농사를 잘 짓기 위해 이해해야 할 토양의 과학적 원리

토양이 1cm 만들어지는데 2백 년 걸립니다. 

우리가 농사짓는 흙이 이백년 걸려요. 

바위가 부서져서 모래

미사 점토 그러니까 자갈 모래 미사 점토 이렇게 해서 점토까지 돼야 온전한 흙이 되는 거죠. 
어 그래서 이 만들어지는 게 이백년 일 센티 만드는데 이백 년 걸린다면 우리 농사 짓는 땅의 두께가 십센치면은 이천년이에요. 

이십 센치면 사천년 근데 과수의 경우는 일 미터 이상 돼야 되니까 몇만 년이 걸리는 거죠.

그래서 우리 농민은 흙이 유실되든가 침식되는 거 또 필요 이상의 훼손하는 것만큼은 최소화시켜야 된다라는 얘기죠 훼손이라는 게 뭐냐 생물들이 살아갈 수 없는 환경 이게 훼손입니다. 
그래서 어 모든 생물들이 우리 사람만 사는 게 아니거든요. 

어 하다못해 그 미생물 조차

요즘 유행하는 코로나 바이러스 이것도 어쨌든 이런 것까지 다 생물이다. 
이것까지 같이 살아야 사람도 살아요. 
오늘 흑의 구조부터 먼저 한번 알아보도록 하겠습니다. 
흑의 구조 알아보고 그다음에 뿌리가 양분 비료를 흡수하는 원리

자 오늘 이 첫 시간은 과학 시간이다 라고 생각해 주시기 바랍니다. 
과학시간 여러분들 학창시절에 삼투학 배우셨을 거예요. 
그렇죠 또 전해질이라는 말도 배웠는데 가물가물할 거예요. 
전해질이 뭐냐 어 이 전해질이 필요해요 양분 땅 속에 들어가서 음과 양으로 분리가 돼요.

비료가 그래서 그 음과 양이 된 비료를 뿌리가 먹는 거예요. 
이걸 전해질이라 그래요 자 이제 이런 걸 하나씩 그래서 이 농업이라는 게 과학이 토대가 됩니다. 
과학 중에 뭐냐 물리화학 생물 다니다 농업은 생물에 친한 것 같지만 아니에요. 
물리학도 들어가고

화학 우리가 주는 비료 바로 이게 화학 성분 아닙니까 그래서 이런 걸 다 아셔야 농업의 이해가 좀 쉽지 않을까 생각합니다. 
일단 토양의 구조를 모형도로 한번 보여드리는데 토양을 기상 액상 고상 흙 자체는 고상이라 그러죠 어 그리고 흙 속에 들어있는 물은 액상이라 그러고 그다음에 흙 속에 있는 기체

공기층이죠. 이거는 기상이라고 그래요 그래서 이 세 가지를 우리는 토양의 삼상 이렇게 얘기합니다. 
이 세 가지가 같이 어우러지지 않으면 식물은 잘 할 수가 없어요. 
근데 일반적으로 기체가 25% 25% 50%인데 50% 중에 무기물 바로 흑이죠. 
유기물

나뭇잎이나 나무 가지나 벌레 죽은 거 이런 것들이 분해돼서 만들어진 게 유기물이에요. 
유기물에 대한 정의는 조금 이따 설명 다시 드리도록 하게요 바로 이런 것들인데 이게 그래서 흑은 유기물과 무기물 고상 그다음에 액상 기상이 같이 어우러질 겁니다.

여기서 질문 하나 한번 드려보겠습니다. 
농사짓기 좋은 땅이 어떤 땅이죠. 양분 많고 눈으로 보면 알 수 있을까요.

맛있을 것 같은데요. 토양의 색깔을

그렇죠 바로 그걸 알고 싶어요. 바로 제가 듣고 싶은 대답이었어요. 
토양의 색깔만 보면은 좋은 토양인지 나쁜 토양인지 금방 알 수 있어요. 
색깔이 어때야 돼요 검을수록 좋죠 예 바로 그거죠. 
검 때는 얘기 뭐예요. 요 유기물의 부식이에요.

