@農자료창고

아래의 기사는 간척지에 볏짚을 넣으면 좋다는 기사이다. 그런데, 그것이 간척지만 그렇겠는가? 일반적인 논의 토양에도 볏짚을 되돌려주는 것이 좋다! 하지만 현재는 대부분의 볏짚이 축산사료로 빠져나가고 있는 현실이다. 그것은 곧 점점 논 토양의 유기물 함량이 낮아진다는 뜻이고, 이는 토양의 악화로 이어진다. 결국은 생산성 하락이란 사태에 직면할 것이다. 

그러한 결과일까? 기사에서 한국 농지의 유기물 함량이 2%대라고 하는 놀라운 사실에 주목하자. 

석종욱 씨에 따르면, 한국 토양의 평균 유기물 함량은 5~6%대였는데 화학비료 의존도가 심화되면서 절반 이하로 떨어졌다. 

그것은 곧 건강한 흙이 사라졌다는 것이다. 건강한 흙으로 되살리기 위해서는 그의 책을 참고하면 좋다. 

http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ISBN=8975276724

환경일보] 김영애 기자 = 농촌진흥청(청장 이양호)은 토양 염농도가 0.1% 내외인 간척농지에 볏짚을 시용하면 토양에 부족한 양분을 보충시켜 작물의 양분 이용효율과 생산성을 높일 수 있다고 밝혔다. 간척지토양은 유기물 함량이 일반토양(2.6∼2.7 %)의 1/10로 매우 낮고 인산과 석회 성분이 적어 일반농경지보다 비료를 더 줘야 한다.

 또한 양분보유능력이 낮아 양분이 쉽게 유실돼 환경오염이 발생할 수 있다. 간척지에서 볏짚을 10a당 500kg정도 투입해 사료용 옥수수를 재배한 결과, 작물의 양분흡수량이 높아져 볏짚을 처리하지 않았을 때 보다 수량이 약 11% 늘어난 것으로 나타났다.

 아울러 간척지에 해마다 볏짚을 시용했을 때 토양 유기물 함량이 연간 0.11 % 증가해 무시용 대비 약 27 % 늘어났고, 특히 토양의 유효인산, 치환성칼리, 유효규산은 각각 14, 17, 19% 늘어났다.

 농촌진흥청 간척지농업과 이경보 과장은 “간척지는 유기물 함량이 적어 양분보유능력이 낮으므로 적정량의 유기자원을 시용해 지속적으로 토양비옥도를 증진시켜야 한다”라며 “앞으로 간척지의 토양 유기물 함량을 빠르게 증진시켜 간척지에서 작물을 안정적으로 생산할 수 있는 방안을 연구할 계획이다”라고 말했다.

press@hkbs.co.kr

질소비료는 이제 농업에서 빼놓을 수 없는 요소가 되었다.

실제로 그 덕에 늘어난 생산량으로 인하여 70억이라는 세계의 인구가 먹고 산다.

그러나 아래 정보도의 설명에 따르면, 사하라 사막 이남의 아프리카 지역에서는 여전히 2억3900만 명이 화학비료를 살 수 있는 여력이 안 되어 농업생산성이 떨어지기에 기아에 허덕이고 있다. 

그런가 하면 다른 지역에서는 너무 질소비료를 많이 사용하여 토양과 수질을 오염시키고, 온실가스 배출의 주범이 되고 있다.

아래의 지도에서 보이듯이 주로 경제적으로 여유가 있으며, 극소수의 농민이 대다수의 도시민을 먹여 살려야 하는 선진국이나 인구가 지나치게 많은 인도나 중국 등지에서 그러한 일이 벌어지고 있다.

한국도 거기에서 예외가 아니다. 여름이면 발생하는 하천과 저수지의 녹조와 바다의 적조는 그러한 요인 때문에 발생하는 것이다. 꼭 4대강만이 범인이 아니라는 것이다.

오세아니아 지역은 천혜의 땅이로구나. 귀농을 한다면 호주로 하는 것도 좋겠다.

아프리카는 역시 가난하여 화학비료를 이용할 능력이 부족하다. 앞으로 아프리카에서도 화학비료의 사용량이 늘어날 텐데 어쩔 것인가?

중남미도 아직은 양호한 수준이다. 

유럽은 많이 사용하고 있구나. 가만 보면 농업이 산업화된 국가들이 문제이다.

미국은 더 말할 것도 없다. 

아시아 지역이 어마어마한 까닭은 그만큼 인구가 많기 때문일 것이다. 중국과 인도만 해도 25억 명으로 세계 인구의 약 30%를 차지하고, 거기에 기타 지역까지 합치면 세계 인구의 절반 정도가 모여 사는 곳이 바로 아시아 아닐까?

그만큼 먹고 살기 위해서 화학비료를 많이 사용하기에 이런 결과가 나타나는 것이겠지.

