유용토양미생물을 이용한 미생물비료(biofertilizer) 
농업의 주된 목적은 인류가 필요로 하는 작물생산성 향상이라 할 수 있다. 이를 위해 다양한 종류의 비료 및 농약이 개발되어 이용되어 오고 있다. 이들 물질 사용에 따른 작물의 생산성은 크게 증가되었으나, 인류 및 자연환경에 대한 이들 물질의 부정적 측면이 부각되면서 화학물질에 의한 농업환경의 부담을 최소화하고 오염된 환경을 회복할 수 있는 자원을 공급하고자 친환경 농업이 제시되고 있다. 이러한 목적을 성취하기 위한 하나의 방법으로 생물제제 특히 미생물제제(microbial materials)가 개발 이용되고 있다.
미생물을 농업에 이용하는 목적은 친환경적으로 작물생산성을 일정수준으로 유지하는 것이라 할 수 있다. 그래서 화학비료에 대해서는 생물비료, 화학농약에 대해서는 생물농약이 상호보완적으로 사용하려는 시도가 진행되고 있는 것이다. 따라서 미생물의 용도는 크게 생물 비료와 생물 농약으로 구분하여 접근할 수 있지만, 여기서는 생물비료의 관점에서 미생물의 이용성을 설명하고자 한다.
미생물 비료는 큰 의미에서 병해충을 방제하는 목적이외의 용도, 즉 작물의 생장을 돕는 미생물로 구성된 제제라 할 수 있다. 그러므로 여기에는 양분을 공급하는 미생물, 식물이 흡수할 수 있도록 양분을 가용화하는 미생물, 그리고 토양의 물리적 특성을 개량하는 미생물 등을 포함한다고 할 수 있다. 따라서 국외에서는 퇴비 및 지렁이를 포함하여 생물비료로 크게 분류하기도 한다. 또한 생물비료에는 미량원소 공급 미생물, 식물생육조절 미생물 (plant growth regulator) 혹은 작물생육촉진 근권미생물 (plant growing-promoting rhizobacteria) 등이 포함되어야 하는데, 그 이유는 생물비료가 화학물질을 대신하여 식물의 생육을 돕기 위해 사용되는 생 물질이기 때문이다. 미생물비료에 이용되는 주요 토양 미생물은 다음과 같다.
○ 근류균 질소고정 세균 가운데 근류균(Rhizobium)이 가장 널리 이용되고 있다. 근류균은 단독으로 생존할 때는 유기물을 이용하여 생존하는 부생성이지만, 콩과 같은 숙주식물이 있으면 뿌리를 통해 감염한 후 뿌리혹을 형성하여 공생관계를 가지게 된다(그림1). 따라서 근류균과 같이 식물과 공생하여 질소를 고정하는 미생물을 공생질소고정균이라 한다. 이때 숙주 식물은 광합성 작용에 의해 만든 탄수화물을 근류균은 질소를 고정하여 식물에 공급하는 역할을 한다. 근류균이 기주식물에 감염하여 공생관계를 형성하기 위해서는 일정 수준이상의 근류균이 토양에 존재해야 한다. 그러나, 근류균이 비록 우수한 부생성 근권미생물이지만 콩과작물이 재배되지 않은 곳에서는 균의 밀도가 높지 않은 경우가 많다. 이런 경우에는 토양 내 근류균 서식밀도를 임계수준 이상으로 높이기 위한 인위적 근류균 접종이 필요하다
(그림 1) 근류균(뿌리혹박테리아)
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