우리나라에서도 냉장보관 없이 실온에서도 120일 이상 썩지 않는 ‘기적의 사과’를 재배하는데 성공하였다. 전남 장성에서 농부 전춘섭 씨는 일본 아오모리현 기무라 아키노리(木村秋則)씨의 조언에 따라 농약 대신 현미식초를, 비료 대신 시든 호밀과 헤어리베치를 사용해 스스로의 힘으로 병해충을 이겨낸 것이다.

자연사과는 일반사과보다 무게가 30% 정도 덜 나가고 단맛도 다소 떨어지지만 오랫동안 싱싱한 상태를 유지하면서 항암물질도 일반사과보다 두 배 정도 많다고 한다. 이런 자연사과를 재배하는 것이 경제적으로 힘들기도 하지만 농약과 비료 오염으로 인한 환경 문제를 해결하고 지속 가능한 유기농법을 우리 땅에 정착시켜 나가는 기틀을 마련한다는데 큰 의미가 있다.

지금까지 우리나라의 농사방법은 농약과 비료를 사용하여 생산성 향상에만 초점을 맞춰왔다. 이로써 60-70년대 식량부족문제를 해결하는데 큰 도움을 받았다. 그렇지만 농약과 화학비료는 병충이나 토양에 내성이 생기게 만들어 지속적으로 더 많은 양을 사용함으로써 토양의 생명력을 상실하게 만든다. 즉 농약과 비료를 지속적으로 많은 양을 사용하게 되면 토양이 산성화되어 더 이상 생명체가 살아갈 수 없는 불모의 땅이 된다. 산성화된 토양은 더욱 확산되면 사막화의 원인이 되고 중국의 황사현상과 같은 미세먼지를 발생시켜 지구를 살 수 없는 땅으로 만들게 하는 것이다.

토양은 식물이 필요로 하는 양분이나 수분을 포함하고 있다가 식물의 수요에 따라 이들을 공급하는 능력을 가지고 있다. 그렇지만 무기 양분들은 빗물에 쉽게 흘러내려가기 때문에 그 공급이 부족하게 되는 경우가 종종 발생하게 된다. 그래서 퇴비와 같은 유기물을 주게 되면 지렁이를 비롯한 곤충류와 원생동물들의 활동이 활발해지고 곰팡이, 세균류의 작용도 왕성해져서 농경지로서 역할을 담당할 수 있게 된다.

토양에서 공급되는 무기 원소 가운데 식물이 많은 양을 필요로 하여 부족하기 쉬운 것으로 질소, 인, 칼륨이 있으며 이를 '비료의 3요소'라고 부른다, 질소 비료는 주로 작물의 생장 초기에 이용되고 인산 비료는 열매의 생장에 도움을 준다. 칼륨 비료는 생장 및 뿌리의 발달에 도움이 되고 이밖에 석회질, 마그네슘, 규산질, 미량 요소 비료 등이 있다.

한편 농약이란 농작물에 해가 되는 병균, 해충, 기타 동식물의 방제에 사용하는 살균제, 살충제, 제초제를 말한다, 농작물에 농약을 살포한 후 남아 있는 잔류농약이 함유된 식품을 섭취하게 되면 인체에 유해한 영양을 미칠 수 있다. 우리나라에서도 수백종의 농약이 사용되고 있으며 농산물 종류별로 농약함유량을 규제하고 있다.

유기염소계 농약의 경우 체내 간, 신장, 신경계, 지방조직 등 비교적 지방 성분이 높은 장기에 축적된다. 급성 장애로는 혀, 입술, 안면 부분마비, 현기증, 두통, 구토, 피곤, 불안, 초조, 경련성 발작을 나타내며 만성 장애로는 신경과민, 불면증, 최근 기억 상실, 언어 부작용, 경련, 발작, 말초신경장애 (근육 무력증, 간헐적 근육 미세경련), 언어 부작용, 시력 장애 (시력 집중 이상), 정자형성 장애, 월경주기 장애, 불임촉진, 유산, 조산 등을 나타낼 수 있다.

콜린에스터레이즈 억제제(유기인제 200여종 및 카바메이트제 20여종)는 유기염 소제에 비해 환경잔류나 인체 만성독성의 위험도는 낮으나, 급성독성의 위험성은 크며 지속적 근육수축, 호흡에 관여하는 근육마비 등을 초래한다.

이와 같은 농약은 우리 인체에 유해한 물질이므로 잔류 농약이 없는 농산물을 섭취하여야 건강해 질 수 있다. 특히 중국산 농산물은 유기염소계 농약을 많이 사용하기 때문에 더욱 건강을 해칠 수 있는 것이다.

