📝한눈에 보는 정보
- 토양의 pH는 땅에서 자라는 작물의 성장과 생산성에 영향을 미칩니다. 토양 pH는 식물의 영양분 가용성을 조절하므로 토양이 비옥하더라도 pH가 적절하지 않으면 식물은 영양분을 흡수할 수 없습니다
- 실험실 데이터에 따르면 현무암이나 감람석이라고 불리는 분쇄된 화산암을 추가하면 이산화탄소를 격리하고 토양 pH의 균형을 맞추며 작물 수확량을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다
- 몇몇 스타트업 기업은 대기업이 '탄소배출권'을 위해 암석을 구매하기 때문에 농부들이 암석을 운반하거나 땅에 뿌리는 데 드는 비용을 받지 않도록 프로그램을 개발했습니다
- 작물 생산성, 토양 건강 및 환경 보호 또한 재생 농업 및 축산업의 기능입니다. 환경과 건강을 보호하기 위해 재생 농업 방식을 사용하는 소규모 농가의 식품을 선택하세요
🩺 Dr. Mercola
정원 토양에 돌을 추가하면 더 나은 수확을 기대할 수 있을까요? 전국의 농부들이 이번 철에 기대하는 바가 바로 이것입니다. 물론 흙에 돌을 넣고 식물이 자라는 것을 보는 것이 다인 것은 아닙니다. 이는 토양의 pH를 변화시키는 것과 관련이 있습니다.
작물 생산성에 대한 토양 pH의 중요성
pH는 산도를 측정하는 값입니다. 측정 범위는 0에서 14까지이며, 7은 중성을 나타냅니다. pH 측정값이 7 미만이면 산성, 7 이상이면 염기성을 나타냅니다. 산과 염기 모두 부식성이 있으며 중성에서 멀어질수록 부식성이 강한 물질입니다.
쉽게 설명하자면, 혈액의 pH는 7.4이고 우유, 소변 및 타액의 pH는 6.3~6.6입니다. 가정에서 흔히 볼 수 있는 산성 화합물로는 pH가 2.5~3.5인 자몽 주스와 토마토 주스, pH가 0에 가까운 배터리 산과 염산 등이 있습니다. 반면에 베이킹소다의 pH는 9.5, 표백제와 오븐 세제는 13.5, 액체 배수구 세제는 14입니다.
토양 pH는 식물의 성장과 생산성에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 토양 pH는 가장 흥미로운 주제는 아니지만, 기본적인 이해가 있으면 여러분이 원예에 쏟는 노력을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정원 토양을 보자면, 산성 토양의 pH 범위는 일반적으로 4~6.5인 반면, 알칼리성 토양은 pH 7.5~9로 측정됩니다.
pH는 영양소는 아니지만 식물에 대한 토양 영양소의 가용성을 조절합니다. 다시 말해, 토양이 비옥하다고 해서 식물이 영양분을 흡수하고 잘 자랄 수 있다는 의미는 아닙니다. 식물은 7에서 약알칼리성 또는 7에서 약산성 범위의 토양 pH를 선호합니다.
토양이 너무 산성이면 정원사와 농부는 석회를 시용하여 토양 pH를 높일 수 있습니다. 일반적으로 산성 토양을 가지고 있는 지역의 농부들은 이렇게 해왔습니다. 더 모던 파머(The Modern Farmer)에 재게시된 북미 생물상 프로그램(The Biota of North America Program)의 지도에 따르면, 산성 토양 또는 pH가 6 미만인 토양은 동부 해안, 중서부 일부 및 오리건, 캘리포니아, 워싱턴의 서부 해안을 따라 생겨납니다.
토양 pH는 식물 성장에 중요한 다양한 요인에 영향을 미치기 때문에 '마스터 토양 변수'라고 불립니다. 토양 pH는 화학적 환경, 생물학 및 지질학적 요인과 관련이 있습니다.
토양 pH 균형을 맞추는 데 도움이 될 수 있는 화산 현무암
2018년 네이처 플랜츠(Nature Plants)에 발표된 논문에서는 농경지에 분쇄된 규산염 암석을 더함으로써 농작물 생산과 기후 변화에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다고 제안했습니다. 이 논문에서는 분쇄된 화산암이 대기 중으로 유입되는 이산화탄소(CO2)의 양을 낮추고, 농작물 생산과 해충 및 질병 예방을 증가시킬 뿐만 아니라 토양의 비옥도와 구조를 회복시킬 수 있다는 이론을 세웠습니다.
규산염은 화산 마그마에서 결정화된 화성암에서 발견되는 가장 중요한 광물입니다. 2023년의 한 논문에서는 컴퓨터 모델링을 사용하여 농경지에서 암석 풍화 촉진(enhanced rock weathering, 이하 'ERW')의 총 탄소 격리량을 추정했습니다. 연구원들은 헥타르(약 9,995제곱미터)당 10톤의 현무암 먼지를 적용하면 75년 동안 64기가톤의 이산화탄소를 격리할 수 있다는 사실을 발견했습니다.
