"농법의 차이가 미꾸라지 개체군에 미치는 영향"이라는 논문이 2010년에 발표된 적 있다. 


이에 의하면, 관행농업의 논보다 유기농업의 논에서 2-2.5배 정도 많은 미꾸라지가 발견되며, 또한 논이 위치한 환경에 따라서도 달라진다고 한다. 




매우 흥미롭다. 역시 농약과 화학비료가 생태계의 생물다양성에는 악영향을 미치는가 보다.


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  1. 목차


    이사의 편지 / 머리말 / 전체 요약 / 배경 / 유기농 무경운과 롤러 크림퍼 / 로데일 연구소의 유기농 덮개 실험


  2. 결과

    덮개작물 투입재 / 토양의 질에 대한 효과 / 풀 통제 / 수확량 / 폐기물 생산 / 수익성 / 결과 요약


    협력 농민의 사례 연구

    Genesis 농장 / Swallow Hill 농장 /Meadow View 농장 / Quiet Creek 농장


    유기농 무경운 체계를 시행하기


    출처

    용어 설명

    참고 도서

    추가 문헌






이사의 편지


로데일 연구소는 J.I. Rodale 씨가 1947년 칠판에 우리의 좌우명을 처음 적은 이후 농업을 통해 세계를 더 나은 곳으로 만들기위해 전념해 왔다. 건강한 토양 = 건강한 먹을거리 = 건강한 사람이 우리의 모든 사업을 추동한다.그것이 우리가 모든 노력을 시험하는 시금석이다. 


그래도 J.I. 씨는 건강한 토양이 건강한 먹을거리를 기르기 위한 토대라는 사실을 이해했다. 우리는 오늘 J.I. Rodale 씨의 신념과 Robert Rodale 씨의 수고로 펜실베니아 주 커츠타운Kutztown 외곽에 333에이커 규모의 농장에뿌리를 내리고 계속하고 있다. 


로데일 연구소에서 수행한 연구와 홍보활동은 건강한 토양을 기반으로 하는 농업 체계를 창안하기 위함이다. 60년이 넘는 기간에 걸쳐, 우리는 유기농업을 연구하고 세계의 농부와 과학자들과 의견을 나누면서 재배자를 지원하는 정책을 지지하고 있다.  


지난 수십 년 동안 가장 보람찬 발전 가운데 하나는 유기농 농민을 위한 모범사례를 시험하고 개발하면서 모든 농민들이 채택할 수 있는 기술과 방법을 찾았다는 점이다. 


이 특별 프로젝트를 통해 우리는 유기농업 체계에서 경운과 검은비닐의 사용만이 아니라, 무경운 관행농업 체계에서 제초제의 사용과 관련된 토양의 건강 문제를 해결할 수 있다는 걸 발견했다. 목표는 경운과 검은비닐의 대안으로 유기농 농민들이 무경운의 혜택에 접근할 수 있는지와 모든 농민들이 풀을 관리하고 좋은 덮개작물을 죽이기 위하여 검은비닐과 제초제 이외의 도구를 제공할 수 있는지의 여부를 결정하는 것이었다. 


모든 농민들이 그들의 토양을 보호하고 보존하며 시간과 돈을 절약할 수 있는 새로운 방법을 모색함으로써, 기존의 체계 안에서 창의적으로 가능성을 탐구하는 공동 연구가 필요하다. 관행농업과 유기농업 공동체 사이에 지식을 공유하는 일을 더욱 증진시키고, 그 결과를 연구하는 일은 예상보다 더 강하고 탄력적인 농업을 창출하는 데 필수적이다.  


최고의 과학적 연구와 교육을 통하여 우리는 더 지속가능한 먹을거리 체계를 향한 모든 농민의 여정을 지원할 수 있기를 바란다. 


Coach Mark Smallwood





머리말


1988년부터, Northeast SARE는 농사에 대한 지속가능한 접근법을 발전시키고자 교육과 응용연구를 목적으로 보조금을 제공해 왔다. 그 25년은 많은 학습과 많은 성공만이 아니라 도전도 가져왔다. 변화는 위험할 수 있기에 혁신이 늘 쉬운 건 아니다. — 잘 알려진 사례와 결점, 모든 것이 광범위한 지원을 제공하는 경우가 많다. 덮개를 너무 빨리또는 너무 멀리 덮으면 참여하고자 하는 우리의 매우 많은 수혜자들이 멀어지게 할 수 있다.


그 결과, Northeast SARE는 수혜를 원하는 농민들과 협력 관계를 맺고, 그들에게서 의견을 구하고자 했다. 제안의 계획부터 실행과 결과의 공유까지 공동의 노력으로 간주되었다. 이 과정은 수혜자와 이해관계자 사이의 관계를 강화하고, 과학자부터 생산자뿐만이 아니라 다른 모든 방향으로 흐르는 학습 공동체를 구축한다. 


SARE의 초창기에 이러한 연구 모델을 받아들이도록 특정 종류의 기관이 필요했다. 토지를 허가하는 몇몇 대학과로데일 연구소 같은 소수의 미래지향적 기관들이 이를 보완했다. 로데일을 포함한 초기의 협력자 가운데 상당수는 SARE와 지속적으로 관계를 맺어 오랜 세월에 걸쳐 일련의 혁신적인 아이디어를 모색하고 협력적인 농민 네트워크를 구축했다.


1988년, SARE가 활동한 첫 해에 로데일 연구수는 비디오를 활용해 농민들이 지속가능한 농법을 어떻게 채택할지 실제로 “보게” 하자는 아이디어를 제안했다. 그 이후 로데일은 작물의 수확량과 질병을 관리하기 위한 덮개작물과 무경운, 유기농 곡물 생산, 퇴비 또는 퇴비차의 활용을 탐구하기 위한 일에 대한 보조금을 받았다. 가장 최근에 로데일은 채소 생산에서 호밀-베치의 사이짓기 효과로 풀을 억제하는 동시에 토양의 질소를 증가시키는 연구에 대한 자금을 지원받았다.  


이 프로젝트는 우리의 보조금 검토자들과 공감하는 특성을 보여주었다: 한 가지 농법을 수정하는 점진적 변화를 뛰어넘어 작부체계를 재설계하는 시험이다.  이 사례에서 전체의 목표는 비닐 덮개의 사용을 제거하는 것만이 아니라, 콩과의 질소를 제공하는 동시에 토양 건강의 물리적 측면을 향상시키는 것이 포함된다. 좋은 SARE 프로젝트와 마찬가지로, 농민들은 여러 해 동안 연구 활동에 종사하고 있다. 


Northeast SARE의 교부금을 받고 있는 로데일의 성공은 농업의 체계에 접근하는 방법을 활용해 지속가능한 농업을 연구하는 능력에 달려 있다. 단일 작물, 단일 해충 또는 생산에 대한 단일 장벽에 집중하는 편이 더 쉽고 예측이 가능하다. 공간과 시간에 따라 달라지는 전체 농장의 상호작용을 조사하고 이해하는 일은 훨씬 어렵다. 우리는 이러한 지적 야망을, 특히 새로운 아이디어가 합리적으로 채택될 만큼 현실적으로 근거가 충분할 경우에 칭송한다.  Northeast SARE의 성공은 혁신을 촉진하기 위하여 우리가 제공하는 자금을 사용하는 수혜자 —협력자— 에게 달려 있는데, 항상 우리가 봉사하고자 하는 농촌 지역사회와 협력한다. 



vern grubinger, Northeast SARE 지역 코디네이터








배경


잡초 방제는 세계 곳곳의 여러 농민들이 여러 세대 동안 직면한 주요한 과제의 하나이다. 1940년대 제초제가 도입되기 이전에는 경운과 수작업 및 세계의 일부 지역에서는 물대기를 통해 잡초의 성장을 억제하는 기술이 활용되었다. 1970년대 인구 성장과 함께 매우 급속하게 제초제가 사용되면서 이제는 그것이 잡초를 방제하는 주요한 방식이 되었다. 

오늘날 대부분의 관행농민들은 경운과 제초제를 조합하는 방식으로 잡초를 처리한다. 이러한 기술은 잡초의 개체수를 낮추는 데 매우 효과적이면서, 토양과 환경 및 인간의 건강에 여러 가지로 악영향을 미친다. 토양을 교란하고 제초제를 살포해 토양 생태계에 손상을 가하고, 물을 흡수하고 유지하는 능력 및 양분을 저장하고 순환시키며 좋은 토양의 구조를 유지하는 능력을 떨어뜨린다. 그 결과 침식과 양분의 침출이 발생하기 쉬워지고, 농경지에서 소중한 물질이 제거되며 이 물질들이 흘러가 수자원에 피해를 준다. 또한 토양 생물에 미치는 영향으로, 경운이 쟁기바닥층을 두텁게 형성해 뿌리의 성장과 물의 흐름을 방해할 수 있다. 일부 제초제는 유실되어 하천과 호수 등에 흘러 들어가거나 지하수에 침출되면 환경과 인간의 건강에 해를 끼칠 수도 있다.

1950년대에 검정비닐 덮개가 풀을 억제하는 데 도움이 되는 또 다른 농자재로 시장에 도입되었다. "검정비닐"로 간단히 언급되는 검정비닐 덮개는 석유로 만드는 얇은 플라스특 막으로서, 농민들은 두둑의 표면을 덮고 그 아래로 관개용 관을 설치하곤 한다. 작물은 손이나 농기계로 비닐의 구멍에 옮겨심는다. 비닐은 영농철 막판에 농경지에서 제거하여 폐기한다. 

