효율적인 미생물(EM)을 포함한 생물학적 비료가 점점 더 많이 판매되고 있습니다. 광고는 화려한 약속들로 가득하지만, 저는 항상 “진실을 밝혀내는 자세"로 다가갑니다…
효율적인 미생물은 이론적으로 식물이 영양소와 질소를 흡수하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 흥미롭습니다. EM 제품에 포함된 광합성 세균과 효모는 유기물 분해를 가속화하고 곰팡이 및 병원성 미생물이 자리 잡는 것을 방지합니다. 특히 씨앗에서부터 키운 식물들에게 이는 큰 도움이 됩니다.
우리 토양에는 지중해식물에 “적합한” 박테리아가 살지 않고, 온실에서 재배된 토양이나 이탄 토양은 그다지 희망적이지 않습니다. 이는 실내 정원에서 식물 재배가 종종 실패로 끝나는 이유 중 하나일 수 있습니다. 그렇다면 생물학적 비료에 포함된 미생물은 보편적으로 효과가 있을까요? 이 병들과 팩에 정말 “살아 있는 무언가"가 있을까요? 질문은 많고 답변은 적지만, 효율적인 미생물이란 무엇이며 그것이 어떤 과학적 근거를 갖고 있는지 살펴보겠습니다.
100년 전의 효율적인 미생물
효율적인 미생물을 포함한 생물 비료의 창시자인 히가 테루오(일본)는 농축된 퇴비 혼합물이 수 세기 동안 사용되어 왔다고 말합니다. 그의 할머니는 다음과 같은 방식으로 이를 제조했습니다: 숲의 토양, 건조하고 분쇄된 소의 거름, 건조한 생선가루, 사탕수수 시럽, 쌀껍질과 밀기울, 물 등의 재료를 섞은 혼합물이었습니다. 이 혼합물은 작물의 품질을 높이고 병을 예방하기 위해 사용되었습니다.
어떤 미생물이 효과적인가?
상업적으로 “효율적인 미생물"로 간주되는 것은 모든 환경에서 흔히 발견되는 균종의 혼합물입니다. 주로 다음과 같습니다:
- 젖산균: 박테리아 표면, 토양, 발효한 양배추, 사일리지 및 유제품 등에서 발견됩니다. 예를 들어, Lactobacillus casei.
- 광합성 세균: 햇빛을 이용하여 에너지를 생성하며 모든 환경에서 살 수 있습니다.
- 효모: 열매, 과일, 곡물, 토양 및 곤충 표피에서 발견됩니다.
- 그 외 주변 환경에서 번영하는 다양한 미생물.
활성 생물 비료는 식물 뿌리와 공생에서 작용해야 합니다. 박테리아와 효모는 복잡한 유기 화합물을 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 간단한 화합물로 변환합니다. 이론적으로 효율적인 미생물은 질소와 인의 사용을 25% 감소시킨다고 합니다. 또한 제조업체는 EM이 무기질 비료에 비해 생산 비용이 훨씬 낮다고 주장합니다. 그러나 멸균 실험실과 미생물학자가 차지하는 비용이 비료 공장보다 더 낮을 것 같지는 않습니다…
효율적인 미생물에 대한 과학적 연구
효율적인 미생물에 대한 가설은 1980년대에 발전했으며 상업적으로 큰 성공을 거두었습니다(여전히 성공적인 사업입니다). 그러나 1994년 효율적인 미생물의 개발자인 히가 테루오는 “통제된 실험에서는 긍정적인 결과가 드물며 EM의 효과를 재현하기 어렵다"고 인정했습니다.
독립적인 연구들은 효율적인 미생물이라는 개념을 의심했습니다. 대부분의 결과에서 미생물 혼합이 식물 병, 성장, 비옥도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 다음은 한 연구에 대한 링크 입니다.
2003-2006년 취리히에서 EM에 대한 광범위한 실험이 이루어졌습니다. 이 실험에서 EM은 작물 생산성과 토양 미생물 생태에 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. EM은 단기적으로(3년 기준) 유기농업에서 생산성과 토양 품질을 개선할 수 없었습니다. ( 1 , 2 )
2010년에 이루어진 독일 연방 환경부가 주도한 연구 에서는 EM이 발효 양배추 주스에 비해 특별한 이점을 제공하지 않는다고 결론지었습니다.
메타 분석 을 통해 2013년에 수백 건의 논문과 연구들이 검토되었습니다. 결과: 발표된 연구의 70%는 EM의 효과를 보여줬고, 30%는 영향을 발견하지 못했습니다. 그러나 이러한 연구 중 독립적인 연구소에서 제조업체의 지원 없이 수행된 연구는 극히 적었습니다. 1993년부터 2013년까지 EM(유효 미생물)의 장기적인 사용 효과는 중국 농업대학에서 연구 및 발표 되었습니다.
