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작물을 바꾸면 그에 따라 토양미생물도 바뀐다는 사실을 밝힘.


토양층


로마시대부터 활용된 돌려짓기는 식물의 영양을 개선하고, 병이 퍼지는 걸 억제한다. Nature의 ‘ISME 저널’에 발표된 새로운 연구에서는 박테리아와 균류, 원생동물이 토양을 기름지게 하는 데 미치는 지대한 영향을 밝혔다.

“작물의 종을 바꾸면 토양미생물의 함유량이 크게 바뀌어, 결과적으로 식물이 영양을 얻고, 성장을 조절하며, 스스로 병해충을 막는 일을 도와 수확량을 증대시킵니다”라고 존이네스 센터의 Philip Poole 교수는 말한다. 

토양을 노리치 근처의 밭에서 수집했는데, 여기에는 밀과 귀리, 완두콩을 재배했다. 밀을 재배한 뒤, 크게 변하지 않고 남아 있었으며 그 안에 있는 미생물은 대부분 박테리아였다. 그러나 동일한 토양 표본에서 귀리와 완두콩을 재배하자 원생동물과 선충으로 확 전환되었다. 완두콩을 재배한 토양은 균류가 매우 풍부해졌다. 

“뿌리 근처의 토양은 밀을 재배하기 전과 후에는 비슷했지만, 완두콩과 귀리는 미생물의 다양성을 고쳐 놓았습니다”라고 Poole 교수는 말한다.

지구에 있는 모든 생물은 원핵생물(박테리아를 포함)과 진핵생물(인간과 동식물만이 아니라 균류를 포함)로 나눌 수 있다. 4주 정도 재배한 뒤 밀 주변의 토양은 약 3%의 진핵생물을 함유했다. 이것이 귀리와 완두콩에서는 12~15%로 상승했다. 균형의 변화는 작물을 몇 주가 아니라 몇 달씩 재배하는 밭에서는 더 심해질 수 있다.

분석은 기존의 증폭 DNA 표본에 의존했다. 이는 한 번에 박테리아 같은 하나의 분류학적 집단을 분석하려는 과학자들을 제한한다. 그건 또한 해당 집단에 존재하는 모든 것이 활성 역할을 담당하고 있는 것이라기보다는 분석된 것임을 뜻한다. 토양 1g당 5만 종 이상의 박테리아가 함유되어 있어서 이 작업은 엄청난 것이다. 

발현된 활성 유전자, 또는 RNA가 상대적으로 더 적은 것이 있다. 현재 계에 걸쳐 RNA를 시퀀스할 수 있어서 전체 스냅샷은 활성 박테리아와 균류, 원생동물 및 기타 토양미생물을 잡을 수 있다. 연구는 이스트 앵글리아 대학과 노리치 리서치파크의 게놈분석 센터와 협력하여 이루어졌다. 

“RNA 시퀀싱으로 우린 활성 토양미생물의 큰 그림을 볼 수 있습니다”라고 존이네스 센터의 박사과정 Tom Turner 씨는 말한다. 

“이를 통해 어떻게 그것들이 식물을 돕고 있는지를 포함하여 그들이 거기에서 하고 있는 일을 알 수 있게 해줍니다.”

“우리의 작업은 밭에서 농민들이 경험하는 걸 설명하는 데 도움이 됩니다”라고 Poole 교수는 말한다.

“최고의 종자는 최대의 잠재력을 발휘할 수 있는 최선의 농법과 결합되어야 합니다.”

“대규모 단작에서는 하나의 종만 계속 이어짓기하여 한 방향으로 토양을 끌어당기지만, 돌려짓기는 토양을 건강하게 한다는 이점이 있습니다.”

종자는 인간이 우호적인 박테리아를 접종하듯이 파종하기 전에 박테리아를 접종할 수 있다. 그러나 이 연구에서는 그렇게 하여 미생물의 다양성이나 수량을 획득하지는 못한다는 것을 밝혔다. 

또한 과학자들은 균류 병원균으로부터 뿌리를 보호하는 화합물인 아베나신(avenacin)을 정상적인 수준으로 생산할 수 없는 귀리 품종을 재배했다. 그들은 그 결과 토양에 균류가 더 높은 수준으로 함유되겠다고 예상했지만, 그 대신 원생동물 같은 기타 진핵생물의 다양성이 더 풍부해졌음을 발견했다. 

연구 결과는 토양에 이로운 미생물을 북돋는 식물 품종을 개발하기 위해 사용될 수 있다. 존이네스 센터의 과학자들은 이미 일반적으로 완두콩과 관련된 질소고정 박테리아와 연계할 수 있는 곡물 작물을 개발할 수 있는지 조사하고 있다.

“식물 유전자형의 작은 변화가 뿌리 주변의 토양미생물에 복잡하고 예기치 않은 영향을 미칠 수 있습니다”라고 Poole 교수는 말한다.

“과학자와 육종가, 농민은 이러한 효과를 최대한 활용할 수 있습니다.”

연구는 생명공학과 생물학 연구협의회(BBSRC)와 존이네스 센터의 핵심전략 교부금에서 자금을 지원받아 이루어졌다. 


전체 참조

Comparative metatranscriptomics reveals Kingdom level changes in the rhizosphere microbiome of plants by Thomas Turner et al. The ISME Journal advance online publication 18 July 2013; doi: 10.1038/ismej.2013.119




http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-07/nbi-wcr071513.php

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녹비작물은 크게 헤어리베치와 같은 두과작물과 호밀과 같은 화본과 작물로 구분할 수 있다. 두과작물은 질소함량이 높아 탄질률(C/N)율이 낮고, 화본과 작물은 높다. 표1에서 보면 호밀의 탄질률(탄소대 질소 비율)=43.7/1.18=37이고, 헤어리베티의 탄질률=43.9/2.93=15이다. 보통 탄질률이 30 이상이면 질소기아가 일어나는 것으로 보고 있다. 표1의 양분 함량은 사실은 토양의 비옥도와 비료 시비량에 따라 상당한 차이가 있다.





이 녹비를 갈아엎었을 때  토양에 질소함량은 그림 1과 같이 헤어리베치를 갈아엎은 경우에 더 높긴 하지만 호밀을 갈아엎은 곳에서도 토양 중 질소함량이 높아져서 비료효과가 있을 것으로 기대된다.

 

 그림1. 밭토양에서 녹비 토양 환원에 의한 토양중 질소함량 변화(농과원) 


그림 2. 밭토양에서 녹비 토양환원에 의한 토양 중 질산태 질소함량 변화(농과원) 


그림1과 2에서 관행이란 녹비를 넣지 않은 토양이다. 녹비를 갈아엎으면 녹비에 있는 단백질이 분해되어 아미노산에서 암모니아를 거쳐 질산태 질소까지 분해되는데, 이것을 무기화라고 한다. 그림 2에서 보면 질산태질소 함량이 10일까지는 녹비를 갈아엎지 않은 관행에서 가장 높고, 그 후 70일이 될 때까지는 헤어리베치가 가장 높으므로 헤어리베치를 갈아엎으면 질소공급효과가 있다는 것은 확실하다. 

그런데, 호밀을 갈아엎은 곳은 80일이 되어서야 관행보다 질산태질소가 조금 높고 그 이전에는 항상 낮다.

이것이 바로 질소기아가 나타나는 원리이다. 즉, 탄질률이 30이 넘는 호밀을 넣으면 작물이 먹을 무기태 질소를 호밀을 분해하기 위해 미생물이 먹어서 작물은 오히려 질소가 부족해질 수 있다.




http://www.heuk.or.kr/webzine/?mode=view&no=2319

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지속가능성은 생태계 보전, 사회복지, 경제적 탄력성, 좋은 통치구조에 관한 것이다. 지식과 개발에 대한 현재 상태에 따르면, 어떻게 유기농업이 이러한 각각의 지속가능성의 요소에 기여를 하는가? 


지속가능성은 우선 현재와 미래세대에게 재화와 서비스의 지속적인 제공을 보장하기 위한 환경 건전성과 동일시된다. 국제식품규격위원회에서 정의했듯이 유기농업은 "합성 비료, 농약, 유전자변형 생물의 사용을 피하고, 대기와 토양, 물의 오염을 최소화하며, 동식물과 인간의 상호의존적인 공동체의 건강과 생산성을 최적화하는 전체적인 생산관리 체계이다.


