친환경농업의 기본은 언제나 건강한 토양 만들기에서 시작한다. 건강한 토양이 준비되고 나면 녹비작물 등을 활용해 지력을 높이며 부숙유기질퇴비와 유기질퇴비, 액비 등으로 부족한 영양분을 보충하고, 천연농약과 유기농자재 등을 이용해 병해충을 방제한다면 고품질의 친환경·유기농산물을 생산할 수 있을 것이다. 본격적인 영농철준비를 위해 월간 친환경에서는 유기질비료 활용기술을 비롯해 액비 활용기술, 유기농자재 활용기술 등을 소개한다.

1. 부숙유기질비료(퇴비) 활용기술

부숙유기질비료는 농림축수산업 및 제조, 판매업 과정에서 발생하는 부산물, 인분뇨 또는 음식물류폐기물을 원료로 하여 부숙과정을 통해 제조한 비료를 말한다. 부숙과정은 통상적으로 유기물이 미생물에 의해 분해되어 안정화되는 과정이며, 유기물 분해과정에서 새로이 합성된 물질은 부식(humus)으로 잔류된다.

구분		수분(%)	질소(%)	유기질(%)	유기질/ 질소비	구리 (mg/kg)	아연 (mg/kg)
계분퇴비		37.0	2.1	53.6	25.1	78.6	297.8
돈분퇴비		42.1	1.9	58.0	31.1	166.3	492.1
우분퇴비		41.6	2.0	56.2	27.6	78.4	297.2
혼합퇴비		39.1	2.0	55.6	27.4	108.1	326.1
평균		40.1	2.0	55.9	27.7	107.7	352.8
적정 기준	가축분퇴비	<55	-	55	<40	360	900
	일반퇴비	<55	-	50	<40	400	1,000

퇴비는 양분 공급이 더디지만 한 번에 여러 종의 양분을 공급해서 토양의 질을 향상시켜 준다. 양분함량은 대체로 질소성분이 2% 내외로 낮으나 상대적으로 인산과 칼리 성분이 많아 장기간 연용할 경우 인산성분 등의 집적현상으로 양분의 불균형이 나타난다.

특히 유기재배시 특정 양분이 많은 퇴비를 장기간 사용시 주의해야 한다. 고소득 작물을 재배하는 시설재배에서도 퇴비의 다량 연용으로 염류집적에 따른 작물생육 장애현상이 부쩍 많아지는 추세이므로 토양에 시비 후 무기화율을 감안하면 3년 주기로 토양에 투입하는 것이 효율적이며, 시중에 미부숙퇴비가 많기 때문에 구입 후 6개월~1년 정도 후숙시켜서 사용하는 것이 좋다.

퇴비화에 적합한 재료

식물재료는 질소가 풍부한 자료와 탄소가 풍부한 재료를 균형있게 혼합하면 좋다. 가축분뇨의 경우 돼지의 경우 칼륨과 인이 풍부하며, 가금류는 인이 대단히 풍부하다. 나뭇재의 경우에는 칼륨, 나트륨, 칼슘, 마그네슘 등을 포함하고 있다. 인의 경우에는 유기재료와 잘 결합하며 토양광물에는 잘 붙지 않는다. 다라서 흙에 직접 주기 보다는 퇴비더미에 뿌리는 편이 좋다. 또한 소량의 흙, 특히 점토가 풍부한 흙 또는 돌가루는 퇴비화 과정에서 비료의 품질을 개선시키는 역할을 한다.

