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일본의 연구진이 네오니코티노이드 계통의 살충제가 수생 곤충과 플랑크톤의 개체수 감소에 영향을 미치고, 그것이 연쇄반응으로 일본의 대표적 여름 음식의 재료인 장어에게 악영향을 미쳤다는 사실을 규명했다고 한다. 해당 논문은 여기 https://science.sciencemag.org/content/366/6465/620

지금까지 네오니코티노이드 계통의 살충제가 꿀벌의 군집붕괴 현상에 영향을 미치는 것으로 강하게 추정되어 왔는데, 그외에도 수생 생태계에도 악영향을 미칠 수 있다는 사실이 입증된 연구결과이겠다.

레이첼 카슨 선생의 '침묵의 봄'은 현재진행형이라고 할 수 있다.



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Elsevier Enhanced Reader | Organic diet intervention significantly reduces urinary pesticide levels .pdf



미국의 사례인데 한국 같은 경우에는 어떨지 궁금하다. 


농산물을 제공해주면 제가 실험대상이 되어 보겠습니다만... 


유기농업 관련 단체의 자금 지원을 기대해 보겠습니다. 연락 주세요.



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논밭에 작물만 자라는 환경은 수확량을 최대화하는 것 말고는 별반 도움이 되지 않는 일입니다. 그런 삭막한 환경에서는 병해충을 통제하기 위해서 더 많은 화학물질에 의존하게 된다고 하지요.

마침 요즘 농학계에서는 여러 가지 풀과 꽃, 나무들이 농사에 큰 도움이 된다는 사실이 하나둘 밝혀지고 있습니다. 아래의 논문도 그러한 사례의 하나입니다. 이렇게 농경지에 꽃을 도입함으로써 화학물질의 사용량도 줄이고, 그에 따라 야생생물이 더 풍부해지면서 수확량도 오르는 결과가 나오곤 한답니다.

이제 농지에 작물만이 아니라 다양한 꽃과 나무도 심으세요. 다양성은 가만히 있는다고 저절로 찾아오는 게 아닙니다. 이를 통해 경관도 아름답게 꾸미면 금상첨화 아니겠습니까.



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요약:

  • 농민들은 2013년 전체 작물 재배면적의 약 절반에 이르는 1억7000만 에이커에 유전자변형 작물 -주로 옥수수, 목화, 대두- 을 심었다. 
  • 해충 관리 특성은 유전자변형 작물로 설계된 주요 특징인데, 시간이 지남에 따라 해충에 대한 추가적 보호를 제공하는 특성과 몇 가지 특성이 복합된 종자를 농민들이 신속하게 도입했다. 
  • 연구결과에 의하면, Bt 종자는 수확량을 증가시키고 살충제 사용을 감소시켰으며, 제초제 저항성 종자는 농민들이 독한 대안 대신 덜 독한 제초제로 대체할 수 있도록 하고 보존경운을 도입하도록 촉진했다. 

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.

This article is drawn from...

Genetically Engineered Crops in the United States, by Jorge Fernandez-Cornejo, Seth James Wechsler, Michael Livingston, and Lorraine Mitchell, USDA, Economic Research Service, February 2014



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

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벼가 자라고 있는 물을 댄 논은 단순한 농경지가 아닙니다. 그곳은 오리, 물고기, 개구리, 새우, 달팽이를 비롯하여 수많은 수생생물들이 살아가는 하나의 생태계입니다. 수천 년 동안 벼농사를 짓는 농민들은 수생 생물다양성이 제공하는 여러 혜택을 이용해 왔습니다. 전통적인 벼논양어 체계는 미량영양소와 단백질, 그리고 특히 임산부나 어린아이에게 중요한 필수지방산 등을 공급하는 역할을 수행했습니다.


그런데 1960-1970년대 녹색혁명의 바람이 불면서 이러한 전통적인 벼논양어 체계는 사라지기 시작했습니다. 정책적으로 다수확에 초점을 맞추면서 품종의 개량, 화학농자재의 사용, 경지정리, 농수로 현대화 등으로 논은 벼만 자라도록 허용되는 공간으로 전락했지요. 그러나 최근 시대의 변화와 함께 전통적인 벼논양어 체계가 다시 주목을 받고 있습니다.

