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유기농 복합생태농업 실천에 따른 토양 세균 군집의 특성
한양수(Yangsoo Han),박충배(Choongbae Park),조정래(Jung-Lai Cho),박상구(Sang-Gu Park),남홍식(Hong-Shik Nam) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
유기농 벼-담수어 복합 생산방식은 논에서 벼를 재배하는 동안 물고기, 게, 새우등 담수어를 생산하는 재배 방법으로 자연 습지와 유사한 형태로 구성되어 있다. 벼 수확 외에 담수어의 생산이 가능하므로 재배 농가의 추가 소득을 발생시키며, 재배 기간 해충과 잡초 발생량을 감소시켜 화학 농자재 사용을 줄이는 효과를 나타낸다. 본 연구는 상시 담수 상태의 복합생태 논습지에서 유기농 벼-큰징거미새우 복합생산 조건 시 논습지 토양 화학성 및 세균 군집 특성을 파악하여 토양 화학성과 세균간의 상관관계를 분석하고, 유기농 벼 단작 토양과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 복합생태 토양의 미생물 다양성을 비교 분석하는 것이다. 토양 화학성의 경우 유기농 복합생산운영 기간이 길수록 유효인산과 유기물 함량이 증가한다. 모든 토양 시료에서 문(Phylum) 수준 분석결과 9개의 주요 문이 분포되어 있으며, 모든 토양 시료에서 Proteobacteria가 우점하고 있다. 속(Genus) 수준 분셕 결과 37개의 주요 속이 분류되었으며, 벤다이어그램 분석 결과 모든 토양 시료에존재하는 250개의 OTU가 분류되었고, 유기농 벼재배 토양에 특화된 561개의 OTU가 관찰되었다. 주좌표분석 결과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 벼 단작 토양과 유기농 복합생태논습지 토양의 세균 군집 간 유사도가 높은 것으로 나타났다.
남홍식(Hong-shik Nam),박충배(Choongbae Park),조정래(Jung-Lai Cho),박상구(Sang-Gu Park),한양수(Yangsoo Han) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
유기농 복합생태농업은 논에 자연환경과 유사한 인공습지를 조성하여 벼 재배 기간 동안 담수어를 동시에 생산하는 체계로 벼 단작과 비교하여 생태 다양성 증진 및 농가의 소득 확대 및 소득구조 다양화 목적으로 시작되었다. 본 연구는 전라북도 완주군 국립농업과학원 유기농업과 시험포장에 300평 규모의 복합생태 논습지를 조성하여 벼-큰징거미새우의 동시 생산 연구를 수행하고 있다. 복합생태 논습지에서 벼-큰징거미새우의 동시 생산 이력에 따른 식생, 수서동물, 토양 미생물 등의생물다양성은 생산 이력이 길어질수록 증가하며, 수확물의 경제성도 동시 생산 초기와 비교하여 점진적으로 늘어나고 있다. 경제성이 낮은 이유는 아열대 기후에서 최적의 성장조건을 나타내는 큰징거미새우의 국내 논습지 환경에 적응하는 기간이 필요하며, 최적의 생장 능력 조건을 확립하는 연구가 필요하다. 토양 유효인산은 관행 벼 단작 토양(15.5 ㎎⋅㎏-1)보다 유기농 벼 단작 토양(6.5 ㎎⋅㎏-1) 과 유기농 복합생태 논습지 운영 1년 차 토양(9.5 ㎎⋅㎏-1)에서 낮게 나타났으나, 복합생태 논습지4년 차 토양에서 20.3 ㎎⋅㎏-1로 나타나 토양 내 인의 함량이 증가하였다. 또한 유기물(OM) 함량도유효인산과 비슷한 경향으로 유기농 복합생태 운영 기간에 따라 유기물 함량이 25.1 g⋅㎏-1에서37.2 g⋅㎏-1로 증가하였다. 토양의 영양분을 증가시키는 원인으로 사료 공급으로 판단되며, 제올라이트 등을 이용한 유효인산 농도 저감 기술 개발을 수행하고 있다.
