건강한 토양, 살아있는 생명 활동, Living Soil, Healthy Soil

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토양에 대해 공부하고자 메모, 정리, 생각들을 기록

토양 생태계 탄소 관련 정보

* 자연 생태계 유지 및 자연과 조화로운 삶의 관계를 유지 
* 화학 농법의 농사법의 위험한 부분을 이해하고, 자연의 시선으로 생명의 순환을 이해하기 위해
* 단일 작물의 위험성을 깨닫고, 다양성의 중요성을 이해하고 흡수하기 위해
* 건강한 음식을 먹기 위해서는, 토양을 보호하고, 자연의 수 많은 곤충,균,식물,동물,  
  미생물과의 관계 이해가 필수적이기 때문
* 토양이 많은 양의 탄소를 흡수하는 과정으로 인해, 대기의 온실가스양이 줄기 때문
* 뿌리는 대로 거두기 때문 (농약을 뿌리면, 농약을 먹는것이고, 건강한 토양을 가꾸면, 건강한  
  식물 작물을 거둘 수 있다)
* 해충, 균, 벌레 등을 유해한 것으로 보고 무조건 박멸을 멈춰야 하기 때문
* 해충은 유충을 통해 해결이 자연스럽게 되도록, 그들의 순환 과정을 존중하면 됨
* 상생과 공존을 바탕으로 문제해결을 해야함
* 현재 바다는 과거 산업시대 시절보다 약 30% 이상 산성화가 진행되었다
* 바다가 산성화가 되면, 물 속의 미세한 식물성 플랑크톤이 생존하지 못하게 된다
  이에 따라 바다 생태계의 주요 먹이사슬이 끊어지게 된다
  더 큰 문제는 식물성 플랑크톤이 우리 대기에 산소를 공급하는
  역할도 하고 있었다는 사실이다
* 물과 탄소는 서로 연관이 깊다. 
  토양이 물을 흡수하면 탄소도 같이 흡수된다.
  반대로 토양이 물을 흡수하지 못하면 탄소도 흡수되지 않는다.
* 소똥을 거름으로 사용하면 탄소 저장에 많은 도움이 된다.
  놀라운 부분은 소똥의 메탄 물질이 나오지 않게 되는데 
  이는 건강한 토양속에 사는 메탄산화 박테리아가 소똥으로 부터
  메탄을 분해하기 때문이라고 한다
* 도시의 음식물 쓰레기를 활용한 비료의 양보다
  소가 만들어 내는 변의 양이 비료의 양적 관점으로 볼 때
  상대적으로 효율이 훨씬 높다
* 사람이 만들어내는 비료와, 소똥 거름의 두가지 큰 차이점은
  사람이 만든 비료는 유독 화학 물질을 배출 하는 반면
  소똥은 위에 언급한 대로 땅속의 박테리아가 메탄을 없애주는 효과로 인해 유독 물질이 생기지 않는다.
  또 하나는 소똥은 땅에 넓게 펴 바르지 않아도
  자체의 효능으로 인해 땅이 충분히 비옥해 지는 장점이 있다
* 유기질 비료(organic fertilizer) : 비료성분이 유기화합물의 형태로 함유되어 있는 것. 
  반대말은 무기질비료이며, 토양에 존재하는 유기물질을 의미한다. 
  종류에는 요소, 퇴구비, 녹비 등이 있다.
* 부산물(byproduct) : 주산물의 생산 과정에서 더불어 생기는 물건.
* 섬유질(fibrous) : 섬유가 많은 조직

탄소 와 질소, 식물과 박테리아 균류 또는 곰팡이류의 관계

* 토양 아래에서 일어나는 일들중, 대단히 흥미로운 사실은 
  대기의 78%가 질소로 되어 있지만, 식물은 질소를 바로 흡수 하지 못한다  (Ex. 콩과 식물 - legume) 
  하지만, 이 legume(콩과 식물) 은 특정한 박테리아(rhizobium bacterium - 라이조븀 박테리아)를 뿌리로 유도해서 물물 교환를 시도한다
* 이 물물 교환으로 사용되는 성분은 탄소 와 질소다
* 일반적으로, 식물은 광합성을 통해 생산한 탄소를 박테리아나 
  균류 또는 곰팡이류(fungus) 에게 제공하고
* 박테리아나 균류 또는 곰팡이류는 대기의 질소를 흡수해서,
  식물이 사용할수 있는 형태의 질소로 변환하고
* 이를 식물에게 제공하여 서로 교환한다
* 식물들은 광합성을 통해 생산한 탄소를 일종의 
  화폐 처럼 사용하여, 다른 박테리아나 균들에게서 물건이나 서비스를 조달 받는것으로 볼 수 있다
* 질소비료를 식물에게 뿌리더라도, 실제로 식물이 흡수하는 양은
  약 50퍼센트 밖에 되지 않는다
* 인의 경우 30프로 밖에 되지 않는다
* 이렇게 효율이 낮은 이유는 뿌리는 질소와 인을 바로 흡수하지
  못하기 때문이다
* 토양에 존재하는 mycorrhyzal fungus 가 질소나 인등의
  영양분을 뿌리가 흡수가능한 형태로 변환해주는데 이를 뿌리가 흡수하여 성장 하는게 원래의 생태계 구조였던 것 이다
* 미생물은 대기중의 산소를 흡수하는 능력뿐만 아니라, 
  물을 보관하는 시설 또한 생산하여 토양속 수분률을 높여준다
* 토양속에서 매우 중요한 균으로 생각되는 균은
  mycorrhizal fungi 라는 균근균으로
  식물뿌리에 침잎한 후 식물의 과합성산물을 받아 생활하고
  반대로 뿌리에 직접 닿지 않는 영양분을 공급해주는
  영양소 택배 직원 같은 녀석이다.
  기주식물과 함께 균근을 형성하는 사상균의 일종
  • 맨 위의 유투브 클립을 통해, 현재 얼마나 심각한 일들이 과거에 일어났는지 깨달을 수 있고
  • 아래의 유투브 컨텐츠를 통해 어떠한 노력들을 해왔는지도 알 수 있다
  • 나는 넷플릭스를 통해 Kiss The Ground 풀 영상을 보았고, 현재 e-book으로 보고 있다
  • E-book 에서 Kiss The Ground 풀 영상보다 더 방대한 사실들과 자료를 접할수 있어서 너무 감사하다