또한 농약과 화학비료의 생산 공정에서 막대한 양의 석유와 전력이 소모되며, 이들이 분해되면서 많은 양의 이산화탄소가 배출되어 지구온난화를 가속시키는 원인이 되고 있다. 따라서 선진국에서는 농약과 비료를 사용하지 않고 직접 천연농약과 천연비료를 만들어 사용하여 토착미생물로 흙을 살려내는 유기농법이 널리 확산되고 있다. 우리나라에서도 유기농법을 널리 확산시켜 농작물의 자생력을 길러 지속가능한 농사법으로 발전시켜야 지구를 되살릴 수 있는 것이다.

비옥한 토양에는 유용한 미생물이 1g에 수억 개체 단위로 살고 있다. 유용한 미생물의 95%는 유기물을 먹이로 삼고 있기 때문에 풍부한 비타민과 무기물을 공급해 주어야 하는 것이다. 따라서 유기농법이란 살충제나 제초제를 사용하는 대신, 자연적으로 유해 곤충을 통제하면서 윤작, 거름 등을 이용해 땅의 비옥도를 높이고 우수한 품질의 농산물을 생산케 한다.

유기농법으로 농작물을 재배하게 되면 유기물이 토양 환원과 지력을 회복시켜 생산성이 증대된다. 그리고 환경보전 면에서는 토양미생물, 작물, 가축, 인간 사이에 존재하는 생태계 물질 순환체계의 균형을 유지시켜 모든 생물체가 공존할 수 있게 되어 지속발전적인 농업을 영위할 수 있게 되는 것이다.

1992년, 리오 환경회의에서는 “유기합성 농약의 사용량을 2004년까지 50% 감소하자”는 국가 간의 협약을 체결하였다. 이로써 미국에서는 기존 유기합성살충제 사용의 46%, 특히 채소 및 과수재배에서 68%가 대체 농약으로 전환하였다. 이중 과수재배지의 14%와 채소재배지의 6%를 곤충병원성 곰팡이과 천적곤충 등을 이용하여 해충을 방제하고 있다. 특히 곤충병원성 곰팡이를 이용한 해충 방제는 환경 친화적인 방제 수단으로 농생태계에 지속적으로 해충밀도 억제효과를 발휘할 수 있다. 따라서 선진국에서는 범국가적인 차원에서 많은 연구가 수행 중이며, 일부 병해충 에 대한 곰팡이살충제 개발을 완성하여 시판하고 있는 것이다.

생물농약은 일반적으로 동물, 식물, 미생물에서 유래한 농약으로 미국의 EPA는 여기에다 광물을 포함한 천연물까지 포함하여 합성하지 않은 농약을 포괄해서 생물농약이라고 한다.

미국에서는 약 180 여종의 유효성분이 생물농약으로 등록되었고, 제품의 수는 약 700 종에 달하며 크게 3 가지 계열로 나누고 있다.

첫째, 미생물농약

미생물농약은 세균, 곰팡이, 바이러스, 조류 등이 있다. 미생물농약의 경우에도 전혀 위해효과가 없거나 문제가 없는 것은 아니고 또한 사람을 포함한 다른 비표적 생물에 해를 끼치는 것으로 변할 수도 있다. 때문에 미생물농약도 감시할 필요가 있다.

둘째, 식물농약

식물농약은 식물에 이식한 유전물질로부터 식물체가 생산하는 농약 기능이 있는 물질을 일컫는다. 미국의 EPA는 식물 그 자체를 관리하는 것이 아니라 세균의 단백질과 그 유전물질을 관리하고 있다.

셋째, 생화학농약

생화학농약은 비독성 메커니즘으로 병해충과 잡초를 방제하는 천연물질을 말한다. 반면에 전통적인 농약은 대개 병해충과 잡초를 죽이거나 억제하는 합성물질이다. 식물생장조절물질과 같이 식물의 생장과 씨받이를 방해하는 물질도, 또한 페로몬과 같이 곤충을 유인하거나 기피하게 하는 물질도 모두 생화학농약에 속한다. 그러나 실제로 천연물질이 비독성 메커니즘으로 다른 생물을 방제하는지를 판가름하는 것은 쉽지 않다.

이와 같이 생물농약 개발은 합성농약의 대체수단으로서 무공해 생분해성 천연 신 농약물질로서 생태적으로 건전하고 환경적으로 안전하며 사회적으로 신뢰성을 갖는 유해생물 방제법

이다.