유기물이 분해돼서 곱게 분해돼서 그게 이원화돼요. 
마이너스 이온화 그러면 고기 부식에요. 
그래서 양분 보관 능력이 아주 뛰어나게 돼요. 
그리고 색깔이 그 이 부식의 색깔은 새까매요 그래서 농사 지을 때 요 부식이 많으면 많을수록 농사가 잘 돼요. 
우리 선생님 지금 말씀하셨듯이 바로 부식입니다.

그리고 요 무기물은 모래 미사 점토 아까 얘기했죠. 
바위가 부서져서 자갈 모래 미사 점토 근데 바위는 바위에서 농사 지을 수 없죠. 
자갈에서도 농사 못 짓죠. 근데 모래 미사 점토 함량이 얼마큼 있느냐에 따라서 우리는 농사를 지을 수가 있어요. 
그래서 우리 모래 미사 점토 함량에 따라서 흙을 이렇게 다섯 가지로 크게 구분해요. 
사토

사양토 양토 식양토 식토 자 이 다섯 가지 중에 사토레는이 뭐예요. 
모래가 많다. 얘기죠

네

거꾸로 식토는 점토가 많다. 이거 이렇게 되죠. 
점토가 뭐냐 진흙의 진흙 근데 바위가 부서져서 자갈 모래 미사 될 때까지 부서지면은 성분 변화가 안 돼요 그대로 입자가 부서지는 거예요. 
그런데 점토가 되는 순간

이 흙을 이루고 있는 화학물질들 여러 가지 원소들이 조합된 게 이런 돌덩어리들 아닙니까 그렇죠 기본적으로 다 알고 계시죠 이것이 분해되면 점토가 돼요. 
그래서 점토는 마이너스 이온이에요.

좀 어려운 얘기지만 이건 기본적으로 알고 계시면 더 좋죠 그래서 점토가 되면 토양의 성질이 변해요. 
모래 미사일 때는 옆으로 물이 지나가면 물을 옆으로만 보관해요. 
그냥 근데 이 점토가 되는 순간 물을 먹어요. 
물을 먹으면 어떻게 돼요. 흙이 부풀지

부풀면서 어떻게 돼요. 끈적끈적한 성질이 생겨요. 
그건 뭐라 그래요 끈적끈적한 성질 점성 그래서 점토예요. 
점성이 있는 토양

어

그래서 점토가 되면서 끈적끈적해지는 이런 성질을 갖게 되는 거죠. 
그래서 이 지금 식토는 점토 함량이 오십 퍼센트 이상 이 사토는 모래가 십이트 이하 그러니까 아니 점토가 12% 이하니까 모래가 얼마예요. 
한 90% 가까이 되죠.

그래서 사토에서는 농사 짓기가 어려워요. 
왜 물 빠짐이 심하고 양분 보존 능력이 떨어져요. 
왜 약물 보전 능력이 떨어지는지 이따 설명을 드리도록 하겠습니다. 
그 대신 식토는 양분 보존 능력은 아주 뛰어난데 그 대신 물을 너무 많이 먹으니까 뿌리가 숨을 쉴 수

공기층이 없어서 숨을 쉴 수 있는 공간이 적어요. 
그래서 이것도 농사에 적합하지가 않아요. 
그래서 양쪽 끝에 이 토양은 농사에 부적합하고 이 가운데 세 개의 토양이 농사에 적합합니다. 
그래서 사양토 요거는 뿌리가 깊게 뻗는 과수나무들 그다음에 식양토는 어떻게 될까요. 
논 농사

물 빠짐이 심하면 논 농사가 어렵죠. 
그래서 물 빠짐이 심하지 않은 아 식토에 가까운 식양토 이게 좋은 토양이고 일반 모든 대부분의 농사는 이 양토에서 제일 잘 이루어집니다. 
양토는 이쪽도 가고 이쪽도 가고 다 가니까 가장 좋은 토양이다. 
일반적으로 요거 양토를 우리나라 말로 참흑 이렇게 얘기하죠.