이러한 벼논양어 체계에는 두 가지 양식이 있습니다. 하나는 벼와 물고기가 동시에 함께 살아가는 방식이고, 다른 하나는 벼의 재배와 물고기의 사육을 서로 다른 시기에 하는 방식입니다. 전자가 더 일반적이고, 후자는 드문 사례이지요. 품종이 개량된 줄기가 짧은 현대의 벼나 줄기가 긴 토종 벼나 모두 여러 민물고기 어종을 비롯한 몇몇 갑각류와 함께 재배할 수 있습니다.




중국에서는 논 둘레에 너비 1m, 깊이 80cm의 도랑을 파서 이곳에 물고기를 기릅니다. 이곳이 논 전체면적의 약 20%를 차지한다고 합니다. 대나무를 이용해 만든 그물망 등으로 물꼬를 통해 물고기가 도망가는 걸 막는다고 하지요. 이러한 전통적인 벼논양어 체계에서 물고기는 풀과 작물의 부산물을 먹고 자랍니다. 이를 더 집약적으로 사육하려면 사료를 사다가 주면 됩니다. 관리를 잘하면 3000평의 논에서 1년에 225-750kg의 물고기나 갑각류를 잡을 수 있고, 벼의 수확량은 7.5-9톤을 유지할 수 있다고 합니다. 괜찮은 장사지요? 그야말로 도랑 치고 가재 잡는 식입니다.

벼논양어는 이렇게 서로 다른 동식물의 특성을 활용해 벼농사가 더 생산적이고 영양분을 풍부하게 만드는 겁니다. 동식물의 상호작용을 통해 지속가능성을 높이는 것도 매우 중요한 부분입니다. 중국에서 행한 연구에 의하면, 이 체계에서는 벼의 줄기에 해를 끼치는 벌레가 그렇지 않은 논에서보다 50%나 감소했다고 합니다. 또 잉어 1마리가 날마다 왕우렁이의 알을 1천 개나 먹어치운다고 하네요. 아, 왕우렁이는 요즘 친환경농업에서 제초용으로 많이 풀어놓으니 그 부분은 좀 더 실험과 연구가 필요하겠네요. 그리고 초어는 벼의 잎집과 줄기에 마름병을 일으키는 균류를 잡아먹는다고도 합니다. 이를 통하여 벼만 재배하는 논에서보다 약 68% 정도의 농약을 덜 사용해도 된다는 연구결과가 있습니다. 상식적으로 생각해 보아도, 물고기들이 해충을 잡아먹는 데다가 함부로 농약을 치면 물고기에게도 피해가 갈 테니 더욱 조심하게 되겠지요.

그와 함께 풀을 억제하는 것도 벼논양어의 큰 장점입니다. 오리농법을 통해 익히 알려진 바와 같이, 오리의 역할을 물고기가 대신하는 겁니다. 그래서 손으로 김을 매거나 제초제를 뿌리는 대신 벼와 함께 물고기를 키우는 것만으로도 풀을 억제하는 놀라운 효과를 얻을 수 있습니다. 특히 물고기는 오리처럼 덩치가 커지더라도 벼를 망가뜨리는 일이 없으니 더욱 좋은 점이 있지요. 이런 방법을 통해 벼논양어는 벼만 재배할 때보다 생산성이 더 좋아진다고 합니다. 물론 절대적인 재배면적은 좀 줄어들기에 전체 생산량에서는 조금 떨어질지도 모릅니다. 하지만 요즘 같은 쌀 생산 과잉의 시대에 벼의 절대적 생산량이 조금 떨어지는 건 문제가 되지 않을 겁니다. 오히려 더 반기고 적극 권장할 만한 농법일 수 있지요. 그리고 물고기는 뭐 하늘로 날아간답니까? 물고기를 잡아먹거나 내다파는 것도 줄어든 생산량을 보완할 수 있는 요소입니다. 최근 내수어업연구소인가에서 이와 같은 실험을 열심히 하고 있다는 소식을 들었는데, 이 농법이 잘 퍼지지 않고 있어 제가 더 안타깝네요. 청양과 남원에서 동남아의 잉어 대신 미꾸라지를 이용하는 실험을 하고, 부산에서는 가물치를 활용하는 실험을 한다는 이야기까지는 들었는데 말입니다.

