농생태학 : 주요 개념과 원리, 실천방안

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목차

배경과 소개

1. 공업형 농업의 위기

2. 농생태학의 개념과 원리

  2.1 원리

  2.2 농생태학의 방법과 체계

  2.3 농생태학과 농부의 전통지식

  2.4 농생태학과 농촌사회운동

3. 생태농업에서 생물다양성의 역할

4. 농업생태계에서 생태적 해충관리를 위한 식물의 생물다양성 강화

5. 유기적 관리로 전환하기 위한 농생태학의 기초

  5.1 돌려짓기

  5.2 토양 건강성 강화

  5.3 작물다양성

  5.4 지속가능성의 지표

6. 농생태학과 식량주권

7. 농생태학과 위기에 처한 지구를 위한 탄력적 농업체계의 디자인

참고자료

배경과 소개

식량불안과 기후변화로 인해 제기된 현행 농업의 과제들은 심각하다. 식량 생산이 증가했음에도 세계에는 기아가늘어나고 있는 역설이 있다. 세계의 식량 생산체계는 우리가 지속가능하지 않은 방법으로 농업의 많은 기반을 파괴함으로써 망가졌다. 관행농업은 기후변화를 포함하여 위기에 큰 기여를 했다. 한편, 빈곤국은 기후변화로 인하여 많은 고통을 받을 것이다. 특히 소규모 생계농들이 영향을 받을 것이다.

개발을 위한 농업의 지식과 과학, 기술의 국제평가(IAASTD)¹에서는 "더 이상 평소와 같이 사업을 영위할 수 없다"고 하며, 농업의 미래는 생산성을 유지하고 향상시키면서 사회적, 경제적, 환경적 목표를 충족시킬 수 있는 생물다양성, 농생태학에 기반한 농업에 있다고 결론을 내렸다.

그러므로 농생태학은 환경에 악영향을 미치거나 지역사회를 파괴하지 않으면서 생산성이란 목표를 달성하려는 농업이 나아갈 길로 인정을 받고 있다. 지속가능한 농업체계의 디자인과 관리에 생태적 개념과 원리를 활용하는 농생태학은 다각화된 농업의 전체 생산량을 지속적으로 증가시킬 수 있는 능력과 기아에 맞서고, 특히 경제적으로, 또 기후적으로도 불확실한 이때 큰 잠재력이 있음을 꾸준히 입증받고 있다.      

농생태학을 구축하려는 능력에 대한 긴급한 요구를 인식하고 제3세계 네트워크는 농생태학의 원리와 개념에 대한 포괄적인 이해를 지닌 주요 담당자를 육성하고 구체적 사례를 통해 성공의 증거를 제공하기 위하여 두 가지 훈련과정을 조직했다. 첫번째는 동남아시아인 농생태학 훈련코스(Southeast Asian Training Course on Agroecology)이다. 이 과정은 2013년 6월 5~9일 인도네시아 솔로에서 인도네시아 독립농민(Aliansi Petani Indonesia)과 함께 조직되었다. 두번째는 남부와 동부 아프리카인 농생태학 지식과 기술 공유(Southern and Eastern African Agroecology Knowledge and Skills Sharing)이다. 이 과정은 2015년 4월 20~24일 잠비아 루사카에서 카시시Kasisi 농업훈련센터와 함께 협력하여 아프리카 생물다양성 센터(African Centre for Biodiversity)와 함께 조직되었다.

훈련과정은 다음 주제를 다루었다.

.농생태학과 지구의 식량, 에너지, 경제와 사회적 위기

.농생태학의 원리와 개념: 과학적 기초

.농업생태계에서 생물다양성의 생태적 역할

.생물다양성과 해충 관리

.토양생태계와 관리

.질병과 잡초 관리의 생태적 기초

.유기농업으로 전환하기 위한 농생태학의 기초 

.농생태학, 소농 개발과 식량주권

.농생태학과 기후변화에 대한 탄력성

자료제공자는 미국 버클리 캘리포니아 대학의 미구엘 알티에리Miguel Altieri 교수와 라틴아메리카 농생태학 과학협회(SOCLA)의 클라라 니콜스Clara Nicholls 박사이다. 두 과정의 참가자들은 농민과 농민지도자, 농민단체의대표와 시민사회단체에서 농생태학과 생태농업을 위해 일하고 있는 사람들은 물론이고, 정부 관료들이었다.

이 자료는 제3세계 네트워크 관계자가 훈련과정 동안 열린 강의의 주요 학습 요점을 편집한 요약본으로서, 농생태학의 주요 개념, 원리, 방법에 대한 유용한 소책자가 될 것이다. 미구엘 알티에리 씨가 감수했다.

1장

공업형 농업의 위기

지구는 서로 관계가 있는 복합적인 위기 -경제적, 재정적, 에너지, 생태적, 사회적- 에 직면해 있다. 기후변화는 오직 생태적 위기 한 측면만 대표한다. 이러한 위기들은 무작위적으로 발달한 것이 아니라, 인민과 자연, 지구를 희생시켜 경제성장을 촉진하는 지배적이고 착취적인 자본주의 체제의 결과이다. 우리는 자연 그 자체가 티핑 포인트와 경계선에 있어 이를 어길 경우 전체 세계가 위협에 빠지게 되는 똑같은 접근법으로 계속할 수 없다.

이런 종류의 개발과 함께, 인구와 관련된 소비 같은 다른 방식의 색다른 위협점(큰 증가를 나타내는)들이 있다. 그러나 모든 인구가 똑같은 소비 패턴을 갖지 않으니 명백하게 해야 한다. 예를 들어, 인구의 1%가 부의 80%를 통제하고 99%는 나머지 20%의 부를 통제한다. 마찬가지로, 기후변화와 관련한 이산화탄소 배출에서 미국이나 유럽의 1명이 아프리카나 아시아의 소농보다 20배 많은 이산화탄소를 배출시킨다.

또한 멸종의 위협점도 있다. 매일 수천 종이 사라지고 있는 것이다. 각 유기체는 중요한 생태적 역할을 담당하고,우리는 아직 그들이 사라졌을 경우 어떤 일이 일어날지 완전히 알지 못한다. 우리의 자연계는 산림파괴와 토양침식, 기후변화 및 세계화된 경제와 관련된 여러 요인으로 인해 압박을 받고 있다. 환경문제는 빈곤, 기아, 불평등, 생태적 난민 같은 사회경제적 문제와 연결되어 있다. 농업은 이 모든 쟁점이 수렴되는 분야이다.

농업은 자연의 인공화 또는 단순화이다. 우리가 대규모 단작을 선택하면 외부의 투입재를 적용하고 더 집약적으로 관리하기 시작해야 한다. 대규모 단작은 주요한 생태적 역할을 담당할 생물학적 다양성이 부족하기 때문이다.대규모 단작은 화학적 농약을 생물학적 농약으로 대체하는 등 여전히 투입재를 필요로 한다는 점에서 관행농이나 유기농에서도 가능하다. 자연의 숲에서는 모든 유기체가 자율적 체계를 형성하고자 상호작용하기 때문에 이러한 개입이 필요치 않다.

안타깝게도 세계 15억 헥타르의 농지 가운데 90%가 외부 투입재와 에너지에 크게 의존하는 공업형 대규모 단작에 의해 점유되어 있다. 세계는 주로 12가지 곡물과 23종의 채소에만 의존한다. 그러나 이러한 대규모 단작은 해충과 질병, 그리고 기후변화에 극도로 취약하고, 역사적으로 대규모 기근에 기여했다. 예를 들어, 아일랜드와 인도의 대기근은 유전적으로 단일화된 농업의 흉작으로 인한 것이다.

공업형 농업의 진전은 1960년대 녹색혁명과 함께 일어났다. 북반구에서는 온대지역의 과학자들과 함께 열대지역에서 농사를 짓는 농민들을 가르치기 위하여 국제적 농업연구센터를 만들었다. 과학은 권력자들의 도구가 되었다. 농업 프로젝트는 특정한 정치적 의제에 맞추고, 지역의 토종 작물을 희생시키며 이른바 다수확 품종이란 균질성을 촉진시켜야 자금을 지원받았다.

녹색혁명은 처음 멕시코에서 시작되었고, 그 다음 인도와 다른 지역으로 퍼졌다. 그 기술은 규모 중립적이지 않고 대규모 농민들에게 유리했다. 오늘날 세계 전역에서 이 모델은 여전히 유행하고 있다. 농장의 숫자는 감소하고 있는 반면 농장의 크기는 증가하고 있다. 그러나 유전적 다양성이 엄청나게 침식되었다. 공업형 농업은 많은 자연적, 다각화된 농업 체계를 대체했다.

대규모 단작은 일시적으로 경제적 이익을 볼 수 있지만, 장기적으로 생태적으로 최적화된 체계를 상징하지는 않는다. 대부분의 주요 작물들은 유전적으로 동일해지고 병해충에(기후 변동에도) 매우 취약해질 수 있다. 이는 농약에 중독시킬 수 있다. 화학적 농약은 벌레와 풀이 내성을 개발하기 때문에 결국 제대로 작동하지 않고, 우리는 결국 새로운 농약을 개발하고 더 많이 살포해야 한다. 이는 '농약의 악순환'이라고 한다. 또한 수확 체감의 법칙은 수확량이 더 많은 합성비료의 살포와 함께 최고점을 찍은 이후 감소하는 것으로 나타났다. 

녹색혁명은 세 가지 가정에 기반을 두고 있다. 항상 풍부하고 값싼 에너지가 있을 것이다. 기후가 안정적이고 변하지 않을 것이다. 수자원을 늘 이용할 수 있을 것이다. 오늘날 이러한 가정은 모두 유효하지 않다.

토양의 탄소 손실은 공업형 농업이 있는 곳에서 최고이고, 공업형 농업은 이산화탄소와 메탄, 질소산화물의 형태로 온실가스의 17~32%를 배출하여 기후변화의 주요 요인이다. 생물다양성의 상실과 낮아진 수확량을 포함하여 농업에 대한 기후변화의 많은 영향이 나타나고 있다. 2012년 미국 중서부는 30년 만에 최악의 가뭄을 겪고, 농민들의 옥수수와 콩 수확의 30%를 잃었다. 그래서 공업형 대규모 단작 체계는 탄력적이지 않고, 기후변화에 취약하다.

세계적으로 농업은 토지의 12%와 모든 수자원의 70%를 사용한다. 우리는 우리의 현행 소비수준을 감당할 만한 충분한 수자원이 없다. 예를 들어, 쇠고기 산업은 1kg의 소고기를 생산하는 데 1만5천 리터의 물을 사용한다. 반면 곡물은 1500리터/kg, 과일은 1000리터/kg을 사용한다. 

현재 바다에는 부영양화로 인한 죽음의 구역이 생기고 있다. 농업 투입재인 질소와 인이 강으로 흘러들고, 결국 바다로 가는 것이 주요 요인이다. 그들이 조류의 성장을 촉진하여 산소를 모두 빨아먹는다.

결론은 예고된 바와 같이 공업형 농업은 전혀 세계를 먹여살리지 못하고 있다는 것이다. 우리가 먹는 식량의 단 30%만 생산하면서 경작할 수 있는 토지의 70~80%를, 수자원의 70%를, 농업에 쓰이는 화석연료의 80%를 사용한다. 공업형 농업은 실제로 식량보다는 생물연료와 사료를 더 많이 생산하고 있다. 한편 세계의 기아는 증가하고 있다. 세계 인구의 절반은 제대로 먹지 못하고 있다. 34억 명은 기아와 영양부족, 비만으로 고통을 겪고 있다.농산업 체계에서 생산된 식량의 약 33~40%가 생산과 운송 과정에서 폐기되거나 낭비되고 있다. 세계 곡물의 약40%가 가축의 사료로 공급된다.

그러므로 기아는 생산보다는 빈곤과 불평등에 더 많이 관련되어 있다. 그러나 기아의 근본 원인은 식량체계가 소수의 다국적 기업들에 의해 조종된다는 데 있다. 2008년, 식량 가격이 투기 때문에 사상 최고치를 기록하여 어떤 사람들은 먹을거리조차 마련하지 못했다. 그러나 카길과 번지 같은 주요 기업들은 사상 최고의 이윤을 기록했다. 이러한 식량제국이 생산되는 식량과 사용되는 기술 및 소비자들이 먹을 먹을거리의 질과 양을 통제하고, 사람들은 그를 위해 비용을 지불할 것이다. 소비자와 생산자 모두 이렇게 세계화된 식량체계의 희생자이다. 오늘날생산력 담론은 계속되고 있다. 그 목표는 2030년까지 식량생산을 2배로 늘리는 것이다. 그리고 새로운 마법의 탄환인 유전자조작 또는 유전자변환 작물을 홍보하고 있다.

기업형 식량제국이 다른 산업과 밀접하게 연결되어 있다는 데 주목하는 것이 중요하다. 현재 농업연료의 생산을 추동하고자 자동차와 석유 기업들에 농산업이 수렴되고 있다. 17개국이 세계 에너지의 50%를 사용하는 한편, 다른 175개국이 나머지 절반을 사용한다. 그러나 석유자원은 고갈되고 있다. 농지의 약 2%에 해당하는 2500만 헥타르가 농업연료 생산에 사용되고 있다. 남미와 아프리카, 아시아가 농업연료를 생산하기 위한 토지를 제공하고 있다. 그 결과, 토지수탈이 유행하고 있다. 2010년까지 1억4000만 에이커의 토지가 수탈되었는데, 그 가운데 75%가 사하라 이남의 아프리카였다. 토지수탈과 심각한 기아의 빈도가 상관관계가 있다.

유전자변형 작물은 농업연료와 관련되어 있다. 1억8000만 헥타르 이상의 토지에 유전자변형 작물이 재배된다. 주요 네 가지 유전자변형 작물은 콩(세계 농지의 65%), 옥수수, 목화, 카놀라이다. 이것들은 주로 농업연료와 동물사료 또는 환금작물로 이어진다. 그래서 기업들이 세계의 기아를 해결하기 위해 유전자변형 작물이 필요하다고말하지만, 유전자변형 작물이 그런 일을 하고 있다는 아무런 증거가 없다. 또 그들은 환경문제를 해결하고 있지도 않다. 제초제 저항성 콩은 재배되는 유전자변형 작물의 많은 양을 차지한다. 미국과 아르헨티나, 파라과이, 브라질에서 콩과 글리포세이트에 내성이 있는 풀이 퍼져서 더 많은 독성 제초제가 현재 살포되고 있다.

영양적으로 비타민A가 강화되도록 유전자가 변형된 황금쌀은 비타민A 결핍을 해결하기 위해 홍보되고 있다. 농촌 지역에서 이러한 결핍의 원인 가운데 하나는 전통적인 벼 농가에서 예전에는 균형잡힌 식단을 제공하던 생물다양성이 파괴되었기 때문이다. 잎채소와 카사바, 망고 및 다른 과일들이 황금쌀보다 많은 비타민A를 제공한다. 또한 농민들은 벼와 함께 오리와 물고기를 키워서 비타민A와 기타 영양분을 충분히 제공받았다. 따라서 우리는 현장에서 (유전적, 종의 수준에서) 농업의 다양성을 복원해야 한다. 식물 다양성만이 아니라 요리의 다양성과 치료의 다양성이 필요하다.

