퇴비 제조의 초기 과정에는 다양한 미생물들이 관여를 한다. 바실러스, 효모, 유산균, 슈도모나스 등 이루 셀 수 없이 다양한 세균들에 의해 초기에 발효가 진행되는데 이 미생물들이 유기물을 분해할 때는 가스와 열을 방출하면서 유기물을 발효시킨다.

작년 이맘때 지리산 자락 단풍나무에서 나오는 고로쇠 수액을 맛보았을 때 그 맛이 약간 달짝지근하면서도 시원한 것이 그 어느 음료수보다도 개운한 느낌이 좋았던 기억이 있다. 몸 안에 있는 노폐물을 빠져나가게 하여 몸을 깨끗하게 한다는 고로쇠 수액이 생산되는 것을 보니 겨울은 지나고 봄이 다가온 것을 몸으로 느낄 수가 있다. 달력을 보니 때는 춘분(春分)을 지나 청명(淸明)을 향해 달려가고 있는데 2015년을 새롭게 시작하면서 올해는 꼭 이루리라고 작심했던 마음들은 온데 간데 없어지고 어느새 해이해져 있는 자신을 발견하게 되는데 다시 한 번 마음을 다 잡아 올해 목표했던 것들을 반드시 이루리라 다짐을 해본다. 개구리가 깨어나고 모든 만물이 약동하는 시기인 만큼 농민들은 올 농사의 풍년을 기원하며 농기구를 정비하고 논밭에 퇴비를 뿌리며 나 같은 사람은 기지개 한번 쭉 펴고 열심히 미생물에 대한 이야기를 준비해야겠다.

발효 최고조일 때 더미 속 온도 80℃ 육박
퇴비는 두엄이라고도 하여 농가에서 나오는 다양한 재료(유기질 쓰레기)들을 모아놓고 물을 적당히 끼얹어 발효를 시켜 만들어 사용해 왔다. 흙 속에 들어가 서서히 분해되어 토양의 지력을 높이고 보수성, 보비력을 증진시켜 토양 개량에 큰 도움이 된다.

요즘 양계장에서 발생되는 계분을 퇴비화하는 실험을 한창 진행하고 있다. 계분을 잘 발효시킬 수 있는 미생물을 살포해서 퇴비를 만드는데 상당한 노력과 시간 그리고 고생스러움(?)이 동반되는 실험이다.
실험을 위해 퇴비장에 들어서면서 암모니아 냄새가 코를 톡 쏘는 것이 홍어를 제대로 삭힌 냄새로 코가 뻥 뚫리는 느낌이 든다. 지금 우리가 실험하고 있는 퇴비장은 보통 한 사일로(silo:퇴비 적재 공간)에 계분 60톤을 발효시키는데 이러한 사일로가 18개가 있고 각 사일로마다 암모니아 가스가 계속 뿜어져 나오니 그 냄새의 강렬함은 이루 말로 표현하기가 어렵다. 게다가 삽을 들고 더미위에 올라가 샘플 채취를 위해 더미 속을 파서 손을 넣으면 그 뜨거움에 깜짝 놀라게 된다. 더미 속의 온도가 족히 70∼80℃까지 올라간다. 표면 온도는 43℃가 측정되어 왕성하게 발효가 되고 있는 것을 느낄 수 있다. 이러한 고온에서도 우리의 충직한 미생물들은 열심히 유기물들을 분해하고 있다는 것이 놀랍기도 하고 기특하기도 하다. 아마도 그렇게 뜨거운 환경에서는 고온성 바실러스와 방선균이 그 역할을 담당하고 있을 것이다. 온도가 다소 낮은 사일로 벽쪽을 살짝 파보면 방선균이 약간 잿빛을 띄며 떼알 구조를 이루고 있는 것도 관찰되는데 방선균은 난 분해성 물질들을 악조건에서도 잘 분해하는 미생물로 알려져 있다.

더미 뒤집어주면 미생물들 발효효과 배가  
퇴비 제조의 초기 과정에는 다양한 미생물들이 관여를 한다. 바실러스, 효모, 유산균, 슈도모나스 등 이루 셀 수 없이 다양한 세균들에 의해 초기에 발효가 진행되는데 이 미생물들이 유기물을 분해할 때는 가스와 열을 방출하면서 유기물을 발효시킨다. 우리 사람도 밥을 먹으면서 땀을 흘리기도 하고 열을 내며 나중에는 방귀를 뀌는 것과 마찬가지로 미생물들도 유기물을 분해하면서 보이는 현상은 우리 사람과 비슷하다. 초기 퇴비 더미에서 미생물의 밀도는 유기물 1g당 106을 나타내는데 미생물이 점점 증가하여 109(10억마리)의 높은 밀도가 관찰되기도 한다. 온도도 처음에는 20℃ 내외에서 시작된다. 미생물들이 발효를 진행하면서 각자가 발생시킨 열들이 축적되면서 서서히 뜨거워지기 시작하는데 최고조에 이를 때면 더미 속은 80℃까지 관찰된다. 80℃는 상당히 뜨거운 온도인데 이렇게 뜨거운 온도에서는 웬만한 미생물들이 살 수가 없게 된다. 처음에 발효에 관여를 했던 미생물들은 자기들이 만들어 낸 높은 발효열에 의해 사멸이 되어 결국에는 고온에서 생존할 수 있는 바실러스나 방선균만이 남게 되는 것이다.

더 좋은 품질의 퇴비를 만들어 내기 위해서는 퇴비 더미의 온도가 50℃정도 되었을 때 한번 뒤집어 주어야 한다. 초기 발효에 참여했던 수많은 미생물들에 의해 발효열이 축적되어 온도가 급상승을 할 때 퇴비 더미를 뒤집어 주면 더미속이 식어지고 미생물들이 죽지 않고 다시 발효를 일으키게 된다. 이렇게 미생물들에 의해 유기물이 분해가 되면서 더미속의 온도가 올라가는 것을 발효라고 하는 것인데 발효가 많이 일어나면 일어날수록 유기물 분해가 잘 되어 양질의 퇴비가 만들어지는 것이다.

발효에 참여했던 그렇게 많고 다양했던 미생물들이 고온으로 죽어 몇 종류 안 되는 미생물들만 남게 되면 열나는 것도 감소하여 더미속의 온도가 떨어지게 된다. 이래서 부숙이 잘 된 퇴비에는 미생물의 밀도가 낮게 관찰된다. 주로 방선균이나 곰팡이들이 발견되는데 이 미생물들은 섬유소나 리그닌과 같은 난분해성 물질에 관여하기 때문이다. 이렇게 발효가 끝난 퇴비를 토양에 뿌려주면 토양에 보습력과 보비력을 증진시켜주고 섬유소에 의해 토양의 떼알 구조가 형성이 되어 작물을 재배하기에 더 없이 좋은 흙이 만들어지는 것이다.