유기농업에서는 외부투입재를 제한하여 생태계 서비스를 이용하고 생산효율을 증가시키기 위하여 지역의 조건에 적응할 필요가 있다. 이를 위해 돌려짓기, 다양성과 작물/가축/수목의 통합, 가능한 범위에서 양분순환을 최적화하기 위한 물고기의 활용 등과 같은 주요한 유기적 전략이 포함된다. 또한 압박에 대한 체계의 탄력성을 증가시키기 위해 지역의 토종을 활용하고, 천적을 늘리기 위해 생물학적 방제를 실시하며, 공생하는 질소고정과 바이오매스의 재활용을 증진하는 것도 포함된다.  


유기적 관리는 토지와 물에 대한 다음과 같은 몇 가지 긍정적 영향과 관련된다. 토양비옥도를 높임에 따라 생산성을 증진시킨다. 환경 압박에 대한 안정성을 높이도록 토양구조를 개선한다. 20~60% 정도 관개용수가 덜 필요할 정도로 토양수분을 잘 유지하고 물빠짐이 좋다. 수질오염과 지하수로 들어가는 질산염 침출이 덜하다. 바람과 물, 과잉방목에 의한 침식을 줄인다(현재 연간 1000만 헥타르의 농지가 비지속적인 농법에 의해 상실됨). 탄소 격리율을 높인다. 새로운 메타분석은 토양의 유기 탄소축적량이 유기농업의 경우 1헥타르당 3.5메트릭톤으로 더 높고, 유기농업은 토양유기물을 통해 연간 1헥타르당 450kg 더 많은 대기 탄소를 격리시킨다. 


전반적으로 유기농 농장의 에너지 사용은 생물학적 질소고정이 더 효율적이어서 관행농에 비해 1/3 정도 감소한다. 기존 연구들에서는 몇 가지 작물은 예외이지만, 유기농업의 경우 유럽에서는 10~70%, 미국에서는 29~37% 정도 더 적은 에너지를 사용한다고 보고한다. 이 문제의 핵심에는 화학농업이 1칼로리의 식량에너지를 생산하기 위해 2칼로리의 화석연료를 사용한다는 것이 놓여 있다. 이러한 에너지 저효율이 조만간 석유생산정점으로 농장의 투입재 가격을 상승시킬 값비싼 유가로 인해 악화될 것이다. 에너지 문제는 앞으로 식량 문제에 직면하기 위해 유기농업과 같은 패러다임에 더 관심을 기울일 필요가 있다. 


기후변화에 관한 정부간 패널의 제4차 평가보고서의 농업에 대한 권고사항에서, 유기적 관리는 돌려짓기와 농업체계의 설계, 영양과 거름의 관리, 가축 관리, 초지와 사료의 공급 개선, 비옥한 토양의 유지와 악화된 농지의 복원과 같은 고유한 방법을 통해 기후변화를 해결한다고 평가한다. 온실가스 배출을 줄이기 위해 미국과 유럽연합이 규정으로 유기농업에 부과한 요구사항은 다음과 같다. 질소비료의 사용을 자제하는 것으로 농업 부문의 배출량을 10% 줄인다. 사육장에서 집약적으로 동물을 사육하는 것을 금지하고, 동물/토지의 비율을 적절히 하여 메탄과 아산화질소의 배출을 막는다. 권장하는 영양관리가 질소산화물을 덜 배출시키고, 토양의 탄소격리율을 더 높인다. 또한 세계 유기농업운동연맹(IFOAM)은 산림파괴(세계 온실가스 배출의 12%를 담당함)를 방지하고자 개간의 금지를 권고한다. 일반적으로 유기농업에서 배출되는 온실가스는 늘 관행농업보다 낮다. 


기존의 제품 1kg당 온실가스 배출량에 대한 제품주기분석(LCA) 연구들에서는 유기농산물과 우유가 관행농산물보다 더 낫고, 유기농 육류와 달걀 생산은 늘 그렇지는 않다는 것이 밝혀졌다. 가장 중요한 것은 유기적으로 관리된 토양이 그렇지 않은 토양보다 토양유기물 함량(SOC)만이 아니라 탄소 축적량도 더 많다는 점이다. SOC의 양은 탄소격리의 잠재력을 평가하는 핵심으로, 유기농의 토양은 콩과식물의 섞어짓기와 지렁이가 깊이 구멍을 파는 덕에 보통 80cm 깊이까지 토양유기물 함량이 높다. 세계적으로 여러 유기농법의 장점(즉, 질소비료를 사용하지 않아 아산화질소의 배출을 줄이고, 토양에 탄소를 격리)은 5.1~6.1기가톤에 해당하는 온실가스를 감소시키는 잠재력이 있다는 것이다. 


기후변화의 적응에 관해서, 유기적 관리는 일반적으로 위험분할전략으로 채택하는 다각화를 통한 예방적인 방법을 취한다. 사실 다각화된 농장은 변화하는 농업생태계에 가장 잘 적응하는 연속적인 자연단계를 거친다. 옮기며 방목하기와 유기적 초지 관리는 기후변화의 완화를 위한 엄청난 잠재력이 있다. 유기농 농장에서 공간과 시간의 통합(예를 들어, 혼농임업과 생울타리, 순환, 울타리)은 농업생태계의 기후를 교정하는 친환경적 기능을 한다(나무를 이용하여 방품림을 삼거나 서리 피해를 막는 등의 효과를 노릴 수 있는데, 이 과정이 공간과 시간을 통합하는 것으로 보임. 실제로 사이짓기의 경우 주작물이 자라고 있는 동안 부작물을 심는데, '사이'에는 주작물의 공간 사이만이 아니라, 주작물과 부작물의 순환이 일어나는 시간적인 사이의 의미도 지니고 있다;역주). 


지속가능성은 세대 사이의 공정함에 관한 것이기도 하다. 유기농업이 사회복지에 기여하는 주요한 점은 훼손을 피함으로써 건강한 공동체를 개발하는 것이다. 훼손을 피하는 범위는 화학농업과 관련하여 일반적으로 나타나는  경작할 수 있는 토양의 손실, 수질오염, 생물다양성의 침식, 온실가스 배출, 식품 안전성에 대한 공포만이 아니라, 연간 300만에 이르는 농약중독자와 투입재로 인한 부채로 자살하는 22만에 달하는 농민들(예를 들어 인도 마하라슈트라 주에서는 1997~2005년 3만 명이 죽음)까지이다. 


건강에 관해서, 유기농 식품은 일반적으로 10~60% 더 건강한 지방산을 함유하고, 유기농 유제품은 보통 오메가3 지방산이 더 많으며, 유기농산물은 비타민C가 5~90% 2차 대사물질이 0~50% 더 많은 경향이 있다. 유기농 식품은 일반적으로 건물량과 미네랄 함량이 더 높고, 유기농 음식은 아이와 동물에게 더 많은 면역력을 가지도록 해 알러지를 줄이는 것과 연관되는 것 같다. 과학적 증거가 늘어나고 있지만 아직 확립되지는 않았는데, 유기농 음식이 암세포의 증식을 줄이는 것 같다. 


유기농업은 농촌 지역에 30% 더 많은 고용을 발생시키고, 노동은 노동력 투입단위당 더 높은 수익을 달성하는 것으로 나타난다. 지역의 자원을 더 잘 활용함으로써 유기농업은 이중 혜택을 제공한다. 소농이 쉽게 시장에 접근하도록 함으로써 소득 생성을 촉진하며, 시장에서 소외된 지역, 특히 가난하고 굶주리는 곳의 식량 생산을 지역화한다. 유기농업의 경제적 성과는 다음에 따라 달라진다. 이전 관행농업의 강도, 유기농민의 경제적 배경과 기술, 저투입 농업에 사용하는 품종의 적합성이 그것이다. 일반적으로 유기농업의 수확량은 선진국의 고투입농업에 비해 20% 정도 적은데, 건조/반건조 지역에서는 저투입농업에 비해 180%까지 더 높을 수도 있다. 습한 지역에서 논벼의 수확량은 동일한 반면, 혼농임업이 추가로 농산물을 제공하지만 여러해살이의 경우 주요 작물의 생산성은 감소한다.  


농장의 수익성은 다음에 따라 달라진다. 시장 참여의 기회와 투입재/생산물의 가격, 농업정책에 대한 정부의 지원, 주로 농민의 관리능력이 그것이다. 다양한 유기농의 생산비용은 관행농업의 생산비용보다 훨씬 낮다. 곡물과 콩 종류는 50~60% 정도, 젖소는 20~25%, 원예작물은 10~20% 정도 더 낮다. 이는 합성 투입재를 덜 쓰고, 관개용수 비용이 덜 들며, 가족노동과 고용노동을 모두 포함해 노동비용이 적게 들기 때문이다. 그러나 전반적인 비용은 관행농업보다 약간 낮은 수준인데, 전환기(예를 들어, 새로 과수원이나 축사를 시작)와 인증 과정으로 새로운 투자가 늘어나 고정비용이 증가하기 때문이다.  


