원료가 다양할수록 토양미생물에 좋은 영향을 미치는 퇴비

흙살림이 권하는 친환경 퇴비 액비만들기 ① - 흙을 살리는 퇴비만들기

이번호부터 2회에 걸쳐 그동안 흙살림 친환경농업 교육과정을 통하여 교육에 참가했었던 많은 친환경농가들이 교육 이후에도 가장 많은 문의와 상담을 해 왔던 “흙을 살리는 퇴비와 액비만들기”에 관하여 주영직 흙살림 연구팀장 정리를 하였다. 이번호에서는 첫 번째로 흙을 살리는 퇴비만들기에 대해 싣고 다음달에는 흙을 살리는 액비만들기에 대해 정리하여 연재한다. 친환경농업 현장에서 많은 활용을 기대한다. <편집자 주>

가. 축분 퇴비

퇴비는 원료가 다양할수록 토양 미생물에 좋은 영향을 미치며, 원료에 따라 영양성분에 차이가 있다. 주로 많이 사용하는 퇴비로는 계분, 돈분, 우분 등이 있는데, 이러한 축분에는 아래 표 1에서 보는 바와 같이 수분함량이 매우 높아 야적을 하여 방치할 경우 침출수와 악취를 수반할 수 있다. 따라서 축분을 원료로 퇴비를 만들고자 할 경우에는 왕겨나, 버섯박 등을 혼합하여 수분함량을 낮추고, 두 종류 이상의 원료를 골고루 혼합하여 발효시켜 사용하는 것이 좋다.

우분은 질소 함량이 0.4% 정도 이며, 계분은 질소 함량이 1.7% 정도로 사용량이 많을수록 양분적 가치는 높다고 볼 수 있다. 그러나 이러한 축분을 다량으로 매년 사용할 경우 인산이 과다해 질 수 있으므로 축분 퇴비원료는 종류별 2~3년 주기로 바꾸어 사용하는 것이 바람직하다. 실제로 축분을 매년 다량으로 사용하는 농가의 경우 노지임에도 불구하고 토양의 인산함량이 800~1,000ppm을 나타나는 경우도 있다. 따라서 유효인산 함량이 높은 토양에 기비로 인산질 비료 투입을 가급적 피해야 한다. 아울러 토양의 인산을 활성화 시킬 수 있는 인산가용화 미생물을 퇴비에 첨가하여 발효시키고, 이를 토양에 투입함으로써 축적된 인산을 작물이 최대한 이용할 수 있도록 해야 한다.

<표 1> 축종별 퇴비 사용량에 따른 양분 투입량

나. 축분을 이용한 퇴비 만들기와 활용

퇴비는 계분과 우분 그리고 톱밥을 주원료로 하여 발효시킨다. 원료들의 혼합비율은 톱밥: 계분: 우분이 2: 1: 1의 비율로 혼합하여 발효시키는 것이 수분 조절에 용이하며, 이때 톱밥은 버섯을 재배한 후 얻어진 톱밥을 쓴다. 버섯박(톱밥)의 경우 버섯을 재배하기위해 발효과정을 거치기 때문에 퇴비발효기간을 단축시킨다. 퇴비 원료는 수시로 확보하고, 비닐 등으로 덮어두고, 수확이 완료되는 시점부터 1월까지 본격적인 발효과정에 들어간다.

여름철에는 비에 의한 수분과다와 침출수가 발생할 수 있어 이시기에는 비닐을 덮어 두어 파리나 기타 위생해충의 서식을 막아야 하기 때문에 환경차원에서도 겨울철 발효를 권장한다. 단지 겨울철 퇴비 발효의 단점은 수분을 인위적으로 공급해야하는 불편한 점이 있다는 것이지만, 그 외에는 발효에 영향을 주는 요인은 크게 없다. 물론 겨울철 보다 여름에 미생물들의 활동이 활발하여 보다 발효 가간이 짧아질 수는 있다. 그러나 퇴비의 야적 높이를 1.2~1.5 높이로 하여 발효 시킨다면 퇴비 내부 온도가 70℃ 이상 올라가기 때문에 겨울철 퇴비 발효에 큰 문제가 없게 된다.

