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아이오와 주의 수질 문제에 덮개작물이 도움이 될 수 있다. 그러나 그건 5만 명의 옥수수와대두 농민들이 자신의 농지를 다양화하도록 설득한다는 걸 의미한다. 

아이오와 주의 수질 문제를 이해하기 위해선 디모인Des Moines을 향해 남동쪽으로 흐르며 도시와 농촌을 연결하는 라쿤강Raccoon을 따라가기만 하면 된다. 100년 이상 아이오와 주의 주도는 라쿤강을 음용수로 활용했다. 그러나 주도에 이르기 전, 라쿤강의 세 지류는 미국에서 가장 생산적인 농경지를 먼저 지나야 한다. 

아이오와 주는 농경지가 85%를 차지하며, 농업 생산의 측면에서 그 체급을 훨씬 뛰어넘었다. 크기로는 26번째 주밖에 안 되는 아이오와 주는 2번째로 큰 대두 생산지이면서 옥수수 생산은 최고를 자랑한다. 현재의 관행을 감안할 때, 인근 농경지에 적용되는 화학투입재는 디모인을 향하는 라쿤강으로 들어갈 것이다.  

아이오와 주 디모인의 동쪽에서 라쿤강과 디모인강이 합류한다. 

2013년, 디모인 수도(Water Works)의 CEO 빌 스토우Bill Stowe 씨는 인근의 부에나 비스타Buena Vista, 칼훈Calhoun, 색Sac 카운티를 고소하여 자신의 인생을 어렵게 만들었다.  for making his life difficult. As executive of 디모인 수도사업의 중역으로서, 인근 농지에서 강으로 흘러가는 질산비료의 양을 고려할 때 도시의 식수가 마시기에 안전하다는 걸 보장하는 게 스토우 씨의 직업이다. 질산염은 수돗물을 안전하지 않게 만들어, 임신한 여성의 유산 가능성을 높이고 유아에게서는 "청색증"을 유발할 수 있다. 질산염 수치가 높으면 아이의 혈액이 적절하게 산화되지 못하여 질식과 죽음을 초래할 수도 있다. 깨끗한 물 법안(Clean Water Act)에서는 음용수의 질산염 수치가 10mg/L를 초과할 수 없다고 규정하고 있다. 초여름에 주 전역에서 농민들이 농작물에 비료를 준 뒤, 라쿤강의 질산염 수치가 주기적으로 12-15mg/L에 이른다.

2015년, 스토우 씨는 디모인 레지스터 지에 도시 외곽의 처리시설에서 질산염을 제거하는 데 150만 달러가 들었다고 이야기했다. 그는 이 문제를 완전히 해결하는 데 8000만 달러가 들 것으로 추산하며, 인근 카운티에서도 일정 정도 재정을 부담해야 한다고 생각한다. 그러나 올해 초, 법원은 이 분쟁은 농장의 유출수를 조절할 수 있도록 주의 입법부에서 해결해야 한다고 하며 그의 소송을 기각했다. 그런 일은 일어나지 않을 수도 있다. 아이오와 주민들의 강력한 수질 개선 요구에도 불구하고 아이오와 입법부는 몇 년 동안 이 문제를 질질 끌고 있다. 

그럼에도 불구하고 규제의 유령과 대중의 압박, 수질 악화가 일부 농민들에게 변화의 시간이란 데 동의하게 만들었다. 실제로 이미 좋은 해결책이 마련되어 있다. 농민들이 재배하는 양이나 비료의 사용량에 제한을 두지 않고 있다. 문제는 해결책이 옥수수가 왕이고 대두가 왕비인 땅에서 그걸 덜 심고 그들의 농지에 더 다양한 작물을 재배하도록 해야 한다는 것이다. 

옥수수밭에 덮개작물을 파종하는 모습

희망의 신호

아이오와 주립대학 농경제학과의 매트 리브만Matt Liebman 교수는 다양화된 농지의 경제적, 생태적 이점을 연구한다. 십여 년에 걸쳐 그의 연구는 기존 옥수수-대두 돌려짓기와 거기에 귀리 같은 작은 곡식류와 붉은토끼풀이나 자주개자리 같은 건초작물을 끼워 넣는 돌려짓기 방식을 비교하는 데 초점이 맞추어져 있었다. 

리브만 교수의 돌려짓기 실험은 몇 년 전 그 결과가 발표되고 언론의 주목을 받았다. 두 방식의 수확량과 수익성이 같거나 기존 옥수수-대두 돌려짓기에 비해 더 긴 주기의 돌려짓기가 수확량이나 수익성에서는 물론 환경영향이 더 낮아 낫다는 결론이었다. 잡초 통제는 두 방식에서 유사했는데, 인접한 수자원을 오염시킬 수 있는 잠재성인 "담수 독성(freshwater toxicity)은 더 다양화된 돌려짓기가 2배 정도 낮았다.

사례가 한정적이라고 생각할 수도 있다. 중서부 전역의 농민들은 옥수수와 대두의 사이에 작은 곡식류와 콩과를 심기 위해 문 밖으로 뛰어나가야 한다. 

그러나 내가 전화로 리브만 교수의 사무실에 연락했을 때 그의 목소리가 낙심한 듯이 들렸다. 그 이유를 이해하기란 쉽다. 여러 면에서 아이오와 주의 자연자원을 보존하기 위해 혹독한 시간을 보낸 것 같았다. 디모인 수도 소송건이 기각된 사건만이 아니다.현재 주 예산이 농상품 가격의 하락과 맞물려 부족해져, 환경영향평가 같은 일에 자금을 조달하기 어려워졌다. 4월에 아이오와 상하원은 1987년 아이오와 주에 설립되어 국제적으로도 유명한 연구교육기관인 레오폴드 지속가능한 농업 센터Leopold Center for Sustainable Agriculture에 대한 자금 지원도 없애기로 결정했다. 요컨대, 리브만 교수는 “우린 잠시 아이오와 주의 수질 문제를 다루게 될 것입니다.”라고 간추려 말했다.

