다년생 작물들의 중요성

지속가능한 농업과 다년생 작물들의 중요성

 

 

 

 

생태학의 발전과 더불어 기존 경작법이 작물의 장기적인 지속성에 문제를 야기하여 경관생태에 악영향을 미친다는 사실이 점점 밝혀지고 있다. 미국생택학회 연례미팅에서 생태학자들은 어떻게 우리 농업이 자연 환경에서 필요한 요소들을 가져올 수 있을 지에 관한 아이디어들을 제시했다.

다년생 식물들은 1년생 작물에 비해 더 적은 투입비로 더 많은 생산성을 가져온다. 우리 인간을 비롯한 가축을 먹이기 위해 전 세계적으로 활용되고 있는 주 작물들인 밀, 쌀, 옥수수 그리고 콩은 1년생 작물들로 년간 시스템에 의존하여 수확되고 이듬해에 다시 재식된다. 하지만 이러한 시스템들은 시간이 흐를수록 토양에서 유기 영양분들을 고갈시키는 원인이 된다. 반면에 영속적인 시스템들은 매년 수확이 이뤄지더라도 1년 이상 생존하는 식물들을 가지고 있다. 경지연구소(The Land Institute) Jerry Glover를 포함한 많은 농학자들은 다년생 작물들이 더 지속 가능한 농업계를 창출하는데 핵심이라고 주장한다.

농업사를 통해 우리는 기본적으로 1년생 작물들에 의존해 왔다. 하지만 글로버는 이것들에 대한 의존과 동시에 작물 스스로가 생산성을 감소시키는 생태계를 창출하고 있다고 지적했다. 이들 두 작부체계의 장기적인 지속성을 비교하기 위해 글로버 등은 캔사스에서 1년생 밀 농장과 다년생 초지 농장에서 물리적, 생물적 그리고 화학적인 차이들에 관한 연구를 수행했다. 각 시험에서 이들은 다년생 농장이 더 건강하고 보다 지속 가능한 생태계들임을 발견했다. 다년생 농장에서 그 식물들의 전체 뿌리량은 1년생 농장에 비해 7배나 더 많았고, 뿌리는 훨씬 더 깊숙한 곳까지 도달해 있었다. 또한 다년생 농장들은 더 높은 토양 미생물 다양도를 갖고 있었고, 토양 내 용존탄소와 질소를 더 높게 유지하고 있었다. 이러한 모든 결과들은 다년생 농장 토양이 높은 유기 영양분들을 유지하는데 충분할 정도로 건전하다는 것을 반증하는 것이라고 글로버는 주장했다.

보다 생태학적으로 지속적이 되는 것 외에도 글로버팀은 다년생 농장들이 생산량 확보에 보다 에너지 효율적이라는 사실도 발견했다. 비록 1년생 농장들이 매년 비료 투입을 받을지라도 다년생 농장들은 단지 8%의 에너지 투입으로도 75년 이상 활용될 질소를 23% 더 생산했다. 글로버는 이러한 결과들은 분명 우리가 1년생 작물들로부터 벗어나 다년생 작물들의 활용과 재배를 증가시켜야 함을 입증한 것이라고 강조했다. 지금까지 거의 어떤 연구도 다년생 작물들을 향상시키는데 관심을 가지지 않았다. 농업을 변화시키기 위한 가장 큰 가능성들 중 일부는 다년생 초들과 같은 간과된 시스템들에서 나올 수 있다고 그는 부연했다.

농민들은 매년 해충들을 방제하기 위해 수백만 달러를 농약에 소비하고 있다. 하지만 이들 곤충들 역시 천적들을 가지고 있는데, 새로운 연구는 농민들이 이들 천적들의 번성을 조장하기 위해 무엇을 할 수 있는 지를 찾아내는 것이다. 이 미팅의 구두발표에서 제안된 한 연구는 농장 내외에 자연 서식처를 증가시키는 것이 해충들의 천적 개체군들을 증가시킬 수 있음을 입증했다. 캘리포니아대학교(버클리) Rebecca Chaplin-Kramer는 흔한 농업해충인 배추진딧물에 대한 천적들인 파리, 무당벌레, 기생봉 및 기타 포식자들의 풍부도를 2%에서 80%의 자연 경작지에서 조사했다. 그녀는 자연지역의 비율 또는 복잡성이 증가하면 그 경작지 내 천적들의 숫자 역시 증가함을 발견했다. 포식자가 없으면 해충 수준은 훨씬 더 크게 증가하는 경향이 있다. 복잡성을 갖게 하는 것은 결국 우리가 더 많은 해충들이 나타날 때를 기다리고 있는 이런 농장들에 어떤 천적 곤충 군집을 제공해 주는 효과를 가져올 수 있다고 그녀는 강조했다.

더 큰 포식자 군집을 강화시키는 것은 시간이 필요하고 결과를 확인하는데 수년이 소요될 수 있다. 바로 이런 이유로 많은 농민들은 이와 같은 생각에 회의적이다. 하지만 의심할 여지없이 어떤 강한 포식자 군집에 대한 의존성은 살충제만을 단순히 사용하는 것에 비해 훨씬 더 지속가능하다. 해충이 저항성을 발현시킬 수 있기 때문에 살충제는 단기적인 해결책으로 새로운 살충제가 끊임없이 개발되어야 한다. 포식자 군집을 구축하는 데 시간이 필요하지만 이 시스템은 보다 안정적이어서 장기적으로 더 많은 생태계 서비스들을 제공해 줄 것이다.

건강한 경지를 창출하기 위해 화학적인 방법들 대신 생물학적인 방법들을 활용하고자 하는 생각이 단순히 지상에만 한정되는 것은 아니다. 토양 세균은 질소 고정을 통해, 영양분 흡수에 도움을 줌으로써 그리고 사체를 유기물로 분해함으로써 작물들의 성장과 발육에 영향을 미칠 수 있다. 하지만 일부 현재 경작법들은 이러한 토양 생태계를 파괴시킬 수 있어 이러한 미생물 군집의 효과를 감소시키고 있다.

텍사스기술대학교 Shashi Kumar는 포스터 발표에서 텍사스 서부 반건조 지역들에 위치한 농장들을 대상으로 전통적인 경운법과 최소한의 경운을 실시하였을 때 나타나는 결과를 조사하였다. 토양 경운을 최소한으로 유지한 경지에서 Kumar 등은 토양 세균들이 더 높은 다양도를 갖음을 알게 되었고, 기존 방식대로 경운을 한 경우는 더 낮은 세균 다양도를 나타냄을 발견했다. 그는 전통적인 경운체계는 토양 입자를 파괴하고 토양 공극 크기를 감소시켜 결과적으로 미생물들의 물과 토양에 대한 접근성을 어렵게 만든다고 말한다. 비록 경운이 필요하다는 것을 그 역시 알고 있지만 농민들이 토양 세균 생물다양도를 증가시키기 위해서는 반건조 지역들에서 조차도 경운을 최소화해야 한다고 주장했다.

그는 우리가 현재 농약, 살충제 그리고 살균제와 같은 너무 많은 작물 관리 체계를 활용함으로써 우리 토양 시스템에 피해를 입히고 있다고 말한다. 세균이 이미 토양에 존재하고 있기 때문에 우리가 이제부터라도 이러한 생물적 방법들에 집중해야 한다고 그는 부연했다.

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/08/090804071358.htm