유기물은 먹이사슬에서 연료 기능을 한다

유기물은 먹이사슬에서 연료 기능을 한다
토양 유기물은 식물과 생물이 이용하는 에너지와 영양분의 저장창고이다. 세균, 곰팡이, 기타 생물들은 유기물로부터 영양분의 형태를 바꾸고 양분을 내놓는다. 유기물은 매우 다양한 종류로 구성된 화합물로 어떤 것보다 생물들에게 더 유용하다.

일반적으로 토양 유기물은 부식의 거친 부분이 되며 활성화된 유기물이 된다. 활성화된 유기물은 토양생물이 이용할 수 있는 부분이다. 세균은 뿌리 분비물이나 식물잔재물과 같은 더욱 단순한 유기화합물을 이용하는 경향이다. 곰팡이는 섬유질의 식물 잔재와 목재, 토양 부식 등 더욱 복잡한 화합물을 이용하는 경향이다. 강도 높은 토양 경운 작업은 유기물을 소비하는(유기물을 이산화탄소로 바꾸는) 기타 생물과 세균에 의해 활동이 폭발적으로 높아지고 활성화된 부분을 고갈시킬 수 있다.

토양 경운을 줄이고 주기적으로 유기물을 공급해주는 작업으로 유기물이 축적되고, 측정될 수 있는 총유기물 중에서 활성화된 유기물의 비율을 높일 수 있다. 토양 유기물의 함량이 높아지면서 토양생물은 유기기물을 부식(humus)으로 전환하는 역할을 한다. 부식은 토양 속으로 유입된 비교적 안정한 탄소 형태로 수십 년에서 수백 년 동안 안정되어 있다.

토양생물은 어디에서 살아가나?
먹이사슬 내에 있는 생물은 토양 속에 균일하게 분포하지 않는다. 각각의 종과 집단은 적당한 공간, 양분, 수분 조건을 찾아서 생존한다. 유기물이 있는 곳은 어디나 존재한다. 보통은 토양의 윗부분 몇 인치 내에 존재하며, 기름이 풍부한 곳에서는 16km 깊이에서도 발견되곤 한다. 토양 생물은 아래와 같은 곳에 집중되어 있다.

뿌리 주변
근권은 뿌리를 둘러싼 아주 좁은 지역이다. 뿌리에서 배출되는 당분, 단백질, 탈피된 식물세 포 등을 먹이로 하는 세균으로 우글거린다. 세균을 포식하는 원생생물과 선충도 뿌리 주변에 집중되어 있다. 따라서 많은 영양분의 순환과 식물에 필요한 질병 억제가 뿌리에 인접하여 일어난다.

식물 부스러기 속
곰팡이는 일반적으로 식물부스러기의 분해자이다. 식물 부스러기는 크고 복잡하여 탄소를 분해가기가 매우 힘들다. 곰팡이 균사는 식물부스러기 층과 토양을 잇는 질소 성분의 통로 역할을 한다. 세균은 먼 거리까지 질소를 이동시키지 못한다. 곰팡이는 식물부스러기의 분해자로서 유익하다.

그러나 세균도 어린 식물의 신선한 부스러기 속에는 매우 풍부하다. 어린 식물은 질소도 풍부하고 노화된 식물의 부스러기보다 탄소화합물도 단순한 형태이다. 세균과 곰팡이는 지렁이, 노래기, 기타 절지동물 등이 식물부스러기를 더 잘게 부수어 주고, 식물 잔재물의 표면이 넓어지면 접근이 쉬워진다.

부식 속
곰팡이만이 부식 속의 복잡한 유기물 분해에 필요한 효소를 만들 수 있다. 토양 속의 많은 유기물은 이미 세균과 곰팡이에 의해 여러 차례 분해되었거나 지렁이와 절지동물의 소화관을 통과한 상태이다. 따라서 부식화합물 속에는 이용할 수 있는 질소가 거의 없다. 

토양입단 표면
생물학적 활력은 특히 호기성 세균과 곰팡이에서, 토양입단 속보다는 입단 겉표면에서 더 왕성하다. 토양입단 내에서는 산소를 필요로 하지 않는 과정인 탈질작용이 일어난다. 큰 토양입단은 실제로 지렁이나 다른 무척추동물의 배설물 덩어리이다.

토양입단 사이의 공간
이들 절지동물과 선충은 토양을 경운해주지는 못하며, 토양입단 사이의 공극으로 이동하며 산다. 건조에 민감한 원생생물과 선충류 등의 생명은 물로 채워진 공극 속에서 살아간다.

토양생물은 언제 활동적인가?
토양생물의 활동은 계절뿐만 아니라 하루 중에도 다르다. 온대기후에서, 생물의 활동은 작물이 자라기에 가장 적절한 늦은 봄에 가장 크다. 그러나 어떤 종은 겨울에 가장 활동적이며, 어떤 종은 건조기에 활동적이며, 또 어떤 종은 장마철에 활동적이기도 하다. 수많은 다른 생명체들이 서로 다른 시기에 활동하며 작물, 토양, 생물종간 상호작용을 한다.

이렇게 혼재된 결과로 많은 이득을 가져오는데, 영양분을 순환시키고, 물의 흐름을 완만하게 하며, 병해충을 조절해주는 등의 역할을 한다.

퇴비발효 과정은 들판에 있는 식물체 잎 또는 농장에서 축분을 분해하는 데 토양생물의 활동을 가장 잘 보여주는 것이다.

-(사)흙살림에서 발행하는 <흙살림 정보> 32호, “토양생물학 입문(1)”에서 발췌함

 

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