그와 함께, 희망의 신호가 없지는 않다. 리브만 교수의 연구 중 핵심은 다음과 같다. 리브만 교수의 실험에 활용되었던 작은 곡류나 콩과를 덮개작물로 이용해 겨울철 토양을 덮어 보호하는 것이다. 덮개작물을 활용하는 건 돌려짓기를 더 길게 하는 건 아니지만 토양침식을 막고 양분을 수로에서 제거하는 데 도움이 되는 방식으로, 올바른 방향으로 나아가는 큰 걸음이나 마찬가지이다. 아이오와에서 덮개작물을 활용하는 농민의 수는 작지만 —최근 발표된 연구에 의하면, 옥수수와 콩 재배면적의 2.6%— 지난 몇 년 사이 크게 증가했다.

호밀 같은 덮개작물을 심어 양분 유실을 줄이고 토양의 건강을 향상시킨다.

그건 덮개작물이 비교적 간단하고 저렴한 방식으로 농업에 혜택을 가져오기 때문이다. 미주리 대학의 농학자이자 미국 농무부 지속가능한 농업 연구교육 프로그램의 롭 마이어스Rob Myers 씨에 의하면, 덮개작물은 “맥가이버칼처럼 다목적으로 작용한다.” 덮개작물이 휴한기에 양분을 흡수하고 보유하며, 비바람으로 인한 침식으로 토양이 손실되는 걸 막고, 농지에 아무것도 없을 때 토양생물의 먹이를 제공한다. 콩과식물의 경우, 뒷그루 작물에 질소를 공급할 수도 있다. 토양 유기물을 더해 가뭄에 더 강한 토양을 만든다. 그리고 제초제 내성 풀에 대한 우려가 커지고 있는 마당에, 다양한 풀 관리 전략의 일부가 될 수도 있다.

현재 아이오와 주의 농무장관인 빌 노디Bill Northey 씨를 비롯해 몇몇 영향력 있는 인물들이 빠듯한 예산 안에서 옥수수 지대 전역에 표준 영농법에 덮개작물을 넣는 방안을 모색하고 있다. 새로 임명된 농무부 장관 소니 퍼듀Sonny Perdue 씨가 지난주 아이오와를 방문했을 때, 덮개작물을 장려하는 슬로건인 “Don’t Farm Naked”라고 적힌 옷을 카메라 앞에서 들고 홍보했다. 이는 그 방식이 연방정부의 차원에서 견인되고 있다는 신호이다. 

“우린 아이오와에서 1800억-2040억 평에 달하는 덮개작물의 잠재성에 대해 이야기하고 있습니다”라고 아이오와 서남부에서 노디 장관과 함께 작업하고 있는 농민 레이 개서Ray Gaesser 씨는 말한다. 개서Gaesser 씨는 농장 지도자라고 불리는 사람으로, 아이오와 대두연합과 미국 대두연합의 전 대표를 역임하고 Wallaces Farmer 라는 잡지의 “아이오와 상농부(Master Farmer)” 상을 수상한 사람이다. 개서 씨와 그 가족은 720만 평의 옥수수와 대두를 재배하며, 지난 가을 그 절반에 덮개작물을 심었다. 그는 이웃 중에서 약 10% 정도의 농민이 그와 같이 대규모는 아니지만 덮개작물을 활용한다고 추산한다. “그러나 관심이 확실히 커지고 있어요”라고 한다. “관련 기사도 많고, 파종과 종료에 많은 시간이 들어요. 기세가 오르고 있어요.”

소니 퍼듀 농무부 장관이 아이오와 주 네바다에서 “Don’t Farm Naked”라고 적힌 옷을 들고 서 있다. 

마이어스 씨는 옥수수 지대 전역과 그 너머의 농상품 재배농민들이 점점 더 덮개작물에 관심을 갖는다는 걸 확인했다. 미국 농무부의 농업총조사에는 2012년 처음으로 덮개작물 재배면적 수치가 포함되었다(그 자체가 중요성을 보여줌). 그해 미국 전체의 덮개작물 면적은 123억6천만 평이었다. 마이어 씨는 2017년 농업총조사에서는 덮개작물 재배면적이 240억 평에 이를 것으로 예상한다. 마이어 씨의 사무실은 2012년부터 연간 덮개작물 조사를  조정해 왔는데, 몇 가지 흥미로운 사항들이 나타났다. 응답자당 평균 덮개작물 재배면적이 조사 기간 동안 2배 이상 증가했다는 사실을 포함하여, 한번 덮개작물을 심었던 농민들이 그 결과에 만족하며 면적을 더 늘리려 한다는 결과가 그것이다.

마이어스 씨는 덮개작물을 채택하는 농민이 증가하는 건 관행 농상품 재배농민들 사이에서 토양의 건강에 대한 새로운 관심이 반영된 것이라 본다. Successful Farming or Corn and Soybean Digest 같은 관행농업 잡지에서 요즘 덮개작물 관리와 기타 토양의 건강과 관련된 주제의 기사들이 정기적으로 포함되는 것도 하나의 신호로 볼 수 있다. 마이어스 씨는 관행농의 옥수수, 대두, 면화 재배자를 위한 최고의 연례모임인 Commodity Classic에서 지난 3년 동안 주요 교육안에 덮개작물을 계속 포함시켰다는 걸 지적했다. “10년 전 그들은 덮개작물 같은 건 이야기하지 않았어요.”

이러한 기세에도 불구하고, 아이오와 주에서 현재 덮개작물을 재배하는 면적은 7억2000만 평에 지나지 않다. 이것이 언젠가 겨울철마다 아이오와 전역의 1800억 평에서 재배되는 날이 올까? 