출처 http://ngm.nationalgeographic.com/2013/05/fertilized-world/nitrogen-flow-graphic

eOrganic author:

In organic farming systems, soil fertility means more than just providing plants with macro- and micronutrients. Effective fertility management considers plants, soil organic matter (SOM), andsoil biology. Ideally, organic farming systems are designed to enhance soil fertility to achieve multiple goals. Important goals include: the protection and, if possible, improvement of soil physical condition so that the soil supports healthy plants and soil-dwelling organisms and has the ability to resist and recover from stresses like flooding or aggressive tillage; the maintenance of soil buffering capacity to minimize environmental degradation caused by soil loss or soils' failure to filter nutrients or degrade harmful compounds; and increased water and nutrient use efficiency by increasing biological fixation and retention of needed nutrients while reducing their loss from the system to the extent possible. Organic farming systems are designed with the aim of maintaining nutrients in organic reservoirs or in bioavailable mineral forms instead of just supplying nutrients through frequent fertilizer additions. This is achieved by cycling nutrients through organic reservoirs. Soil fertility is improved by organic matter management and not through input substitution. The remainder of this article explains why.

Figure 1. This cartoon depicts idealized changes that occur where fast mineral nutrient cycling (depicted by red arrows) in depleted organic reservoirs (depicted by blue sphere) is altered by improved management to result in slower cycling rates (yellow arrow) within an enlarged reservoir. Figure credit: Michelle Wander, University of Illinois.

The intention of organic systems is to manage the full range of soil organic and inorganic nutrient reservoirs and prevent unwanted loss by retaining them in forms that can be accessed by crops through biological leveraging. one objective during transition is to enhance symbiotic associations between plants and their microbial partners, organic reserves, and the physical environment. For more on the role that microbes play in N cycling see Soil Microbial Nitrogen Cycling for Organic Farms.

This holistic view is the basis for the soil fertility management practices used in organic agriculture. There are four soil fertility management practices typically used in organic cropping systems that determine the cycling and availability of nutrients in the soil:

1. use of organic residues as soil amendments or sparingly soluble minerals;
2. use biological N-fixation as the major N source;
3. use of a rotation that includes active plant growth (cover crops, intercrops etc.) as much as possible and that minimizes bare fallow
4. plant species are diversified in space and time to fulfill a variety of functions (minimize weeds and pests, support below-ground processes, erosion control, N fixation, build SOM etc.).

Organic fertility is not a matter of input substitution

Organic farming systems cannot rely on use of soluble, inorganic nutrient sources. Conventional fertilizer management guidelines hinge upon assessments of plant-available N and P combined with empirical fertilizer addition studies that are able to provide estimates of the amount of fertilizer required to achieve yield goals. Although many organic producers do use soil testing to assess soil nutrient levels, they report that while these tests often indicate that plant-available N or P may be limiting, their yields do not reflect these soil test results. There are several reasons to expect that organic production systems require their own suite of management tools. First, organic soil amendments vary in quantity and quality. Second, the condition of the soil resource plays a large role because it supplies and recycles added nutrients. Results can vary greatly after organic materials are added for a variety of reasons, some of which, can be managed. Current research on organic fertility management is looking closely into avenues for soil testing and management of amendments and soil biology to optimize fertility by taking into account the synergisms that occur in biologically active soils.

Figure 2. The figures above depict changes in N cycling in systems where N is supplied in inorganic fertilizers to systems that rely on organic sources. The size of the blue sphere represents the active or labile fraction of soil organic matter and the thickness and coloration of the arrows reflect the size and cycling rates of nutrient reserves. Red arrows identify pools that cycle more rapidly than yellow. Figure credit: Michelle Wander, University of Illinois.

Avoiding problems of nutrient over-addition with biology

Loss of nutrients applied to agricultural soils causes environmental harm. Off-site problems caused by over-application of nutrients are better recognized than are problems caused on-site. Conventional agriculture is cited as the primary source of non-point source and P pollution that contributes to myriad environmental and health risks. Problems of over-application in organic systems vary; probably P over-additions are most widespread where manure is readily accessible. This is because the ratio of P to N in manure exceeds that required by the plant.

Over-addition of N, particularly in readily available forms, is a common problem in agriculture. Over-addition in organic systems can occur in situations where leaching is restricted (e.g. in greenhouses) or after N rich cover crops or manures are applied. The notion that N surplus promotes microbial activity that contributes to nitrate leaching and nitrous oxide emissions, two important environmental problems, which works against organic matter storage, is finally being recognized by main stream scientists.

Excess nutrients can also increase plant susceptibility to pathogens and arthropod pests and can also lead to increased weed competition. For current research results see the video presentation by Larry Phalen on Biological Buffering. Tendencies toward nutrient leaching and the ability to hold and retain nutrients vary with soil types and climate. Soil texture and CEC are related to this, with nutrient storage capacity increasing with soil clay and silt contents and cation exchange capacities.

These problems and those associated with herbicide and insecticide application can be avoided by managing soils biological activity to enhance:

1. Reliance on N-fixation as a source of N,
2. Mycorrhizal associations,
3. Plant-induced liberation of nutrients,
4. General suppression of soil borne disease, and
5. Decay of weed seed and inhibition of weed seed germination.