이를 모든 농경지로 추정했을 때, 수학적 모델에 따르면 ERW가 몇 가지 주의 사항을 제외하고 75년 동안 217기가톤을 격리할 수 있는 것으로 나타났습니다. 현무암에는 풍화되지 않는 일부분이 있기 때문에 적용을 최적화할 필요가 있으며, 고온다습한 환경에서는 ERW 투자 회수 기간이 상당히 짧아집니다.
실험실 연구에서 토양의 건강을 개선하고 탄소 배출을 줄일 수 있는 잠재력이 입증된 후 지난 한 해 동안 여러 스타트업 기업이 ERW를 적용하는 데 주력해 왔습니다. 이 과정은 약산성 비가 화산암과 접촉하여 이산화탄소를 중탄산염으로 전환할 때 시작됩니다. 중탄산염은 토양 pH를 높이고 미네랄을 토양으로 방출합니다.
분쇄된 암석을 토양에 추가하면 이 자연적인 과정이 '가속화(turbocharge)'되어 수천 년이 아닌 몇 년 안에 미네랄이 더 빨리 방출됩니다. 농부들이 이를 시도하고 있는 지역 중 하나는 오리건의 컬럼비아 분지입니다.
컬럼비아 분지 농업 연구 센터(Columbia Basin Agricultural Research Center) 소장인 프란시스코 칼데론(Francisco Calderon)은 수년에 걸쳐 이 지역 표토가 pH 5 이하로 떨어졌다고 말합니다. 크리스 러치(Chris Rauch)도 이 방법을 시도하는 농부 중 한 명입니다. 그는 고대 현무암 용암이 흘러 형성된 컬럼비아고원을 따라 오리건주 펜들턴 주변 지역에서 건조지 밀을 재배합니다.
스포캔(Spokane)에서 열린 연례 농업 박람회에서 이 과정에 대해 처음 알게 된 그는 처음에는 이 과정에 대해 의구심을 품었습니다. 그러나 최근 토양 pH 결과가 5.3으로 나오자 그는 자신의 결정을 재고했습니다.
무료로 도움을 받는 농부들
그는 그 과정에 의구심을 품었을 뿐만 아니라 농부들에게 암석의 배송이나 토지 전역에 대한 배포에 비용이 청구되지 않았습니다. 이것은 사실이라고 믿기에는 너무 좋은 것 같아 보였습니다. 그러나 ERW는 영구적인 격리 또는 이산화탄소 제거의 한 형태이기 때문에 현무암을 공급하는 스타트업 기업은 대기업에 '탄소 배출권'을 판매할 수 있습니다.
이는 농부와 기업 모두에게 윈윈(win-win)인 상황입니다. 농부들은 토양 pH를 높이고 작물 생산성을 향상시키는 데 도움이 되는 토양 개량제를 무상으로 제공받으며, 대기업은 기후 변화에 대응하는 조치를 취하고 있음을 입증할 수 있습니다.
처음에 러치는 이 개정안이 파종에 부정적인 영향을 미치고 토양 다짐을 증가시킬 것이라고 우려했습니다. 하지만 그는 현무암이 마치 바람에 실려 온 것처럼 섞이는 것을 발견했습니다.
토양 pH가 자연적으로 산성인 지역만이 ERW의 혜택을 받을 수 있는 것은 아닙니다. 제시 볼마(Jesse Vollmar)는 미시간주에 거주하는 농업 컨설턴트로, 그곳의 자연 토양 pH는 6.5에서 7 사이지만 수년간의 비료와 경작으로 인해 토양이 악화되었습니다.
볼마는 시애틀의 소규모 ERW 스타트업 회사에서 일하기 시작했고, 자신이 사는 지역의 다른 농부들을 도왔습니다. 그는 모던 파머(Modern Farmer)에 “이것은 농민들에게는 당연한 일입니다. 가장 어려운 부분은 수요를 맞춰주는 것입니다."라고 말했습니다.
버지니아의 농부들도 농경지에 현무암을 뿌렸습니다. 릭 베넷(Rick Bennett)은 지난 2세기 동안 많은 농사를 지어온 그의 오래된 담배 농장에서 여러 작물을 재배합니다. 베넷은 특히 산성 토양이 많은 농경지에 테스트 스트립을 만들어 작물 생산량에 차이가 있는지 확인했습니다.
베넷은 식물에서 큰 차이를 발견하지 못했다고 보고했습니다. 그러나 그는 콩 꼬투리의 수와 꼬투리 안의 콩 개수에 대한 데이터를 평가한 후 수확할 때까지 기다렸다가 결정할 계획입니다.
적은 비용으로 더 많은 일을 할 수 있는 감람석
현무암은 가장 흔한 화산암이지만, 유일한 화산암인 것은 아닙니다. 또 다른 하나는 감람석으로, 이산화탄소를 포집하는 능력이 높은 녹색을 띤 돌입니다. 또 다른 스타트업 기업인 EION은 토양이 산성인 미시시피강 삼각주 지역을 따라 감람석을 사용합니다. EION의 CEO이자 설립자인 아담 울프(Adam Wolf)에 따르면 이 지역은 토지 관리에 이상적인 모델입니다.