네덜란드 연구에서는, 그 외에도 EM 사용 후 토양 미생물 군집의 DNA 분석이 이루어졌으나, 비료로 도입된 대다수의 미생물 균주를 발견하지 못했습니다. 즉, 이들은 단순히 토양에 정착하지 못한 것입니다. 대신, 비료 사용 이전에 토양에 이미 존재하던 세균들이 발견됐으며, 미생물군의 차이가 “통계적으로 유의미하지 않았다"고 결론지었습니다. 보고서의 말미에서는 (직접 링크 를 통해 확인하실 수 있으며, 제가 최대한 정확히 번역해 보려 합니다) 실험자들이 다음과 같이 전합니다: “EM은 사용하지 않는 것이 좋습니다. 농민들과 사회 전반은 미디어에서 나오는 정보를 비판적으로 수용할 수 있도록 알리고 교육해야 합니다. 정부가 이를 도와 농민들에게 연구 결과를 알리도록 하는 것이 필요할 수 있습니다.”
유효 미생물 생산
EM 기술 기반 제품은 특히 개발도상국에서 매우 다양하게 생산되고 있습니다. 그러나 소수의 개발자들만이 자신들의 제품 효능을 독립적으로 증명하려는 노력을 합니다. 기술의 창시자인 히가 테루오 교수는 오늘날까지도 품질과 관계없이 자신의 특허로 전 세계에서 수익을 얻고 있습니다. 이는 완벽한 비즈니스 모델이라고 할 수 있습니다!
품질이 적합한 유효 미생물 생산은 매우 복잡한 작업이며, 이를 위해서는 멸균된 실험실, 자격 있는 미생물학 전문 인력, 그리고 막대한 비용의 장비가 필요합니다. 사실상 이 과정은 제약 개발과 유사합니다. 목표 세균은 서로 다른 배양 환경에서 재배되며, 매우 깨끗한 조건에서 처리됩니다. 미생물 배지를 담고 있는 운반체는 멸균 처리되어야 하며, EM을 운반체에 이식하는 과정도 멸균된 환경에서 이루어져야 합니다. 이러한 생산 과정 중 하나라도 어긋난다면, EM 제품은 원치 않는 미생물로 오염될 위험이 있습니다. 이 미생물들 역시 영양 운반체에서 번식할 수 있기 때문입니다. 비식용 제품의 품질 관리는 대체로 형식적으로 이루어집니다.
농업 산업이 철저하게 발달된 국가들, 이를테면 일본(EM 기술의 본고장)의 경우, 미생물 제품의 사용에 대한 규제가 매우 엄격하여, 그 시장에는 이러한 종류의 제품들이 거의 없거나(1~2개 등록된 혼합물, 주로 연못 정화용 세균) 농작물 수확 증대를 목적으로 한 제품은 거의 없습니다. 반면, 규제가 느슨하고 독성학적 및 현장 테스트가 시행되지 않는 국가들에서는 더 많은 EM 제품이 시장에 유통되고 있습니다.
왜 EM 제품이 인기가 있을까?
증거 기반과 미생물 생물제제에 대한 전반적인 실망에도 불구하고, 농부들은 여전히 이를 사용하고 있습니다. 왜 그럴까요? 이는 마치 의학 역사에서 가장 큰 사기 중 하나로 여겨지는 동종요법과 비슷합니다: “나는 효과가 있다고 느꼈다!“라는 주장입니다. 식물의 마이크로바이옴에 대한 심도 있는 이론적 기초가 존재하며, 이러한 이론은 실제로 작동 가능성이 있습니다. 예를 들어, 식물과 미생물 간의 자연적인 공생 관계, 자연에서 경쟁하는 마이크로바이옴 간의 자연 선택은 EM 제품이 과학적으로 모순되지 않음을 보여줍니다. 그러나 현실적으로 토양에 추가적인 용량의 EM 제품을 투입하는 것은 효과적이지 않습니다.
EM 기술을 기반으로 한 바이오비료 효능을 신뢰하도록 만드는 또 다른 중요한 이유는 농작물의 상태를 보다 철저하게 관리하는 농부들이 대개 여러 종류의 비료를 동시 사용한다는 점입니다. 이러한 농부들에게는 모든 게 효과가 있는 것처럼 보입니다. 이는 우리의 인지 왜곡(Cognitive Bias)으로 설명되며, 이는 “창가 텃밭"이라는 주제를 넘어 별도의 기사가 필요할 정도로 중요한 논제입니다.
위에서 언급한 모든 내용은 주로 현장에 적용됩니다. 농작물 재배지는 진공 상태의 “구형 말"이 아니며, 이곳에는 수백 가지 서로 다른 요소에 의존하는 생명이 솟아납니다. 반면, 화분에서는 상황이 다를 수 있습니다. 아니면 다르지 않을까요? 씨앗 표면에는 원시 미생물군이 존재하며, 토양에 도달하면 이를 바탕으로 번식이 시작됩니다. 만약 습도와 조명의 적정 수준을 유지하며, 유기질 퇴비(버미컴포스트) 및 광물 비료를 제때 투입한다면, $5의 바이칼 EM1 없이도 잘 자랄 수 있습니다. 예외적인 경우는 식재 전 또는 이식 전 소독 처리를 거친 멸균 토양일 수 있습니다. 이에 대한 논의는 토양 소독 이라는 글에서 확인할 수 있습니다.