피복작물이란?

* 피복작물이란 - 토양 침식을 방지하거나 토양을 개선하기 위하여
  토양의 전면을 덮어 재배하는 목초류.
* 5월 ~ 9월 까지 옥수수를 대량생산하고, 그 이후에 
  10월 부터 4월 까지 피복 식물을 심어서
* 토양의 탄소(Carbon) 을 흡수하여 토양의 생명 순환에 
  도움을 주는 활동을 이어간다
* 피복작물을 심는것은 토양에 도움이 되는데, 
  토양을 보호 해주면, 토양은 우리가 먹는 음식을 보호해준다고 생각하는 이들도 있다
* daikon radish(다이콘 무:일본 요리에서 자주 사용하는 
  길고 달콤한 맛의 무) 
  이 다이콘 무의 뿌리는 단단한 반층도 뚫고 들어간다고 한다.
* 토양에서 중요한 부분은, 뿌리가 넓고 길게 잘 자라야 하는데,
  땅이 단단하면 영양분이 충분해도 뿌리가 더 성장하지 못하는 멈추는 경우가 있음.
* 이런 관점에서 보면, 다이콘 무는 토양의 드릴기계 역활을 해서,  
  다른 작물을 위에 심었을때, 뿌리가 잘 자라도록 도와주고 물도 더 잘 스며들게 한다
* 라이그라스류 ryegrass 화본과 목초로서 반추가축의 
  조사료용으로 많이 재배, 널리 이용되고 있는 것으로써 이탈리안 라이그라스(italian ryegrass),  
  페레니얼 라이그라스(perennial ryegrass)가 있으며  
  이밖에도 커먼 라이그라스(common rygrass) 등이 있음
* 트리티케일(triticale) - 빵밀과 호밀의 속간잡종에 의해
  육성한 이질배수체이다. 약과 먹거리로 쓰이는 우리나라 자원식물  
  밀과 호밀의 교배종. 잡곡 빵 따위에 쓴다(6월 정도에 수확)
  이 트리티케일과 같은 피복작물들과 함께 해바라기도 같이 심고 
  다양한 피복식물을 함께 심으면 더욱 토양에 도움이 된다고 함
* 동부(cowpea) 동부는 건조하고 강우량이 많지 않은 지역에서는
  물론 모래 토양에서도 잘 자라나 고온을 요하므로 따뜻한 지방에 알맞은 작물이며 서리에 약하다.  
  그러나 한국에서는 여름의 고온시기를 이용하여 재배가 가능하다.  
  식물은 전체적으로 털이 없으며 줄기는 덩굴성이나 반덩굴성, 또는 직립성을 띠는데,  
  덩굴성의 경우 1~2m인 반면 직립형은 0.5~0.7m 높이이다
* 아마(flax) 아마과의 1년생 재배 풀로 유럽이 원산지다.  
  껍질로 실을 짜는데 이것이 플랙스(flax)이고 복지로 짠 것을 리넨이라고 한다.  
  섬유 길이는 20~100cm 정도이고 긴 섬유를 방적한 것을 1아사(一亞絲)라고 하며,  
  방적의 예비공정에서 생기는 짧은 섬유를 방적한 실을 2아사(二亞絲)라고 한다
  아마는 특히 균근균 이라는 매우 토양 생태계에 중요한 균의 증식을 도와주는
  역할을 한다. mycorrhizal fungi 
* 호박(squash)
* 매리언베리(marionberry) 블랙베리에 해당하는 샤할렘과    
  올라리베리의 교배종으로 미국 오리건 주에서 만들어졌으며 요거트, 잼, 케이크, 파이, 주스 등의 재료로 쓰인다
  교배종이라 GMO 라고 생각하지는 않고 있음
  이 피복식물은 제거를 하지 않고 계속 기른다고 함
* 수수(Sorghum) : 수확은 붉은찰수수의 종실이 생리적 
