數十 t 達하는 ‘恐龍級 콤바인’, 논 망가뜨리고 收穫量 줄인다

東亞日報
入力 2022年 5月 23日 03時 00分

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벼 가득 실으면 重量 60t 肉薄… 土壤 짓눌러 空氣-물 供給惡影響
收穫 36% 줄고 農耕地 20% ‘危險’
땅 젖었을 땐 機械使用自制하고 GPS 活用해 移動經路 같게 해야

콤바인과 트랙터 같은 농기계의 크기가 점점 더 커지고 있다. 스웨덴과 스위스 연구진은 대형 농기계가 토양 깊숙이까지 강하게 눌러서
작물의 생산성이 떨어질 수 있다고 경고했다. 연구진은 농기계의 대형화로 전 세계 20%에 달하는 농경지가 생산성을 상실할 위기에
처했다는 연구 결과를 16일 발표했다. 게티이미지뱅크 — 콤바인과 트랙터 같은 農機械의 크기가 漸漸 더 커지고 있다. 스웨덴과 스위스 硏究陣은 大型農機械가 土壤 깊숙이까지 强하게 눌러서 作物의 生産性이 떨어질 수 있다고 警告했다. 硏究陣은 農機械의 大型化로 全世界 20%에 達하는 農耕地가 生産性을 喪失할 危機에 處했다는 硏究結果를 16日發表했다. 게티이미지뱅크

벼나 밀을 收穫하는 콤바인은 몸집이 比較的 큰 農機械로 分類된다. 大型 콤바인이 벼를 가득 收穫하면 重量이 60t에 이른다. 約 2億年前地球의 主人이던 大型恐龍과도 견줄 水準이다. 全世界農業人口減少로 農業自動化가 推進되면서 콤바인과 트랙터 等農機械大型化는 持續的으로 擴大될 것으로 보인다. 하지만 이런 農機械大型化가 오히려 作物收穫量을 떨어뜨리는 逆說的狀況을 誘發할 것이란 警告가 最近 나왔다.

토마스 셸레르 스웨덴 農業科學臺土壤 및 環境學部敎授와 다니 오르 스위스 취리히聯邦工大環境시스템科學部敎授는 農機械의 過度한 무게로 作物收穫量이 最大 36%까지 줄고 全世界農耕地의 20%가 매우 낮은 收穫量을 記錄할 危險에 處해 있다는 硏究結果를 國際學術誌 ‘美國立科學院會報(PNAS)’에 16日公開했다.

○ 땅속 숨구멍을 막는 ‘무거운’ 農機械

硏究팀은 지난 60年間農機械의 發展으로 콤바인의 重量이 9倍나 무거워졌다고 分析했다. 콤바인에 農作物을 가득 積載할 境遇 1958年에는 總重量이 4t 程度였으나 2020年에는 約 36t이었다.

農機械의 使用도 크게 늘었다. 韓國은 벼農事機械化率이 2000年 87.2%에서 2020年 98.6%로 크게 늘었다. 農業人口減少와 人件費上昇으로 自動化機能이 大擧追加되면서 機械重量도 크게 늘어난 것이다. 유엔 食糧農業機構에 따르면 全世界農業人口는 2000年 10億5000萬名에서 2019年 8億8400萬名으로 줄었다.

硏究팀은 이런 農機械의 重量增加가 土壤環境과 作物收穫量에 惡影響을 미칠 수 있다는 事實을 알아냈다. 農地土壤 속에는 空氣와 물이 循環하는 微細한 틈이 있다. 萬若土壤이 壓搾돼 틈이 사라지면 植物의 成長이 沮害되고 이는 곧 作物收穫量減少로 이어진다. 土壤 속에서 밀려 나온 물이 周邊水路에 흘러 들어가 洪水發生可能性을 높일 수도 있다.

硏究팀은 아직까지는 農機械大型化가 農作物收穫에 큰 影響을 미치지는 않고 있다고 밝혔다. 播種前에 땅을 갈아엎어서 土壤이 단단하게 눌리는 問題를 解消한 德分이다. 그러나 이 方法도 最近限界에 逢着했다. 훨씬 무거운 農機械들의 登場으로 더 깊은 땅속 20cm 아래의 土壤까지 짓눌리는 狀況이 發生하기 始作한 것이다.

硏究팀은 “좀 더 깊은 土壤이 단단하게 눌리면 農作物의 뿌리가 물과 營養素를 찾기 위해 내려가지 못하게 되고, 土壤 속에 低酸素環境이 만들어진다”고 分析했다.

○美國과 유럽, 農業生産力喪失憂慮

硏究팀은 全世界農耕地의 20%가 이미 땅 밑 50cm까지 巨大農機械의 몸집에 눌려 生産性을 喪失하고 있다고 分析했다.

硏究팀에 따르면 濕氣가 많고 商業農業이 發展하면서 大型機械를 主로 使用하는 유럽과 北美가 이 같은 危險에 더 많이 露出됐다. 또 브라질 사바나 地域과 濠洲南東部地域의 土壤이 重裝備에 매우 脆弱하다고 덧붙였다.

美國 일리노이주립대와 아프리카 가나臺硏究팀은 지난해 7月國際學術誌 ‘農耕과 耕作硏究’에 農機械重量이 土壤에 미치는 影響을 硏究한 51個論文을 分析한 結果를 公開했다.

두 나라 硏究팀은 土壤의 密度, 壓縮되는 程度뿐 아니라 農機械의 바퀴 荷重, 타이어 膨脹壓力等 바퀴와 關聯된 資料를 集中的으로 살펴봤다. 農機械가 무거워질수록 土壤에 닿는 荷重을 줄이고자 바퀴 크기를 漸漸 키워왔기 때문이다. 農機械 앞 車軸의 荷重은 1958年 1.5t에서 2020年 12.5t으로 8倍以上으로 增加했다.

이 硏究에서도 農機械가 土壤을 땅 밑 30cm까지 强하게 다지면서 浸透抵抗性(물이 땅속에 浸透되는 特性)이 크게 올라간 것으로 나타났다. 中間 크기 粒子로 構成된 土壤에서는 浸透抵抗性이 99%, 훨씬 굵은 粒子로 된 土壤에서는 94%가 增加했다. 特히 뿌리를 40cm 以上 깊이 내려야 할 옥수수, 擡頭, 보리, 밀이 제대로 자라지 못한 것으로 나타났다. 이들 收穫量은 6∼34% 以上減少한 것으로 나타났다.

스웨덴과 스위스 科學者들은 이 問題를 解決할 方案으로 農機械開發 흐름을 서둘러 바꿔야 한다고 主張하고 있다.

硏究팀은 “特히 土壤環境이 脆弱한 地域의 小規模農地에서는 小型農機械를 使用해 애初에 大型機械의 必要性을 줄일 必要가 있다”고 말했다. 美國 농무부 農業硏究廳의 토머스 웨이 硏究員은 “땅이 젖었을 때 壓縮이 더 甚하게 일어나기 때문에 可及的乾燥한 날씨에 農機械를 運用하고 衛星位置確認시스템(GPS)을 利用해 같은 移動經路로만 移動하게 해 農機械에 눌리는 面積을 最少化하는 것도 方法”이라고 말했다.

서동준 동아사이언스 記者 bios@donga.com

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