가격 프리미엄과 관련하여 유기농업의 낮은 생산비용은 일반적으로 감소된 수확량을 보상하고, 개발도상국이나 선진국에서 모두 관행농업보다 더 높거나 비슷한 순수익을 올린다. 프리미엄이 없어도 유기농업은 규모의 경제와 함께 경제적으로 더 이로울 수 있고, 수확 이후와 인증과 관련한 비용이 더 많은 양과 함께 줄어들기 때문에 프리미엄이 덜 필요해진다.


좋은 통치는 유기농 표시제를 통해 투명성과 이력추적을 가능하게 하여 유기농업에 도움이 된다. 유기농에 대한 법적 보호는 농민들의 공정한 경쟁만이 아니라 소비자의 보호와 선택권도 보장한다. 이를 준수하면 때로는 환경과 사회적 표준을 보장하기도 한다. 표준 정의부터 표시제까지 소농에게 매우 까다로운 시장에 통합되어 있는 식량체계는 참여와 관-민 협력의 필요성에 기반을 두고 있다. 마지막으로, 음식문화의 다양성과 전통지식이 유기농업에 의해 안전하게 보호된다. 




http://www.fao.org/docrep/018/aq537e/aq537e.pdf?utm_source=twitter&utm_medium=social%20media&utm_campaign=faoknowledge


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2013년 4월18일, 영국 서퍽에 있는 농지에서 바람으로 일어나는 토양침식의 모습.  사진: Alamy



새로운 보고서는 증가하는 세계 인구를 먹여살리려면 앞으로 40년 동안 식량 생산을 2배 이상으로 늘려야 할 것이라 한다. 그러나 세계의 식량 수요는 급격하게 증가하고 있으며, 여러 위기로 인한 제약이 늘어나고 있는 상황에 직면한 지구의 식량 생산력으로는 수십 억 명이 기아에 빠질 수 있다. 

유엔은 세계의 인구가 이번 세기 중반까지 현재 70억에서 93억으로 늘어날 것으로 예상한다. 지난주 세계자원연구소(WRI)에서 발표한 보고서에 따르면, 이렇게 늘어난 인구를 위해 적절한 식사를 보장하려면 "이용할 수 있는 세계의 식품 열량이 2006년 수준에서 약 60%까지 늘어나야 할 것이다." 현재 식량 손실과 폐기 비율을 감안하면, 2050년 평균 일일 음식 요구량과 이용할 수 있는 식량 사이의 차이는 약 "1인당 하루 900칼로리(kcal) 이상이 될 것이다."

보고서는 이 과제의 뿌리에 복잡하고 상호연결된 환경적 요인들이 놓여 있음을 확인한다. 그중 대부분이 공업형 농업 자체에서 발생한다. 온실가스 배출의 약 24%가 농업에서 발생한다. 거기에는 가축이 배출하는 메탄, 화학비료에서 오는 아산화질소, 농기계와 화학비료의 생산 및 토지 이용의 변화로 인해 발생하는 이산화탄소가 포함된다.

보고서에서는 공업형 농업이 기후변화의 주요 공헌자임을 밝힌다. 그 결과 더 집중적인 "폭염과 홍수, 강수 주기의 변화" 등이 발생해 "세계의 작물 수확량에 부정적 결과는 불러온다."

실제로, 세계의 농업은 모든 담수 사용의 79%를 차지할 정도로 물을 매우 집약적으로 이용한다. 농지에서 일어나는 양분의 유실은 "죽음의 구역"을 만들고, "세계 연안의 수역을 악화시키며", 기후변화는 작물 재배 지역에 계속해서 물 부족 현상을 강화시켜 식량 생산에 어려움이 닥칠 것이다. 

보고서는 또 다른 관련 요인들에 대해서도 경고한다. 지역적인 건조와 온난화로 인한 산림파괴, 연안 지역의 농경지에 영향을 미치는 해수면 상승, 늘어나는 인구로 인한 물 수요의 증가가 그것이다. 

하지만 보고서에서는 근본적인 문제가 토지에 대한 인간 활동의 영향이라고 지적하며, 이렇게 추정한다. 

"... 토양 황폐화는 세계의 작물 재배 지역 가운데 약 20%에 영향을 미친다."

지난 40년에 걸쳐, 약 20억 헥타르의 토양 -지구 면적의 15%에 해당(미국과 멕시코를 합친 것보다 큰 지역) - 이 인간 활동을 통해 황폐해졌고, 세계 농경지의 약 30%는 비생산적인 땅이 되었다. 그런데 침식으로 상실된 1mm의 겉흙이 만들어지려면 평균 100년이란 시간이 걸린다.

그러므로 사실상 토양은 재생불가능한, 급속하게 고갈되고 있는 자원이다. 

시간이 다 되어가고 있다. 보고서에서는 보수적으로 봐도 12년 안에 북남미, 동서 아프리카, 유럽 중부, 러시아만이 아니라 중동과 동남아시아 등 주요 식량 생산지역에서 심각한 물 부족으로 난리가 날 것이라고 추정한다. 

그러나 안타깝게도 보고서에서는 또 다른 중요한 요인을 간과하고 있다. 그것은 석유와 식량 사이의 뗄 수 없는 관계이다. 지난 10년 동안 식량과 연료의 가격은 밀접한 상관관계를 지녔다. 이는 우연이 아니다.

지난주 다섯 가지 농상품 -옥수수, 밀, 쌀, 콩, 팜유-를 조사한 세계은행의 새로운 보고서는 석유 가격의 상승이 식량 가격이 상승하는 데 가장 큰 기여를 했다는 사실을 확인했다. 회귀분석을 통해 특정 요인의 영향을 조사하고자 설계된 대수를 기반으로 하는 그 보고서는, 소비 수준이나 농상품 투기에 비례하여 이용할 수 있는 세계의 식량 재고량보다 석유 가격이 훨씬 더 중요하다고 결론을 내렸다. 따라서 세계은행은 식량 가격의 인플레이션을 잡는 핵심으로 석유 가격의 움직임을 제어하는 것이 좋다고 권고한다. 

석유와 식량 가격의 연결은 전혀 놀라운 일이 아니다. 미시간 대학의 연구는 산업화된 식량체계의 모든 주요 지점 -화학비료, 농약, 농기계, 식품가공, 포장, 운송- 이 석유와 가스 투입재에 매우 의존한다고 지적한다. 실제로 미국 경제를 지탱하는 화석연료의 19%가 식량체계로 가는데, 이는 자동차에 이어 두 번째이다.

1940년으로 돌아가면, 화석연료 에너지 1칼로리에 식량 에너지 2.3칼로리가 생산되었다. 현재 그 상황은 역전되었다. 1칼로리의 식량 에너지를 생산하기 위해 화석연료 에너지 10칼로리가 들어간다. 운동가이자 작가인 Michael Pollan 씨는 뉴욕타임스에서 이렇게 말했다.

"다르게 표현하면, 우리가 산업화된 식량체계를 통해 무언가를 먹을 때 우린 석유를 먹고 온실가스를 분출하고 있는 셈이다."

그러나 현재 고유가의 상태에 머물러 있다. 올해 영국 국방부의 평가에 따르면, 앞으로 30년 안에 1배럴에 500달러까지 오를 수 있다.

이러한 모든 요소가 점점 자멸적이게 되는 공업형 식량체계와 멈춤없이 증가하고 있는 세계 인구 사이의 수렴점으로 빠르게 접근하고 있다.

그런데 그 수렴점은 꿀벌의 치명적인 감소와 같은 예측하지 못한 일로 훨씬 빨리 올 수도 있다.

지난 10년에 걸쳐, 미국과 유럽의 양봉업자들은 연간 30% 이상의 벌떼가 사라지고 있다고 보고해 왔다. 그런데 지난 겨울 많은 미국의 양봉업자들은 40~50% 이상 사라지는 일을 경험했다. 일부 보고에서는 80~90%라고 한다. 전 세계에서 먹는 식량의 1/3이 수분매개체, 특히 꿀벌에 의존한다는 것을 감안할 때 이 현상이 세계의 농업에 미칠 영향은 치명적일 수 있다.  여러 연구에서는 농약, 기생진드기, 질병, 영양, 집약적 농법, 도시 개발 등 공업형 방식에 필수적인 요소들을 비판하고 있다.