가장 좋은 토양이 바로 양토다라고 보시면 됩니다. 
자 이제 뿌리가 양분을 흡수하는 원리를 한번 설명드리는데 이걸 삼투압이라 그래요 자 여기 반토막으로 유자관을 가운데 막았어요. 
반토막이 뭐냐 사실은 뿌리의 표피가 반토막입니다.

그럼 반토막 우리 생활에서 볼 수 있느냐 뿌리의 표피처럼 흔하게 볼 수 있느냐 볼 수 있습니다. 
바로 결한 소 껍질입니다. 결란의 겉 껍질이 아니라 속에 부드러운 껍질이 뿌리하고 성분이 비슷한 바로 반토막으로 이루어졌어요.

한쪽에는 물을 넣고 한쪽에는 소금물을 넣어요. 
그러면 이 물과 소금이 지금 수평을 이루고 있는데 켜졌네 사실은 수평을 이루고 있는데 이게 어떻게 움직이냐 금방 보셨듯이 이렇게 움직입니다. 
물이 내려가고 소금물 쪽으로 쭉 올라갑니다.

이 반토막이 농도가 진한 이쪽으로 지나가요 뿌리가 물을 어떻게 먹습니까 뿌리에 모타가 달렸어요. 
없잖아요. 그럼 자연적인 물리적 현상이 뭐냐 바로 이거죠. 
뿌리의 농도가 땅에 있는 농도보다

진해야 돼요 뿌리의 농도가 진해야 땅에 있는 물이 딸려 들어오면서 비료까지 섞여서 들어오는 거죠. 
그 원리가 바로 지금 이 원리예요. 여기서 하나 또 질문 한번 드려보겠습니다.

어

나무를 심을 때 과수든 꽃나무든 막걸리를 부어주면은 뿌리가 활착이 더 잘 된다. 
들어보셨죠. 맞아요.

맞습니다. 맞아요. 해보셨어요. 직접

죽을 것 같아요. 바로 그러면 올해 비가 많이 왔어요. 
그래서 복숭아이 포도니 다 당도가 떨어져요. 
당도를 좀 올려주려고 설탕을 타가지고서는 설탕물을 땅에다 뿌려줬어요. 
당도가 올라갈까요.

올라갈 것 같아요.

바로 제가 조금 전에 하나의 힌트를 줬는데 전해질이라는 게 있어요. 
이게 비료가 땅에 딱 떨어지면 음과 양으로 나눠져요. 
음의 이온과 양과 이렇게 나눠지면서 뿌리는 그것만 먹어요. 
바로 이거죠.

그래서 실제로 막걸리나 설탕은 뿌리가 못 먹습니다. 
누가 먹어 이걸 막걸리에 설탕을 주면 누가 좋아할까요. 
땅속에 미생물들이 좋아하죠. 벌레나 미생물들이 좋아해요. 
그럼 벌레나 미생물들이 이걸 먹고 어떻게 돼요.

먹으면서 분해하죠. 분해한 찌꺼기를 뿌리가 먹게 되는 거죠. 
그래서 결국은 좋아지긴 하죠.

왜

막걸리나 설탕을 주면 결국은 차후에는 좋아지지만 뿌리는 직접 이거를 먹지 못한다라는 얘기죠 이해가시죠 이제 그 원리를 한번 설명을 드리는데 뭐냐 삼투합은 뿌리의 반 토막으로 이원화된 상태 플러스 이온이든 마이너스 이온이든 나눠진 상태에 아주 작은 무기물만 먹는다

유기물을 못 먹는다 아까 막걸리나 설탕은 유기물이에요. 
그거는 못 먹어요. 입자가 커서 입자도 크고 이렇게 나눠줘야만 뿌리는 그 반토막을 통과할 수가 있어요. 
그래서 그 일 예로 공기 중에 질소 공기 중에 n2 상태로 존재해요. 
플러스도 아니고 마이너스도 아니에요.

