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인도의 나브단야라는 단체에서 조사한 자료. 

( 대규모 단작 방식과 섞어짓기를 활용한 유기농업에서 생산되는 영양성분을 분석한 표 )


 섞어짓기를 활용한 유기농업이 더 많고 다양한 영양소를 생산하여 활용할 수 있군요. 


[ protein 단백질, carbohydrate 탄수화물, fat 지방, energy 에너지, carotene 카로틴, thiamine 티아민, riboflavin 리보플라빈, niacin 니코틴산, b6 비타민 b6, folic acid 엽산, vitamin c 비타민 C, choline 콜린, calcium 칼슘, iron 철, phosphorous 인, magnesium 마그네슘, sodium 나트륨, potassium 칼륨, chlorine 염소, copper 구리, manganese 망간, molybednum 몰리브덴, zinc 아연, chromium 크롬, sulphur 황 ]


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가뭄과 허리케인에도 피해를 받지 않는 전통농법


온두라스의 전통농법 - 퀘숭얼Quesungual


1998년 허리케인 밋치Mitch는 중남미에 커다란 피해를 주었다. 마을과 도로와 다리가 파괴되고, 몇 천 명이나 목숨을 잃었다. 가장 피해가 컸던 온두라스에서는 폭우로 불어난 계곡물과 100만 곳 이상의 산사태로 농작물이 거의 괴멸되는 피해를 입었다. 그런데 FAO의 이안 쉐리트Ian Sherrit 씨는 허리케인 밋치는 자연재해가 아니었다고 한다.


“이는 자연재해가 아닌 인간이 관여된 재해입니다. 온두라스에서는 많은 숲이 계속하여 파괴되어 왔습니다. 국토의 80%가 언덕땅이기에, 토양이 나빠져 호우에 취약해졌습니다.” 


 

온두라스의 수도 교외의 언덕땅에는 나무가 없는 산사태의 흔적이 남아 있는데, 저쪽에서는 농민들이 옥수수를 심으려고 숲을 불태우는 모습이 보인다. 이것이 바로 허리케인의 피해가 컸던 까닭이다.


하지만 기묘한 것은 허리케인의 직격을 받았으면서도 예외적으로 수확이 줄지 않은 지역이 있다는 점이다. 온두라스 서부의 오지 렘피라Lempira주州가 바로 그곳이다. 이 땅에 사는 선주민 렌카Lenca족은 스페인 사람들에게 마지막까지 저항한 것으로 알려진 부족인데, 거기에서는 고대부터 전통농법이 계승되어 1990년대 전반에 FAO가 시작한 프로젝트로 이 농법이 촉진되어 있었다. 렘피라주의 풍부한 수확은 이미 자취를 감춘 고대 농법의 가호로 산출되었다고 말할 수 있다. 그뿐만 아니라 고대 농법이 위력을 발휘한 것은 허리케인에 대해서만이 아니다. 전통농법을 부활시킨 지역은 1997년 엘니뇨의 심각한 가뭄에도 손실이 훨씬 적었다.


“가뭄을 일으키는 엘니뇨나 밋치와 같은 이상 기후는, 오히려 우리에게는 최고의 동료입니다. 전통농법을 하지 않던 사람은 생산물을 잃었지만, 실천한 사람은 많은 농산물을 손에 넣은 것을 눈으로 보았기 때문입니다.”


농업 전문가인 카를로스 제라야Carlos Zelaya 씨는 말한다. 전통농법을 받아들이는 지역이 엘니뇨를 겪은 뒤에 급증하고, 허리케인 밋치에도 토양침식과 작물 피해가 적다는 사실이 농민들에게서 보고되었기에, 허리케인의 해결책으로도 전통농법은 계속 퍼지고 있다.



생명이 되살아난 온두라스의 언덕

그런데 20년 전에는 부대밭 방식의 농업(slash-and-burn)으로 토양이 약해져 농민들은 물 부족과 수확량 감소로 고민하고 있었다. 예를 들면 비르힐리오 리스Virgilio Reyes 씨는 이렇게 떠올린다.


“이전에는 이 지역 전체가 희망을 잃고 있었습니다. 수확하기 전 몇 개월은 식량이 모자란 사람들이 먹을 것을 찾아다녔습니다. 언덕의 숲을 불태우면 처음 몇 년은 농사가 잘 됩니다만, 결국 모든 흙이 개울로 쓸려 내려가 버립니다. 그렇지만 이제 신기술로 땅이 회복되고 있습니다.”