또한 건강과 환경에 미치는 악영향과 같은 농업과 관련된 외부효과도 있다. 이는 현행 식량의 비용이 우리가 온실가스 배출이라든지 수질오염, 생물다양성 상실, 토양 손실, 공중보건의 영향 및 기타 외부효과를 계산한다면 실제로는 더 높다는 것을 의미한다. 영국에서 공업형 농업의 외부효과와 관련된 가격표가 헥타르당 약 205파운드라고 한다.

다가오는 시대에 농업의 과제는 기후변화와 사회혼란, 금융위기의 시나리오 안에서 석유와 수자원, 질소를 덜 쓰면서 똑같은 농지를 활용하여 지속가능하고 안정적으로 식량 생산을 늘리는 것이다. 우리는 완전히 새로운 패러다임으로 농업 체계를 다시 생각해야 한다. 미래의 농업 체계는 화석연료 의존에서 이별해야 하고, 자연친화적이고 환경에 대한 영향을 낮추고, 복합적 기능을 수행하고, 기후변화와 여타 충격에 탄력적이고, 토착민과 지역의 혁신을 포함하여 지역 먹을거리 체계에 토대가 되어야 한다.

따라서 우리는 지역의 자원을 탄력적이고 효율적으로 사용하여 외부투입재를 적게 사용하면서 순환률이 높고, 생산성과 효율성, 생물다양성이 높으며, 시너지와 조화의 수준이 높은 체계를 찾고 있다. 이러한 새로운 체계는 농생태학에 기반을 두고 있다. 기업형 식량제국을 우회할 수 있는 길이다.

농생태학은 농업 체계에 생태학을 응용하는 것이다. 그러므로 외부투입재를 필요로 하지 않으며, 체계를 위해 작동할 종들 사이의 상호작용을 허용하는 생태학적 구조를 개발하기 위해 모색한다. 예를 들어, 숲으로 둘러싸인 생태적 농장은 익충과 토양 유기물 같은 숲의 혜택을 많이 받을 것이다. 이 사례와 대조적으로, 목화 플랜테이션에서는 꾸준히 외부의 에너지 보조금이 필요한 목화농장만 있을 뿐이다.

관행농업은 자연생태계를 대규모 단작으로 변화시키는 일을 수반함으로써 자연을 단순화시킨다(상자1 참조). 농업생태계와 자연생태계 사이에는 중요한 차이점이 있다. 예를 들어 전자는 유전적 다양성이 낮고 미네랄 순환이 개방된 반면, 후자는 유전적 다양성이 높고 미네랄 순환이 폐쇄되어 있다. 자연생태계의 고유한 장점은 다음과 같다. 상호의존성, 자율성, 자기 재생, 자급, 효율성, 다양성. 우리가 대규모 단작으로 옮기면 체계는 이러한 장점을 잃고 단순화되기에 외부투입재가 필요해진다. 다른 한편으로 농생태학은 자연생태계의 고유한 장점을 농업생태계에 모방하고 재건한다.

상자1. 관행농업에 영향을 미치고 있는 학설

관행농업의 체계는 네 가지 학설에서 왔다. 첫번째(De Cartes가 제기한)는 전체를 해체하고 다른 부분을 상세하게 살펴보는 것이다. 과학자와 농학자 들은 전문화되었다. 그러나 이는 모든 것을 통합하고 체계적이고 포괄적인 방법으로 체계를 관찰하는 과학의 필요성을 무시한다.

두번째는 다윈이 적자생존 개념을 도입할 때 나타났다. 그러나 그는 자연에 경쟁보다 더 많은 협동과 상호작용이 있다는 것을 보는 데 실패했다. 그의 이론은 경쟁에 초점을 맞춘 생물학자와 경제학자 들에게 영향을 미쳤다.

세번째는 최적의 생산성에 이르기 위해서는 제한 요소를 극복해야만 하고, 그렇지 않으면 이 요소가 항상 생산성에 제한 요소가 될 것이라는 리비히의 이론에 기반을 둔다. 그래서 예를 들어 제한 요소가 질소라면 질소를 추가해야만 하고, 제한 요소가 해충이라면 해충을 제거해야만 한다. 그러나 이 접근법은 제한 요소가 깊은 생태학적 기능장애의 증상이라는 사실과, 그 증상을 공격하는 것이 더 많은 문제를 만들 수 있다는 점을 무시한다. 우리가 한 제한 요소를 조절하면 또 다른 일이 일어난다. 화학적 투입재와 함께 수확량이 어느 정도까지증가하다가 감소한다. 예를 들어, 수확량은 질소비료를 주는 만큼 똑같은 비율로 증가하지 않는다. 관행농업은 제대로 응답하지 않는 걸 품종 때문이라 결론을 내리고, 따라서 새로운 품종이 필요해진다. 그러나 토양에 화학비료를 너무 많이 넣어 산성화되어서 수확량이 감소한다. 이는 이어서 미생물군과 토양에서 기타 영양분의 활용성에 영향을 미친다. 또 우리가 화학비료를 주면, 그것은 매우 가용성이 있고 식물에 흡수된 질소는 단백질과 아미노산으로 대사화될 수 없다. 잎에 유리된 질소는 생식에 질소를 이용하는 진딧물 같은 해충을 유인하고 자극한다. 다른 한편으로, 농생태학은 증상을 해결하는 대신 문제의 근본 원인을 검토한다. 이 사례에서는 토양에 질소를 고정하는 콩과식물을 활용하는 편이 질소가 천천히 배출되어 잎에 질소가 축적되지 않기에 더 나은 대안이 된다. 많은 연구자들이 진딧물의 번식과 발육 속도의 증가가 잎 조직에 가용성 질소가 증가하는 수준과 높은 상관관계가 있음을 발견했다. 화학적 질소비료가 단백질 합성을 억제하여 식물이 병해충에 더 취약해지도록 한다는 생각은 1960년대 프랑스의 과학자 F. Chabboussau가 내놓았다.

네번째는 인구 성장과 식량 생산성 사이의 차이가 기아이고 그 해결책은 더 많은 식량을 생산하는 것이라고 이론화한 맬서스에 기반을 둔다. 맬서스는 무엇보다 수확량을 통해 생산성을 증가시킨다는 데 초점을 맞춘 녹색혁명에 큰 영향을 미쳤다. 따라서 관행농업은 북반구의 많은 보조금을 받는 농장과 남반구의 가난한 농민들이 행하는 생산 사이의 "수학량 격차"를 줄이는 데 집착한다.  

농생태학은 과학이자 실천이요, 운동이다. 그것은 과학적이고 전통적인 지식(표1)에 기반을 둔다. 그것은 생태적측면과 사회경제적 측면을 중개하는 과학이다. 그것은 다양한 수준 -농장, 지역사회, 국가, 지역 등- 에서 작동할 수 있다. 생물학적 과정은 농생태학의 원리를 활용하는 일을 강화하고, 이러한 원리들은 농민에서 농민으로 교환되면서 공유될 수 있다. 

농생태학은 아래에서부터 위로 쌓아가는 것이 필요하다. 특히 농촌 지역의 사회운동을 통해서 말이다. 농촌과 도시의 지역사회 사이의 협력을 만들어야 한다. 농생태학은 소농과 땅이 없는 사람들에게 경제적 기회와 함께 토지와 수자원, 씨앗 및 기타 생산자원의 제공을 촉진하는 식량주권이란 구조의 기둥이다. 

표1. 농생태학은 현대의 생태적, 사회적, 농학적 과학이란 요소와 함께 농민의 전통지식이란 요소를 결합하여, 생물다양성을 확보하고 탄력적인 농장을 디자인하고 관리하기 위한 원리가 파생된다.

생태학

인류학

사회학

민족학                                농생태학              농민의 전통지식

생물학적 통제

생태학적 경제                         원리                   농민의 현장에서 참여연구

기본적인 농과학                   특정한 기술적 형태

2장 농생태학의 개념과 원리

2.1 원리

농생태학은 사회적, 생물학적, 농학에 의지하며 여기에 전통지식과 농민의 지식을 통합시킨 과학이다. 이는 특정한 기술적 형태로 구체화된 기본 원리를 발생시킨다. 농생태학의 전략 한가운데에는 농업생태계는 지역 생태계의기능을 모방해야 한다는 생각이 있다. 그래서 엄격한 양분 순환, 복잡한 구조와 생물다양성의 강화 등을 강조한다. 그 기대치는 그러한 자연의 모델처럼 농업에 모방하는 일이 생산적이고, 해충 저항성과 양분의 보존을 이룰 수 있다는 것이다. 자연에서 배우는 것이 순환과 생물학적 통제를 강화하여 농업생태계 안의 많은 생물학적 요소들 사이의 상호작용과 협동을 강조하고, 이것이 농화학 투입재와 에너지에 최소한으로 의존하면서 농업생태계를 발달시킬 수 있게 한다. 이에 따라 전체적인 생태계의 효율과 환경보호를 강화한다.

지속가능한 농업을 디자인할 때 주요한 농생태학의 전략은 농경지와 그 주변 경관에 다양성을 다시 조직하는 것이다. 농민이 시공간의 다양한 선택지를 폭넓게 조합하여 농지에서의 다양화는 품종의 혼합, 돌려짓기, 섞어짓기, 혼농임업, 유축복합농 등을 통해 일어나고, 경관에서는 산울타리와 연결통로 등의 형태로 발생한다. 새로 생긴 생태적 특성은 체계가 토양 비옥도와 작물의 생산, 해충의 조절을 유지하는 방식으로 작동할 수 있도록 다양화된농업생태계에서 발전한다. 농업생태계의 다양성과 복잡성이 증가하는 농생태학의 관리법은 토양의 질과 식물의 건강, 작물의 생산성을 토대로 실행한다.

농생태학은 생태학에 그 뿌리를 두며, 자연 생태계에 대한 이해를 적용하고 기계화된 농업생태계에 이들을 비교한다. 생태학의 여섯 가지 원리가 있다.

.그물망(네트워크): 자연은 서로 연결된 생명체들이 중첩된 생명체의 그물망이다.

.순환: 생물망을 통하여 물질이 지속적으로 순환하기에, 생태계에서는 폐기물이 생기지 않는다.

.태양에너지: 이는 모든 생태적 순환을 구동하는 근본적인 에너지원이다. (식물이 태양에너지를 화학적 에너지로 변환시켜 모든 그물망과 먹이사슬을 구동시키기에, 이것이 농생태학에서 식물다양성에 중점을 두는 이유이다.) 

.제휴: 생태계에서 에너지와 자원의 교환은 경쟁이 아니라 편만한 협력에 의해 유지된다. (그래서 과제는 상승작용의 체계를 디자인하는 것이다.)

.다양성: 모든 생태계는 다양성의 풍요로움을 통해 안정성과 탄력성을 끌어낸다.

.동적 평형: 생태계는 유연하고 끊임없이 변동하는 그물망이다.

위의 원리들을 차용하여, 농생태학에 기반한 농업 체계의 디자인은 다음의 다섯 가지 원리를 적용하는 것에 기초를 둔다.

.생물자원(biomass)을 재활용하기, 영양분 가용성을 최적화하기, 영양분 흐름을 고르게 하기를 강화한다.

.특히 유기물을 관리하고 토양생물의 활동을 강화함으로써 식물의 성장을 위한 토양의 조건을 확보한다.

.미기후 관리, 물 갈무리, 토양 덮개를 늘려 토양의 관리 같은 방식으로 태양복사와 바람과 물의 흐름에 의한 손실을 최소화한다.

.농경지와 경관의 시간과 공간에서 농업생태계의 종과 유전자를 다양화

.농업생물다양성이란 요소들 사이의 이로운 생물학적 상호작용과 협력작용을 향상시켜, 주요한 생태학적 과정과 서비스를 촉진한다.

농생태학의 원리는 그를 적용하기 위하여 기술적 형태나 방법을 취한다. 예를 들어, 농장의 시공간에서 다양화의 원리는 실제로 섞어짓기의 형태를 취한다. 이러한 방법은 영양분 순환, 해충 조절, 잡초의 통제를 위한 타감작용 같은 기능으로 농업생태계에 기본적인 생태학적 과정을 촉진한다. 농생태학이 어떻게 작동하는지 알기를 바란다면, 우리는 토양의 질과 식물의 건강 같은 지표들을 활용하여 그 원리가 체계의 맥박을 타고 제대로 적용되었는지 확인할 수 있다.

적정기술은 토착지식과 논리적 근거에 기초해야 한다. 경제적으로 실행할 수 있고, 접근이 쉬우며, 지역의 자원에 기반을 둔다. 환경적으로 건강하고, 사회적 문화적 성별적으로 민감하다. 위험을 회피하고, 이질적인 환경에 적응할 수 있다. 전체 농장의 생산성과 안정성을 향상시킨다. 더 이상 농민을 정보를 수신하는 존재로만 여기는 상명하달식이 아니라, 농민이 농민의 의제에 회부할 준비가 된 조직에 의해 지원을 받는 농민 네트워크 안에서 정보를 교환하게 해야 한다.

2.2 농생태학의 방법과 체계  

자연은 복잡성을 향해 나아가려 하는 경향이 있다. 그러나 공업형 농업에서는 화학적 '장벽'이 대규모 단작과 단순한 체계를 유지하기 위해 적용된다. 농생태학은 복잡성을 향해 나아가려는 경향이 있는 자연을 동반하는 복잡한 농업생태계를 디자인한다. 농업생태계의 다양화에는 작물 돌려짓기, 덮개작물, 유축복합농, 혼농임업, 섞어짓기, 사이짓기, 다계품종과 품종 혼합(유전적 다양화), 농작물 경계의 다양화, 농경지와 자연 식생 사이의 연결통로 같은 많은 전략이 있다. 이러한 모든 농생태학의 방법은 농경지와 그 주변의 경관에서 식생의 다양성을 회복시키고, 농민이 시공간적으로 식물과 동물을 조합하여 폭넓은 품종을 선택하도록 돕는다.

다양화된 농업 체계를 디자인하는 것의 주요 목표는 농장에 배치된 작물과 동물, 토양 사이의 이로운 생태적 상호작용이 나타나는 생태계 서비스를 제공하기 위한 전략으로써 농업생물다양성을 강화하고 유지하는 것이다. 농업생태계에서 생태적 기능이 약한 부분을 강화함으로써, 농민은 우선 내부의 것으로 외부투입재를 줄이고 대체한다. 농민은 점차적으로 생태계 기능에 주로 의존하는 농장 체계로 다시 디자인함으로써 투입재를 모두 없애 나아간다. 토양의 질과 비옥도, 해충 조절, 전체 농장의 생산성이 유지되도록 하는 생태적 특성이 새로 생겨 다양화된 농장에서 발달한다.

