토양 유기물 증진: 더 건강한 토양을 위한 글로벌 가이드

토양 유기물(SOM)은 건강하고 생산적인 생태계의 기초입니다. 이는 우리 토양의 생명선이며, 수분 침투 및 영양소 유용성에서부터 탄소 격리 및 기후 변화에 대한 회복력에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칩니다. 이 가이드는 SOM에 대한 포괄적인 개요, 그 중요성, 그리고 전 세계의 다양한 농업 및 환경적 맥락에서 이를 구축하고 유지하기 위한 실용적인 전략을 제공합니다.

토양 유기물이란 무엇인가?

토양 유기물은 토양의 유기적 구성 요소로, 다양한 분해 단계에 있는 식물 및 동물 잔류물, 살아있는 유기체(미생물 및 대형 동물상), 그리고 안정적인 부식토로 구성됩니다. 이는 토양 기능에 필수적인 역할을 하는 복잡한 혼합물입니다.

토양 유기물의 주요 구성 요소:

• 살아있는 생물량: 분해와 영양소 순환에 기여하는 박테리아, 곰팡이, 원생동물, 선충, 지렁이 및 기타 유기체를 포함합니다.
• 분해 중인 유기물: 분해를 겪고 있는 식물, 동물 및 미생물의 신선한 잔류물입니다. 이 부분은 활발하게 변화하며 영양소를 방출합니다.
• 부식토: 추가 분해에 저항성이 있는 안정된 분해 유기물입니다. 부식토는 토양 구조, 수분 보유력 및 영양소 유용성을 향상시킵니다.

토양 유기물은 왜 중요한가?

SOM은 광범위한 토양 기능과 생태계 서비스에 매우 중요합니다. 그 이점은 농업 생산성을 넘어 환경 및 기후 회복력까지 확장됩니다.

건강한 SOM 수준의 이점:

• 토양 구조 개선: SOM은 결합제 역할을 하여 토양 구조, 다공성 및 통기성을 개선하는 토양 입단을 만듭니다. 이는 수분 침투 및 배수를 향상시켜 침식을 줄입니다.
• 수분 보유력 향상: SOM은 토양의 수분 보유 능력을 증가시켜 가뭄에 대한 저항력을 높이고 관개 필요성을 줄입니다. 이는 특히 건조 및 반건조 지역에서 중요합니다.
• 영양소 유용성 증가: SOM은 질소, 인, 황을 포함한 필수 식물 영양소의 저장소입니다. 유기물이 분해됨에 따라 이러한 영양소는 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 형태로 방출됩니다.
• 생물학적 활동 강화: SOM은 유익한 토양 유기체에게 먹이와 서식지를 제공하며, 이들은 분해, 영양소 순환 및 질병 억제에 기여합니다. 다양하고 활동적인 토양 미생물 군집은 건강한 식물 성장에 필수적입니다.
• 탄소 격리: SOM은 대기에서 이산화탄소를 제거하고 토양에 저장함으로써 기후 변화를 완화하는 데 도움이 되는 중요한 탄소 흡수원입니다. SOM 수준을 높이는 것은 온실가스 배출을 줄이기 위한 핵심 전략입니다.
• 침식 감소: 개선된 토양 구조와 증가된 수분 침투는 바람과 물에 의한 토양 침식의 위험을 줄입니다. 이는 귀중한 표토를 보호하고 수로의 퇴적을 방지합니다.
• 토양 비옥도 향상: 더 높은 SOM 수준은 전반적인 토양 비옥도에 기여하여 더 건강한 식물, 더 높은 수확량, 그리고 합성 비료에 대한 의존도 감소로 이어집니다.
• 완충 능력: SOM은 식물에 스트레스를 줄 수 있는 pH, 염도 및 기타 요인의 변화에 대해 토양을 완충하는 데 도움이 됩니다.

토양 유기물 수준에 영향을 미치는 요인

SOM 수준은 기후, 토양 유형, 토지 관리 관행 및 식생 피복을 포함한 요인들의 복잡한 상호 작용에 의해 영향을 받습니다. 이러한 요인을 이해하는 것은 SOM을 구축하고 유지하기 위한 효과적인 전략을 개발하는 데 중요합니다.