비르힐리오 씨는 FAO가 프로젝트를 시작하자마다 0.8ha 정도의 농지에 1993년 전통농법을 받아들였다. 그리고 지금은 가족용 식량과 땔감, 가축의 먹이를 자급하는 것뿐만 아니라 농사땅으로 수익도 올리고 있다.


그럼 생태농업의 측면에서 전통농법에는 어떤 가치가 있을까?


첫째는 생산이 지속된다는 점이다. 부대밭 농업에서는 생산력이 겨우 몇 년밖에 지속되지 않고 그 뒤 밭은 방치된다. 하지만 전통농법에서는 10~12년이나 생산이 지속된다. 흙의 질도 지속되는 바인데, 시간이 지남에 따라 더 좋아진다.

 

둘째는 전통적인 부대밭 농업과 비교하여 수확량이 많다는 점이다. 전통농법을 받아들인 농민들은 과거 10년 옥수수는 1200~2500㎏/㏊, 콩은 325~800㎏/㏊으로 수확이 배 이상 늘었다. 그 결과 자가 소비의 수요가 채워지고, 잉여 농산물을 판매할 여유도 생겼다. 농민들은 채소와 과실과 같은 부가가치가 높은 작물을 재배하기 시작하고, 닭과 돼지도 샀다. 그리고 비료와 그밖에 투입 자재를 구입하는 조직도 결성하고, 지방 시장과 좋은 관계를 확립하며, 채소 텃밭을 시작하여 식생활도 개선되고 있다.


셋째는 토양과 수자원이 보전되는 것뿐만 아니라, 농촌의 삶도 개선되었다는 점이다. 심각하게 물이 부족한 계절을 고민하던 일도 줄고, 음용수의 수질도 좋아졌다. 전통농법의 면적은 7000㏊ 이상 되는데, 6000명의 농민이 전통농법을 받아들여 약 6만㏊의 2차림이 자연히 갱신되어 새, 곤충, 야생화도 나무와 함께 돌아왔다.


콜롬비아에 있는 국제 열대농업 센터(CIAT=Centro Internacional de Agricultura Tropical)에서 전통농법을 연구하는 아라셀리 카스트로Aracely Castro 씨는 폭넓은 이점이 있다고 강조한다.


“만약 농민들에게 어떤 이득을 얻을 수 있는지 물으면, 여러 가지를 언급하겠지요. 더욱 많은 물, 개선된 식량 안전 보장, 그들은 더 건강해지고, 아이들은 교육을 받게 되었으며, 또 그들은 그 천연자원을 특별히 관리하는 일조차 유의하고 있습니다.”

  

 

숲속에서 작물을 기르는 렌카족


이 전통농법은 퀘숭얼의 식물을 베어 덮는 혼농임업 체계(Quesungual Slash and Mulch Agroforestry System)로 유명하다. 퀘숭얼은 선주민의 말로서, 토양 · 식물 · 흐름을 뜻하며, 온두라스 남서부에 있는 선주민의 마을 이름이기도 하다. 이 농법이 가장 처음에 특정된 마을의 이름을 존중하여 농법에 이 이름을 붙인 것이다. 


이 생태적으로도 효율적인 농법에는 주요한 네 가지 원칙이 있다. 부대밭을 하지 않는다. 겉흙을 쭉 덮는다. 갈아엎지 않고 농사짓는다. 효율적인 거름을 쓴다.


예를 들면 “생산성이 높기 때문에 생활도 좋아지고 있습니다”라고 말한 비르힐리오 리스 씨는 해마다 햇빛이 비치도록 나뭇가지를 친다. 그리고 잎과 가지와 오래된 옥수수의 부산물은 흙을 덮는 데 쓴다. 그리고 쟁기질도 하지 않으며 불도 지르지 않는다. 

곧, 중앙아메리카의 고지대에서 일반적으로 하는 부대밭 방식의 이동 농업과는 대조적으로 농사땅을 준비하려고 언덕의 나무를 태우지 않고, 식용작물과 사료작물의 양분 경쟁을 막으며, 흙을 덮는 데 쓰려고 신중히 나뭇가지를 친다. 목재로 쓰면서 나온 부산물은 흙을 덮는 데 쓰인다. 