종류	총탄소	질소(T-N)	인산(P2O5)	칼리(K2O)
농가퇴비	21.1	1.22	1.39	1.43
볏짚	42.0	0.60	0.29	1.84
왕겨	44.2	0.47	0.16	0.83
톱밥	55.2	0.06	0.03	0.26
계분	42.8	5.10	4.84	1.45
돈분	44.8	3.68	5.99	0.77
우분	41.5	2.06	2.80	0.45
분뇨잔사	32.3	2.72	3.50	0.59

퇴비화 과정이 이상적으로 진행되려면 퇴비 제조시 탄질비(탄소와 질소비)는 30 전후가 적당하다. 돈분과 톱밥의 혼합비율은 돈분 40%, 그리고 톱밥 60% 혼합시 탄질비는 33이며, 계분과 톱밥의 경우 계분 30%, 톹밥 70%를 혼합해야 탄질비는 33이 된다. 우분과 볏짚의 경우 우분 40%, 그리고 볏짚 60%를 혼합해야 탄질비는 35가 된다.

2 유기질비료 활용기술

유박, 어분 등 유기질을 주원료로 사용해 제조한 비료로 질소, 인산, 칼리 및 유기물을 일정량 이상 보증하는 비료를 유기질비료라 한다. 유기질비료 시비량은 작물별 표준 또는 토양검정시비량을 기준으로 결정한다. 질소 성분량에 해당하는 양을 먼저 유기질비료 시비량으로 환산해 밑거름으로 살포하고 인산과 칼리 등 나머지 시비량은 보충 시비하면 된다. 특히 유기질비료는 대부분 칼리함량이 낮기 때문에 칼리비료는 반드시 보충한다.

구분	부숙유기질비료	유기질비료
원료	농림축수산업 부산물, 제조업, 인분뇨, 음식찌꺼기 등	동, 식물체 찌꺼기 및 깻묵류
공정규격	유기물함량(건물기준):50~55%이상 유기물대질소비:40~50이하 유해성분:중금속 8성분 규제	3요소 함량:5~20% 유기물함량:비료 종류별로 설정되어 있으나 대부분 60~70% 이상 골분과 가공계분은 30% 이상
탄질비	사용원료의 탄질비는 높은 편 톱밥: 500~1,000 볏짚: 60~80	사용원료의 탄질비는 낮음 깻묵류:15~20정도
수분함량	55% 이하 가축분뇨발효액은 95% 이상	없음
부숙	탄질비가 높기 때문에 인위적인 부숙 과정이 필요	인위적인 부숙 불필요 (토양에서 자연적 분해)
이물질	이물질(유해성분)혼입 가능성이 높은 편임 제조업 부산물(폐기물)사용	이물질 혼입 가능성이 거의 없는 편임 지정원료 사용

음식물 쓰레기, 가축분 퇴비원료 사용 가능

지난해 농진청은 가축분 퇴비와 일반 퇴비의 원료 구분을 폐지해 음식물류 폐기물을 가축분 퇴비 원료로 사용할 수 있게 하는 등의 내용을 골자로 한 ‘비료 공정규격 설정 및 지정’ 고시를 개정했다.

이전 비료 공정규격에서는 음식물류 폐기물을 일반 퇴비의 원료로 사용할 수 있도록 했지만, 가축분 퇴비에는 음식물류 폐기물을 넣지 못하도록 제한하고 있었다. 특히 가축분 퇴비와 일반 퇴비는 유기물 함량, 수분, 유해성분 등의 기준이 동일함에도 음식물류 폐기물은 퇴비 원료로만 사용하도록 규정해 불합리하다는 지적이 있어 왔다. 이와 함께 농진청은 가축분 퇴비와 일반 퇴비의 염분 함량 기준을 현행 1.8% 이하에서 2%로 완화했다. 소 배설물은 다른 배설물에 비해 염분이 많은 편이다 보니 염분 함량 기준을 높여 퇴비 활용을 활성화하기 위해서다. 농진청은 축산 농가에서 발생하는 부산물 중 하나인 지렁이분을 보통 비료에서 부산물 비료로 분류했다. 지렁이는 관련법에 따라 가축 범위에 속하지만 그동안 지렁이분은 보통 비료로 구분돼왔다. 축산농가에서 이를 판매하려면 비료생산업 등록을 하고 생산시설 등을 의무적으로 설치해야 해 비용 부담이 컸다. 농진청이 지렁이분을 부산물 비료로 분류함에 따라 자원 재활용 및 관련 산업이 활성화될 것으로 보인다. 축산농가는 하루에 1.5t 이하의 지렁이분을 추가 시설 설치 없이 관련 업체에 판매할 수 있어 농가 수익에도 도움이 될 것으로 예상된다.