그러나 특히 오랫동안 널리 사용된 살충제를 지목하고 있는 증거들이 있다. 예를 들어 유럽 식품안전청(EFSA)은 영국 정부의 유감에도  네오니코티노이드의 역할을 강조하여, 유럽연합에서 세 가지 일반적 살충제를 부분적으로 금지하는 것을 정당화하고 있다. 

현재 그에 대해 지난주 최신 과학적 경고가 발표되어, 유럽 식품안전청은 꿀벌에게 "매우 심각한 위험"을 가하는 또 다른 살충제인 피프로닐fipronil에 주목한다. 또한 연구에서는 수분매개체에 대한 위험을 포괄적으로 평가하는 것을 금지하고 있는 과학적 연구의 큰 정보격차를 지적했다. 

즉, 세계의 식량 상태는 이미 우리를 타격하고 있으며 앞으로 긴급조치가 없으면 더 심해질 위기와 긴밀히 연관된 최악의 상황에 직면해 있다.

그에 대한 답이 없는 것은 아니다. 지난해 과학자인 John Beddington 경 -17년 안에 식량과 물, 에너지 부족이란 최악의 상황에 대해 경고했던- 이 의장을 맡았던 지속가능한 농업과 기후변화에 대한 위원회는 더욱 지속가능한 농업으로 변화하도록 일곱 가지 구체적이고증거에 기반한 권고사항을 설정했다.

그러나 지금까지 정부는 그와 같은 경고를 무시해 왔다. 최근 리즈 대학의 연구는 아시아, 특히 인도와 중국, 파키스탄, 터키에서 앞으로 10년 안에 기후로 인한 심각한 가뭄이 옥수수와 밀 생산량을 엄청나게 저해하여 세계의 식량위기를 촉발할 것이라는 것을 밝혔다. 

토양침식, 토양 악화, 석유 가격, 벌의 군집붕괴, 인구 성장이란 요소가 갖는 의미는 극명하다. 산업문명은 잠식되고 있다. 방향을 바꾸지 않는다면, 앞으로 10년 안에 세계의 식량 종말을 시작으로 역사에서 침몰할 것이다. 


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흙이란? 물, 바람, 기온 등에 의한 풍화작용으로 바위가 부서져 가루가 된 것으로, 여기에 동식물에서 유래한 유기물이 합쳐져 탄생된다. 흙 1cm가 생성되는 데에 걸리는 시간은 대략 200년 정도이다. 여기에 인간의 노동력이 더해져 작물의 생육에 적합하도록 토양이 숙전화되며 농지가 만들어지고 식량을 생산하는 기능을 갖는다.


하지만 최근 들어 쓰레기, 산업폐수, PVC 비닐, 방사능 등 각종 폐기물과 산성비 등으로 토양의 오염이 날로 심각해지고 있다. 또한 토양의 유실과 악화로 인해 앞으로 겉흙을 이용할 수 있는 기간이 약 60년 밖에 남지 않았다는 보고도 있는 등 흙이 죽어가고 있다는 우려의 목소리가 커지고 있다.


그러면 지금 우리가 작물을 생산하고 있는 토양의 현주소는 어떠한가?


첫째는 항생제이다. 육류 1kg을 생산하는데 0.72g의 항생제가 쓰이고 있는 우리나라는 미국의 3배, 영국의 5배, 스웨덴의 24배가 되는 양을 가축의 사료에 또 질병 치료에 쓰고 있는 실정인데, 항생제는 축분을 통해 토양에 유입되어 흙 1g에 100억 마리 이상이 살고 있는 미생물의 숫자를 급격하게 낮추는 영향을 주고 있다. 토양에 잔류하는 항생제는 토양 미생물을 죽이거나 활동을 억제하고, 이는 유기물 분해를 지연시켜 화학비료의 사용량을 늘리는 요인이 될 수 있다.


 
 
 
둘째, 농약 사용량 역시 OECD 국가 가운데 1위를 차지할 정도이다. 전 세계 4위인 영국의 2배, 폴란드의 16, 캐나다의 21배 이상을 쓰고 있으며, 그 종류도 다양해 1,200여 종을 가지고 단위면적당 13.1kg을 쓰고 있는 실정이다.




셋째, 화학비료의 사용량도 만만치 않다. 화학비료의 사용량은 1ha당 242kg으로 세계 8위이다.


이렇게 농업에 항생제나 농약, 화학비료를 많이 쓰고 있는 실정이다. 이런 현실에서는 우리의 농산물이 세계 최고라고 소리칠 수도 없고, 외국으로 수출할 수도 없는 건 아닌지, 또 국내 소비자의 건강에 어떤 영향을 미칠지 생각해야 한다. 그리고 가장 큰 문제는 작물을 생산하는 흙이 숨쉬지 못하고 죽어가고 있다는 현실이다. 토양의 환경을 악화시키는 행위를 근절하지 못하면 고품질의  안전한 농산물을 생산하겠다는 말이 성립될 수 없다. 또 토양이 병든만큼 인간도 병들 수밖에 없다는 것도 명심해야 할 일이다.


이렇게 병들어 가는 흙을 살릴 수 있는 방법은 무엇일까?


첫째는 토양에 항생제, 농약, 화학비료 등의 투입량을 최소화하거나 중단하는 적극적인 노력이 필요하다. 박정희 정부에서 추진했던 식량자급을 위한 다수확 정책의 실천으로 밀식과 밀파(같은 면적에 종자를 많이 뿌리는 농법)를 하고 화학비료와 농약을 많이 사용하여 수확량을 높이겠다고 했던 지난 시절의 농법이 주류를 이루고 있는 현실에서, 항생제와 농약, 화학비료를 투입하지 않고 농사를 짓는다는 것은 상상할 수도 없는 일로서 그 실천을 주저하고 있는 것이다.


농약뿐만 아니라 비료나 퇴비조차 사용하지 않고 작물을 재배하는 자연농법의 창시자 일본 “기무라 아키노라” 씨는 산속의 식물들은 비료가 없어도 풍성하게 잘 자라고, 농약을 하지 않아도 가지가 휠 정도로 열매를 맺으며 해거리도 없다고 얘기한다. 또 우리나라에서 자연농법을 실천하고 있는 조영상 씨는 "도법자연(道法自然) : 자연에게 물어보고 자연을 따라야 된다." "자타일체(自他一體) : 몸과 땅(흙)은 둘이 아니라 하나"라는 뜻으로 자기가 사는 땅에서 생산되는 농산물이 좋다는 것을 의미(로컬푸드), "성속일여(聖俗一如) : 약도 과하면 독이 되고 독도 적당하면 약이 된다"는 의미로 토양 미생물 등을 잘 활용하면 좋은 역할을 기대할 수 있다는 뜻이다. "산야초 공생(山野草 共生) : 풀과 공생을 적극적으로 모색 할 때가 자연농법이 실천된다"고 주장하고 있다.


둘째, 녹비작물, 산야초와 공생공존을 통한 지구온난화 방지와 흙을 살리는 노력이 필요하다. 녹비작물을 재배하면 토양의 보습효과가 극대화되고, 토양의 비옥도가 상승하면서 병의 발생이 현저히 줄어든다는 연구결과가 많다. 이렇게 녹비작물을 이용한 초생재배를 하면 기후온난화로 새롭게 제기되고 있는 과수의 ‘조기개화’ 또는 기온 급강하로 인한 ‘동해나 냉해’ 및 여름철 초고온기에 지속적으로 발생하는 ‘토양 초고온화’로 인한 피해 등을 예방할 수 있다. 그뿐만 아니라 흙을 살릴 수 있는 일석삼조 이상의 효과를 거둘 수도 있다.


셋째, 흙(토양)을 자원 차원에서 다루는 정책의 전환이 요구된다. 흙은 우리 주변에서 흔히 볼 수 있기 때문에 자원이라는 인식이 매우 부족하다. 흙은 생물과 같이 생겼다가 성숙하며 병들고 죽는 생명이 있는 자원이라는 인식이 매우 중요하다. 토양은 경관을 이루는 바탕이 될 뿐만 아니라, 생태계의 물질순환에서도 근본이 되며, 현재는 주말농장, 도시농업 등이 활발해지면서 토양에 대한 중요성을 알리고 공감대를 형성할 수 있도록 지원하고 홍보하는 정책이 필요한 때이다. 10~15cm의 겉흙에 세균, 곰팡이, 원생동물과 같은 토양 미생물과 선형동물(선충류), 땅강아지 등의 절지동물, 환형동물인 지렁이, 두더지 같은 척추동물 등 흙속에도 먹이그물이 존재한다는 사실을 잊어서는 안된다.


