@農자료창고

왜 텃밭에 꽃을 심는가?

과수원은 여러해살이의 특성과 그들이 이루는 구조로 인해 꽃의 띠가 고속도로의 역할을 하는 생물다양성을 위한 흥미로운 서식지이다. 그들은 수분매개자와 해충의 천적 모두에게 잠재적으로 매력적이다. 꽃의 띠 같은 비작물 식생으로 텃밭을 다양화하면 이러한 개체군을 유지하고 발달시켜서 최적의 생태계 서비스를 추가로 제공할 수 있다. 

꽃의 띠를 심는 이점은...

-꽃의 띠는 여러 종의 포식자, 기생자, 수분매개자에게 매력적인 텃밭 생태계의 복잡성을 향상시킨다.

-꽃의 띠는 텃밭에서 천적의 개체군을 유지하고 더 많은 자손을 생산할 수 있도록 피난처와 먹이(꽃가루, 꿀, 대체 먹이)를 제공한다.  

-작물 가까이에 꽃의 띠가 있으면 포식자와 기생자가 해충에 쉽게 접근할 수 있어서 특히 작고 이동을 잘하는 해충 종에 대한 생물학적 방제의 효율을 증가시킨다. 

-꽃의 띠가 있는 교란되지 않는 토양은 딱정벌레와 거미 같이 해충의 애벌레를 잡아먹는 지표면에 살고 있는 이로운 절지동물을 증진시킨다. 

꽃의 띠와 식물을 먹는 해충에 의해 촉진되는 천적들의 상호작용

<Perennial flower strips – a tool for improving pest control in fruit orchards> , Technical guide, 2018, no.1096 에서

꽃의 띠에서 발견되는 다양한 천적의 비율. 꽃의 띠는 매우 다양한 이로운 유기체의 서식지이다. 기생성 말벌은 생물다양성의 절반 정도를 차지한다(2곳의 과수원에서 3년에 걸쳐 평가함. 출처: Interreg TransBioFruit project 2008–2014).

집약적으로 덮힌 풀과 자연스런 식생에 비교한 꽃 띠의 유인력. 20종으로 구성해 심은 꽃의 띠는 집약적으로 덮힌 풀 및 1년에 2번 땅을 덮는 자연스런 식물 구역보다 천적을 더 유인했다(프랑스 북부와 벨기에의 과수원에서 3번의 농사철 동안 1년에 6번 표본조사. 출처: 

Interreg TransBioFruit project 2008–2014) 

포식자는 무엇인가?

포식자는 다른 동물을 잡아먹는 동물이다. 과수원에서 우리는 두 가지 유형의 포식자를 발견할 수 있다. 

보편가: 그들은 다양한 먹이감을 잡아먹는다. 예를 들어, 보편가 포식자는 풀잠자리, 집게벌레, 거미, 딱정벌리 및 포식성 곤충이다. 

전문가: 특정한 먹이나 좁은 범위의 밀접하게 관련된 먹이를 잡아먹는다. 전문가 포식자는 무당벌레, 일부 응애류, 꽃등에 등이다. 

기생자란 무엇인가?

기생자 곤충은 결과적으로 죽는 숙주 곤충의 안이나 위에서 유충으로 발달한다. 다 자란 기생자는 독립 생활을 하며 다른 동물을 잡아먹거나 꿀과 꽃가루를 먹는다. 대부분의 기생자 곤충은 벌목에서 발견된다. 기술된 모든 곤충 종의 약 10%가 기생자이다. 

여러해살이 꽃 띠의 긍정적 경험

-30종의 두해살이 및 여러해살이 꽃을 포함하여 꽃의 띠를 심은 스위스의 사과 과수원에서  장미빛 사과 진딧물의 피해는 살충제 없이도 몇 년 동안 경제적 한계선 이하로 상당히 감소했다. 

-20종의 한해살이, 두해살이, 여러해살이 꽃을 포함한 꽃의 띠를 심은 벨기에의 사과 과수원에서 진딧물의 포식자 수가 증가했고, 장미빛 사과 진딧물에 의한 피해는 살충제 없이 몇 년 동안 경제적 한계선 이하였다. 

-프랑스에서 배나무진디에 감염된 어린 배나무 근처에 길뚝개꽃, 수레국화, 공작국화 등이 있으면 2주 안에 감염률이 유의미하게 억제되었다. 

-프랑스에서 사이다 사과 과수원의 고속도로에 여러해살이 꽃의 띠를 심으면 진딧물의 군집에 무당벌레와 꽃등에의 숫자가 약 60%까지 증가했다. 