이와 함께 비료생산 기업이 비료 종류별로 공동 이용할 수 있는 생산시설은 중복 설치할 필요 없이 공동 이용토록 규정을 정비했다. 그동안은 비료 기업이 비료 시설기준 이외의 비료를 생산하기 위해서는 종류별로 생산시설을 갖추도록 규정돼 생산비 증가 등의 문제가 있었다. 비료 생산 기업들은 공동 생산시설 이용에 따라 비료 종류별로 2,000만∼2억원까지 시설비를 줄일 수 있을 것으로 보인다.

가축분뇨, 세계는 어떻게 관리하나

EU는 분뇨의 살포시기를 제한하고 저장시설의 설치도 의무화하며, ‘질산염 민감지역(네덜란드, 덴마크, 독일부부)’을 지정해 관리하고 있다. 네덜란드에서는 분뇨의 저장시설은 밀폐해야 하며, 대규모 축산농가에 대해서는 축사의 증설을 금지하는 규정도 존재한다. 가축분뇨발생량과 시비량에 대한 기록과 보관을 의무화하고 있으며 동절기에 분뇨의 살포를 금지하고 있다. 덴마크는 일정규모 이상 축사시설의 신설과 확장은 허가를 받아야 하며, 사육두수에 따라 확보해야 하는 농경지의 하한을 두고 있다. 양돈업에 의한 수자원의 부영양화가 높으며 특히 음용지하수의 오염은 심각한 수준이다.

독일은 네덜란드나 벨기에에 비해서 가축분뇨 발생량이 높은 수준은 아니나 국지적으로는 과일 발생하고 있다. 동절기 및 인산, 칼륨함량이 높은 토양에 대해서 분뇨의 살포를 금지하고 있으며, 표층수와 거리를 두도록 한다. 대규모 가축분뇨 저장시설에 대해 허가제를 도입하고 있으며 최소 6개월 이상의 저장시설을 확보하도록 규정되어 있다.

프랑스의 경우 4개월 이상 저장 가능한 시설을 확보해야 하며, 저장시설의 지하수원 오염 방지를 위한 이격 거리를 규정해야 한다. 대규모 축산시설은 허가제로 두며, 축분 발생량에 대한 기록 보존 및 시비계획의 작성을 의무화한다. 영국도 프랑스와 동일한 저장시설을 의무화하고 있으며, 수자원으로부터 최소 10m, 주택으로부터는 400m의 거리를 두도록 하고 있다.

일본은 축산분뇨와 관련된 법률이 9개에 달하며, 미국은 농업부와 환경부가 공동으로 대응하는 등 환경부하를 최소화하기 위해 노력 중이다. 일본의 경우는 ‘가축배설물 관리의 적정화 및 이용의 촉진에 관한 법률’에서부터 ‘하천법’까지 관련 규정이 많고 엄격하다. 일정규모(소 10두, 돼지 100두, 닭 2,000수)이상 농가를 대상으로 분뇨 처리시설의 설치를 의무화하는 것이 특징이다. 분뇨 발생량(9,000만톤)이 우리의 2배에 달하나 악취방지를 위한 설치를 강화해 쾌적한 환경을 조성해 민원을 해소하고 있다. 급속 퇴비화 처리, 호기성 발효를 촉진하기 위한 수분조절과 뒤집기 등 저비용 악취방지기술 개발에 노력 중이다. 처리시설을 갖추기 어려운 소농이 공동처리시설을 이용하는 경우 설치비의 전액을 보조해 준다.