그리고 첫해에는 개척하는 작물로 수수와 콩이 그 멀칭 안에서 자라도록 심어지고, 그 뒤에는 주작물로 옥수수 등을 기른다. 그 뒤에는 그늘이 지지 않도록 1년에 2~3번 나무나 떨기나무를 솎아베어 웃거름이 되는데, 거기에도 리타와 작물 부산물이 멀칭의 비료로 더해진다. 이는 곡식류를 숲속에서 재배해 온 렌카족의 노하우를 활용한 것이다.

 

  

두 번째 특징은 섞어짓기이다. 천연의 나무를 남기면서 콩, 옥수수, 수수, 조, 꼴, 부가가치가 있는 과실과 채소도 함께 심는다.

  



세 번째 특징은 갈아엎지 않고 재배하는 점이다. 변함없이 토양을 덮으면서 갈아엎지 않고, 거기에 작물을 곧뿌림(직파)하여 부대밭을 하지 않기에 2차림도 재생시켜 나간다. 마을을 둘러싼 밭은 급경사에 위치하여 있으며, 심각한 토양침식과 산사태를 가져오는 호우와 이따금 가뭄도 찾아오는데, 이 농법에서는 흙을 보호하여 보수력도 높고 토양도 개선시켜 나간다. 게다가 농민들이 농법을 확립·유지하는 데에 부대밭보다도 적은 노동력만 든다는 것도 보여주었다. 

 


 

국제 열대농업 센터를 포함한 아홉 개 단체의 협회에서 진행한 프로젝트 이후, 지금 세계은행과 온두라스 정부는 유럽에서 건너온 침략자들이 가져온 몇 세기에 걸친 부주의로부터 나라를 구하고자 이 농법을 프로젝트 지역 이외에도 널리 퍼뜨리고 싶어 한다.



온두라스부터 니카라과, 아시아·아프리카로


국제 열대농업 센터는 퀘숭얼 농법이 온두라스에서 큰 성공을 거둔 것으로부터 비슷한 영역에서도 이 농법이 가능할지 그 가능성을 알아보고자, ‘물과 식량 도전 프로그램(Challenge Program on Water and Food)’을 통하여 니카라과 북서부에도 2005년 이 체계를 시험적으로 도입해 보았다. 결과는 최고였다. 전통농법은 농민들에게 환영받아 실증 지역을 뛰어넘어 퍼져 부대밭 농법은 꽤 사라졌다. 그리고 콜롬비아에서도 성공을 거두었다. 


국제 열대농업 센터, 열대 토양의 생태와 지력(TSBF= Tropical Soil Biology and Fertility), 중미의 토양을 통합 경영하기 위한 협회(MIS= Consortium for the Integrated Management of Soils for Central America) 등의 연구자들은 ‘물·식량 도전 프로그램’의 지원을 받아, 이 신비한 전통농법의 비밀을 풀고자 연구를 시작했는데, 최소한으로만 토양을 교란하는 점, 작물을 심은 부분만 웃거름을 주는 방식의 효율이 좋은 점 등 성공의 열쇠를 특정·정량화하는 데 성공했다. 이 평가를 바탕으로 국제 열대농업 센터와 FAO의 과학자들은 가뭄이 잘 드는 이외의 지역인 아프리카, 아시아, 남미의 고지대에서도 이 농법을 쓸 수 있다고 결론을 내렸다. CPWF 프로젝트는 이 심플하지만 유효한 체계를 아프리카, 아시아, 라틴아메리카의 고지대에 퍼뜨릴 계획을 세우고 있다.


예를 들면, 아라셀리 카스트로 씨도 라오스와 베트남 등의 동남아시아 고지대에도 적용할 수 있다고 낙관적으로 본다. 그리고 에티오피아와 안데스의 열대 지역에서도 시험하기를 희망하고 있다.


“우리에게 필요한 것은 농민들이 기후변동에 대응하는 동시에 더 생태 효율적인 체계를 이루는 것입니다. 만약 현재 농민들이 직면하고 있는 기후변동과 물 부족의 고통을 아는데 그것을 하지 않는다고 한다면, 어떤 상황에서 그것을 한단 말입니까.”

 

 

개혁은 지역 사회에서부터


물론 도입할 때 배려해야 할 요소가 많다. 옳은 나무를 고르고, 옳은 방식으로 그것을 관리하는 방법을 배워야 하며, 극복해야 할 문화적인 장벽도 있다. 예를 들면 밭을 덮어 놓는 것은 농사땅을 깔끔하지 않게 보이도록 한다. 그것을 받아들이는 것이 문화적으로 어려운 농민도 있을 것이다. 또 연구자들은 프로젝트를 보급하는 데에는 융자 등 지속가능한 개발을 향한 정부의 지원 정책에 더해, 사회 조직도 중요하다고도 강조한다.