공기 중에 80%가 질소예요. 비료 중에 제일 중요한 비료가 질소죠 어 성장을 하는데 제일 큰 도움이 돼요. 
근데 식물만 성장하는데 도움이 되는 게 아니라 모든 생물들이 성장하는데 제일 큰 도움이 질소입니다. 
근데 이 질소 상태에서는 못 먹어요. 
양분을

요게 요렇게 나눠져야 먹어요. 질산이라고 그래요 요걸 질소 산소 그래서 질 앞자만 따서 질산 이렇게 얘기하죠. 
그래서 질산 형태의 요 비료 질산한테 질소라고 그래요 그다음에 암모니아라고 그래요 nh4

이건 냄새가 나요. 무슨 냄새 꼬래니까 꼬리 꼬리 안 냄새 암모니아 요거하고 어떤 게 결합되면 암모니아 형태의 비료 이렇게 얘기를 해요. 
요렇게 n2가 이렇게 바뀌어야만 뿌리가 먹을 수 있어요. 
요 상태는 뿌리는 요건 물에도 안 넣고 못 먹어요.

그래서 식물도 동물도 아무도 못 먹는 게 공기 중에 있는 질소죠 근데 이 공기 중에 질소를 이렇게 만들어 주는 놈이 누구예요. 
다 알고 계시는 거예요. 뿌리오박테리아 들어보셨죠. 
어디에 있어요. 콩에 뿌리 그렇죠 예 콩의 뿌리에 혹이 달렸어요. 
이따 사진으로 보여드리겠습니다. 예 그게 뿌리오 박테리아라고 그러죠

그놈들은 요걸 요렇게 만들어요. 그래서 콩한테 공급해줘요. 
그 대신 콩이 만든 광합성에서 얻은 광합성 포도당을 얻어 먹어요. 
그러면서 그걸 에너지원으로 활동하는 거죠. 
자 이런

이제 전해질을 한번 알아보도록 하겠습니다. 
전해질 여기 건전지를 플러스 극 마이너스 극 해서 달고 여기 소금물을 넣었더니 이 플러스 전곡 마이너스 전극이 연결이 돼서 불이 들어왔어요. 
그런데

여기 설탕물을 넣었더니 여기는 이 전류가 흐르질 않아요. 
여기 소금물을 넣었을 때는 소금은 뭐냐 염이라고 그래요 염 소금 염자 쓰죠 비료에요. 
요거와 비슷한 게 황산 염산 질산 이런 것들이에요. 
우리가 주는 비료들이 다 이런 것들입니다.

이게 사실은 독이죠. 사람이 먹으면 큰일 나는 것들이죠. 
예 이런 것들을 우리는 땅에다 주고선 식물이 먹는 비료를 씁니다. 
아까 설명드렸듯이 이렇게 설탕물은 뭐예요. 
유기물이에요. 막걸리도 유기물이에요. 
또 아미노산이라는 것도 유기물이에요.

이런 것들은 뭐라고 그래요 비전해질 이렇게 얘기를 해요. 
이 안에 들어가면 전기를 통과 못해요. 
다시 말씀드리면 음과 양으로 나눠지질 않아요. 
그러니까 전기가 안 통하니까 여기 불이 안 들어와요 바로 어떤 물질이 물에 녹였을 때 전기가 통하는 물질인데 바로 이게 뭐냐 비료다

전해질 바로 염이라고 그러면서 비료면서 이게 많으면 여러분들 이씨라고 한번 들어보셨을 거예요. 
전기 전도도라고 합니다. 예 염류 농도가 높아져요. 
너무 높으면 어떻게 될까요. 아까 다시 말씀드려 뿌리보도 땅에 농도가 진하면 어떻게 돼요. 
뿌리에 있는 물이 빠져나가요 이걸 역삼투합이라 그래요. 
그렇죠 그래서 비닐하우스 오랫동안 하고 비료 막 계속 주면은

염류 집적이 돼서 농사가 안 된다 이런 얘기하죠. 
왜 그래요 뿌리보다 땅의 농도가 더 진해서 뿌리에 있는 물이 빠져나가기 때문에 그런 거예요. 
이해가시죠 그 염류 집적이 돼서 그런 거죠. 
이게 뿌리가 비료를 흡수하는 원리 이걸 한번 총괄적으로 한번 살펴봤습니다.