그건 그렇고, 벼논양어의 장점은 이뿐만이 아닙니다. 벼논양어에서는 동식물의 상호작용으로 토양비옥도가 향상되는 효과도 볼 수 있습니다. 물고기가 싼 똥이 어디로 가겠습니까? 논흙으로 돌아가 벼가 그걸 양분으로 활용하겠지요. 그래서 벼논양어를 시행하는 중국과 인도네시아, 필리핀 등지의 논에서는 비료를 덜 쓴다는 보고도 있습니다.

장점은 그뿐만이 아닙니다. 벼논양어를 시행하는 곳에서는 지역사회의 보건도 좋아진다고 합니다. 왜냐하면 논에서 사는 물고기들이 말라리아 등을 일으키는 모기나 그 유충 등을 잡아먹기 때문이랍니다. 중국에서 발표한 연구에 의하면 모기의 밀도가 1/3로 떨어진다고 합니다. 요즘 말라리아를 없애기 위해서 유전자변형을 통해 생식력을 제거한 모기를 풀어서 해결하려는 움직임도 있던데, 이 농법에 비교하면 얼마나 쓸데없는 짓입니까? 물론 논에서 벼만 자란다면 그 방법이 훨씬 나을 수도 있겠네요. 쩝.

그러나 장점만 있는 건 아닙니다. 단점도 분명 존재합니다. 바로 물 문제입니다. 벼논양어를 하는 논은 벼만 재배하는 곳보다 물을 26%나 더 사용한다는 연구결과가 있습니다. 그러니까 물이 부족한 곳에서는 함부로 시도하면 안 되겠지요. 어디까지나 물이 참으로 풍부한 곳, 호우와 폭우가 쏟아지는 곳, 그런 곳에서는 충분히 활용할 만한 농법일 겁니다.

이상 벼논양어에 대한 간략한 소개를 마칩니다. 어떤가요? 한번 시도해 볼만한 가치가 있는 농법 같지 않습니까? 특히 요즘 한국의 쌀시장과 관련하여 더더욱 그렇지 않나요? 농사의 다각화, 환경보전, 생산비 절감과 생산성 향상 등등 다양한 장점이 존재하는 벼논양어. 저는 언젠가 꼭 이 농법이 실행되는 모습을 두 눈으로 보고 싶습니다.



참고자료 

a-i5311e.pdf


a-i5311e.pdf
0.66MB
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2016년 1월, 아메리카 대륙에 살던 조밤나방이 아프리카 대륙으로 건너간 것이 최초로 발견되었다. https://theconversation.com/why-its-hard-to-control-the-fall-armyworm-in-southern-africa-72890


이놈의 애벌레는 멸강충(나라를 망하게 하는 벌레)이라 불릴 정도로 작물에 해를 끼치는데, 특히 옥수수 같은 작물에 치명적이다. 

그래서 식량안보가 위태로운 아프리카 대륙에서는 앞으로 큰 피해가 예상된다고 한다.


이에 대한 대응책으로 어떤 안을 내놓을까? 
일단은 가장 손쉬운 방법인 화학 농약의 사용을 권장할 테고, 다음으로는 유전자변형 작물을 권하지 않을까 싶다. 원래 유전자변형 작물 가운데 BT 작물이 그런 목적으로 개발되어 미국에서 널리 재배되고 있으니 말이다.  http://bit.ly/2kuLdR9



과연 아프리카의 농업은 어떤 선택을 할까?
이걸 호재라 여기며 호시탐탐 기회를 노리던 다국적 농기업들이 침을 흘리며 잡아먹지 않으려나...


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한국의 경우 5대 식량작물인 벼, 보리, 콩, 옥수수, 감자는 정부에서 육종을 주도하여 생산과 보급까지 책임진다. 세계의 2대 유전자변형 작물인 콩과 옥수수가 한국 시장에서 재배되지 못한 까닭 -곡물사료와 식용원료로 대량으로 수입되기는 하지만- 이 여기에도 있을 것이다.