There is growing acceptance that maintenance of high levels of available nutrients works against these processes and accelerates organic matter decay. In addition, nutrient excess or imbalance can compromise plant and animal health. Excess tillage can have a similarly undesirable effect on soils and soil organisms. Of course tillage is an important tool for fertility management. Perennial sods are mechanically killed, cover crops are plowed in, and manures are incorporated. The figure below shows how tillage has been argued to alter the soil food web (Fig. 3). Heavy reliance on tillage in organic farming systems can only be maintained without harm in systems that include adequate plant cover and where tillage is timed to avoid compaction and erosion. Soil texture, slope, and climate all influence the degree to which tillage can or can not be safely tolerated.

Figure 3. The increased soil stratification and size and activity of soil organism populations under conservation tillage compared to conventional tillage lead to increased nutrient retention. Figure credit: Ed Zaborski, University of Illinois. Adapted from House and Parmelee (1985).

This is why organic strategies for fertility management focus as much or more on crop rotation and tillage practices than they do on nutrient dense soil amendments. The contributions of carbon-rich amendments and roots to soil fertility are recognized within organic systems.

References and Citations

• House, G. J., and R. W. Parmelee. 1985. Comparison of soil arthropods and earthworms from conventional and no-tillage agroecosystems. Soil and Tillage Research 5: 351–360.
• Phalen, L. undated. Biological buffering: Building resilience from the ground up [Online audio slide presentation]. Agroecology and Sustainable Agriculture Program, University of Illinois, Urbana. Available at: http://www.vimeo.com/2151324 (verified 11 Jan 2009).

Additional Resources

Selected references that trace the historical origins of concept:

• Darwin, C. 1881. The formation of vegetable mould through the action of worms with observations on their habits. John Murray, London.
• Hopkins, C. 1910. Soil fertility and permanent agriculture. Ginn and Company, Boston, MA.
• King, F. H. 1911. Farmers of forty centuries; or, Permanent agriculture in China, Korea, and Japan. Courier Dover Publications, New York.
• Waksman, S. 1936. Humus: Origin, chemical composition, and importance in nature. The Williams & Wilkins Company, Baltimore, MD.
• Albrecht, W. A. 1938. Loss of organic matter and its restoration. In Soils and Men. United States Department of Agriculture. U.S. Government Printing Office, Washington, DC.
• Northbourne, L. 1940. Look to the land. 1st ed. Dent and Sons, London.
• Howard, A. 1943. An agricultural testament. Oxford University Press, London.
• Balfour, B. E. 1942. The living soil. Faber and Faber, London.
• Rodale, J. I. 1945. Pay dirt: Farming and gardening with composts. Devin-Adair, New York.
• Pfieffer, E. 1947. Soil fertility, renewal and preservation: Bio-dynamic farming and gardening. Faber and Faber, London.
• Odum, E. 1969. Strategy for ecosystem development. Science 164: 262–270. (Available online at: http://dx.doi.org/10.1126/science.164.3877.262) (verified 21 March 2010).
• Koepf, H. H., B. D. Petterson, and W. Shaumann. 1976. Biodynamic agriculture: An introduction. Anthroposophic Press, Spring Valley, NY.
• Lowrance, R., B. R. Stinner, and G. J. House. (ed.) 1984. Agricultural ecosystems; unifying concepts. John Wiley and Sons, New York.

Selection of additional readings:

• Norton, B. G. 2005. Sustainability: A philosophy of adaptive ecosystem management. University of Chicago Press, Chicago.
• Paustian, K., H. P. Collins, and E. A. Paul. 1997. Management controls on soil carbon. p. 15–49. In E. A. Paul, K. A. Paustian, E. T. Elliott, and C. V. Cole. (ed.) Soil organic matter in temperate agroecosystems: Long-term experiments in North America. CRC Press, Boca Raton, FL.
• Pearson, H. L., and P. M. Vitousek. 2002. Soil phosphorus fractions and symbiotic nitrogen fixation across substrate-age gradient in Hawaii. Ecosystems 5: 587–596. (Available online at: http://dx.doi.org/10.1007/s10021-002-0172-y) (verified 21 March 2010).
• Phillips, C. J., D. Harris, S. L. Dollhopf, K. L. Gross, J. I. Prosser, and E. A. Paul. 2000. Effects of agronomic treatments on structure and function of ammonia-oxidizing communities. Applied and Environmental Microbiology 66: 5410–5418. (Available online at: http://aem.highwire.org/cgi/content/full/66/12/5410) (verified 21 March 2010).
• Randall, G. W., D. R. Huggins, M. P. Russelle, D. J. Fuchs, W. W. Nelson, and J. L. Anderson. 1997. Nitrate losses through subsurface tile drainage in Conservation Reserve Program, alfalfa, and row crop systems. Journal of Environmental Quality 26: 1240–1247. (Available online at:https://www.agronomy.org/publications/search?search[-3]=&searchType[-3]=Any&search[-2]=Randall&searchFields[-2][Author]=Author&searchType[-2]=Phrase&search[-1]=&searchFields[-1][Title]=Title&searchType[-1]=Phrase&volume=26&issue=&year=&first-page=&journal[jeq]=jeq&search[0]=) (verified 4 April 2011).
• Rastetter, E. B., P. M. Vitousek, C. Field, G. R. Shaver, D. Herbert, and G. I. Agren. 2001. Resource optimization and symbiotic nitrogen fixation. Ecosystems 4: 369–388. (Available online at: http://dx.doi.org/10.1007/s10021-001-0018-z) (verified 21 March 2010).
• Schimel, J. P., and J. Bennett. 2004. Nitrogen mineralization: Challenges of a changing paradigm. Ecology 85: 591–602. (Available online at: http://dx.doi.org/10.1890/03-8002) (verified 21 March 2010).
• Stockdale, E. A., M. A. Shepherd, S. Fortune, and S. P. Cuttle. 2002. Soil fertility in organic farming systems—fundamentally different? Soil Use Management 18: 301–308. (Available online at: http://www3.interscience.wiley.com/journal/119192126/abstract) (verified 21 March 2010).
• Wander, M. 2009. Agroecosystem integrity and the internal cycling of nutrients. p.137–166. In P. Bohlen and G. House (ed.) Sustainable agroecosystem management: Integrating ecology, economics, and society. Taylor and Francis, New York.