원활한 발효를 위해서는 수분과 산소 공급이 주요 요인으로 작용한다. 따라서 수분함량은 30~40% 정도로 조절하는데, 보통의 경우 발효 전 혼합 퇴비를 꼭 쥐었을 때 물이 배어 나오지 않고 눅눅한 상태이면 된다. 산소 공급을 위해서는 로더를 이용하여 뒤집기를 실시하는데, 발효 기간 동안 5회 이상 실시하면 충분하다. 퇴비의 발효가 종료되면 더 이상 발효열이 발생하지 않기 때문에 퇴비 더미 속에 손을 넣어 보거나, 온도계로 온도계를 꽂아봄으로써 발효 종료 시점을 파악할 수 있다.

화학비료를 사용하지 않고 토양 시비관리를 할 경우 퇴비 사용량을 늘려야 하며, 10a당 3톤 이상으로 해야 한다. 물론 상황에 따라 액비(생선액비, 부산물 액비 등)를 제조하여 일시적으로 수세가 약화되었을 경우 사용해야 하며, 경우에 따라서 관주를 해 주어 나무의 세력을 유지하는 것도 좋다.

강우량이 적고 가뭄이 심할 경우에는 퇴비를 이용한 시비관리 재배지나 일반 재배지의 배 크기나 당도는 차이가 나지 않는다. 그러나 장기간에 걸쳐 비가 올 경우에 퇴비를 이용한 시비관리 재배지는 토양 내 유기물 함량과 부식함량이 높아서 양분 유실이 적어지기 때문에 과의 당도나 크기에 큰 문제가 생기지 않는다.

다. 부산물 퇴비

축분을 활용하지 않을 경우에는 대체로 부산물인 쌀겨나 깻묵, 버섯박(버섯을 재배한 톱밥), 한약찌꺼기, 우드칩 등이 퇴비의 주원료 사용될 수 있다. 버섯박의 경우 영양 성분은 다른 부산물에 비해 적지만, 방선균 밀도는 약 토양 1g 당 천만마리 정도로 높은 수준이다. 버섯박은 영양적인 면뿐 아니라 토양의 공극율을 높여 통기성을 좋게 하고 부식함량을 높이는 등 여러 가지로 토양개량에 중요한 원료가 된다. 다만 토양에 적용할 경우 최소 3개월 이상의 발효과정을 반드시 거쳐야 한다. 발효과정을 거치지 않고 토양에 살포 후 작물을 심을 경우 작물이 뿌리를 제대로 내리지 못하고 고사되기도 하고 다량의 야생버섯이 발생하는 등 토양 내에서 발효가 진행되면서 오히려 작물 생육에 악영향을 미치기도 한다.

한약찌꺼기의 경우 버섯박과 마찬가지로 양분적 가치는 적지만 수세를 강화시켜 주고, 영양생장을 촉진시키는 역할을 하기 때문에 퇴비원료로 손색이 없을 뿐만 아니라 거친 섬유질을 많이 함유하고 있으므로 유용한 곰팡이나 방선균의 밀도를 높일 수 있는 좋은 원료가 된다. 다만 생육 중반기에 추비로 사용할 경우 과번무 될 수도 있으므로 기비로 사용하는 것이 좋다.

<표 2> 부산물별 퇴비 사용량에 따른 양분 투입량

라. 부산물을 이용한 퇴비 만들기와 활용

퇴비 원료 가운데 쌀겨는 비교적 구매가 용이한 편이며, 활용가치가 높은 부산물로써 농가에서 비교적 많은 양으로 퇴비를 만들 수 있는 원료이다. 질소, 인산, 칼륨의 함량은 대체로 낮은 편이지만 깻묵이나 어분, 버섯박 등과 혼합하여 발효시킬 경우 양질의 퇴비를 만들 수 있다. 기본적으로 퇴비를 만들기 위해 부산물을 활용할 경우 각각의 비료 성분함량을 파악하는 것이 중요하다.

표 2에서 보는 바와 같이 사용하고자 하는 원료의 비료성분을 알고 있다면 작물별 소요되는 질소, 인산, 칼륨의 함량에 준하여 퇴비를 설계할 수 있다. 따라서 원하는 함량의 비료량을 설정하고, 이에 맞게 원료의 배합비를 조절한다면 화학적으로 만들어진 복합비료에 준하는 퇴비를 제조할 수 있게 된다. 여기에서는 발효를 위한 기본적인 원료량과 발효 방법에 대해 소개하고자 한다.