  성숙기에 도달하였을 때 종피색이 붉게 변하고 씨눈 뒷면에 검은 층의 둥근점이 나타나며 수분 함량도 18∼20%로 낮아진다. 이때가 수확 적기이다.
* 금강아지풀(pearl millet) : 
* 녹두(Mung Bean) : 주성분은 전분(53%)이며 단백질의 함량이 25〜26%에 이르러 영양가가 높다. 
  곡물의 전분을 녹말이라고 하는데, 이는 전분 중에서 대표적인 것이 녹두라는 사실에서 비롯되었다고 한다. 
  청포(녹두묵) · 빈대떡 · 떡고물 · 녹두차 · 녹두죽 · 숙주나물 등으로 먹는다. 
  민간에서는 피부병을 치료하는 데 쓰며 해열 · 해독작용을 한다
* 동부 (Cowpea) : 동부는 팥과 비슷하나 종자가 약간 길고
  종자의 눈도 길어서 구별된다. 
  신장을 보호하고 위장을 튼튼히 하며 혈액순환을 촉진시킨다. 
  또한 당뇨병 · 구토 · 설사 등에도 효력이 있다  
* 헤어리베치(hairy vetch): 내한성이 강해서 
  winter vetch 라고도 불린다.
  목초 또는 녹비식물로 심는다.
* 근류균 (rizobia) : 콩과식물에 기생하는 박테리아
  뿌리의 조직을 군데군데 크고 뚱뚱하게 만드는 박테리아
  공중질소 고정하여 기생식물과 공생한다
  이 질소는 식물도 쓰긴하지만, 대부분 식물이 꽃을 피울때 많이 사용한다
* 질소 사용법 : 위의 내용을 잘 생각해보면, 
  콩과식물들을 심어서 어느정도 자라면
  꽃을 피우려 할것이다. 그러면 식물이 스스로 흡수한 질소를 어느정도 사용하게 된다
  자연 생태계는 가축이 이런 풀들을 뜯어먹고 생존을 하게 되며, 
  이 과정을 통해서
  토양에는 질소가 잔류하게 되고, 이로 인해 토양이 점점 더 비옥해 지면서 생태계 환경이 유지가 잘 되는 것이다. 
  말그대로 님의 재산이 늘 조금 여유가 있어서, 
  새로운 아이가 태어나든
  누군가가 이사오든 적대적이지 않고 영양분을 나눠줄수 있는 상태로 유지된다고 나는 생각한다.
* 가축의 중요성 : 가축은 자연의 생태계 유지에서 매우 중요한
  부분을 담당하고 있는데,
  풀을 뜯어먹는 초식동물이 기본적으로 풀을 뜯으면서 해당 풀의 뿌리도 살짝 들어올리고
  풀이 꽃을 피우기 전에 turn in (풀을 벤다고 생각하면 된다) 하여 토양의 영양분으로 사용될 수 있도록 해준다. 
  더 나아가서 초식동물의 똥은 상당한 영양분을 토양에게 남긴다
  자연의 가축에게는 육식동물이 있었다. 육식동물은 초식동물 무리의 이동을 유발하고
  이로 인해, 풀을 먹었던 장소의 풀을 다 먹지 못하게 됨으로써, 자연스럽게 풀이
  토양을 덮어주고, 영양분이 땅속이 스며들어 번식의 시간을 벌어주게 되는 것이다
  이런 원리를 잘만 활용하면, 우리 인간은 가축과 피복작물을 활용하여
  엄청나게 많은 온실가스를 땅속에 저장하여 
  지구 온난화를 해결 할 수 있다.
  단순히 배출하는 양을 감당할 정도로 흡수하는게 아닌, 
  원래의 자연으로 되돌릴수
  있을 정도로 많은 온실가스(탄소)를 땅이 흡수하여 저장하고 근류균과 상생하는 과정의 
  물물교환 수단으로 사용하여 소모하고 땅속에 저장하게 된다.
  • 피복작물의 종류와 토양 내부에서 일어나는 일들에 대한 간단한 설명
    그리고 어느시기에 피복작물을 갈아엎는게 적당한지 까지 보여주는 간단하지만
    중요한 내용이 응축되어 있는 유투브 클립