안전한 농산물을 소비자의 식탁위에 올려놓기 위해서, 즉 유기농업을 실천하기 위해서는 항생제, 화학농약, 비료 등을 사용하지 않아 흙속에 미생물 등을 기반으로 하는 먹이그물을 만들어 주어야 하고, 식물의 영양분을 공급해주기 위해 녹비작물을 재배해야 하며, 흙을 자원으로 보고 지원하는 정책의 전환이 필요한 시기가 지금이라고 판단된다. 




유기농업의 실천을 위해 흙을 살려야 하는데 가장 쉽게 해결할 수 있는 것은 녹비작물을 재배하여 화학비료를 대체하고 병충해나 잡초로부터 약간의 자유로움을 얻을 수 있을 것이다. 유기농업에 꼭 필요한 녹비작물이란 무엇인가?

녹비작물이란 일종의 비료식물로서, 작물이 필요로 하는 영양분을 토양에 넣어줄 목적으로 작물재배 전 또는 재배중에 심어서 이용하는 것을 말한다. 녹비작물은 코와, 화본과, 경관 겸용 작물로 나뉘며, 각자가 지닌 장점에 따라 달리 이용하고 있다. 질소비료 대체효과가 뛰어난 콩과 작물에는 우리가 잘 알고 있는 자운영, 헤어리베치, 크림손클로버, 살갈퀴, 완두콩 등이 있으며, 양분의 흡수력이나 보수력이 뛰어나 토양개량에 탁월한 화본과 작물에는 호밀, 보리, 수단그라스, 옥수수, 이탈리안 라이그라스 등이 있다. 아름다운 꽃을 즐길 수 있는 경관 겸용 녹비작물은 크림손클로버, 메밀, 황화초, 파셀리아, 꽃양귀비, 수레국화 등이 대표적인 녹비작물로 재배되고 있다.

또 다른 녹비작물의 효과를 살펴보면,

첫째 지구를 살리기 위한 온실가스 배출 감축에 대한 녹비작물의 관심이 높아지고 있습니다. 좋은 녹비작물은 생육이 왕성하고 재배가 쉬워야 하며, 뿌리가 깊어 땅 속의 양분을 잘 활용하여야 하고 또한, 양분함량이 풍부하여 화학비료를 가능한 많이 대체할 수 있고, 줄기나 잎이 부드러워 토양 중에서 분해가 빨라야합니다.

둘째 비료 그 이상의 다양한 가치를 제공하고 있습니다. 녹비작물은 기본적으로 천연비료로서 높은 가치를 가지고 있으며, 그 외에도 농업생태계 보호와 생물다양성 증진, 도시민에게 아름다움과 여유를 제공하는 농촌경관 조성, 토양유실 예방과 염류제거, 수자원 보호, 미세먼지 제거 등 공기정화, 이산화탄소 흡수능력이 높아 농업분야의 온실가스 저감, 그리고 부수적으로 친환경농산물 인증, 밀원(꿀벌 생산에 필요한 식물)식물로 이용, 종자생산 등에 따른 농가소득 증대에도 기여하고 있습니다.

그러면 유기농업에서 가장 많이 활용되고 있는 헤어리베치에 대해 살펴보도록 하겠다. 헤어리베치는 두과작물로 공기중의 질소를 고정해 작물에 필요한 질소비료를 공급하며 잡초 억제효과가 좋아 피복작물로도 활용하고 있다. 헤어리베치는 9월 상순에서 10월 상순 사이에 파종하여 다음해 6월까지 생육하는데 그 이후에

크게보기
크롬숀크로버.

크롬숀크로버 하고현상(여름에 풀이 죽는 현상)이 일어나 일생을 마감한다. 이 헤어리베치 2,000~2,500kg을 베어 토양에 넣으면 질소 20.2, 인산 5.5, 가리14.3kg/10a 함유하고 있어 인산질 비료만 조금 보충하면 화학비료를 하지 않고도 유기농업을 실천할 수 있는 천연비료라 생각하면 되겠다.



우리가 어렸을 때 자주 봐왔던 자운영은 화학비료가 없던 시절의 대표적인 비료를 공급할 수 있는 녹비작물이었다. 자운영도 두과작물로서 공기중의 질소를 고정해 10a당 15kg의 질소를 공급할 수 있어 수천년 전부터 아시아 지역에서 녹비작물로 흙과 혼합하여 거름을 만들어 썼다.



이렇게 유기농업에서 활용하고 있는 녹비작물의 기능성은 다양하다. 수단그라스, 네마장황 등은 토양선충을 방제하는 효과가 탁월해 하우스 재배농가들이 선호하고 있으며, 헤어리베치, 호맥 등은 잡초발생을 억제하는 효과가 있고, 자운영, 크롬숀크로버 등은 밀원식물 및 경관조성으로 녹비작물의 특성을 충분히 활용하면 화학비료, 농약을 대체할 수 있는 다양한 유기농업을 실천할 수 있다.



녹비작물이 흙을 살리는 이유는 무엇일까? 녹비작물은 유기물(짚, 산야초, 분뇨 등)이 주성분으로 흙 속에서 천천히 분해되면서 토양내 유기물 함량을 높인다. 흙(토양) 속에 녹비작물은 넣고 갈거나 잘게 부수면 분해과정에서 흙 입자의 결합력을 증가시켜 통기성(通氣性)과 보수성(保守性)을 향상시키며, 또한 퇴비를 분해하는데 관여하는 미생물들이 많아지면서 토양생태계를 건강하게 만드는 기능을 하게 된다.



2000년대 이후 국민들의 소득이 높아지고 건강에 대한 관심이 높아지면서 친환경농산물에 대한 선호도가 높아지고 healing, wellbeing 등 소비 트랜드 열풍과 맞물리면서 친환경농산물에 대한 수요는 계속적으로 증가하여 최근에는 곡물, 채소, 과일 중심에서 가공식품, 산업소재까지 확장되고 있어 유기농산물 생산을 위한 녹비작물에 대한 관심도 높아져 가고 있다.



선진국에서는 유기농법과 연계한 녹비작물의 효과와 이용연구를 통해 자연순환 농업 실천, 생물다양성 유지를 추구해 나가고 있고 개도국에서도 화학비료를 대체하고, 토양침식을 방지하며, 잡초의 과대한 생장을 억제하기 위한 차원에서 녹비작물의 연구와 현장적용 범위를 넓혀가고 있는 추세이다.



유기농업의 실천 차원에서 또 환경보전 및 농가경영비 절감 등의 목적으로 녹비작물을 전략적으로 육성해야 할 것으로 판단된다.



농업분야에서 온실가스 저감에 기여할 수 있어 탄소거래제 시행에 기여할 수 있으며, 토양, 수질보호 및 농업생태계 보호 등 1석 3조 이상의 효과가 내재되어 있고, 농가 입장에서는 비료구입 비용절감으로 비료용 원자재 가격상승에 따른 완충작용이 가능할 것이다.



지자체 중심으로 보급이 이루워질 경우, 경관자원 확보, 환경보전, 농촌지역의 관광농업화 등 지역경제 활성화 가능성이 매우 높아 행정당국에서는 지속적으로 관심을 갖고 지원정책을 펼쳐야 할 것으로 생각된다.



우리시에서도 전년에 친환경농업단지에 녹비작물을 심었으나 작년 겨울 이상기온과 잦은 강우로 녹비작물이 겨울에 언 피해를 입은 결과를 초래하여 생육상태가 불량한 곳이 많다. 이렇게 동사피해를 입지 않으려면 행정에서는 파종시기를 앞당겨 9월 중순까지는 파종이 완료되어야 하겠고, 농업인들도 배수구(물빠짐 도랑)을 잘 만들어 습해를 입지 않도록 노력 유기농업 인증면적 확대에 힘을 모아야 할 것으로 생각한다. 



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얼마 전 <아프리카의 토양지도>를 소개한 적이 있다. http://blog.daum.net/stonehinge/8728772


그런데 그것 말고도 <유럽의 토양지도>도 존재하고 있었다.

세상에나! 정말 대단하지 않은가!


여기 그 링크를 걸어놓는다.

관심이 있으신 분을 들어가서 보시길... 