http://webcast.gigtv.com.au/Mediasite/Play/162eb741ac7844aab5f061aa623cc9171d?catalog=987c4484-2bf1-4d12-9d1a-2a6b4446904d

ntroduction

Nematodes are microscopic, wormlike organisms (Fig. 1) that live in water films and water-filled pore spaces in the soil. Typically, they are most abundant in the upper soil layers where organic matter, plant roots, and other resources are most abundant. Nematode abundance in soils—managed and unmanaged—ranges from 1–10 million individuals/m² (Peterson and Luxton, 1982; Lavelle and Spain, 2001).

Figure 1. A typical free-living, bacterial-feeding nematode, less than 1mm (0.04in) in length. Figure credit: Ed Zaborski, University of Illinois.

Most research on soil nematodes has focused on the plant-parasitic nematodes that attack the roots of cultivated crops. Less attention has been given to nematodes that are not plant-feeders and play beneficial roles in the soil environment. This article describes the important roles played by nematodes in soil ecosystems, as well as their potential to be used as indicators of soil condition in organic farming systems.

Nematode Feeding Habits

Nematodes can be classified into functional groups based on their feeding habits, which can often be deduced from the structure of their mouthparts (Fig. 2). In agricultural soils, the most common groups of nematodes are the bacterial-feeders, fungal-feeders, plant parasites, predators, and omnivores. Predatory nematodes feed on protozoa and other soil nematodes. Omnivores feed on different foods depending on environmental conditions and food availability; for example, omnivorous nematodes can be predators, but in the absence of their primary food source, they can feed on fungi or bacteria.

Figure 2. Nematodes can be classified into different feeding groups based on the structure of their mouthparts. (a) bacterial feeder, (b) fungal feeder, (c) plant feeder, (d) predator, (e) omnivore. Figure credit: Ed Zaborski, University of Illinois.

Importance of Nematodes in Agricultural Systems

Nematodes contribute to a variety of functions within the soil system. In agricultural systems, nematodes can enhance nutrient mineralization and act as biological control agents.

Nematodes and Soil Fertility

Soil nematodes, especially bacterial- and fungal-feeding nematodes, can contribute to maintaining adequate levels of plant-available N in farming systems relying on organic sources of fertility (Ferris et al., 1998). The process of converting nutrients from organic to inorganic form is termed mineralization; mineralization is a critical soil process because plants take up nutrients from the soil primarily in inorganic forms. Nematodes contribute directly to nutrient mineralization through their feeding interactions. For example, bacterial-feeding nematodes consume N in the form of proteins and other N-containing compounds in bacterial tissues and release excess N in the form of ammonium, which is readily available for plant use. Indirectly, nematodes enhance decomposition and nutrient cycling by grazing and rejuvenating old, inactive bacterial and fungal colonies, and by spreading bacteria and fungi to newly available organic residues. In the absence of grazers, such as nematodes and protozoa, nutrients can remain immobilized and unavailable for plant uptake in bacterial and fungal biomass.

Bacterial-feeding nematodes are the most abundant nematode group in agricultural soils. Their abundance closely follows that of bacterial populations, which tend to increase when soil disturbances, such as tillage, increase the availability of readily-decomposable organic matter. Nitrogen mineralization in the soil occurs at a higher rate when bacterial-feeding nematodes are present than when they are absent. The contribution of bacterial-feeding nematodes to soil N supply depends, in part, on the quality and quantity of soil organic matter fueling the system. Net N mineralization from decomposing organic residues takes place when the carbon:nitrogen (C:N) ratio of organic residue is below 20 (that is, 20 parts C to 1 part N). When the C:N ratio is greater than 30, the rate of mineralization decreases because microbes compete for N to meet their nutritional requirements. In this situation, N is immobilized in the microbial biomass. Incorporation of manure, compost, and cover crops with intermediate C:N ratios (ranging from 10 to 18) may stimulate bacterial growth and the abundance of bacterial-feeding nematodes, and increase soil N availability to plants.

Fungal-feeding nematodes are relatively more abundant in less-disturbed (e.g. notill systems) and perennial systems, where conditions for fungal growth are promoted, than in disturbed systems. Like bacterial feeding nematodes, fungal-feeding nematodes contribute to the process of nutrient mineralization by releasing N and other plant nutrients from consumed fungal tissue. However, in agricultural systems, bacterial-feeding nematodes typically release more inorganic N than fungal-feeding nematodes.

