현재까지의 농업은 단위 면적당 생산량을 높이기 위해 화학비료와 유기물을 다량 사용하였다. 인산 비료는 토양지력 저하와 수질오염을 초래하는 주요 요인이다. 따라서, 인산 비료를 대체하고 환경 오염을 해결할 수 있는 대안이 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 인산 가용화능이 우수한 Pseudomonas cepacia와 Aeromonas hydrophila 등의 균주를 분리하였고, 이들을 이용한 환경 친화형 Bio-fertilizer 개발에 기반이 되는 연구를 진행하였다.
<p>지금까지 우리 농업은 단위 면적당 작물의 수확량을 극대화하기 위해 다량의 화학비료와 유기물을 사용해 왔다. 그러나 이들 중의 대부분은 화학적, 생물학적 반응을 거쳐 비료성분의 불용화나 유실 현상이 일어나게 된다. 인은 식물체에서 핵산, 인지질, phytates 등의 중요 구성성분이며, 식물 및 박 테리아 성장에 필요한 에너지 대사에서도 중요한 역할을 하는 원소이다. 그러나 인산은 산성토양에서는 철 및 알루미늄 이온과 알칼리성 토양에서는 칼슘이온과 쉽게 결합하여 불용화 됨으로서 토양 중에는 식물이 이용할 수 없는 불용성 인산의 양만 증가되는 결과를 가져다준다. 실제로 인산은 토양 중 \( 0.05 \%(\mathrm{w} / \mathrm{w}) \) 를 차지하고 있는 반면, 식물이나 미생물이 이용할 수 있는 인산양은 그 중에서도 \( 0.1 \% \) 이다. 난용성 인산염을 식물이나 미생물이 이용하기 쉬운 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{PO}_{4}^{-} \)나 \( \mathrm{HPO}_{4}{ }^{2-} \) 의 이온형태로 전환시켜주는 과정을 가용화라 하며 토양 속에는 이러한 가용화 반응을 일으키는 미생물이 많이 존재한다. 이미 보고 되어진 인산 가용화 균으로는 Bacillus megaterium, B. polymyxol, Pseudomonas striata, Pseudomonas sp. 등의 세균이 알려져 있으며, Penicillium simplicisimaum, P. aurantiogriseum, P. bilaji, Aspergillus awamori, A. aculeatus, A. niger 등이 있다. 특히 인산은 토양에 서 철 및 알루미늄 이온과 그리고 알칼리성 토양에서는 칼슘이온과 쉽게 결합하여 불용화 됨으로써 토양의 지력저하와 하천과 바다의 부영양화를 가져온 주원인이 되고 있다. 앞으로 우리가 지양해야할 농업은 환경친화적이고 부가가치가 높은 무공해 농산물을 생산하는 영농시스템이다. 앞으로 환경 보전을 위한 갖가지 규제강화로 화학비료에 대한 제 약이 심화될 것으로 판단되기 때문에 난용성 인산염을 효율적으로 분해하여 작물이 필요로 하는 인산 질 비료성분을 충분히 공급해줄 수 있는 biofertilizer의 개발은 시급히 해결해야 할 과제가 될 것이다. 따라서 인산 비료의 시용을 대체할 수 있고 환경오염 문제를 해결할 수 있는 방법이 절실히 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 바람직한 방법은 인산 가용화 미생물을 이용하여 토양 속에 다량으로 축적되어 있는 불용성 인산 태를 작물이 이용할 수 있는 유리인산으로 전환하는 것이다. 본 연구자는 보다 우수한 인산 가용화능을 가진 균주를 분리하여, 환경 친화형 Bio-fertilizer로 개발하기 위한 기초 연구로서 본 연구실에서 수년간에 걸쳐 인산 가용화능이 우수한 균주인 Pseudomonas cepacia, Aeromonas hydrophila 등을 분리하여 가용화특성을 조사하였다. 본 연구에서는 분리한 균주 중에서 Klebsiella sp. DA71-1을 선발하여 토양중의 다양한 인산염 중 hydrox-yapatite 가용화를 목적으로 하는 미생물로 개발하고자 배양 조건에 따른 인산염 가용화특성을 조사하였다.</p>