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미생물이야기 고온성 세균 검정에 의한 유기물 시용내력 추정
2013-08-14 11:13:38
이엠생명과학연구원
토양환경 지표미생물 발견
 

 

 

고온성세균(Bacillus속)은 토양내 유기물을 분해하는 세균으로 간단한 검정에 의한 유기물 시용 유무와 시용량 등 내력 확인이 가능하고 형광성 세균(Pseudomonas속)은 자외선 조사시 형광물질을 나타내 토양의 생물학적 건전성을 쉽게 구별할 수 있으며 염류 농도에도 민감한 반응을 나타내었다.

  농촌진흥청 농업과학기술원에서는 농업환경보전 및 토양종합관리에 필수적인 토양의 질에 대한 생물학적 평가방법을 연구한 결과 토양환경변동과 건전성 평가에 필수적인 지표미생물과 토양의 미생물 보유량을 검정하는 새로운 방법을 개발하였다.

  산업화 과정에 날로 심각해 가는 토양환경 오염으로 토양환경보전과 환경농업의 중요성이 대두되는 시점에서 지금까지 토양환경을 평가하는 방법이 토양의 배수정도 등 물리적 특성과 토양의 무기물, 염류농도 등 화학적 특성을 평가하여 왔으나 생물학적 특성은 고려되지 못해 왔다.

  따라서 토양내 미생물의 분포나 유용미생물의 효율적 이용을 위한 생물학적 접근에 의한 토양환경변동 등과 평가방법의 개발은 토양환경보전을 위한 종합적 관리측면에서 높이 평가되고 있다.

  이번에 발견된 토양환경변화 지표 미생물인 고온성 세균은 토양내 유기물을 분해하며 토양내 세균의 밀도를 보고 토양내 유기물 시용 내력을 추적할 수 있어 과거 화학적 방법에 의한 유기물 함량 측정보다 진일보한 방법이다.

  아울러 토양내 염류농도에 민감한 반응을 보이는 형광성 세균은 토양내 염류 농도가 높아지면 밀도가 감소하여 토양내 환경 변동상 추적에 적합한 미생물로 토양희석액을 배지에 접종 배양시킨 뒤 자외선을 조사하면 형광물질을 나타내 다른 균과 쉽게 구별할 수 있다.

 

 

 

고온성 세균 검정에 의한 유기물 시용내력 추정

  작물재배에 매우 중요한 물질인 유기물은 미생물에 의해 지속적으로 분해되고 있어 기존의 시료 채취 당시의 유기물 함량만을 알 수 있을 뿐 시용내력 및 시용량을 측정할 수 없다.

  그러나 이번에 발견된 생물학적인 측정방법은 이러한 문제점을 상당부분 보완해 주고 있으며 이 방법에 적용되는 고온성 Bacillus속은 일반 미생물과는 달리 상온에서는 포자를 형성하여 휴면 상태로 있다가 유기물이 부숙할 때와 같이 고온이 되면 증식하기 시작하여 65℃에 이를 때 가장 왕성하게 생육하는 미생물이다.

  이와 같은 특성 때문에 고온성 Bacillus속은 상온의 자연 토양에서는 증식하지 않고 유기물이 토양에서 부숙하거나 퇴비와 같이 인공적으로 조제된 유기물이 토양에 시용될 때만 토양내 밀도가 증가하게 된다.

  즉 토양의 유기물 시용유무 혹은 시용량등에 의해서만 이들 균의 밀도가 변하게 되므로 영농에 의해 변해온 토양의 유기물 시용 내력을 추적할 수 있다. 

  이 균은 간단한 조성의 배지를 사용하여 8시간 이내에 눈으로 확인할 수 있는 크기의 콜로니를 형성하기 때문에 빠른 시간안에 쉽게 검정할 수 있는 특성을 가지고 있다.

 

 

형광성 Pseudomonas속에 의한 토양의 생물적 변화예측

  형광성 슈도모나스속은 작물생육을 촉진하는 효과가 있을 뿐만 아니라 토양화학성 특히 염류농도에 생육이 민감하게 반응하여 염류농도가 높아지면 이 균의 밀도가 감소하게 되어, 시설재배지와 같이 집약농업이 실시되고 있는 토양의 단기간 변동상 추적에 적합한 지표미생물이다.

  wpe2A src 토양희석액을 간단한 조성의 배지에 접종하여 배양시킨 후 자외
선을 조사하면 형광성 Pseudomonas속 세균이 분비하는 물질이
형광을 나타내게 되어 다른 균과 쉽게 구별할 수 있다.

토양미생물체량의 측정에 의한 토양의 미생물 보유량 평가

  미생물체량은 토양내에 서식하는 미생물의 각 개체의 세포 크기
및 밀도를 보정해주기도 하지만 무기영양원 보다는 퇴비와 같은
유기물이 시용된 토양에서 미생물체량이 현저히 증가함을 보여
준다.
  이와 같은 미생물체량은 시용자재의 특성에 따른 토양의 생물적
변화를 판단할 수 있는 중요한 요인이 되고 있어 앞에서 설명한
지표 미생물 검정결과와 함께 종합적으로 해석하여 토양환경의
생물학적 건전성을 평가할 수 있다.




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