온두라스에서 전통농법은 외부에서 지도를 받아서가 아니라, 농민들이 주변의 방식을 모방하면서 급속히 퍼졌다. 예를 들면 니콜라스 메히자Nicolas Mejilla 씨는 기술적인 조언은 전혀 받지 않았다고 한다. 이웃에게서 영감을 얻고, 나머지는 자기 스스로 해결했다.


렘피라 프로젝트의 기술 조언자로 있는 이안 쉐리트 씨는 개혁은 외부의 기술자가 부과하는 것이 아니라, 지역 사회 내부에서 가져와야 한다고 생각한다. 그리고 20년 전에는 이러한 사고방식이 도저히 받아들여지지 않았다고 떠올린다.


“당시 이러한 사고방식을 이야기하면, 공산주의자가 광신적인 생태주의자가 되었다는 딱지가 붙여졌습니다. 그렇지만 냉전 이후에는 이러한 사고방식이 받아들여지게 되었을 뿐만 아니라, 세계은행도 이런 생각을 제도화하는 캠페인을 시작하고 있습니다. 참 흥미롭습니다.” 



written by 吉田太郞, translated by 김서방

 

인용문헌

(1) Tom Gibb, Saving Honduras after Mitch, BBC News, 09Mar, 1999.

(2) Luis Alvarez Welchez,et.al,Unravelling the Mysteries of the Quesungual Slash and Mulch Agroforestry, 18th World Congress of Soil Science July 9-15, 2006.

(3) Indigenous agroforestry: A bright spot in land management,Aug12, 2006. 

(4) Ancient lesson in agroforestry - slash but don't burn,Nov2009. 

 

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어느 아름다운 날, 옥수수밭에서 시작할 것이다 — 지난 여름 아이오와의 옥수수밭이라 부를 것이다. 옥수수는 키가 크다. 대기가 반짝이고 있다. 단 하나 잊은 것이 있다 — 그건 매우 중요하다...


... 중요하지만, 아직은 말하지 않겠다.


대신 돌아가보자. 잠시 뒤 옥수수밭으로 돌아올 것이지만, 재미를 위해 남아프리카 케이프타운에 있는 공원으로 날아가겠다. 그곳에서 금속제 큐브가 잔디밭에 놓여 있는 걸 볼 것이다.



그 큐브는 사진작가 David Liittschwager 씨가 놓아둔 것이다. 그는 몇 년 동안 세계를 여행하면서 정원과 공원, 숲, 바다 등 사진을 찍는 곳에다 큐브를 하나씩 놓았다. 딱정벌레, 귀뚜라미, 물고기, 거미, 벌레, 새 — 눈으로 볼 수 있을 만큼 큰 건 사진을 찍었다. 24시간 뒤 그가 케이프타운의 큐브에서 발견한 것은 다음과 같다:



0.02평의 잔디밭에서 30가지의 식물과 약 70가지의 벌레가 있다. 그리고 영국 가디언에 연구자가, "큐브를 집어들고 10걸음을 걸어가면, 50% 이상 다른 식물 종을 만날 수 있었다. 그걸 언덕 위로 옮기면, 그 종을 찾아보지 못할 것이다." 개체군이 거리에 따라 크게 변했다 — 눈에 보이지 않는 곰팡이나 미생물, 자그마한 것들은 세지도 않았다.


또 다른 사례: 여기 코스타리카의 해발 30m 지점에 사는 무화과나무 밑에 큐브를 놓았다. 여기에서 아래로 계곡이 보인다.



웬일인가? 150가지 이상의 식물과 동물이 0.02평의 공간에 살거나 지나다녔다: 새, 딱정벌레, 파리, 나방, 벌레, 벌레, 벌레, 벌레...



하바드대의 생물학자 E.O. Wilson 씨는 David Liittschwager의 사진집의 서문에서 그건 보통 우리의 이목을 끄는 큰 동물이라고 했다. 무릎을 굽혀 작은 부분까지 관찰하면 "점차 더 작은 서식지, 더 막대한 수를 가리기 시작할 것이다."


그들은 흙을 만들고 공기를 통하게 하며, 수분을 시키고, 잡동사니를 제거하는 생물이다. 이들은 엄청나게 많이 있다. 