SOM에 영향을 미치는 주요 요인:

• 기후: 온도와 강수량은 분해 속도에 중요한 역할을 합니다. 따뜻하고 습한 기후는 일반적으로 시원하고 건조한 기후에 비해 분해 속도가 높고 SOM 수준이 낮습니다. 그러나 과도한 강우량은 침식과 SOM 손실로 이어질 수도 있습니다.
• 토양 유형: 토양 질감과 광물학은 SOM 저장에 영향을 미칩니다. 점토질 토양은 더 넓은 표면적과 유기 분자를 결합하는 능력 때문에 모래질 토양보다 더 많은 SOM을 보유하는 경향이 있습니다.
• 토지 관리 관행: 경운, 시비, 작물 윤작과 같은 농업 관행은 SOM 수준에 지대한 영향을 미칩니다. 집약적인 경운은 분해를 가속화하고 SOM을 감소시킬 수 있는 반면, 보존 경운 관행은 SOM 구축에 도움이 될 수 있습니다.
• 식생 피복: 식생 피복의 유형과 양은 토양으로의 유기물 투입에 영향을 미칩니다. 피복 작물 재배 및 혼농임업과 같은 관행은 SOM 수준을 크게 증가시킬 수 있습니다.
• 침식: 토양 침식은 일반적으로 가장 SOM이 풍부한 층인 표토를 제거합니다. 침식을 방지하는 것은 SOM을 유지하는 데 필수적입니다.
• 유기 개량제: 퇴비, 분뇨, 바이오차와 같은 유기 개량제의 첨가는 SOM 수준을 직접적으로 증가시킬 수 있습니다.

토양 유기물 증진 전략

SOM을 증진하는 것은 토지 관리에 대한 전체적인 접근이 필요한 장기적인 과정입니다. 다음 전략들은 SOM 수준을 향상시키기 위해 다양한 농업 및 환경 환경에서 실행될 수 있습니다.

SOM 증가를 위한 주요 전략:

• 보존 경운: 경운을 줄이거나 없애면 토양 교란을 최소화하고 침식을 줄이며 SOM 축적을 촉진합니다. 교란되지 않은 토양에 직접 파종하는 무경운 농법은 매우 효과적인 보존 경운 관행입니다. 예: 브라질의 무경운 콩 생산, 잠비아의 보존 농업.
• 피복 작물 재배: 현금 작물 사이에 피복 작물을 심으면 지속적인 토양 피복을 제공하고 침식을 줄이며 토양에 유기물을 추가합니다. 피복 작물은 또한 질소를 고정하고 잡초를 억제하며 토양 구조를 개선할 수 있습니다. 예: 미국의 호밀 피복 작물, 나이지리아의 콩과 피복 작물.
• 작물 윤작: 뿌리 시스템과 영양소 요구량이 다른 작물을 윤작하면 토양 건강이 개선되고 SOM이 증가합니다. 작물 윤작에 콩과 식물을 포함시키면 질소를 고정하고 토양 비옥도를 향상시킬 수 있습니다. 예: 케냐의 옥수수-콩과 윤작, 인도의 쌀-밀 윤작.
• 유기 개량제: 퇴비, 분뇨, 바이오차와 같은 유기 개량제를 적용하면 토양에 직접 유기물을 추가합니다. 퇴비와 분뇨는 또한 필수 식물 영양소를 제공합니다. 예: 유럽 도시 정원의 음식물 쓰레기 퇴비화, 아르헨티나 유기 농업에서의 동물 분뇨 사용.
• 혼농임업: 농업 시스템에 나무와 관목을 통합하면 SOM을 향상시키고 침식을 줄이며 그늘, 목재, 과일과 같은 추가적인 이점을 제공합니다. 예: 동남아시아의 대상 재배, 남아메리카의 혼목임축.
• 관리 방목: 윤환 방목 시스템을 구현하면 뿌리 성장을 촉진하고 목초지 전체에 분뇨를 고르게 분산시켜 토양 건강을 개선하고 SOM을 증가시킬 수 있습니다. 예: 짐바브웨의 총체적 관리, 뉴질랜드의 관리 방목.
• 비료 사용 감소: 비료는 작물 수확량을 증가시킬 수 있지만 과도한 사용은 토양 건강에 부정적인 영향을 미치고 SOM을 감소시킬 수 있습니다. 토양 검사 및 작물 요구에 따라 비료 적용을 최적화하면 이러한 부정적인 영향을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 완효성 또는 유기 비료 사용을 고려하십시오.
• 수자원 관리: 적절한 수자원 관리는 SOM을 유지하는 데 중요합니다. 과도한 관개는 침수 및 혐기성 조건을 유발하여 분해를 억제하고 SOM을 감소시킬 수 있습니다. 점적 관개와 같은 효율적인 관개 기술은 물을 절약하고 토양 건강을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 등고선 농법 및 계단식 농법: 경사지에서는 등고선 농법과 계단식 농법이 침식을 줄이고 토양과 물을 보존하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 관행은 땅의 등고선을 따라 쟁기질하고 심으며, 유출수를 늦추기 위해 평평한 단을 만드는 것을 포함합니다.
• 재조림 및 조림: 황폐화되거나 한계지에 나무를 심으면 SOM을 증가시키고 침식을 줄이며 탄소를 격리할 수 있습니다. 재조림은 이전에 숲이었던 지역에 나무를 다시 심는 것이고, 조림은 이전에 숲이 아니었던 지역에 나무를 심는 것입니다.

토양 유기물 평가

SOM 수준을 정기적으로 평가하는 것은 토양 관리 관행의 효과를 모니터링하고 개선이 필요한 영역을 식별하는 데 필수적입니다. SOM을 평가하는 데는 간단한 시각적 평가에서 실험실 분석에 이르기까지 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다.