우리나라에서도 유기농법으로 여러가지 방법이 시도되었다. 그 중에서 성공을 거둔 방법으로는 지렁이 농법, 우렁이 농법, 오리 농법 등이 있다.

지렁이 농법은 지렁이를 이용해 토양의 질을 높이는 방법이다. 즉 지렁이는 잡식성으로 흙 속의 세균(박테리아)이나 미생물(원생동물), 식물체의 부스러기와 동물의 배설물도 먹는다. 이런 유기물들은 지렁이 창자를 지나는 동안 흙과 함께 소화되며, 거무튀튀한 똥은 아주 좋은 거름이 되니 흙을 걸게 하는 더없이 유익한 존재이다. 더욱이 집(땅굴)을 짓느라 두더지처럼 여기저기 땅을 들쑤시고 다니기에 흙에 공기 흐름(통기)이 잘 일어나 식물의 뿌리호흡에도 그지없이 좋다.

우렁이 농법은 논에 생기는 잡초를 제거하는데 효과적이다. 우렁이는 풀을 아주 좋아하는 대식가로 물 속의 풀만 먹는 습성이 있다. 즉 모를 크게 키워 모가 물에 안 잠기게 하면 우렁이는 벼를 먹지는 않는다.

우리나라에서 우렁이 농법을 처음 도입한 사람은 최재명씨이다. 그의 아들이 부업거리로 시작한 식용 우렁이 양식 사업이 실패하여 남은 우렁이를 우연히 논에 뿌렸다가 우렁이가 탁월한 제초꾼인 것을 알게 되었고, 이를 농업에 활용하게 된 것이다.

오리 농법도 제초에 효과적이어서 ‘피’를 제외하고 모든 잡초를 없애 준다. 또 논바닥을 옮겨 다니며 논에 있는 물을 혼탁하게 만들어 햇빛을 좋아하는 잡초들과 자라기 시작한 잡초들이 뿌리 내리는 것을 어렵게 하며 오리 배설물은 자연 비료의 역할도 한다.

최근 농촌진흥청에서 확보한 클로렐라 균주는 전국 9개 지역, 115개에 달한다. 그중에서도 클로렐라 불가리스, 클로렐라 푸스카 등의 4개 균주를 대상으로 연구한 결과는 실로 놀랍다.

종자 발아율 향상부터 생육 촉진, 병 발생 억제, 품질향상 등 다방면에 효과를 보인 것이다. 배추, 무, 상추 등의 종자를 클로렐라 500배 희석액에 1시간가량 불린 후 파종하였을 때는 발아율이 11% 이상 향상되었다. 클로렐라를 500배 희석한 희석액과 1,000를 희석한 희석액을 서로 교차하여 작물에 살포하였을 경우 상추 균핵병이 69%, 딸기 흰가루병이 93%까지 억제되는 결과를 보였다.

고온장애 시에는 클로렐라 농도를 250배보다 진하게 희석하여 살포하였을 때 품질이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

유기농법에서도 다양한 시설 재배가 도입되고 있는데, 클로렐라는 이런 시설 재배에서도 무리 없이 쓸 수 있다고 한다, 물이 흐르는 관에 미세한 관을 뚫어서 물방울이 작물에만 스며들게 하는 점적관수 시스템에서도 쓸 수 있다. 클로렐라의 세포 크기가 2~10㎛에 불과하기 때문에 분무 노즐에서도 막힘없이 사용할 수 있다.

또 다른 장점으로는 다른 유용균이나 곰팡이를 배양하는 것에 비해 비용이 적게 들어간다.

균주의 종류에 따라 달라질 수 있지만 다른 미생물과 비교해 1/4에서 1/10의 가격으로도 충분히 배양할 수 있는 만큼 온도와 빛만 잘 통제해 준다면 경제적으로 증식이 가능하다.

보통 107cell/ml를 배양원액의 적정 농도로 보는데 해당 농도로 증식시키는 데 일주일 정도가 걸린다. 상대적으로 배양 기간이 짧고 생산 비용이 저렴한 것에 비해 농가소득은 22% 향상시킬 수 있다는 평가가 내려진 만큼 앞으로의 생산성도 기대가 되는 부분이다.

대부분의 딸기 재배 지역에서 클로렐라를 도입했고 그 외에도 부추, 깻잎, 콩나물, 사과, 토마토, 복숭아, 감귤 등에 클로렐라가 적용되어 브랜드화한 사례가 많아졌다고 한다. 농약 및 비료를 사용하지 않아도 되니 농가 경영비를 절감하는 효과도 나타났다고 한다