검정비닐은 그것을 덮은 곳에서 풀이 자라는 걸 매우 효과적으로 방지한다. 맨흙에 채소를 재배하는 것과 비교하면, 검정비닐을 사용했을 때 제초제를 친다거나 노동집약적인 수작업 제초 같은 노력을 매우 경감시킨다. 검정비닐의 또 다른 장점은 토양을 따뜻하게 만들어 파종 시기를 앞당긴다는 점이다. 이러한 이유 때문에 검정비닐은 지난 50년 동안 큰 인기를 얻었다. 


건강한 토양 생물군의 중요성


 건강한 토양은 작물과 농민에게 여러 혜택을 제공하는 다양한 미생물 들이 포하되어 있다. 이러한 박테리아와 원생동물, 선충류, 곰팡이, 미세 절지동물 등이 식물의 잔류물을 분해하고, 토양의 응집력과 다공성을 향상시키며, 토양 유기물과 미네랄의 영양소를 식물이 이용할 수 있는 형태로 순환시키고, 식물을 병원균에게서 보호한다. 그 결과 건강한 토양 생물군과 함께 자라는 식물은 질병 저항성이 더 좋아지고, 가뭄이나 혹서 같은 스트레스에 더 잘 대처할 수 있다. 농지는 수분을 흡수하고 유지할 수 있으며, 침식이 될 가능성이 더 낮아진다.




그러나 검정비닐에는 단점도 있다. 유기농업에서도 허용되기는 하지만, 석유로 만들고 재활용이 어려워 본질적으로 지속가능하지 않다. 검정비닐을 사용하는 농경지 1200평당 45-55kg의 폐기물이 발생한다. 게다가 검정비닐을 사용하면 농경지 표면의 50-70%가 물이 침투할 수 없게 되어 유실과 침식이 각각 40%와 80% 증가한다. 그리고 검정비닐을 사용하는 곳에 제초제와 살충제를 살포하면, 농경지에서 유실되는 이러한 화학물질의 농도가 높아져 환경과 인간의 건강에 더 많은 해악을 미친다. 마지막으로 한여름 검정비닐에 덮힌 토양의 온도가 높아지면서 토양생물군을 균류가 아니라 박테리아 쪽으로 바꾸어 놓으며, 미생물의 스트레스를 높이는 것으로 밝혀졌다. 검정비닐은 1200평당 연간 250-300달러, 폐기에 1200평당 20달러의 비용을 발생시키기도 한다.

이러한 이유들 때문에 연구자들은 검정비닐 덮개의 대안으로 덮개작물 덮개 체계를 탐구해 왔다. 풀깎개, 롤러 크림퍼 또는 덮개작물을 베어 덮개로 바꾸는 농기계를 포함하여, 몇 가지 덮개작물 기반의 채소 생산체계가 과학적으로 개발되고 논의되었다. 



검정비닐이 토양의 질을 손상시키는 반면, 덮개작물 덮개는 토양에 유기물을 첨가하고 토양미생물을 증가시킴으로써 그를 향상시킨다. 연구자들은 지표면에 덮개작물의 잔류물을 남기면 작물의 "질병 저항성이 높아지고, 활력이 증가하며, 상품성 있는 수확량이 높아지고, 작물의 노화가 늦추어진다"는 사실을 밝혔다. 이러한 체계는 검정비닐보다 비용이 적게 들며고 실행이 더 빠르며, 농사가 끝난 뒤 그를 제거하고 폐기하는 데 비용과 노동력이 들지 않는다. 

연구자들이 덮개작물 덮개 체계의 유효성을 개발하고 시연하는 데 큰 진전을 이루었지만, 개발된 체계의 대부분은 덮개작물이 제공하는 잡초 방제를 보충하고자 합성 제초제에 어느 정도 의존하고 있다. 이러한 이유 때문에 로데일 연구소의 연구자들은 잡초를 억제하기 위해 제초제가 필요하지 않은 덮개작물 체계를 개발하는 데 몰두해 왔으며, 유기농업만이 아니라 관행농업의 채소 생산자도 덮개작물 덮개를 활용할 수 있도록 더욱 발전시켰다. 


John teasdale 씨와 Aref abdul-Baki 씨의 작업

John Teasdale 씨와 Aref Abdul-Baki 씨는 모두 미국 농무부의 식물 생리학자인데, 1980년대에 검정비닐의 대안으로 덮개작물 덮개를 탐구하기 시작했다. 그들은 토마토에 털갈퀴덩굴을 베어서 덮는 체계를 개발했다. 토마토를 심기 직전 털갈퀴덩굴을 베어내고, 농사철에 털갈퀴덩굴이 다시 자라는 것과 다른 풀을 통제하기 위해 1-2가지 제초제를 적용한다. 그들의 연구에서 이 체계에서 재배되는 토마토는 검정비닐에서 자라는 것보다 일반적으로 수확량이 더 낫고, 잎의 질병이 적으며, 상업적 비료가 더 적게 필요하다는 사실을 밝혔다. 또한 털갈퀴덩굴 덮개 체계는 검정비닐 체계에서 올리는 수익보다 2/3 정도 더 많은 수익을 올렸다. Teasdale와 Abdul-Baki 씨는 덮개작물 덮개 체계를 검정비닐 덮개의 대안으로 활용할 수 있다는 사실을 입증했을 뿐만 아니라, 이 체계가 토양과 식물, 환경에 유익하다는 사실을 증명했다. 




유기농 무경운과 롤러 크림퍼



유기농 무경운은 무엇인가? 


경운은 파종 전 풀을 관리하고, 거름과 작물의 잔류물을 넣으며, 토양을 개량하는 등의 준비를 하려고 활용되곤 한다. 경운은 때로는 토양 유기물의 분해를 매우 빠르게 촉진하기에 토양에는 좋지 않다. 또한 토양의 구조에 물리적인 손상을 가할 수 있고, 떼알구조와 침투 물길 같은 구조요소를 파괴한다. 경운은 토양을 뒤집기도 하여 토양생물을 교란시킨다. 그래서 유기농 무경운은 유기농업을 겨냥하여 비판을 하곤 한다. 너무 경운을 심하게 하여 토양을 교란시킨다고 말이다. 채소 농민은 특히 여러 번 작물을 심고 한해살이 풀을 관리하려고 1년에도 몇 번씩 토양을 경운한다. 


관행농민들은 제초제를 사용해 풀을 통제하고, 파종을 위해 특수한 무경운 농기구를 활용해 농지에서 경운을 줄이거나 하지 않을 수 있다. 제초제는 유기농업에서 선택할 수 없기에, 대부분의 유기농민은 풀을 통제하기 위해 경운에 크게 의존하며 토양을 경운하는 일로 비난을 받곤 한다. 롤러 크림퍼 같은 지난 20년 동안 개발된 새로운 기술과 도구는 유기농민이 그 생산 체계에서 경운을 줄일 수 있도록 한다. 


유기농 무경운은 세 가지 기본 원리에 근거한다. (1) 토양 생물이 체계를 강화하고, (2) 덮개작물이 비옥도와 풀관리의 근원이며, (3) 경운은 제한적이고 특정 간격으로 한다. 목적과 관념에서, 유기농 무경운은 다른 종류의 유기농법과 매우 비슷하다. 여기에는 유기물과 토양 생물로 토양을 개량하고, 다양하고 비화학적 수단으로 풀과 벌레 및 질병을 관리하며, 토양의 건강과 좋은 관리법을 통해 식물을 건강하게 한다는 것이 포함된다. 그러나 유기농 무경운은 이러한 목표를 달성하기 위하여 여러 방법을 활용한다. 토양을 건강하게 하고 풀을 관리하는 수단으로 경운을 대체하는 덮개작물에 훨씬 중점을 둔다. 




롤러 크림퍼(Roller-Crimper)


롤러 크림퍼는 로데일 연구소가 설계한 특별한 농기구로서, 농민들이 살아 있는 덮개작물을 덮개로 전환시킬 수 있도록 한다. 이 농기구는 덮개작물을 한쪽 방향으로 굴리고, 줄기를 부수어 쭈글쭈글하게 만든다. 적절하게 처리되면 식물체가 죽어 지표를 덮고 풀의 성장을 억제하는 고밀도의 잔류물 깔개를 남긴다. 


이 체계는 생물학과 기계학에 근거하기 때문에 어느 규모에나 적용할 수 있다. 작은 농장이나 큰 농장에서 모두 활용하기에 적합하다. 롤러 크림퍼는 트랙터와 말 뒤에서 끌 수 있고, 아니면 규모에 따라서는 손으로 밀 수도 있다. 트랙터의 앞이나 뒤에 장착할 수도 있다. 앞에 장착하면 무경운 드릴이나 말린 덮개작물에 직접 작물을 옮겨심는 도구를 트랙터의 뒤쪽에 자유로이 설치할 수 있다. 이런 방법으로 덮개작물을 끝내고 한번에 환금작물을 심을 수 있다.


풀깎개와 언더커터 같은 다른 도구도 덮개작물을 덮개로 전환시킬 수 있지만, 롤러 크림퍼는 그것들과 다른 몇 가지 장점이 있다. 연료가 덜 들고, 더 고르게 덮개를 만든다는 점이다. 풀깎개와 언더커터는 군데군데 덮개를 덮지 못하는 곳이 생기지만, 롤러 크림퍼는 땅바닥을 완전히 덮을 수 있는 깔개를 만든다.  



앞쪽에 장착한 롤러 크림퍼. 호밀과 베치 덮개작물을 토양의 깔개로 만든다.





덮개작물을 관리할 때 고려할 사항


덮개작물을 끝내고 다시 자라는 걸 막는 데 100% 성공하려면 굴리는 시기가 중요하다. 대부분의 덮개작물을 굴리는 정확한 시기는 식물에 꽃이 피거나 꽃가루를 생산할 때이다. 식물의 수명주기 가운데 이 단계일 때 매우 취약하여 롤러 크림퍼로 효과적으로 죽일 수 있다. 털갈퀴덩굴의 경우 적어도 75% 이상이 개화해야 하며, 100% 개화했을 때가 이상적이다. 펜실베니아 동부에서 겨울 호밀과 털갈퀴덩굴을 끝내는 적당한 시기는 보통 5월 말이나 6월 초이다. 