그런데 정부의 연구기관인 농촌진흥청에서 유전자변형 벼를 개발한다는 사실이 널리 알려지면서 시끌벅적하다. 정부 측에선 일단 원천기술 확보와 밥쌀 이외의 산업용 원료로 상용화하겠다는 방침이나, 시민단체 등에선 그와 같은 입장이 언제 급변할지 모른다며 반대 중이다.

유전자변형 작물의 최대 재배지인 미국의 사례와 한국의 상황은 좀 다르나, 개발도상국인 남미의 브라질이나 아르헨티나를 생각하면 시민단체의 우려가 현실화될 가능성은 얼마든지 존재한다고 생각한다. 그렇지만 유전자변형 작물의 재배를 왜 반대하는지에 대한 좀 더 구체적이고 명확한 관점이 필요한 때인 것 같다. 단순히 공포에 의지한 반대는 무지의 장막이 걷히며 언제든 부수어질 수 있기 때문이다. 그게 참 어려워 머리가 복잡하고 아프다.

한 예로 이런 연구도 반대의 이유가 될 수 있을 것 같다.


유전자변형 작물의 재배에 찬성하는 입장의 의견 가운데 하나로, 유전자변형 작물의 재배가 농약의 사용을 줄임으로써 그렇지 않은 작물의 재배보다 더 '친환경'적이라는 주장이 있다. 그런데 최근의 연구에 의하면 꼭 그렇지만은 않다는 것이 밝혀지고 있다.

유전자변형 옥수수의 경우 그렇지 않은 작물보다 살충제의 사용량이 11.2%, 제초제의 사용량이 13년 동안 1.3% 감소했다. 하지만 대두의 경우 그렇지 않은 작물보다 28%의 제초제를 더 많이 사용했다고 한다. 이는 유전자변형 작물의 맞춤형 제초제인 글리포세이트에 내성이 생긴 이른바 슈퍼잡초가 증가하였기 때문이란다.

이렇게 제초제 저항성 잡초가 증가함으로써 오히려 환경에 더 해를 끼치게 되는 것은 물론, 농민의 수익에도 악영향을 미치게 될 것임을 예상할 수 있다. 또한 옥수수의 경우에도 점차 내성을 지닌 슈퍼잡초가 늘어날 가능성을 배제할 수 없다. 즉, 농업의 지속가능성을 해치는 요소가 될 수 있다는 것이다.

유전자변형 작물의 재배를 반대하는 가장 중요한 이유로 이러한 '지속가능성'을 꼽을 수 있을 것 같다. 그런데 문제는 현재의 농업 관행이다. 유전자변형 작물이 아니더라도 현행 농업은 제초제에 지나치게 의존하며 슈퍼잡초를 양산하고 있다. 몇 년 전 충북 농업기술원의 발표에 의하면, 충북의 논에서 발견되는 잡초 가운데 제초제에 내성이 생긴 것들이 약 26% 정도 된다는 발표를 한 바 있다.


그러니 현행 농업 관행을 그대로 두면서 단순히 유전자변형 작물의 환경 유해성만 논하는 것은 어불성설인 셈이다. 전희식 선생님이 [소농은 혁명이다]에서 현재의 농업관행을 전환하여 생태적 농사를 짓는 소농을 적극 지원해야 한다는 주장은 이러한 이유들로 그 근거를 얻을 수 있다고 생각한다. 농업의 다원적 혜택을 주장하기 위해서는 실제 그러한 혜택을 얻을 수 있는 방향으로 농법도 전환되어야 타당성을 얻을 것이다. 그리고 그러한 농업이 뿌리를 내리고 실천되는 곳이라면 유전자변형 작물을 이용한 농사의 도입도 막아낼 근거가 마련되지 않을까? 유럽의 사례는 자세히 알지 못하지만, 들리는 풍문에 의하면 이와 유사한 상황인 것 같은데 잘은 모르겠다. 공부가 필요하다.


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발단은 이 글이었다. 

세계의 살충제 사용량이 예상보다 수질을 심하게 오염시키고 있다는 관련 논문이다.


http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150414083714.htm



이를 보다가 문득 이런 생각이 들었다. 


'분명 한국에서도 농민들이 무식하게 농약을 팍팍 치니까 그렇다고 할 사람이 있겠지...'


그래서 잘은 모르지만, 이런 변명을 하고 싶었던 것이다.