만 피트 상공에서 내려다 본 아이오와 북동쪽 카운티의 농장

1800억 평으로 가는 길

우선, 1800억이란 수치가 어디에서 비롯되는지 파악하는 것이 도움이 된다. 아이오와 주의 수질 논의에서 주요 역할을 한 건 2012년 처음 발표된 기초문서인 Iowa Nutrient Reduction Strategy으로서, 새로운 자료가 나오면 정기적으로 업데이트가 된다. INRS는 미국 환경보호청의 미시시피강/멕시코만 Watershed Nutrient Task Force(이른바 Hypoxia Task Force)의 요청에 따라 아이오와 농무부와 Land Stewardship, 아이오와 자연자원부, 아이오와 주립대학의 과학자와 관리자들에 의해 개발되었다. 2008년 실천계획에서 태스크포스는 미시시피강 유역의 12개 주들에게 미시시피강으로 유실되는 질소와 인의 손실을 45% 감소시키는 목표를 어떻게 충족시킬지 개략적으로 요청했다. 

오바마 행정부에서 45% 감소 목표를 심각히 받아들이지 않으면 요청이 요구로 바뀔 수 있다고 가정했지만, 이를 달성하는 일은 자발적인 것이다. 트럼프 대통령이 취임하며 그 가정은 완전히 뒤엎어졌지만, 아이오와의 정치인(대부분 농민)들은 늘 자발적 준수를 강조하는 경향이 있다. “우리 스스로 무언가 하지 않는다면 규제에 직면하게 될 것이다”라고 이글 글로브Eagle Grove의 옥수수와 대두 농민인 팀 스미스Tim Smith 씨가 지난해 Politico에서 이야기했다. 이 기사는 자주조정(self-policing)을 선호하는 지역의 특성에 관한 내용이다.

이제 자발적 접근법의 잠재성을 시험하기 아주 좋은 시기라 말할 수 있다.

아이오와 주에서 수로로 흘러 들어오는 양분 손실의 대부분이 농업에서 발생한다. INRS는 질소와 인 문제를 연구하는 과학팀을 조직했다. 그들은 다른 농법을 활용 -예를 들어, 가을 말고 봄에 질소비료를 사용한다든지, 더 긴 돌려짓기로 전환한다든지 하는- 하여 이를 감소시킬 수 있는 수치 및 이러한 농법을 구현하는 데 드는 비용을 보여주는 표를 모았다. 마지막으로, 다양한 농법의 조합을 통해 45% 감소를 달성할 수 있는 방법과 그에 드는 비용을 보여주는 8가지 시나리오를 작성했다.  

상대적으로 합리적인 가격표를 얻은 두 가지 시나리오가 질소와 인 모두를 감소시키는 목표를 충족시키는 것으로 상단에 올랐다. 덮개작물은 질소와 인의 손실을 줄이는 제안된 몇 가지 농법 중 하나이기에 둘 모두 덮개작물의 활용에 크게 의지한다. 한 가지 시나리오는 덮개작물 채택률을 60%, 다른 하나는 95%를 제안한다. 매년 아이오와에서 약 2760억 평에 옥수수나 대두를 재배한다면, 1800억 평의 덮개작물이 약 65%의 채택률이 된다.  

이 수치들을 달성하는 게 그리 녹녹한 일은 아니다. 농장 차원에서 옥수수-대두 돌려짓기에 덮개작물을 도입하는 건 어려운 일이다. 수확이 10월이나 심지어 11월로 너무 늦어 덮개작물이 뿌리를 내릴 시간이 부족하기 때문이다. 아이오와의 농민 대부분은 추운 날씨에도 싹이 잘 트는 호밀을 활용한다. 최선의 방법은 수확 이후 곧바로 덮개작물의 씨앗을 점뿌림하거나 흩뿌림하는 것이다. 일부 농민들은 일찍 심기 위해 작물이 자라고 있는 사이에 씨앗을 파종하는 비행사를 고용하기도 한다. 작물을 재배하기 전인 봄에 덮개작물을 벨지 통합시킬지 하는 걸 결정해야 한다. 일부 농민들은 제초제를 쓰기도 한다. 다른 방법으로는 갈아엎거나 건초제조기로 가축에게 먹일 사료로 만드는 것이다. 

펜실베니아 엘리자베스타운Elizabethtown에서, 허쉬 농장의 짐 허쉬Jim Hershey 씨가 옥수수밭에 쪼그려 앉아 있다. 봄철 옥수수 작물은 겨울철 덮개작물의 잔류물 사이에 재배된다. 

비영리 지속가능한 농업단체 아이오와 Practical Farmers의 중서부 덮개작물 책임자 사라 칼슨Sarah Carlson 씨는 지난 9년 동안 주 전역의 농민들과 함께 이러한 종류의 기술적 문제를 연구하며, 덮개작물 품종의 선택, 파종시기, 씨앗 공급업체 등에 관한 상세한 정보를 만들어 왔다. 그의 작업과 PFI의 작업은 지금까지 덮개작물을 활용하는 일을 촉진시키는 데 일반적인 도움을 제공했다. 예를 들어, 국가와 주 차원에서 소량의 보전기금이 있어서 농민들이 덮개작물을 처음 재배하고자 시도할 때 그 비용을 지원한다. 

그러나 모든 이들이 아이오와 주에서 188억 평에 달하는 덮개작물을 모두 지원할 공적자금은 결코 없으며,  INRS의 완전 이행을 위한 자금은 약 40억 달러로 추정되어 훨씬 적다는 걸 알고 있다. 아이오와 주의 핵심 농상품 단체인 아이오와 대두연합과 아이오와 옥수수 재배자연합, 아이오와 양돈 생산자 연합 등의 지원을 받는 아이오와 농업용수연합(Iowa Agriculture Water Alliance)이라 불리는 단체는 이러한 현실을 인정하며, 깨끗한 물 전략을 추구하기 위하여 경제개발 논쟁에 초점을 맞추어 왔다. 지난해, 노디 장관은 이러한 노력을 지지하며 INRS의 성공을 위해 필요한 사업 기회와 인프라 요구사항을 파악하기 위해 새로운 “보존 인프라(Conservation Infrastructure)” 계획을 발표했다. 