토양의 질, 식물의 건강, 작물의 생산성에 토대가 되는 농업생태계의 다양성과 복잡성을 증가시키는 농생태학의 관리법이 많이 있다. 농림목축 체계에서는 작물에 사이짓기 작물, 동물, 나무를 조합하고, 콩과식물을 덮개작물로 활용하거나 논에 물고기를 양식하는 등 재생을 위한 요소를 첨가함으로써, 농생태학에서는 농업생태계의 다양화와 강화에 중점을 둔다.     

농업생태계에서 생물다양성이 증가함에 따라 점점 더 많은 혜택이 발생한다. 이로운 상호작용이 더 많아지고, 자원 사용의 효율성이 더 나아지고, 침략자에 대한 군집의 저항성이 더 높아지고, 영양분의 순환이 증가할 것이다. 농민이 디자인한 다양성은 생물의 다양성과 비생물(토양, 미기후 등)의 조건을 개선시키고, 그로 인해 건강하고 생산적인 농장의 좋은 체계의 질 또는 생태적 과정의 특성을 이끄는 결과로 나타날 것이다. 농장은 자연의 기능을 모방하는 것만으로 서로 다른 토양과 식물, 동물이란 구성요소 사이에 상호작용이 발생하여 그 자체로 토양의 비옥도, 해충 조절 등이 가능해진다. 표2는 벼와 풀, 곤충, 물고기, 오리의 상호작용이 발생하는 다양화된 논이 특별한 외부투입재 없이도 주요 과정을 촉진하는 모습을 보여준다.

상자2: 다양화된 농업 체계의 시공간 디자인과 그 주요한 농생태학의 효과

작물 돌려짓기: 곡물-콩과식물이란 순서의 형태로 시간적인 다양화. 이번 농사철에서 다음 농사철로 영양분이 보존되고 제공되며, 병해충과 풀의 생활주기가 차단된다.  

섞어짓기: 특정한 근접한 공간 안에 두가지 또는 그 이상의 작물 품종을 심는 작부체계. 그 결과 영양분 사용 효율성, 해충 조절이 개선되는 생물학적 보완이 나타남으써 작물 수확량의 안정성이 향상된다.

혼농임업 체계: 한해살이 작물에 나무를 함께 재배해 미기후를 변경하고, 심토에서 영양분을 끌어올리고 일부나무는 질소를 고정하여 토양의 비옥도를 유지하고 개선시킨다. 이를 통해 토양의 영양분을 조금만 보충해주어도 되고, 유기물을 유지하며, 토양의 복잡한 먹이사슬을 돕는다.

덮개작물과 덮기: 예를 들어, 과실수 아래에 하나나 여러 가지 콩과식물을 이용해 토양의 침식을 줄이고 양분을 공급하며, 해충을 생물학적으로 조절할 수 있다. 보존농업에서 토양 표면에 덮개작물을 베어 놓는 것은 토양침식을 줄이고, 토양의 수분과 온도의 변동을 낮추며, 토양의 질을 개선하고, 잡초를 억제함으로써 농사가 더 잘 되도록 만든다. 

풋거름: 풋거름은 맨흙을 덮으려고 빨리 자라는 식물을 심는 것이다. 그 잎이 잡초를 억제하고, 뿌리는 토양침식을 막는다. 아직 푸르를 때 땅속으로 파묻으면 토양에 귀한 영양분으로 돌아가고 토양의 구조를 개선한다.

유축복합농: 많이 발생하는 생물량과 최적화된 양분 재활용이 작물과 동물의 통합을 통해 달성될 수 있다. 이 체계에서 사료가 되는 관목을 빽빽하게 심는 것이나, 높은 생산성의 목초와 목재가 되는 나무를 함께 사이짓기하는 것 모두는 직접적으로 가축을 방목할 수 있는 방법이며, 특별한 외부투입재 없이 전체 생산성이 향상된다.  

표2. 논의 다양한 농업생물다양성의 구성요소가 보여주는 상호작용. 그 결과 체계의 생산성에 핵심이 되는 양분 순환, 해충 조절 같은 과정이 나타난다.

 

농생태학은 텃밭, 농경지, 경관 등 여러 규모와 수준에서 실행될 수 있다. 텃밭은 실험용으로 활용될 수 있고, 그결과를 경관의 여러 요소가 체계에 추가적인 복잡성을 더하는 실제 농장에 적용해 볼 수 있다. 농생태학의 원리(디자인의 측면에서)는 대규모 농장의 수준에 적용될 수 있지만, 사회적.정치적 측면의 비판적 논의가 필요하다. 아무튼, 대규모 농장은 더욱 지속가능한 방향으로 전환되어야 한다.  

2.3 농생태학과 농민의 전통지식

농업생태계의 진화는 사회적·생태적 체계가 상호작용한 결과이다. 우리는 사람들이 어떻게 체계를 디자인하고 어떠한 지식이 이러한 체계를 관리하도록 조성했는지 이해해야 한다. 농업 체계는 수천 년에 걸쳐 자연과 사회가 공진화하고 상호작용한 산물이다. 더 조화로운 상호작용이 더 나은 농업 체계를 낳는다. 예를 들어 안데스 지역에 와루 와루waru waru 체계는 고원의 서리 문제를 극복하기 위해 수백 헥타르에 부활했다. 물로 둘러싸인 높은 두둑은 해발 4천 미터의 서리 속에서도 농민이 작물을 재배할 수 있도록 한다. 낮 동안 물이 열기를 흡수했다가 이를 밤에 방출하기에 가능하다. 많은 곳에서 작물의 종과 유전적 다양성이 문화적 다양성에 의존하기에, 농업생물다양성은 문화적 전통을 통해 유지된다. 

농생태학 체계는 수천 년 동안 농업 체계를 발달시켜 온 전통적 소농의 생태학적 근거에 깊이 뿌리를 내리고 있다. 생물다양성을 증진시키며 발달해 온 그들의 농업 체계는 농화학물질 없이도 번창하고, 지역의 식량 수요를 충족시키는 연중 생산량을 유지해 왔다. 이를 통해 우리는 유망한 여러 지속가능한 모델을 찾아볼 수 있다. 이러한 체계들의 진화는 특정한 지리적·문화적 지역 안의 식생과 동물, 토양 등에 관한 전통지식의 복잡한 형태에서 양분을 얻었다. 농촌의 지식은 관찰과 실험 학습을 기반으로 한다. 성공적인 적응이 세대에서 세대로 전해지고, 역사적으로 성공적인 혁신은 지역사회의 구성원들과 널리 공유되었다.

농생태학의 혁신은 농민의 참여와 함께 현지에서 태어나 상명하달이 아닌 수평적인 방식으로 동료에서 동료로 전해져, 그 기술들은 표준화되지 않지만 각각의 상황에 더 유연하게 대응하며 적응한다. 의심의 여지없이, 전통적인 작물 관리법의 총체가 지역에 사는 소농의 농생태학적·사회경제적 상황에 잘 적응된 새로운 농업생태계를 만들고자 하는 농생태학자에게 풍부한 자원으로 나타난다. 전통적인 생태학적 지식의 정확한 검색과 활용으로 생성될 수 있는 여러 혜택과 기여가 있다. 

. 생산적인 자원과 환경(토양, 식물, 강우 조건 등)에 대한 상세한 지역의 지식

. 농생태학적 개입에 필수적인 부분으로서, 오랜 세월에 걸쳐 입증된 면밀한 지역의 지식

. 다른 농민과 지역에 보급하기 위한 최선의 실천방안에 대한 확인

. 지역에 적응한 작물 품종과 동물 종의 활용

. 지역의 목표와 우선순위, 성별 선호도 등을 고려한 기술 개발에 대한 기준

. 새로운 기술을 시험과 그것이 지역의 체계와 상황에 적절한지에 대한 기초

농민은 그 안에서 살면서 자연과 상호작용하며 생태계에 대한 깊은 지식을 지니고 있다. 많은 경우 이러한 지식은 파괴되고 상실되었다. 어쨌든 그들에게 서구의 과학과 가치를 부과하는 대신, 우리는 지혜의 대화를 창출해야 한다. 그와 함께 우리는 전통지식을 낭만적으로 만들지 말아야 한다. 기후변화와 함께 조건이 변화하고 있으며, 농민들은 전통지식과 새로운 과제에 대처하지 못할 수 있다. 전통적인 접근법과 조합된 농생태학의 접근법은 체계의 최적화를 용이하게 하고 탄력성을 구축할 것이다.

2.4 농생태학과 농촌 사회운동

농생태학은 중립적인 과학이 아니다. 그것은 국제적 농민운동인 비아 깜페시나에 의해 제기된 식량주권의 개념과 연결되어 있다. 즉, 그것은 인민이 그들 스스로 개발 모델을 규정지을 수 있도록 농민들의 자율과 자급을 목표로 한다. 농생태학은 공업형 농업의 파괴적인 농법과 해로운 식량 생산에 대한 대안으로 농생태학의 농법을 채택하고자 고군분투하는 농촌 사회운동에 중요한 역할을 담당한다. 예를 들어 물질적인 영역의 방어 또는 정복에서, 토지의 점유나 토지 재분배에 유호적인 정책적 승리를 통하여 농민들이 (재)설정된 소농 또는 가족 농장의 영역 한 부분으로 농생태학의 농법을 채택한다. 

소농과 가족농, 그리고 그들의 운동을 위하여 농생태학은 바람직하지 않은 시장과 정책으로부터 자율성을 구축하도록 도우며, 저하된 토양과 그들 농장의 생산력 및 지역사회를 회복하도록 돕는다.  

사회과정과 ‘농민에서 농민으로’라는 방법(아이디어와 혁신의 수평적 교환)을 통하여, 농촌 운동은 전례없는 규모로 농생태학의 대안을 이끌어오는 데 도움이 된다. 농생태학은 농민의 논리적 근거와 양립할 수 있고, 몇 가지 이유에 기인하여 그 식량주권의 구조에서 주요한 기술적 전략을 준수한다.

. 농생태학은 특정한 농민 지역사회의 필요와 상황에 딱 맞는 기술을 개발할 수 있는 방법론을 제공한다. 

. 농생태학의 기술과 디자인은 대중들이 높은 수준으로 참여하도록 만들기에 사회적으로 활성화된다. 

. 농생태학의 기술은 농민의 논리적 근거에 의문을 제기하지 않고 현대의 농업 과학이란 요소를 조합한 전통적인 농업 지식에 기반을 두기 때문에 문화적으로 양립할 수 있다.

. 농생태학의 실천방안은 농민의 생태계를 근본적으로 수정하거나 변형하려 하지 않기에 생태학적으로 건강하다. 그보다 오히려 한번 설립된 관리 요소는 생산 단위의 최적화로 이어질 수 있다. 

. 농생태학의 접근법은 경제적으로 실행할 수 있고, 지역의 자원과 투입재를 강조함으로써 기술 의존도를 깨부순다. 

농생태학을 지원하기 위하여 필요한 요소는 활성화 정책, 공정한 시장, 교육사업, 참여형 연구, 농민에서 농민으로의 교환 등이 포함된다. 최종 결과는 지역사회나 농민을 기반으로 하고, 생물학적·문화적으로 다양하고, 중소 규모이며, 소비자와 농민 사이에 강한 연결고리를 제공하는 새롭고, 생물다양성이 풍부하며, 유기적인 농업이어야 한다. 

농생태학은 고도의 지식 집약적이며, 상명하달식이 아니라 농민의 지식과 실험에 근거하여 발달한 기술에 기초한다. 이러한 이유 때문에 농생태학은 실험하고 평가하며, 농민에서 농민으로 나누는 방식의 연구와 풀뿌리 교육사업으로 혁신을 확장하기 위하여 지역 공동체의 능력을 강조한다. 기술적 접근법은 다양성, 상승효과, 재활용과 통합, 지역사회의 참여에 가치를 두는 사회과정을 강조하고 있다. 이는 농촌의 사람들과 특히 자원이 빈약한 농민들을 대상으로 한 인적자원개발이 선택지를 넓히기 위한 모든 전략의 초석임을 가리킨다. 농생태학은 그 구성원의 생활에 필요한 일을 살피고, 자립을 강조하고, 또한 식량의 생산과 소비의 노선을 더 짧게 줄이도록 지역 시장에 대한 식량 공급에 특혜를 주는 등 지역사회를 우선시하는 접근법을 촉진한다. 

라틴 아메리카와 기타 지역에서 농생태학의 확장은 진보적인 정부 및 농민과 토착민의 저항운동의 출현과 같은 새로운 정치적 시나리오에 긴밀하게 연결된 경험 지식에 입각한 기술적이고 사회정치적인 혁신이란 흥미로운 과정을 일으켰다. 따라서 새로운 농생태학의 과학적이고 기술적인 패러다임은 사회운동과 정치 과정의 지속적인 상호관계에서 건설되고 있다.

농생태학은 중립적이지 않고, 자기성찰적이며, 관행의 공업형 농업 패러다임에 대한 비평을 제기한다. 농생태학 혁명의 기술적인 관점은 녹색혁명과 종자-화학물질 묶음상품과 마법의 해결책을 강조하는 여타 강화형 접근법에 반대되는 사실로부터 부각된다. 농생태학은 지역 농민들의 사회경제적 요구와 생물물리학적 조건에 따라 복합적인 기술의 형태를 취하는 원리와 함께 작동한다. 농생태학의 혁신은 수평적 방식으로 농민이 참여함으로써 발달한다. 그들이 특정한 상황에 잘 대응하고 적응할 수 있도록 하는 기술적 특성이 있다. 

3장 생태농업에서 생물다양성의 역할

생물다양성은 농생태학에서 최적화하고 활용하려 노력하는 주요 요소 가운데 하나이다. 생물다양성은 생명 –식물, 동물, 미생물 등이 보유한 유전자, 그들이 형성하는 생태계, 그리고 생물 형태와 그 환경 사이의 상호작용– 의 다양성을 뜻한다. 생태계가 다양하면, 생태학적 작용에 여러 경로가 있어서 하나가 손상되거나 파괴되어도 대체 경로를 이용할 수 있다. 그러므로 자생하는 생물다양성이 감소하면, 생태계의 기능 또한 위기에 처하게 된다. 유전자원, 식용 식물과 작물, 가축, 토양생물, 야생 자원과 자연적으로 발생하는 곤충, 박테리아, 곰팡이 등 농업과 연관된 생물학적 자원에는 여러 유형이 있다. 기능적인 생물다양성은 그들의 상호작용을 통하여, 예를 들어 양분의 순환, 생물학적 통제, 생산성 향상에 기여하는 것처럼 주요 작용을 제공할 수 있는 그러한 유기체들을 포함한다. 