농민들이 농약을 팍팍 쓴다고 당신들 문제라고 지적질하고 싶으시다면 좀 참아주시기 바랍니다. 그분들도 그분들 나름대로 할 말이 많습니다. 

먼저 지난 30여 년 한국의 농민인구가 얼마나 감소했는지 보십시오.


출처 http://www.hani.co.kr/arti/society/society_general/606043.html




이 분석에 의하면, 1980년 한국의 농민인구는 전체 1082만6508명으로 전체 3740만6815명의 인구 가운데 28.9%를 차지했습니다. 반올림해서 한국 전체 인구의 30%가 농민이라고 하지요. 이 시절만 해도 도시민의 대부분이 농민의 아들딸이었죠. 

그러던 것이 30년이 지난 2010년, 농민 인구는 전체 4799만761명 가운데 306만2956명으로 대폭 감소합니다. 전체 인구의 6.4%이지요. 그 인구도 또 4년이 지난 작년에는 250만 명대로 감소했다고 합니다. 4년 만에 56만 명 가까이 줄어든 것입니다.


이 분석의 농가당 경지면적 정보도를 보면서 많은 걸 유추할 수 있습니다. 

먼저 아마 고령화 등으로 경지면적이 0.5헥타르, 곧 1500평 미만인 농가가 급증했다는 것을 알 수 있습니다. 그런가 하면 3000평 이상의 농가는 확 줄었죠. 또한 대규모 경지면적을 지닌 농가들은 수도권에서 더욱더 멀어지게 되었습니다. 수도권에 가장 많은 인구가 몰려 사는데 그들의 먹을거리는 점점 더 머나먼 곳에서 오고 있는 것입니다. 요즘 뜨고 있는 로컬푸드가 말처럼 쉽지 않은 까닭이 여기에 있을 것입니다. 물리적 거리로만 보면 말입니다.





아무튼 처음으로 돌아가 하고픈 말은 이겁니다. 

현재 한국의 농업은 농민들이 농약에 의존할 수밖에 없는 구조적 문제가 있다는 말입니다. 한국의 기후특성상 여름철의 고온다습한 기후는 풀들이 번성하기에 아주 좋은 조건입니다. 한여름의 논밭에 나가보신 적이 있나요? 무척 덥지요. 가만히 있어도 땀이 주르르륵 흐르지요. 그 환경에서 풀들이 얼마나 무섭게 자라는지 모릅니다. 농담으로, 아침에 나가 풀을 뽑으면 저녁이면 처음 풀을 뽑기 시작한 자리에서 또 새 풀이 난다고 하죠.


과거 농민이 많아서 일손이 충분하던 시절에는 사람의 손으로 해결이 가능했을 겁니다. 품앗이니 두레니 하는 조직도 살아 있었을 테구요. 상대적으로 값비싼 농약에 의존하기보단 서로가 서로의 일을 돕는 형식으로 풀 문제를 해결했겠지요. 

그러던 것이 점점 젊은사람들이 도시로 떠나고, 농촌에 남은 건 떠나지 못해 남은 사람이거나 지역에서 힘 좀 쓴다는 사람 이외에는 찾아보기 힘들어진 것입니다. 그런 상황에서 비닐과 농약 등과 같은 화학 농자재가 정부의 보조금을 받으면서 대량으로 풀리죠. 당장 도시민들만 해도 어떻습니까? 자가용 타다가 대중교통만 타고 다니기가 쉽나요? 그런 사람은 별로 없을 겁니다. 뙤약볕에서 무더위와 싸워가며 풀을 뽑다 한두 시간 쉭 약을 치면 풀이 죽으니 얼마나 신세계가 펼쳐졌겠습니까. 말해 무얼 해요.


또 농촌의 노동력이 절대적으로 부족한 상황에서, 사람이 귀해지다보니 품앗이니 두레니 하는 상부상조의 노동조직도 사라지고 임금을 주고받는 고용관계가 자연스레 형성되었지요. 그런 상황에서 농사지어 팔아봤자 몇 푼이나 남는다고 비싼 사람을 사다 부리겠습니까. 그러다 보니 습관처럼 농약방에서 저렴한 그리고 효과 좋은(고독성) 농약을 사다가 뿌리고 마는 겁니다. 


