토양 개선: 전 세계 농업을 위한 유기물 및 미생물군 건강 육성

건강한 토양은 번성하는 생태계와 지속 가능한 농업의 기초입니다. 흙일 뿐만 아니라 유기물과 다양한 미생물 공동체를 포함하여 생명으로 가득 찬 복잡한 살아있는 시스템입니다. 이러한 구성 요소는 불가분의 관계에 있으며 영양소 순환, 물 보존, 질병 억제 및 전반적인 토양 건강에 중요한 역할을 합니다. 이 가이드는 토양의 유기물 및 미생물 건강의 중요성을 자세히 다루고 전 세계적으로 농업 생산성 향상과 환경 지속 가능성을 위해 그들의 성장과 활동을 촉진하는 관행을 모색합니다.

토양 유기물(SOM)의 중요성

토양 유기물(SOM)은 식물 및 동물 잔류물, 분해되는 유기체 및 부식질을 포함하여 한때 살았던 모든 것으로 구성된 토양의 일부입니다. 이는 다양한 물리적, 화학적 및 생물학적 특성에 영향을 미치는 토양 품질의 중요한 지표입니다. SOM은 다음에 매우 중요합니다.

• 수분 유지: SOM은 스펀지처럼 작용하여 자체 무게의 몇 배에 달하는 물을 보유하여 건조한 기간 동안 식물이 사용할 수 있도록 합니다. 이것은 건조하고 반건조한 지역에서 특히 중요합니다.
• 영양 가용성: SOM은 질소, 인, 칼륨과 같은 필수 식물 영양소의 저장소 역할을 합니다. 분해되면서 이러한 영양소는 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 형태로 방출됩니다.
• 토양 구조: SOM은 토양 입자를 함께 결합하여 토양 구조, 통기 및 배수를 개선하는 골재를 만듭니다. 이것은 압축 및 침식을 줄입니다.
• 탄소 격리: SOM은 대기 탄소를 토양에 저장하여 기후 변화를 완화하는 데 도움이 되는 중요한 탄소 저장소입니다.
• 침식 방지: SOM으로 인한 개선된 토양 구조는 강우 및 바람의 영향을 줄여 토양 침식 및 영양 손실을 최소화합니다.

글로벌 관점: 토양 황폐화와 물 부족이 주요 과제인 아프리카 사헬 지역과 같이 SOM을 늘리는 것은 토양 비옥도를 회복하고 농업 생산성을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 마찬가지로 유럽과 북미의 집약적 농업 시스템에서 SOM 수준을 유지하는 것은 토양 침식과 영양 고갈을 방지하는 데 필수적입니다.

토양 미생물의 역할

토양은 박테리아, 곰팡이, 원생 동물, 선충류 및 고세균을 포함한 광대하고 다양한 미생물 공동체의 본거지입니다. 이러한 유기체는 다음에서 필수적인 역할을 합니다.

• 분해: 미생물은 유기물을 분해하여 식물 흡수를 위한 영양소를 방출하고 부식질을 형성합니다.
• 영양소 순환: 그들은 질소 고정(대기 질소를 식물이 사용할 수 있는 형태로 전환), 인 가용화(식물이 인을 사용할 수 있도록 함) 및 황 산화와 같은 다양한 영양소 순환에 참여합니다.
• 질병 억제: 유익한 미생물은 병원체와 경쟁하거나 항생제를 생성하거나 식물에서 전신 저항성을 유도하여 식물 질병을 억제할 수 있습니다.
• 토양 구조 개선: 특히 곰팡이는 토양 입자를 함께 결합하여 토양 구조를 개선하는 데 도움이 되는 끈적한 물질인 글로말린을 생성합니다.
• 식물 성장 촉진: 균근 곰팡이 및 식물 성장 촉진 뿌리 박테리아(PGPR)와 같은 일부 미생물은 영양소 흡수, 수분 흡수 및 스트레스 내성을 개선하여 식물 성장을 향상시킵니다.

글로벌 관점: 동남아시아의 논에서 질소 고정 박테리아는 벼 식물에 질소를 공급하는 데 중요한 역할을 합니다. 아마존 열대 우림에서는 균근 곰팡이가 영양분이 부족한 토양에서 영양분을 섭취하는 데 필수적입니다. 토양 미생물의 힘을 이해하고 활용하는 것은 전 세계 다양한 생태계에서 지속 가능한 농업에 매우 중요합니다.

토양 유기물을 만들고 미생물 건강을 증진하는 관행

몇 가지 농업 관행은 토양 유기물을 크게 향상시키고 번성하는 미생물 공동체를 촉진할 수 있습니다. 이러한 관행은 전 세계의 다양한 농업 시스템 및 지역에 적용할 수 있습니다.

1. 피복 작물

피복 작물은 직접 수확하기보다는 주로 토양 건강을 개선하기 위해 재배되는 식물입니다. 그들은 수많은 이점을 제공합니다.