미국은 가축사육시설에 의한 수질오염을 최소화하기 위해 환경부(EPA)와 농업부(USDA)가 공동전략을 운영하고 있다. ‘종합영양물질 관리계획)’과 ‘청정 수질법’에 의해 분뇨의 취급, 시비 및 유출, 현장관리, 기록 보관 등을 총괄하며, 가축분뇨의 발생량을 산정하고 이 중 비료로 이용가능한 양을 추계해 최종적으로 연간 시비량을 결정하는 구조이다.

런던 협약은?

런던협약은 폐기물의 해양투기로 인한 해양오염을 방지하기 위해 마련된 국제협약으로 1972년 채택되어 1975년 발효되었으며 우리나라는 1992년 가입했다.

유럽의 북해가 각국의 폐기물 투기로 오염이 심각해짐에 따라 1972년 2월 유럽 국가들이 모여 체결한 오슬로협약을 모체로 한 것이다. 런던협약에도 불구하고 해양오염이 날로 심각해져 1993년 11월 런던 협약 당사국 회의에서는 모든 방사성폐기물, 1996년부터는 산업폐기물의 폐기물도 금지됐다. 우리나라는 해양환경관리법 시행규칙에 따라 2012년부터 가축분뇨, 하수오니, 2013년부터는 음식물 폐수, 2014년부터 모든 종류의 폐기물 해양배출이 전면 금지됐다.

환경도 보존하고 화학비료도 대체

2008년 기준 세계적으로 1억 6,000만톤의 화학비료가 생산되었으며 앞으로의 수요도 비슷할 전망이다. 연간 세계에서 소비되는 비료의 생산을 위해서는 1억 5,000톤의 인, 4,500만톤의 칼륨 광석이 필요하다. 가장 풍부한 칼륨의 경우 채굴이 가능한 년 수가 700년 정도이며, 인광석의 경우는 40여년으로 추산된다. 2004년 자료에 의하면 가축분뇨에서 얻을수 있는 비료량은 질소 1억 2,500만톤, 인 5,800만톤으로 추산된다. 여기에 연간 3%만 재활용되는 음식물 쓰레기와 인분뇨를 포함할 경우 막대한 자원을 재활용해 농작물을 생산하는 것이 가능하다.

세계의 유기농가와 과학자들이 가축분뇨의 다양한 가능성에 주목해 다각적으로 자원화하는 노력을 기울이고 있다. 화학비료를 대체하는 비료자원(퇴비)에 대한 연구가 가장 활발히 진행되어 이미 세계의 유명 유기농단지에서는 적용 중이다. 우리나라에서도 퇴비 뿐 아니라 액비로도 활용하기 위한 연구가 90년대부터 시작되어 현재는 농가 현장에 보급되어 있다.

3 액비활용기술

액비란 액상으로 된 비료로 속효성이고, 주로 웃거름으로 많이 이용된다. 유기자원을 미생물에 의해 발효과정을 거치거나 추출해서 제조한다. 보통 사용되는 주재료의 이름을 따서 ○○액비라고 부른다. 액비는 풍부한 미생물에 의해 작물성장 및 뿌리활력을 강화시켜 주며, 작물의 건강한 생육과 저장성을 증대시켜 준다. 착과 촉진과 과실비대 효과가 있을 뿐만 아니라 영양제로 영농비용을 절감 할 수 있다.

유박류, 혈분, 생선부산물, 어분 등은 질소질 유기액비의 재료가 되며, 골분, 쌀겨, 인광석 등은 인산질액비, 재, 맥반석, 황산가리고토는 가리질액비, 달갈껍질, 게껍질 등은 칼슘액비의 재료가 된다.

① 질소질 액비 만들기

• 사용재료: 생선부산물, 당밀(또는 흑설탕), 미생물 제제, 한지, 항아리

• 특성: 풍부한 양분과 다양한 아미노산 성분이 함유되어 있기 때문에 작물 생육을 촉진하는 역할을 한다. 각종 생선 부산물을 주원료로 사용해 제조된 생선액비는 질소, 인산, 칼륨 등 비료 성분이 다른 액비에 비해 많다.