이렇게 농민들의 농약에 의존한 생산방식은 한국의 사회적, 경제적, 문화적 변화와 밀접한 연관이 있습니다. 어찌 보면 농민들도 이 변화의 희생자입니다. 도시민들은 같은 기간 저임금을 유지하기 위해 농산물 가격을 저렴하게 유지하는 정책으로 헤택을 많이 보았지요. 그렇지만 농촌의 농민들은 당시 어떤 혜택이 있었습니까? 정부의 보조금으로 값싸게 농약과 비료와 농기계를 사는 혜택일까요? 솔직히 그 정책으로는 관련 업자들과 농촌의 제왕인 농협이나 배를 불리고 좋았지요. 실질적으로 농민에게 혜택이 돌아갔다고는 보기 어렵지 않을까 생각합니다. 농민들은 그렇게 획기적인 변화의 바람 앞에 아무 보호도 받지 못하고 살아왔습니다.


농민들에게 지난 세월은, 예전부터 유지되던 마을 공동체는 깨져버리고 철저히 개인으로 살아남아 홀로 생존을 위해 처절하게 싸워온 시간이라고 할 수 있을 겁니다. 이제 농민들은 뜻하지 않게 새로운 경쟁상대들을 만나게 되었지요. 정부의 자유무역 정책으로 인해 전 세계의 농민들과 원치 않는 경쟁을 벌이게 되었습니다. 이 새로운 싸움에서 살아남기 위해서는 농민들도 변하지 않으면 안 될 것입니다. 변화에 성공한다면 또 한 번 살아남을 것이고, 그렇지 못하면 다시 농촌에서 쫓겨나 도시의 유민으로 편입되거나 그럴 힘조차 없다면 그 자리에서 생을 마감하게 되겠지요. 현재 전체 인구의 5%가 농민인데 이 과정을 거치며 1%대로 줄어들 것 같습니다.


한국의 식량체계는 그들에게 별 도움이 되지 못했습니다. 아니 오히려 그들을 궁지로 내몰고 개인으로서 살아남기를 강요했습니다. 그러한 체계는 과연 누구를 위한 체계인지 모르겠습니다. 2015년 4월 16일, 한국 사회는 여전히 개인들에게만 희생을 전가하는 것 같습니다. 국가의 체계는 도대체 누구를 위한 것일까요.

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새로운 두 연구논문에서 농약이 무척추동물의 광범위한 생물다양성 상실에 연결된다고 한다. 


농약 사용이 유럽과 호주에서 하루살이와 잠자리 같은 하천에 사는 무척추동물의 지역적 생물다양성을 급격히 감소시켰다는 연구 전미과학아카데미의 논문으로 출간되었다. 


선행연구는 개별 하천에서 비슷한 감소가 나타난다는 것을 밝혔는데, 독일 라이프치히의 헬름홀츠 환경연구센터의 수생생태학자 Mikhail Beketov 씨와 그 동료들의 연구는 광범위한 지역에서 농약의 영향을 분석했다. 


연구진은 독일 중앙 평원의 23개 하천과 프랑스 서부 평원의 16개 하천, 호주 서부 빅토리아의 24개 하천을 조사했다. 그들은 세 가지 수준의 농약 오염에 따라 하천을 분류했다. 오염되지 않음, 약간 오염됨, 많이 오염됨. 


연구진은 유럽의 오염되지 않은 하천보다 많이 오염된 하천에 종이 42% 적다는 사실을 발견했다. 호주의 많이 오염된 하천은 오염되지 않은 하천과 대조하여 27%까지 무척추동물 군의 숫자가 감소했음이 나타났다. Beketov 씨는 "무척추동물이 먹이사슬의 중요한 부분이기 때문에 이에 관하여 주의해야 한다고 생각한다"고 말한다.


뉴욕 주 밀브룩에 있는 캐리 생태계연구소의 수생생태학자 Emma Rosi-Marshall 씨는 자신이 설득력 있는 결과를 발견했다고 이야기한다. "우리는 특히 민물생태계에서 세계적 규모의 종의 상실이란 위기점에 있다. 생물다양성을 위협한다고 알려진 다른 요인과 함께 농약에 대해 고려하는 것이 종의 감소를 멈추는 데 중요할 수 있다"고 그녀는 말한다. 