남홍식(Nam HongShik),한양수(Han Yangsoo),박충배(Park Choongbae),조정래(Cho JungLai),박상구(Park SangGu),공민재(Kong MinJae),손진관(Son Jinkwan) 한국환경정책학회 2022 한국환경정책학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
국민의 삶의 질 향상으로 교육과 건강, 여가와 참여, 안전과 환경 등의 관심이 고조되고 있으며 자연과 농업 · 농촌에 대한 참여확대로 이어져 가족과 함께 텃밭, 목장, 농원 등 농촌 체험이 증가하고 있다. 자연학습 생태체험은 현장에서 생명체를 직접 관찰하고 만져보는 체험으로써 인간과 자연의 조화, 생태계 보존 등 환경 인식에 매우 효과적인데 초등학교 과학 5-2 ‘생태계란 무엇일까요?’, 중학교 1학년 사회 ‘농업변화가 생산지역에 미치는 영향’등의 교육에 반영되고 있을 만큼 농업과 생태계의 이해는 중요하다. 본 연구에서는 이러한 농업과 생태계의 이해를 제고하는 생태 교육 및 체험 콘텐츠로 유기농 벼와 담수어의 복합생태농업의 적용방안을 제안하고자 한다. 유기농 복합생태 농업은 논에서 벼와 담수어(메기, 미꾸리, 새우)를 수확하여 농업 생산성을 향상하고 생산과정 중에 유기농 재배관리, 둠벙 조성 및 생태적 관리 등으로 식물, 육상곤충 및 수서곤충, 미생물 등의 생물다양성 증진에 매우 효과적인 농업형태이다. 유기농 복합생태농업 실천농가는 주로 5월 벼 이앙, 6월 담수어 입식 후 유기농 및 생태적으로 관리하여 9월부터 담수어를 수확하고, 10월 벼수확 후 겨울철에도 담수하여 생태계에 적절하고 유리한 조건을 제공한다. 논 상시담수로 수자원 함양 효과로 구조적인 특징에서 수로형 둠벙이 없는 일반논에 비하여 담수면적과 담수기간이 확대됨으로써 총 수자원 함양이 증가되었으며, 전문가 조사에서 공익적 가치(생태계서비스 가치)로 양서파충류 서식처(2.39), 수서곤충 서식처(2.36), 어류 서식처(2.34), 식생 다양성(2.13), 조류 서식처(2.05), 체험/생태교육(2.29)기능에서 매우 긍정적으로 평가를 받았는데 생물조사 결과에서도 복합생태논은 관행논 대비 약 20여종의 식생다양성 증진 효과가 있으며, 곤충은 16종 이상으로 증진되었고, 미생물 군집에서도 높은 빈도수를 나타내었다. 국토-환경계획의 통합관리 등 새로운 환경정책 수요를 반영한 국가환경 비전과 전략 마련으로 국토-환경계획 통합관리 훈령에 따라 제5차 국토종합계획(’20~’40)과 연계하기 위하여 『제5차 국가환경종합계획 (’20~’40)』이 수립되어 도시민의 생태복지 증진을 위해 생태계 지속가능성과 삶의 질 제고를 위한 국토 생태적 용량을 확대하고 모두가 누리는 생태복지 실현과 지속가능한 녹색도시로 도약하는 ‘생태계 지속가능성과 삶의 질 제고를 위한 국토 생태용량 확대’로 미래 정책 방향을 스마트 축소(Smart Decline)를 준비하는 도시·지역 지원 강화와 도시 자연의 확충과 접근성 강화 등의 정책을 추진한다는 목표가 설정되었다. 도시자연을 연결, 파편화된 지역의 자연복원 면적 확보, 녹지 및 그린인프라 확충, 환경 질 관리, 생태환경기능을 회복하도록 정책 지원 강화와 ‘모두가 누리는 자연혜택으로 생태복지 실현’을 위한 생물다양성, 생태계서비스, 생태복지 등을 실현하고자 하고 있으며,‘지속가능한 녹색도시로 도약’을 위해 친환경 공간관리와 지속가능한 도시모델, 스마트 녹색도시로 추진하고 있다. 이에 도시민의 생태복지를 위한 복합생태논 적용을 제안하고자 한다. 주말농원, 텃밭, 옥상, 공유부지 등 다양한 공간에 시도되고 있는 도시농업은 계속해서 확산되고 있지만 도시민이 논 생태계를 접하기는 어려움이 있는데 국가 생태계서비스 핵심공간인 논 생태계를 확산하여 도시민의 다양한 생태복지 실현과 녹색도시로의 전환, 도시농업의 확산 등에 적용하여 주말농장, 도시공원 및 공공시설(과학관, 전시관, 박물관 등)에 복합생태논 적용을 설계하여 운용하도록 지원을 통해 농촌의 생산자와 도시의 소비자와의 신뢰도 향상 및 공동체 형성에도 크게 기여할 것으로 기대된다.