자 이제 농사의 원리부터 한번 알아보도록 하죠. 
그 다음에 두 번째 토양의 지능 기능부터 하나씩 한번 살펴보도록 하겠습니다. 
식물에게 가장 중요한 요소가 있어요. 
우리 농사 지을 때 여러분들 사실은 책에 첫 장에 이쪽에 보면 나옵니다. 
이쪽 한번 펴보시죠 네

사실 지금 한 얘기가 이쪽 표면에 다 대부분 나와 있어요. 
제일 중요한 게 뭘까요. 빛입니다. 태양 태양에는 뭐가 있어요. 
에너지가 들어있죠 예 빚 속에는 에너지가 들어 있어요. 
빛 두 번째는 뭘까요. 공기 공기 중에 아까 질소 있지만 질소는 못 먹어요. 
산소 호흡하는 데 없어선 절대 안 되죠

그런데 비로도 돼요. 이제 비로도 돼요. 
공기 중에서 비료도 흡수하지만 때에 따라 이제 또 조금 이따 다시 설명드리도록 하겠습니다. 
하지만 제가 말씀드리고 싶은 건 요 탄산가스입니다. 
지금 질소 산소 탄산가스가 있는데 탄산가스에는 탄소와 산소가 결합된 상태죠

요게 얼마나 있느냐 질소는 공기 중에 79% 약 80%죠 산소는 20.9% 2개를 합치니까 99.9% 탄산가스가 0.03% 그러면 나머지 0.07센트는 뭘로 되어 있느냐

공기가 맑은 이런 시골에 오면은 다 산소로 채워져요. 
숲속에 들어가면 다 산소로 채워지고 도심지나 공업단지에 가면 아황산 가스에서부터 온갖 뭐야 가스들이 이거예요. 
조금만 들어가도 냄새가 팍팍 나면서 사람이 살기가 어려워요. 
바로 이 나쁜 산 가스가 들어가 있는 거죠. 
총괄적으로 어쨌든 0.03퍼센트인데

이 0.03%의 탄산가스가 식물에게는 없어서 안 될 가장 중요한 비료다 무슨 비료 바로 탄소비료 식물은 이 탄소 비료를 어디로 얼로 먹어요. 
이 풀어 먹어요. 예 누가 탄소를 공급하지 않아요.

자기가 알아서 먹는 거예요. 그런데 이 탄소를 먹을 때는 꼭 뭐가 있어야 돼요 빚이 있어야 돼요 그래서 탄소 동화 작용 광합성 작용 이렇게 얘기하는 거죠. 
그래서 이 탄산가스가 0.03% 이게 1만 분의 3이에요.

1만 분의 3인데 이 탄소가 식물 몸체에 몇 프로를 차지하느냐 여러분들 앉아 계신 나무 나무가 뭐예요. 
탄소 덩어리예요. 탄소가 얼마나 들었어요. 
이 안에 45% 들었어요. 45% 거의 50프로 가까이 되죠. 
반 가까이 탄소가 요거를 먹고 비료를 흡수한 거예요.

비료란 요렇게 아주 작은 양만 식물이 흡수해도 쭉쭉 잘

자라요

0.03% 만분의 3밖에 안 되는 탄산가스가 식물에게 있어서 가장 중요한 비료다라는 얘기죠 이 탄산가스가 그래서 바람이 살랑살랑 불어줘서 탄산가스가 공급돼야만 농사가 잘 되는 거예요. 
공기가 정체에 있으면 어떻게 돼요. 탄산가스 공급이 고 근처에 있는 것만 먹고 공급이 안 되니까 탄소동화작용이 안되죠

그래서 바람이 많이 불면 몰라도 살랑살랑 부는 거는 농사에 가장 적합한 비료 공급원이다라고 보시면 돼요. 
세 번째로

물이죠.