그러나 캐나다 온타리오에 있는 겔프 대학의 독물학자 Keith Solomon 씨는 연구의 표본 크기에 대한 우려가 있다고 한다. "그 연구는 이외의 모든 하천에서 무엇이 일어났는지에 대한 논거가 부족하다"고 한다. "이 하천들이 최악의 사례를 대표할 경우, 그 효과는 이러한 시나리오 유형에 국한될 뿐 전체 환경에 적용되지 않을 수 있다."



살충제의 위협


두 번째로 영국 서섹스 대학의 생물학자 Dave Goulson 씨의 논문은 네오니코티노이드 살충제로 인한 환경 위험에 대해 검토한다. 유럽위원회에서 꿀벌의 죽음과 연관되어 있다고 우려하는 세 가지 네오니코티노이드의 사용을 2년 동안 금지한다고 발표한 4월 이후인 6월 14일 응용생태학 저널 에 출간되었다. 


Goulson 씨의 작업에는 농약회사의 자료가 포함되어 있고, 네오니코티노이드가 토양에 축적되어 지렁이 종류인 줄지렁이(Eisenia foetida) 같은 토양의 무척추동물을 줄일 수 있다고 제시한다. 


"이러한 연구의 대부분은 농약의 반감기가 1~4년 사이라고 제시한다"고 그는 말한다. "이런 농약을 작물에다 1년에 한 번 쓴다면, 그게 축적될 것이다."


또한 Goulson 씨의 검토는 자고새처럼 곡물을 먹는 새들이 네오니코티노이드로 처리된 겨우 다섯 알의 씨앗을 먹은 뒤에 죽을 수도 있다고 제시하는 초기 연구들을 인용한다. 살충제는 옥수수와 콩 같은 작물을 도포하는 데 가장 자주 쓰인다. "너무 꿀벌에만 관심이 집중되어 더 광범위한 영향에 대해서는 잊은 것 같다"고 Goulson 씨는 말한다. 


두 논문은 농약을 사용한 뒤 생태계 평가를 실시하는 일의 중요성을 증명한다고 캐나다 온타리오에 있는 윈저 대학의 생태독물학자 Ken Drouillard 씨는 말한다. "우린 작업이 위험평가를 사전 신청한 뒤에 이루어지는 걸 생각하지도 않는다"고 그는 말한다. "안타깝게도 세계의 경제위기 동안 예산이 삭감되며 생태계의 건강성 모니터링을 하는 비용을 줄일 것이다."



http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=pesticides-spark-broad-biodiversity-loss

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1. 토양 중 농약잔류

   1980년대 초까지는 환경 중 생물농축성이 큰 유기염소계 농약이 극미량이나마 검출되었으나 1990년 이후에는 검출되지 않았으며, 환경 중 잔류 우려가 없는 유기인계 농약이 낮은 검출빈도로 극미량 검출되었다.

1. 논토양 중 농약 잔류량의 변화 (농약연 : 1982, 농과원 : 1995)

1982

1999

검출빈도(%)

잔류량(ppm)

검출빈도(%)

잔류량(ppm)

BHC
DDT
Heptachlor
Iprobenfos
Diazinon
Phenthoate

100
  58
  89
  56
  70
   2

0.003
0.003
0.001
0.019
0.013
0.003

    0
    0
    0
  20
  12
    0

불검출
불검출
불검출
0.129
0.002
불검출



2. 시설재배지 토양 중 농약잔류 실태 (농과원 : 1996)

검출빈도(%)

검출범위(ppm)

불검출 성분

살균제

Fenarimol
Vinclozolin
Hexaconazole
5

7.9
5.0
0.7~4.3

0.007~0.770
0.001~0.214
0.003~0.512

Cyproconazole 6

살충제

Ethoprophos
Endosulfan
Bifenthrin
11

10.0   
9.3
0.7~0.6

0.003~0.295
0.002~0.147
0.009~0.141

DDT 13

제초제

Butachlor
Alachlor
3

10.0   
0.7

0.005~0.198
0.013~0.053

Bromacil 7

   ) Captafol, Chlorpyrifos, Diazinon, Dichlofluanid, Dieldrin, Endosulfan, Ethoprophos, Fenobucarb,
        Iprobenfos, Isoprocarb, Fonofos, Parathion, Phenthoate, Pirimicarb, Pirimiphos-ethyl, Pirimiphos-methyl
        