풀을 적절하게 통제하기 위해서는 개화기에 도달할 때까지 덮개작물의 바이오매스가 충분해야 한다. 덮개작물은 보통보다 씨앗을 많이 뿌리고, 건조물로 1200평당 약 3-4톤을 생산해야 한다. 이런 이유 때문에 바이오매스의 양이 많은 덮개작물이 무경운 체계에서 가장 잘 작동한다. 또한 탄질비가 20:1보다 높은 걸 선택하는 게 중요하다. 탄질비가 높을수록 탄소가 더 많아 더욱 천천히 분해될 것이다. 이는 농사철 내내 꾸준히 풀을 관리할 수 있도록 한다.  


수확 이후 남아 있는 덮개작물 잔류물은 땅속으로 넣고, 다음 농사철의 덮개작물을 재배할 수 있다. 따라서 농사는 이듬해를 계획하면서 가을에 시작된다. 이런 이유 때문에 유기농 무경운은 장기 계획이 필요하다. 



로데일 연구소의 Je Moyer 씨는 앞에 롤러 크림퍼를 장착하고 뒤에 무경운 파종기를 장착하여 덮개작물을 끝내는 동시에 곧바로 대두를 심는다.
 




 




로데일 연구소의 유기농 덮개 실험





로데일 연구소는 2009년 Northeast Sustainable Agriculture Research and Education(NE SARE) 프로그램의 지원금을 받아서, 토마토와 기타 채소의 생산에 일반적인 검정비닐과 굴리고 베어낸 덮개작물 덮개에 어떤 차이가 있는지 비교했다.  


이 연구의 목적은 서로 다른 덮개 체계의 영향이 어떠한지 측정하는 것이었다. 

1) 토양의 품질과 비옥도
2) 풀 통제
3) 수확량과 폐기물 생산
4) 중소규모 채소 생산의 수익성


덮개작물 덮개가 토양의 품질과 비옥도를 향상시키고, 검정비닐과 비슷하게 풀을 통제하고 수확량을 보여주며, 폐기물을 거의 또는 전혀 생산하지 않고, 채소 생산에 더 유리한 기술일 것이라 예상했다.



설계

 

로데일 연구소에서 행한 실험밭 설계는 아래와 같다. 각각의 처리법은 4번 반복되었다. 아래 표시된 색상과 패턴은 다음에 나오는 도표와 일치한다. 이 실험에서 총 9가지의 처리법이 있었는데, 각각 다음의 덮개작물과 종료법 가운데 하나가 조합되었다.


토마토는 밭마다 한 줄에 45cm 간격으로 심었다. 토마토는 전형적인 재배법처럼 지주를 박고 줄을 띄웠다.




실험밭은 로데일 연구소의 인증을 받아 2009년, 2010년, 2011년 가을에 설치하여 9가지 덮개 체계를 비교했다. 모든 실험밭은 쟁기질과 디스크 쟁기질, 다지기를 하고 9월에 각각의 밭에다 덮개작물을 넣었다. 덮개작물“Aroostook”이란 호밀과 “Purple Bounty”란 털갈퀴덩굴을 활용했다. 털갈퀴덩굴은 1200평에 16kg의 비율로, 호밀은 1200평당 76kg의 비율로, 호밀/털갈퀴덩굴은 1200평당 43kg(호밀 32kg, 털갈퀴덩굴 11kg)의 비율로 심었다.


덮개작물이 겨울을 나고 초봄에 다시 자라도록 한 뒤, 연구진은 처리법 방식에 따라 각각의 밭에서 덮개작물을 끝냈다. 검정비닐 처리법에서는 파종 한 달 전인 5월 초에  덮개작물을 갈아엎었다. 비닐 덮개와 관개호스를 쟁기질하고 몇 주 뒤에 설치했다. 다른 두 처리법에서 덮개작물은 5월 말이나 6월 초에 적어도 절반 정도 개화기에 이르렀을 때(꽃가루를 생산) 풀깎개나 롤러 크림퍼로 베어냈다. 이 시기는 보통 파종하기 1주일 전쯤이다. 


모든 처리구에서 똑같은 수준의 질소가 투입되도록 덮개작물의 양분 분석을 수행했고, 부족한 부분을 보충하여 거름을 주었다. 토마토는 6월 중순에 심었고, 상업용 토마토 생산의 표준안처럼 지주를 세우고 줄을 띄웠다. 점적관개 호스를 덮개 처리구에 더하고, 모든 처리구에 필요에 따라 관개를 했다. 수확은 8월 초에 시작해 10월 중순까지 계속되었으며, 일반적으로 일주일에 한두 번씩 행했다. 농사철 내내 연구진은 토양 수분, 토양의 상태(수분, 온도, 탄질비 등), 풀의 바이오매스와 토마토의 수확량(전체와 시장용)에 관한 자료를 수집했다. 


로데일 연구소의 현장내 연구 이외에도, 펜실베니아와 뉴저지의 협력 농민 4명이 2011년과 2012년 그들의 농장에서여러 덮개 방법을 실험했다. 이 농민들의 도움으로 연구진은 다양한 장소와 토마토, 고추, 수박, 호박, 양배추, 애호박 등 이들이 재배하는 여러 작물을 대상으로 덮개 체계를 실험할 수 있었다. 이러한 현장외 실험의 결과는 이 보고서의 사례 연구 부분에서 볼 수 있다.  



로데일 연구소의  2010년 실험밭. 왼쪽 밭은 호밀/털갈퀴덩굴과 함께 검정비닐을 덮고, 오른쪽 밭은 호밀/털갈퀴덩굴을 베어서 덮었다. 

 






결과 




덮개작물 투입량



덮개작물 바이오매스


이 처리법에서 덮개작물은 검정비닐 실험밭을 경운하는 시기에 맞추어 다른 두 가지 처리법의 덮개작물보다 더 일찍 종결시킨다. 그 결과 검정비닐 처리법의 덮개작물은 생육기간이 짧아져 갈아엎을 때 바이오매스가 더 적었다. 이는 털갈퀴덩굴 덮개작물만 파종한 밭에서는 관찰되지 않았다. 또한 호밀을 추가한 덮개작물은 털갈퀴덩굴만 심은 곳보다 더 많은 바이오매스가 생겼다.   



덮개작물 탄소 투입량


더 일찍 끝냄에 따라 바이오매스가 더 적게 생성된 결과, 검정비닐 처리법에서 덮개작물이 탄소에 기여하는 정도는 유기농 덮개 처리법에서보다 적었다. 이 효과는 털갈퀴덩굴이 검정비닐 실험밭을 경운하기 전인 초봄에 빠른 성장기를 지남에 따라 털갈퀴덩굴만 파종한 처리법에서 덜 관찰되었다. 그러나 호밀을 포함한 실험밭에서 굴리고 베어낸 처리법은 탄소에 기여하는 정도가 검정비닐 처리법보다 평균적으로 60.2% 높았다. 세 가지 서로 다른 덮개작물 사이에서도 탄소에 기여하는 정도에는 차이가 있었다. 털갈퀴덩굴만 파종한 덮개작물은 1200평당 평균 812kg의 탄소인데, 호밀과 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물은 1200평당 각각 평균 1565kg, 1510kg이었다. 



덮개작물 질소 투입량


3년에 걸쳐 덮개작물 질소 투입량은 호밀만 파종한 처리법에서 가장 낮았다. 호밀에 털갈퀴덩굴을 추가하면 질소 투입량은 2배로 늘었다. 



이 도표는 2011년 모든 처리구에서 덮개작물을 종결시키기 직전에 측정한 덮개작물의 바이오매스를 보여준다(에러바는 표준 오류를 나타낸다.)


 

이 도표는 아홉 가지 처리법 각각에서 덮개작물의 평균 탄소 투입량이 어떠한지 보여준다. 여기의 수치는 2010년, 2011년, 2012년의 평균값이다. 


 

이 도표는 아홉 가지 처리법 각각에서 덮개작물의 평균 질소 투입량이 어떠한지 보여준다. 여기의 수치는 2010년, 2011년, 2012년의 평균값이다. 




토양의 질에 미치는 영향


연구진은 농사철 동안 모든 처리법에서 토양의 수분과 온도를 측정했다. 토양의 탄소와 질소의 백분율은 각 농사철 전후에 처리법마다 측정했다. 


토양 수분

토양 수분은 굴리고 베어낸 처리법과 비교하여 검정비닐 처리법에서 더 낮았다. 검정비닐 실험밭은 점적 관개를 통해 수분의 대부분을 공급받았기 때문에, 이 차이는 검정비닐 실험밭에서 관개의 양이나 빈도를 증가시킴으로써 쉽게 교정할 수 있었다. 


2011년 농사철을 평균했을 때, 검정비닐로 덮은 지역은 토양 수분이 25%였는데 반해 굴리고 베어낸 지역은 모두 수분이 28%였다. 2012년 평균은 검정비닐에서 20%, 베어낸 처리법에서는 23%, 굴린 처리법에서는 22%였다. 



이 도표는 토양 수분 자료를 통해 관찰된 경향을 보여준다. 검정비닐 덮개로 덮은 두둑은 굴리고 베어낸 두둑보다 일반적으로 수분이 더 적었다. 이런 양상은 여러 표본 추출 날짜에 관찰되었는데, 항상 그런 건 아니었다.
 





