축산물의 안전성과 품질을 높이고자 하는 농업으로서, 환경적으로 건전하고, 경제적으 로 수익이 보장되며, 국민의 건강과 안전성을 증진시킬 수 있어야 함. 사료 유기물(퇴비)의 이용성 향상 염류제거, 왕성한 뿌리형성 식물 (농업) 품질향상, 사료효율개선 영양소 직접환원 토양 (미생물) 동물 (축산) 축사내 유익균증가 소독약품 사용감소 분뇨 퇴비의 발효촉진 양질의 퇴비제조 항생물질 사용감소 유용미생물을 활용 친환경 농업 유용미생물 유용미생물 유용미생물의 병해충 방제 작용 기작 유용미생물 병해충 방제에 이용되는 유용 미생물은 길항미생물 이라고도 하며 합성농약을 대신하여 병해충 방제 효과를 갖지만 합성농약의 사용에 비해 충분한 방제 효과를 볼 수 없으며, 사용에 번거로움이 따르지만 안전농산물 생산에 대한 욕구에 따라 연구와 사용이 증가하고 있다. 미생물에 의한 병 방제의 작용기작은 크게 항생, 기생, 경쟁, 저항성 유도 등으로 구분된다. 유용미생물 병해충방제 작용기작 유용미생물 항생 - 항균 물질 생산으로 병원균의 생육억제, 세포막 용해 유용미생물 병해충방제 작용기작 유용미생물 기생 - 병을 일으키는 식물병원균에 기생하여 병원균을 파괴 유용미생물 병해충방제 작용기작 유용미생물 경 쟁 (영양경쟁) - 병원균이 식물로부터 배출되는 양분이나 토양의 철, 붕소, 질소, 산소나 기타 영양원을 이용하지 못하도록 경쟁하는 미생물의 작용 - 병원균은 길항미생물과 영양경합에 의해 생육이 억제되고, 이것에 의해 방제효과가 발현 - 형광성 슈도모나스가 갖는 토양중의 iron 경쟁 유용미생물 병해충방제 작용기작 유용미생물 저항성 유도 - 미생물이 식물을 자극하여 파이토알렉신(phyto alexin : 병원균에 저항성을 발현하는 물질)을 생 산하여 식물의 면역력을 높이는 방제 작용 - 농업과학기술원에서 개발된 Bacillus amylo- liquefaciens EXTN-1 균은 이러한 유도저항성을 가지며 식물의 병에 대한 면역력을 증가시켜 생 장을 촉진시켜 주는 것으로 확인됨. 유용미생물 병해충방제 작용기작 유용미생물 저항성 유도 : 엑스텐 - B. amyloliquefaciens EXTN-1 균 세포 모양 - EXTN-1에 의한 오이모자익 바이러스 억제효과 시중 유용미생물 제제 홍보 예 시중 유용미생물 제제 홍보 예 2. 광주시 친환경 미생물 배양실 광주시 친환경 미생물 배양실 면적 및 생산능력 : 306m2 , 200톤 이상 운영인력 : 농촌지도사 1명, 무기계약 1명, 기간제 생산 미생물 : 광합성균, 유산균, 고초균, 효모균 및 혼합균 유용미생물별 사용처 및 효과 유산균 ○사용처 - 발효사료생산, 엔실레지, 땅심증진 ○ 축산 사용효과 - 당을 에너지원으로 다량의 유산 생성 부패미생물 생육 억제 - 병원균 억제 소화기질병 예방 ○ 농업 사용효과 - 유기산이 토양내 비료성분 유효도 증진 - 각종 효소생산 난분해성 유기물 가용화 땅심 증진 - 연작 장애 원인균 증식 억제 유산균 (Lactic acid bacteria) 유용미생물 ⌂ 젖산을 생성하여 장의 산도를 pH 3.0~4.0으로 저하시켜 잡균 의 오염을 방지하며, 장 상피세포에 서식하면서 과산화수소 및 천연항생물질을 생산하여 병원성 미생물 증식 억제. 각종 비타민, 아미노산, 핵산, 항암물질 등을 생산하여 가축 장내 미생물균총을 안정시키고, 사료효율증가, 내병성 증대 등의 효과가 있다. 광합성균, 효모균으로부터 받은 당류 등을 바탕으로 유산을 만들어 다른 균과 시너지 효과를 내며, 유기물 을 발효분해시키는 작용도 있어 리그닌, 섬유소 등 난분해성 유기물에 효과를 나타내어 대표적 섬유질발효사료 첨가제로 쓰인다. 유용미생물별 사용처 및 효과 효모균 ○사용처 - 발효사료생산, 유질개선, 토양비료 ○ 축산 사용효과 - 가축사료의 기호성 증대(핵산) - 반추미생물 증식 및 성장촉진 - 사료 가치 상승 및 유량 증대 - 유기물 발효능력 탁월 ○ 농업 사용효과 - 난분해성 유기물 가용화 땅심증진 - 작물에 유효한 생리활성물질 분비 - 유산균과 혼합사용 시너지효과 효모균 (Saccharomyces cerevisiae) 유용미생물 효모는 곰팡이와 마찬가지로 세균(원핵생물)과는 달리 진핵생물로 세포가 크고, 핵막이 있어 구성성분은 곧 동물이 그대로 이용할 수 있는 소재이며 많은 비타민을 생산하고 미량 광물질을 잘 결합하 여 동물세포의 훌륭한 영양소원이 된다. 효모의 핵산, 글루타민 등 은 사료의 풍미를 개선하고 기호성을 증진시킨다. 효모균은 호기적 상태에서 성장을 잘하고, 혐기적 상태에서는 발 효를 잘 할 수 없다. 