또한 많은 연구들은 포식자의 풍부함과 식물을 먹는 해충의 감소 사이에 긍정적 상관관계를 입증한다. 또한 복잡한 서식지 구조가 포식자의 지속성을 증진하고, 포식자 사이의 포식을 감소시킨다고도 결론을 내렸다. 

공공 및 지역의 야생 생물을 위한 유인력을 향상시킨다

과수원 안팎에서 지역의 식물 다양성을 증진시킬 뿐만 아니라, 경관의 아름다움을 크게 향상시킬 수도 있다. 또한 지역의 야생 생물과 생물다양성에 유리할 수도 있다. 

생물다양성을  높여 보조금 등을 통해 농장에 추가 소득원을 제공할 수 있으며, 생태관광 및 직거래에 대한 매력을 높일 수도 있다. 농장 전체에서 발견되는 생물다양성은 방문객을 위한 경관의 매력을 높인다. 

천적에게 도움이 되는 보완 조치

꽃 띠의 효율성은 종과 구조 등을 풍부하게 하는 생울타리, 광범위하게 이용되는 초지, 개개의 덤불과 꽃이 피는 휴한지 같은 과수원 안팎의 자연 요소들이 추가됨에 따라 향상된다. 

작물 안팎으로 꼼꼼히 선정된 식물 다양성을 지닌 과수원은 포식자의 수가 증가할 수 있고, 해충에게 불리해지게 된다. 





보편가 천적의 혜택거미, 풀잠자리 등 같은 보편가 천적은 전문화된 천적이 갖지 못한 장점이 있다. 그들은 대체 먹이를 소비하기에 해충이 없어도 풍부함이 유지된다. 그들은 해충의 처음 발달 단계에서 먹이활동을 하여서, 해충의 개체군이 증가하기 전에 조기의 보호를 제공한다. 첫 해충이 나타났을 때 보편가 포식자의 효율성을 보장하려면, 그들의 개체군이 충분히 많고 다양해야 한다. 이는 꽃 띠로 대체 먹이를촉진함으로써 달성될 수 있다. 포식자는 또한 경운이나 식물 보호 처리로 교란된 뒤에 신속히 다시 군집을 형성할 수 있어야 한다. 이것은 꽃의 띠나 생울타리 같은 근처의 자연적 요소에 의해 이루어질 수 있다. 

꽃 띠가 없는 나무에 비교해, 꽃 띠가 있는 사과 나무의 무리꽃송이에서 38%까지 더 많은 진딧물의 천적이 발견되었다. 장미빛 사과 진딧물의 피해는 약 15% 더 낮았다. 





효과적인 식물의 선정
특정한 익충을 유인하려면 그에 알맞은 식물을 선정해야 한다. 
씨앗의 혼합을 구성하는 요건은 다음과 같다.-천적의 불특정한 입이 접근하기 쉬운 꿀과 꽃가루를 지닌(짧은 꽃부리의 꽃) 천적에게 매력적이고 가치 있는 것.-조기에 천적을 지원하고 봄에 진딧물의 만연을 제한할 수 있도록 농사철 초기에 일찍 꽃이 피는 것.-농사철 내내 꽃이 계속 피는 것. 천적이 모든 발달 단계에서 먹이원을 찾을 수 있어야 한다. 이런 식으로 그들은 농사철의 여러 시기에 해충이 출현하자마자 활동하게 된다. -해충을 증대시키지 않는 것. 해충과 중복기생자도 꽃 띠의 특정 식물 종에서 이득을 볼 수 있다. 따라서 천적이 주로 이용하는 먹이 식물을 활용해야 한다. -짧게 성장(작은 키)해서 반복되는 덮기(1년에 3-4번)에 견디는 것.-두해살이와 여러해살이가 선호된다. 한해살이 식물과 대조하여, 두해살이와 여러해살이 식물 종은 해마다 다시 심을 필요가 없다. -꽃 띠의 식물 군집을 안정화시키기 위해 풀의 종이 포함되지만, 너무 우점하지 않도록 한다. 전체 씨앗 혼합에서 75-80% 정도의 무게로 제한해야 한다. -양분이 풍부하고 압축되곤 하는 과수원의 토양에 적합한 것.-토양 유형, 그늘과 건조하고 습한 시기에 적합한 것. 토종과 주로 지역에 적응한 생태형을 사용하길 권장한다. 

흥미로운 연구이다.

녹색제비가 먹이로 무엇을 먹는지 조사한 캐나다의 한 연구이다.