서식지 파괴와 분열, 현대의 도입종으로 토종을 대체, 토양·수질·대기의 오염, 기후변화, 공업형 농업과 플랜테이션 같은 생물다양성이 상실되는 여러 메카니즘이 있다. 작물에서 유전적 침식이 일어나는 주요한 원인은 다수확의 균일한 품종을 강요한 녹색혁명이다. 이러한 모든 일과 함께, 생물다양성을 보존해 오던 토착지식과 전통지식이 평가절하되고 소멸해 왔다. 

농생태학은 작물과 동물의 품종만이 아니라, 농민들이 농업생태계를 생산하고 관리하기 위한 생물다양성을 개발한다. 작부체계의 더 높은 다양성이 연결된 생물상에 더 높은 다양성을 가져온다. 결국 이는 더욱 효율적으로 자연스럽게 해충을 조절하고, 수분이 되도록 하며, 더 철저하게 양분이 재활용되도록 할 뿐만 아니라 더욱 안정적이고 탄력적인 체계를 만든다. 

농업생태계에서 나타날 수 있는 다양성의 유형은 다음과 같다.

. 종의 다양성(농업생태계의 서로 다른 종의 숫자)

. 수직적 다양성(서로 다른 높이와 지층. 예를 들어 혼농임업 체계에서 나무는 잎을 통하여 양분을 공급하고 바람과 태풍을 막아주는 중요한 역할을 담당한다.)  

. 유전적 다양성(농업생태계에서 유전적 정보의 다양한 정도. 어느 종의 안, 그리고 종과 종 사이.)

. 기능적 다양성(농업생태계의 요소들 사이의 상호작용, 에너지 흐름, 물질 재활용의 복잡성. 예를 들어 옥수수-콩-호박의 섞어짓기에서 각 작물은 서로 다른 기능을 갖는다. 이는 상자3을 참조.)

. 시간적 다양성(농업생태계에서 주기적 변화의 이질적인 정도. 예를 들어 겨울에 심어 봄에 재배되는 덮개작물과 같은 계절성 작물은 토양에 영양분을 공급하거나 토양의 구조를 향상시킨다.)

상자3. 옥수수-콩-호박 체계

옥수수와 콩 씨앗을 세 알씩 함께 심고, 이렇게 파종한 지점의 사이에다 호박을 재배한다. 옥수수와 함께 덩굴콩이 자라고, 이 콩이 토양에 질소를 고정한다. 옥수수꽃이 익충을 끌어들이는 한편, 호박은 타감물질을 내뿜어 잡초를 막는다. 따라서 이 체계는 해충 통제와 양분 순환이라는 중요한 작용을 제공하고, 또한 침식을 조절하기에 좋다. 건조한 계절에, 토끼풀 씨앗을 옥수수와 콩, 호박의 뒷그루로 심은 뒤에 거둔다. 토끼풀은 가축을 위한 사료가 된다. 토끼풀은 뿌리가 매우 깊고 건조한 조건도 잘 견딘다. 가축이 토끼풀을 먹고난 뒤에는 똥을 싸서 그걸로 다음 농사철의 거름을 준비한다.

모든 농장에 존재하는 생물다양성의 수준은 생물적 또는 비생물적 혼란에 직면했을 때 스트레스를 받느냐 탄력적이냐의 차이를 만들 수 있다. 모든 농업생태계에서 유기체의 다양성은 생태계의 기능에 필요하고, 환경 서비스를 제공한다. 농업생태계가 단순화되면 전체 기능적인 종들의 무리가 사라지고, 변화에 대응하며 생태계 서비스를 발생시키는 능력에 영향을 미쳐 원하는 상태에서 그렇지 않은 상태로 체계의 균형이 달라진다. 다양성의 두 범주는 농업생태계에서 기능형과 반응형 다양성으로구별할 수 있다. 기능형 다양성은 유기체와 생태계 서비스의 다양성을 의미하고, 그들은 꾸준히 수행할 수 있는 체계를 제공한다. 반응형 다양성은 동일한 생태계 기능에 기여하는 종들의 환경 변화에 대한 반응의 다양성이다. 반응형 다양성이 높은 수준의 농업생태계는 다양한 유형과 정도의 충격에 더욱 탄력적일 것이다. 많은 연구자들이 다양한 토종 품종(옥수수, 벼, 감자)을 유지하는 것이 빈곤한 농민들이 적응하고 생존하는 데 필수적이라고 밝혔다. 현대의 작물을 재배할 때조차 전통적인 품종을 여전히 보존하여, 농사가 잘 되지 않을 때 비상수단으로 쓰였다.

생물다양성은 서로 다른 유전자형의 종들이 조금씩 다른 기능을 수행하여서 서로 다른 자리(niche)를 차지하기 때문에 농장의 성능과 기능을 향상시킨다. 일반적으로는 기능보다 더 많은 수의 종들이 있고, 따라서 농업생태계에 잉여가 구축된다. 그러므로 생물다양성은 같은 시간 한 장소에서 잉여로 나타나는 그러한 요소들이 어떠한 환경의 변화가 일어났을 때 중요해지기 때문에 생태계의 기능을 강화한다. 핵심은 환경의 변화가 일어날 때 체계의 잉여가 생태계의 기능이 계속되도록 하여 생태계 서비스를 제공한다는 데에 있다. 종의 다양성은 농업생태계의 상쇄력을 향상시킴으로써 환경 변동으로 인한 흉작에 대한 완충재로 역할을 한다. 한 종이 실패하면 다른 것들이 그들의 역할을 담당할 수 있고, 따라서 더욱 예측이 가능한 집합적인 개체군 반응이나 생태계 특성을 이끌기 때문이다. 

다양성에는 다음과 같은 많은 이점이 있다. 해충의 영향을 줄이고, 생산을 다양화하고, 주요한 종을 보존한다. 또한 섞어짓기는 생산성을 토지 동등 비율(LER)의 형태로 계산하면 대규모 단작보다 더 생산적이라고 입증되었다(상자4 참조). 

상자4. 토지 동등 비율(Land equivanlent ratio)

토지 동등 비율= 섞어짓기의 옥수수 수확량+섞어짓기의 콩 수확량 

              / 대규모 단작의 옥수수 수확량 대규모 단작의 콩 수확량

만약 그 수치가 1 또는 1 이상이면, 그것은 섞어짓기가 다수확이라는 뜻이다. 예를 들어 토지 동등 비율이 1.5이면, 이는 섞어짓기 1헥타르와 똑같은 수확량을 얻기 위해서 대규모 단작으로는 1.5헥타르의 토지가 필요하다는 뜻이다.

작물의 유전적 다양성은 토종과 현대의 품종, 작물의 야생종, 기타 이용할 수 있는 야생 식물의 종으로 구성된다. 라틴아메리카에는 수많은 토종 옥수수가 있는 한편, 아시아에는 쌀이 그러하다. 안데스 지역에는 또 수천 가지 감자가 있다. 현대의 품종은 수확량이 더 많지만, 더 많은 물과 비료가 필요하다. 그래서 물과 비료의 사용이란 측면도 함께 고려하여 생산성을 계산하면, 물이나 비료가 아니면 토종이 훨씬 나은 성과를 낸다는 걸 알 수 있다. 더 적은 품종이 있으면 작물이 더 취약해져 질병 또한 증가한다. 품종을 혼합하는 것이 작물의 질병을 줄이기 위한 좋은 전략이다.

유전적 다양성은 문화적 다양성과 긴밀하게 연결되어 있다. 생물다양성이 더 풍부한 지역에는 문화의 일부분으로 토종을 유지하고 있는 더 많은 토착민들이 존재한다. 이러한 품종들 대부분은 열악한 상황에서도 안정적으로 성과를 내는 질병 저항성과 가뭄 저항성 품종이다. 종자 나눔은 이러한 농민이 관리하는 씨앗 체계를 뒷받침한다. 풍부한 문화적 다양성과 지역의 지식에 연결된 생물다양성을 향상시키기 위한 다양한 실천방안이 있다. 예를 들어, 칠레의 한 섬에서는 여성이 결혼할 때 부모가 자신의 딸에게 감자를 나누어주어 토종 감자를 유지해 왔다. 농촌의 여성들은 다양한 식물과 나무의 종, 그리고 그걸 약이나 연료, 사료, 식량으로 사용하는 일에 관한 특별한 지식을 지니고 있다. 

토종의 다양성을 유지하는 일은 매우 중요하다. 토종의 다양성에 관한 사례는 멕시코의 치남파스chinampas, 페루의 와루 와루waru waru, 아시아의 다락논이다. 이 모두는 생물다양성에 대한 깊은 지식과 그 상호작용을 확실하게 보여준다. 안데스 지역에서 농민들은 여러 고도대에 다양한 작물을 심는 밭을 가지고 있다. 산에 더 많은 밭이 분산되어 있다는 것은 위험을 더 낮춘다는 의미이다(표3). 지역사회는 7년 주기로 농사짓는 것과 같이 오래전 확립된 전통에 따라 함께 경관/영역을 관리한다.

토양의 다양성도 중요하다. 이는 미생물, 미소동물(원생동물과 선충류), 중형동물(응애와 톡토기), 대형동물(지렁이와 흰개미) 등과 식물의 뿌리 등으로 이루어지며, 이들 동식물이 생태계에서 서로서로 상호작용을 한다. 토양의 생물군은 토양의 건강, 병해충의 조절, 분해와 재활용, 생산의 유지와 같은 생태계 기능의 수행 등을 관리한다. 지렁이는 물의 침투를 조절하고 뿌리의 성장을 개선시킴으로써 토양의 구조를 개선한다. 절지동물은 미생물의 활동을 활발하게 하고 토양의 먹이사슬을 건강하게 하는 배설물 덩어리를 만들어 토양의 구조를 개선한다. 한편 곰팡이는 탄소 화합물을 분해하고, 유기물의 축적을 향상시키며, 토양의 입자를 결합시키고, 진균 생물량에 영양분을 계속 유지하며, 식물의 성장을 개선하고, 병원균과 경쟁하고, 특정한 유형의 오염물질을 분해한다. 박테리아는 유기물을 분해하고, 토양의 구조를 향상시키며, 질병의 원인이 되는 유기체와 경쟁하고, 오염물질을 여과하고 분해한다. 토양의 생물다양성을 강화하는 관리 전략에는 무경운 농법, 돌려짓기, 경운의 최소화, 덮개, 토양에 풋거름으로 식물의 잔류물을 돌려주기, 거름과 같은 유기물의 공급, 식물의 다양성 강화, 토양 유기체의 서식처 보호 등이 포함된다. 

여러 전통적 농민과 유기농민 들은 가축의 똥, 퇴비, 나뭇잎, 덮개작물, 돌려짓기한 작물의 잔류물 등을 이용해 정기적으로 많은 양의 유기물을 추가시킨다. 이것이 토양의 질을 향상시키기 위해 사용하는 핵심 전략이다. 탄력성을 위해 가장 중요한 것은 토양의 유기물로서, 이것이 토양의 수분 보유력을 개선시켜 작물의 가뭄 저항성을 향상시킬 뿐만 아니라, 물의 침투력을 개선하고 토양 유실을 줄이며 집중호우에도 토양이 쓸려가는 걸 막는다. 또한 토양의 유기물은 토양의 뗴알구조를 향상시켜, 토양의 입자들이 비나 태풍에도 단단하게 붙어 있도록 한다. 안정적인 떼알구조의 흙은 비바람에도 쓸리지 않고 견딘다. 유기물이 풍부한 흙은 일반적으로 식물의 성장과 토양의 생산성에 영향을 미치는 미생물 개체군의 주요한 요소를 형성하는 수지상 균근균 같은 공생균을 함유한다. 수지상 균근균은 식물의 물 관계를 개선하기에 가뭄 저항성을 높여서 지속가능한 농업에 중요하다. 가뭄에 견디는 특정 곰팡이-식물 조합의 능력은 물 부족으로 영향을 받는 지역에서 큰 관심사항이다. 수지상 균근균이 많으면 물로 스트레스를 받는 식물의 영양분 흡수가 증가하고, 식물이 더 효율적으로 물을 활용할 수 있게 되고, 뿌리의 수리전도도가 증가하는 것으로 보고되었다.

표3. 다양한 고도대로 산을 나누는 안데스 지역의 농민들. 그 고도와 함께 변화하는 기온에 적응함에 따라 작물과 품종이 개발되고, 농민은 흉작을 최소화하기 위해 산비탈을 따라 분포된 다양한 밭을 관리한다. 

페루 우추크마르카Uchucmarca 지역의 농민이 인식하는 생태지리적 단위.

요약하면, 둘러싸고 있는 숲의 생물다양성, 곤충의 생물다양성, 토양 유기체의 생물다양성, 식물과 동물의 유전적 다양성, 서식지의 다양성 및 그와 관련된 문화와 지식의 다양성과 함께 농업 경관과 농장에 종과 유전적 다양성이 필요하다. 

4장 농업생태계에서 생태적 해충관리를 위한 식물의 생물다양성 강화

집약농업은 오염과 염류축적 같은 여러 부정적 외부효과와 함께 자연생태계가 제공하던 많은 생태계 서비스를 대체시켰다. 그러나 우리는 섞어짓기, 돌려짓기, 곤충 사육용 좁고 긴 땅, 작물의 가장자리, 수변 통로, 자연보호지 등을 활용하여 텃밭과 농경지, 경관 수준에서 생태계 기능을 복원할 수 있다.

기능성 생물다양성의 구성요소는 수분 매개자, 육식동물, 기생충, 초식동물, 비작물 식생, 지렁이, 토양의 미소 동식물을 포함한다. 이들이 수분 작용, 해충 조절, 토양의 구조 개선 같은 중요한 기능을 수행한다. 우리가 구성요소와 그 기능에 대해 알게 되면, 농민들은 다목적 농업 체계에서 생물다양성을 향상시킬 수 있다. 그 과제는 기능성 생물다양성을 어떻게 조합하고 향상시킬 것이냐에 달려 있다. 

농생태학에는 우리가 주목해야 할 두 가지 대들보가 있다. 토양의 질(땅속, 즉 유기물과 생물학적 활성 향상)과 식물의 건강(땅 위, 즉 유익한 생물군을 위한 서식처 향상)이다(표4). 두 대들보는 상호작용하며 서로를 보완한다. 토양 비옥도는 유기질 거름, 덮개작물, 풋거름, 맨흙 덮기, 퇴비, 사이짓기와 돌려짓기의 활용 같은 여러 실천방안으로 향상될 수 있다. 해충 조절은 작물의 다양성, 문화적 실천안, 미생물을 활용한 살충제, 서식지 변경 등으로 향상시킬 수 있다(표5). 