Mulch 멀치

* 포장토양의 표면을 여러 가지 재료로 피복(被覆)하는 것을 
  멀치(mulch, 피복)라고 한다.  
  부고(敷藁, straw mulch)를 위시해서 
  토양의 표면에 고간류(藁桿類), 퇴구비, 건초 등을  
  피복해서 주로 토양수분의 증발억제(蒸發抑制)를 꾀하는 것을 멀칭(mulching)이라고 하며,  
  포장의 표토를 곱게 중경한 토양층을 
  토양멀치(soil mulch)라고 한다.

진딧물과 기생벌의 관계

* 보통 고추, 호박, 오이, 가지, 보리, 호밀, 옥수수의 작물은 
  진딧물로 인한 피해가 발생할 수 있는데, 메밀(buckwheat)을 심어서 봄에
  기생벌(parasitic wasp)을 활성화 시켜 기생벌이 진딧물(aphid)에 
  기생(Fitz)하게 하여 작물의 피해를 줄이는 방법
* 기생벌은 진딧물에 기생하여 5월 이후 날씨 기준, 
  2주 정도 후에 진딧물 몸에서 탈출하게 된다
* 탈출한 기생벌은 다른 진딧물에 기생하기 위해, 
  진딧물을 찾아다님으로써 진딧물이 사라지게 된다
* 참고로 기생벌은 매우 작아서 눈으로 잘 보이지 않는다고 한다  
* 이제 가장 의식의 전환이 필요한 부분이 이부분인데, 
  기생벌을 활성화 하기 위해서는, 역으로 진딧물이 활성화 되도록 해야 한다는 것이다
* 보리, 호밀, 옥수수 등을 심어 놓으면, 
  진딧물이 번식하게 되는데,  
  이렇게 진딧물이 번식된 상태에서, 메밀이 근처에 있게 되면,
  메밀의 꽃은 기생벌과 같은 유익한 곤충을 불러들이는 효과가 있어
  자연의 순환으로 기생벌이 찾아들게 되고,  
  기생벌이 번식하게 되서 진딧물이 사라진다
* 진딧물 피해없이 작물을 심기위해서는 기생벌이 활동하는 환경을 유지하여,  
  심고 있는 작물에 생기는 진딧물에 기생벌이 기생하도록 유지하는 비결이 관건이라 할 수 있겠다
* 브라시카 작물(양배추, 브로컬리, 순무등 brassica crop)을 
  심을때 진딧물 피해가 발생 할 수 있다  
* 다른 이야기 이지만, 에메랄드 바퀴벌레 기생벌은 바퀴벌레의 뇌에
  침을 찔러 마비 시키고 몸안에 알을 낳는다
* 나중에 볼 책으로 "해충방제와 천적들, 나도 이제 벌레박사" 를 읽어볼 생각이다.

기생벌

천적관계

* 모기유충(애벌레) : 잔물땡댕이 유충 900 마리 이상의 모기 유충을 먹음
* 진딧물 : 기생벌이 천적 (메밀을 심으면 기생벌이 활성화)

천연비료

* 바나나 껍질을 잘 말려서 갈으면 칼륨, 마그네슘, 인산
* 계란 껍질을 곱게 갈아서 사용하면 칼슘 및 소량(질소,인산,칼륨)

공생관계

* 피복작물을 심어 소가 먹을 풀을 생산하고
  소는 풀을 먹고 땅에 영양분을 주고
  소가 풀을 뜯고 간 자리에 생기는 곤충들을
  닭을(특히 산란용닭) 풀어 먹이로 주고
  닭을 통해 곤충의 번식과 소독의 효과를 보면서
  땅을 이롭게 하고 병해충을 예방하고
  건강한 땅위에서 좋은 작물을 수확 할 수 있게 된다
* 닭은 일반적으로 빛이 따듯할때 알을 낳는데
  겨울이 되면 거의 낳지 않는다.
  이는 자연 순환의 일부로서 겨울에도
  산란을 위해 온도를 조절하는것은 좋지 않다
  일년 내내 산란을 하는 닭은 
  1년에서 1년반 정도의 수명을 가지는 반면
  자연의 순환대로 알을 낳는 닭은 7~8년 동안 알을
  낳고 현재도 산란중 이라고 한다.
  와이프가 매년 아이만 낳는다고 생각해 보라
  슬픈일이 아닐수 없다

옥수수 와 질소, 인

* 옥수수는 많은 질소를 필요로 한다고 한다.
* 이럴때 사용하는 방법으로 austrian pea 를 심는데,  
  austrian pea 가 질소를 땅속에 보관해주는 기능이 있다고 한다
  이렇게 저장된 질소에 옥수수를 심으면, 옥수수에 필요한 질소가 충분히 공급되고  
  토양도 건강한 상태를 유지 할 수 있어서 좋다고 함
* cereal rye(곡물 호밀) 또한 질소를 흡수하고 저장하는 기능을 하고 있다고 한다 
  (겨울에 심을 수 있음)
* 질소비료를 식물에게 뿌리더라도, 실제로 식물이 흡수하는 양은
  약 50퍼센트 밖에 되지 않는다
* 인의 경우 30프로 밖에 되지 않는다
* 이렇게 효율이 낮은 이유는 뿌리는 질소와 인을 바로 흡수하지
  못하기 때문이다
* 토양에 존재하는 mycorrhyzal fungus 가 질소나 인등의 영양분을
  뿌리가 흡수가능한 형태로 변환해 주기 때문이다

관목의 특징

관목

* 관목은 다른 나무들의 침입에 대부분 강하게 저항한다.
* 철도와 같은 곳의 길에 제초제를 뿌리는 대신 관목을 심어서 
  나무가 자라는 것을 방지하는데에 활용 할 수 있다.
* 목초가 자란 초원에는 나무 씨앗이 날아올 경우, 뿌리를 내리기 비교적 쉬운 반면, 
  관목이 있는 경우에는 그 부근에는 자리를 못잡는 특징이 있는것 같다.
* 중간 크기 이하의 나무를 관목이라고 한다. 관목은 다 커도 5-6 m 이상으로 자라지 않는다. 
  숲에서는 키 큰 나무 밑에서 자라며, 바위 사이나 산 능선에서 주로 자란다. 
  관목은 가지를 많이 치는 특징이 있으며, 덤불성이기도 하다. 
  겨울에는 대부분의 지상 부위가 죽고 줄기 아래 부분만 월동을 하는 식물을 아관목(subshrub)이라고 한다.

관목의 종류

* 진달래, 개나리, 장미, 반송, 무궁화 등은 정원이나 공원에 흔히 심는 관목이다. 
* 철쭉, 쥐똥나무, 생강나무, 고추나무, 개옷나무, 노린재나무 등은 숲에서 사는 관목으로, 
  큰 나무의 그늘에서도 비교적 잘 자란다. 
* 백리향, 로즈메리, 층꽃나무 등 초본식물(herb) 크기 밖에 안자라는 작은 관목도 있는데, 
  초본식물은 겨울에 대부분의 지상 부위가 죽지만, 관목은 겨울을 나는 줄기가 있다.