노디 씨는 개서 씨를 이 계획의 공동의장으로, 칼슨 씨를 덮개작물 전문가로 채용했다. 칼슨 씨는 그들의 논의를 이렇게 간추려 말한다. “우린 '아이오와 주에서 보존을 확대하기 위해 부족한 것이 무엇인가' 묻고 있다. 첫 단계는 그러한 부족함을 확인하는 것이다. 두 번째 단계는 그걸 해결하는 것이다. 양분 감소 지침을 충족시키기 위해 필요한 건 무엇인가? 경관 안에서 필요한 일이 무엇인가?” 그는 덮개작물을 예로 들어 계산한다. “아이오와 주에 약 8만8000명의 농민이 있다. 1800억 평의 덮개작물은 5만 명의 농민이 덮개작물을 재배하는 걸 의미한다.” 다른 말로, “그건 4억8000만 평의 덮개작물 생산을 뜻한다. 그건 농민과 종자업자와 협동조합, 농기계업체를 위한 경제적 기회이다.” 이미 맞춤형 덮개작물 서비스를 제공하려고 몇몇 젊은 농민들이 사업에 착수했다.

“우린 창의성을 발휘해야 한다”고 칼슨 씨는 강조한다. “아이오와는 겨울을 녹색으로 만들어 돈을 번다.”

단체의 주장은 아이오와 주립대학의 농업과 농촌 개발센터의 연구로 지원을 받는다. 덮개작물 채택률 60%를 포함하는 INRS 시나리오를 실행함으로써  2801개의 직간접적 상근직이 창출된다고 추산한다.

미국 농무부 NRCS의 붉은토끼풀 실험밭

또한 칼슨 씨는 소비자들이 아이오와의 경관에 이러한 종류의 변화를 가져오는 일에 어떻게 참여할 수 있는지에 대해서도 생각했다. 예를 들어, 옥수수와 대두에 "돌려짓기로 재배"라는 상표를 만들어 붙임으로써 구매자들이 덮개작물과 함께 재배하거나 리브만 교수의 연구에 나오는 더 긴 돌려짓기로 재배한 옥수수와 대두라는 걸 알 수 있게 하는 것이다. 칼슨 씨는 이러한 종류의 상표를 문서화하는 기준이 Field Print Calculator 같은 프로젝트 형태나 Cool Farm Alliance에서 개발한 온실가스와 생물다양성을 계산하는 Cool Farm Tool 같은 방식으로 이미 존재한다고 강조한다. 이들 모두 적어도 현재로서는 소비자 인지도나 농민에게 시장수익률이 제한된 업계의 방식이다. 칼슨 씨는 그러한 프로젝트가 더 나아가, 농민들이 지속가능한 농법을 채택하도록 장려하고 농민들에게 그러한 상표가 부가가치를 창출할 수 있도록 만드는 데 도움이 되는 걸 보고자 한다. 그도 아니면, 농민들 스스로 "돌려짓기로 재배"한 옥수수와 대두 시장을 정의하고 창안하기를 바란다. 

이러한 종류의 아이디어는 아이오와 주에서 겨울철 덮개작물을 표준 영농법으로 만드는 궁극적 이점을 강조한다. 그러한 아이디어는 아이오와의 옥수수와 대두를 재배하는 땅의 적어도 일부에서 추가적으로 경제적, 환경적 혜택을 창출할 수 있도록 3-4가지 작물을 돌려짓기하는 촉매 역할을 할 수 있다. 귀리의 경우, 아이오와에서는 많은 면적에서 귀리를 재배했고 —미국 농무부 자료에 의하면 1978년 10억4640만 평을 재배— 이는 아이오와 주에서 여전히 귀리 가공시설이 주요한 이유의 하나이다. 오늘날, 그 제분시설에서는 캐나다나 우크라이나산 귀리를 가공하고, 아이오와의 농민들은 귀리를 재배해도 구매자를 찾기 어렵다. 호밀, 보리, 귀리, 라이밀 같은 작은 곡류는 덮개작물로 재배할 수도 있고, 사람이나 가축을 위한 다양한 먹거리와 사료로 변형시킬 수 있기 때문에 여러 덮개작물들이 중서부의 농업 다양화를 위한 시장 기회를 촉진할 잠재성을 지니고 있다.

그러한 다양화가 이루어지는 건 훨씬 먼 미래일지도 모른다. 현재 레이 개서 같은 농민들은 옥수수와 대두에 집중하고 있다. 그러나 옥수수와 대두가 깨끗한 물과 사이좋게 지내도록 만들자고 아이오와의 사람들 대부분이 지지하기 시작했다.  

N. 질소. 원자번호 7. 무색무취이지만 인간의 위장을 가득 채운다. 농업의 동력이자, 많은 이가 굶주리는 세계에서 풍요의 핵심이다. 

이 독립적인 요소 없이, 그리고 다른 가스와 결합하지 않으면, 광합성 조직은 제대로 기능하지 못한다. 단백질을 형성할 수 없고, 식물이 자랄 수 없다. 옥수수, 밀, 벼 등 인류가 생존을 위해 의존하는 빠르게 자라는 작물은 모든 식물 가운데 가장 질소에 굶주려 있다. 사실 그러한 작물은 자연이 제공하는 양보다 더 많이 요구한다.

현대화학으로 들어가자. 거대한 공장들이 대기 중에서 불활성 질소가스를 붙들어 천연가스의 수수와 화학적 결합을 시켜 식물들이 갈구하는 화합물을 만든다. 1년에 수억 톤 이상이 사용되는 질소비료는 풍성한 수확을 만들어낸다. 그것 없이 인간의 문명은 지금과 같은 모습으로 존재할 수 없다. 지구의 토양만으로는 70억 명이 늘 그렇듯이 먹는 충분한 식량을 기를 수 없다. 사실, 인간 육체의 근육과 장기 조직에서 발견되는 질소의 거의 절반이 비료공장에서 시작된 것이다. 