표5. 최적화된 토양의 질과 식물의 건강을 이끄는 해충과 토양 비옥도 사이의 상승효과

.유기질 비료

덮개작물

풋거름                     토양 비옥도 향상

흙 덮개

퇴비

돌려짓기               상호작용               상승효과        건강한 작물

작물 다양성

문화적 실천안                                               건강한 농업생태계

미생물 활용 살충제          해충 조절 향상

서식지 변경

농생태학에 걸맞는 농장으로 전환하는 첫 걸음은 대규모 단작에 의해 망가진 다양화에 있다. 생물다양성이 증가함에 따라, 이로운 상호작용이 늘어나고 자원의 사용 효율이 높아질 것이다. 식물의 다양성이 관련된 천적의 숫자와 효능에 유리한 환경을 조성해 초식 곤충의 개체군을 조절하는 효과에 대해 기록한 자료가 늘어나고 있다. 연구자들은 특정한 식물의 종을 혼합하면 일반적으로 초식 곤충의 밀도가 감소하는 일로 이어진다는 사실을 밝혔다. 

농생태학은 예방이지 치료가 아니다. 즉 해충의 침입을 억제하는 체계를 만드는 것이다. 잡초는 익충이 필요로 하는 꽃가루와 꿀을 지닌 꽃을 제공할 수 있다. 그러나 잡초가 만연하는 걸 막기 위하여 농민은 그들이 씨를 맺기 전에 베어야 한다. 또 다른 대안은 체계에 천적을 유인하고 먹여살리는 꽃을 가꾸는 것이다. 이는 해충의 천적을 위한 생태 구조를 창출한다. 식물이 성장 시기에 걸쳐 항상 꽃을 피워야 하고, 그들은 작물이 재배되기 전에도 존재해야 한다. 그래야 해충의 밀도가 너무 높아지기 전에 익충의 군대가 만들어진다. 천적은 해충의 밀도가 더 낮을 때 가장 잘 작동하여서, 우리는 예방적 접근법으로 그들의 수준을 구축하고 유지해야 한다.   

작물들 한가운데나 가장자리에 좁고 길게 또는 연결통로의 형태로 꽃을 심어서 대규모 단작의 형태를 부수고, 천적이 인접한 작물로 이동하여 해충을 조절할 수 있도록 꽃가루와 꿀을 제공한다. 몇몇 연구자는 작물들 안에 꽃가루와 꿀의 유효성을 향상시키는 방법으로, 천적들의 재생과 번식, 수명의 연장에 가장 적합한 꽃이 피는 식물을 좁고 길게 심었다. 그때 일반적으로 활용되는 꽃은 파셀리아Phacelia, 메밀, 알리숨Alyssum이다. 이들이 진딧물을 잡아먹는 포식자, 특히 꽃등에와 무당벌레가 풍부해지도록 만들어, 그 결과 진딧물의 개체군을 감소시킨다. 많은 포식자와 기생포식자만이 숲의 가장자리나 연결통로에서 50m나 이동한다. 이는 연결통로를 100m마다 설치해야 한다는 뜻이다. 꽃들이 심어진 각각의 좁고 긴 부지 또는 연결통로 사이의 거리는 유인하고자 하는 곤충에 따라 달라진다. 예를 들어, 날아다니거나 기어다니는 곤충이라면, 꽃의 크기와 모양 및 꽃가루의 노출 정도를 고려해야 한다. 꽃에 따라 유인하는 곤충이 달라진다. 천적에게 좋은 꽃은 일반적으로 작고, 개방되어 있으며, 너무 관 모양이 아니어야 한다. 꿀은 모든 종류의 곤충이 쉽게 접근하도록 만드는 것으로, 그렇지 않으면 익충이 먹이를 제공받는 데에 효과적이지 않을 것이다.

왜 해충은 대규모 단작에 이끌릴까? 많은 해충이 작물의 위치를 시각적 그리고/또는 후각적 단서를 이용해 찾는다. 대규모 단작의 경우 해충이 (냄새와 시각으로) 식물을 찾기가 더 쉬운 것이다. 코스타리카의 한 지역에서 바이러스를 옮기는 가루이 개체군 때문에 토마토를 재배할 수 없었는데, 어느 혁신적인 농부가 고수와 함께 토마토를 성공적으로 재배했다. 고수 때문에 가루이가 토마토를 찾을 수 없었던 것이다. 옥수수가 콩, 호박과 함께 자랄 때, 해충은 혼란스러워져서 옥수수로 이주하기가 더 어렵다. 또 호박은 특히 넓적다리잎벌레에게 효과적인 좋은 유인 작물이다. 대규모 단작은 섞어짓기와 달리 익충(해충의 포식자)을 위해 꽃가루와 꿀을 제공하지 못한다. 그래서 섞어짓기에서는 천적이 많은 자원을 찾아 숫자를 늘려 해충을 조절하게 된다. 아프리카에서 연구자들은 옥수수와 함께 식물을 조합시킨 밀당 체계를 개발했다. 그 식물은 옥수수에 포식기생자를 유인하는 한편, 다른 해충은 쫓아내 버린다(유인 작물로 역할을 함). 네이피어그라스와 수단그라스는 밭의 가장자리에 유인 작물로 활용된다. 멀래시즈그라스(Molasses grass)와 실버리프(Desmodium uncinatum)는 옥수수 줄기에 구멍을 뚫는 해충인 조명나방을 쫓아내는 사이짓기 작물로 심는다(표6). 또 실버리프는 기생잡초의 성장을 억제하고, 질소를 고정하며, 소의 우유 생산을 늘리는 훌륭한 사료이다. 그 체계에서는 옥수수 수확량이 15~20% 증가하고, 1달러를 투자해 2.30달러의 수익을 얻는다. 

표6. 아프리카에서 해충의 유인 작물로 역할을 하고 기타 해충의 기생 말벌을 유인하는 식물들을 조합해 조명나방을 조절하는 밀당 체계.

어떠한 잡초라도 생태적인 역할을 담당한다. 작물과 경쟁을 하기에 너무 번성하게 하면 안 된다. 우리는 잡초와 경쟁하는 중요한 시기를 찾아야 한다. 예를 들어 작물이 확실히 자리를 잡은 이후에만 잡초를 허용하는 식이다. 곤충을 유인하는 풀과 방충제 역할을 하는 풀이 있는 한편, 꽃이 피어 익충을 위한 대안적인 먹이원(꽃가루, 꿀, 중립적인 곤충)이 되는 풀도 있다.

예를 들어, 멕시코에서 루핀이란 풀은 해충을 유인하기 때문에 옥수수와 함께 자란다. 그 풀에 해충이 가득하면 농민은 베어다 태워 버린다. 또 다른 사례는 양배추를 좋아하는 곤충을 위한 야생 십자화과이다. 이 풀은 양배추보다 6배 많은 정유를 가지고 있어 배추벌레와 뜀벼룩각충 같은 곤충들이 더 잘 꼬인다. 콜롬비아에서는 콩 주변에 마리화나를 키워 해충을 쫓아내는 역할을 한다. 그들은 멸구 같은 해충이 싫어하는 특정 냄새를 뿜기 때문이다. 또 어떤 잡초는 익충을 유인하는 신호(해충의 공격을 받을 때 도움을 요청하는 울음소리에 가까운)를 내기도 한다. 

쿠바는 섞어짓기가 대규모로 성공할 수 있음을 보여주었다. 그곳의 연구자들은 특정한 해충을 조절하는 작물의 조합을 연구했다. 예를 들어, 고구마와 옥수수는 고구마바구미를 조절하기 위해 함께 재배된다. 옥수수의 꽃가루는 포식자를 유인하고, 그래서 옥수수는 포식자의 개체수를 늘리기 위하는 도구뿐만 아니라 총채벌레 같은 해충이 다른 밭으로 이산하는 걸 막기 위한 물리적 장벽으로도 활용된다. 살갈퀴와 함께 자라는 옥수수는 선충류를 조절한다. 또 널리 활용되는 조합은 옥수수와 콩이다. 식물들의 여러 조합이 다양한 해충을 조절하기 위해 활용될 수 있다. 예를 들어, 콩과 함께 카사바를 심어 카사바의 해충을 조절하고, 참깨와 함께 양배추를 재배해 가루이를 통제한다.

다양한 종류의 덮개작물은 여러 기능을 제공한다. 예를 들어 토양의 구조를 향상시키고, 토양 비옥도를 개선하며, 해충을 관리한다. 콩과식물은 토양 비옥도를 높이는 한편, 콩과식물과 풀의 혼합은 토양의 구조를 개선하는 데 주로 사용된다. 덮개작물은 해충을 통제하기 위한 천적에게 서식처를 제공한다. 무당벌레, 딱정벌레, 거미와 말벌 등은 장려해야 할 매우 중요한 포식자이다. 덮개작물은 해충의 개체수가 적을 때 일찍 심어서 천적의 개체수를 확보할 시간을 벌어야 한다. 덮개작물은 포식자들이 먹이를 찾기 위해 작물로 이동하도록 정기적으로 베어야 하고, 그렇지 않으면 그냥 덮개작물이 있는 곳에만 머물 수 있다. 억지로라도 이동시켜야 하는 시기가 중요하며, 해충이 가장 취약해지는 시기와 일치해야 한다. 이는 개체군을 긴밀히 관찰하여 결정할 수 있다. 

동물도 해충을 통제하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어 논에서 물고기는 풀을 먹고, 해충을 흔들어 떨어뜨리는 방식으로 벼를 자극한다. 그렇게 하여 떨어진 멸구를 먹어치운다. 또 오리도 여러 해충의 애벌레를 조절하는 데 활용된다. 

경관의 이종성 역시 중요하다. 주변 경관에 다양성이 있으면 이것이 농경지로 천적이 분산되도록 할 수 있어 농장과 연결해 활용할 수 있다. 때로는 연결통로 대신 섬을 만들 수 있다. 이러한 섬들은 천적의 서식처를 제공하는 꽃이 피는 식물들을 집중적으로 배치해 구성된다. 새들을 위한 횃대나 둥지 상자를 놓는 일은 새가 특정 유형의 곤충을 효율적으로 조절한다는 점에서 또 다른 전략이 된다.

5장 유기적 관리로 전환하기 위한 농생태학의 기초

어떻게 하면 고투입 관행농업에서 저투입 지속가능한 농업 체계로 전환할까? 많은 사람들이 세 가지 주목할 단계와 함께 이행 과정으로 이러한 전환을 개념화했다. 

(1) 전통적인 통합 해충 관리에 의해 향상된 투입재의 사용 효율성 증대. 예를 들어, 이 단계에서는 통합 해충 관리와 함께 농지에 해충의 개체군이 있으면 관찰하다가 손상, 상해 또는 병원균이 특정 한계점에 도달했을 때에만 행동을 취한다(농약이나 방충제의 살포). 농약의 사용을 줄이고 선택적 사용을 권장하기에는 좋은 단계이긴 하나, 농생태학의 목표에는 아직 이르지 않았다.

(2) 많은 유기농민들이 실천하는 친환경 투입재와 함께 투입재를 대체 또는 농화학 투입재를 대체. 이 두 번째 단계는 유기농장 대부분에서 일어나는, 농민이 상업적 퇴비 또는 생물학적 농약 같은 외부투입재를 사용한다. 그러나 그러한 농장은 아직 대규모 단작을 할 수 있기 때문에, 체계의 생태적 하부구조가 변화하지 않았다. 비록 화학 농약은 사용하지 않지만, 때때로 농민들이 서로 상충되는 제품을 사용한다. 예를 들어 식물의 병원균만 죽이는 게 아니라 여러 익충도 죽일 수 있는 유황을 치는 것이다. 투입재의 대체는 농생태학과 똑같지는 않다. 전자는 증상, 제한 요소의 극복, 외부투입재, 수확량의 최대화, 대규모 단작, 하나의 생산물에 초점을 맞추는 반면, 농생태학은 근본 원인, 과정의 최적화, 상호작용, 상승효과, 수확량의 안정화, 다양화, 복합적인 기능과 생산물을 다룬다. 점점 많은 유기농민들이 농생태학의 접근법에 가까워지고 있지만, 아직 더 많은 외부투입재를 줄일 수 있다. 

(3) 체계를 다시 디자인: 농업생태계가 스스로 토양 비옥도와 해충 조절, 작물의 생산성을 지지하는 상승효과를 일으키기 위한 작물/동물의 최적화된 조합으로 다양화한다. 대규모 단작을 부수고 농장을 다시 디자인하는 데에는 두 가지 길이 있다. 시간적, 공간적 다양성을 도입하는 것이다. 다양성은 “충전 단계 –예를 들어 콩과식물을 통해 유기물을 향상시키는 체계-”를 포함하는 작물의 돌려짓기를 활용함으로써 시간에 걸쳐 구축할 수 있다. 여기에 예를 들어 수요가 더 많은 곡물 같은 걸로 “추출 단계”를 번갈아 가며 농사지을 수 있다.

현재 범주 (1)과 (2)에 해당하는 통합 해충 관리 또는 유기농법의 구성요소로 여러 실천방안이 촉진되고 있다. 이 두 단계 모두 관행농업과 비교하여 농화학 투입재의 사용을 줄이고 경제적 이익을 제공할 수 있음으로써, 환경에 더 낮은 영향을 미친다는 확실한 혜택이 있다. 점진적 변화로 위험도가 높거나 관리가 복잡해 보일 수 있는 급격한 변화보다 농민들이 받아들이기에 더 쉽다. 그러나 투입재 사용의 효율성 증대나 농화학물질 대신 생물학적 투입재로 대체하는 실천방안을 채택하긴 하지만, 그것이 정말 대규모 단작의 구조를 떠나 생산적인 농업 체계를 다시 디자인하는 일로 이어질 가능성이 있는가? 

일반적으로 통합 해충 관리에서 사용하는 투입재의 미세조정은 고투입 체계에 대한 대안으로 향하는 농민을 거의 움직이지 않는다. 대개의 사례에서 통합 해충 관리는 지능형 농약 관리로 바뀌어, 대규모 단작의 상황에서 종종 해충이 창궐하면 정해진 경제적 한계선에 따라 농약을 선택적으로 사용하는 결과로 귀결한다. 한편, 투입재 대체는 관행농업의 똑같은 패러다임을 따른다. 제한 요소를 극복하려 하지만, 이때에는 생물학적 또는 유기적 투입재를 사용한다. 이러한 대안적인 투입재 대부분은 상품화되어서 농민들은 여전히 대개 기업의 성격을 띠는 투입재 공급업자에 의존한다. 분명히 오늘날 투입재 대체는 생태적 잠재력의 대부분을 잃어버렸다. 

이와 대조적으로, 체계를 다시 디자인하는 일은 기본적인 농업생태계의 작용을 보장하도록 유도하는 관리를 촉진함으로써 농업생태계의 기능과 구조를 변환하는 것으로부터 일어난다. 농업 체계 안에서 생물다양성을 촉진하는 것은 체계를 다시 디자인하는 전략의 주춧돌이다. 연구는 작부체계 안의 더 높은 다양성(유전적, 분류학적, 구조적, 자원의)이 관련된 생물군의 더 높은 다양성으로 이어진다는 사실을 입증했다. ```보통 이들이 더 효과적으로 해충을 조절하고 양분 순환을 긴밀히 한다. 농업 체계에서 생물다양성, 생태계 작용, 그리고 생산성 사이의 특정한 관계에 관한 더 많은 정보가 쌓임에 따라, 디자인 지침이 더욱 개발되어, 농업생태계의 지속가능성과 자원 보존을 개선시키는 데 사용될 수 있다. 

