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농사 이야기/농사정보

환경농업과 맥류재배(작물정보센터)

by 마리산인1324 2007. 4. 1.
  

<NICS online 작물정보센터>

http://crop.nics.go.kr/main.asp?m=6&s1=15&s2=145

 

 

환경농업과 맥류재배

 

 

농림업은 원래 자연현상에 의존하며 적응함으로써 지구환경을 순환적으로 조절하는 역할을 하여 왔다. 즉 농림업은 석유, 석탄 등 화석류 연료의 소비가 많은 2차산업에서 배출되는 이산화탄소(CO2)나 아황산(SO2), 아질산가스(NO2)등 산성비의 원인이 되는 대기 오염가스를 흡수하여 식물체를 구성하는 물질로 동화.고정하고 산소를 배출함으로써 대기 오염의 완충작용을 한다.

  우리나라에서 겨울철에 재배할 수 있는 밀, 보리, 호밀 등 월동작물들은 기온이 15°C이상 되어야 하는 채소류나 벼, 옥수수, 콩 등 하곡류와는 달리 0°C이상이면 탄소동화 작용을 할 수 있다. 따라서 늦가을이나 초봄의 풍부한 일조조건에서 대기중의 이산화탄소를 자당(蔗糖)형태의 가용성 탄수화물로 동화하여 뿌리에 저장하는 동시에 산소를 방출함으로서 대기정화에 큰 역할을 한다.

  사람의 건강과 불가분의 관계가 있는 맑은 물, 깨끗한 공기, 안전성이 높은 음식물의 세가지 요건을 충족시키려면 국토 전역에 농작물 재배를 확대하는 길이 최선의 방법이다. 합리적인 작부체계에 의한 농작물 재배는 건강에 적합한 농산물과 식품류를 생산하여 국민들에게 공급할 수 있을 뿐만 아니라 대기 중의 고기 정화, 맑은 물 생산, 토양 유실 방지 및 농업과 생활요수 보전 등 공익적으로 매우 유익한 기능을 수행하게 된다.

 
 

맥류재배가 환경에 미치는 영향

1. 대기중의 공기를 정화한다.

우리나라에서 겨울철에 재배되는 밀,보리,호밀,유채 등 여러 겨울작물들은 여름작물과 달리 기온이 0。C 이상이면 탄소동화작용을 할 수 있다. 따라서 다른 작물이 재배되지 못하는 늦가을이나 봄의 풍부한 일조조건 하에서 대기중의 CO2를 자당(蔗糖)형태의 가용성탄수화물로 동화하여 저장하는 동시에 산소를 배출함으로써 대기정화에 큰 역할을 한다. 겨울작물은 저장된 가용성당류인 자당의 농도가 높아 추위에 견디므로 전국에서 겨울재배가 가능하고 남북 어느 곳에서나 재배할 수 있는 작물이다.

Saurebeck과 Johnen(1976)에 의하면 밀은 성숙기에 총 CO2 고정량의 50%는 곡실과 밀짚에 저장되고 30%는 뿌리에 남아 토양유기물로 존재하며 20%는 호흡으로 소모된다고 하였는데, 지상부 총 탄수화물량의 1.6배(곡실, 짚 1.0+뿌리 0.6)가 밀이 대기중의 CO2 를 이용하여 합성한 탄수화물량이라고 할 수 있다.


<그림> 밀의 성숙기에 총 CO2 에 의한 탄수화물 고정량의 비율

우리나라의 경지 100만 정보에 밀이 재배되었다고 가정하여 연간 CO2 고정량을 산출해 보기로 하자. 1985년부터 1994년까지 10a당 밀 평균수량 300kg, 밀짚량 300kg 정도라고 하면 지상부의 총 건물중은 정보당 약 6톤이다. 그 중에서 수분 15%, 무기물 10%를 제한 75%인 4.5톤이 탄수화물이라고 하면 이르 1.6배한 7.2톤이 밀 1정보 재배에서 얻은 탄수화물량이 된다. 즉 광합성 과정에서 CO2 1mol(44g 분자)이 탄수화물 1몰(30g 분자)과 산소 1몰(32g 분자)을 생산하므로 7.2톤의 탄수화물을 생산하기 위하여 대기 중에서 고정한 CO2의 양은 7.2톤 X 44/30g = 10.56톤이며 배출된 산소량은 7.2톤 X 32/30g = 7.68톤이 된다. 따라서 밀을 100만 정보에 재배한다면 연간 1,056만 톤의 대기 중의 CO2를 고정하고 인류의 생존에 꼭 필요한 768만 톤의 산소를 대기중으로 공급하게 된다.

1988년 말에 우리 나라에서 배출된 총 CO2량이 5,000만 톤(1991.4.10. 동아일보 9면)이라는 발표와 비교하면 밀재배가 고정하는 CO2량은총 CO2량의21%가 되어 제2차산업으로 인한 대기오염을 크게 줄일 수 있게 된다는 것이다. 이외에도 산소생산, 지구온난화 방지 등 부수적인 효과를 얻을 수 있게 된다.

그러나 현실적으로 국내에서 재배하는 밀의 생산비가 과다하기 때문에 밀재배가 포기상태에 있으며 국내 소비량이 전적으로 값싼 도입밀에 의존하고 있지만 리우데자네이로 환경회의 이후 지구환경악화에 대한 관심이 높아지고 있음을 고려할 때 대기 환경정화 차원에서 밀 생산의 지나친 위축을 재고할 필요가 잇다. 즉 국내의 기존 경지를 이용하여 생산할 수 있는 양이 소비량을 충당할 수 없기 때문에 부족량을 외국에서 도입하는 것은 어쩔 수 없는 일이나 밀의 경우와 같이 국제가격이 싸다고 해서 국내소비량의 전량을 도입하는 것은 부족자원이 부족한 우리 나라에선ㄴ 유휴자원을 활용한다는 차원과 시장 가격으로 계산되지 않는 밀생산의 공익적 기능을 유지, 활용한다는 차원에서 재고되어야 한다는 것이다.

