원예용 토양 : (9)바이오차&바크
식물로 만든 탄소저장고, 바이오차&바크
9. 바이오차 & 바크
토양은 크게 무기질 토양과 유기질 토양으로 구분된다. 무기질 토양은 쉽게 말하면 돌을 의미하고, 유기질 토양은 생물에서 만들어져 탄소를 포함하고 있는 흙이라고 보면 된다. 원예용으로 사용되는 무기질 토양에는 마사토, 화산석, 질석, 펄라이트, 제오라이트, 규조토 등이 있다. 유기질 토양에는 피트모스, 코코피트, 바이오차, 분변토, 산호사, 수태 등이 있다. 유기질 토양 중, 인공토양이면서 공기와 토양의 탄소를 저장하여 생태계에 균형을 이룰 수 있도록 하는 토양이 있다. 바로, 바이오차이다. 식물로 만든 탄소저장고인 바이오차와 바크에 대해 알아보자.
(1) 바이오차(biochar, biomass + charcoal)
바이오차란 생물에서 파생되는 에너지원을 의미하는 바이오매스(biomass)와 숯을 의미하는 챠콜(charcoal)의 합성어이다. 최초의 바이오차는 아마존에서 발견되었으며, 포루토갈어로 '검은흙'을 의미하는 테라프레타(terra preta, Amawnian Dark Earth)이다. 테라프레타는 브라질과 아마존 일대에서 발견되는 유기질이 풍부하고 비옥한 토양이다. 기존에는 테라프레타가 자연적으로 발생한 것으로 알고 있었으나 과학자들에 의해 인간에 의해 만들어진 것으로 밝혀졌다. 테라프레타의 기원은 화전농업이다. 양분이 부족하고 척박한 열대 토지를 연소된 식물과 숯을 통해 비옥한 토양으로 변화시켰다. 이렇게 차곡차곡 쌓인 테라프레타는 수십 년에 걸쳐 동일 지역 내에서 비료 없이 농작물을 키울 수 있는 환경을 조성하였다. 토양을 비옥하게 만든 가장 큰 요인은 숯이다. 숯은 탄소를 저장하고, 많은 양의 미생물의 서식지를 제공하고, 높은 양이온 치환 능력으로 양분의 유지가 가능하게 한다. 여기에서 만들어진 인공토양이 바로 바이오차이다.
바이오차는 화석연료와 농업으로 발생하는 탄소를 흡수함으로써 지구온난화를 방지하는데 도움을 준다. 또한, 토양 침식 및 농약과 비료 과용으로 인한 토양 오염을 막을 수 있으며 미생물의 서식지를 제공하는 등 지속 가능한 농업에 꼭 필요한 토양이다.
- 생산지 : 전 세계, 아마존 밀림
- 종류 : 훈탄, 숯, 반탄화 바이오차(목탄)
- 크기 : 종류에 따라 다르다.
- 무게 : 가벼움
- 입자 : 짙은 회색에서 검은색을 띠며 다공성의 낮은 경도의 입자
- pH : 약알칼리성(pH7.0~8.0)
- 물리적 특성 : 배수성, 통기성, 보수성, 보비성
< 바이오차의 사용 >
: 유기질이 부족한 토양에서 미생물과 양분이 유실되지 않도록 돕는 토양개량제로 이용된다. 바이오차는 식물에게 필요한 칼륨을 많이 함유하고 있다. 공극이 많기 때문에 혼합용토로 섞어 사용하면 배양토가 굳어지는 것을 해준다. 장점이 많다고 무조건 많이 넣어서는 안 된다. 약알칼리성을 띄기 때문에 식물의 종류에 따라 혼합비율을 다르게 해야 한다. 다육식물 배양토에 혼합할 경우 유익한 미생물의 공간이 되어 무름병 예방에 효과가 있다. 선인장과 같이 알칼리성 토양에서 잘 자라는 식물의 경우 배합 비율을 늘려도 괜찮다.