5.1 작물 돌려짓기

작물 돌려짓기는 전환 과정을 시작하기 위한 주요 전략이다. 농장은 4~6개의 큰 구역으로 나누어 각 구역마다 작물이 끊이지 않고 순환되도록 한다. 돌려짓기에 좋은 방법은 다음과 같다. 똑같은 구역에 같은 과의 작물을 심지 않는다. 환금작물과 덮개작물을 번갈아 심는다. 얕은 뿌리의 작물과 깊은 뿌리의 작물을 번갈아 심는다. 다비성 작물(옥수수와 벼 같은) 이전에 질소 고정 작물을 심는다. 뿌리작물 다음에 뿌리작물을 심지 않는다. 토양에 병원균이 축적되는 것을 막기 위해, 밭에다 같은 과의 식물을 재배할 수 있기 전에 최적의 시기를 결정하는 돌려짓기 규칙이 있다. 이는 또한 어떠한 식물의 과도 돌려짓기를 점유하도록 하지 않기 때문에 체계의 다양화를 최적화하는 데 도움이 된다(표7). 

표7. 다양한 영양분 요구사항 및 해충 집합체를 공유하지 않는 별개의 기능적 묶음 또는 식물 과의 순서로 최적의 돌려짓기 조합

콩, 완두콩, 리마콩, 감자                              양파, 마늘, 튤립, 비트, 당근, 순무

            콩과식물                             뿌리

                잎                              열매

 

상추, 푸른 채소, 허브, 시금치, 배추속, 옥수수      토마토, 오이, 고추, 가지, 호박, 멜론

돌려짓기는 기본적으로 질병의 생활주기를 깨고, 특정한 작물의 조합으로 병해충을 제거하거나 줄이는 것이다. 돌려짓기는 병원균에 독성이 있는 식물들을 포함시켜서 질병을 감소시킨다. 이를 이른바 생물훈증(bio-fumigation)이라 한다. 겨자 같은 십자화과(배추속)의 식물은 이러저리 흔들면 그 조직에 화학물질이 있어 이차화합물(글루코시놀레이트 또는 알레로파시)을 배출하고, 그것이 토양의 병원균을 죽이는 생물훈증 작용을 한다. 이러한 효과를 갖는 또 다른 식물들은 메리골드와 활나물이다. 

돌려짓기는 해충의 순환을 깰 수 있다. 특히 돌려짓기하는 작물이 서로 다른 식물의 과일 때 그러하다. 일부 병원균은 한 형태나 다른 형태로, 보통 균형, 포자 또는 균사인데, 해마다 토양에 살아남아 질병을 일으키는 원인이 된다. 똑같은 작물의 이어짓기는 존재하는 그 작물의 토양을 매개로 하는 어떠한 병원균의 개체군을 만들 수 있다. 그 개체군이 잠재적으로 수확량 손실 없이 그 작물을 재배하기 어려울 정도로 생길 수 있다. 그러나 병원균의 숙주 식물이 아닌 작물을 재배하면 굶주림으로 병원균을 죽일 수 있을 것이다. 

또한 돌려짓기는 그 생활주기를 깸으로써 잡초의 개체수도 줄인다. 풋거름과 함께 돌려짓기를 할 때 잡초의 생물량은 감소하고 작물의 생물량이 증가한다. 풋거름은 큰 씨앗을 맺는 잡초의 성장을 촉진하는 화학비료와 대조적으로 잡초를 억제하여 작물을 돕는다. 

어떻게 하면 돌려짓기에서 질소의 손실을 피할 수 있는가? 한 방법은 콩과식물을 기르고, 그 꽃이 필 때 갓 씨앗을 뿌리는 것이다. 콩과식물을 거두게 되면 갓이 질소를 붙들 것이다. 콩과식물과 다음 작물 사이에 시간이 너무 많기 때문에 그렇게 하지 않으면 토양에서 질소가 손실될 것이다. 갓은 새로운 작물을 심을 때까지 체계에서 질소를 유지하는 가교 같은 역할을 한다. 

옥수수를 심기 전 토양에 갓을 포함시킬 수 있다. 갓은 타감작용의 특성도 있다. 브라질 남부에서, 농민들은 보통 풋거름으로 살갈퀴, 사료용 무, 호밀 같은 세 가지 덮개작물을 심는다. 농민들은 그것을 갈아 눕히고 작물을 심는다. 그들이 분해되기 시작하며 토양 표면의 2cm 정도 아래에서 독성층을 형성하는 타감물질을 배출할 것이다. 잡초의 종자은행이 토양의 2~3cm에 있기에 이것이 잡초의 대부분을 죽인다. 그래서 잡초(또는 다른 어떠한) 종자도 이 독성층에서 발아하지 못할 것이다. 농민들은 더 깊은 토양, 그들은 3~4cm라고 하는데, 옥수수와 콩을 심는다. 그래서 그것들은 독성에 영향을 받지 않고 자유로이 싹이 튼다. 농민들은 관찰과 실험을 통하여 이 방법을 발견했다.  

돌려짓기의 일부 혜택은 오랜 시간에 걸쳐 일어난다. 몇 년 후에는 일반적으로 관행농과 유기농 사이에 통계적으로 수확량의 유의미한 차이는 없다. 그러나 유기농장은 가뭄이란 조건에서는 유기물이 스폰지 역할을 하여 토양의 수분 흡수력이 증가하기 때문에 더 낫다. 이러한 혜택 이외에 돌려짓기는 건강한 토양을 유지하고, 시장에 다양한 생산물을 내기에 경제적 안정성을 제공하고, 연중 다양화된 일이 노동력을 분산시켜 노동자들이 행복하고 생산적이며, 외부투입재를 최소화하고, 태양에너지를 최대한 붙든다. 

5.2 토양의 건강성 향상

전환의 가장 중요한 목표는 토양의 건강성을 향상시키는 일이다. 우리는 좋은 구조와 많은 유기물, 그리고 토양생물의 활동성을 지닌 토양을 갖기를 바란다. 유기물은 토양에 물과 공기가 스며들 수 있게 토양의 입자가 공극이 많은 떼알구조를 형성하도록 한다. 토양의 유기물은 미소생물과 중형, 대형생물에게 연료를 제공한다. 토양의 미생물은 분해를 통해 미네랄을 무기화하여 식물이 이용하도록 한다. 단 10g의 토양에 매우 복잡한 먹이사슬로 상호작용하는 수백만의 유기체가 포함된다. 

미생물의 생물량이 토양의 상층에 집중되어 있기 때문에 우리는 겉흙을 보호해야 한다. 대량의 유기물 –신선하고 마른 잎(셀룰로오스 물질), 나뭇가지(리그닌), 퇴비 등 여러 종류– 을 정기적으로 토양에 넣어야 한다. 토양은 덮개작물이나 덮개로 덮어 있어야 한다. 침식이 영양분만이 아니라 미생물도 쓸어갈 수 있고, 적절한 토양 보존책으로 이를 최소화해야 한다. 1mm의 토양이 손실되면 헥타르당 14톤에 해당한다. 이를 재건하려면 좋은 실천방안으로 50~100년이 걸린다. 

토양의 생물학적 관리의 배후에 놓인 기본적인 생태적 원리는 다음과 같다.

. 먹이를 위한 유기물질의 공급. 유기물에는 불안정한 것과 안정적인 것, 두 가지 유형이 있다. 불안정한 유기물은 빠르게 분해되고, 보통 잎이나 집에서 비롯된다. 리그닌과 나뭇가지 같은 안정적인 유기물은 더 늦게 분해된다. 좋은 유기물을 생산하려면 불안정한 것과 안정적인 물질을 혼합해야 한다. 빠르게 분해되는 물질은 영양분을 공급하는 반면, 느리게 분해되는 물질은 토양에 구조물을 제공한다. 또한 농부는 좋은 온도와 영양분, 공기로 토양생물을 북돋울 필요가 있다.

. 증가한 식물의 다양성. 많은 식물이 뿌리(뿌리 분비물)에서 물질을 배출한다. 각각의 분비물은 여러 박테리아의 개체군을 자극한다. 더 많은 분비물이 뿌리 근처의 토양미생물을 더욱 복잡하게 만든다. 

. 미생물을 자극하여 좋은 토양의 구조를 유지하고, 물과 공기, 온도 및 영양분의 상태를 개선한다.

. 미생물마다 생물학적, 화학적, 물리적으로 서로 다른 영향을 미치기에 다양한 유기물을 활용한다.

. 덮개작물, 돌려짓기에서 떼 작물, 그리고/또는 경운을 줄임으로써 살아 있는 식생 그리고/또는 작물의 잔류물로 토양을 덮는다. 이는 물이 흘러가 버리는 대신 퇴적물(그리고 유기물)을 따라 토양으로 스며들도록 북돋는다.

. 토양이 너무 젖었을 때 하중을 재분배하고 차선을 사용하는 등으로 농지에 들어가지 않음으로써 토양의 압축을 최소한으로 줄인다.

. 침식을 줄이기 위한 다양한 실천방안을 활용한다. 이는 살아 있는 식생이나 작물의 잔류물로 토양을 덮는 것(덮개작물, 돌려짓기의 떼 작물을 활용하고, 경운을 줄이는 것)과 같이 위에서 언급한 일을 포함할 뿐만 아니라, 계단식 농지, 풀이 덮인 물길, 떼 작물과 작물을 한 줄씩 번갈아 재배함으로써 등고선을 따른 계단식 경작, 농지와 개천 사이에 천연 또는 일부러 심은 완충지대의 활용 등과 같은 다른 실천방안도 있다.

. 필요할 경우, 비옥도를 보충하는 자원을 공급하기 위한 실천방안을 활용하여, 작물이 흡수하려고 하는 양분유효도(시기에 따라 다름)에 더 잘 부응할 수 있다. 이는 잡초와 벌레에 의한 손상을 모두 줄이는 데 도움이 된다.

유기물을 추가할 때, 토양에 탄소를 증가시키고 균형잡힌 생물군을 위한 조건을 만들게 된다. 토양의 먹이사슬은 각자 역할을 하는 박테리아와 균류, 선충과 원생동물 들과 함께 매우 복잡해진다. 일부 토양 생물은 다른 생물을 먹이로 삼아 그들의 개체수를 조절한다. 예를 들어 선충은 균류를 먹거나 그 반대로 먹히는 경우도 있다. 또 다른 미생물은 영양분을 무기화하고, 어떤 미생물은 병원균에 대항해 작물을 보호하고, 또 다른 미생물은 식물의 성장을 촉진하는 호르몬을 생산한다(표8). 식물의 뿌리가 뻗는 범위는 단지 뿌리만 있는 것이 아니라, 그를 둘러싸고 수천 가지의 유익한 박테리아와 곰팡이가 존재한다. 균근은 식물이 인과 같은 특정한 영양분을 획득하는 데 도움을 주고, 수분의 활용 효율성을 개선한다. 만약 가물면, 균근이 있는 작물은 그렇지 않은 작물보다 더 잘 살아남는다. 또 균근은 뿌리를 덮고 병원균으로부터 그들을 보호한다. 농경지에 균근을 도입하기란 어렵다. 균근이 많은 근처의 숲에서 채취하여, 이를 퇴비에 넣어서 증식시키는 것이 최선이다.

표8. 길항자, 분해자, 식물의 성장촉진 미생물의 무리와 함께 유기물이 풍부한 토양에서 복잡한 먹이사슬의 전형

5.3 작물다양성

농업생태계에서 식물의 다양성이 증가하는 것은 견제와 균형, 식물에게 영양분 가용성, 질병 발생의 확인 등을 제공한다. 사이짓기는 서로 보완할 수 있는 작물의 조합으로 식물의 다양성을 향상시켜주는 중요한 전략이다. 예를 들어, 사이짓기는 질병 발생률을 줄일 수 있다. 질병이 발생하기 위해서는 많은 종과 함께 민감한 식물, 유리한 환경(온도, 습도, 토양의 상태), 공격적인 병원균(이것이 이른바 발병의 삼각형이다)이 있어야 한다. 사이짓기는 병원균에게 유리하지 않은 수준으로 온도와 습도를 변경할 수 있다. 사이짓기는 다양한 높이의 서로 다른 식물의 품종을 혼합해서, 키가 큰 식물이 질병의 포자가 분산되는 걸 차단한다. 중국의 실험에서는 키가 크고 작은 벼를 번갈아 열을 지어 심으니 질병의 발병과 살균제의 사용이 크게 줄고 수확량이 증가한다는 사실을 밝혔다. 키가 큰 벼 품종은 곰팡이 포자의 이동과 확산을 차단했다. 

사이짓기 작물은 수평저항성을 나타내는 품종을 포함시킬 수 있다. 보통 토종 품종이 모든 병원균의 종에 중간의 저항성(수평저항성)을 갖는데, 녹색혁명의 품종은 수직저항성(하나의 병원균 종에 높은 수준의 저항성을 갖지만, 다른 종에는 그렇지 않음)을 띠는 경향이 있어, 현대의 품종들이 더 취약하다. 

대규모로 이러한 작업을 할 수 있을까? 두세 가지 식물의 종에 기반한 간단한 다양화 계획을 대규모의 농사를 짓는 농민들이 더 받아들이기 쉽고, 현대의 농기계를 이용해 관리할 수 있을 것이다. 그러한 계획 가운데 하나는 서로 상호작용을 하도록 한 두둑에 한 작물씩 사이짓기하는 것으로, 넓은 규모에서도 충분히 가능하다. 농학적으로 이로운 두둑별 사이짓기 체계는 보통 더 높은 빛의 강도에 손쉽게 대응하는 옥수수나 수수를 포함한다. 4~12줄의 두둑에서 옥수수와 콩으로 행한 연구들에서는 두둑 사이의 간격을 좁힐수록 옥수수의 수확량은 증가(5~25%)하고 콩의 수확량은 감소(8.5~33%)했다(표9). 옥수수와 자주개자리를 번갈아 심은 두둑에서는 한 작물을 심을 때보다 훨씬 많은 수확이 났다. 약 6m의 너비가 한 작물을 심었을 경우보다 지속적으로 더 많은 경제적 수익과 함께 가장 유리했다. 이러한 이점은 부채 대 자산의 비율이 40%(자산 100달러당 40달러의 부채) 또는 더 높은 농민에게는 중요하다. 미국 중서부의 농민들 가운데 11~16% 이상은 이미 그 정도 수준의 부채가 있고, 이들은 필사적으로 다양화 전략을 채택하여 생산비를 절감해야 한다. 