옥수수밭으로 돌아가자.


아이오와로 돌아가 나의 동료 Craig Childs 씨와 모험을 하기로 결정했다. 그는 자신의 새 책에서 얘기했듯이, Angus라는 친구를 고용해 함께 Grundy County에 있는 73만4500평의 밭 한가운데에서 사흘을 보내기로 했다. 그들의 계획은 옥수수밭 사이에서 살고 있는 옥수수 이외의 생물을 찾는 것이다. 곧 Liittschwager와 같은 개체수 조사다.


그러나 옥수수밭은 국립공원이나 원시림과 같지 않다. 옥수수 농민은 옥수수를 옹호한다. 옥수수를 먹는, 옥수수를 해치는, 옥수수를 방해하는 어떠한 것이든 죽인다. 그들의 옥수수는 해충을 방제하며 재배된다. 땅에다가 살포한다. 줄기에다가도 또 살포한다. "무얼 찾을 수 있을 것인가?"



그 답에 놀랐다. 그는 거의 아무것도 발견하지 못했다. "나는 아무것도 듣지 못했다. 새 소리도, 벌레 울음소리도."


거기에는 벌도 없었다. 대기와 대지는 텅 비어 있었다. 그는 개미 한 마리를 발견했는데 "너무 작아 표본으로 만들지도 못했다." 잠시 뒤, 다른 두둑으로 기어가서 버섯을 발견했다. 그건 "사과 씨앗만 했다(아래 그림의 하나)." 그러고 난 뒤 거미줄의 거미가 꾸정모기를 (딱 한 마리) 먹고 있었다. "먼지만 한" 한 마리 빨간 진드기가 "황급히 메마른 땅 위로 지나갔다." 메뚜기 몇 마리 그게 다이다. 여기저기 기어다녔지만 그가 발견한 건 더 없었다. 


"완전히 다른 행성에 온 느낌이었다." 벌거벗은 세계.


그러나 100년 전, 이 밭이 있던 이곳 평원은 300종의 식물, 60종의 포유류, 300종의 조류, 수천 마리의 곤충들이 살던 곳이었다. 이곳의 흙은 미국에서 가장 기름지고 좋았다. 그런데 지금 이곳에선 거의 아무것도 살지 않는다. 우리가 모두 없애 버렸다. 


물론 우린 인구를 부양해야 한다. 그러나 우리에게는 지구 위에 사는 모든 생명을 위한 작디작은 창조물도 필요하다. 의도적으로 식량을 생산하기 위해 생물학적 사막을 만들어 버리는 이상한 종이 하나 있다: 바로 우리들이다. 그래, 그게 효율적이다. 개미가 사라지고, 벌이 사라지고, 새들이 떠나버리는 그런 효율이다. 여기에는 무언가가 없다. 우리의 옥수수밭은 너무 조용하다.


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콩科 작물을 응용할 줄 알아야 농업에 성공한다! 

값비싼 비료 가격을 절약하고 유기농업을 위해 퇴비와 함께 주목받고 있는 것이 '콩과 작물(한해살이와 여러해살이)'이다.

'콩과 작물'이 공기의 질소를 체내에 흡수시키는 능력이 있다는 것은 이미 잘 알려져 있으나, 그밖에도 많은 능력이 있다는 것은 별로 알려져 있지 않았다. 
 
일본의 진보성향 농업전문지「現代農業」(1946년 창간)에서는 '콩과 작물'의 잘 알려져 있지 않은 여러 기능을 소개했다. 그 내용을 알아본다. 

Ⅰ. 「콩科 작물」의 능력은 광범위하다.
  


※ 콩 박사에게 듣는 콩科 작물의 콩 지식 
 
콩과 작물이 갖고 있는 질소고정력은 어느 정도인가? 어떤 구조인가? 질소고정 이외의 콩과 작물의 효용은?
콩 박사에게 들어본다. 


「콩科 작물」의 생물고정질소는 공업 생산의 2배 이상 
Q : 박사님. 콩과 작물에 의한 공중질소 고정이라는 것은 어느 정도의 양인지요. 식물(작물)종류에 따라서도 다르겠지요? 

답 : 대두를 예로 들면, 과거의 연구에 따라 숫자에 폭이 있는데, 적게는 10a에 10kg 정도, 최대는 45kg라는 보고가 있습니다. 그 외 콩과 작물의 최대치는 강낭콩 17kg, 땅콩 21kg, 잠두콩 33kg라고 하니까, 대두의 질소고정 능력은 콩과 작물 가운데서 꽤나 높은 편입니다.

