건강한 음식(및 건강한 지구)은 건강한 토양에 달려 있습니다.

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/healthy-food-and-a-healthy-planet-relies-on-healthy-soil

한 줌의 건강한 흙에는 생명이 가득합니다. 토양에서 살고 활동하는 수십억 개의 유기체, 박테리아 및 곰팡이는 지구상 생명의 기초로 거의 간주될 수 있는 것을 담당합니다. 다르게 말하면, 이러한 유기체는 죽은 식물과 동물을 분해하여 식물이 나중에 흡수할 수 있는 영양분을 방출하고, 먹이 사슬의 한 단계 더 올라가서 식물을 먹은 후 동물과 인간이 흡수할 수 있도록 합니다. 영양분이 순환하는 이러한 자연적인 과정은 식물 영양의 근원인 토양 유기물(SOM)로 알려진 필수 물질을 생성합니다.

궁극적으로 건강한 토양은 지구 생태계를 유지하는 데 매우 중요합니다. 미국토양과학회(Soil Science Society of America)가 설립한 실무 그룹은 토양 건강을 "생물학적 생산성을 유지하고, 공기와 물의 질을 유지하며, 식물, 동물 및 인간의 성장을 촉진하는... 필수 생명체로 기능하는 토양의 지속적인 능력"으로 정의했습니다. 건강."

We need to grow healthier food and more of it—on less land. ©kangbch/Pixabay

건강한 토양은 인간의 건강에 어떤 영향을 미칩니까?

오늘날 토양과 인간 건강의 연관성에 대한 새로운 관심은 인간의 건강과 토양의 건강을 연결하는 현대의 '원헬스(One Health)' 개념에서 비롯됩니다. SOM은 SOM의 킬레이트화 효과를 통해 미량 영양소 흡수를 돕기 때문에 인간에게 영양가 있는 식품을 제공하는 데 중요합니다. 킬레이트화는 배설을 통한 영양분 손실을 허용하기보다는 영양분의 흡수를 증가시키는 과정입니다.

불행하게도 식물성 식품의 영양분 함량은 소위 희석 효과에 의해 감소되고 있습니다. 즉, 비료와 물의 증가로 인해 수확량은 높아지지만 개별 작물의 영양 품질은 저하됩니다. 영양 강화에 대한 전통적인 접근법(질소 비료, 관개 및 기타 에너지 집약적 투입)을 보완하기 위해 이제 식물의 뿌리 미생물군집 근처에 숨어 있는 근구형 미생물의 역할이 강조되고 있습니다.

과학자들은 식물 성장 촉진, 토양 내 중금속 고정 등 근권 박테리아가 제공하는 서비스를 연구하고 있습니다. 연구에 따르면 화학적 투입물을 장기간 남용하면 토양이 산성화되고 중요한 미생물의 다양성이 감소하는 것으로 나타났습니다.

적절한 토양이 더 적은 토지에서 더 많고 건강한 식량을 제공할 수 있을까?

증가하는 세계 인구는 식량의 양과 영양적 질을 높여야 합니다. 한정된 세계 토지에서 농업의 점유율을 확대하는 것보다 작물 생산을 늘리는 것은 토양 기능을 회복하고 경작 면적을 줄이는 것이 더 나은 방법입니다. 이러한 맥락에서 퇴화되고 고갈된 농경지의 SOM 함량을 늘리는 것이 중요한 전략입니다.

SOM을 늘리면 토양 유기 탄소(SOC) 저장량도 늘어납니다. SOM의 약 50%인 SOC는 침식, 광물화 및 침출로 인해 농업 생태계에서 고갈됩니다. 물과 바람에 의한 침식이 가속화되면 점토와 미세한 물질과 함께 SOC가 측면으로 이동합니다. 침식으로 제거된 SOC는 수권(바다, 강, 구름 포함)과 대기로 전달되어 생태계 서비스에 부정적인 영향을 미칩니다.

작물 수확량 극대화에 대한 SOM의 영향에 초점을 맞추는 대신, 일관된 수확량 유지에 미치는 영향(특히 강수량이 적은 스트레스 시즌)과 영양가 있는 음식에 미치는 영향을 살펴보면 토양 관리를 위한 더 나은 프레임워크를 제공할 수 있습니다.

일관되고 양질의 수확량을 달성하기 위한 중요한 도구 중 하나는 현장별 SOM 관리입니다. 전 세계적으로 300,000개가 넘는 토양 계열(토양이 뚜렷하게 다른 지역)이 있으므로 SOM 함량과 작물 수확량 간에 현장별 관계를 확립해야 합니다. 여러 연구자들이 작물 수확량에 대한 SOM 함량의 긍정적인 효과를 보고했습니다.