표9. 대규모 단작과 세 가지 작물의 두둑별 사이짓기 사이의 수확량 비교(점선이 대규모 단작에서 각 작물의 수확량이다). 각 작물의 두둑별 사이짓기의 수확량은 열의 위치에 따라 영향을 받는다. 옥수수에서 긍정적인 가장자리 효과는 주로 콩 두둑의 옆에 있는 열에서 일어난다. 이러한 긍정적 효과는 두 번째 가장자리 열로 확장될 수 있다. 그러나 가운데 있는 두둑의 수확량은 옥수수만 심었을 때와 동일하다. 

생태적 기반을 구축하는 일은 시간과 공간에 최적화된 생물다양성을 활용하려는 디자인의 마지막 단계이다. 농생태학의 농장은 다양한 먹을거리와 영양분을 통해 농민과 그 가족의 밥상에 필요한 모든 것을 공급하고도 생산물이 남는다. 체계가 한번 작동하면 알아서 굴러가 많은 양의 외부투입재나 노동력이 필요하지 않다.

집단 농장을 대규모로 농생태학적으로 전환하는 일은 산비탈에 등고선 농법을 도입하고, 생물다양성의 연결통로를 복원하고, 토양의 비옥도를 회복하기 위해 풋거름을 활용하고, 나무를 심고, 돌려짓기와 두둑별 사이짓기를 하고, 풋거름을 지층에 깔고, 꽃과 열매, 땔감을 주며 바람을 막는 여러 종류의 관목과 나무로 생울타리 같은 복수의 지층 서식처를 제공하고, 해충을 조절하고 자원의 순환에 중요한 가축을 통합시킴으로써 달성된다. 농장에 통합된 동물은 모든 작물의 잔류물을 먹어치우고, 거름을 위한 똥을 제공한다. 이에 적합한 동물을 선택하는 일이 중요하다. 예를 들어 많은 에너지와 먹이가 필요하지 않은 지역의 동물이 그것이다. 브라질에서 가족농들은 작물을 거두고 나서 해충을 조절하고 똥으로 거름을 하며 잡초를 통제할 목적으로 특정 높이의 울타리와 함께 농경지에 닭을 풀어서 키운다. 콜롬비아에서 농민들은 풀을 먹이로 하는 기니피그를 활용한다. 이러한 동물들의 똥오줌은 좋은 거름원이고, 지렁이를 키우는 데 활용할 수 있다. 또한 물고기를 먹이는 데에도 쓰일 수 있다.

5.4 지속가능성의 지표 

관행농업은 지속가능하지 않다. 우리는 어떻게 그 농업 체계가 지속가능한지를 평가할 수 있을까?

먼저, 우리는 그 체계가 농생태학의 원리에 따라 관리되고 있는지 살펴보아야 한다. 농장과 경관의 차원에서 시간적·공간적으로 유전적 종의 다양성을 향상시키는가? 작물과 동물의 통합(영양분의 순환)을 촉진하고 있는가? 생물학적으로 활발한 토양을 강화하고 있으며 높은 생물량 재활용율을 촉진하고 있는가? 공간의 활용(농생태학의 디자인)을 최적화하고 있는가? 농법 체계의 지속가능성을 평가하기 위한 많은 도구가 개발되었다. 한 방법론은 농장과 경관 차원에서 수행된 그 농장의 농생태학적 특성과 농법 체계의 성과를 평가하고, 종의 생물다양성과 토양의 질, 식물의 건강, 작물의 생산성 등이 긍정적으로 변화하고 있는지 조사하기 위하여 관찰 또는 측정으로 구성되어 있는 지표의 묶음(상자5 참조)을 제공한다. 만약 이러한 경우가 아니라면, 그 방법론은 토양과 작물 또는 체계의 결점을 고치기 위하여 필요한 농생태학의 개입에 대한 우선순위를 제공한다. 

상자5. 농장이 그 디자인과 관리에 농생태학의 원리를 활용하는지 평가하는 데 사용하는 지표

. 경관의 다양성(농장을 둘러싼 식생의 양과 유형)

. 농장의 작물과 동물의 다양성(종의 숫자)

. 유전적 다양성(지역의 토종 작물 그리고/또는 가축 종의 숫자)

. 토양의 질(유기물 함유량, 구조, 토양의 덮개, 침투율 등)

. 토양 저하의 신호 또는 자원의 손실(토양침식, 산림파괴, 서식지 파편화, 물줄기의 상태, 수자원 활용의 효율성, 영양분 등)

. 식물의 건강(병해충과 잡초, 작물 피해의 존재)

. 외부투입재에 대한 의존도(농장 외부에서 오는 투입재의 비율)

. 먹을거리 자급률의 수준(농장에서 오는 먹을거리의 비율)

. 농장 구성요소들 사이의 상호작용과 생물자원의 흐름(작물 잔류물과 분뇨의 재활용, 생물량의 효율적인 사용, 식물들 사이의 상호보완, 자연적인 해충 조절의 수준 등)

. 외부의 방해에 대한 탄력성(해충과 가뭄, 태풍 등으로부터 저항하고 회복하는 능력)

토양의 질에 대한 지표는 다음을 포함한다. 토양의 구조, 침식의 징후, 압축, 토양 덮개의 비율, 뿌리의 발달, 토양 미생물, 유기물의 빛깔과 냄새, 무척추동물의 존재, 미생물의 활동이 그것이다. 작물의 건강에 대한 지표에는 병해충의 발생률, 기능의 다양성(천적의 풍요로움과 다양성) 등을 포함한다. 모든 측정이 동일한 지표들을 바탕으로 하기에 그 결과를 비교할 수 있어서, 추진일정에 따라 똑같이 농업생태계가 탄력적이도록 진화하도록 하거나 다양한 과도기 단계의 농장들 사이의 비교를 만들 수 있다. 

각각의 지표들은 별도로 평가되고, 토양이나 작물에서 관찰된 특성에 따라서 1부터 10 사이의 값을 할당받는다(1이 가장 최소값, 5는 보통 또는 임계값, 10이 가장 표준값). 한번 그 지표가 적용되면, 농민 각각은 경관, 토양 또는 식물의 특성이 미리 설정된 임계값에 비하여 충분한지 아닌지에 주목하며 자기 농장의 상태를 시각적으로 확인할 수 있다.

그 지표들은 토양의 질과 작물의 건강에 대한 일반적인 하여 상태를 시각화하는 아메바 모양의 그래프를 사용함으로써 더 쉽게 관찰된다. 아메바가 원에 더 가까울수록 더욱 지속가능한 체계이다(10의 값). 토양의 질 그리고/ 또는 작물의 건강에서 전체가 5보다 낮은 값의 농장은 지속가능성이 임계값보다 아래라고 간주되며, 이 농장은 조정 조치를 취하여 낮은 지표를 개선시켜야 한다(표10). 

표10. 캘리포니아 북부의 포도 과수원 두 곳(유기농법으로 전환, 생명역동농법)의 토양의 질이 어떠한지 보여주는 아메바 도표. 생명역동농법의 농장은 토양의 질과 관련하여 토양의 구조나 압축, 잔류물의 상태, 토양의 깊이에 대한 수치가 더 나은 것으로 나타난다. 반면 유기농법으로 전환한 농장은 생물학적 활동, 토양의 덮개, 수분 보유량, 유기물에 대한 수치가 더 높은 것으로 나타나는데, 이는 아마 건조한 덮개를 덮어 놓은 긍정적인 효과가 반영된 것 같다.

아메바 그래프는 어떤 지표들이 약한지(5 미만) 보여주어, 농민들이 토양과 작물 또는 체계의 결함을 고치기 위하여 필요한 농생태학의 개입 가운데 무얼 우선순위로 할지 알려준다. 때로는 하나의 특정한 특성을 해결함으로써 여러 결함들을 고칠 수 있기도 하다. 예를 들어, 종의 다양성이나 토양의 유기물을 늘리는 것이 결국 여타 체계의 특성에 영향을 준다. 유기물을 추가하는 하나의 일이 토양의 수분용량을 늘리고, 토양 생물의 활동성을 증대시키고, 토양의 구조를 개선하게 된다.

6장 농생태학과 식량주권

전 세계에는 3억8000만 개의 소규모 농장에 15억 명의 농민이 있다. 소농은 전체의 25~30% 정도의 농지를 관리하며, 농업에서 사용하는 수자원의 30%와 화석연료의 20%를 사용하지만, 그들은 세계의 먹을거리 가운데 50~75%를 생산한다. 세계에서 농장의 90% 이상은 2헥타르 이하의 소규모이다. 이러한 농장들이 1960년 이후 인류가 자유로이 이용할 수 있는 7616종의 동물과 190만 가지의 작물 품종을 사육하고 재배함으로써 농업생물다양성에 기여해 왔다. 이와 대조적으로 녹색혁명은 1970년 이후 8000가지의 새로운 작물 품종만 생산했을 뿐이다. 한 가지 작물의 수확량보다 전체 생산물만 놓고 본다면, 소규모 농장이 대규모 농장보다 더 생산적이다. 또 그들은 효율적 방식으로 지역의 가용자원을 활용하고, 토착지식에 의존하는 경향이 있다. 

소농은 농업생물다양성의 관리자, 토착지식의 저장자, 먹을거리의 생산자, 혁신가이자 실험가로서 중요한 역할을 한다. 농업생물다양성의 대부분은 지역사회의 종자은행과 씨앗을 나누는 관습을 포함하는 문화적 전통을 통해서 유지되어 왔다. 

많은 소농들이 사이짓기와 복잡한 체계 같은 농생태학의 기술을 활용한다. 이러한 농장들은 새롭지 않고 몇 세기에 걸쳐 존재해 왔다. 예를 들어 치남파스는 5천 년 전 아즈텍에서 개발되었는데, 농업과 양식업의 복합으로 구성된다. 작은, 직사각형의 인공섬이 얕은 호수에 만들어졌다. 개흙이 거름으로 사용되고, 물풀을 퇴적하여 유기물의 재활용에 기여했다. 이 체계는 매우 생산적이고, 물고기와 오리, 닭, 옥수수, 콩, 채소, 과실수를 키웠다. 1헥타르의 토지로 1년에 15~20명의 사람에게 충분한 먹을거리를 생산할 수 있었다. 치남파스는 아즈텍 제국의 1000만 명 이상을 먹여살렸다.

또 다른 예는 안데스에 있다. 그곳의 농민들은 아직도 5천 년 전에 만들어진 계단밭을 관리한다. 그곳에는 고구마와 감자, 그리고 아마란스와 퀴노아 같은 단백질이 풍부한 안데스의 작물을 재배하는 약 12만 헥타르의 계단밭이 있다. 최근에는 풋거름인 콩과식물 루핑을 활용하여 버려졌던 계단밭을 복구하려 노력하고 있다.

고대 안데스 지역의 와루 와루 체계는 관개용 수로와 높인 두둑을 결합한 것이다. 이를 통해 서리에도 불구하고 해발 4천 미터 이상에서 감자와 곡물을 생산할 수 있었다. 물이 낮 동안 열을 흡수했다가 밤에 이를 방출하여 미기후를 바꾸어서 가능했다. 이것이 수천 년 전의 완벽한 적응 전략이다. 이 체계는 식민주의에 의해 파괴되었지만, 현재 수백 명의 농민들이 재건하고 있다. 지금까지 약 4720헥타르가 복구되었다.

농생태학의 방법은 더 적은 토지에서 에너지와 물을 적게 쓰는 한편 자연자원의 기반을 향상시키고 생태계 서비스를 제공하며 온실가스 배출을 낮추면서 더 많은 먹을거리를 생산한다. 농생태학은 관행농업의 문제를 고치기 위한 도구상자의 한 도구이다. 그것은 관행농업을 깨뜨리는 대안적인 체계이다. 식량주권은 더 지역화되고 덜 세계화된 식량체계를 만들기 위하여 공업형 농업 체계를 우회한다는 것을 의미한다. 농생태학은 생산 전략과 방법론을 제공하고, 그 기술을 조직하고 퍼뜨리며 시장과 신용에 대한 접근권 및 농생태학의 교육과 연구를 제공기 위해 정부를 압박하는 강력한 사회운동을 필요로 한다. 핵심 쟁점은 토지개혁이고, 그것이 농민이 토지와 수자원, 종자에 접근할 수 있도록 한다. 

식량주권은 건강하고 문화적으로 적합한 먹을거리에 대한 권리이며, 각국 또는 인민이 외부의 개입 없이 스스로 자신의 먹을거리 정책을 규정할 권리이다. 또한 식량주권은 소비자와 생산자를 위해 공정한 가격으로 생산할 권리이기도 하다. 소규모 생산자들이 전국적, 지역적 시장에 접근하는 것을 강조하며, 생산물은 지역과 국가 수준의 수요를 충족시킨 뒤에야 수출한다. 

정부는 적절한 정책들을 시행해야 한다. 예를 들어 자유무역에 대항해 소농을 보호하고, 그들에게 신용을 제공하며, 독점을 제거하고, 농생태학 프로젝트를 확대하며, 공공재 연구를 보호하는 등이다. 식량주권의 기본 가운데 하나는 인류의 유산인 씨앗에 놓여 있다. 또 식량주권은 에너지 주권과 기술 주권과도 관련이 있다. 농생태학의 사례에서는 투입재를 사용할 필요가 없고, 농장에서 갈무리한 씨앗의 활용을 촉진한다. 빈곤한 농민들을 위한 적정기술의 특징은 그것이 토착지식과 근거에 기반을 하고, 경제적으로 실행할 수 있으며 접근할 수 있고, 환경에 건전하고, 사회적으로 공정하며, 위험을 회피하고, 전체 농장의 생산성과 안정성을 향상시키는 것이다. 쿠바는 농생태학과 함께 달성할 수 있는 일의 놀라운 사례를 제공한다(상자6 참조). 

상자6. 쿠바 –농생태학 농업의 모델

역사적으로 쿠바의 농업은 대규모 단작, 수출 주도형, 천연자원 착취형의 하나였다. 혁명 이후, 사회경제적 측면에서 변화했지만, 천연자원 착취와 공업형 농업은 그렇지 않았다. 1990년 소비에트 연방이 붕괴하기 전, 쿠바는 비료와 농약, 석유를 얻기 위하여 설탕을 무역했다. 그래서 농업은 매우 공업적으로 이루어져, 화학비료와 농약을 대량으로 사용했다.

농업을 다시 디자인하는 일에 대한 동기부여는 사회주의권의 몰락과 함께 경제가 붕괴하면서부터 시작되었다. 해외의 자원 없이 공업형 농업 체계는 비효율적이고 취약하다는 것이 드러났다. 제대로 기능할 수 없었다. 쿠바는 낮은 식량자급률, 높은 외부 의존도와 농촌의 깊이 뿌리박힌 사회경제적 문제에 직면했다. 쿠바는 교육에 투자한 혁명으로 독특한데, 그 결과 라틴아메리카에서 인구로는 2%인데 과학자는 11%나 차지한다. 따라서 쿠바는 그러한 인적자원을 바탕으로, 투입재 없이도 유기농업으로 나아가도록 밀어붙이며 소농의 농업이 중요함을 자각했다.