< 바이오차의 종류 >
➀ 훈탄
훈탄은 왕겨를 300℃ 이상의 고온으로 가열해 태워 만든 바이오차이다. 전체 비중의 80% 이상이 탄소질이며 다공성이다. 고온에서 만들어지기 때문에 병해충이 없고 통기성과 보수성이 뛰어납니다. 입자가 작고 가벼우며 부서지기 쉽고 처음 사용할 때 알카리성 pH 8.0으로 식물의 종류에 따라 적절한 비율을 선택한다.
➁ 숯 (완전 탄화 목탄)
훈탄과 비슷한 pH를 가지고 있으며 공기정화용으로 사용하는 것이 많다. 배양토에 혼합할 경우 식물에 맞는 입자 크기를 고르는 것이 좋다.
③ 반탄화 목탄
훈탄의 경우 pH가 8.0으로 알칼리성을 띠고 경도가 약하다. 훈탄과 숯의 단점을 보완하여 목탄을 분쇄하고 낮은 온도에서 열을 가해 적정한 양의 산도와 성능을 갖도록 만든 바이오차가 '반탄화 목탄'이다. 훈탄에 비해 경도가 높고 분해되는 속도가 늦으며, 중성에 가까운 pH로 다양하게 활용이 가능하다.
(2) 바크(bark)
바크란 나무줄기의 바깥 나무껍질을 고온에 쪄서 병해충을 제거하고 발효재를 넣어 발효시킨 토양을 말한다. 일반적으로 소나무와 같은 침엽수를 원재료로 사용한다. 침엽수가 갖는 유해물질(타감 물질, Allelopathy)을 제거하기 위해 발효처리와 적정 산도 처리를 한다. 바크 자체가 갖는 영양성분은 거의 없으나 수분과 비료 보유 능력이 좋으며 주로 기근이 발달한 식물에 이용한다.
- 생산지 : 뉴질랜드, 중국, 한국 등
- 종류 : 젖나무, 소나무 등 침엽수에 따른 구분
국내는 일반 바크, 오키아타 바크(뉴질랜드 발효 바크)
- 크기 : 대립, 중립, 소립
- 무게 : 가벼움
- 입자 : 소재 나무와 발효 정도에 따라 밝은 갈색에서 짙은 갈색까지 다양
- pH : 산성 (pH 4.0~5.0) *보통 유통 전 산도 처리 후 중성에 가깝게 하여 판매
- 물리적 특성 : 배수성, 통기성, 보수성, 보비성
< 바크의 사용 >
: 주로 뿌리 내부의 통기성과 수분 유지가 필요한 서양란의 재배용토로 이용된다. 잡초 발생 방지 효과 맟 수목에 양분 공급과 토양 수분 유지 효과가 있어 수목의 피복 용토로도 사용한다. 토양 보수성, 보비성이 좋고 토양 미생물의 활동에도 좋아 일반 상토 제조에도 혼합하여 혼합 용토로도 이용 가능하다. 국내에서 생산되는 바크는 발효처리와 산도 처리가 되지 않고 나오는 경우가 많다. 국내 바크는 일반 식물에 사용하기보다 낮은 산도를 필요로 하는 블루베리 멀칭용으로 이용된다. 국내 바크를 구입할 때는 적절한 처리가 된 바크인지 확인 후 구입하는 것이 좋다.
➀ 오키아타 바크(뉴질랜드 라디아타 소나무)
일반 바크는 나무의 껍질(생수피)을 자연 상태로 방치하여 내부와 외부의 구조를 썩히는 부숙과정을 통해 만들어진다. 오키아타 바크는 생수피에에서 모든 타감 물질을 제거하기 위해 12주까지 오래 쌓고 부숙이 아닌 숙성과정을 거치면서 만들어진다. 오키아타 바크는 외부의 구조는 파괴되고 내부의 구조는 단단하게 되어 외부의 수분과 양분을 보유할 수 있으며 변형이 적고 안정적이다. 일반 바크에 비해 산도 안정성과 타감 물질에 대한 염려가 적어 고급 바크로 분류된다. 바크의 종류가 많아서 어떤 바크를 골라야 할지 모르겠다면 오키아타 바크를 추천한다.