요약하자면, 

1. 제비는 수생곤충을 먹이로 더 좋아한다.

2. 새끼에게는 닥치는 대로 잡아다 먹이지만, 정작 부모들은 원래 좋아하는 수생곤충을 선호하고 그를 먹는다.

3. 농경지와 자연 초지에 사는 제비를 비교한 결과, 자연 초지에 사는 제비들의 몸무게가 더 나가고 몸 상태도 좋더라.

4. 화학 농자재의 사용이 늘어나면 늘어날수록 제비의 먹이 활동에는 악영향을 미칠 것이다.

5. 제비의 경우 캐나다에서는 습지의 생태계를 이용하며 살지만, 한국에서는 인공의 습지인 논에 기대며 살 것이라는 점을 기억하자.

6. 농업에서 생물다양성을 확보하는 방법이란 무엇일지 깊이 고민하도록 하자.

새로운 연구에서 녹색제비가 농경지에서 좋아하는 먹이를 구하기가 더 어려울 수 있다는 사실을 밝혔다. 제공: C. Michelson

공중의 식충동물 —날개를 이용해 곤충을 먹이로 사냥하는 조류— 은 농업이 강화되며 북미 전역에서 곤충의 풍부함과 다양성이 감소하며 줄어들고 있다. The Condor: Ornithological Applications의 새로운 연구에서는 녹색제비의 먹이가 농업에 어떻게 영향을 받는지 살펴보고, 농경지에 사는 조류는 아직 자신이 좋아하는 먹이를 발견할 순 있지만 이것이 점점 더 어려워질 수 있음을 밝혔다.

Saskatchewan 대학의 Chantel Michelson, Robert Clark, Christy Morrissey 씨는 2012-2013년에 농경지와 초지에 있는 녹색제비의 둥지를 관찰하고, 조류에게서 혈액 샘플을 수집하여 그들의 조직에서 동위원소 비율을 통해 무얼 먹는지 살펴보았다. 녹색제비는 보통 수생곤충을 좋아하는데, 그들이 생활주기를 마치고 습지로 나오면 제비가 공중에서 그들을 잡는다. 연구진은 살충제 사용이나 기타 농업 관행이 습지 서식처에 미치는 영향 때문에 작물이 점유한 지역에서 살고 있는 조류는 더 많은 육생곤충을 먹는 것으로 전환하게 될 것이라 추측했다.  

하지만 그 대신, 연구진은 제비가 모든 장소에서 육생곤충보다 더 많은 수생곤충을 먹는다는 사실을 발견했으며, 2012년 초지에 사는 조류의 식단에는 실제로 더 높은 비율의 육생곤충이 포함되어 있었다. 그 결과는 습지 서석처가 농업의 악영향에 대한 완충 효과를 제공할 수 있음을 시사한다. 그러나 농경지에 사는 조류는 초지에 서식하는 조류보다 평균 몸무게가 적게 나갔다. 이는 그들이 어려움을 겪고 있는 지표일 수 있다.

"우린 곤충을 먹는 제비가 먹이가 줄어들면서 이를 보완하고자 일반적으로 먹는 수생곤충에서 육생곤충으로 전환함으로써 농경지에서 불이익을 받는지 알아보고자 이 연구를 시작했다. 우린 조류가 일반적으로 그렇게 하지 않는다는 사실에 놀랐다."고 Morrissey 씨는 말한다. "특히 다 자란 제비는 토지의 유형에 관계없이 수생 먹이에 크게 의존했다. 실제로 초원이 지배적인 장소에서, 새끼들에게는 수생과 육생 모두의 더 많은 종류의 먹이를 먹였다. 식단이 몸 상태에 영향을 미치치 않는 것처럼 보였으나, 농경지의 조류가 평균 몸무게가 적게 나가 농경지에서는 좋아하는 수생 먹이를 얻기 위해 더 열심히 일하고 있음을 보여준다. 이연구는 습지가 농업 경관에서 조류를 유지하는 데 얼마나 중요한지 보여주며, 크게 변형된 경관 안에서 습지는 생물다양성을 보존하는 중요한 공간이다."