 

 



토양의 온도

검정비닐과 덮개작물 덮개 사이의 토양 온도 차이는 농사철 초기에 더 컸고, 말미에는 매우 적었다. 6월과 7월에 검정비닐로 덮은 실험밭은 베어내고 굴린 실험밭보다 토양 온도가 더 높았다. 이런 차이는 농사철이 끝날 무렵(9월, 10월)에는 미미했다. 검정비닐 처리법에서 최고 토양 온도는 6월에 굴리고 베어낸 처리법보다 3.2도씨 더 높았고, 7월에는 2.2도씨, 9월에는 1.1도씨, 10월에 0.3도씨 더 높았다. 2012년 6월과 7월에 최저 토양 온도는 검정비닐 처리법에서 약 1.1도씨 더 높았다. 덮개작물 유형에 따라 토양 온도에는 차이가 없었다. 덮개작물 덮개는 토양 온도를 알맞게 유지시키고 시간에 따른 변동을 줄여서 토마토 생산에 유리하다. 


이 표는 2012년 6월부터 10월까지 세 가지 다른 종결 처리법에서 월간 최고와 최저 토양 온도를 요약한 것이다. 




토양의 양분: 탄소와 질소 백분율
로데일 연구소의 현장 토양에서 탄소와 질소의 백분율에는 관측할 수 있는 변화가 없었다. 그러나 2012년의 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물에서 굴리고 베어낸 처리법 모두에서 농사철에 따라 탄소의 백분율이 증가했다. 굴린 호밀/털갈퀴덩굴에서 증가한 양은 베어낸 호밀/털갈퀴덩굴 처리법에서 증가한 양의 2배였다. 

협력 농장의 실험에서, 4개의 농장 가운데 하나에서는 검정비닐 처리법에서 토양의 탄소 백분율이 약간 증가(0.22%)한 반면, 다른 곳에서는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴에서 0.31% 증가했다.



이 도표는 2012년 로데일 연구소 실험밭의 농사철 이전과 이후의 토양 탄소 백분율을 보여준다. 호밀이나 털갈퀴덩굴만 파종한 곳에선 탄소 백분율에 별다른 변화가 없었기 때문에, 여기에서는 호밀/털갈퀴덩굴 처리법만 표시되었다.  

 




풀 통제


풀의 바이오매스는 토마토를 심고 4주 뒤에 측정했다. 2010년과 2012년, 풀의 바이오매스 표본을 추출한 지역은 두둑과 고랑 모두를 포함한다. 2011년, 풀의 바이오매스 측정은 두둑에서만 이루어졌다. 이는 2011년 모든 처리법에서, 특히 검정비닐 처리법에서 풀의 바이오매스 값이 더 낮아지는 결과를 가져왔다. 


2010년, 호밀과 호밀/털갈퀴덩굴 체계의 덮개작물 덮개 처리법에서는 풀의 압박이 거의 없었다. 호밀/털갈퀴덩굴 처리법 가운데, 굴리고 베어낸 체계에서 풀의 압박은 검정비닐 호밀/털갈퀴덩굴 처리법의 평균 5%에 불과했다. 굴리고 베어낸 호밀은 검정비닐 호밀에서 풀 압박의 평균 13%를 나타냈다. 덮개작물의 유형 가운데 털갈퀴덩굴이 풀의 성장을 억제하는 데 가장 효과적이지 않았다.  


2011년에 했듯이 두둑에서만 풀의 바이오매스를 측정했을 때, 검정비닐 처리법에서 풀의 바이오매스가 매우 낮았다. 호밀/털갈퀴덩굴과 호밀 체계에서는 굴린 실험밭이 베어낸 실험밭보다 풀의 바이오매스가 더 낮았다.


2012년, 각 덮개작물의 유형에서 굴리고 베어낸 처리법은 검정비닐 처리법보다 풀의 바이오매스가 더 높았다. 털갈퀴덩굴과 호밀 덮개작물 체계에서는 약 2배, 털갈퀴덩굴/호밀 체계에서는 약 3배였다. 


3년에 걸쳐 모든 처리법에서 풀의 바이오매스에는 변동이 있었다. 하지만 검정비닐 체계는 굴리고 베어낸 체계보다 더 일관적이었다. 검정비닐은 2011년과 2012년에 풀을 더 효과적으로 억제했는데, 굴리고 베어낸 체계가 2010년에는 더 우수했다. 굴림은 베기보다 일반적으로 풀을 억제하는 데에 더 효과적이었다. 모든 해에 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물 체계가 털갈퀴덩굴과 호밀 체계와 일치하거나 그 이상의 효과를 나타냈다. 



이 도표는 2010년 모든 처리법에서 토마토를 심고 4주 뒤에 측정한 풀의 바이오매스를 보여준다. 이 수치들은 두둑에서 성장한 풀만 나타낸다(고랑 제외).

 


이 도표는 2011년 모든 처리법에서 토마토를 심고 4주 뒤에 측정한 풀의 바이오매스를 보여준다. 이 수치들은 두둑에서 성장한 풀만 나타낸다(고랑 제외).


이 도표는 2012년 모든 처리법에서 토마토를 심고 4주 뒤에 측정한 풀의 바이오매스를 보여준다. 이 수치들은 두둑과 고랑에서 성장한 풀을 나타낸다. 

 

 




수확량 


토마토는 필요에 따라 일주일에 1-2번 수확했다. 전체 수확량은 모든 연도에 측정하고, 상품 수확량은 2011년과 2012년에 측정했다. 2012년, 잎마름병으로 토마토 수확이 확 줄어서 모든 처리법에서 전체 수확량과 상품 수확량에 영향을 미쳤다.  


전체 수확량

2010년, 굴리고 베어낸 덮개작물 처리법 모두가 검정비닐 처리법의 전체 수확량보다 더 많았다. 덮개작물 유형은 토마토 수확량에 큰 영향을 미치지 않았다. 


2011년 전체 수확량은 검정비닐 체계의 2010년 수확량과 비슷했지만, 유기농 덮개 체계에서 크게 감소했다. 전체 수확량은 검정비닐 처리법에서 더 많았고, 검정비닐 처리법 안에서 덮개작물의 유형은 수확량에 큰 차이를 일으키지 않았다. 유기농 덮개 체계에서 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물을 활용한 곳이 털갈퀴덩굴과 호밀 체계와 비교해 각각 2-2.5배 수확량이 많았다. 2011년의 결과는 호밀과 털갈퀴덩굴을 조합할 때 토마토 수확량에 시너지 효과가 있음을 보여주었다.


2012년의 전체 수확량은 잎마름병으로 크게 감소하였는데, 2011년에 관찰된 결과와 유사한 양상을 보였다.



상품 수확량

2011년, 상품 수확량은 전체 수확량과 평행을 이루었고, 각 처리법에서 평균 20% 감소했다. 굴리고 베어낸 호밀/털갈퀴덩굴 처리법이 검정비닐 호밀/털갈퀴덩굴의 약 70%에 해당하는 상품 수확량을 올려 검정비닐 처리법과 가장 경합을 했다. 


2012년, 잎마름병 때문에 전체 수확량의 23%만 상품성이 있었다. 굴리고 베어낸 털갈퀴덩굴 처리법이 가장 낮은 상품 수확량을 올렸고, 다른 전체 처리법 사이의 상품 수확량에는 큰 차이가 없었다. 


이 자료는 여러 덮개 유형이 토마토 수확량에 미치는 영향은 해마다 다를 수 있음을 시사한다. 덮개의 성능에 대한 이러한 연간 변화와 관련된 요소를 더 잘 이해하기 위해서는 장기간의 연구가 필요할 것이다.  


 

이 도표들은 2010년과 2011년의 전체 토마토 수확량을 보여준다. 2010년에는 덮개작물 덮개가 검정비닐 처리법보다 우수한 결과를 나타냈고, 2011년에는 그 양상이 바뀌었다. 





 


폐기물 생산


실험한 모든 체계의 모든 처리법에서 관개용 비닐호스를 사용했기 때문에 비닐 폐기물이 조금 생산되었다. 그러나 밭에서 꺼낸 비닐의 양은 검정비닐 처리법에서 1200평당 비닐 덮개 41.5kg에 비닐호스 14kg을 더해 4배나 많았다. 



수익성


비용

처리법에 따라 비용이 변동되었지만(가변 비용), 나머지는 모든 처리법에서 동일했다(고정 비용). 가변 비용에는 덮개작물 씨앗, 비료, 비닐 덮개, 장비의 이동, 비닐의 처분, 제초 인건비 등이 포함되었다. 고정 비용은 1200평에 총 9,668.26달러였는데, 여기에는 비닐호스, 지주, 끈, 토마토 씨앗, 상토, 포트에 줄을 띄우고 수확하고 심고 분류하는 인건비가 포함되었다. 


각 체계의 총 비용에서 가장 두드러진 차이는 덮개작물의 유형에 따라 발생했다. 털갈퀴덩굴 덮개작물 체계는 질소비료가 필요하지 않아 일반적으로 연간 비용이 가장 낮았다. 호밀 체계는 질소비료가 가장 많이 필요하여 보통 연간 비용이 제일 높았다. 검정비닐 처리법은 굴리고 베어내는 체계보다 실행하는 데에 일반적으로 비용이 많이 들었지만(평균 135달러 차이), 이에 대한 자료에 변동이 너무 많았다는 게 중요하다. 



수익

이 계산에서 토마토의 가격은 동부의 여러 대형 유기농 도매상의 보고서를 기반으로 한다. 매년 활용된 가격은 계절에 따른 토마토 가격의 평균이다. 연간 수익은 각 체계의 상품 수확량에 그해의 유기농 토마토 가격을 곱하여 계산했다. 상품 수확량은 실험의 첫해에는 측정하지 않았기 때문에, 2011년에 관찰한 바와 같이 20%의 도태율을 가정하여 추측에 근거해 2010년의 상품 수확량을 계산했다.


각 체계의 수익은 상품 수확량과 직접적으로 연관된다. 따라서 매출액은 체계와 해에 따라 크게 달라졌다. 각 처리법에서 가장 수익이 높은 건 2010년에, 가장 낮은 건 잎마름병 때문에 2012년에 관찰되었다.   