• SOM 증가: 피복 작물은 분해될 때 토양에 유기물을 추가합니다.
• 영양소 순환: 콩과 식물과 같은 일부 피복 작물은 대기 질소를 고정하여 이 필수 영양소로 토양을 풍부하게 합니다.
• 침식 방지: 피복 작물은 지표면을 덮어 침식으로부터 토양을 보호합니다.
• 잡초 억제: 그들은 자원을 놓고 경쟁하여 잡초를 억제할 수 있습니다.
• 토양 구조 개선: 피복 작물 뿌리는 토양 구조와 통기를 개선합니다.

예: 미국 중서부에서는 농부들이 일반적으로 옥수수나 콩을 수확한 후 호밀, 귀리, 클로버와 같은 피복 작물을 사용합니다. 유럽에서는 겨자가 종종 피복 작물로 사용됩니다. 남아메리카에서는 열대 지역의 토양 비옥도를 개선하기 위해 선 마와 벨벳 콩과 같은 피복 작물이 사용됩니다.

2. 퇴비화 및 퇴비 시용

퇴비와 퇴비는 토양에 유기물과 영양소를 추가하는 귀중한 유기농 개량제입니다. 또한 유익한 미생물을 도입합니다.

• SOM 증가: 퇴비와 퇴비는 유기물이 풍부하여 토양 구조, 수분 유지 및 영양 가용성을 개선합니다.
• 영양 공급: 그들은 서방형 형태의 필수 식물 영양소를 제공합니다.
• 미생물 접종: 퇴비와 퇴비에는 다양한 유익한 미생물 공동체가 포함되어 있습니다.

예: 중국에서는 전통적인 농업 시스템이 오랫동안 토양 비옥도를 유지하기 위해 퇴비화 및 퇴비 시용에 의존해 왔습니다. 아프리카의 많은 지역에서 농부들은 소규모 농장에서 토양 건강을 개선하기 위해 동물 퇴비를 사용합니다. 지렁이를 사용하여 유기 폐기물을 분해하는 버미퇴비화는 고품질 퇴비를 생산하는 지속 가능한 방법으로 전 세계적으로 인기를 얻고 있습니다.

3. 경운 감소 또는 무경운 농법

경운은 파종 및 잡초 방제를 위해 토양을 기계적으로 교란하는 것입니다. 경운 감소 또는 무경운 농법은 토양 교란을 최소화하여 다음과 같은 여러 이점을 제공합니다.

• SOM 증가: 경운 감소는 유기물이 토양 표면에 축적되도록 합니다.
• 토양 구조 개선: 최소한의 교란으로 토양 골재가 보존되고 토양 구조가 개선됩니다.
• 침식 감소: 교란이 적으면 토양 침식의 위험이 줄어듭니다.
• 미생물 활동 강화: 경운 감소는 보다 안정적인 토양 환경을 조성하여 유익한 미생물을 선호합니다.

예: 무경운 농법은 특히 브라질과 아르헨티나에서 아메리카 대륙에서 널리 시행되고 있으며 토양 침식을 줄이고 토양 건강을 개선하는 데 중요한 역할을 했습니다. 호주에서는 건조지 농업 지역에서 토양 황폐화에 대처하기 위해 보존 경운 관행이 사용됩니다. 무경운 관행을 채택하려면 종종 특수 장비와 관리 전략이 필요합니다.

4. 윤작

윤작은 계획된 순서대로 동일한 땅에 다른 작물을 심는 것을 포함합니다. 다음을 돕습니다.

• 토양 건강 개선: 다른 작물은 뿌리 시스템과 영양 요구량이 다르므로 보다 균형 잡힌 영양 순환과 개선된 토양 구조로 이어집니다.
• 해충 및 질병 주기 차단: 윤작은 해충과 질병의 수명 주기를 방해할 수 있습니다.
• SOM 증가: 윤작에 피복 작물 또는 녹비 작물을 포함하면 SOM을 늘릴 수 있습니다.

예: 유럽에서는 전통적인 윤작 시스템에 종종 곡물, 콩과 식물 및 뿌리 작물이 포함됩니다. 인도에서는 농부들이 쌀과 콩류 또는 유료 작물을 윤작할 수 있습니다. 특정 윤작 시스템은 기후, 토양 유형 및 시장 수요에 따라 다릅니다.

5. 혼농임업

혼농임업은 나무와 관목을 농업 시스템에 통합합니다. 수많은 이점을 제공합니다.

• SOM 증가: 나무와 관목은 낙엽과 뿌리 분해를 통해 SOM에 기여합니다.
• 토양 구조 개선: 나무 뿌리는 토양 구조를 개선하고 침식을 방지합니다.
• 영양소 순환: 나무는 더 깊은 토양층에서 영양소를 섭취하고 다른 식물이 사용할 수 있도록 할 수 있습니다.
• 미기후 수정: 나무는 그늘을 제공하고 풍속을 줄여 작물과 미생물에게 더 유리한 미기후를 만들 수 있습니다.