단, 대두보다는 클로버가, 클로버보다는 알팔파가 질소고정량이 더 많다고 알려져 있습니다. 그 외 녹비로 잘 쓰는 콩과 작물로는 세스바니아가 5.9~26.7kg, 크로타라리아가 12.5kg라는 연구도 있습니다. 
 
대기의 성분에서 79%가 질소이고, 20%가 산소, 1%가 불활성가스입니다. 질소가 80%를 차지합니다. 지구의 규모로 볼 때 이 질소가스에서 인간이 에너지를 소비하여 공업적으로 생산하는 질소비료는 연간 8,000만 톤입니다.

그에 비해 콩과 작물 등 생물에 의해 대기에서 고정되는 질소는 18,000만톤이나 된다고 추정됩니다. 어떻습니까? 이것을 비료로 살리면 안 된다는 법은 없지 않습니까! 

콩 농사 다음에 벼를 심었을 때 벼가 쓰러지는 것은 질소고정 때문? 
Q : 분명히 앞그루 대두 다음에 고시히카리를 심으면 잘 쓰러진다고 하는데요?

답 : 그렇지 않습니다. 앞그루 대두 다음 벼가 쓰러지는 것은 대두로 인해 흙이 비옥해졌지만 그 원인은 아니지요. 대두를 수확하면 토양의 질소는 감소합니다.

왜냐하면 대두는 공중질소를 고정하여 체내에 흡수하는데, 그것은 대두가 쓰는 질소의 30~70%이고 나머지는 땅에서 흡수합니다. 더구나 흡수한 질소 가운데 70%는 콩으로 보내니까 기타 비료분을 보충하지 않고 콩을 수확한 다음 벼를 심으면 땅은 피폐해질 수밖에 없습니다. 

Q : 그렇다면 왜 고시히카리는 쓰러질까요? 

답 : 대두를 기르기 위해 논을 밭으로 만들면 논일 때는 느리던 흙 속의 유기물 분해속도가 빨라지기 때문입니다. ‘건토乾土 효과’라는 것이지요. 무논일 때는 유기물의 분해보다 축적 쪽이 강해서 ‘정기 예금’처럼 축적되었던 질소가 밭이 되면서 ‘자유입출금 통장’이 됩니다.

즉 단백질 등 이용하기 어렵던 형태의 성분이 질소분해가 진행되어 아미노산, 암모니아, 초산 등 쓰기쉬운 질소로 변하기 때문에 대두 농사 다음에 벼농사 때는 흡수가 잘 됩니다.

밭 상태가 계속되어 예금을 다 쓰고 나면 건토 효과도 없어집니다. 보충하지 않으면 논밭은 피폐해질 뿐입니다.

하지만 콩과 작물을 녹비로 쓰면 상황은 달라집니다. 공중질소 고정으로 콩과 작물이 비축한 질소가 유기물로서 흙 속으로 들어가니까 토지는 비옥해집니다.


질소비료가 많으면 근립균 활동은 저하 
Q : 공중질소 고정이란 것이 대단한 힘이네요. 그런데 콩과 작물은 어떻게 공기의 질소를 체내에 흡수할 수 있을까요? 

답 : 지금까지 여러 번 이름이 나왔던 근립균 활동 때문입니다. 콩과 작물이 흙 속에서 뿌리를 내릴때 근처에 있던 근립균이 내는 신호를 감지하고 근모根毛 끝이 작동합니다. 이것이 ‘어서오십시오’라는 뿌리의 신호를 받고 근립균은 근모를 통해 콩과 작물의 뿌리를 통해서 속으로 들어갑니다.

그러면 뿌리에 글자 그대로 ‘근립根粒’이 생기며 근립균은 이 안에서 콩과 작물이 광합성으로 만든 당분을 흡수하면서 ‘니토로게나제’라는 효소를 방출하여 공기의 질소를 암모니아로 바꾸어 나갑니다. 
 
단, 토양에 질소비료가 많으면 근립균 활동은 저하되고 맙니다. 뿌리에 들어가는 근립균이 적어질 뿐만 아니라, 근립이 있어도 질소비료가 많은 환경이 되면 질소고정을 하지 않게 됩니다. 아마 콩과 작물자체가 토양의 질소비료 양에 맞추어 통제하는 것 같습니다. 토양에 질소비료가 많으면 콩과 작물은 공중질소 고정보다 토양에서 흡수하는 쪽을 선택합니다.