이윤

각 체계의 수익성은 해에 따라 다양했다. 모든 체계에서 가장 수익성이 높은 해는 2010년이었다. 굴리고 베어낸 체계는 검정비닐보다 훨씬 더 수익성이 좋아, 1200평당 평균 2만3천 달러의 수익을 올렸다. 베어낸 체계는 2010년에 일관적으로 가장 수익성이 좋았다. 유기농 덮개 체계에서는 털갈퀴덩굴과 호밀/털갈퀴덩굴 처리법이 호밀 처리법보다 연간 수익이 더 높았다.


2011년, 검정비닐 처리법은 2010년과 비슷한 수확량을 올렸지만 굴리고 베어낸 체계는 수익성이 훨씬 더 낮았다.검정비닐 처리법은 2011년에 가장 수익성 좋은 처리법이었다. 유기농 덮개 가운데 호밀/털갈퀴덩굴 체계가 가장 수익성이 좋고, 계절에 따라 순 손실이 일어나 호밀이 가장 낮았다.  


모든 체계는 2012년 잎마름병으로 순 손실이 발생했다. 이 해에는 수익이 관찰되지 않았다. 


해마다 수익성에 많은 변동이 일어났기 때문에 각 체계의 수익성을 고려하려면 3년 모두를 살펴보는 게 도움이 된다. 2010-2012년 동안을 평균으로 내면, 가장 수익성 높은 건 굴린 호밀/털갈퀴덩굴과 베어낸 호밀/털갈퀴덩굴 체계에서 달성되었다. (도표는 아래를 참조.) 


 

2010-2012년 평균 연간 비용, 수익, 그리고 1200평당 이윤

2010년에는 상품 수확량을 측정하지 않았기 때문에, 그해의 상품 수확량은 2011년에 관찰된 것과 같이 20% 도태율을 활용해 계산했다. 




더 많은 덮개작물 덮개 연구


이 연구가 로데일 연구소에서 진행되는 동안, 다른 곳에서도 유기농과 관행농 덮개작물 덮개 체계를 더 깊이 살펴보고 있었다. 몇 가지를 소개하면 아래와 같다.

 

털갈퀴덩굴 덮개작물에서 경운을 줄인 유기농 옥수수 생산Teasdale, J.R., S.B. Mirsky, J.T. Spargo, M.A. Cavigelli, and J.E. Maul 2012. Reduced-tillage organic corn production in a hairy vetch cover crop. Agronomy Journal 104:621-628

Teasdale 들은 풀씨가 저장된 양이 적을 때 굴려 죽이는 털갈퀴덩굴 덮개작물의 유기농 옥수수가 디스크쟁기로 죽인 털갈퀴덩굴의 옥수수보다 훨씬 수확량이 많다는 사실을 밝혔다. 


가을과 봄에 파종한 덮개작물 덮개가 호박의 수확량과 열매의 청결, 푸사리움 열매 썩음병 발달에 미치는 영향Wyenandt, C.A., R.M. Riedel, L.h. Rhodes, M.A. Bennett, and S.G.P. Nameth. 2011. hortTechnology 21:343-354

봄에 종결시킨 덮개작물 덮개에서 재배한 호박은 맨흙에서 생산한 호박보다 숫자와 무게에서 약간 더 높았다. 또한 이 실험밭의 호박들은 FFR(Fusarium solani f. sp. Cucurbitae race 1)에 덜 감염되었다. .


덮개작물 덮개 체계의 풀 관리에 대한 기계론적 접근Wells, M.S. 2013. (Doctoral dissertation). Retrieved from http://www.lib.ncsu.edu/ resolver/1840.16/9082

이 연구의 여러 발견 가운데 하나는 옥수수와 대두의 생산에서 1200평당 약 4082kg의 바이오매스가 나오는 굴린 호밀이 풀을 훌륭하게 통제한다는 것이다. 






결과 요약


덮개작물의 바이오매스: 검정비닐 덮개와 관련하여 초기에 종결시키면, 이 실험밭에서는 굴리고 베어낸 실험밭과 비교하여 더 적은 덮개작물의 바이오매스가 나온다. 호밀과 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물은 털갈퀴덩굴 덮개작물의 바이오매스보다 약 2배가 많다. 


덮개작물의 양분 투입: 호밀/털갈퀴덩굴은 양분 투입이란 측면에서 뛰어난 덮개작물이었다. 1200평당 가장 많은 양의 질소를 제공하며, 1200평당 탄소의 양도 최고치에 매우 근접한다. 한편 종결 방법은 토양에 투입되는 질소에 큰 영향을 미치지 않으며, 탄소 투입은 굴리고 베어낸 처리법에서 더 높았다. 


토양 수분: 검정비닐 처리법이 일반적으로 유기농 덮개 처리법보다 수분이 더 적었다. 


토양 온도: 검정비닐 처리법에서 최대 토양 온도는 6월에는 굴리고 베어낸 처리법보다 평균 3.2도씨, 7월에는 2.2도씨, 9월에는 1.1도씨, 10월에는 0.3도씨 더 높았다. 2012년 최소 토양 온도는 검정비닐 처리법에서 6월과 7월에 약 1.1도씨 더 높았다. 덮개작물의 유형에 따른 토양 온도의 차이는 없었다.  

토양의 양분 함량: 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 처리법에서 토양의 탄소 백분율이 조금 증가했다. 모든 처리법에서 토양의 탄소와 질소의 백분율에는 큰 변화가 없었다. 


풀 억제: 3년 동안 모든 처리법에서 풀의 바이오매스에 변동이 있었지만, 검정비닐 체계는 굴리고 베어낸 것보다 더 일관적이었다. 검정비닐이 2011년과 2012년에 더 효과적으로 풀을 억제했는데, 2010년에는 굴리고 베어낸 체계가 검정비닐보다 뛰어났다. 굴리기는 일반적으로 베기보다 풀을 더 효과적으로 억제했다. 모든 해에 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물 체계가 털갈퀴덩굴과 호밀 체계와 비슷하거나 더 뛰어났다. 


전체 수확량과 상품 수확량: 토마토 수확량에 뿌리덮개의 유형이 미치는 영향은 해마다 달랐다. 2010년에는 덮개작물 덮개 체계가 검정비닐 체계보다 수확량이 더 높았지만, 2011년과 2012년에는 그 반대였다. 덮개작물 덮개 체계(털갈퀴덩굴, 호밀, 호밀/털갈퀴덩굴)에서는 굴리고 베어낸 호밀/털갈퀴덩굴 처리법이 가장 수확량이 많았다.


폐기물 생산: 검정비닐 덮개를 사용하면 비닐 폐기물의 양이 4배 정도 늘어났다. 덮개작물 덮개 처리법은 관개호스 때문에 1200평당 약 13kg의 비닐 폐기물이 발생했다. 검정비닐 처리법은 관개호스와 비닐 덮개 때문에 1200평당 약 55kg의 비닐 폐기물이 발생했다. 


수익성: 유기농 덮개 체계의 연간 수익성은 검정비닐 체계의 그것에 비교해 훨씬 변동이 많았다. 그러나 2010-2012년에 걸쳐 평균을 했을 때, 가장 높은 수익성은 굴린 호밀/털갈퀴덩굴과 베어낸 호밀/털갈퀴덩굴 체계에서 달성되었다. 






 

 

협력 농민의 사례 연구

 

로데일 연구소에서 실행한 실험 이외에도 펜실베니아와 뉴저지 주에 있는 4명의 농민들이 2011년과 2012년에 자신의 농장에서 덮개작물 덮개를 실험했다. 각자 로데일의 실험에서 행한 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 체계를 그들이 풀을 억제하는 보편적 방법과 비교했다. 한 농민은 자신의 실험밭에 새롭게 설계된 휴립 롤러를 활용해 두둑을 지어 재배했다. 그들의 현장 연구에 활용된 실험 작물에는 토마토, 겨울과 여름 호박, 고추, 양배추가 포함된다.


2011년, 협력 농민들은 연구진이 덮개작물 덮개로 얼마나 풀이 억제되는지 정확하게 평가할 수 있게 그들의 굴린 덮개작물 처리밭에 풀을 매는 걸 허용하지 않았다. 2012년, 농민들은 토마토를 심고 4주 동안 수행한 풀 억제 평가한 이후에 굴린 실험밭의 풀을 맬 수 있었다. 이러한 이유로, 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 처리법의 수확량은 2011년보다 2012년에 전반적으로 더 좋아졌다. 두 해 모두, 농민들은 자신의 관리 체계에서 일반적으로 사용하는 풀 통제법을 사용하도록 허용되었다.




사례 연구 #1: Genesis Farm의 지역사회 지원 텃밭


농장 일괄

위치: Blairstown, NJ
농민: Mike Baki
농사 경력: 22년
전체 면적: 9만 
경작 면적: 6만 평
토양 유형: 각편상석력질의 미사질 양토(Nassau-Manlius complex)

작물: 다양한 채소 생산, 과일, 건초

가축: 산란계

상품판매: 지역사회 지원 농업 회원 300명 


미국에서 초기에 지역사회 지원 농업을 시작한 농장의 하나. 농민은 왼쪽부터 Smadar English, Mike Baki, Judy Vonhandorf 씨.


Genesis Farm의 실험밭에서, Mike Baki 씨는 자신의 표준인 검정비닐 체계 바로 옆에 로데일의 굴리는 호밀/털갈퀴덩굴 체계를 실험했다. 그의 표준 체계에서는 두둑에 생분해 비닐을, 고랑에는 짚 덮개를 사용한다. 인력 제초는 필요할 때 표준 처리법으로 실행했다. 2011년 Mike 씨는 애호박, 토마토, 수박을 재배하고, 2012년에는 수박을 고추로 대체했다.  