예: 아프리카에서는 작물이 나무 줄 사이에 재배되는 골목 작물이 일반적인 혼농임업 관행입니다. 동남아시아에서는 나무, 관목, 작물을 통합한 가정 정원이 전통적인 형태의 혼농임업입니다. 나무와 가축 방목을 결합한 목초지는 세계 여러 곳에서 시행되고 있습니다.

6. 균근 접종

균근 곰팡이는 식물 뿌리와 공생 관계를 형성하여 영양소 및 물 흡수를 향상시킵니다. 유익한 균근 곰팡이로 토양을 접종하면 특히 영양분이 부족하거나 교란된 토양에서 식물 성장과 회복력을 향상시킬 수 있습니다.

예: 균근 곰팡이로 접종하는 것은 묘목 정착 및 성장을 개선하기 위해 원예 및 임업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 더 넓은 농업 시스템에서 균근 접종의 잠재력을 탐구하기 위한 연구가 진행 중입니다. 서로 다른 유형의 균근 곰팡이는 서로 다른 식물 종 및 토양 조건에 적합합니다.

7. 화학 투입량 감소

합성 비료 및 살충제를 과도하게 사용하면 토양 미생물을 손상시키고 토양 건강을 파괴할 수 있습니다. 화학 투입량을 줄이고 통합 해충 관리(IPM) 전략을 채택하면 토양 미생물군을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

예: 유기농 농업 시스템은 윤작, 피복 작물, 생물학적 방제와 같은 해충 및 질병 방제의 자연적인 방법을 우선시하여 합성 화학 물질의 사용을 최소화합니다. IPM은 모니터링, 생물학적 방제, 필요한 경우 살충제의 표적 적용을 포함하여 해충 및 질병을 관리하기 위한 다양한 방법을 사용하는 것을 포함합니다.

토양 건강 평가

토양 건강을 정기적으로 평가하는 것은 토양 개선 관행의 효과를 모니터링하고 개선할 영역을 식별하는 데 매우 중요합니다. 다음을 포함하여 여러 가지 방법을 사용하여 토양 건강을 평가할 수 있습니다.

• 시각적 평가: 토양 구조, 색상 및 골재를 관찰하면 토양 건강에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
• 토양 검사: 토양 샘플의 화학 분석은 영양 수준, pH 및 유기물 함량을 결정할 수 있습니다.
• 생물학적 평가: 토양 미생물 공동체 구성 및 활동을 분석하면 토양 미생물군의 건강 및 기능에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.
• 물리적 평가: 토양 용적 밀도, 물 침투율 및 골재 안정성을 측정하면 토양 물리적 특성을 평가할 수 있습니다.

글로벌 관점: 토양 건강 평가 방법은 생물학적 지표에 대한 강조가 커지면서 지속적으로 진화하고 있습니다. 토양 건강 추세를 모니터링하기 위한 일관된 프레임워크를 제공하기 위해 표준화된 토양 건강 평가 프로토콜이 다양한 지역에서 개발 및 구현되고 있습니다.

과제 및 고려 사항

토양 유기물을 만들고 미생물 건강을 증진하면 수많은 이점을 제공하지만 염두에 두어야 할 과제와 고려 사항도 있습니다.

• 시간 및 투자: 건강한 토양을 만드는 데는 시간이 걸리며 피복 작물, 퇴비 또는 장비에 초기 투자가 필요할 수 있습니다.
• 지식 및 전문성: 토양 개선 관행을 효과적으로 구현하려면 토양 과학, 농업 및 미생물학에 대한 지식과 전문성이 필요합니다.
• 기후 및 토양 유형: 다양한 토양 개선 관행의 효과는 기후 및 토양 유형에 따라 다를 수 있습니다.
• 시장 수요: 농부들은 토양 개선 관행을 채택할 때 시장 수요와 수익성을 고려해야 합니다.
• 정책 지원: 정부 정책 및 인센티브는 지속 가능한 토양 관리 관행의 채택을 촉진하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

결론

건강한 토양을 만드는 것은 지속 가능한 농업과 건강한 행성에 필수적입니다. 토양 유기물을 늘리고 번성하는 미생물 공동체를 촉진하는 데 집중함으로써 토양 비옥도를 개선하고, 작물 생산성을 높이고, 기후 변화를 완화하고, 천연 자원을 보호할 수 있습니다. 이 가이드에 요약된 관행을 구현하면서 다양한 지역의 특정 과제와 기회를 고려하면 미래 세대를 위해 보다 탄력적이고 지속 가능한 식품 시스템을 구축하는 데 기여할 것입니다. 토양 생태계에 대한 이해를 높이고 전 세계적으로 토양 건강 관리를 위한 혁신적인 솔루션을 개발하는 데 더 많은 연구와 협력이 중요합니다. 우리 행성의 장기적인 건강은 우리 토양의 건강에 달려 있습니다. 토양 건강에 투자하는 것은 우리 미래에 투자하는 것입니다.