쌀겨 퇴비를 발효하는데 있어서 가장 중요한 요소는 적당한 수분함량이다. 쌀겨 발효에 있어 적정 수분함량은 30~40% 정도 이다. 쌀겨의 경우 보관 상태나 계절에 따라 약간의 수분함량 변화가 있기는 하지만 대개 12~14%의 수분을 함유한다. 이러한 상태에서는 곰팡이나 세균이 활동하기에 부적당하기 때문에 발효를 위해서는 수분을 보충해 줄 필요가 있다. 따라서 쌀겨 1톤에 대해 물이 약 200리터를 혼합해야 한다.

또한 퇴비발효 초기에는 미생물들이 쉽게 이용할 수 있는 당(탄소원)이 필요한데, 이러한 당 성분을 충족시켜 줄 수 있는 자재가 바로 당밀이다. 당밀은 당함량이 약 50%이므로 발효초기에 미생물의 먹이로써 적당한 재료가 된다. 당밀은 쌀겨 1톤에 대해 10kg이 소요되는데, 점성이 높아 쌀겨에 바로 혼합할 경우 균일하게 혼합되기가 어렵다. 따라서 물 200리터에 미리 당밀을 녹여 쌀겨에 살포함으로써 균일성을 확보해야 한다.

쌀겨 퇴비를 만들 경우 목적하는 미생물을 투입하여 확대 배양을 할 수 있다. 예를 들어 인산이 문제가 되거나 필요 이상으로 존재하는 토양의 경우 인산가용화 미생물을 혼합하여 배양하고, 이를 토양에 투입함으로써 인산염 축적을 억제하고 작물이 토양의 인산을 최대한 활용하도록 유도해야 한다. 그 외에도 효모, 아스퍼질러스, 바실러스 등도 쌀겨 퇴비를 통해 확대 배양이 가능하며, 기타 다양한 미생물을 첨가함으로써 퇴비로써의 기능을 한층 더 보강할 수 있다.

원료 혼합 후 발효 잘 시키기 위해서는 비를 피할 수 있는 곳에서 고르게 혼합하여 쌓아두는데, 발효더미의 높이가 2미터를 넘지 않도록 하는 것이 좋다. 발효열이 발생하기 시작하여 1~2주일 정도 지나면 퇴비 내부 온도가 60~70℃까지 상승하게 되는데 이때 뒤집기를 실시하며, 최소 2주일에 1회 정도 실시하는 것이 좋다. 발효 기간은 3개월이 적당하며, 발효 중간에 수분이 너무 적을 경우 약간의 물을 살포하고 뒤집기를 실시해야 한다.

발효가 완료되면 더 이상의 온도 상승은 일어나지 않으며, 퇴비의 색깔은 짙은 암갈색으로 변화된다. 첨가되는 원료에 따라 검은색 계통으로 변화하기도 한다. 장기간 보관할 경우에는 그늘에서 펼쳐 건조시킨 후 자루에 담아 보관하거나, 빗물이나 기타 수분이 들어가지 않도록 주의해야 한다. 이렇게 만들어진 쌀겨 퇴비는 비료 성분이 질소 3%, 인산 2%, 가리 1%, 미생물 1그램당 천만마리 내외의 복합 비료가 된다.

다비성 작물은 보통 평당 3kg 이상을 밑거름으로 사용하고, 일반작물은 평당 2kg를 사용한다. 여러 가지 유기물, 퇴비 등과 섞어서 사용할 수 있다.

정식하기 7일 이전에 사용하여 토양에서 안정화 시켜야하며, 추비로 사용할 경우에는 작물의 잎이나 뿌리에 직접 닿지 않게 사용해야 한다. 평당 5kg 이상 다량으로 사용하면 가스가 발생 될 수 있으므로, 토양에 혼합하여 안정화 기간을 충분히 두고 정식해야 한다. 쌀겨퇴비의 양분 지속기간이 2개월 정도이므로, 작기가 긴 작물은 별도의 추비대책을 세워야 한다.

<정리 : 주영직(흙사림 연구팀장)>