“그들은 자연에 대해 감사하는 마음을 가지고 있습니다.”라고 울프는 말합니다. “한 작물이 광대한 땅을 지배하는 캘리포니아 같은 곳만큼 환원주의적이지는 않습니다.” 모던 파머가 지적했듯이, 높은 습도와 열은 반응 속도를 증가시켜 감람석이 더 적은 양의 암석으로 더 많은 이산화탄소를 포집할 수 있게 해 줍니다.
1에이커의 땅에 9~10톤의 현무암을 뿌리는 대신, 1에이커당 2~3톤의 감람석을 뿌립니다. 하지만 감람석은 미국에서 구할 수 없기 때문에 노르웨이에서 수입합니다. 미시시피에 도착하면 제분되어 유통됩니다. EION의 컨설턴트인 댄 프레보스트(Dan Prevost)는 미시시피에 있는 자신의 집 근처에 있는 품질이 낮은 산성 토지를 임대하여, 아무도 원하지 않는 토지를 사용해 토양을 재건하는 데 도움을 주는 일을 하고 있습니다.
이 프로세스는 쉽고 비용 효율적일 것 같지만, 시빌 이츠(Civil Eats)는 이에 대한 연구가 널리 이루어지지 않았다고 지적합니다. 필 렌포스(Phil Renforth)는 카디프 대학교(Cardiff University) 지질학 공학 교수입니다. 그는 2018년 연구 논문에는 참여하지 않았지만 시빌 이츠의 기자와 다음과 같은 말을 나누었습니다.
“강화된 풍화 작용은 기후 변화 완화에 막대한 기여를 할 수 있지만, 대기 중 이산화탄소를 제거하는 가장 잘 알려지지 않은 방법 중 하나로 남아 있습니다. 저자들이 제안했듯이, 우리는 이러한 대규모 탄소 감축이 달성될 수 있는지 확인하고 이 접근 방식의 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 평가하기 위해 더 많은 노력을 기울여야 합니다."
볼마르와 프레보스트는 재생 농업 분야의 여정을 시작했으며, 토양 pH가 농작물 생산성과 건강 및 환경 보호에 매우 중요하다는 사실을 이해했습니다.
토양과 가축을 보호하는 데 도움이 되는 재생 농업
재생 농업과 전체론적 가축 관리는 살충제, 비료, GMO 종자, 과도한 온실가스 배출을 피할 뿐만 아니라 토양 비옥도, 수분 유지, 탄소 격리, 농촌 생계를 재생하는 유기농 및 식품 농업 방식입니다.
기후 운동가들이 온실가스 배출을 줄이고 과도한 대기 중 이산화탄소를 격리하는 데 도움이 되는 유기농 및 재생 관행의 역할에 대해 논의하면서 재생은 천연 및 유기농 식품 부문에서 뜨거운 주제가 되고 있습니다. 재생 농장의 한 예로 조지아주 블러프턴에 위치한 화이트 오크 목장(White Oak Pastures)을 들 수 있습니다.
윌 해리스(Will Harris)가 운영하는 이 농장은 목초를 먹여 키운 고품질의 제품을 생산하며, 재래식 농업에서 재생 농업으로 전환하는 동시에 재정적으로도 번창하는 영감을 주는 사례가 되었습니다.
2022년 11월, 해리스는 조 로건(Joe Rogan)과 함께 기존 농업 관행에서 재생 기술로 전환하는 과정, 산업화된 농업의 함정, 재생 기술의 사용이 토지 복원에 어떻게 도움이 되었는지에 대해 이야기를 나눴습니다.
안타깝게도 미국에서 판매되는 육류의 대부분은 여전히 목초 사육 농장이 아닌 공장식 사육시설(CAFO)에서 생산됩니다. 환경과 건강을 보호하고 동물 복지를 지원하려면 재생 농업 관행을 사용하는 소규모 농민의 식품을 찾아보세요.
육류와 유제품에서 미국목초사육협회(American Grassfed Association, AGA) 로고를 찾아보는 것도 유용한 방법 중 하나로, 미국의 가족 농장에서 태어나고 자랐으며, 이유식부터 수확까지 목초 사료만 먹이고, 사육장에 가두지 않고 목초지에서 자란 동물임을 확인할 수 있습니다.
가까운 곳에서 재생 방법을 사용하는 지역 농부들을 알아가 보세요. 2014년에 설립된 리제너레이션 인터내셔널(Regeneration International)은 60개국에 걸쳐 재생 가능한 농부와 목장주들로 구성된 글로벌 네트워크를 구축했습니다. 미국이라면 가까운 곳에서 지속 가능한 식량의 공급원을 확보할 수 있는 재생 농장 지도를 찾아보세요.
🔍출처 및 참조
- Modern Farmer, September 25, 2023
- U.S. Geological Survey, June 19, 2019
- The Spruce, December 9, 2021
- Applied and Environmental Soil Science, 2019;5794869
- Nature Plants, 2018; 4
- Open Geology, 6 Ignaeous Rocks and Silicate Material
- AGU, 2023; doi: 10.1029/2023EF003698
- Civil Eats, April 6, 2018
- The Joe Rogan Experience, November 4, 2022
- American Grassfed Association, Our Standards