역으로 말하면 콩과 작물의 질소고정력을 살리려면 질소비료는 그다지 주지 않는 것이 좋습니다.

 
 

 ▲ 털갈퀴덩굴의 근립균, 콩과 작물의 종류에 따라 기생하는 근립균도 다르다.
엷은 분홍색은 활성이 높다는 증거다.


물에 강하고, 가뭄에도 강한 콩과 작물 

Q, 콩과 작물의 질소고정력을 높이려면 그밖에 어떤 것을 주의해야 할까요. 

답, : 근립으로의 질소고정은 호기好氣성 호흡으로 에너지를 얻을 필요가 있습니다. 그렇기 때문에 통기성이 중요하지요. 즉 산소가 필요합니다. 하지만 너무 습한 상태에 강한 콩과 작물도 있습니다.

세스바니아의 경우, 근립 외에 공중질소를 고정하는 ’경립莖粒’이 줄기에 생깁니다. 그렇기 때문에 뿌리가 물에 젖어 있어도 질소고정은 됩니다. 줄기로 질소고정이 되기 때문에 토양에 질소가 많아도 질소고정 능력이 저하되지 않는다는 특성도 있습니다. 세스바니아는 생육이 왕성하여 키가 3m를 넘을 정도입니다.
그렇기 때문에 유기물을 많이 확보할 수 있으며 뿌리도 깊이 자라는 것은 물런 밭의 물빠짐 효과도 높입니다. 

난지暖地형 콩과 작물인 프아진비도 내습성耐濕性이 강합니다. 그렇기 때문에 최근에는 사료용 벼와 섞어 뿌려 단백질 함량이 높은 조사료를 만드는 연구도 하고 있습니다. 

Q 반대로 가뭄이라면 어떨까요? 

답 : 수분이 적어지면 질소고정력은 떨어집니다. 대두를 재배할 때 꽃이 필 때부터 익을 때는 벼 이상으로 수분이 필요합니다. 논두렁에 콩이 잘되고 두둑 사이에 물을 대어 대두가 잘된다고 하는 것도 여름 가뭄에 의한 질소고정력 저하를 피하기 때문입니다.

가뭄에 대한 강약은 콩과 작물의 종류에 따라 차이가 있습니다. 대두는 약하지만 땅콩, 잠두콩, 병아리콩 등은 비교적 강합니다. 
통기성과 수분을 적절하게 할 수 있다면 질소고정력도 높아집니다. 조금전 대두가 지력을 뺏는다는 말을 했을때 대두가 쓰는 질소 가운데 질소고정 유래由來 몫은 30~70%라고 했는데, 이는 일본의 경우입니다.

일본보다 대두를 많이 심는 브라질은 70~90%를 공중질소로 메우고 있습니다. 일본의 대두도 앞그루였던 논이 가진 관수 기능을 활용하면서 통기성도 좋게 하고 질소고정능력을 더욱더 끌어올리면 수확을 올릴 수 있습니다. 


C/N 비율로 추측할 수 있는 콩과 작물의 질소비료 효과 

Q : 녹비로 갈아엎을 때 조심해야 할 것은? 

답 : 녹비분해 진행법은 C/N比(탄소율)에 의하여 결정된다는 것을 우선 염두에 두는 것이 좋습니다. C/N比가 높은, 곧 질소에 비해 탄소 비율이 높은 녹비의 분해는 늦으며 C/N比가 낮고 질소비율이 높은 녹비는 분해가 빠릅니다. 목질木質로 줄기가 탄탄한 녹비일수록 분해가 늦어집니다.
 
콩과 작물의 C/N比는 대개 20 이하로 낮아 분해가 빠릅니다. 갈아엎을 때 비료를 줄 필요는 없지만 주의할 것은 엎는 시기가 늦어지면 C/N比가 극단적으로 높아지는 종류가 있다는 것입니다. 예를 들면 크로타리아의 경우입니다. 꽃이 다 피고 생육이 진행된 크로타리아의 C/N比는 40이나 됩니다. 
 