유럽의 토양지도 1 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/projects/soil_atlas/download/1-39.pdf

유럽의 토양지도 2 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/projects/soil_atlas/download/40-79.pdf

유럽의 토양지도 3 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/projects/soil_atlas/download/80-128.pdf


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1900년대 초반, 미국의 농민들은 값싼 땅을 찾아서 남부의 평원으로 몰려들었다. 이 지역은 사실 강한 바람에 뜨거운 여름, 빈번한 가뭄으로 농사에 적합한 곳은 아니었다. 특히 1차대전 기간에 밀 가격이 폭등을 하면서 농민들의 이주를 부추겼다. 밀 가격의 폭등과 함께 토지 개발업자들은 "쟁기질하면 비가 온다"고 꼬드겼고, 농민들은 재빨리 수억 평의 초지를 밀밭으로 바꾸어 놓았다. 이로써 역사상 가장 참혹한 인간이 만든 재앙이 시작되었다. 


당시의 상황에 대한 이러한 기록도 있다(http://bit.ly/11Qh66q). 


"1930년대 초반, 가뭄과 대공황이 밀어닥치면서 밀 시장이 붕괴되었다. 예전에는 밀이 바다를 이루었던 곳이 평원을 훑고 지나는 바람에 무방비 상태로 노출된 건조한 겉흙에 뿌리를 내린 풀의 바다로 바뀌었다." 


그때 일어난 황진 때문에 가축들이 죽고, 그 지역에 사는 사람들은 폐렴과 기관지염, 기침, 천식 등과 같은 호흡기 질환으로 고통을 받거나 죽어갔다. 결국 사람들은 견디지 못하고 집과 땅을 포기한채 서둘러 짐을 싸서 자신이 살던 곳을 떠났다. 1935년 4월 14일, 최악의 황진폭풍이 발생하며 그날을 "검은 일요일(Black Sunday)"이라 부른다.


아래의 영상에는 당시 그곳에서 살아남은 26명의 인터뷰가 나온다. 당시의 상황은 정말 끔찍하다고밖에 표현할 수 없다.


이 영상을 통하여 흙이 얼마나 소중한지, 그를 지키는 농법이 왜 중요한지 절실히 깨달을 수 있다.























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정말 어마무시한 작업의 결과가 나왔다.

<아프리카의 토양 지도>... 제목 그대로 아프리카 전역의 토양을 조사하여 그 결과를 지도로 집대성했다.

어떻게 이런 작업이 가능했단 말인가! 

이를 바탕으로 여러 가지 활용이 가능하겠다.

특히 농업과 관련해서 중요한 역할을 하겠는데, 그것이 좋은 방향으로 이루어졌으면 참 좋겠다.


용량이 너무 큰 관계로 직접 올리지는 못하고 가장 아래에 출처를 걸어놓았다. 

그리로 들어가서 참고하시길 바란다.




아프리카 토양의 특별한 점은 무엇인가

사상 최초의 <아프리카의 토양 지도>는 여러 질문에 답하고 설명하기 위하여 놀랄 만한 지도와 유익한 글, 멋진 사진을 사용한다. 유럽과 아프리카의 유명한 토양학자들이 이 특별한 자료를 만들기 위해 협력했다. 최첨단 컴퓨터 지도제작술을 사용하여, <아프리카의 토양 지도>는 대륙 전체에 걸쳐 토양의 변화하는 성질을 보여준다. 아프리카에서 발견되는 다양한 토양의 유형과 그것의 지역적, 세계적 쟁점과의 관련성을 기술하며 토양의 기원과 기능을 설명한다. 또한 이 책은 토양에 대한 주요 위협과 토양 자원을 보호하기 위해 수행하는 조치에 대해 논의한다. <아프리카의 토양 지도>는 일반적인 지도책 이상의 것이다. 이 책은 흔히 무시되는 천연자원인 토양에 대해 새롭고 포괄적인 해석을 제공한다. <아프리카의 토양 지도>는 이 지구상에서 생명을 위한 근본적인 재생불가능한 자원에 대한 중요한 참고자료이다. 



<아프리카의 토양 지도>는 잊혀진 자원을 강조하고 있다

대부분의 사람들은 아프리카의 천연자원 가운데 토양은 그리 중요하게 생각하지는 않을 것이다. 그러나 건강하고 비옥한 토양은 식량안보와 주요한 환경서비스, 사회통합 및 아프리카의 국가들 대부분의 경제에 초석이 된다. 안타깝게도 아프리카의 토양은 1980년대 사헬 지역의 대기근과 최근의 니제르와 아프리카의 뿔 지역에서 치명적 결과를 불러온 흉년에만 대중에게 인식되고 있다.

토양은 많은 새천년 개발목표의 기초이다. 식량(아프리카에서 소비되는 열량의 약 98%가 토양에서 유래됨)과 사료, 땔감 생산을 위한 매체를 제공할 뿐만 아니라, 토양은 질소와 인, 탄소, 기타 영양분의 순환을 조절한다. 토양은 홍수의 위험을 감소시키고 지하수 공급을 보호한다. 토양 유기물은 그 무게의 10배 이상의 물을 저장할 수 있는 한편, 아프리카의 토양은 식물에 함유된 양의 약 2.5배인 약 200기가톤의 유기탄소를 저장한다.

아프리카는 지구에서 가장 비옥한 땅을 가지고 있지만, 대륙 대부분의 토양은 필수 영양분과 유기물이 부족하여 취약한 상태이다. 건조함과 사막화가 대륙의 약 절반에 영향을 미치는 한편, 나머지 절반 이상의 땅은 철과 알루미늄 산화물의 함량이 높은 늙고 매우 풍화된 산성의 토양이라는 것이 특징이기에(따라서 많은 열대 토양의 특징적인 색을 띤다) 농업에 활용하려면 주의깊은 관리가 필요하다. 열대우림의 토양은 본래 비옥하지 않지만, 대신 자연식생에서 유기물이 꾸준히 많이 공급되고 고온다습한 기후에 빠르게 분해된다. 이 순환이 깨지면(산림 벌채 등으로) 이 순환이 깨지면, 토양의 생산성이 급격히 감소하고 땅이 악화된다. 

10억 명 이상의 인구와 성장, 갈등 또는 경쟁하는 수요(예를 들어 수출용 환금작물의 재배, 생물연료의 생산, 야생생물 보호구역의 보존, 탄소 격리, 광석 채굴, 도시 이주와 도시의 확장 등)는 건조함과 사막화에 놓인 이외의 땅에 대해 집중적이고 점점 강해지는 압력을 가하고 있다. 토양 악화는 복합적인 결과를 낳는다. 아마 직접적으로 가장 압력을 가하는 것은 특히 아프리카 전역에 있는 소농들의 1인당 식량 생산량의 감소일 것이다. 토양에서 경작되는 작물의 수확은 영양 순환을 깨뜨리고, 추가적인 투입재를 필요로 하게 된다. 아프리카의 여러 곳에서 토양은 거름을 투입하는 것보다 훨씬 빠른 속도로 영양분을 잃어가고 있다. 농촌의 빈곤으로 농민들은 무기질 비료의 비싼 가격(세계에서 화학비료의 사용량이 가장 낮은 곳이 아프리카임)이나 농기계의 부족 때문에 충분한 영양분을 활용할 수 없다. 영양분의 함량을 향상시키고 토양비옥도를 회복시키는 오랫동안 묵히는 것과 같은 전통농업은 토지에 대한 압력이 증가하고 전통적인 유목생활을 제한하는 토지소유의 변화 때문에 실행하기 어려워졌다.

그러나 토양의 중요성과 토양의 특성에 따른 환경서비스의 다양성은 사회에서 충분히 널리 알려지지 않았다. 문제의 일부는 점점 도시사회의 많은 사람들이 식량을 생산하는 과정과 접촉하는 일이 사라지고 있다는 점이다. 대부분의 사람들은 슈퍼마켓의 진열대에서 상품을 찾을 수 있다고 생각하며 토양에 의해 한계에 부딪치거나 그 역할에 대해 어떠한 고마움도 느끼지 않는다. 토양비옥도를 높이는 데 중요한 영양순환과 유기물 관리 같은 개념은 대부분의 사람들에게 수수께끼일 뿐이다. 토양학자 집단과 일반 대중 사이의 대화가 너무 적다는 것이 문제를 악화시키고 있다. 토양과 관련된 인쇄자료의 대부분은 대학이나 학술지 수준에 맞춰져 있어, 일반 대중이 쉽게 다가갈 수 없다. 흥미를 가진 사람들이 토양의 가치를 이해하고 귀중한 자원을 보존하는 데에 도움을 줄 쉽게 이해할 만한 자료가 부족하다. 