Nematodes as Natural Enemies and Biological Control Agents

Predatory nematodes are of interest because of their role in regulating the populations of other organisms. They generally feed on smaller organisms like protozoa and other nematodes. Thus they can help moderate population growth of bacterial- and fungal-feeding nematodes and protozoa, and help regulate populations of plant-parasitic nematodes.

Insect-parasitic nematodes are species of bacterial-feeding nematodes that live in close association with specific species of bacteria; together, they can infect and kill a range of insect hosts. The infective juvenile stage of insect-parasitic nematodes seeks out insect hosts to continue its development into adults. once a host is found, the nematodes penetrate the insect body and release their bacterial associates into the insect’s body cavity. These bacteria multiply and overwhelm the immune response of the host insect, ultimately killing the host. The nematodes feed on these bacteria, mature, and reproduce until all the resources within the insect host are consumed; then, infective juvenile nematodes escape the insect host's body and disperse in the soil to seek new hosts. Insect-parasitic nematodes are available commercially for use in inundative releases to manage the populations of a variety of insect pests.

Plant-Parasitic Nematodes

Most plant-parasitic nematodes feed on the roots of plants. Some species attach to the outside surface of plant roots (Fig. 3), piercing the root tissue to suck up the cellular content; other species pierce and penetrate the roots of plants, living and reproducing entirely within the root itself. A relatively small number of important plant-parasitic nematode species are known to cause substantial economic damage in cropping systems around the world. The determination of tolerance limits or economic thresholds for plant-parasitic nematodes varies with many factors like species, plant tolerance, and soil type. Because plant parasitic nematodes show varying degrees of host specificity, carefully designed crop rotations are usually a powerful tool for reducing nematode-associated yield losses.

Figure 3. White potato cyst nematode, Globodera pallida (Stone) Behrens, on plant roots. Cyst nematode females attach to root systems with their mouthparts to feed, and then their bodies swell into egg-filled cysts that can be visible to the naked eye. Figure credit: Bonsak Hammeraas, Bioforsk—Norwegian Institute for Agricultural and Environmental Research, Bugwood.org.

Soil Nematode Communities

The proportions of the different feeding groups in the soil nematode community vary between systems and seasons, and they are influenced by a variety of factors, including crop and soil management practices (Freckman and Ettema, 1993) and the presence and abundance of natural enemies. Management practices like tillage, crop rotation, and the use of organic amendments influence the physical and biological characteristics of the soil that influence the abundance of nematodes. Fungal-feeding, predatory, and omnivorous nematodes are very sensitive to soil disturbances (Ferris et al., 2001), and agricultural systems with fewer physical and chemical disturbances, such as pastures, hay fields, and orchards, tend to support larger populations of these nematodes than more frequently disturbed systems like vegetable- and row-crop fields. on the other hand, tillage and incorporation of organic residues increase the proportion of some bacterial-feeding nematodes (Griffiths et al., 1994; Ferris et al., 2001; Nahar et al., 2006), often offsetting declines in the numbers of other feeding groups and increasing the total abundance of nematodes (Neher, 1999). The wide variety of natural enemies that feed on or infect nematodes—predatory nematodes, predatory microarthropods, and nematode-trapping fungi, for example—may have a considerable impact on nematodes in agricultural systems (Stirling, 1991).

Implications for Farming System Management

Agricultural management may increase the abundance of soil nematodes, primarily through the increase in the abundance of bacterial-feeding nematodes associated with tillage and the incorporation of organic residues (Neher, 1999). Soil conditions in agricultural production systems can be improved by enhancing nutrient availability and providing habitat for beneficial soil organisms. Maintenance of large populations of bacterial-feeding nematodes with practices that promote N mineralization throughout the growing season may enhance crop productivity, but a surplus of mineral N is not desirable from the environmental point of view because of an increased risk of nitrate leaching. In an ideal production system, N supply would be synchronized with plant demand. on the other hand, cultural practices like tillage or cultivation may reduce the complexity of the soil food web. Thus, a decrease in the frequency and intensity of tillage may promote the conservation of predatory nematodes and contribute to improved farming system performance.

References

• Ferris, H., T. Bongers, and R. G. M. de Goede. 2001. A framework for soil food web diagnostics: Extension of the nematode faunal analysis concept. Applied Soil Ecology 18: 13–29.
• Ferris, H., R.C. Venette, H.R. van der Meulen, and S.S. Lau. 1998. Nitrogen mineralization by bacterial-feeding nematodes: Verification and measurement. Plant and Soil 203: 159–171.
• Freckman, D.W., and C.H. Ettema. 1993. Assessing nematode communities in agroecosystems of varying human intervention. Agriculture, Ecosystems & Environment 45: 239–261.
• Griffiths, B.S., K. Ritz, and R.E. Wheatley. 1994. Nematodes as indicators of enhanced microbiological activity in a Scottish organic farming system. Soil Use and Management. 10: 20–24.
• Lavelle, P., and A.V. Spain. 2001. Soil ecology. Kluwer Academic Publishers, Boston, MA.
• Nahar, M.S., P.S. Grewal, S.A. Miller, D. Stinner, B.R. Stinner, M.D. Kleinhenz, A. Wszelaki, and D. Doohan. 2006. Differential effects of raw and composted manure on nematode community, and its indicative value for soil microbial, physical and chemical properties. Applied Soil Ecology 34: 140–151.
• Neher, D.A. 1999. Soil community composition and ecosystem processes: Comparing agricultural systems with natural ecosystems. Agroforestry Systems 45: 159–185.
• Peterson, H., and M. Luxton. 1982. A comparative analysis of soil fauna populations and their role in decomposition processes. Oikos 39: 287–388.
• Stirling, G.R. 1991. Biological control of plant parasitic nematodes. CAB International, Wallingford, U.K.