1990~2014년, 쿠바에서 세 가지 기본적인 동향이 새로이 나타났다.

. 다양성과 이질성을 증가시킴으로써 대규모 단작에서 다양화로 변함

. 중앙집권화에서 분권화로 이행. 이는 토지 소유 구조의 변화, 국유지의 감소와 농장 규모의 축소를 수반했다.

. 수출보다 지역의 식량 생산을 우선시하여, 식량 수입에 대한 의존에서 식량 자급으로 이행. 

농생태학으로 전환하는 과정은 네 가지 차원에서 일어났다.

차원 1 – 농법의 효율성 증가. 예를 들어 콩과식물을 활용하고, 에너지 투입재를 감소시키며, 기술의 효율성을 개선한다.

차원 2 – 투입재 대체. 예를 들어, 생물학적 해충 조절과 재생가능한 자원의 더 나은 활용.

차원 3 – 생태적 작용에 기반을 두도록 체계를 다시 디자인.

차원 4 – 농생태학적 연결. 식량 체계의 모든 구성요소들 사이의 모든 상호작용을 고려하며 지속가능성의 문화를 개발함.

또 석유가 부족하여 농촌에서 도시 지역으로 농산물을 운송하기 어려워진 결과, 쿠바에서는 도시농업이 급속도로 발달했다. 도시농업은 농촌의 농업을 전환시키는 모델이 되었다. 도시와 근교의 농업이 국가의 정책으로 지원을 받았다. 현재 도시에서 소비되는 채소의 60%가 도시와 근교의 다양한 농장에서 온다. 평균적으로 이 농장들은 연간 18,444kg/㎡을 생산한다. 또 전통적인 가금류 생산은 도시의 환경에 적응한 적합한 닭의 품종을 선택해야 했다. 

소비에트 연방의 붕괴 이후 농업에 대한 소농의 기여도가 높아졌다. 농민에서 농민 네트워크는 많은 농민들이 유기농업과 자연농업으로 전환하도록 할 수 있었다. 예전 216농가에서 오늘날 약 2만의 농가가 농생태학을 실천하고 있다. 이러한 농가들이 섞어짓기와 유축복합농, 작물 돌려짓기, 풋거름, 유기개량제 같은 농생태학의 전략을 활용한다. 그 가운데 가장 정교한 기술은 비가 온 다음에도 농지에 들어갈 수 있는 일소이다. 또한, 예를 들어 숲의 부산물로 만든 퇴비 같은 유기질 거름과 함께 많은 혁신이 있다. 많은 소농들이 산허리에서 일하면서 자신의 농지에 물을 잘 대기 위하여 물을 저장하는 지역의 기술을 활용한다. 

소규모 농장은 매우 생산적이다. 전체 토지의 25%를 지닌 소농이 국내 식량 공급의 65% 이상을 생산할 수 있다. 예를 들어 토지 동등 비율이 1.76인 한 농장이 있다고 하자. 그곳은 이웃한 대규모 단작의 농장보다 76% 더 효율적이다. 그 농장은 21명의 사람들을 먹여살릴 충분한 탄수화물의 먹을거리와 1헥타르의 땅에서 12명을 먹여살릴 충분한 단백질을 생산할 수 있다. 그 농장의 실제 크기는 40헥타르이기에, 800명의 사람들을 먹여살릴 수 있다. 또 에너지 효율적이어서, 1kcal를 넣으면 11kcal가 돌아온다. 또 다른 농장은 돌려짓기의 역동적인 체계로 다양하여, 과실수, 목초, 작물, 다목적 산울타리 등을 포함하고 있다. 그곳은 식량, 사료, 목탄 같은 복합적인 산물을 생산하고, 1헥타르에서 생산하는 단백질로 34명을 먹여살릴 수 있으며, 에너지 효율적이다. 또 농장의 대부분은 여러 약용 식물을 보존하며 지속적으로 치료의 다양성을 활용한다.

7장 농생태학과 위기에 처한 지구를 위한 탄력적 농업체계의 디자인

자연재해는 기술적, 경제적 재난보다 희생이 크곤 하다. 기후변화와 함께 이런 일이 더 빈번해질 가능성이 높다. 그와 함께 기후 난민이란 현상이 벌써 일어나고 있다. 현대의 농업생태계는 기후 극치에 맞설 수 있을까? 기후변화의 영향은 공업형 농업과 연결되어 있으며, 이러한 대규모 단작의 관행농업 체계는 동질성 및 그와 연관된 취약성으로 인하여 가뭄 같은 기후변화의 충격으로 큰 어려움을 겪어 왔다. 

또 기후변화의 원인은 누구에게 있으며 누가 가장 고통을 받는가 하는 기후 정의의 문제도 있다. 농업 부문에서, 그것은 전통농업보다 더 많은 온실가스를 배출하는 관행농업에 있다. 전통적으로 농사짓는 농장은 온실가스를 많이 배출하지 않고 기후변화와 아무 상관이 없지만, 가장 큰 고통을 받고 있다. 따라서 공업형 농업을 촉진한 사람들이 생태부채를 지고 있다. 

농업생태계의 위험은 이러한 방정식으로 측정하여 드러낼 수 있다.

위험= 위협+취약성 / 대응력

탄력성에 대한 농업생태학의 정의는 동요 이후에 그 조직적 구조와 생산을 유지하기 위한 체계의 성향이다. 충격은 누적되거나 예측할 수 없는 빈번한 스트레스가 많은 사건으로 이루어질 수 있다. 탄력성은 두 가지 특성을 보인다. 충격에 저항하는 능력과 충격으로부터 회복하는 능력이 그것이다. 그러므로 탄력적인 농장은 기후변화로부터 받는 위험이 더 낮다.

또 탄력성에는 두 유형이 있다.

. 생태적 탄력성 – 체계의 디자인에 적용됨

. 사회적 탄력성 – 사회연결망에 의한 경관의 관리에 초점을 맞춤

농업생태계의 탄력성을 구성하는 요소는 유전자, 종, 경관 차원에서의 다양화(혼농임업, 섞어짓기, 유축복합농을 통하여) 및 경관 바탕의 복잡성, 그리고 토양과 물의 관리이다.

페루의 안데스 지역에서 농민들은 적어도 해발 4천 미터의 고도에 따라 작물의 품종을 다양화해 왔다. 그들은 여러 지대로 경사지를 나누고, 그에 따라 여러 품종을 심었다. 이렇게 다양한 고도에 다양한 작물을 심어서 특정 작물이 서리 때문에 망하더라도 위험이 최소화되었다. 또 경사지를 공동으로 관리하여 사회적 탄력성도 있었다.

탄력성을 구축하는 또 다른 방법은 섞어짓기를 통해서이다. 예를 들어, 멕시코의 고원에서는 농민들이 서리에 취약한 옥수수에 의존하는 것만이 아니라, 잠두 같이 서리에 더 잘 견디는 부수적인 식량작물도 심었다. 기후변화에 적응하기 위한 또 다른 중요 전략은 가뭄에 잘 견디는 토종 유전자원을 보전하는 일이다. 원산지와 유전적 다양성은 수천 가지 품종의 온상이다. 그 가운데 일부는 물이 적은 상황이나 여러 고도에서도 잘 자랄 수 있다. 예를 들어, 멕시코에서 농민들은 물이 적어도 잘 자라는 특정한 토종 옥수수를 심는다. 그와 함께 가뭄에 잘 견디도록 농사짓는 방법도 있다. 옥수수를 퇴비를 넣은 약 20cm 깊이의 구멍에 심어 건조함으로부터 싹을 보호하는 것이다.

작물의 다양화는 농업생태계의 탄력성을 향상시키고, 극단적인 날씨의 영향과 물과 기온의 변동에 맞서 작물을 보호하는 등과 같은 다양한 방법으로 생산력을 보호할 수 있다. 예를 들어 1998년 중앙아메리카의 일부를 파괴한 허리케인 밋치Mitch가 닥쳤을 때, 토양을 보존하는 실천방안(덮개, 살아 있거나 죽은 장벽과 계단밭 같은)을 활용한 농장이 대규모 단작으로 농사짓는 농장보다 허리케인의 충격을 더 잘 견뎠다. 농생태학의 농장보다 관행농의 농장에서 산사태가 더 많이 발생했다. 비록 농생태학의 농장도 고통을 겪었지만, 그들은 탄력성을 발휘하여 더 빨리 복구되었다.

마찬가지로 2008년 쿠바가 허리케인 아이크Ike에 직면했을 때, 공업형 대규모 단작으로 농사짓던 지역은 더 많은 피해를 입었고, 다양화된 농장보다 회복도 훨씬 더뎠다. 전자의 농장은 손실이 90~100% 정도인 데 비해 후자는 50% 정도였다. 다양화된 농장은 산울티리로 보호를 받았다. 그들도 손상을 입긴 했으나, 더 빨리 회복할 수 있었다.

또한 혼농임업 같은 복잡한 체계는 더 많은 생태계 서비스를 제공한다. 예를 들어, 콜롬비아에서는 과실수를 커피와 다른 식물과 함께 재배한다. 커피는 그늘이 없으면 해충과 기후변화에 더 취약해진다. 그늘이 없으면 증발산량도 많아 커피는 가뭄에 살아남을 수 없다. 그러나 그늘이 지면 증발산량도 줄어들 것이고, 가뭄이 들어도 살아남을 수 있을 것이다. 

나무가 더 나은 미기후 조건을 제공하고, 또 콩과식물은 사료로 쓸 수 있는 임축업 체계도 가뭄에 덜 취약하다. 임축업 체계는 가축에게 중요하다. 나무와 관목의 생물량이 더 많을수록 가축의 몸 상태가 더 나아지고, 그 체계의 생산력도 더 높아진다. 임축업 체계에서 세 가지 층은 풀과 관목, 그리고 작고 큰 나무이다. 이러한 복잡한 체계가 심한 가뭄일 때도 가축들이 풀과 관목을 뜯어먹을 수 있게 하는 특별한 미기후를 만든다. 

탄력성에 영향을 미치는 요인 가운데 하나는 농장이 들어가 있는 경관 바탕이다. 예를 들어 농장을 둘러싸고 있는 숲은 기후변화의 영향을 조절하는 중요한 역할을 수행하여, 그러한 농장은 폭우나 가뭄, 기타 기후 현상에 더 잘 견딜 수 있다. 중국 남부에서 벼농사를 짓는 농민들은 2011년의 가뭄으로 대부분 고통을 겪었는데, 위안양Yuanyang에 살고 있는 다락논 지역은 지역의 물 순환을 유지하는 중요한 역할을 수행하는 숲으로 둘러싸여 해를 입지 않았다. 

유기물은 토양의 구조를 향상시키고, 토양의 보수력을 높일 수 있다. 가뭄이 들었을 때는 유기농업의 작물 생산량이 관행농업의 그것보다 높은데, 이는 유기물이 많아 토양의 수분 함량이 높아졌기 때문이다. 또 유기물은 식물의 뿌리에 적합한 환경을 만든다. 균근의 역할은 중요하다. 그것은 뿌리의 흡수력을 높이고, 영양분의 동원과 이동을 증가시키고, 식물 뿌리의 병원균에 대한 저항력을 높이고, 식물 성장호르몬의 생산을 늘린다.

또한 토양 덮개도 증발산량을 줄이는 데 중요하다. 덮개작물은 토양에 유기물을 늘리고, 물 저장력을 개선시킨다. 중앙아메리카에서 농민들은 경사지의 침식도 억제하고 질소도 고정하기 위해 덮개작물로 살칼퀴를 심는다. 덮기는 또 증발산량도 줄여 가뭄에도 작물을 위해 물을 보전한다.

농민을 위한 적응이 우선이지만, 혜택이 경감될 수도 있다. 농민을 위한 성공적인 적응의 공통된 특징은 다음과 같은 농생태학 원리에 기초한다. 

. 경관 바탕은 지역의 물 순환에 영향을 주기에, 농경지의 탄력성에 영향을 미친다. 생물다양성이 감소하면 보수력 같은 생태계 서비스는 영향을 받는다. 

. 유기물과 좋은 토양의 구조는 보수력, 침투력 등에 중요하다. 

. 가정과 농장, 경관 차원에서 빗물저장은 필수적이다.

. 다양화가 중요하다. 유전적 다양성과 그에 관련된 지식, 토종 보전 등.

요약하자면, 농업생태계는 유전적으로 이질적이고 유기물이 풍부한 토양에서 다양화된 작부체계와 물 보전기술(표11)로 관리하는 것을 특징으로 하는 복잡한 경관 바탕에 놓일수록 더 탄력적이게 된다는 말이다. 또한 그러한 체계는 잘 조직된 사회연결망에 의해 관리되어야 한다(상자7 참조).

표11. 극단적인 기후 사건에 대한 생태적 탄력성을 향상시키는 경관, 농장 안의 다양성, 그리고 토양과 물의 특성

상자7. 탄력적 농업 체계와 지역사회의 사회생태적 특성

. 높은 수준의 생물다양성과 종의 풍부함

. 농장 구성요소들 사이의 연결성과 상보성

. 농장과 경관 차원에서 공간적, 시간적 이질성

. 필요와 염원에 부합하여 사회적으로 자기 조직화되어 구성

. 변화에 대한 예측과 계획을 반영하는 사람들

. 높은 수준의 협력과 교환

. 지역사회의 명예로운 유산과 전통지식과 지역의 생식질의 활용 및 실천

. 인적자원 개발과 사회연결망을 통한 자원의 동원력

또 농민의 대응력을 향상시키는 것이 매우 중요하다. 농민과 농업생태계가 어떻게 하면 기후변화에 대응하는가? 예를 들어 가뭄이 들고 농민이 여러 품종을 심으면, 어떤 작물은 죽는 반면 어떤 작물은 살아남을 것이다. 그런 것이 좋은 대응력이다. 반응력을 구축하면서 우리는 농민의 지식과 그들의 관리 기술, 자원에 대한 접근 및 사업의 다양성과 함께 일해야 한다. 농생태학 그 자체로는 기후변화에 맞서기에 충분하지 않다. 농민이 조직해야 하고, 농민과 소비자 및 연구자 사이의 가교를 만들어야 한다. 지식과 전문기술을 공유하기 위한 농민에서 농민 네트워크도 중요하다. 적응하기 위한 농민의 능력은 전통지식과 기술, 사회조직의 수준, 안전망 등과 같은 특성을 포함한 인적자본과 사회적 자본에 대한 개인적인 또는 집합적인 보유량에 기반한다. 높은 수준의 대응력을 지닌 지역사회는 그 영향권에 있는 농장들의 전체 탄력성을 향상시키고자 지역의 기술과 농생태학 지식을 동원하기 위하여 집단행동을 취할 수 있는 높은 응집력을 지닌 사회연결망을 특징으로 할 것이다. 

유용한 자료

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