"초지는 그 비옥한 흙이 농업에 안성맞춤이기에 가장 황폐화된 생태계의 하나이다. 살충제와 화학비료는 지속적으로 사용량이 늘어나고 있으며, 그곳에 사는 생물에게 심각한 영향을 미친다"고 이 연구에 참여하지는 않았지만 녹색제비 생태학의 전문가 Acadia 대학의 Dave Shutler 씨는 덧붙인다. "이 연구는 각각 습지의 밀도가 비슷한 자연의 초지와 농경지에 사는 녹색제비의 식단을 비교했다. 두 지역에서 식단의 조성은 비슷했지만, 식단의 질은 자연의 초지에 사는 조류가 농경지의 그것보다 몸무게가 더 무겁고 상태가 좋기에 식단의 질은 초지 쪽이 더 낫다."

https://phys.org/news/2018-08-agriculture-affect-vulnerable-insect-eating-birds.html

내가 밭에서 나오는 돌들을 내다 버리지 않고 쌓아두는 이유가 여기 있다.

밭에 돌이 많다고 투덜댈 일만이 아닙니다. 그걸 지혜롭게 잘 이용하면 됩니다.

전직 화학자인 Heinz Schwan이란 75세의 독일인 곤충 덕후가 20년 넘게 관측한 결과, 곤충의 숫자가 75% 정도 급감한 것을 발견. 그 결과를 연구진과 함께 논문으로 발표했답니다. 

곤충은 건강한 생태계의 근간이기에, 정말 심각한 일이 아닐 수 없겠습니다. 

그런데 그 감소율이 토종 씨앗이 사라진 비율과 비슷한 건 우연의 일치이겠지요?

해당 논문은 여기... http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0185809

해충 관리 특성을 지닌 유전자변형(GE) 작물이 처음 상업적으로 이용된 건 1996년이다. 15년이 지난 현재 미국 농민들이 이러한 작물 품종을 널리 채택하고(2013년 1억7000만 에이커에 심음), 이 유전자변형 작물에서 유래된 많은 생산물 -콘밀, 기름, 당분- 이 가공식품에 일반적으로 활용되고 있다. 작물의 영양 성분과 작물학의 특성에 영향을 미치는 일부 유전자변형 종자가 이미 상업화되고, 여러 유전자변형 종자가 개발과 시험 단계에 있으며, 지금까지 미국 농민들에게 판매된 유전자변형 종자는 해충 관리를 위한 것(여기에서 해충은 작물의 생산을 방해하는 곤충과 잡초 및 여타의 다른 유기체를 포함하는 것이라 정의함)이다. 제초제 저항성(HT) 종자는 농민들이 작물에 해를 끼치지 않고 잡초를 통제할 수 있는 특정한 효과적인 제초제를 활용할 수 있도록 한다. 기타 유전자변형 종자는 토양의 박테리아인 Bacillus thuringiensis(Bt)가 자연적으로 생산하는 살충성 단백질을 이용하여, 식물은 보호하면서 특정한 곤충에게만 독성을 갖는다. 

미국 농민들은 해충 저항성 종자보다 제초제 저항성 종자를 더 많이 활용하는 경향이 있는데, 이는 잡초가 만연한 문제이기 때문이다. 제초제 저항성의 채택은 특히 대두 농사에서 급속도로 빨랐는데, 미국 농민들은 2013년 전체 대두 재배면적의 93%를 제초제 저항성 대두로 재배했다. 2013년 제초제 저항성 목화는 전체 재배면적의 82%, 제초제 저항성 옥수수는 전체 재배면적의 85%를 차지했다. 해충의 만연은 잡초의 만연보다 더 지역화되는 경향이 있다. 농민들은 2013년 목화 재배면적의 75%에 Bt 목화(회색담배나방, 목화다래벌레, 솜벌레 같은 해충을 통제하려고 설계된)를 심었다.  Bt 옥수수는 2013년 옥수수 재배면적의 76%에 심었다. 

미국에서는 옥수수, 목화, 대두가 유전자변형 작물의 재배면적 가운데 대부분을 차지하는 한편, 상업적으로 재배되는 기타 유전자변형 작물에는 제초제 저항성 카놀라, 제초제 저항성 사탕무, 제초제 저항성 자주개자리, 바이러스 저항성 파파야, 바이러스 저항성 호박 등이 포함된다. 상업적으로 도입된 이후, 해충 관리 특성을 지닌 상업적으로 이용할 수 있는 유전자변형 종자의 품종은 더 넓은 범위의 곤충에 대한 저항성과 더 많은 제초제에 대한 저항성을 포함시킬 뿐만 아니라 제초제 저항성과 Bt  형질을 통합시키는 등 복잡해졌다. 이러한 혁신을 통해 유전자변형 종자의 가격은 명목 및 실질 가격이 모두 높아졌다. 농민들이 유전자변형 품종을 급속히 채택한 것은 유전자변형 종자가 사용할 만한 가치가 있을 정도로 성과를 개선시킨다거나 여타의 혜택을 제공한다는 믿음과 일치하지만, 연구결과는 무엇을 제시하는가?  