Further Reading

• Ferris, H. 1998. The role of nematodes in soil fertility [Online]. NEMAPLEX: the Nematode–plant expert information system. A virtual encyclopedia on soil and plant nematodes. University of California. Available at:http://plpnemweb.ucdavis.edu/Nemaplex/Ecology/fertil.htm (verified 4 April 2011).
• Guerena, M. 2006. Nematodes: Alternative controls [Online]. ATTRA publication #IP287. Available at: http://attra.ncat.org/attra-pub/nematode.html (verified 4 April 2011).
• Ugarte, C., M. Wander, and E. Zaborski. 2006. So you want to manage soil food webs? Focus on nematodes [Online]. New Agricultural Network, Vol. 3 No. 8. Available at: iwww.ipm.msu.edu/new-ag/issues06/7-26.htm (verified 4 April 2011).

인도의 농업부에서는 2월 1~3일 농업 생산을 2배로 늘리는 것에 대한 회의를 개최했다. 초대된 “저명한 연사들”에는 개발을 위한 농업 과학기술 국제평가(IAASTD)의 회원이나 인도 과학자들이 아니었다. 그들은 오히려 GMO 반대운동을 하고 공개적으로 그것을 홍보하다가 생명공학 산업의 지도자로 돌아섰다. 먹을거리와 농업에 대한 오래된 패러다임은 확실하게 무너졌다.

2008년 4월 15일, IAASTD는 400명의 과학자들이 6년에 걸쳐 수행한 연구보고서를 발표했다. 그 보고서에서는 지금과 같은 방법은 더 이상 대안이 아니라고 지적했다. 녹색혁명만이 아니라 유전자조작 생물체(GMO)도 식량안보를 보장할 수 없다는 것이다. 우리에게는 자연의 법칙과 생태적으로 지속가능하게 작동하는 새로운 패러다임이 필요하다. 왜 인도의 농업부 장관 Sharad Pawar 씨는 이미 죽은 패러다임을 방어하고 생명공학 거인들의 영업사원이 되었는가? 새로 발생한 생태농업의 과학적 패러다임은 우리가 지구와 인간의 건강 및 농민의 생계를 보호하면서 식량생산을 2배로 늘릴 수 있다는 사실을 밝혔다.

농업의 오래된 패러다임은 전쟁에 뿌리를 두고 있다. 폭탄과 화학무기를 만들며 성장한 산업이 전쟁이 끝난 뒤에 자신을 농화학산업으로 개조했던 것이다. 폭탄을 만들던 공장들이 인공 화학비료를 만들기 시작하고, 화학무기는 점차 살충제와 제초제로 바꾸었다. 1984년의 인도 보팔에서 발생한 가스폭발사고는 농약이 사람을 죽인다는 것에 대한 신호였다. 농업에서 농약은 지속적으로 농민을 죽이고 있다. 2012년 발표된 Navdanya의 보고서 가운데 하나인 “우리 먹을거리의 독(Poisons in our Food)”은 농업에서 사용하는 농약과 암과 같은 질병의 유행이 연결되어 있음을 밝힌다. 날마다 “암 열차”가 희생자들을 싣고 인도의 녹색혁명 중심지인 펀자브 지역을 떠난다. 지난 5년 동안 펀자브 지역에서는 3만3천 명이 암으로 죽었다.

화학적 압력은 농업의 패러다임을 바꾸어 놓았다. 생태적 과정과 함께 협력하고 다양한 종과 함께 농업생태계의 건강을 고려하는 대신, 농업은 화학물질에 순응하며 외부투입재에 의존하게 되었다. 소농이 다양한 농산물을 생산하는 대신, 화학물질에 의존한 대규모 단작이 몇 가지 안 되는 농상품에 집중하게 되었다. 그에 따라 8500가지의 식물종을 먹던 인간의 식단은 세계적으로 거래되는 영양가가 부족하고 독성을 함유한 8가지로 바뀌었다. 

과학적 패러다임도 변화되었다. 전체론적 접근법을 채택하는 대신, 환원주의와 기계론적 패러다임에 기반을 둔 파편적인 학문에 따르게 되었다.

국내총생산이 실물 경제와 자연과 사회의 건강성을 측정하지 못하는 것처럼, "수확량"이란 범주는 농업 체계의 실제 비용과 실제 산출을 제대로 측정하지 못한다.