결과적으로 대중이나 정치인 들이 토양을 주제로 삼지 않게 되는 것이다. 그러나 일부 토양학자와 정책입안자들이 일반 대중과 정책입안자, 토지 관리자, 여타 과학자들에게 토양의 중요성과 세계적 의미에 대해 더 많이 알리고 교육해야 한다고 점점 자각하고 있다. 이는 특히 지속가능하게 토양을 활용하는 데 실패한 결과 놀랄 만큼 대규모로 사막화와 기근, 내전, 경제적 붕괴, 인간의 고통이 발생하는 아프리카의 토양에서 참으로 그렇다.

유럽위원회의 공동연구센터에서 아프리카 연합과 유엔 식량농업기구와 협력하여 프로젝트를 시작한 것은 이러한 맥락에서이다. 사상 최초의 <아프리카 토양 지도>를 만들기 위하여 유럽과 아프리카의 토양 전문가들을 불러모았다. 목표는 일반 대중과 의사결정자, 정치인, 교사와 여러 분야의 과학자들까지 대상으로 하여 아프리카에서 인간 존재에게 토양이 얼마나 중요한지에 대한 자각을 높이는 출판물을 만드는 것이었다. 

이 지도책은 간단하고 명확한 방식으로 아프리카 전역의 변화하는 토양의 양식만이 아니라, 지속가능한 사용을 통하여 점점 위협받고 있는 이러한 천연자원을 보존하고 관리해야 하는 이유를 설명한다. 그 중심에는 사상 최초로 아프리카 대륙 전역에 있는 다양한 토양들의 특징을 비전문가들도 이해할 수 있는 방식으로 보여주는 주석이 달린 지도들이 있다. 이 지도책은 아프리카의 토양에 대하여 네 가지 접근법을 활용한다:


  • 향상된 지식기반은 침식과 영양분 및 유기물의 감소, 염류집적, 산성화, 다짐현상이나 산사태의 위험에 처한 지역을 확인하고 토양의 상태를 평가하여 육지의 자원을 가장 적절하게 활용하기 위한 효과적인 정책개발과 의사결정을 용이하게 한다. 현재 토양자원과 아프리카 전역의 동향에 대한 현행의 일관적이고 비교할 만한 자료가 매우 부족하다. 토양 상태의 변화와 기능에 대한 정량적 평가가 거의 불가능할 정도로 국가들 사이에 일관성이 없다. 또한 자료의 부족은 상황을 측정하는 지표를 개발하기 위한 노력에 방해가 된다.
  • 또한 교육과 관련하여 모든 토양교육에서 관리와 개발이 우선시되어야 한다. 과학에 기반하는 교육을 받지 않고 토양 정보를 수집할 수 없을 것이다. 
  • 농업, 폐기물, 도시개발이나 광산 등과 같은 지역에서 토양의 질에 대한 현행 정책과 토지 이용관행이 미치는 영향을 평가하기 위한 수단을 확립하고, 토양과 그 기능의 지속가능한 이용을 보장하기 위하여 지역 문제의 주요한 쟁점을 처리하는 실천프로그램도 함께 수립하기
  • 아프리카 전역에 있는 토양학자와 토지이용전문가 들이 정보망을 형성하도록 지원한다. 그러한 운동은 정보를 교환하고 개선하고, 지속가능하게 토양을 이용하는 정책의 개발과 실천을 위해 더 포괄적인 지식을 개발하는 데에 도움이 될 것이다.


<아프리카의 토양 지도>는 FAO의 Global Soil Partnership과 세계의 토양 악화를 되돌리고 줄이기 위한 Rio+20 회담의 최종선언을 지지한다.





<아프리카의 토양 지도>는 다음 사이트로 이동하면 무료로 내려받을 수 있다. 

1부 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/library/maps/africa_atlas/Documents/JRC_africa_soil_atlas_part1.pdf

2부 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/library/maps/africa_atlas/Documents/JRC_africa_soil_atlas_part2.pdf

3부 http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/library/maps/africa_atlas/Documents/JRC_africa_soil_atlas_part3.pdf




참고로 한국도 이와 같은 자료는 이미 조사되어 있다. 

책자의 형태만 없을 뿐, 인터넷으로 얼마든지 검색해서 볼 수 있다는 사실... 이 사이트의 장점이라면 우리 동네의 흙이 어떤 성질이고, 거기에 적합한 작물은 무엇인지 살펴볼 수 있다는 점.

농촌진흥청에서 만든 "토양환경정보시스템" 흙토람에 들어가 보시라.

http://soil.rda.go.kr/soil/soilmap/crop.jsp 


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건강한 농장의 이로움에 대한 설명... 가장 아래 링크로 들어가 화면을 보세요.



풍부한 수확: 건강한 농장은 사업이 번성한다. 연구에 따르면, 농민은 이윤이나 생산성을 희생하지 않고서 건강한 농법을 적용할 수 있다. 


농업노동자: 노동자가 농약이나 독성물질에 노출되는 일이 줄어드는 외에, 진정으로 건강한 농장은 농업노동자에게 공정한 임금과 노동조건을 제공한다.


에너지 작물: 스위치그라스 같은 에너지 작물은 가장 생산적인 농지를 잘 이용하면서 건강한 농장을 위하여 또 다른 시장을 제공한다. 


과일과 채소: 사과와 브로콜리 같은 작물은 농장을 위한 새로운 시장 기회를, 그리고 소비자를 위한 건강한 먹을거리를 제공한다. 


미경작 지역: 나무와 떨기나무, 풀은 이로운 생물들을 위한 서식지를 제공하고, 생물다양성을 증가시키며, 살충제의 필요성을 줄인다.


긴 주기의 돌려짓기: 여러 해에 걸쳐 몇 가지 작물을 돌려짓기하면 토양의 건강을 개선하고, 화학비료와 농약의 사용을 줄이며, 수확량을 증가시킬 수 있다. 


덮개작물: 붉은토끼풀 같은 덮개작물은 토양 비옥도를 개선하는 한편, 토양침식과 가뭄에 대한 취약성 및 제초제 사용을 줄인다.


목초로 사육하는 젖소: 잘 관리된 목초는 침식을 줄이고, 토양 비옥도를 구축하며, 이로운 생물들의 서식지를 제공하고,  결과적으로 가축을 더 건강하게 만든다. 


개울가의 식림지: 개울에 늘어선 나무는 수로를 오염시키는 농장의 영양분을 거르는 완충지 역할을 하고, 이로운 생물들을 위한 서식지가 된다.  




건강한 농장의 농법


-경관 접근: 미경작 지역을 포함하면 생물다양성을 보존하는 데 도움이 되고, 화학비료와 농약의 필요성을 줄이며, 생산성이 증가한다. 

-작물과 가축의 융합: 식물과 동물은 서로에게 좋다. 건강한 농장은 똥거름의 형태로 영양분을 순환시킴으로써 이득을 본다.

-작물다양성과 돌려짓기: 다양한 작물을 재배하여 토양 비옥도를 증가시키고 살충제의 필요성을 줄인다. 

-덮개작물: 환금작물을 심어 놓은 사이의 노출된 땅을 덮개작물로 뒤덮으면 건강한 토양을 위해 유익하고, 영양분을 순환시키며, 풀과 해충을 감소시킨다. 



건강한 농장의 혜택


-토양의 건강: 건강한 농장의 농법은 더 적은 화학비료가 필요하기에 토양 비옥도를 구축하는 한편, 침식을 줄이고 가뭄에 덜 취약한 농장을 만든다. 

-생물다양성: 더 적은 독성 물질이 더해진 광범위한 범위의 식물종은 식물을 수분시키고 해충의 접근을 막는 새와 익충과 여타 생물들을 위한 더 나은 서식지를 의미한다. 

-환경의 건강: 건강한 농장은 더 적은 화학비료, 살충제, 항생제를 사용하고, 물과 공기의 오염을 줄이며, 지구온난화에 미치는 영향을 축소시킨다.

-자원 효율성: 건강한 농장의 농법은 수확량을 증가시키고, 농장 부산물을 재활용하며, 한계농지를 더 효율적으로 사용할 수 있게 한다.





http://www.ucsusa.org/food_and_agriculture/solutions/advance-sustainable-agriculture/healthy-farm-vision/


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우려스러운 세계의 생물다양성 감소는 잘 알려져 있다. 일부 전문가는 우리가 6번째 대멸종으로 향해 가고 있으며 세계 동식물 종의 절반이 2100년까지 사라질 수 있다고 이야기한다. 

그런데 생물다양성에 가장 중요한 위협의 하나는 거의 관심을 받지 못하고 있다. 그것은 우리의 발 아래 놓여 있다. 