유전자변형 종자와 해충으로 인한 수확량 손실

해충이 없으면 상업적으로 이용할 수 있는 유전자변형 종자는 작물 수확량의 최대치를 증가시키지 못한다. 그러나 특정 해충으로부터 식물을 보호함으로써 유전자변형 작물은 해충으로 인한 수확량 손실을 막을 수 있기에, 식물이 그 수확량 잠재력에 도달하도록 할 수 있다. Bt 작물은 수확량 손실을 완화시키는 데 특히 효과적이다.

Bt 옥수수의 평균 수확량은 새로운 해충 저항성 특성이 종자에 통합되고, 복합적 특성을 이용할 수 있게 되면서 증가했다. 1996년, Bt 옥수수는 조명나방이란 한 가지 유형의 해충에만 저항성을 지녔다. 그 이후 옥수수뿌리벌레(2003년)와 큰담배나방(2010년)에 저항성을 지닌 Bt 옥수수가 도입되었다. 대부분의 실험 농지와 농장 조사에서는 기존 작물보다 Bt 작물의 평균 수확량이 더 높은 것으로 밝혀졌다. 미국 농무부의 Agricultural Resource Management Survey(ARMS)에서도 2005년에는 기존 옥수수 수확량보다 에이커당 17부셀이, 2010년에는 약 26부셀이 더 높은 것으로 밝혀졌다. 또한, ERS 연구진은 다른 요인들을 통제하는 계량경제모델을 활용하여 Bt옥수수를 채택한 비율이 10% 증가한 것이 2005년에 수확량이 1.7% 높아지고, 2010년에 2.3% 높아진 것과 연관이 있다는 사실을 발견했다. 또 연구진은 1997년 Bt 목화의 채택이 10% 증가한 것이수확량에서 2.1% 높아진 것과 연관이 있다는 사실도 발견했다.

한편, 대두와 옥수수, 목화의 수확량에 제초제 저항성 종자가 미친 영향에 대한 증거는 복합적이다. 일부 연구진은 제초제 저항성 작물을 채택한 사람과 그렇지 않은 사람 사이에 뚜렷한 차이가 없다고 하며, 다른 연구진은 제초제 저항성을 채택한 사람들의 수확량이 더 높았다고 한다. 

농업자원관리조사의 옥수수 자료를 분석한 결과, 여러 유전자변형 특성을 지닌 종자가 기존 종자나 한 가지 유전자변형 특성을 지닌 종자보다 수확량이 더 높았다고 나타났다. 예를 들어 2010년 농업자원관리조사 자료에서는 기존 옥수수 종자가 1에이커당 134부셀의 평균 수확량을 올렸다고 나오는 반면, 두 유형의 제초제 저항성(글리포세이트와 글루포시네이트)과 세 가지 유형의 해충 저항성(조명나방, 옥수수뿌리벌레, 큰담배나방)을 지닌 종자는 에이커당 171부셀의 평균 수확량을 올렸다고 한다. 

당연하게도 여러 특성을 지닌 종자의 품종을 채택하는 비율이 빠르게 증가했다. 여러 특성을 지닌 옥수수 종자의 사용은 2000년 재배면적의 1%에서 2013년에는 71%로 증가했다. 이제 3-4가지 특성을 지닌 유전자변형 품종이 일반적이다. 

Bt seeds, net returns, and household income

The market price of seed incorporates the costs associated with seed development, production, marketing, and distribution. The price of GE soybean and corn seeds grew by about 50 percent in real terms (adjusted for inflation) between 2001 and 2010. The price of GE cotton seed grew even faster. The increase in GE seed prices can be attributed in part to increasing price premiums over conventional seeds associated with the rising share of GE seeds with multiple (stacked) traits and /or more than one mode of action for particular target pests Another factor contributing to the increase in seed prices is the improvement in seed genetics (germplasm).

The profitability of GE seeds for individual farmers depends largely on the value of the yield losses mitigated and the pesticide and seed costs, which vary by crop and technology. Most studies show that adoption of Bt cotton and Bt corn is associated with increased net returns/variable profits. However, some studies of Bt corn show that profitability is strongly dependent on pest infestation levels (adoption of Bt cotton and Bt corn was associated with increased returns when the pest pressure was high).