작물 수확량과 SOM 함량은 상호 강화되는 현상입니다. 작물 수확량이 증가하면 SOM 함량이 증가하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 상호 작용하는 요소가 많고 복잡하기 때문에 작물 수확량과 SOM 함량 간에 직접적인 인과 관계를 확립하는 것이 중요하고 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 사용 가능한 데이터에 따르면 다른 모든 요소가 동일하다면 SOM 함량이 높은 토양은 수확량이 높습니다.

현재와 ​​미래를 위한 주요 농업 과제 해결

1.비료 사용 효율성: 비료의 과도하고 비효율적인 사용은 토양과 생태계 건강에 심각한 영향을 미칩니다. 또한 과도한 양의 비료를 생산하고 적용하면 엄청난 양의 에너지가 낭비됩니다. 미국에서 비료 사용 효율성은 약 40%에 불과합니다. 화학 엔지니어를 참여시켜 즉시 용해되지 않고 분해와 오염을 최소화하는 더 나은 솔루션을 개발하려면 주의와 자원이 필요합니다.

2.지역별 수확량 격차: 전 세계적으로 모범 사례에 대한 이해가 부족하여 지역 작물 수확량 간에 상당한 차이가 있습니다. 국가 차원의 지원을 받는 지식 공유 이니셔티브는 수확량을 개선하기 위한 한 가지 전략입니다. 랄 박사는 1971년 나이지리아에서 무경운 방법과 핵심 잔류물 멀칭을 통합하여 수확량을 5배 증가시키는 연구를 주도했습니다.

3.거대도시를 위한 식량: 현재 세계에는 28개의 거대도시가 있으며, 나이지리아의 라고스는 2100년까지 인구가 9,300만 명에 이를 것으로 예상됩니다. 이러한 지역에서는 도시 내에서 지역 주민을 위한 식량을 생산하는 것이 핵심적인 요구입니다. 도시 농업, 가정 원예, 심지어 화분에 토마토를 몇 개 키우는 것조차도 도움이 될 것입니다. 도시로 유입되는 영양소와 도시 내에서 발생하는 폐기물을 안전하고 위생적으로 재활용하는 수단을 개발하는 것은 중요한 발전이 될 것입니다.

4.식물성 식단: 110억 명에 달하는 인구에게 건강한 식단을 제공하기 위한 책임감 있는 전략을 고려하는 것이 중요합니다. 동물성 단백질 생산에 필요한 영양소, 물, 토지는 식물성 단백질에 필요한 것보다 훨씬 더 많습니다. 널리 퍼진 동물성 식단에 의존하려면 신중하게 재고해야 합니다. 식물성 식단은 눈에 띄는 건강상의 이점이 있으며 환경적으로 더 지속 가능합니다.

5.토양 건강을 증진하기 위한 농부 지원: 농부와 토지 관리자는 토양이 유지되는 방식을 담당하는 최전선의 행위자입니다. 인센티브 제도는 SOM을 구축하기 위한 모범 사례에 대한 투자를 장려하는 데 사용할 수 있는 정책 중 하나입니다. 이를 위해 농부와 정책 입안자가 공감하고 이해할 수 있는 현장 조건에서 토양 건강을 모니터링하고 모델링하는 방법을 개발해야 합니다.

There is no waste in nature. ©Masaki Ikeda/Wikimedia

폐기물 활용은 토양 건강에 필수적입니다

자연에는 폐기물이라는 것이 없습니다. 동물성이든 농업성이든 우리가 폐기물이라고 부르는 것을 사용하여 에너지를 생산하거나 토양을 개선하기 위한 부식질이나 퇴비로 전환할 수 있습니다. 토양 친화적 유기체의 먹이가 되는 소위 폐기물(예: 옥수수 줄기나 밀 겨)을 제거하면 토양이 죽습니다. 토양 친화적 유기체는 이를 SOM으로 전환하여 건강한 식물에 영양을 공급합니다.

SOM 함량을 높이는 것은 토양과 농업을 21세기 환경 문제에 대한 중요한 솔루션으로 만드는 데 중요한 전략입니다.

*Rattan Lal, Ph.D., is a distinguished professor of Soil Science in the School of Environment and Natural Resources and director of the CFAES Rattan Lal Center for Carbon Management and Sequestration at The Ohio State University.