SOM 평가 방법:

• 시각적 평가: 토양 색상, 구조 및 입단화를 관찰하면 SOM에 대한 빠르고 쉬운 평가를 제공할 수 있습니다. 어두운 토양은 일반적으로 밝은 토양보다 SOM 수준이 높습니다.
• 손으로 토양 질감 파악하기: 토양 샘플에서 모래, 미사, 점토의 비율을 추정하면 수분 보유 능력과 SOM 저장 가능성에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
• 슬레이크 테스트: 이 간단한 테스트는 토양 입단을 물에 담가 안정성을 평가하는 것입니다. 물에서 안정적인 입단은 일반적으로 SOM 수준이 높고 토양 구조가 더 좋습니다.
• 토양 호흡 테스트: 토양에서 방출되는 이산화탄소의 속도를 측정하면 미생물 활동 및 SOM 분해 수준을 나타낼 수 있습니다.
• 실험실 분석: 토양 샘플을 실험실로 보내 분석하면 SOM 함량, 영양소 수준 및 기타 토양 특성에 대한 정밀한 측정을 제공할 수 있습니다. SOM을 측정하는 일반적인 방법에는 강열 감량법(LOI) 및 워클리-블랙 산화법이 포함됩니다.

도전 과제 및 고려 사항

SOM을 구축하고 유지하는 것은 특히 황폐화되거나 집약적으로 관리되는 토양에서 어려울 수 있습니다. 여러 요인이 SOM 축적을 제한할 수 있습니다:

• 기후적 제약: 건조 및 반건조 지역은 종종 물 가용성이 제한되어 식물 성장과 SOM 투입을 제한할 수 있습니다.
• 토양 황폐화: 침식되거나 황폐화된 토양은 SOM 수준이 낮고 토양 구조가 불량하여 식생을 정착시키고 SOM을 구축하기 어려울 수 있습니다.
• 토지 이용 충돌: 농업, 임업, 도시화와 같은 경쟁적인 토지 이용은 SOM 구축 관행을 위한 토지의 가용성을 제한할 수 있습니다.
• 사회경제적 요인: 자원, 기술 지식 및 시장에 대한 접근성 부족은 지속 가능한 토양 관리 관행의 채택을 방해할 수 있습니다.
• 정책 및 제도적 지원: SOM 구축 관행을 촉진하고 농부와 토지 관리자에게 인센티브를 제공하기 위해서는 지원적인 정책과 제도가 필요합니다.

성공적인 SOM 증진 이니셔티브의 글로벌 사례

전 세계의 수많은 성공적인 이니셔티브는 SOM을 구축하고 토양 건강을 개선할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 이러한 사례는 상황에 맞는 접근 방식과 협력적 파트너십의 중요성을 강조합니다.

SOM 증진 이니셔티브의 예:

• 4퍼밀 이니셔티브(글로벌): 식량 안보를 개선하고 기후 변화를 완화하는 수단으로 전 세계 토양 유기 탄소 비축량을 매년 0.4%씩 늘리는 것을 목표로 하는 국제 이니셔티브입니다.
• 그레이트 그린 월(아프리카): 대륙 전역에 나무, 관목, 풀을 모자이크 형태로 심어 사헬 지역의 사막화와 토지 황폐화에 맞서 싸우는 이니셔티브입니다.
• 테라 프레타 토양(아마존 분지): 바이오차 및 기타 유기 개량제로 풍부해진 고대 인위적 토양으로, SOM 구축의 장기적인 잠재력을 보여줍니다.
• 소규모 농가의 지속 가능한 집약화(아시아 및 아프리카): 토양 건강을 개선하고 작물 수확량을 늘리기 위해 무경운 농법, 피복 작물 재배, 작물 윤작과 같은 보존 농업 관행의 채택을 촉진합니다.
• 재생 농업 운동(글로벌): 토양 건강을 지속 가능한 농업의 기초로 강조하며 SOM을 구축하고 생물 다양성을 향상시키며 탄소를 격리하는 관행을 촉진하는 운동입니다.

결론

토양 유기물을 증진하는 것은 회복력 있고 지속 가능한 생태계를 만드는 데 필수적입니다. 적절한 토지 관리 관행을 채택함으로써 우리는 토양 건강을 향상시키고, 농업 생산성을 개선하며, 기후 변화를 완화하고, 미래 세대를 위해 환경을 보호할 수 있습니다. 이를 위해서는 농부, 과학자, 정책 입안자, 소비자가 함께 협력하여 토양 건강과 지속 가능한 토지 관리를 촉진하는 전 세계적인 노력이 필요합니다. 이 가이드에 요약된 원칙과 관행을 이해하는 것은 전 세계적으로 더 건강한 토양을 향한 여정을 시작하기 위한 견고한 기반을 제공합니다.