The evidence on the impact of HT seeds on net returns is less consistent. Several researchers found that the adoption of herbicide-tolerant cotton had a positive impact on net returns. However, other researchers found no significant difference between the net returns of adopters and non-adopters of HT soybeans, and others found that HT soybean farmers are less profitable than their conventional counterparts. Overall, the empirical evidence on the impact of adopting herbicide-tolerant soybeans on net returns is inconclusive.

The fact that adoption of HT crops has been continuously rising, even though several researchers found no significant differences between the net returns of adopters and non-adopters, suggests that adopters derive other benefits. In particular, weed control for HT soybeans may be simpler and more flexible (e.g., HT seed-based production programs allow growers to use one product to control a wide range of both broadleaf and grass weeds instead of using several herbicides to achieve adequate weed control), freeing up valuable management time for leisure, or to generate enterprise growth or off-farm income.

ERS research shows that HT adoption is associated with increased off-farm household income for U.S. soybean farmers, most likely because time savings associated with HT crops were used in off-farm employment. More recently, other researchers confirmed that GE crops led to household labor savings and that farmers adopting GE crops derived value from the convenience, flexibility, and increased worker safety associated with growing HT crops that enable them to use fewer toxic herbicides.

Adoption and pesticide use

Studies based on field tests and farm surveys have examined the extent to which GE crop adoption affects pesticide (insecticide and herbicide) use, and most results show a reduction in pesticide use. A 2010 National Research Council study concurred that GE crops lead to reduced pesticide use and /or to use of pesticides with lower toxicity compared to those used on conventional crops.

Generally, Bt adoption is associated with lower levels of insecticide use. Pounds of insecticide (per planted acre) applied to corn and cotton crops have decreased steadily over the last 10 years (except for cotton in 1999-2001, when application levels were distorted during the boll weevil eradication program).

Insecticide use trends suggest that insect infestation levels on corn and cotton farms were lower in 2010 than in earlier years and are consistent with the fact that European corn borer populations have steadily declined over the last decade. In addition, several researchers have shown that areawide suppression of certain insects such as the European corn borer and the pink bollworm are associated with Bt corn and Bt cotton use, respectively. This suggests that Bt seeds have benefited not only adopters but non-adopters as well.

Herbicide use on corn, cotton and soybean acres (measured in pounds per planted acre) declined slightly in the first years following introduction of HT seeds in 1996, but increased modestly in later years. Despite the relatively minor effect HT crop adoption has had on overall herbicide usage, HT crop adoption has enabled farmers to substitute glyphosate (which many HT crops are designed to tolerate) for more traditional herbicides. Because glyphosate is significantly less toxic and less persistent than traditional herbicides, the net impact of HT crop adoption is an improvement in environmental quality and a reduction in health risks.

HT crops and conservation tillage

Conservation tillage (including no-till, ridge-till, and mulch-till) is known to provide environmental benefits and is facilitated by use of HT crops. By leaving at least 30 percent of crop residue covering the soil surface after all the tillage and planting operations, conservation tillage reduces soil erosion by wind and water, increases water retention, and reduces soil degradation and water/chemical runoff. In addition, conservation tillage reduces the carbon footprint of agriculture.

By 2006, approximately 86 percent of HT soybean planted acres were under conservation tillage, compared to only 36 percent of conventional soybean acres. Differences in the use of no-till were just as pronounced. While approximately 45 percent of HT soybean acres were cultivated using no-till technologies in 2006, only 5 percent of the acres planted with conventional seeds were cultivated using no-till techniques, which are often considered the most effective of all conservation tillage systems. Cotton and corn data exhibit similar though less pronounced patterns.

These trends suggest that HT crop adoption facilitates the use of conservation tillage practices. In addition, a review of several econometric studies points to a two-way causal relationship between the adoption of HT crops and conservation tillage. Thus, in addition to its direct effects on herbicide usage, adoption of herbicide-tolerant crops indirectly benefits the environment by encouraging the use of conservation tillage.

Future trends

The acceptance of GE crops by farmers has been due, in large part, to the pest management traits incorporated into GE seeds. Farmers were willing to adopt GE seeds because their benefits exceeded their costs, while domestic consumers were largely indifferent to these traits. But how long can farmers expect to benefit from the pest management traits engineered into the seeds currently commercially available? And, what other traits might be engineered into seeds that would attract farmer and consumer interest?

As with other efforts to control agricultural pests, pests will inevitably develop resistance to the pest management traits incorporated in GE seeds. Prior to the commercial introduction of Bt crops, entomologists and other scientists persuasively argued that mandatory minimum refuge requirements (planting sufficient acres of the non-Bt crop near the Bt crop) were needed to reduce the rate at which targeted insect pests evolved resistance. Analysis of more than a decade of monitoring data suggests that minimum refuge requirements and natural refuges have indeed helped delay the evolution of Bt resistance in some insect pests. However, Bt resistance in western corn rootworm, cotton bollworm, and fall armyworm populations leading to reduced efficacy of Bt corn and Bt cotton has been recently documented in some U.S. crop fields.

