반응성 질소(Nr)의 육상 투입재에 대한 행성의 경계가 한계를 넘어서, 새로운 반응성 질소의 투입재와 그것이 환경에 미치는 영향을 줄이는 일은 전 세계적으로 중요한 과제이다. 콩과작물은 토양 박테리아와 공생하며 이질소(N2)를 고정시키고 토양의 질소 자원을 이용하는데, 곡식보다 덜 효율적일 때도 있다. 곡식과 콩과작물을 사이짓기하면 토양의 질소 이용 효율을 증가시키는 수단이 될 수 있다. 여기에서 우린 홑짓기하는 콩과작물이 토양으로부터 약 142조 그램/1년의 질소를 획득한다고 추정한다. 이는 콩과작물이 질소비료의 평균 40%를 회복시킨다고 가정할 때, 모든 작물에 사용하는 세계의 합성 질소비료(1090조 그램/1년) 가운데 1/3에 해당한다. 15N 안정동위원소 방법을 채용한 콩과작물-곡식의 사이짓기 실험에서 발표된 자료에 의하면, 사이짓기에서 경쟁 상호작용과 상호보완적인 질소 획득으로 인해 곡식이 토양의 질소 자원 이상을 회복한다는 것이 밝혀졌다. 결과적으로, 사이짓기한 콩과작물은 홑짓기로 재배된 콩과작물과 비교해 대기에서 더 많은 질소를 추출해낸다. 우린 사이짓기에서 증가한 질소 이용 효율이 화석연료 기반의 질소비료에 대한 요구를 전 세게적으로 26% 정도 줄일 수 있다고 추산했다. 또한 우리의 추산에 의하면, 현행의 모든 콩과작물 홑짓기를 곡식과 사이짓기하는 걸로 대체하고, 또 곡식 홑짓기 지역의 일부를 사이짓기로 대체하면 잠재적으로 토지의 절약을 달성할 것이다. 사이짓기는 수확량의 안정성과 단위면적당 수확량을 증가시키고, 해충 문제를 감소시키며, 농화학물질에 대한 요구를 줄이는 것과 함께 생물다양성을 촉진하는 여러 장점이 있다. 사이짓기에 의한 작물 다양화는 세계의 합성 질소비료 요구를감소시키고, 그 결과 더 지속가능한 작부체계를 개발하도록 지원할 수 있다고 결론을 내렸다.
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