장관내에서 증식하지 못하고 영양소 공급원으 로 역할을 하게 된다. 효모가 분비하는 전분분해효소 (amylase), 섬유소 분해효소 (cellulase), 단백질분해효소(proteinase) 등의 작용으로 소화이용 율을 높여주며, 특히 셀룰로스, 글루칸, 펙틴 등 가축이 분해, 소화 하기 어려운 물질의 분해를 촉진시켜 소화흡수를 돕기 때문에 유 산균과 같이 섬유질발효사료에 이용하면 좋은 효과를 볼 수 있다. 유용미생물별 사용처 및 효과 고초균 ○사용처 - 호기성발효, 해충구제, 악취제거 - 농업 병해 예방 ○ 축산 사용효과 - 항균물질 분비 유해균 억제 - 축사 악취제거 환경개선 - 고분자 유기물 분해능력 탁월 ○ 농업 사용효과 - 난분해성 유기물 가용화 발효퇴비 - 항균효과가 매우 커 작물병해 방지 - 토양 유기물 이용성 향상 및 입단화 촉진 고초균 (Bacillus subtilus) 유용미생물 ⌂ 서식장소 : 자연계의 토양이나 마른풀, 볏짚, 낙엽, 퇴비 등에 널리 분포 , 가축의 장내 특히 12지장 주변에 서식 ⌂ 특징 -. 아포 형성균(100℃/120분 처리해도 생존, pH 1~12 생존) -. 증식이 매우 빨라 (번식간격 20~30분) 우점종이 된다. -. 미생물(곰팡이, 효모, 세균류)중 가장 안전하며 변이, 변성이 적다. -. 생산물질을 모두 배출, 분비 -. 효소생산 : 프로테아제, 아밀라제, 셀루라제, 헤미셀루라제 등 -. 비타민 생산 : 비타민 B2,B6, B12, K -. 항균물질분비 : 바스트라신 고초균 (Bacillus subtilus) 유용미생물 장내 부패균의 활동을 억제함으로써 부패균이 만드는 발암물질이 나 암모니아, 인돌, 아민 등 발암촉진 물질을 감소시키며 병원균에 대한 항균작용 있음. 전분이나 단백질 등 고분자 형태의 유기물 분해 능력이 우수하여 예로부터 민간 생활의 장류발효에 이용된 균(청국장, 된장). 고초균은 단백질을 분해하여 아미노산을 많이 생산할 뿐만 아니라 짧은 펩타이드를 다양하게 생산하는데 이는 동물에게 생리적으로 유 용한 작용을 하고, 여러 종류의 유효한 성분의 흡수를 향상 시킴. 이러한 특성때문에 미강과 같이 단백질, 지방의 함량이 높은 농산 부산물 발효제로 사료 가치를 높이는데 균으로 쓰임. 아포 형태로 휴면할 수 있어 실온에 보관하여도 생존력이 우수. 유용미생물별 사용처 및 효과 광합성균 ○사용처 - 축사악취제거, 수질, 작물수량증대 ○ 축산 사용효과 - 악취 생성 물질을 영양원으로 사용 하여 신속한 악취 제거 - 항바이러스 물질분비 환경개선 - 소화기내 부패균 억제 ○ 농업 사용효과 - 공기중 질소고정 토양비옥화 - 하우스내 연작 장애 개선 - 작물 수량, 품질, 저장성 향상 - 항바이러스 물질분비 병해 감소 광합성균 (Photosynthetic bacteria PSB) 유용미생물 광합성 세균은 자연계에 존재하는 미생물로 토양이나 수중에서 사 람이나 동물의 먹이 찌꺼기나 배설물 등 유기물이 분해되면서 나 오는 유화수소나 질소화합물 등 해로운 물질을 자신의 먹이로 섭 취하며 증식 해로운 분해물을 먹고 사는 것 뿐만아니라 이들이 증식하면서 발 생하는 분비물은 유산균, 방선균 같은 유용 미생물의 증식을 촉진 하는 상호 공생적 관계. 사료내 고분자화합물(질소, 인 화합물등)을 신속히 분해하여 가축 의 무기영양 성분의 흡수를 돕고, 분변내 악취 유발 물질(암모니아 가스, 아민 및 멀캅탄 등)의 제거 능력이 우수 항바이러스 물질을 가지고 있어 자돈의 설사병 예방에 효과를 볼 수 있음. 유용미생물 상호작용에 의한 효과 유용미생물 자체생산 미생물별 특징 및 보관법 형태별 미생물 종류 유산균 효모균 고초(혼합) 광합성균 축사환경개선, 육질개선 사용처 발효사료 사일리지제조 발효사료, 젖소유질개선 축사환경개선, 축분퇴비화, 육질개선 보관기간 냉장 14일이내 냉장 14일이내 2개월이내 3개월이내 보급형태 액상 액 상 액 상 액상 사용방법 부숙제 : 1,000kg 당 1리터 (쌀겨로 보카시를 만들면 더욱 효과) 본포 : 100평당 2리터 (광합성 1, 혼합균 1) 엽면 살포 : 광합성균 200배 희석 정식전 토양관리 : 100평당 10리터 등등… 유용미생물이 작물 생육에 미치는 영향 물만 사용 유용미생물 사용 유용미생물 사용 조기출하 물만 사용 유용미생물 사용 유용미생물이 작물 생육에 미치는 영향 물만 사용 유용미생물 사용 유용미생물 사용 조기출하 물만 사용 유용미생물 사용 정대이의 추천 – 자연을 닮은 사람들 미생물은 만병 통치약? 공부하지 않으면 소용없다! 땅을 살리지 않고, 미생물에 의존하면 결국 더 큰 손실을 보게 된다. 감사합니다!