Likewise, an overreliance on glyphosate and a reduction in the diversity of weed management practices by HT crop producers contributed to the evolution of glyphosate resistance in 14 weed species in the United States. Because no new major classes of herbicides have been made commercially available in the last 20 years, and because few new ones are expected to be available soon, growing resistance to glyphosate is expected to reduce the benefit farmers derive from using the most widely available HT seed varieties. Furthermore, the weed management practices needed to slow the spread of glyphosate-resistant weeds may themselves reduce the short-term benefits of planting glyphosate-tolerant (i.e., HT) seeds. As a result, their benefits may erode over time in the absence of further developments affecting HT seeds and their associated herbicides and/or improvements in weed management practices. one such development is the introduction of crops tolerant to the herbicides dicamba and 2, 4-D if used in the context of a diversified approach to weed management.

While relatively few GE traits are currently commercially available, the number of field releases to test GE varieties approved by USDA’s Animal and Plant Health Inspection Service indicates continued GE-related R&D activities since field testing is a critical part of seed development. The number of field releases grew from 4 in 1985 to 1,194 in 2002 and has since averaged around 800 per year. Other measures suggest that GE-related R&D activity has increased dramatically since 2005.

Field releases approved for GE varieties continue to focus heavily on herbicide tolerance and insect resistance, but other traits are being developed and tested in large numbers as well. These include traits that provide favorable agronomic properties (resistance to cold/drought/frost/salinity, more efficient use of nitrogen, increased yield); enhanced product quality, such as delayed ripening, flavor and texture (fruits and vegetables); increased protein or carbohydrate content, fatty acid content, or micronutrient content; modified starch, color (cotton, flowers), fiber properties (cotton), or gluten content (wheat); naturally decaffeinated (coffee); and nutraceuticals (added vitamins, iron, antioxidants such as beta-carotene).

New HT and insect resistance traits may give farmers more pest management options and slow the spread of pesticide resistance among pest populations. Approval of other “first generation” traits that improve yields or reduce yield losses could result in further adoption of GE varieties. Farmer response to the approval of “second generation” traits that alter end product quality may be more cautious. Farmers can expect to benefit from the adoption of these GE traits only if consumer acceptance is assured. In short, the future of GE seed use depends on the ability of farmers to adopt best management practices, the ability of biotech companies to develop new GE varieties, and consumer acceptance of products from GE sources.

http://www.ers.usda.gov/amber-waves/2014-march/adoption-of-genetically-engineered-crops-by-us-farmers-has-increased-steadily-for-over-15-years.aspx#.U-FCb41_vEh

너무나 재미난 식물의 세계. 

지금까지 식물에 있는 가시의 종류가 초식동물에게서 자신을 방어하기 위한 무기로만 간주되었는데, 

곤충에게도 그러한 기능을 수행할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 

가시를 제거한 잎과 가시가 달린 잎을 두고 애벌레에게 먹게 하자, 가시가 있는 잎을 더 늦게 먹는다는 사실이 밝혀졌다.

토종 배추나 토종 무의 잎에도 가시 같은 게 발달한 품종이 꽤 있는데 그런 이유였는가? 

또 벼의 까락도 그런 기능을 수행할 수 있을까? 

이거 너무너무 재미난 연구이다.

http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/13/5/20170176

텃밭이든 생계로 농사를 짓든, 벌레 때문에 농사짓기 힘들다고 누구나 생각해 보았을 것이다.

이들을 해결하기 위해 손으로 잡든지, 농약을 치든지, 그것도 아니면 그냥 내버려두든지 하는 방법을 택하게 된다.

그런데 이이제이(오랑캐로 오랑캐를 제어한다)라는 방법을 활용할 수도 있다.

바로 곤충으로 곤충을 제어하는 것이다. 물론 그것이 농약을 치는 것만큼 벌레를 박멸시키지는 못할지 몰라도, 어쨌든 그냥 내버려두거나 손으로 잡는 것보다는 더 효과적일 것이다.

먼저 해충을 잡아먹거나 쫓아버리는 그러한 곤층들을 위한 공간을 마련해 주어야 한다. 사람도 집이 있어야 거주하면서 소비도 하고 재생산 활동도 하고 그러지 않는가. 곤충도 똑같다. 