그러나 이 현대의 기적은 대가를 요구했다. 호수와 하천으로 유출된 질소가 야생동물의 숨통을 막고 있으며, 지하수를 오염시키고, 심지어 지구의 기후를 따뜻하게 만들고 있다. 굶주린 세계에서 수억 명의 입이 질소가 풍부한 단백질을 바라고 있는 지금, 비옥한 농지에 대한 우리의 수요를 이기고 깨끗한 물과 공기가 얼마나 살아남을 것인가?

질소의 딜레마는 음식을 사랑하지만 공급이 부족해질까 걱정하는 중국에서 가장 생생히 볼 수 있다. 일상적 관광객에게 그러한 우려는 이상해 보였다. 겉보기에는 모든 거리에 진수성찬이 마련되어 있다. 나는 난징 외곽의 식당에서 찐 생선, 튀긴 양갈비, 국화잎과 달걀국, 고구마로 만든 국수, 튀긴 브로콜리,  쌀밥 등 경이로운 음식의 행렬을 보았다. 

“늘 이렇게 잘 먹습니까?”라고 농학자 Liu Tianlong 씨에게 물었다.

소년처럼 미소를 띠다가 잠시 어두운 얼굴이 되었다. “아니요.” “내가 어렸을 때는 하루 세 끼만 먹어도 족했지요.”

Liu 씨는 1959~1961년 3000만 명이 굶어죽었다고 추산되는 중국의 대기근이 있었던 무렵에 어린 시절을 보냈다. 가뭄의 탓도 있었지만, 마오쩌둥의 변덕 때문에 대참사가 일어났다. 마오쩌둥의 대약진 정책은 농업을 집단화하고 농민들이 중앙집권적인 관청에 자신의 수확을 넘기도록 강제했다.

기근은 지나갔지만, 식량난은 농민이 다시 자기의 수확물에 대한 통제권을 되찾은 1970년대까지 이어졌다. “겨우 2년 만에 식량이 남게 되었다”고 장쑤성의 작은 마을에서 어린 시절을 보내며 당시 상황을 지켜본 Deli Chen 씨가 회상한다. Chen 씨는 현재 호주 멜버른 대학의 토양학자이다. 

하지만 중국의 새로운 농업 경영인들에게 또 다른 장벽이 생겼다. 농지의 제한이 그것이다. 중국의 인구는 1970~1990년 사이 3억 명이 증가했고, 중국의 전통적인 농업은 이들을 부양하려고 애썼다. 

난징 북서부 마을의 나이가 들었지만 기운찬 농부 Song Linyuan 씨는 예전에 1500평의 농지를 최대한 비옥하게 만들고자 집에서 나오는 쓰레기는 물론 돼지와 닭의 똥도 모아서 퇴비를 만들었다고 기억한다. 이러한 노력으로 아마 매년 농지에 수백 킬로그램의 질소를 넣었을 것이다. 그는 1200평당 1200~1500kg의 벼를 수확했다. 

그 양은 세계 어느 곳보다도 뛰어난 수확량이다. 그러나 현재 그는 그보다 2배 이상인 1200평당 3260kg을 수확한다. 많은 농민들이 꿈만 꾸던 수확량이다. 

차이는 무엇인가? 그는 “더 나은 비료이다”라고 한다. 우린 농민들에 둘러싸여 가게에 앉아 있었다. Song 씨의 대답에 사람들이 웅성거렸다. 일부는 비료가 핵심이라는 말에 동의했지만, 다른 사람들은 종자가 더 중요하다고 이야기했다. 실제로 두 가지 기술은 서로 얽혀 있다. 1950~1960년대 육종가들이 개발한 다수확 벼와 밀 품종이 더 많은 질소를 사용할 수 있게 만들었다. 

중국 정부는 그 작물들이 잘 자란다는 것을 확인했다. 1975~1995 사이 수백 개의 질소공장을 세웠고, 화학비료의 생산이 4배로 늘어 중국은 세계 최대의 생산자가 되었다. Song 씨는 현재 요소비료의 형태로 자신의 농지를 채워 예전보다 약 5배 많은 질소를 사용한다. 이는 1200평당 약 240kg의 질소를 넣는다는 것을 의미한다. 채소를 재배하는 농민들은 이보다 더 많이 사용한다. 일부 농민은 3000평당 1~2톤까지 질소를 넣는다. 그들 중 이것이 해롭다고 생각하는 사람은 거의 없다. 화학비료의 환경에 대한 영향을 묻자, “아니요, 오염은 없어요”라고 Song 씨는 말한다.

과학자들은 다르게 이야기한다. 집약적으로 관리되는 농지에서 “질소비료는 30~60% 정도 남용되고 있다”고 베이징 중국농업대학의 Xiaotang Ju 씨는 말한다. “오용입니다!” 농지에 뿌려진 질소 화합물은 달갑지 않은 방식으로 우리의 환경을 바꾸고 있다.  질소의 일부는 농지에서 직접적으로 씻겨가 하천으로 들어가거나 공기 중으로 달아난다. 일부는 곡물의 형태로 인간이나 가축이 섭취하지만, 하수나 세계의 농장에서 사육하는 돼지와 닭의 분뇨로 환경으로 배출되기도 한다. 