C/N比가 30을 넘으면 분해할 때 질소를 방출하지 않고 가두어 버립니다. 이러한 녹비를 갈아 엎을 때는 황산암모늄이나 석회질소로 질소를 보충하지 않으면 뒷그루 작물이 질소가 부족한 상태에 빠지게 됩니다. 다음 표는 C/N比가 어느 정도일 때 어느 정도의 질소성분(총질소량)을 함유하며, 뒷그루의 질소는 얼마나 감비되는지의 기준입니다.

C/N比가 높을수록 뒷그루 작물이 이용할 수 있는 질소 비율은 떨어지게 됩니다. 또한 녹비를 갈아엎은 뒤 뒷그루의 파종과 아주심기를 할 때까지는 한달 이상 기다리는 것이 좋습니다.
   


콩과 작물, 섞어짓기로 생육이 잘되는 시스템 

Q : 콩과 작물에는 녹비로 사용하는 것 말고 섞어짓기하면 생육이 좋아지는 현상도 있습니다. 콩과 작물이 고정한 질소는 같이 심은 다른 작물에게도 공급이 되는지요? 

답 : 오이, 고구마, 대두(풋콩), 토마토, 피망, 땅콩 등 섞어짓기 효과가 있다는 예는 많이 나왔습니다. 뿌리에서 떨어진 근립, 떨어진 잎과 뿌리 등 콩과 작물인 경우는 다른 작물보다 C/N比가 낮아서 분해가 빨라 옆 작물에 거름기가 공급될 수 있습니다.

그러나 그뿐만이 아니라고 생각합니다. 지금까지 콩과 작물의 질소고정력을 중심으로 말했는데, 콩과 작물의 비료로서의 효용은 질소뿐만이 아닙니다. 예를 들어 흙 속에 고정되어 있는 인산이나 미네랄을 작물이 흡수하기 쉽게 하는 효과 등 콩과 작물의 뿌리에는 균근균이 공생하기 때문입니다. 
 
백색클로버와 옥수수를 섞어짓기하여 옥수수 뿌리에 공생하는 균근균이 증가하였다는 보도도 있었습니다. 인산을 주지 않아도 인산을 준 것과 같은 수확량을 얻었다는 결과가 나왔습니다. 털갈퀴덩굴 다음에도 양파, 대두, 옥수수 등의 균근균의 증가율이 높았다는 연구도 있습니다. 
 
콩과 작물과 돌려짓기, 섞어짓기하면 균근균 감수성 작물(아브라나과, 아가자과 이외)이라면 증식된 균근균 활동으로 인산의 흡수가 촉진된다고 할 수 있습니다. 특히 대두는 균근균 포자를 증식하는 능력이 강하다는 연구도 있습니다.
또한 땅콩에는 균근균 활동과는 별도로 철분과 붙은 난용難溶성 인산을 녹이는 특별한 능력이 있다는 것이 알려졌습니다. 

콩과 작물로 인하여 흙 속에서 증식된 근립균이 질소고정 이외의 작용도 하고 있다는 연구도 있습니다. 콩과 작물을 벨 때 고사枯死하여 흙으로 돌아간 근립균이 콩과 작물 이외의 작물 뿌리 영역에서 증식하여 ‘식물생물植物生物 촉진근권세균促進根圈細菌(PGPR)’으로서 작물생육을 촉진한다고 합니다.
 

콩과 작물의 뿌리가 가져오는 수분 공급 효과 

또 하나 최신 연구로 ‘식물 스프링클러’라는 기술이 개발되었습니다. 이것은 아주 재미있는 내용인데, 예를 들어 백색클로버, 알팔파, 세스바니아, 기마메 등 콩과 작물의 뿌리는 흙 속 깊은 곳에서 빨아올린 수분을 기공이 닫히는 밤에 표층의 마른 흙으로 배출한다는 것입니다.

알팔파 같은 재생력이 강한 식물이라면 지표 부분을 베어내 증산蒸散을 억제함으로써 낮에도 같은 현상이 일어나고 있는 것이 확인되었습니다. (「콩과 작물」외에 기니아그라스도 같은 작용을 합니다.) 
 
이런 현상을 이용하면 건조한 곳에서는 뿌리를 깊이 내리는 기마메를 다른 작물에 섞어짓기함으로써 값싼 관개시설을 배치한 것과 같은 효과를 기대할 수 있습니다. 극단적인 건조지대가 아니더라도 섞어심은 클로버를 베어내 덮어주면 유기물을 덮어 수분이 공급되는 효과도 있으니 미생물의 활동이 한층 활발해질 수도 있습니다. 
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