선충류

* 기생충의 대부분이 이에 속하며 동물이나 식물에 기생하는 것과 
  민물·바다·육상·온천 등에서 자유생활하는 것이 있다. 
  동물에 기생하는 것은 모두 내부기생성으로, 소화기·근육·혈액 등에 기생한다. 
  식물에 기생하는 종류는 주로 토양 속에 살면서 뿌리에 해를 끼치는 것이 대부분이나 
  국화잎선충처럼 잎에 기생하는 것도 있다.
* 몸은 가늘고 양끝이 뾰족한 줄 모양 또는 원통 모양이며, 전체적으로 좌우 대칭을 이룬다. 

장미나무, 매리골드(marigold) 그리고 선충류

* 장미나무 토양에 생긴 선충류로 인해 장비가 번성하지 못하는 사례가 발생.
* 장미꽃밭에 매리골드(마리골드,메리골드 라고도 함)를 중간중간 심어 이를 해결.
* 매리골드 뿌리에서는 토양 속의 선충류를 죽이는 물질이 분비되기 때문.

매리골드 매리골드

한해살이 풀

* 1년 이내에 발아, 개화, 결실한 후 고사에 이르는 생활환을 가지는데, 
  겨울이나 건조기와 같은 어려운 기간에 종자 등의 형태로 지내는 식물을 말한다. 
* 봄에 발아하여 겨울은 종자 등의 형태인 것을 여름형 한해살이풀, 
  겨울에 발아하여 월동하는 형태를 겨울형 한해살이풀로 구분하기도 한다. 
* 이듬 해에는 식물이 자라던 그 자리에서 싹이 트지 않으므로 재배시에는 
  반드시 채종, 식재해야 하는데, 발아한 당년에 꽃을 볼 수 있는 이점이 있다. 
* 고마리, 닭의장풀, 여뀌 등이 이에 속한다.

발아

* 발아는 보통 종자(씨앗) 속에 들어있는 식물이 성장을 시작하는 시점을 뜻하며, 
  속씨식물이나 겉씨식물의 종자로부터 유묘(seedling)가 자라나오는 것이다. 
* 일반적으로 발아를 통해 식물의 유묘가 형성되며, 
  종자의 대사기작을 재활성화하여 어린뿌리(radicle)와 어린싹(plumule)이 출현한다. 
* 발아는 건조된 종자에 물을 포함한 다양한 발아 촉진 요인이 공급되어 시작되며, 
  그 후 배축이 발달하여 어린뿌리(유근)와 어린싹이 성장하게 된다

발아

개화

* 종자식물의 생식기관인 꽃이 피는 현상으로 화기가 완성되고 배우자가 성숙된 후, 
  환경조건이 갖추어지면 꽃이 피는 현상으로, 전체 꽃봉오리의 40~50%가 개화한 날을 개화기라고 한다.

고사

* 어떤 요인에 의해 말라 죽음
* 세포의 예정된 죽음으로 세포가 유전자에 의해 죽음이 유도되거나 
  환경적인 자극 또는 스트레스 등에 의하여 탈수, 세포축소, 핵농축, 
  DNA 단편화, 미섬모 손실, 대식세포에 의한 탐식과정을 거쳐 
  세포가 스스로 죽음을 선택하여 소멸하는 현상. 
* 유전자에 의하여 조절되는 세포의 자연적인 죽음을 의미하며 
  세포사멸은 유도기전과 세포의 형태적 또는 생화학적 특성에 따라 세포고사와 세포괴사로 구분된다.

종자

* 씨라고도 한다. 식물의 생활사에서 종자는 휴면상태에 해당되며, 
  그 속에 들어 있는 배는 어린 식물로 자라서 새로운 세대로 연결된다. 
* 성숙한 종자는 배와 배젖 및 바깥에 있는 종피로 구성되어 있다. 
* 종자에는 배젖이 있는 유배유종자와 배젖이 발달하지 않은 무배유종자가 있다. 
* 종피는 종자를 둘러싸서 보호한다. 
* 배젖은 배낭의 중심핵에서 형성되며 영양물질을 저장하고 있으나 
  무배유종자에서는 떡잎이 영양물질을 함유하고 있다.
* 종자는 그 저장물질에 따라서 녹말을 주영양물질로 저장하는 
  녹말종자(벼·옥수수), 지방을 주로 저장하는 지방종자(유채·아주까리·참깨)가 있다. 
* 종자는 성숙과 더불어 휴면상태에 들어가며 건조에 잘 견디는 것이 보통인데, 
  수분·온도·산소 조건이 적당하면 발아하여 새로운 식물체로 자라게 된다. 
* 종자생산 양식에 따라 생육기간 중에 1회 종자를 만드는 것, 여러 번 종자를 만드는 것이 있다.

종자

양치류

* 잎은 일반적으로 평면적이고 드물게 포자엽, 영양엽이 2장씩 합하여 입체구성을 하며, 
  기부가 담엽체가 되고(나도고사리삼목), 생이가래에서는 뿌리모양의 수생엽이다. 
* 포자낭이 1세포층인 것을 박낭양치류, 다세포층인 것을 진낭양치류로 구분한다.