2011년, 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 밭은 검정비닐 밭보다 풀의 압박이 더 심했다. 이는 모든 작물의 수확량에 영향을 주었지만 정도는 달랐다. 굴린 호밀/털갈퀴덩굴의 수박과 애호박은 Mike 씨의 표준 검정비닐 처리법에 비교해 2배 정도 수확이 적었다. 그러나 토마토는 두 체계에서 비슷하여, 검정비닐 밭에서 생산된 양의 약 75%가 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 밭에서 나왔다.  


2012년, 농민들에게 4주 뒤에 김매기를 허용했을 때에는 두 처리법에서 풀의 압박은 큰 차이가 없었다. 고추와 애호박 수확량은 굴린 호밀/털갈퀴덩굴에서 뚜렷하게 적었다. 토마토 수확량은 두 체계에서 거의 비슷했다. 굴린 호밀/털갈퀴덩굴에서 1200평당 7231kg이고, 검정비닐 처리법에서 1200평당 7468kg이었다. 


굴린 호밀/털갈퀴덩굴 처리법의 비용은 91.4m당 202.50달러로, 검정비닐 처리법의 506.80달러의 절반에도 미치지 못했다. 2012년의 토마토 수확량이 꾸준하게 계속된다면, 위의 처리법 비용은 상당한 절감으로 이어질 것이다. Mike 씨는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 체계를 계속 실험하며, Genesis Farm에서 실제로 활용할 수 있는 효과적인 방법을 찾길 바라고 있다. 


Genesis Farm의 실험밭: 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 처리법이 왼쪽, 검정비닐이 오른쪽이다. 두 처리법 사이의 고랑은 Mike Baki 씨의 표준 풀 관리 체계의 일부인 짚으로 덮었다.
 

 

  



사례 연구#2: Swallow Hill Farm 


농장 일괄

위치: Cochranville, PA 

농부: Douglas와 Elizabeth Randolph 씨
농사 경력: 20년

전체 면적: 6만 평
경작 면적: 3만6000평
토양 유형: Glenelg 미사질양토
작물: 고추, 토마토, 십자화과 채소, 호박, 건초, 호밀짚, 블루베리, 식용 대황, 아스파라거스

가축: 없음 

상품판매: 농장 판매와 텃밭 센터와 식당에 도매



Douglas Randolph 씨가 농장에서 덮개작물로 호밀과 붉은토끼풀을 심고 있다. 
 



Douglas와 Elizabeth Randolph 씨가 이 연구에 참여했을 때, 덮개작물 덮기는 이미 그들의 표준적인 작부체계의 일부였다. 그들이 개발한 체계는 자주개자리 건초 이후 호밀을 조합하거나 호밀과 붉은토끼풀을 활용하고, 컬티패커(cultipacker)를 이용해 종결시킨 뒤 살아 남은 덮개작물을 죽이고자 글리포세이트를 살포했다. 


Randolphs 씨는 로데일의 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 체계와 자신의 변형 기술을 비교했다. 호밀과 붉은토끼풀을 컬티패커로 갈아버리는 대신 굴리고, 가끔 발아 후 제초제를 살포했다. 그들은 무경운 파종기로 실험 작물인 버터호두호박을 심었다. 2011년과 2012년, 호밀과 붉은토끼풀 체계에서 호박 수확량은 27% 증가했다. Randolphs 씨에 의하면 붉은토끼풀은 펜실베니아 남부(평균 최저 기온 -23도씨에서 -17.8도씨)에서는 뿌리를 빽빽하게 내리는데, 추운 겨울에는 죽기 때문에 더 북쪽의 농민에게는 적합하지 않을 수 있다고 한다. 그럼에도 불구하고 Randolphs 씨는 적절한 기후에서 붉은토끼풀을 재배할 경우, 그것이 굴리는 덮개작물 체계에서 털갈퀴덩굴의 실용적인 대안이란 것을 입증했다. 


Douglas와 Elizabeth 씨는 두 가지 서로 다른 덮개작물의 조합이 비슷하게 풀을 억제한다는 것을 관찰했다. 컬티패커를 활용하여 덮개작물을 끝내는 그들의 예전 방식과 비교하여, 롤러크림퍼는 더 효과적으로 줄기를 구불구불하게 만들고 덮개작물이 다시 자라는 걸 방지했다. 그 결과, 롤러크림퍼를 사용했을 때 발아 후 제초제를 살포할 필요가 줄었다. 


이 연구에 참여한 이후 Randolphs 씨는 호밀이나 호밀과 붉은토끼풀 덮개작물을 종결시키기 위해 컬티패커 대신 롤러크림퍼를 활용하게 되었고, 농장에서 사용하는 제초제의 양이 40-50% 감소했다.  



Randolphs 씨 농장의 굴린 호밀과 붉은토끼풀에서 재배하는 버터호두호박
 

 




사례 연구 #3: Meadow View Farm

 

농장 일괄

위치: Bowers, PA
농부: James와 Alma Weaver 씨 및 아들들 

농사 경력: 38년
전체 면적: 9만3600평
경작 면적: 8만4000평
토양 유형: Clarksburg 미사질양토
작물: 토종 고추와 토마토, 호박, 단옥수수, 사료용 옥수수, 대두, 밀
가축: 양, 산란계

상품판매: 농장 판매대, 도매, 해마다 고추 축제


Meadow View Farm의 James Weaver 씨는 호밀/털갈퀴덩굴 덮개작물을 끝내기 위해 두둑 짓는 롤러크림퍼를 사용한다. 

 


James Weaver 씨는 똑같은 땅에서 38년 동안 농사를 지었다. 그는 지역에서 잘 알려져 있으며, 여러 가지 토종 품종만이 아니라 신품종 토마토와 자신이 육종한 유령고추를 재배한다.  


로데일에서 이 연구에 참여할지에 관하여 James 씨에게 물었을 때, 그는 약 1만8000평에 해마다 검정비닐을 덮어서 농산물을 생산하고 있었다. 그는 자신의 표준 검정비닐 관리법 옆에 로데일의 굴린 호밀/털갈퀴덩굴을 실험했다.James 씨의 표준 체계는 인력 제초와 식초의 살포(식물의 끝부분이 시들게 함) 및 가끔 억센 여러해살이 풀에 농약을 치며, 검정비닐 덮개를 사용한다. James 씨는 2011년에는 실험밭에 두 종류의 토마토를, 2012년에는 양배추를 재배했다.   


James 씨는 첫해에 활용한 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 체계에서 두 종류의 토마토 수확량이 모두 형편없었다고 보고한다. 그는 이것이 연구의 설계에서 굴린 실험밭의 제초를 허용하지 않았기 때문이라고 생각한다. 실험 둘째 해에 4주 뒤 제초를 허용했을 때, James 씨의 토마토 수확량은 굴린 처리법에서 1200평당 7098kg을 올렸고, 검정비닐 처리법에서는 1200평당 9364kg을 올렸다. 검정비닐 실험밭이 전체 수확량에서 32% 더 나왔지만, James 씨는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴의 토마토 품질이 열과 현상 때문에 검정비닐의 그것보다 훨씬 좋았다고 보고한다. 그 결과, 각 처리법의 실제 상품 수확량과 수익성은 매우 비슷했다.  


James 씨는 두 처리법 모두 양배추는 흉년이었다고 하는데, 검정비닐 실험밭의 수확량이 약 65% 더 높았다.


그는 로데일의 덮개작물 덮개 실험에 참여한 이후 호박밭의 검정비닐 덮개를 굴린 호밀로 대체하고 검정비닐의 총사용량을 거의 절반으로 줄였다. 그는 자신의 농사 가운데 더 많은 면적을 덮개작물 덮개 체계로 바꾸고 싶어한다. 안타깝게도 다음해를 위해 제때 덮개작물을 심을 공간이 없다. 호밀과 털갈퀴덩굴을 심어야 할 9월인데 그의 작물이 아직도 대부분 재배되고 있다. 그럼에도 불구하고 그는 그걸 적용할 방법을 찾을 수 있기를 바라고 있다. James 씨는“특히 내가 늙어갈수록 비닐을 제거하고 폐기하는 일을 하지 않아도 되는 게 좋다”고 이야기한다.






사례 연구 #4: Quiet Creek Farm

 

농장 일괄

위치: Kutztown, PA
농부: John과 Aimee Good 씨 

농사 경력: 12년
전체 면적: 9600평
경작 면적: 9600평
토양 유형: Clarksburg 미사질양토

작물: 다양한 채소 농사

가축: 없음

상품 판매: 지역사회 지원 농업의 농장 나눔, 도매



지난 8년 동안 John과 Aimee Good  씨는 로데일 연구소에서 임대한 토지에서 유기농업을 실행했다. 



John과 Aimee Good 씨의 농장은 로데일 연구소에서 임대한 땅이다. 그들은 로데일의 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 옆에서 검정비닐 없이 경운을 하는 그들의 유기농 풀 관리법을 실험했다. 그들은 실험 작물로 버터호두호박을 선택하고, 실험 기간에는 제초를 전혀 하지 않았다. 


Weed pressure in John과 Aimee 씨의 실험밭에서 2011-2012년 풀의 압박은 다채로웠다. 첫해에 풀의 바이오매스는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 처리법에서 약 4배 더 많았다. 그러나 2012년 이들의 표준 노지 처리법에서는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴보다 풀의 압박이 2배 더 심했다. 두 체계의 평균 수확량은 매우 비슷했다. 굴린 호밀/털갈퀴덩굴은 1200평당 6124kg이었던 한편, 그들의 표준 관리법에서는 1200평당 6463kg으로서 약 5% 차이가 났다. 