Deli Chen 씨는 어린 시절 물고기를 잡던 때를 회상한다. “강이 아주 맑았다. 강바닥까지 그대로 보였지.” 1980년쯤에는 “어디에서도 물고기를 볼 수 없었다.” 부영양화 현상으로 인하여 식물성 플랑크톤이 급증하면서 물이 뿌옇게 변했다. 최근 중국에서 전국의 40곳의 호수를 조사한 바에 따르면, 그 절반 이상이 지나친 질소나 인으로 문제가 발생하는 것으로 나타났다. (인 성분을 함유하고 있는 화학비료는 호수에서 조류의 성장에 책임이 있다고 지적되곤 한다.) 중국에서 세 번째로 큰 담수호인 타이 호는 가장 잘 알려진 사례이다. 이곳에서는 정기적으로 유해 남조류가 발생한다. 2007년 장쑤성 우시 인근의 도시에 사는 200만 명이 이로 오염된 물을 공급받기도 했다. 미시시피 강에서 흘러간 비료 성분이 멕시코만의 어업을 파괴하는 것과 같은 식으로 과도한 영양분이 중국 연안 지역의 어업에 피해를 주고 있다. 조류와 식물성 플랑크톤이 발생하여 죽어 분해되면서 산소를 너무 사용하여 만들어진 죽음의 구역으로 인해 물고기들이 질식하고 있다.

물론 먹을거리에 대한 우리의 수요에게만 책임이 있는 것은 아니다. 자동차와 발전기를 가동할 때 산화하여 대기 중으로 질소산화물이 방출되고, 그 화합물은 빗방울과 함께 땅으로 돌아와 화학비료와 똑같은 작용을 일으킨다. (이는 타이 호의 질수 부하 가운데 약 1/4을 차지한다.) 그러나 전 세계적으로 판매되는 화학비료가 매년 인간 활동이 생산하는 질소의 약 70%를 담당한다. 

토양에서 질산염을 먹는 박테리아는 이러한 파괴적인 형태의 질소를 대기의 약 80%를 구성하고 있는 원래의 상태로 전환시킬 수 있다. 하지만 이 과정에서 박테리아가 강력한 온실가스인 아산화질소를 소량 방출하기에 양날의 검이다. “영양분의 과부하 문제를 해결하는 것이 나의 꿈이다”라고 헤라클레스의 과제에 전념하는 과학자 네트워크의 일원인 Xiaotang Ju 씨는 말한다. Zhu Zhaoliang 씨는 1998년 중국의 공산당 대회에서 농업의 오염 문제가 지닌 심각성에 관해 강의하여 모두를 놀라게 했다. 당시 중국 공산당의 대표 장쩌민은 농업이 그렇게 심각한 오염을 일으킬 수 있는지 전혀 몰랐다고 응답했다. 

이러한 과학자들이 농민들과 함께 더 적은 화학비료로 수확량을 감소시키지 않고 생산비도 아끼면서 농사지을 수 있다는 것을 입증하기 위하여 작업을 시작했다. 그들은 퇴비의 사용을 홍보하고, 식물이 실제로 필요로 하는 양의 합성 화학비료를 주도록 농민을 교육하고 있다. 하지만 그들은 거의 진전되지 않았다고 인정한다. 가장 큰 장애물은 대부분의 중국 농민들이 비정규직이라는 점이다. 그들은 화학비료의 사용을 줄임으로써 돈을 절약하는 데에 별 관심이 없다. 그보다 더 중요한 일은 시간을 절약하고 일자리를 유지하는 것이어서, 효과는 신속하지만 비효율적으로 화학비료를 준다. 

식량난에 대한 공포가 여전히 중국인의 머릿속에 남아 환경에 대한 우려를 씻어내고 있다.  중국 농업정책센터의 이사 Huang Jikun 씨는 정부 관료에게 그들의 우려가 잘못이라고 설득하고자 여러 번 시도했다. “난 그들에게 중국은 어느 때보다 더 많은 식량을 확보하고 있다고 이야기했다.” 그러나 관료와 농민들은 더 적은 비료를 사용하면 수확량이 떨어지는 위험이 있다고 생각하는 듯하다. 

중국은 —그리고 다른 나라들도— 앞으로 더 많은 질소를 사용할 가능성이 높다. 인구는 계속해서 늘어나고 있으며, 더 많은 사람들이 육식을 즐기고 있다. 돼지나 소를 먹이기 위해서는 지금의 몇 배나 되는 농업 생산이 사람들을 직접적으로 먹이는 것보다 가축에게 사용되어야 한다. “중국인들이 서구 사회처럼 식습관을 바꾼다면, 환경 압력은 훨씬 높아질 것이다”라고 Xiaotang Ju 씨는 음침하게 말한다. “우린 이 문제를 해결해야 한다. 그렇지 않으면 정말로 큰일이 날 것이다.”

아이오와 주 서부의 작은 마을 Harlan 외곽에 있는 농장에서 해결의 단초를 엿볼 수 있다. 여기에서는 90마리의 소를 방목하고, 수백 마리의 돼지가 땅을 헤집으며, 알팔파와 옥수수, 콩, 귀리, 보리를 심는 농지로 둘러싸여 있다.

Ron과 Maria Rosmann 씨는 적어도 공장에서 생산되는 질소비료는 자신들의 농지에 뿌리지 않는다. 그 대신 대두와 알팔파, 클로버 같은 질소를 고정시키는 뿌리혹박테리아가 있는 콩과식물을 덮개작물로 가을에 심어서 생물학적으로 질소를 공급한다. 이 덮개작물은 봄철 옥수수를 심기 전에 갈아엎어 토양으로 집어넣는다. 그 질소의 일부는 옥수수가 이용하고, 그걸 돼지들에게 먹인다. 그 대부분은 결국 분뇨가 되어 다시 농지로 돌려주고 모든 것이 다시 순환된다. 다른 많은 유기농업 농민들과 달리 Rosmann 씨는 이웃에서 퇴비를 사들이지 않는다. 

“우리의 목표 가운데 하나는 닫힌체계를 유지하는 것입니다.” “우리는 유기농업이 해야 하는 일에 대한 모델입니다.”

우린 옥수수밭으로 걸어갔다. 옥수수가 우리 머리 위로 자라 있었다.  “이 옥수수를 보세요” Rosmann 씨가 기뻐했다. “우린 여기에서 5100kg의 옥수수를 수확했습니다.  많은 반대자들이 유기농업으로는 세계를 먹여 살리지 못한다고 말했지요. 난 그것이 거짓이라고 봅니다. 이 작물들을 보세요!”