양치류01

양치류의 생활사

양치류01

양치류의 구조

고사리

* 고사리는 하나의 종(species)을 지칭하는 말이 아니라, 약 10여 가지의 종이 속하는 속(genus)을 가리키는 말이다. 
* 과거에는 Pteridium aquilinum라고 하는 하나의 종으로 취급했으나 
  최근에는 여러 종으로 분류한다. 세계적으로 가장 널리 퍼져 있는 양치류(fern)로써 
  남극대륙이나 사막과 같이 너무 춥거나 더운 지방을 제외한 모든 대륙에서 볼 수 있다. 
* 다년생 식물로서 겨울에는 잎이 떨어진다.
* 고사리의 어린순은 역사적으로 많은 문화에서 식용으로 사용됐다. 
* 어린순은 갈색으로 꼬불꼬불한 모양을 하고 있는데, 이러한 모양 때문에 어린순을 
  영어로는 ‘소용돌이 모양의 장식’이란 뜻의 ‘fiddlehead’라고 붙였다. 
  오늘날에도 식용으로 사용되는데 익혀서, 혹은 날 것으로 소금에 절이거나 말려서 먹는다. 
* 우리나라의 비빔밥에 빼놓지 않고 들어가는 고사리나물이 고사리의 어린순으로 만든 것이다. 
* 또한 잎과 뿌리줄기 모두 맥주를 만드는데 사용되며, 뿌리줄기의 전분은 빵을 만드는데 사용하기도 한다.

고사리 고사리의 세대교번

메밀이 토양에 관여하는 이로운 점들

* 메밀은 인을 토양에 배출해 주는 효과가 있다.
* 빨리 자라는 덮개작물. 줄기가 자라 꽃이 피기까지 30~45일 정도. 
  수확을 하려면 70~90일 정도
* 메밀은 잡초를 압도하고, 익충과 벌 등에게 많은 꽃을 제공한다.
* 메밀은 죽이기도 쉽고, 다른 덮개 작물보다 인을 더 잘 배출한다.
* 서리에는 견디지 못한다.
* 메밀의 부산물은 빠르게 분해되어, 다음 작물을 위한 영양분이 된다.
* 메밀은 작물이 이용하지 못하는 인을 가용성으로 만들어 흡수, 분해하여 작물이 사용가능한 형태로 토양에 돌려 놓는다.
* 메밀의 뿌리는 토양으로 부터 영양분 배출해 약한 산을 생성
* 이러한 산이 천천히 방출되며 인산염 같은 유기질비료를 활성화함
* 비교적 척박한 땅에서 잘 자람. 숲 지역에 정착할때, 가장 먼저 심는 작물로 활용 되곤 하였다.
* 지나친 경작으로 땅을 되살리는 첫번째 작물로 이용된다. 
  하지만 너무 딱딱하고 건조하거나, 지나치게 축축한 땅에서는 잘 자라지 못한다.
* 메밀은 25% 정도 꽃이 피었을때 베어내면 재성장한다. 
  또한 꽃이 피는동안 두번째 파종을 한뒤 가볍게 사이갈이 해도 된다.
* 메밀의 풍부한 뿌리는 겉흙을 부드럽게 한다. 
  가을 작물을 심기 전에 한여름에 토양을 개량 하는 좋은 방법이 된다.
* 메밀의 작은 하얀 꽃은 진딧물과 응애 등의 해충을 잡아먹거나 그에 기생하는 익충을 끌어온다. 
* 메밀은 보호작물로도 쓰일수 있는데, 영하의 온도, 
  서리에 확실히 죽기 때문에, 늦가을에 심는 월동성 콩과작물을 보호하기 위해서도 사용된다.
* 15~20cm 간격으로 2~4cm 의 구멍을 파고 심는다. 
* 전반적으로 흩뿌리는 것보다, 점뿌리는 것이 더 좋다. 
  흩뿌린다면 최대한 균일하게 뿌리고, 씨앗과 흙을 가볍게 밟아 주는것이 좋다.
* 주작물이 실패하거나 기후조건 등으로 새로운 작물을 심을수 없을때 
  토양을 보호하고 잡초를 억제하기 위하여 응급 덮개작물로 메밀을 심을 수 있다.
* 중점토, 습토, 알칼리성 토양에서는 잘 자라지 않는다. 
  서늘하고 습한 조건에서도 잘 자란다. 한낮의 열기에 시들시들하게 변하지만, 밤이 되면 다시 생생해진다.
* 메밀은 가을의 이식재배를 준비할 때 베어버리면 쉽게 정리가 된다. 
* 상대적으로 작은 양으로, 빠르게 분해되는 메밀 잔재물을 땅에 넣기 위하여 가볍게 경운하고
* 가을과 겨울을 그치는 동안에 토양을 붙들어 두기 위하여, 겨울 곡류/콩과작물의 혼파를 한다. 
* 적어도 서리가 내리기 40일 전에 심은 와이트클로버는 월동을 할 수 있고 다음해에 녹비와 유기 멀치를 제공한다.