값싼 외곡을 도입 사용할 때에는 곡류에 함유된 비료 3요소 성분도 도입하는 결과가 되며 그 중의 상당부분은 인축분뇨의 형태로 국내의 환경오염원이 되고 곡류 도입과정에서 잔류농약마저 수입하는 결과가 되므로 환경오염원의 처리 비용까지를 감안하면 도입되는 곡물이 국내산 밀보다 과연 값싼 것인지 따져 볼 필요가 있다.

밀을 100만 정보 재배하여 생산되는 양이 300만 톤이라고 하면 도입밀 가격이 톤당 100달러인 경우 약 2,400억 원이 소요된다. 그러나 국내재배를 통하여 발생하는 산소값(톤당 40만 원이라고 하면)만도 약 3조 원이 된다. 1992년 일본에서 가장 값싼 방법(79달러/톤)으로 개발된 폐광구에 탄산가스를 고정시키는 방법으로 국내산업에서 발생되는 이산화탄소 1,000만 톤을 소모시키는데 소요되는 경비르 산출해 보면 약 6,000억 원이 된다. 즉 국내재배가 가능한 밀 100만 정보를 포기하면 연간 약 2조 7,500억 원의 손실이 된다는 계산이다. 다시 말하면 값싼 밀을 도입하는 과정에서 도입밀 값의 약 12배에 해당하는 국가적 손실이 있기 때문에 국내자원의 유휴화로 인한 엄청난 손실이 불가피 해진다는 것이다. 그러므로 국내 밀값이 국제가격보다 10배나 비싸다고 해도 환경정화비용, 예컨대 멕시코시에서 보는 바와 같이 가로수에 산소발생장치를 설치해야만 하는 실정이 되면 국산 밀 재배는 국가적으로 전혀 손실이 없다는 결론이 된다.

2. 토양유실을 방지하고 토양수분을 보존한다.

밭의 생산력이나 비옥도와 관계가 깊은 요인은 침식이다. 침식이란, 토양 중 가장 비옥한 부분인 표토층의 일부가 제거되는 현상으로 물과 바람에 의하여 토양이 유실되는 현상을 말한다. 우리 나라의 밭토양은 대부분 경사지에 분포되어 있는 것이 많고 여름철 강우량이 많으므로 토양침식을 고려하여 밭작물을 심어야 한다. 따라서 토양관리에서 가장 관심을 가져야 할 사항은 토양의 침식이라고 할 수 있다.

침식 정도를 결정하는 요인은 ①비의 강도와 강우량 ②경지의 경사도와 경사면의 길이 및 방향 ③토양성질 ④지표면의 상태와 작물의 종류 등이다. 이러한 토양침식을 방지할 수 있는 방법은 ①재배하는 작물의 종류나 작부양식에 따라 어는 정도 방지할 수 있고 ②볏짚, 보릿짚, 산야초로 덮거나 비닐을 피복하면 침식을 줄일 수 있으며 ③등고선재배, ④대상재배, ⑤초생재배, ⑥토양의 물리성 개량 등을 들 수 있다.

토양침식 대책 중에서 가장 효과적이라고 할 수 있는 것이 ①항으로 경사지의 척박한 토양에 옥수수, 밀이나 보리-콩, 밀이나 보리-고구마, 목초 등을 윤작하는 것이 토양유실량이 적고 물이 흘러가는 비율도 낮은 편이다. 물은 밭작물의 생육을 지배하기 때문에 토양이 수분을 적당히 간직하도록 관리하는 것이 필요하다. 비료의 효과나 미생물의 활동도 물량의 다소에 좌우된다. 밭토양의 수분공급은 대부분 강우에 의존하기 때문에 제때에 비가 오면 작물의 생육이 좋아지나 비가 부족하면 가뭄을 일으키게 된다.

우리 나라의 강수량과 수면증발량, 기본증발량(지표면증발량+식물에 의한 증발량)의 월별분포는 10월~이듬해 5월까지는 수면증발량이 강수량보다 많아서 수분부족 상태가 되고, 6~9월까지는 증산량보다 강수량이 많아 수분과잉 상태에 놓인다. 특히 10월~다음해 5월까지는 한발상태로 밭작물이 피해를 많이 받고 있다.

⊙ 작부체계별 토양유실량

작부양식
토양유실지수(%)
비 고
나지(작물재배 않을때)
100.0
연간 토양유실량 : 6.3톤/10a
시험지조건 : 경사 20%,
사양토연간 강유량 : 1,366mm
옥수수
57.0
밀-참깨
13.8
밀, 보리-콩
12.9
밀, 보리-고구마
7.0
목초
0.2
 

작물을 재배할 때와 작물을 재배하지 않을 때의 토양수분을 비교해보면 밀 재배지는 나지에 비하여 식물에서 증산되는 양은 많은나 지면에서의 증발량, 투수량이 적고 식물이 보유하는 수분이 많으며 뿌리부위에 있는 수분을 항시 흡수할 수 있어서 토양수분을 보존하는데 유리하다.

⊙ 밀 재배구와 나지의 수분보유량 요인

작물재배여부
온 도
증발량
증산량
투수량
요수량
나 지
높음
많음
-
많음
-
밀재배
낮음
적음
많음
적음
455~550g
주) 요수량은 식물체에서 건물 1g을 생산하는데 필요한 물의 양