지난 10여 년에 걸쳐 과학자들은 새로운 분석기술을 사용하여 세계의 토양이 가장 큰 생물다양성의 보고 가운데 하나임을 밝혀 왔다. 유럽연합의 공동연구센터에 따르면 토양에는 살아 있는 유기체의 약 1/3이 포함되어 있지만 확인된 미생물은 약 1%이며, 무수한 생물형 사이의 관계에 대한 이해도 부족하다.

토양은 대지의 생물다양성이 지은 집의 토대가 된다. 튼튼한 토양생태계 없으면 세계의 먹이그물은 문제가 생길 것이다. 

더 자세히 알아내기 위하여 과학자들은 최근 토양생물에 관해 알려진 것을 평가하기 위하여 멸종위기종이 정확히 어디에 있는지와 토양이 제공하는 필수적인 생태계 서비스의 상태를 조사하는 세계 토양생물다양성 계획Global Soil Biodiversity Initiative이라 부르는 사업에 착수했다. 

그들은 멀리 떨어진 곳에서 토양을 관찰하고 있는 것이 아니다. 집중적인 연구의 하나가 뉴욕의 센트럴파크에서 일어나고 있다. 

연구의 초점은 상호관계의 복잡한 그물망을 형성하며 토양에 살고 있는 생물인 미생물, 균류, 선충, 진드기, 심지어 땅다람쥐에까지 맞춰져 있다. 

한 자밤의 흙에는 5000가지 유형의 다양한 수백만 마리의 미생물과 수천 종의 균류와 원생동물, 선충, 진드기 및 두 종의 흰개미가 존재할 수 있다. 어떻게 이러한 수많은 것들이 함께하는지는 여전히 큰 수수께끼이다.

“땅속에는 각각의 역할을 하는 토양 동물과 미생물을 지닌 수많은 조직이 있습니다”고 지난 20년에 걸쳐 남극과 캔자스에서 토양의 생물다양성을 연구한 콜로라도 주립대학의 교수 Diana H. Wall 씨는 말한다. 그녀는 이 사업의 과학자 대표이다. “낙엽을 지렁이와 흰개미들이 지속적으로 갈갈이 찢고, 미생물과 균류가 식물에게 양분을 전달합니다.”

“흙 같은 멍청이(dumb as dirt)”라는 말은 잊어버려라. 복잡한 토양생태계는 고도로 진화하고 정교한 것이다. 그것이 토양에서 유기물 폐기물을 처리한다. 그것이 먼지와 병원균을 보관함으로써 우리가 마시고 숨쉬는 물과 공기의 대부분을 여과하고 정화한다. 그것이 대기의 이산화탄소를 처리하는 데 얼마나 큰 역할을 하는지 모른다. 그것이 지닌 유기물 모두와 함께 토양은 바다 다음으로 지구의 가장 큰 탄소저장고이다. 해마다 깊이갈이와 침식, 기타 잘못된 처리로 이산화탄소의 형태가 방출되고, 기후변화를 가속화시킨다.

지난 10년의 연구로 핵심개념이 뒤집혔다. 수십 년 동안 토양학자들은 “모든 것이 어디에나 있다”고 이야기해 왔다. 이는 전 세계의 토양이 거의 똑같다는 것을 뜻한다. 그것이 매우 잘못된 것임이 입증된 것이다. 

Ecosystems이라는 저널에 실린 2003년의 연구는 지구의 토양이 오늘날보다 훨씬 덜 탐사되고 연구기술도 훨씬 덜 개발되어 매우 보수적인 추측이었지만, 전국 토양의 약 5%의 생물다양성이 “농업과 도시화 때문에 상당한 손실 또는 완전한 멸종의 위험에 처해 있다”고 추정했다. 

그것은 몇몇 중요한 기능을 담당하는 주요 종이 이미 사라졌거나 사라져 간다는 것을 뜻할 수 있다. 그것이 바로 세계의 토양 평가가 긴급한 문제가 되는 까닭이다.

토양의 생명에 대한 수많은 위협이 있다. 근대의 깊이갈이 농법은 큰 문제이다. 그로 인해 땅이 마르고 살충제와 제초제 및 합성 질소를 뿌려서 토양 생물에게 필요한 먹이인 유기물을 빼앗기 때문이다. 교외의 토양을 아스팔트와 콘크리트로 "밀폐"하여 무거운 기계와 오염으로 토양의 생명을 파괴한다. 산성비 같은 오래전의 모욕조차 토양을 산성으로 만듦으로써 아직도 토양의 생명에 타격을 주고 있다. 

문제는 세계적이다. 예를 들어 아프리카의 거의 절반에서 지나친 방목과 집약적 농업이 겉흙을 파괴하여 사막화를 야기하고 있다. 

그러나 몇 가지가 건강한 토양의 생명보다 더 중요하다. 우리의 식량 공급은 토양에서 시작된다. 야생식물이 잘 자라기 위해서는 건강한 토양이 필요하고, 다른 종은 그 잎과 씨앗과 열매를 먹을 수 있으며, 육식동물은 초식동물을 먹을 수 있다. 

건강한 토양은 인간의 질병을 막을 수 있다. 미국의 남서쪽에서 발견되는 계곡열은 토양이 건조해져 공기로 운반되어 폐로 들어가는 균류에 의해 발생한다. 그것이 급속도로 증가하고 있다. 토양에서 그 생활주기의 일부로 살고 있는 콜레라와 균 수막염 및 기타 질병의 확산에 어떤 역할을 하는지 제대로 이해한다면, 토양생태계가 열쇠가 될 수 있다고 생각된다. 

또한 건강한 토양은 일부 질병에 대한 치료법을 지니고 있다. 항생물질의 화합물은 서로 경합하는 토양 미생물의 화학무기이고, 우리가 사용하는 항생물질의 대부분은 거기에서 왔다. 과학자들은 현재 항생제 내성 질병을 처리할 수 있는 새로운 항생물질을 찾기 위해 여러 곳에서 토양을 조사하고 있다. 누가 아는가, 그 답이 센트럴파크의 분수와 인도 아래에 있을지. 

과학자들이 토양 미생물의 유전자를 연구하고 토양생태계를 통과한 미세한 양의 탄소와 질소를 추적할 수 있는 새로운 과학기술이 토양생태학의 지식이 도약할 수 있게 돕고 있다. 하지만 더 많은 과학자들이 자신이 알고 있는 것이 얼마나 적은 것인지 깨닫는 것을 배우고 있다. 

지구온난화가 토양의 생물다양성에 큰 위협이라는 점은 의심의 여지가 없다. 식량안보는 큰 관심사이다. 지구가 더 더워지면 작물에 무슨 일이 일어날 것인가? 온도와 습도에 약간의 변화는 토양 생물의 구성과 재배할 수 있는 식물의 유형을 바꾸어 토양에 지대한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 우리는 더 이상 캔자스에 밀을 심지 못할 수 있다. 

어떤 식물은 따뜻해지면서 점차 더 추웠던 북쪽으로 이동할 것으로 예상되지만, 다른 것들은 새로운 토양 군집에 적응하지 못할 수 있다. “땅 위의 세계와 아래의 세계는 매우 긴밀히 연결되어 있습니다”라고 Wall 씨는 말한다.

또한 과학자들은 건강한 토양생태계는 화학 투입재 없이도 자연적으로 식물을 기를 수 있다는 것을 발견했다. “토양의 생물다양성이 더 풍부해지면 식물에 병이 더 적어집니다”라고 코넬대학에서 토양과 질병의 생태학을 연구하는 Eric B. Nelson 씨는 말한다. 그는 건강한 토양에서 자라는 식물에는 해충도 적다고 한다.

농민과 텃밭 농부들이 자신의 토양을 보호하기 위해 무엇을 할 수 있을까? 무경운 농법을 실천하는 것이 그 하나이다. Wall 씨는 해마다 깊이갈이를 하지 않고 죽은 식물이 분해되도록 한다는 것을 뜻한다고 말한다. 텃밭 농부들도 똑같이 할 수 있다. 합성 화학물질도 사용하지 않는 것이 중요하다. 퇴비, 특히 지렁이 분변토를 넣으면 토양 생태계를 더욱 튼튼하게 할 수 있다. 

그것이 지닌 가치가 관심을 받기 시작하고 있다. Wall 씨는 20만 달러가 수여되는 타일러 환경상을 수상하여 자신의 연구에 사용할 계획이라고 말한다. “이제 토양 생물다양성을 위한 시간입니다”라고 Wall 씨는 말한다.


http://www.nytimes.com/2013/05/12/opinion/sunday/the-hidden-world-of-soil-under-our-feet.html?pagewanted=1&_r=2&ref=opinion


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