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칼륨 억제 벼재배, 지구 온난화 대책 기술로 주목 - 농업 칼럼니스트 농학박사 허북구
  • 기사등록 2021-07-22 15:02:33
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[전남인터넷신문]일본 농업연구소기구(農研機構)와 류코쿠대학(龍谷大学)은 20일 벼 재배시 칼륨 시비량을 억제하 하면 분해하기 여려운 난분해성(難分解性) 탄소가 토양에 축적된다고 밝혔다


(https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/carc/143146.html).

 

지구 온난화가 빠르게 진행되고 있는 농업분야에서는 현재 퇴비 등을 농지에 시용해 토양에 적극적으로 탄소를 축적시키려는 시도가 추진되고 있다. 


그러나 토양에 시용한 퇴비는 미생물 등의 작용에 의해 분해되어 최종적으로는 이산화탄소로 대기에 방출되므로 모두 축적되지 않는다. 

 

탄소를 많이 포함한 토양은 알루미늄 등과 결합하여 분해되기 어려운 형태로 된 탄소가 수천년간 축적되어 있는 것으로 알려져 있으나 그 형성 메커니즘은 밝혀져 있지 않다. 이에 지구 온난화 대책으로서 미생물이 분해하기 어려운(난 분해성의) 탄소를 토양에 축적시키기 위한 기술 개발이 요구되고 있다. 

 

일본 농업연구소기구(農研機構)와 류코쿠대학(龍谷大学)은 이러한 배경에서 재배 면적이 가장 많은 벼를 대상으로 논 토양 중의 난분해성 탄소의 형성 · 축적 메커니즘의 해명 차원에서 연구한 결과를 발표했다.

 

연구 결과에 의하면 연구용 논에 벼를 재배한 결과 칼륨 시비를 억제하여 재배한 논 토양에는 알루미늄 등과 결합한 난분해성 탄소가 11년간 10a 76.3kg(1년간 평균 10a당 6.9kg) 축적된 것으로 나타났다. 칼륨을 충분히 시비해서 재배한 논 토양에는 난분해성 탄소는 축적되어 있지 않았다.

 

칼륨과 규산의 공급량(비료, 관개수, 토양에서 유래한 이용하기 쉬운 형태의 칼륨, 규산)과 벼 흡수량을 비교한 결과 벼 흡수량은 공급량을 크게 초과했고. 그 결과 식물이 이용할 수 있는 칼륨과 규산 양의 지표가 되는 토양의 교환성 칼륨과 가급태 규산은 감소했으나 벼는 양호하게 자랐고 수량 및 칼륨과 규산 흡수량은 저하되지 않았다. 이는 흡수하기 쉬운 형태의 칼륨 공급량이 부족해도 벼 뿌리가 토양 중의 광물을 부수고 시비 등으로 부족한 칼륨·규산을 흡수한다는 것을 의미한다.

 

토양 중의 광물은 칼륨, 규산 이외에 알루미늄을 포함하기 때문에 벼가 광물을 부수고 칼륨과 규산을 흡수하면 알루미늄이 토양에 남게 된다. 토양에서 알루미늄은 탄소와 빠르게 결합하여 난분해성 탄소를 형성한다. 벼재배 논 토양에는 이러한 메커니즘으로 난분해성 탄소가 축적된 것으로 판단된다. 

 

이상의 결과로부터 벼 재배 시 비료 등으로부터 공급되는 칼륨이 부족할 경우, 벼는 광물을 부수고 필요한 양의 칼륨·규산을 흡수하고, 그 결과 토양 중에 난분해성 탄소가 축적된다는 것을 알 수 있다. 이는 칼륨 시비를 제어하는 벼 재배에 의해 난분해성 탄소의 토양 축적을 인위적으로 촉진할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

 

앞으로 광물을 부수고 칼륨, 규산을 이용하는 능력이 벼의 품종에 따라 다른지, 벼를 재배한 논과 같이 알루미늄이 축적되어 있는 토양에 퇴비 등을 투입하면 난분해성 탄소 축적이 더욱 촉진되는지, 칼륨 제어 가능한 토양 모재(지질)는 무엇인지, 장기적인 칼륨 억제 재배가 수확량에 미치는 영향 등에 대한 보충 연구가 필요하나 위의 연구 성과는 지구 온난화 대책의 새로운 기술 개발로 이어질 것으로 기대된다.

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