메밀의 효능

* 메밀은 성질이 서늘하여 찬 음식에 속함
* 메밀은 체내의 열을 내려주고 염증을 가라앉히며 배변을 용이하게 해주는 효과가 있다.
* 비위장의 습기와 열기를 없애주며 소화가 잘되게 하는 효능이 있어 
  1년동안 쌓인 체기(먹은음식이 잘 소화되지 않는 현상)가 내려간다고 한다
* 찬음식을 먹었을때 배가 아프고 설사가 나오거나 평소에 소화기능이 약한 사람은 피하는 것이 좋다. 
* 무는 차가운 기운을 줄여주고, 고기는 단백질 보충을 해주기 위해 함께 섭취해 왔다.
* 메밀은 각지에서 재배한다. 
* 높이는 60∼90cm이고 줄기 속은 비어 있다. 
* 뿌리는 천근성이나 원뿌리는 90∼120cm에 달하여 가뭄에 강하다. 
* 꽃은 백색이고 7∼10월에 무한꽃차례로 무리지어 피며 꽃에는 꿀이 많아 
  벌꿀의 밀원이 되고 타가수정을 주로 한다. 
* 메밀꽃은 같은 품종이라도 암술이 길고 수술이 짧은 장주화(長柱花)와 
  암술이 짧고 수술이 긴 단주화가 거의 반반씩 생기는데 
  이것을 이형예현상(異型衲現象)이라고 한다. 
* 열매는 성숙하면 갈색 또는 암갈색을 띠며 모양은 세모진다.
* 메밀은 건조한 땅에서도 싹이 잘 트고 생육기간이 60∼100일로 짧으며 
  불량환경에 적응하는 힘이 특히 강하다. 
* 그러나 생육기간이 짧고 기후에 대한 적응력이 강하므로 
  중점토를 제외한 어디에서나 재배할 수 있어 그 재배 범위가 매우 넓다.
* 종류에는 이른 씨뿌림(早播)에 적응하는 여름메밀, 
  늦은 씨뿌림(晩播)에 적응하는 가을메밀, 
  그리고 그 중간 성질을 가진 중간형으로 구별된다. 
* 풋것은 베어 사료로 쓰며, 잎은 채소로도 이용된다. 
* 종자의 열매는 메밀쌀을 만들어 밥을 지어 먹기도 하는데, 
  녹말작물이면서도 단백질 함량이 높고 비타민 B1 B2, 니코틴산 등을 함유하여 영양가와 밥맛이 좋다. 
* 가루는 메밀묵이나 면을 만드는 원료가 되어 
  한국에서는 옛날부터 메밀묵과 냉면을 즐겨 먹었다. 
* 섬유소 함량이 높고 루틴(rutin)이 들어 있어서 
  구충제나 혈압강하제로 쓰이는데, 
  이 루틴을 생산할 목적으로 재배하기도 한다.

해바라기

* 꽃가루 매개자 들에게 좋음
* 토양에 외부 압력이 강해져 조직이 치밀해졌을때, 
  이를 부셔주는 효과가 있음. 단단한 토양을 부드럽게 해주는 기능
* 잎이 넓어서 더 많은 양의 탄소를 흡수 할 수 있을것으로 보임

수수

* 수확은 붉은찰수수의 종실이 생리적 성숙기에 도달하였을 때 
  종피색이 붉게 변하고 씨눈 뒷면에 검은 층의 둥근점이 나타나며 
  수분 함량도 18∼20%로 낮아진다. 이때가 수확 적기이다.

Aquaponic Cycle

* 물고기가 배설물을 내뿜음 (fish waste contains ammonia)
* 미생물과 지렁이가 해당 배설물을 식물에게 이로운 비료로 전환 
  (nitrosomonas, nitrobacter 박테리아 가 암모니아를 nitrate(질산염)으로 바꿔줌. 
  질산은 식물에게 필요한 영양소)  
* 식물은 이를 먹고 자라고 식물을 통해 필터된 물을 다시 물고기 에게 전달 
* 물고기는 깨끗한 물을 공급받으며 생활

Permaculture & Aquaponic

* Solar Panel 을 통해 에너지를 생산
* 물고기를 먹이기 위한 물고기(담수어, 피래미), 
  토끼를 가두고 키우면서 그 아래에 구더기 통을 놓고 기르면 구더기가 아주 잘 자람
  biogas 나 bio digester와 같은 것의 찌꺼기는 물고기에게 영양분 많은 먹이가 될 수 있음
  지렁이가 만든 퇴비를 따듯한 물에 풀어서 줄 수도 있다
* 식물은 지렁이가 만든 퇴비등을 바탕으로 번식
* 식물을 통과한 물을 다시 물고기 식수로 재사용
  • 아래의 영상은 퍼머컬처와 아쿠아포닉에 대해 예시를 들어가며 설명하는 유투브 컨텐츠이다
  • 조금 집중이 떨어지기도 하는 영상이지만, 신선한 충격을 받았다

The LEAF Aquaponic Greenhouse

Living Ecosystem Aquaponic Facility (LEAF)
30(foot) x 60 (foot) solar greenhouse
controlled environment in it
raised beds closed-loop aquaponics