• 만드는 법

1. 생선 부산물의 30~50% 정도의 흑설탕(당밀)을 고대로 넣는다. 미생물 제제도 2% 정도 첨가한다(용기의 2/3까지).

2. 벌레가 들어가지 않도록 입구를 잘 밀봉하고 상온에서 6개월~1년간 발효시킨다.

3. 완성 후에는 액만 걸러내어 사용한다.

• 활용방법

생선액비는 어느 정도 발효가 진행되면 건더기는 밑으로 가라앉고 표면에는 기름층이 생기는데 이 기름은 제거 후 사용해야 한다. 질소 성분이 많아 작물의 영양생장기 때에 생장 촉진을 위해 주로 사용하는데 대부분 pH는 4.0~4.5로 낮고 EC는 50내외로 높으므로 엽면시비는 생육기에 따라 500~1,000배 정도 희석해 사용하고 관주의 경우도 200~500배 정도 희석해 사용하는 것이 안전하다.

② 인산질 액비 만들기

• 사용재료: 뼈(소, 돼지, 닭, 생선), 현미식초, 한지, 항아리

• 특성: 인산은 작물의 생명에 중요한 요소로 체내 각 부위에 함유되며 세포벽의 구성성분이다. 흡수된 인산이 생장이 왕성한 눈 부분이나 뿌리의 선단 또는 종자, 열매 등으로 이동해 세포증가에 이용된다. 인산성분은 뼈 등에 많으므로 태운 후 산으로 우러낸 액체를 활용한다.

• 만드는 법

1. 짚을 태워서 불꽃이 사그라질 때까지 기다린다.

2. 짚불위에 철망을 놓고 재료를 얹어 태운다(유기질 제거).

3. 태운 재료를 균일하게 빻아둔다(채를 이용).

4. 현미식초를 채운 후 뼈를 서서히 넣는다(현미식초 10: 뼈 1).

5. 용기입구를 한지로 덮고 볏짚이나 새끼로 묶어 준다.

• 활용방법

교대기에 인산액비를 사용하면 화아분화를 촉진시키므로 수정능력이 높은 꽃눈을 맺게 되고 최종 수확량에 영향을 준다. 과일의 당도를 높이고 잎의 농녹색일 경우 또는 잎의 색이 담녹색일 경우 살포하며, 제조방법에 따라 농도가 다를 수 있으므로 작은 면적에 먼저 사용해 본 후 전체 작물에 적용한다.

③ 칼륨액비 만들기

• 사용재료: 해조류(미역, 다시마, 함초 등), 흑설탕(재료무게와 동량), 항아리

• 특성: 상품가치가 없어서 버려지는 다시마, 미역, 김등의 해조류를 이용해 만든다. 해초액비는 생리활성 물질에 의한 식물의 생장촉진효과가 있으며 과일류의 색을 강화시키는데 도움이 된다. 해초에는 각종 미네랄(특히 칼륨) 및 다양한 비타민, 아미노산을 함유하고 있으며 또한 오옥신, 지베렐린, 사이토키닌 등 식물생장 호르몬을 함유하고 토양의 떼알구조 형성을 촉진, 유용미생물 증가, 뿌리 발육촉진에 의한 양분흡수를 증가시키므로 작물 생산성을 향상시킨다고 알려져 있다.

• 만드는 법

1. 채취한 해초류를 5~6cm 정도로 썬 후 용기에 해초와 흑설탕을 번갈아 넣고 맨 위층은 흑설탕으로 덮는다.

2. 재료의 공기를 빼기 위해 눌림돌을 올려놓고 하루나 이틀 뒤 재료가 가라 않으면 제거한다.

3. 상온에서 한달 정도 발효한 후 액만 여과해 서늘한 곳에 보관한다.