논밭의 한켠에 아래와 같은 식물을 심어서 곤충에게 공간을 제공하자(미리 하나만 말씀드리자면, 외국자료를 보고 쓰는 글이다 보니 권하는 식물들이 한국의 환경에서도 그때 재배가 가능한지 어떤지 확인하지 못했다. 저 대신 시도해 보시고 결과를 알려주시면 고맙겠습니다).

봄철 곤충을 끌어오기 좋은 식물

Sweet Alyssum (Lobularia maritima)

Rosemary (Rosmarinus officianalis)

Thyme (Thymus vulgaris)

Crimson clover (Trifolium incarnatum)

Bugleweed (Ajuga reptans)

여름철 곤충을 끌어오기 좋은 식물

Lavender (Lavandula spp.)

Yarrow (Achillea millefolium)

Mint (Mentha spp.)

Queen Anne’s Lace (Daucus carota)

Roman chamomile (Chamaemelum nobile)

가을철 곤충을 끌어오기 좋은 꽃

Bee Balm (Monarda didmya)

Mullein (Verbascum thapsus)

Goldenrod (Solidago spp.)

Fennel (Foeniculum vulgare)A

ster (Aster chilensis)

모르는 사람은 무섭다고 비명을 지를지 모르지만 사마귀는 포식자, 즉 온갖 종류의 해충들을 통제할 수 있는 최고의 익충이다. 

식물에게 '똑똑하다'라는 인간의 개념을 대응시키기 어렵겠지만, 식물들이 나름 자신이 처한 환경과 조건에서 살아남기 위해 발달시켜 온 일들을 확인하면 정말 놀랍다는 말밖에 나오지 않는다.

너무 재밌는 기사이다. http://ecotopia.hani.co.kr/340506

A growing number of rootworms are now able to devour genetically modified corn specifically designed by Monsanto to kill those same pests. A new study shows that while the biotech giant may triumph in Congress, it will never be able to outsmart nature.

Western corn rootworms have been able to harmlessly consume the genetically modified maize, a research paper published in the latest issue of the journal GM Crops & Food reveals. A 2010 sample of the rootworm population had an elevenfold survival rate on the genetically modified corn compared to a control population. That’s eight times more than the year before, when the resistant population was first identified. 

Experts are also noting that this year’s resistant rootworm populations are maturing earlier than expected. In fact, the time the bug’s larvae hatched was the earliest in decades.

“The Western corn rootworm 'season' is underway at a pace earlier than I have experienced since I began studying this versatile insect as a graduate student in the late 1970s,” entomologist Mike Gray wrote in The Bulletin, a periodical issued by the University of Chicago’s Department of Crop Studies.

Studies in other states have also revealed that the rootworm population is becoming increasingly resistant to genetically modified corn. Last year, Iowa State University researcher Aaron Gassmann noted that a number of farmers reported discovering, much to their dismay, that a large number of rootworms survived after the consumption of their GM crops. Gassmann branded these pests “superbugs.” 

Farmers and food companies have increasingly been dependent on GM crops, and many have abandoned crop rotation, a practice that has been used to stave off pest infestations for centuries. Some have even gone as far as to ignore federal regulation, which require the GM corn plantations be accompanied by a small “refuge” of non-GM maize. 

The recent findings have potentially devastating ramifications for both farmers and consumers. Genetic maize plantation would easily come under attack from the swelling number of “superbugs,” resulting in dwindling harvest numbers for farmers. Ultimately, consumers will pay the price not only for corn, an essential product whose derivatives are used in a plethora of products ranging from yogurts to baby powder, but for other crops sold in the market. Rising corn prices would mean that more farmers would plant corn, despite the risks, and the yield for other crops would drop. That would drive prices for virtually all food items up, hitting hard on a population already smitten by ongoing economic difficulties.

Monsanto launched its anti-rootworm GM corm in 2003. The Cry3Bb1 protein, derived from the Bacillus thuringiensis (Bt.) bacterium, was inserted into the corn’s genetic code. The embedded protein was supposed to be fatal to all rootworms. 

The recent findings came days after Monsanto, along with other biotech companies, got a major boost from a congressional panel, which okayed the manufacture of GM crops despite pending legal challenges. Many of the lawsuits that Monsanto faces include assessments that its crops are unsafe for human consumption and affect the health of unborn children. 

Monsanto has also been an active plaintiff itself. Its primary targets include entities that seek to label GM foods, and small farmers, whom the biotech behemoth accuses of using genetically modified crops patented by Monsanto.