John 씨는 굴린 호밀/털갈퀴덩굴 체계를 실험하고 있으며 그들의 농장에 적용할 방법을 찾길 바라고 있다. 그들이 여러 종류의 채소를 재배한다는 점이 걸림돌이 되긴 한다.  다양한 작물의 시기에 맞추는 일이 복잡할 수 있으며, 씨앗의 크기가 작은 채소를 덮개작물 덮개에 곧뿌림하는 것이 어려워질 수 있다. 


그들은 채소밭 가운데 약 1200평 정도는 계속 검정비닐을 사용한다. 그러나 이 연구에 참여한 이후 John과 Aimee 씨는 그 체계에 덮개작물을 도입하기 시작했다.  그들은 현재 토양에 유기물을 더하고 비닐로 인해 유실량이 증가하며 발생하는 침식을 줄이기 위해 검정비닐 두둑 사이의 고랑에 독보리와 토끼풀을 심었다. 또한 John 씨는 이 기술 덕에 특히 땅이 축축할 때 두둑 사이에서 작업하기에 훨씬 더 편한 공간이 만들어졌다고 보고한다. 그들은 잔디깎이로 고랑의 덮개작물을 관리한다. 







유기농 무경운 체계를 시행하기





시작하기 


여기에서는 단일한 씨앗을 심지 않으며 어떻게 시작할지에 대해 몇 가지 제안을 하려고 한다. 다음의 아이디어는 새로운 체계에 적응하는 위험을 관리하면서 유기농 무경운 농민으로 성공하려는 여러분에게 도움이 될 것이다. 


독서 및 학습

여러분의 지역에서 잘 자라는 덮개작물에 관하여 최대한 많이 찾으라. 이에는 다른 유기농과 무경운 농민과 이야기를 나누고, 지역의 기술센터에서 이용할 수 있는 자료를 활용하고, 참고 안내서를 참조하는 것이 포함된다.  


지역의 씨앗 탐색

지역에 적응된 덮개작물 씨앗은 이미 여러분의 지역에 적응한 작물이라 여러분에게 유리할 것이다. 겨울에 얼어 죽을 가능성이 낮아지고, 농장에서 더 잘 자랄 수 있다. 지역의 씨앗을 찾는 데 시간이 좀 걸릴 수 있으니 일찍 시작해야 한다. 이는 양이 제한될 수 있기에 유기농 종자의 경우 특히 중요하다. 


실험밭

유기농 무경운의 가장 큰 위험은 새로운 관리 체계와 완전히 새로운 기술로 전환하는 일일 수 있다. 처음 몇 해 동안에는 학습 곡선이 매우 가파를 수 있다. 여러분의 농장에서 작은 실험 구역이나 실험밭을 설정해 시작하는 것도 좋은 생각이다.  


농장 평가

토양의 유형, 심으려는 작물, 보유하고 있는 농기구 및 자원, 새로운 작부체계를 탐구해야 할 시간을 살펴보라. 농장의 변화와 마찬가지로, 지식은 힘이며 새로운 덮개작물 관리 도구가 어떻게 운영될지 이해하는 일이 성공의 지름길이다.  



무경운 경고문


유기농 무경운은 다양한 상황에서 활용할 수 있지만, 여기에는 몇 가지 유의해야 할 사항이 있다. 


질소 정체현상

유기농 무경운은 체계의 질소 순환 방식을 변화시킨다. 분해 과정에서 식물이 일시적으로 질소에 쉽게 접근하지 못하게 된다. 이는 특히 매우 건조한 토양에서 작업할 경우 그러하다. 덮개가 곡류라면 농사철 초기에 질소 정체현상이 나타날 수 있다. 성숙한 덮개작물, 특히 곡류를 갈아엎고자 했을 때에도 질소 정체현상이 나타날 수 있다. 이러한 부작용을 최소화하기 위하여 할 수 있는 몇 가지 방법이 있다. 콩과식물을 덮개작물이나 그 일부로 섞어서 활용하거나, 목초의 덮개작물에 콩과의 환금작물을 심는 것(호밀에 대두)만으로도 유기물 형태로 질소를 보충할 수 있다. 


관개용수 활용

일부 덮개작물, 특히 호밀 같은 경우에는 많은 양의 물이 필요하다. 건조한 곳에서 농사를 짓거나 봄의 눈 녹은 물이나 빗물에 의존하는 경우, 덮개작물이 이용할 수 있는 물의 대부분을 차지하여 환금작물과 경쟁할 수 있으며뒷그루에 충분하지 않은 양의 물을 남길 수 있다. 좋은 소식은 시간이 지남에 따라 무경운 농법이 토양의 유기물 함량을 높임으로써 토양의 건강 상태를 개선하고, 그로 인해 수자원 보존에 큰 도움이 될 수 있다는 사실이다.


불충분한 바이오매스

덮개작물이 듬성듬성 자라면 유기농 무경운 체계가 제대로 작동하지 않는다. 어떤 이유에서든 덮개작물이 제대로 자리를 잡지 못하면, 농부는 덮개작물을 현실적으로 평가해야 한다. 그런 다음 계획처럼 계속하기로 결정하든지,갈아엎는 걸 선택하거나 풀을 통제하기 위해 제초제를 살포해야 한다. 


너무 일찍 굴림

흔히 하는 실수 가운데 하나는 너무 일찍 굴려서 롤러크림퍼로 빈약할 때 죽이게 되는 일이다. 성숙하기 전에 덮개작물이 성숙하기 전에 그냥 굴려 버리는 유혹에 빠지기 쉽다. 특히 나는 덮개작물을 기다리는데 이웃들이 파종준비를 마칠 때 그렇다. 완전히 죽지 않은 덮개작물은 양분과 수분을 빼앗아 환금작물과 경쟁할 수 있다. 


환금작물을 파종하는 문제

파종기가 제대로 작동하는지 확인하는 몇 가지 실험이 필요할 수 있다. 일반적인 어려움은 다음과 같다. 파종기가 덮개작물을 자르지 못한다. 파종기가 씨앗을 흙에 적당히 넣지 못하거나 깊이 조절 바퀴가 들려 있어서, 씨앗이 골에 자리를 잡기 어렵다. 


늦게 심음

덮개작물을 효과적으로 죽이기 위해 봄에 성숙할 때까지 기다려야 하기 때문에, 평소 환금작물을 파종하는 시기보다 더 늦춰야 할 수도 있다. 더 일찍 성숙하는 덮개작물 품종이나 여러분의 특정 지역에 더 잘 어울리는 품종을원할 수 있다. 당신이 북부 지역에 산다면, 봄에 파종할 날이 며칠 안 될 수도 있다. 살고 있는 지역에 따라 북부의 농민에게는 여름에 덮개작물을 재배하는 일이 더 나을 수도 있다. 당신의 농사에 필요한 구체적 특성을 고려하라. 그런 다음 이러한 특성을 나타내는 품종을 찾으라.


차가워지는 토양

덮개작물은 토양에 그늘을 드리워 봄철의 토양을 더 차갑게 만든다. 토마토, 가지, 고추 같이 더운 기온을 좋아하는 작물은 시작이 느려질 수 있다. 하지만 토양의 온도가 연중 일정하게 평탄해지기에 이점이 될 수도 있다. 한번굴리고 쭈그러뜨리면, 덮개작물은 이후 덥고 건조한 농사철에 더 시원하고 촉촉한 토양 상태를 유지하도록 돕는다. 




로데일 연구소의 굴린 털갈퀴덩굴에서 재배하는 유기농 무경운 옥수수
 

 

 


원문 

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<다양화된 농법이 유기농업과 관행농업의 수확량 격차를 줄인다>는 연구 결과. http://rspb.royalsocietypublishing.org/cont…/…/1799/20141396

그러니까 유기농업이라면서 한두 가지 작물만 대량으로 생산하는 기존 관행농업의 방식을 따라서 하지 말고, 작부체계를 잘 세워서 다양한 작물을 재배하여 생산할 필요가 있다는 지적이겠습니다. 유기농업을 위시한 대안적인 농법에 냉소하고 콧방귀나 뀌지 말고, 그게 제대로 이루어질 수 있도록 더 많은 관심과 연구, 그리고 투자가 필요하단 이야기겠지요? 그런데 한국에서는... 농업 관계자들이 유기농업 그거 다 뻥이라는 소리나 하고 그러는 분위기이니 원.

요약: 오늘날 농업은 생물다양성, 토양, 물, 대기에 큰 부담을 주고 있으며, 이러한 부담은 인구 증가, 육류 및 에너지 소비, 음식물 쓰레기의 현재 추세가 계속된다면 더욱 악화될 것이다. 따라서 생산력이 높으면서 환경 피해를 최소화하는 농업 체계가 절실히 필요하다. 유기농업이 세계의 식량 생산에 어떻게 기여할 수 있는지는 지난 10년 동안 격렬한 논쟁의 대상이 되었다. 여기에서 우리는 유기농업 및 관행농업의 수확량을 이전에 활용된 것보다 3배 더 큰 새로운 메타데이터 세트(1000개 이상의 관측치를 포함하는 115개의 연구)와 비교하여 데이터의 이질성 및 구조를 더 잘 설명할 수 있는 새로운 계층적 분석틀을 다시 검토한다. 우리는 유기농업의 수확량이 관행농업의 수확량보다 19.2%(±3.7 %) 더 낮아서, 이전 추산치보다 수확량 격차가 더 작은 걸 발견했다. 더 중요한 건 이전 연구와 비교하여 수확량 차이에 대한 작물의 유형 및 관리 방법의 완전히 다른 영향을 발견했다는 것이다. 예를 들어, 콩과 대 비콩과 작물, 여러해살이 대 한해살이 또는 산업국 대 개발도상국의 수확량에 유의미한 차이가 없음을 발견했다. 그 대신 우리는 두 가지 다각화된 농법인 섞어짓기와 돌려짓기 등을 유기농업에만 적용했을 때 실질적으로 수확량 격차를 줄인다(각각 9±4%와 8±5%)는 새로운 결과를 발견했다. 더 큰 메타데이터 세트의 확고한 분석에 기초한 이러한 유망한 결과는 유기농업 관리 체계를 개선하기 위한 농업 연구에 적절한 투자가 이루어지면 일부 작물이나 지역의 수확량 격차를 크게 줄이거나 없앨 수 있음을 시사한다.

