[전남인터넷신문]토양 중에 유기물(주로 토양 탄소)을 늘리면, 토양의 비옥도나 보수력이 개선되어, 작물의 증수 효과나 가뭄 피해의 경감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 

또한 토양탄소량의 증가는 대기 중의 이산화탄소(CO2) 농도 감소로 환산되어 온난화 완화에 기여한다.

작물의 수확 증대를 위해 이와 같은 유기물 사용 증가는 온난화 완화 등 여러 가지 환경보전 효과가 있으나 세계적인 차원에서 정량적으로 평가한 사례는 없었다.

일본 농연기구(農研機構)에서는 이와 같은 배경에서 주요 곡물 6종(옥수수, 쌀, 밀, 대두, 수수, 설탕)에 대해 세계 농지 규모 차원에서 토양탄소량의 증가에 따른 환경보전 효과를 정량적으로 추계했다. 

연구 방법은 세계 주요 곡물의 수량과 기후, 토양, 재배관리 데이터를 조합하여 농지 토양의 표층 30cm까지 포함되는 탄소량과 수량의 관계를 컴퓨터 시뮬레이션으로 토양탄소량의 증가에 따라 기대되는 곡물 생산량의 증가를 추계했다. 

또한 재배관리 중 질소 투입량과 수량의 관계를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하여 토양탄소량의 증가로부터 추계되는 증수분(增收分)을 얻기 위해 필요한 무기질소 투입량, 즉 토양탄소량을 증가시키는 것에 의해 절감할 수 있는 무기 질소량을 추계했다.

연구 결과 토양탄소량과 수율의 관계에서 토양탄소량의 증가에 따라 수량은 증가하며, 증수 효과가 예상되는 범위에서 최대한 토양탄소량을 늘리려고 했을 경우 2010년 재배 면적을 상정하면 토양탄소의 증가량은 세계 전체에서 127.8억톤으로 추계되었다. 

이때 세계 생산량 증가는 6곡물 합계로 3,825만톤, 세계 기온 상승을 억제하는 효과는 0.03℃로 추정되었다. 토양 탄소량의 증가에 따른 이 증수 효과는 무기질소비료 투입량으로 환산하면 582만톤에 의해 얻어지는 증수 효과에 해당되는 것으로 추산되었다. 이것은 세계 질소 투입량의 7.2%(대 2000년)에 해당된다.

무기질소 비료의 과도한 투입은 수질 악화와의 관계가 지적되고 있는데, 토양탄소량의 증가는 무기 질소비료의 사용을 줄임으로써 수질보전에도 기여할 수 있음을 나타낸다.

결론적으로 토양에 유기물 시용(탄소량 증가)은 작물의 수확량 증가, 지구온난화 완화, 질소 투입량의 절감이라는 시너지 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 토양탄소량을 늘리는 농지관리는 지속가능한 개발 목표(Sustainable Development Goals, SDGs) 17대 목표중 2의 ‘기아 해소와 지속가능한 농업(기아 종식, 식량안보 달성, 개선된 영양상태의 달성, 지속 가능한 농업 강화)’13의 ‘기후변화와 대응(기후변화와 그 영향을 방지하기 위한 긴급한 행동의 실시 )’, 15의 ‘육상 생태계(육상 생태계의 보호, 복원 및 지속가능한 이용 증진, 산림의 지속가능한 관리, 사막화 방지, 토지 황폐화 중지, 역전 및 생물다양성 손실 중지)’달성에 기여할 수 있음을 보여준다.

인용문헌

農研機構.  2022. 農地の炭素量増加による3つの相乗効果を世界規模で定量的に推定. 2022年3月29日 プレスリリース.