2010년 10월 25일, 유엔의 식량농업기구는 식량과 농업에서 세계의 식물유전자원의 상태에 대한 두 번째 보고서를 발표했다. 그 보고서에서는 화학물질에 반응하도록 육종한 것이지 "다수확"을 올릴 수 있는 것이 아닌 이른바 녹색혁명의 다수확 품종(HYVs)을 관찰했다. "수확량"이란 편협한 측정기준이 농업을 대규모 단작의 구렁텅이로 몰아감에 따라 다양성이 사라지고 자연과 사회의 자산이 서서히 파괴되었다. 

FAO의 보고서에 따르면, 공업형 대규모 단작 농업은 농업생물다양성의 75%가 멸종되도록 만들었다. 75%의 벌이 독성 농약으로 인해 죽임을 당했다. 지구에 있는 물의 75%가 화학물질을 집약적으로 사용하는 공업형 농업의 집약적 관개로 인해 오염되었다. 공업형 농장에서 나와 물에 녹아든 질산염이 바다에 "죽음의 구역"을 만들고 있다. 화학적 공업형 농업은 75%의 땅과 흙을 악화시켰다. 

기후변화의 원인이 되는 전체 온실가스 배출의 40%가 화석연료와 화학물질을 집약적으로 사용하는 세계화된 공업형 농업 체계로 인해 발생한다. 이러한 자연 자산에 대한 생태적 파괴를 “사람들을 먹여살린다”는 명목으로 정당화하면서도 기아 문제는 커지고 있다. 10억 명의 사람들이 늘 굶주리고 있다. 또 다른 20억 명은 음식과 관계된 영양실조와 같은 질병으로 고통을 받고 있다. 그리고 이러한 기아와 영양실조는 건강과 지속가능성보다 이윤에 의해 구동되는 식량체계 때문이다.

영양가 있는 먹을거리 대신 무역을 위한 농상품의 생산에 초점이 맞춰질 때 기아와 영양실조가 발생한다. 옥수수와 대두의 단 10%만이 먹을거리로 쓰인다. 나머지는 동물 사료나 생물연료에 사용된다. 농상품은 사람들을 먹여살리는 식량이 아니다. 고비용의 외부투입재 체계는 보조금으로 4000억 달러를 인위적으로 유통시킨다. 그건 하루에 10억 달러 이상이다. “값싼” 농상품은 재정적, 생태적, 사회적으로 매우 고비용인 것이다. 공업형 화학농업은 농촌 가족을 쫓아낸다. 부채를 지게 하는 것이다. 부채와 주택담보대출은 가족농이 사라지는 주요한 원인이다. 극단적인 경우 인도의 목화 농업지대에서는 값비싼 종자와 화학투입재를 구매하며 부채가 발생하고, 이로 인해 지난 10여 년에 걸쳐 12만7천 명 이상의 농민이 자살하게 되었다. 이러한 자살 경제에서 벗어나는 것이 농민과 지구의 모든 생명을 위해서 중요해지고 있다.

농업의 과학적, 생태적 강력한 패러다임이 지속가능한 식량안보가 의존하는 자연 자산(흙, 생물다양성, 물)을 활성화시키는 농생태학과 유기농업의 모습으로 대두되고 있다. 화학농업은 흙을 화학비료를 담는 죽어 있는 빈 용기로 취급한다. 새로운 패러다임은 수십 억의 토양 생물들이 토양을 비옥하게 만든다며 흙을 살아 있는 것으로 인정한다. 화학농업은 생물다양성을 파괴하게 된다.

생태농업은 생물다양성을 보존하고 활성화시킨다. 화학농업은 물을 고갈시키고 오염시킨다. 유기농업은 유기물을 순환시켜서 토양의 보수력을 증진시킴으로써 물을 보존한다. 

생물다양성과 유기물이 풍부한 흙은 기후변화에 대응하여 탄력성과 적응성을 높이는 최고의 전략이다. "수확량"이란 환원주의적 범주 대신 생태발자국을 줄이는 한편 다양성과 영양적 혜택이란 기준으로 측정하면 유기농업이 생산물을 증가시킨다. 

2011년에 발표한 Navdanya의 또 다른 보고서인 “재배면적당 건강성(Health per Acre)”은 생물이 다양한 유기적 체계가 농촌 가족들을 위한 더 많은 소득과 더욱 생물이 다양한 생산물을 생산하는 생태적 체계라는 것을 밝혔다. 우리의 보고서에서는 재배면적당 영양이란 측면에서 측정했을 때 생태적 체계가 더 많은 먹을거리를 생산하는 것으로 나타났다. 우리는 생태적으로 먹을거리의 생산을 2배로 늘릴 수 있다. 생태농업 체계는 배려와 연민과 협력에 기반을 하고 있다. 그들은 생태적 탄력성, 다양성 지속가능한 생계와 건강을 향상시킨다. 

농업의 새로운 패러다임이 모두의 행복을 증진시키는 생활경제와 생활문화를 창출한다.

글: 반다나 시바

출처: http://goo.gl/LhZhB

생명공학 산업에 따르면, 유전자조작 작물 덕에 농민들이 "더 적은 투입재로 더 많은 수확량을 올리기에"  인류에게 혜택을 준다며 생명공학 산업단체(Biotechnology Industry Organization)의 홈페이지에 소개한다.