Terbufos는 낮은 검출빈도로 극미량이 검출되었음

 


3. 농약의 토양 중 최장 반감기                                                                                      (단위 : 성분수)

토양중 최장 반감기()

15

16~30

31~60

61~120

121~180

181




생장조정제

  37
  45
  33
   8

  31
  43
  30
   6

21
26
25
  1

15
14
  4
  1

1
2
1
1

-
-
-
-

105
130
  93
  17

123
(35.6%)

110
(31.9)

73
(21.2)

34
(9.9)

5
(1.4)

-
(0.0)

345
(100)


  . 토양 중 잔류농약의 안전성 여부는 농약의 토양 중 반감기로 평가하고 있으며 경작지 토양 중 반감기가 6개월
       
이상인 농약으로 후작물에 영향이 있는 농약을 토양잔류성 농약으로 구분하고 있다.
  
. 현재 국내에서 사용중인 농약의 대부분(98% 이상)이 토양 중 반감기가 120일 미만으로 잔류기간이 짧아
       
토양 중 농약의 잔류 우려가 없다. 또한 토양잔류성 농약은 앞으로도 계속하여 등록이 보류된다.
  
. 미국, 일본 등 선진국에서는 농약의 토양 중 반감기가 1년 이상인 농약을 토양잔류성 농약으로 분류하고 있다.



2. 농약사용과 토양의 특성 변화


 



. 농약사용과 토양의 pH 변화

 


   농약은 일반 유기물과 같이 탄소와 수소가 주축이 되고 그 외에 질소, 인산, 유황 등의 원소가 결합되어 있는 유기화합물로서 토양중의 미생물에 의해서 최종적으로 물과 탄산가스로 분해되어 소실되므로 토양을 산성화시킬 우려할 만한 요인을 가지고 있지 않다.

 


4. 농약 종류별 토양 pH에 미치는 영향 (농기연 : 1979)

(표준량 살포)


(
아이비입제)


(
카보입제)


(
부타입제)

토양 pH

6.22

6.44

6.36

6.40

 




. 농약사용과 토양미생물의 활성


 

  (1) 농약도 탄수화물과 같은 유기화합물이므로 농약의 종류에 따라서 정도의 차이는 있으나 토양미생물이
        
농약을 분해하여 자체의 영양원으로 이용하기도 한다.
  (2)
농약사용으로 질소 고정량이 증가하는 것은 토양중 유용미생물인 질소고정균이 농약을 분해하여
       
영양분으로 이용하므로 활력이 증대되기 때문이다.

 


5. 농약이 토양미생물에 미치는 영향 (농기연 : 1980)

 

처리농약

토양 미생물수(토양g)

질소 고정량
(mg/100g
토양/38)

세균



살균제 (아이비입제)
살충제 ( )
제초제 ( )

x 106
5.4
5.9
4.1
6.9

x 103
7
11
12
6

x 106
3.0
1.7
4.0
10.3


0.045
3.171
7.205
2.898




3. 토양중 농약의 잔류대책


  . 토양 중 잔류농약의 안전성을 평가하기 위한 잔류허용기준을 설정한다.
  
. 토양 중 농약의 분해, 대사산물의 생물활성 및 생태계에 미치는 영향을 연구하고 잔류농약 경감대책을 수립한다.
  
. PIC(Prior Informed Consent)제도 적극 수용, 잔류성 농약의 국내 사용을 근본적으로 방지한다.


6. 잔류성 농약의 생산, 사용 금지 상황

생산 사용금지농약

살균제
살충제

유기수은계 농약
유기염소계 농약

      세레산석회(1969), 메르크롱(1978)
     
알드린·디엘드린(1971), 엔드린(1979), 디디티 (1979)  
     
비에치씨(1979), 헵타크롤(1979)

   잔류기간이 긴 유기수은계 및 유기염소계 농약 15종은 이미 생산, 사용을 금지시켰으며, 앞으로도 잔류성 농약은 계속하여 사용이 규제된다.


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