요 산소는 요기의 산소와 요거의 산소를 둘 다 먹습니다. 
식물은 그리고 물속에 있는 수소도 필요해요 수소 비료가 얼마나 되느냐 식물이 진짜 먹는 게 약 육 퍼센트 산소는 얼마냐 아까 탄산가스하고 똑같아요. 
사십오프로 다시 말씀드려 식물 몸체의 탄소 산소 수소가 96%입니다. 
여러분들 자료에도 제가 써놨어요.

96퍼센트 예 이건 토양에서 먹습니다. 
물 먹으면서 같이 먹게 되는 거죠. 마지막으로 또 토양에서 먹는 게 비료에요. 
결국 이게 구십육퍼센트니까 나머지 4%예요. 
4% 먹는 양에 질소 인산 가리 칼슘 마그네슘 등등에서

그걸 무기임을 이렇게 얘기하는 거죠. 
이거를 이제 한번 설명을 드리도록 하겠습니다. 
금방 얘기했던 탄소 동화 작용 광합성 작용 이렇게 얘기해 이 탄산가스를 식물의 잎이 먹을 때 태양 에너지가 그 도와줘요.

그리고 이 탄산가스에 의 탄소는 태양 에너지가 축적이 돼요. 
탄소 속에 그리고 물하고 탄산가스 요거가 식물은 물과 탄산가스로부터 당 포도당

어

이라는 유기물을 만든다 자 그래서 처음에 만드는 물과 탄산가스로부터 만드는 포도당이 어떤 식으로 되어 있느냐 여섯 개의 탄산가스와 6개의 무리 c6스 h2 6스 요렇게 포도당이 돼요.

6개의 탄산가스가 욜로 왔어요. 6개의 물이 h2ag o6x 6개의 물이에요. 
그렇죠 요게 포도당이에요. 포도당이 맛이 어때요 달죠 맛있죠 누가 설탕도 안 넣었는데 달로 그게 포도당이죠. 
단맛이 나요. 그리고 이 6개의 산소가 따로 남아요.

그래서 광합성 작용할 때 산소를 내뿜는 거예요. 
식물들이 이게 낮에는 이 현상이 이루어지는데 밤에는 어떻게 돼요. 
거꾸로 돼요. 다시 말씀드려 포도당을 소비하고 그때 산소가 호흡원으로 들어가고 식물이든 동물이든

호흡할 때 물과 탄산가스를 내뿜어요.

네

낮에는 이 현상이 많고 밤에는 이쪽 현상이 많아지는 거죠. 
하지만 낮에도 이 현상은 계속 이루어지는 거예요. 
식물도 동물은 이것만 거꾸로 가는 것만 호흡 작용만 이루어지는 거죠. 
근데 일단 식물은 포도당을 만듭니다.

포도당을 만든 다음에 나머지 여기에 있는 열세개의 원소 외에 많은 원소들도 있어요. 
그 원소들이 융합을 해요. 뭔가 만들어요. 
뭘 만들까요. 탄수화물 단백질 지방 쌀은 쌀 보리 밀은 탄수화물을 만들어요. 
코는 뭘 만들어요.

단백질을 만들어 깨는 지방을 만들요 그래서 어떠한 작물이든 가지각색으로 만들어요. 
이걸 총칭 다 뭐라 그러냐 유기물이라 그래요 다시 말씀드려 아까 유기물이 분해되면 부식이 된다고 그랬는데 유기물은 뭐냐

광합성 작용 태양 에너지를 받아서 광합성 작용해서 포도당과 이 무기물이 결합된 물질이 유기물이에요. 
이건 식물만 만들 수가 있었어요. 그래서 식물만 만들 수 있는 유일한 물질이었는데 요즘은 인공으로도 만들기 때문에 사실은 사람도 만들어요. 
그래서 옛날에는 유기물 하면 식물이 만든 탄소화합물 이게 유기물이었는데 요즘은 그냥 탄소화합물입니다.

탄소가 꼭 들어가야 돼요 탄산가스의 탄소가 이렇게 이게 유기물이고 무기물은 뭐예요. 
이런 놈들 유기물은 그래서 탄소하고 무기물이 결합된 것이 유기물이고 무기물은 탄소가 빠져나간 것들이죠. 
그래서 무기물이 뭐냐 이게 무기물이에요.