그러나 Rosmann 씨의 방법은 그들 자신의 희생으로 수행된다. 이러한 방식의 농법은 더 많은 일을 해야 한다. 생물학적 효과는 질소공장보다 훨씬 느리게 작동한다. 알팔파처럼 토양의 질소 저장을 강화하는 작물은 많은 돈을 벌거나 질소에 굶주린 옥수수처럼 많은 사람들을 먹이지 못한다. 

이는 비단 미국만의 문제가 아니다. 중국보다 1인당 농지가 6배 이상인 미국은 사람들이 기꺼이 그에 대해 지불하려 한다면 환경을 보호하기 위해 덜 생산적인 작물을 심는 사치를 부릴 수 있다. 이 방법은 Rosmann 씨가 하는 것처럼 작동한다. 그는 정부에서 환경 보조금의 일부로 적은 직불금을 받고 자신의 유기농산물을 비싼 가격에 판매한다. 

그러나 모든 사람이 그 가격을 지불할 것인가? 그의 방법이 세계에서 가장 인구가 많은 국가를 먹여 살릴 수 있을까? 난징의 토양학 연구소에 있는 사무실에서 Zhu Zhaoliang 씨는 이 질문을 받고 크게 웃었다. “유기농업은 중국을 위한 해결책이 아니다”라고 단호하게 말한다. 

그러나 질소 오염을 줄이면서 뛰어난 수확을 올리는 것은 중도일 수 있고, 세계의 가장 활발한 연구 분야 가운데 일부는 그 방향으로 나아가는 길을 가리키고 있다. 정확히 3000평 크기의 농지들이 미시간 주립대학의 Kellogg 생물실험소의 일부를 구성한다. 20년 동안 이 농지에서는 관행농부터 유기농까지 네 가지 방식을 나란히 놓고 비교하기 위하여 옥수수와 콩, 밀을 매년 똑같은 주기로 재배하고 있다. 농지에 들어가거나 나가는 모든 것을 세심하게 측정한다. 강우량, 비료, 토양에서 방출되는 아산화질소, 지하수로 침출되는 물, 마지막으로 수확량까지. 

이 장기 실험의 설정을 도운 미시간 주립대학의 Phil Robertson 씨는 이 농지를 안내해 주었다. 그는 새롭고 “매우 놀라운” 자료를 공개하고 싶어 좀이 쑤셔 했다. 표준적인 경운과 시비 권장량에 따라 작물을 심은 각 농지는 지난 11년에 걸쳐 미시간 주의 지하수로 1200평당 210kg의 질소를 방출했다. “그래서 우리가 넣은 비료의 약 절반이 손실되었다”고 Robertson 씨는 말한다. 이 손실은 중국의 일반적인 양보다 훨씬 적다. 그러나 이보다 수억 평에 이르는 미국의 농지를 감안하면, 부영양화된 미시시피 강과 지하수로 인해 멕시코만에 엄청난 죽음의 구역을 만드는 오염을 발생시키기에 충분한 양이다. 

상업적인 화학비료나 퇴비를 넣지 않은 Robertson씨의 유기농 실험 농지는 그 양의 1/3만 손실되었다. 하지만 이 농지에서는 곡물이 20% 덜 생산되었다. 매우 흥미롭게도 적은 양의 화학비료를 넣었지만 겨울철 덮개작물을 심은 “저투입” 농지가 최고의 결과를 낳았다. 평균 수확량은 관행농 농지만큼 높지만 질소 유출은 유기농 농지 수준으로 매우 감소되었다. Robertson 씨는 미국의 농민들이 이 정도 수준으로 질소 손실을 줄일 수 있다면 습지와 하천을 깨끗하게 복원할 수 있을 것이라고 생각한다. 하지만 중국에서는 많은 농민들이 변화하기 어려울 수 있다. 가족의 생계가 걸려 있기에 적은 양보다 많은 양의 화학비료를 사용하는 것이 더 안전해 보일 수 있다. “현재로서 좋은 청지기가 되는 일은 불공평한 경제적 결과를 가져온다”고 Robertson 씨는 말한다.

아프리카의 경우에는 상업적 화학비료의 남용 문제가 사치스러워 보인다. 아프리카의 농민들은 평균적으로 1200평당 3kg이라는 아주 적은 양의 화학비료만 사용한다. 퇴비나 콩과작물 같은 대안적인 방법도 부족한 실정이다. 

아프리카 농촌 마을의 대부분은 악순환의 고리에 빠져 있다. 기아에 대한 두려움으로 그들은 최대의 열량을 제공하지만 토양에서 영양분을 앗아가는 경향이 있는 벼나 옥수수 같은 작물에 집중한다. 악화된 토지는 점점 수확량이 줄어들게 되고, 그로 인해 농민들은 화학비료 같은 어떠한 자원을 살 만한 재정적 여유도 없는 상태가 되고 있다. 그리고 상업적 화학비료에 대한 수요가 매우 적다 보니까 아무도 지역에서 그것을 생산하려 하지 않기에, 수입하여 매우 비싸다. 

많은 전문가들에 따르면, 아프리카의 토양은 채굴되고 있다.  자연적인 비옥함의 저장고 —지난 세월에 걸쳐 분해된 뿌리와 잎이란 유기물에 저장된 영양분— 가 그것을 대체하기보다 해마다 더 많은 질소와 인, 칼륨을 농업으로 추출함으로써 줄어들고 있다. 이는 땅의 의존하여 먹고 사는 사람들을 서서히 떠나게 만든다. 세계은행에 따르면, “장기적으로 재앙의 시나리오”라고 한다. 

사하라 사막 이남의 아프리카에서 평균 곡물 수확량은 1200평당 약 408kg으로, 중국 평균의 1/5 수준이다. 이 상황을 지켜보는 거의 모든 사람들이 아프리카의 농민들이 그 수확량과 생활을 개선하기 위해서는 더 많은 질소가 필요하다는 데에 동의한다. 그러나 그와 관련하여 격렬한 논쟁이 일어나고 있다. 