그러한 수사법에 고무된 유전자조작 종자의 거인 몬산토와 그 동료들은 두 가지 주요한 특성을 지닌 옥수수, 콩, 목화의 종자시장이 흥성하도록 관리했다: 제초제 저항성과 살충제 발현 —각각의 식물이 특정 제초제에 견디게 하고, 바실루스 투루지엔시스Bacillus thuringiensis 또는 Bt라는 독성을 내서 곤충을 죽이게 한다.

그러나 BIO의 성명에 나오는 두 주장은 매우 의심스러운 것으로 판명되었다. 워싱턴 주립대학의 연구자 Charles Benbrook 씨는 미국에서 GMO의 순 효과가 독성 화학투입재의 사용을 증가시켰다는 사실을 입증했다. Benbrook 씨는 Bt 특성이 농민들의 살충제 사용량을 극적으로 낮춘 반면, 몬산토의 라운드업 레디 기술에 의한 효과는 몬산토의 라운드업 제초제를 맞은 잡초에 빠르게 내성이 생겨 버렸다고 밝혔다.

그리고 미국 농무부에서 자금을 지원받은 위스콘신 대학의 연구자들이 작성한 새로운 보고서는 기본적으로 "더 많은 식량"이란 주장을 무효로 만든다. 연구자들은 1990~2000년 사이 개발된 다양한 개량종과 일부 유전자조작 옥수수를 가지고 위스콘신 대학의 실험밭에서 수확량을 비교하는 자료를 가지고 판명했다. 일부 GM 품종이 약간의 수확량 증가를 가져왔지만 다른 것은 그렇지 않았다. 심지어 몇몇 품종은 비GM 품종보다 수확량이 낮은 것으로 드러났다. 주로 사용되는 특성 가운데 하나의 예외 —유럽 조명충나방을 죽이도록 설계된 Bt 유형— 와 함꼐, 저자들은 "우린 유전자조작 작물의 수확량 효과를 강하게 확신할 수 없다는 사실에 놀랐다"고 결론을 내렸다. 글리포세이트 저항성(라운드업 레디)과 옥수수 선충에 대한 Bt 특성이 수확량을 떨어뜨리는 원인이다.

그러면 이른바 "다중형질(stacked-trait)" 작물 —그것은 다양하게 추가된 유전자를 함유하도록 변형된 옥수수를 말한다— 예를 들면, 제조제 저항성과 살충제 발현 유전자를 모두 가진 몬산토의 "Smart Stax"라는 제품에 대한 의문이 있다. 저자들은 이러한 작물에서 그들이 "유전자 상호작용"이라 부르는 것을 간파했다 —종종 부정적으로 수확량에 영향을 주는 방식으로 서로 상호작용하도록 삽입된 유전자. 만약 다양한 유전자가 상호작용하지 않는 품종에 추가되면, "다중유전자의 [수확량] 영향은 상응하는 단일유전자 효과의 총계와 같을 것이다"라고 저자들은 썼다. 대신에, 다중형질 작물은 지도에 있었다. "우린 이식 유전자가 하나로 묶일 때 그 특성 사이에 상호작용하는 유전자의 강력한 증거를 발견했다"고 한다. 그러한 효과의 대부분은 부정적이었다 —즉, 수확량이 감소한다.

전반적으로, 그 보고서는 "수확량 감소"로 알려진 것의 증거를 밝힌다 —식물 품종의 게놈을 조작한다는 발상은 덜 생산적이게 되는 원인이 되는 그 성장 방식에 의도치 않은 변화를 일으킨다. 

더 격려하자면, 저자들은 GMO 품종의 작물 수확량이 해마다 더 안정적임을 발견했다 —그것은 수확량이 기존 품종들보다 변동이 적다는 것이다. 이러한 안정화 효과 덕에, 저자들은 "우리의 결과가 어떻게 유전자 이식 기술이 위험한 환경을 처리하는 농민의 능력을 개선시킬 수 있는지 보여주고," 특히 "현재 농업 생산을 불확실하게 만드는 기후변화의 영향에 관한 우려를" 제공한다고 결론을 내린다. 간단히  그들은 라운드업 레디나 Bt 작물을 심음으로써 농민이 수확량 변동이란 위험에 직면하는 일이 줄어든다고 주장한다.

그건 사실일 것이다. 하지만 그것은 "더 적은 투입재로 더 많은 작물 수확량을 올린다"는 데에서 멀어진다. 그리고 기존 종자보다 GMO가 더 이득이라는 것이 명확해지는 것도 아니고, 위험 경감이 유기농업에 의해 제공되는 혜택보다 나은지도 확실하지 않다. 여기 지난해 Nature 에 논문을 발표한 저자의 글을 소개한다:

유기적 방법으로 관리된 흙은 보수력과 물 침투율이 더 좋아, 가뭄이나 호우의 조건에서 관행농업보다 더 많은 수확량을 올린다.

출처 http://goo.gl/W0cIu

No-Till Farming Systems and Soil Health - Dwayne Beck from SC-NRCS & ESRI-SC Partnership on Vimeo.

Conventional Tillage Systems and Soil Health - Ted Alme from SC-NRCS & ESRI-SC Partnership on Vimeo.

Organic Farming Systems and Soil Health - Pat Carr from SC-NRCS & ESRI-SC Partnership on Vimeo.