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<유기농 식품과 유기농업이 인간의 건강에 미치는 영향>이란 유럽연합의 보고서가 발표되었다.

요약은 이렇다.

"이 보고서는 유럽연합에서 유기농 관리 기법이 건강한 먹을거리 체계를 개발하는 데 기여할 수 있는지 정보를 제공하기 위해, 인간의 건강에 미치는 유기농 식품의 영향에 관한 기존의 과학적 증거들을 검토한다.

인간의 건강에 유기농 식품이 미치는 영향을 직접적으로 다루는 연구는 거의 없다. 유기농 식품은 알러지 질환과 비만의 위험을 줄일 수는 있지만, 이 증거가 확실한 건 아니다. 유기농 식품의 소비자들은 전반적으로 더 건강한 식단을 챙기는 경향이 있다. 동물 실험에 의하면 유기농 또는 관행농의 농산물로 똑같이 구성된 사료가 초기의 발육과 생리학에 다른 영향을 미치지만, 인간의 건강에 대해서는 이런 결과의 중요성이 불분명하다.

유기농업에서는 농약의 사용이 제한되어 있다. 역학연구에서는 현행 노출 수준에서 특정 농약이 어린이의 인지 발달에 악영향을 미친다고 지적한다. 이러한 위험은 특히 임신과 유아기에 유기농 식품으로, 그리고 관행농업에 농약을 쓰지 않는 식물보호를 도입함으로써 최소화할 수 있다. 유기농업과 관행농업의 작물 사이에는 알려진 구성의 차이점이 거의 없다. 아마 가장 중요한 것은, 비료의 사용량과 토양 유기물의 차이로 인하여 유기농의 작물이 관행농의 작물보다 카드뮴 함량이 낮다는 지표가 있다는 것이다. 이는 인간의 건강과 매우 큰 관련이 있다. 유기농 우유와 아마 육류도 관행농의 축산물과 비교하여 오메가-3 지방산의 함량이 높긴 하나, 이것이 다른 먹을거리에 비추어 영양학적으로 중요하지는 않다.

관행농의 동물 생산에서는 항생제를 보편적으로 사용해 항생제 내성을 발생시킨다. 유기농 생산에서 실행하는 것처럼, 동물 질병의 예방과 항생제의 제한적 사용은 공중보건에 잠재적으로 상당한 이익을 가져오는 것과 함께 위험을 최소화할 수 있다."



그러니까 결론부터 말하자면, 유기농업의 생산물이 관행농업의 생산물과 비교하여 인간의 건강에 확실히 이런 게 더 좋다고 말할 수 있는 건 아직은 없다는 내용이다. 현재로서는 유기농산물이 관행농산물에 비해 이런 측면에서는 더 좋은 것 같기도 하다는 정도만 밝혀진 것이라고나 할까? 이건 전부터 이야기했지만, 유기농업을 인간의 건강이라는 측면에서만 바라보면 당연히 나올 수 있는 이야기가 아닌가 한다. 그래서 그보다는 유기농업과 관행농업의 노동환경, 생산자와 소비자의 문제 같은 사회경제적 측면과 농약과 비료가 환경에 미치는 영향 등의 생태환경적 측면을 함께 놓고 평가해야 하지 않을까 하지만, 그렇게 되면 문제가 너무 복잡해지니 어떤 기준으로 어떻게 연구하고 검토할지도 어려운 일이 된다.

그래도 이런 보고서가 나오면 이를 토대로 또 한 걸음 내딛을 수 있는 징검다리가 놓이는 것이니 이 과정을 절대 무시해서는 안 되리라. 징검다리의 끝에는 무엇이 있을지 모른다. 징검다리를 하나하나 놓고 한 걸음 한 걸음 걸어가는 수밖에.


유기농산물과 인간의 건강.pdf
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유기농업에 대한 큰 편견 가운데 하나가 "유기농업은 생산성이 확연히 떨어져 유기농업으로 전환하면 세계에 식량난이 올 것이다"라는 주장이다. 

물론 그들의 주장처럼 농사를 지어보면 유기농업의 수확량이 좀 떨어지는 것이 사실이다. 하지만 그렇게 무서울 정도로 우려할 수준은 아니라는 연구결과가 나왔기에 소개한다.


며칠 전 발표된 따끈따끈한 이 논문에 의하면, 미국 농무부의 자료를 바탕으로 분석한 결과 유기농업의 수확량이 관행농업의 평균 80% 정도인데 일부 작물에서는 비슷한 수준이며, 그리고 사료작물의 경우에는 오히려 그를 능가한다고 지적한다. 재미난 결과가 아닐 수 없다. 아래 주소를 첨부하니 들어가서 보시길 권한다.


http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0161673


공포는 무지를 먹고 자란다. 모르면 공부해야 한다. 

또, 세상에 절대적인 것은 없다. 함부로 속단하지 말자.


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유기농업과 관행농업. 그 두 농법에는 어떤 차이점이 있는가?

12가지 지표를 기준으로 둘의 차이를 시각화하면 아래와 같다.



그러니까 한마디로 관행농업은 수확량과 이윤 및 고용이란 측면, 즉 '돈'에 초점이 맞추어져 있다고 하면 너무 거친 표현일까?

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Agroecology.pdf



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


                                              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




ActionAid(2010) Farmer-led sustainable agriculture. http://www.actionaid.org/publications/smallholder-led-sustainable-agriculture-actionaid-international-briefing 

Parrott N, Marsden T(2002) The Real Green Revolution: Organic and Agroecological Farming in the South. 

Greenpeace Environmental Trust, London. http://www.greenpeace.org.uk/MultimediaFiles/Live/FullReport/4526.pdf 

UK Food Group(2010) Securing future food: towards ecological food provision. http://www.ukfg.org.uk/pdfs/Securing_future_food.pdf 

UNCTAD/UNEP(2008) Organic Agriculture and Food Security in Africa. United Nations, New York. http://www.unctad.org/en/docs/ditcted200715_en.pdf 

http://www.groundswellinternational.org/how-we-work/agroecological-farming/ http://pubs.iied.org/pdfs/14629IIED.pdf 

http://www.coventry.ac.uk/Global/05%20Research%20section%20assets/Research/CAFS/Publication,%20Journal%20Articles/MainstreamingAgroecology_WEB.pdf 

http://www.actionaid.org/publications/fed-nows-time-invest-agroecology http://www10.iadb.org/intal/intalcdi/PE/2013/10704.pdf http://plenty.150m.com/New_Visual_Pages/Agro-Ecology/ http://ag-transition.org/contributor/ecumenical-advocacy-alliance/ http://www.iatp.org/files/2013_11_07_ScalingUpAgroecology_SV.pdf http://www.fao.org/fileadmin/templates/agphome/scpi/Agroecology/Agroecology_Scaling-up_agroecology_what_why_and_how_-OxfamSol-FINAL.pdf http://usc-canada.org/UserFiles/File/scaling-up-agroecology.pdf https://www.oxfam.org/sites/www.oxfam.org/files/ib-building-new-agricultural-future-agroecology-280414-en.pdf http://www.globalagriculture.org/report-topics/agroecology.html http://www.greenpeace.org/international/en/publications/Campaign-reports/Agriculture/Food-and-Farming-Vision/ http://www.greenpeace.org/international/en/publications/reports/Ecological-farming-Drought-resistant-agriculture/ http://www.agroeco.org 







  1. IAASTD(2009). Agriculture at a Crossroads. International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development. Island Press, Washington, DC. Http://www.agassessment.org [본문으로]
Agroecology.pdf
4.5MB
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저도 뭐라고 딱 꼬집어 말할 수는 없습니다.

그러나... 이런 연구도 있군요.


현재의 농업 관행을 유기농법으로 전환했을 때 얼마나 더 많은 농지가 필요할 것이냐 추정한 연구라고 합니다.

그 전제는 다들 생각하다시피 '유기농업은 생산성이 떨어진다'라는 것이겠죠.


그런데, 연구결과는 놀랍게도 유기농업으로 전환해도 추가적인 농지는 필요없다는 것이었습니다.

물론 연구는 연구일 뿐, 현실에서는 또 다를 수 있지만 아주 흥미롭네요.


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유엔 식량농업기구의 수장이 현대의 농업은 바꿔어야만 한다고 역설하고 나섰습니다.

 

오늘날 관행농업이 생산성만 강조하다가 다양성과 지속가능성을 놓쳐 버리고, 기아문제도 해결하지 못했기 때문이죠.

 

지금 우린 중요한 전환기를 살고 있습니다.




 

http://www.fao.org/news/story/en/item/278192/icode/

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아주 흥미로운 논문을 발견했다. 


돌려짓기와 섞어짓기, 사이짓기 같은 전통농업에서 중시하던 농법이 유기농업과 관행농업 사이의 수확량 차이를 줄이는 데 중요한 역할을 한다는 메타분석 결과가 나왔다.


솔직히 유기농업의 생산성까지는 크게 기대하지 않았는데, 이런 일이 가능하구나... 싶은 생각이 든다. 

이 논문의 요약을 보면, 유기농업과 관행농업 사이의 수확량 차이는 약 20% 정도로, 이전 분석에 비해서도 그 격차가 많이 줄었다고 지적한다. 

유기농업도 점점 좋아지고 있다는 뜻이려나. 자세히 들여다봐야 그 의미를 잘 이해할 수 있겠다. 


 http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1799/20141396

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