콜럼비아 대학 지구연구소의 Jeffrey Sachs 같은 사람들은 농업 생산을 증가시키려면 더 많은 상업적 화학비료가 필요하고, 가난한 아프리카의 농민들이 그것을 살 여유가 없다면 부유한 나라에서 그것을 제공해야 한다고 믿는다. 여러 아프리카 국가의 80곳의 마을에서 Sachs의 새천년 마을 프로젝트로 개량종 종자와 화학비료가 전달되었다. 그리고 그들의 자료에 따르면, 이 프로젝트는 큰 영향을 미치고 있다. 탄자니아와 케냐, 말라위의 새천년 마을에서 곡물 생산이 단숨에 2배가 되었다. 

2006년 말라위 정부는 전국 농민의 약 절반에게 값싼 화학비료를 제공하기 시작했다. 비록 많은 이가 부채를 안게 되었지만, 옥수수 생산량이 2배가 되었다. 그러나 이 프로그램은 미래에 대한 불안을 낳고 있다. 화학비료 보조금은 1970~1980년대 많은 아프리카 국가에서 시도되었지만 부정부패로 값비싼 대가를 치렀기에 그다지 호의적이지 않다. 말라위의 현형 보조금 프로그램은 이미 위기에 봉착했다. 그에 대한 정부의 재정이 고갈되고 있다. (아프리카에서 확산되고 있는 화학비료를 활용하는 '녹색혁명' 이야기와 그 문제점에 대해서는 르완다의 사례도 흥미롭다 http://blog.daum.net/stonehinge/8724800 )

“아프리카는 막대한 양의 화학비료를 살 여유가 없다”고 미시간 주립대학의 작물학자 Sieglinde Snapp 씨는 말한다. 그녀는 더욱 지속가능한 방법은 질소고정 식물을 활용하는 것이라 한다. 말라위에서 수천 가구의 가족농이 그들의 농지에소 일부 옥수수를 대체하여 질소를 고정하는 비둘기콩과 땅콩 등을 재배하기 시작했다. 이는 지역의 병원, 농민, 농업연구자들에 의해 시작된 10년의 역사를 지닌 실험의 일부이다. (말라위에서 실시되고 있는 보존농업에 대한 영상 http://blog.daum.net/stonehinge/8726441)

비둘기콩이 토양을 더 비옥하기 만들기에, 다음 농사철의 옥수수 수확량이 더 늘어났다. 더 적은 땅에 옥수수를 심어도 그것이 보상되었다. “더 적은 옥수수가 곧 더 많은 옥수수이다”라고 Snapp 씨는 말한다. 또한 비둘기콩이 영양가와 단백질이 더욱 풍부한 식사를 제공한 것은 덤이었다. “그러나 이것이 하루아침에 이루어진 것은 아니다”라고 Snapp 씨는 말한다. “콩과작물을 어떻게 활용하는지에 대한 교육이 이루어졌다. 병원이 함께 참여하여 그에 20년이 걸렸다. 사람들이 자신의 요리법을 바꾸었다.” (이와 비슷한 사례로 아프리카의 건조지역에서 콩과식물인 '무군가'라는 나무를 활용하여 혼농임업의 방식으로 농업 생산량을 증진시킨 실험이 존재한다 http://blog.daum.net/stonehinge/8723812)

Snapp 씨의 의견은 이 전 세계적인 과제에 몰두하는 많은 사람들에게 반향을 일으켰다. 중국 농업에 가장 필요한 일이 무엇이냐고 묻자 토양학자인 Zhu Zhaoliang 씨가 곧바로 “더욱 규모화”하는 것이라 대답했다. 이는 더 크고, 더 능숙하게 농장을 관리하는 것을 의미한다. 아이오와에서 Ron Rosmann 씨는 질소를 넣지 않는 농사는 “더 많은 관리와 노동력, 세세한 부분에 대한 관심이 필요하다. 우리는 일종의 광신자이다”라고 표현한다. (이러한 대안적인 농법 또는 전통농업의 사례를 발굴하여 활용함으로써 지역 공동체와 농업을 부활시킨 사레들은 <농업이 문명을 움직인다>에 다양하게 소개되어 있다 http://blog.daum.net/stonehinge/8728255)

100년 전 화학자 프리츠 하버가 처음으로 공기에서 질소를 포착하는 방법을 알아냈을 때, 합성 화학비료는 농업의 가장 중요한 영양분을 무한정으로 공급하여 식량난을 해결하는 지름길 같아 보였다. 그러나 질소에 대한 새로운 한계가 나타나고 있다. 이 시간 인류와 지구를 구하기 위한 혁신은 화학 실험실에서 발명되지 않을 수 있다. 세계 곳곳에 있는 농민들과 농지에서 시작되고 있을지 모른다. 

출처 http://ngm.nationalgeographic.com/2013/05/fertilized-world/charles-text

아프리카의 얌콩(yam bean; 지상부는 우리나라의 갓끈동부와 비슷하나, 뿌리 부분에 감자와 같은 덩이줄기가 달린다)(Sphenostylis stenocarpa)은 두 가지 먹을거리를 제공한다 -뿌리 부분에서 자라는 덩이줄기와 땅 위의 꼬투리에 달리는 얌콩.

 by the International Institute of Tropical Agriculture (IITA)의 최근 기사는 작은 투자가 생산량을 확대하거나 아프리카 얌콩의 토종 씨앗을 보존하게 만든다고 강조한다. 그 콩은 나이지리아와 가나에서 얌과 함께 가장 일반적인 사이짓기 작물이고, 대륙의 고지대와 열대지역에서 기를 수도 있다. 연구와 개발을 위한 추가 기금이 이러한 다목적 작물을 기아와 싸울 수 있는 기회와 함께 아프리카의 더 많은 나라에 제공할 수 있게 만든다.