• 활용방법

양분 요구량이 높은 시기에 엽면시비의 경우 1,000~2,000배 정도 희석해 살포 관주의 경우에도 500배 정도 희석해 사용하며 가급적 관주하는 것이 좋다. 제조방법에 따라 농도가 다를 수 있으므로 작은 면적에 먼저 사용해 본 후 전체 작물에 적용한다.

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4 유기농자재 병해충방제기술

① 식초

흔히 사용하는 현미식초는 총산(초산)이 6~7% 이며, pH가 2.6의 강산성이므로 병해충 방제자재로 흔히 사용된다. 흰가루병과 같은 병해충이 발생하였을 경우작물에 물로 약 100배 희석된 현미식초를 병해충이 있는 엽면에 골고루 살포하면 효과를 볼 수 있다.

토마토 흰가루병의 경우 감식초 100배 희석액을 살포했을 경우 60% 정도 방제효과가 있다. 복숭아혹진딧물의 경우 감식초 10배 희석액에서 직접적인 살충력은 없으나 4배 이상의 밀도 억제 효과가 있다.

식초의 직접적인 살충, 살균력은 높지 않으므로 과도한 사용을 삼가야 하며, 작물에 따라 다양한 농도에서 약해가 있으므로, 사용하기 전 시험적으로 검토해 본 후 사용해야 한다.

② 마요네즈

마요네즈의 주 원료는 기름(식용유)과 계란노른자로 난황유와 유사하며, 기름의 유화상태가 뛰어나 물에 쉽게 희석된다. 마요네즈 희석액은 응애와 같은 미소해충 및 흰가루병과 같은 여러 식물병에 방제효과가 있다.

제조법은 마개가 있는 빈 통에 마요네즈 100g과 마요네즈가 잠길 정도의 소량의 물을 넣고 상하로 세차가 흔든다. 위의 혼합액을 물 20리터에 탄 후 병이 발생한 작물의 잎 앞면과 뒷면에 약 액이 흘러내릴 정도로 충분히 살포한다.

마요네즈 재료 원료로 사용되는 식용유는 주로 콩기름으로 약해 발생 우려가 높아 고온기에 살포를 피하고, 유묘나 어린잎에는 가능한 사용을 삼가야 한다. 고농도 사용시 생육장애를 일으킬 수 있으므로 사용량을 준수해야 한다.

③ 기계유

해충방제의 약효 증진을 위해 친환경자재인 기계유유제를 이용하면 효과가 높아진다. 콩의 경우 친환경적인 병해충 방제를 위해서는 기계유유제를 사용하면 좋은 효과를 볼 수 있다. 콩 불마름병, 나방류 유충, 응애류 등을 동시에 방제하기위해서는 기계유유제 200배액과 보르도액 2-4식 또는 비티제 1,000배액을 혼용해 살포한다. 불마름병 예방효과는 기계유유제+보르도액의 경우 90% 방제제가를 보여 일반 살균제 농약보다 좋은 효과를 보였다.

위의 결과로 보면 기계유유제 200배 액에 친환경자재 등을 혼용해 사용하면 일반 농약과 비교해서 뒤지지 않는 효과를 볼 수 있다. 하지만 고온기 살포를 금지해야 하며 기계유유제를 포함해 4종 이상 혼용은 금지해야 한다.

③ 귀뚜라미 방제법

친환경농법으로 재배하는 텃밭의 경우 당근, 무 등 종자를 파종해 재배하는 채소류의 경우 발아 초기 귀뚜라미 피해를 막을 수 있다. 우선 당근 포장둘레 주변 1m 폭으로 종자를 10a 당 3리터를 흩어 뿌리면 경작면적의 40% 이하로 귀뚜라미 피해를 줄일 수 있다.

또한 친환경농자재와 조리퐁 1봉을 혼합해 포장 경계면 기준 반경 1m 주변에 골고루 살포하면 귀뚜라미 피해를 5/2% 로 낮출 수 있다.

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