* 4줄의 물을 채운 가로로된 박스 (1 Foot) 높이 정도
* 2줄의 토양을 채운 가로로된 박스 1 Foot 보다 좀 더 높게
* 6개 정도의 4 Foot 드럼통

aquaponic-01

Nitrosomonas and Nitrobacter

* two important workers who help treat wastewater
* They break down ammonia from pee
* Nitrosomonas turns ammonia into nitrites using oxygen
* Then Nitrobacter turns nitrites into nitrate
* fish poop ammonia(nh3, higher than ph7, harmful to the fish) & 
  ammonium(nh4+, lower than ph7 which is not harmful to the fish) 
  based on the ph of the aquarium
* wimp when it comes to UV light
* Nitrosomonas 는 암모니아를 아질산염(이산화질소)으로 바꾸고
* Nitrobacter 는 아질산염(이산화질소)을 질산염으로 바꾼다
* ph 정도는 6.2 ~ 6.4 정도가 제일 좋은데
* 이유는 이런 nitrification 작용을 하는 다른 박테리아들이 활동 하는 구간이
* ph6 ~ 6.8 정도의 구간이기 때문이다.
* 이 nitrifier 박테리아들은 매우 민감하기에, ph 나 온도가 갑자기 변하면 활동이 둔해진다고 한다
* 자갈밭을 휘젓거나 하는 행동만으로도 박테리아들이 빛에 노출되 죽거나 nitrification 활동이 낮아질 수 있다.

Nitrification(질소순환) and Aquaponic

* 물고기 배설물, 사체, 사료찌꺼기 등은 암모니아 성문이다
* 암모니아(NH3)는 물과 용해되어 암모늄이 된다. (NH4)
* 암모늄(NH4)은 니트로소모나스(nitrosomonas)를 통해 아질산염(NO2)가 된다.
* 아질산염(NO2)는 니트로박터(nitrobacter)를 통해 질산염(NO3)이 된다.
* 질산염은 밭작물에게 유용한 영양분이다.
* 작물의 뿌리를 수경재배하여 질산염을 흡수, 깨끗한 물로 돌아간다
* 이 물을 다시 자연/인공방식의 펌프로 끌어올려서 물고기의 수조의 물로 재사용가능
* 니트로소모나스는 ph가 7 ~ 8 정도를 유지해야 잘 활성화 된다. 6.5 이하에서는 죽을수 있음
* 니트로박터는 ph에 큰 영향을 받지 않음
* 산성이 되면 암모니아로 유지되서 좋지 않다는 정보를 더 신뢰함
* 식물에 흡수되지 못한 질산염은 탈질균의 탈질작용에 의해 N2, NO2로 바뀌어 대기로 날아간다고 함
* 질산염은 혐기성 박테리아에 의해 질소 및 아질산 암모니아로 환원된다고 함
* PH6~6.5의 수조에서 아질산염이 검출이 되지 않았음에도 물고기가 죽을 수 있는데
* 니트로소모나스 활동이 없어서 암모니아가 에초에 아질산염으로 변한이 안되서 그런것임
* 이 물을 다시 사용하거나 여과장치를 사용한 상태에서 사용한다고 해도, PH가 낮아서
* 니트로소모나스 활동이 줄어들어 아질산염 환원 순환이 아예 안되면 여과가 안되는것이나 마찬가지
* 여과장치로서 사용하는 모래,플라스틱우울,활성탄,솜,스폰지,세라믹,바이오볼 등이 있다
* 이들은 그저 먼지를 취할 정도의 정화능력 밖에 없다
* 필터 표면에 존재하는 박테리아의 수가 실제의 정화 능력에 커다란 역활을 하고 있다
* 이 면적을 BSA 라고함. Biological Surface Area
* 으개진 화강임이 좋은것 같다고 설명한거 같은데 정확하진 않음

질소순환02 denitrification 질소순환

균근균 - Mycorrhizal fungi

* 균근균은 500만년전의 화석에서도 발견되었으며, 
* 태평양 연안 북서부 지역에 2500 에이커에 달하는 규모의
  균근균 네트워크를 구성하고 있는것이 발견되었다.
* 이 균근균이 물속에 존재하는 식물들(조류)의 생활서식지를 바다속에서
* 땅위로 가능하게 해주었다
* 균근균은 식물뿌리가 도달하지 못하는 영양분을 흡수 할 수 있도록 
  식물 뿌리를 오가며 생활한다. 
* 균근균은 식물 뿌리로부터 광합성을 통해 만들어진 영양분을 필요로한다.
* 균근균과 박테리아 그 외에 다른 미생물들이 토양 생성 과정의
  내면에서 중심을 이루고 있는것이다
* 식물뿌리에 침잎한 후 식물의 과합성산물을 받아 생활하고
  반대로 뿌리에 직접 닿지 않는 영양분을 공급해주는
  영양소 택배 직원 같은 녀석이다.
  기주식물과 함께 균근을 형성하는 사상균의 일종
* 식물의 광합성 영양분으로 탄수화물을 받아 생활한다고 한다
* 균근균이 있는 식물이 성장에 있어 더 경쟁력 있다고 볼수 있다
* 균근은 물이 부족하거나 질소와 인이 부족한 토양에서 
  특히 식물에게 이롭다. 
* 균근을 이루는 곰팡이의 균사가 식물의 뿌리보다 훨씬 가늘고 
  작기 때문에 표면적을 더 많이 가질 수 있어 
  부족한 물과 영양분을 보다 효과적으로 식물에 전달할 수 있다
* 가장 중요한 사실중 하나는 곤충의 공격을 받을경우 경고에
  해당하는 물질을 교환함으로써 곤충공격에 대비하기도 한다는 점


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