[MBA의 농학 도전기] 토양학 14강. 대기오염과 식물영양 및 기후변화와 토양관리

안녕하세요! 농업을 비즈니스와 경영학의 관점에서 새롭게 바라보는 'MBA의 농학 도전기'입니다.

현대 기업 경영에서 ESG(환경, 사회, 지배구조)와 기후변화 대응은 기업의 생존을 결정짓는 필수 전략이 되었습니다. 농업 비즈니스 역시 예외가 아닙니다. 오늘 다룰 토양학 14강에서는 대기오염이 작물에 미치는 영향부터, 기후변화의 원인 제공자이자 동시에 피해자인 농업의 현실, 그리고 위기를 기회로 바꾸는 지속가능한 토양 관리 전략에 대해 학습한 내용을 기록해 보겠습니다.

대기오염의 두 얼굴과 이산화탄소 시비 전략 대기는 주로 질소 78%와 산소 21%로 구성되어 있지만, 화석연료 연소나 자동차 배기가스 등 인간의 활동으로 인해 이산화탄소, 메탄, 아황산가스, 미세먼지 같은 오염물질이 발생합니다. 이러한 오염물질은 식물의 기공을 막고 빛의 수용을 방해하여 식물의 핵심 생산 공정인 광합성(탄소동화작용) 능력을 떨어뜨리는 등 생리적 대사에 악영향을 줍니다.

하지만 농업 비즈니스 환경에서는 이산화탄소를 역으로 훌륭한 자산으로 활용할 수 있습니다. 밀폐된 하우스 시설 내에서는 작물이 광합성을 시작하면 금세 이산화탄소가 고갈되어 생장이 멈추게 되는데, 이때 이산화탄소를 비료처럼 인위적으로 공급해 주는 '탄산시비' 기술을 사용합니다. 재미있는 점은 효율성입니다. 하루 종일 이산화탄소를 주입하는 것보다, 식물의 광합성이 70~80% 이상 활발하게 일어나는 오전에만 집중적으로 시용하는 것이 엽면적과 생장량을 늘리는 데 훨씬 효과적이며 경영 비용과 에너지 낭비도 막을 수 있습니다.

기후변화와 농업의 딜레마 온실가스(이산화탄소, 메탄, 아산화질소 등)는 태양의 짧은 파장은 통과시키고 지표면에서 나가는 긴 파장(열선)을 막아 지구 온난화를 유발합니다. 안타깝게도 농업은 이러한 기후변화를 가속하는 주요 원인 중 하나입니다. 2007년부터 2016년 사이 농업 및 토지 이용으로 인해 대기로 방출된 온실가스의 기여도를 보면, 아산화질소 발생의 81%, 메탄의 44%, 이산화탄소의 13%가 농업 활동에서 비롯되었습니다.

메탄(CH4)은 주로 물이 가득 찬 논토양 같은 산소가 부족한 혐기성 조건에서 유기물이 세균에 의해 분해될 때 발생합니다. 이를 막기 위해서는 주기적으로 논에 물을 빼주어 산소를 공급해 주는 관리가 필수적입니다. 아산화질소(N2O)는 작물이 흡수하지 못하고 토양에 남은 과도한 질소 비료가 환원되면서 발생하므로, 비료의 적정량 사용이 온실가스 감축의 핵심이 됩니다.

역으로 기후변화는 농업 경영에 막대한 타격을 줍니다. 빈번해진 집중호우로 인해 경작지의 핵심 자산인 표토가 헥타르당 30~80톤씩 씻겨 내려가고 있으며, 기온 상승으로 사과, 포도, 복숭아 등 주요 과수의 재배 한계선이 계속해서 북상하고 전에 없던 아열대성 병해충이 유입되는 등 심각한 리스크가 발생하고 있습니다.

지속가능한 비즈니스를 위한 기후변화 대응 토양 관리 이러한 위기 속에서 토양은 막대한 양의 탄소를 가두어 두는 '탄소 격리(Carbon Sequestration)'의 핵심 저장소로서 주목받고 있습니다. 이를 극대화하기 위한 경영 전략은 다음과 같습니다.

• 현명한 질소 관리: 질소 유실을 막기 위해 뿌리가 깊은 작물을 심거나, 대기 중의 질소를 스스로 고정할 수 있는 콩과 작물을 윤작하여 천연 비료 효과를 얻습니다.
• 무경운(No-till) 농법: 밭을 갈아엎는 경운 작업을 최소화하면 토양 침식을 막고 헥타르당 30~35kg의 탄소 배출을 줄일 수 있으며 파종 시 노동력과 에너지도 획기적으로 절감됩니다.
• 바이오차(Biochar) 생산: 가축분뇨나 식물 잔해 같은 농업 부산물을 산소가 부족한 환경에서 열분해하여 만든 안정적인 탄소 물질입니다. 원재료 생성 시 이산화탄소를 흡수했기 때문에 탄소 중립적이며, 훌륭한 토양 개량제 역할을 합니다.
• 바이오연료(Biofuel): 화석연료를 대체하기 위해 사탕수수, 옥수수 등으로 바이오에탄올을 생산하는 기술 역시, 식물이 자라며 이산화탄소를 흡수하므로 순 배출량이 0이 되는 탄소 중립의 좋은 예입니다.
• 습지 보존 및 퇴비화: 원예용 흙(피트모스)을 얻기 위해 습지를 훼손하면 막대한 온실가스가 배출되므로 이를 보존해야 합니다. 대신 유기 폐기물을 부숙시키는 퇴비화를 거치면 안정적인 유기물을 토양에 공급하면서 탄소 중립을 실천할 수 있습니다.

결론적으로 기후변화는 농업 비즈니스에 있어 피할 수 없는 리스크이자, 탄소 중립 농법을 선도할 수 있는 새로운 기회입니다. 온실가스를 줄이고 토양의 탄소 격리 능력을 높이는 스마트한 자산 관리가 앞으로의 농업 경쟁력을 좌우할 것입니다. 다음 시간에도 흥미롭고 유익한 농학 이야기로 찾아뵙겠습니다!