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목차

1. 개요

단일 경작은 특정 작물만을 반복적으로 재배하는 농법으로, 식량 생산을 늘리기 위해 시작되었으나 토양 훼손, 병충해 발생, 생물 다양성 감소 등의 문제점을 야기한다. 산업 혁명 이후 농업 기술 발전과 대규모 농장 등장으로 확산되었으며, 현대 농업에서도 중요한 역할을 하지만 지속 가능한 농업 방식으로의 전환이 모색되고 있다. 윤작, 혼작, 유기농업 등 다양한 시도가 이루어지고 있으며, 스마트 농업 기술 발전을 통해 생산성 향상과 자원 활용 효율성을 높이고 있다. 단일 경작은 경제적 효율성을 추구하지만, 토양 생태계 파괴, 산림 파괴, 지역 경제의 자립 저해 등의 어려움이 있으며, 한국 농업에서도 쌀 중심의 단일 경작으로 인한 문제점을 해결하고 지속 가능한 농업을 위한 노력이 필요하다.

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2. 역사

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3. 전략

단일 경작은 효율성 목표를 달성하기 위해 특수 농업 장비를 사용하는 농업 전략이다. 단일 경작을 둘러싼 논란은 복잡한데, 단기적 식량 생산 증대와 장기적 토지 관리 및 지역 경제적 독립, 생태적 지속 가능성 사이의 균형 문제가 핵심이다.[1] 단일 경작 옹호자들은 혼작 생산이 비싸고 식량 공급에 한계가 있다고 주장하는 반면, 비판자들은 기업 이익 단체의 주장에 불과하며 사회와 환경에 미치는 피해를 지적한다.[1] 일부 농부들은 단일 경작과 혼작의 장점을 모두 얻기 위해 농장을 대규모 구획으로 나누고 작물을 윤작하기도 한다.[1]

3. 1. 효율성 추구

단일 경작은 농업 전략으로서, 효율성을 높이기 위해 값비싼 특수 농업 장비의 사용을 강조한다. 이는 지역에서 생산될 수 없고 자금 조달이 필요할 수 있는 고가의 기계에 대한 의존성을 증가시킬 수 있다.[1] 이러한 의존성은 농업 생산의 자급자족에 익숙한 지역의 농업 경제에 상당한 변화를 가져올 수 있으며, 국가 경계를 넘어 확장될 때 정치적 문제가 발생할 수 있다.[1]

3. 2. 자급자족과의 관계

단일 경작은 농업 전략으로서, 효율성을 높이기 위해 값비싼 특수 농업 장비의 사용을 강조한다. 이는 지역에서 생산할 수 없고 자금 조달이 필요할 수 있는 고가의 기계에 대한 의존성을 증가시킨다. 이는 농업 생산의 자급자족에 익숙한 지역의 농업 경제에 큰 변화를 가져올 수 있으며, 이러한 의존성이 국가 경계를 넘어서면 정치적 문제가 발생할 수 있다.[1]

단일 경작을 둘러싼 논란은 복잡하다. 전통적으로 핵심 문제는 단일 경작이 단기적인 식량 생산을 증가시키는 데 있어서의 이점, 특히 기아에 취약한 지역에서의 이점과 장기적인 토지 관리 및 지역 경제적 독립과 생태적 지속 가능성을 육성하는 데 있어서의 단점 사이의 균형에 관한 것이다.[1]

3. 3. 지속 가능한 농업과의 균형

단일 경작을 둘러싼 논란은 복잡하지만, 전통적으로 핵심 문제는 단일 경작이 단기적인 식량 생산을 증가시키는 데 있어서의 이점, 특히 기아에 취약한 지역에서의 이점과 장기적인 토지 관리 및 지역 경제적 독립과 생태적 지속 가능성을 육성하는 데 있어서의 단점 사이의 균형에 관한 것이다.[1] 단일 경작 옹호자들은 혼작 생산이 비용이 많이 들고 모든 사람에게 식량을 공급할 수 없다고 믿는 반면, 단일 경작 비판자들은 이러한 주장에 이의를 제기하고 이를 기업 이익 단체에 귀속시키며, 단일 경작이 사회와 환경에 미치는 피해를 지적한다.[1] 많은 농부들은 단일 경작도 혼작도 하지 않고, 농장을 대규모 구획으로 나누어 구획 간에 작물을 윤작하여 두 시스템의 이점을 모두 얻으려고 한다.[1]

4. 어려움

단일 경작은 경제, 환경, 정치 등 여러 분야에서 복합적인 문제를 야기한다. 하나의 문제에 대한 해결책이 다른 문제를 일으킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 살충제와 비료 사용은 토양 및 지하수를 오염시키고, 특정 작물의 과잉 생산은 소규모 농가를 몰락시키며, 토양 고갈과 살충제 저항성 증가를 초래한다.

4. 1. 경제적 어려움

저널리스트 마이클 폴란은 단일 경작이 비옥한 토지를 고갈시킬 뿐만 아니라 특정 농작물의 과잉 생산을 초래한다고 주장한다.[3] 옥수수가 주요 사례인데, 과잉 생산으로 인해 가격이 하락했기 때문이다. 저렴한 가격으로 인한 과잉 생산은 많은 소규모 농가를 폐업으로 몰아가는데, 이는 많은 소규모 농가가 정부 보조금을 받는 농업 생산과 경쟁할 수 없기 때문이다. 역설적이게도 폴란이 주장하듯이, 이는 농부들이 먹을 수 없도록 개량되어 다른 목적을 수행하는 특정 작물을 생산하는 "식량 사막"을 초래하며,[3] 이는 낮은 정부 보조금과 결합되어 농부와 그 가족을 굶주림으로 몰아넣는다.

4. 2. 환경적 어려움

미국과 해외의 광대한 단일 경작지에서 살충제와 비료가 주변 토양과 지하수로 스며드는 것은 잘 알려진 문제이다. 특히 살충제 DDT와 관련된 이 문제는 1960년대 레이첼 카슨이 그의 획기적인 저서 ''침묵의 봄''을 출간했을 때 생태학과 오염 문제에 대한 대중의 관심을 집중시키는 데 중요한 역할을 했다.[3]

토양 고갈 또한 단일 경작의 부정적인 영향이다. 윤작은 토양 영양분을 보충하는 데 중요한 역할을 하는데, 특히 콩과 식물과 관계를 형성하는 질소 고정 박테리아에 의해 사용 가능한 형태로 전환된 대기 중 질소가 그렇다. 일부 콩과 식물은 덮개 작물로 사용되거나 휴경지에 심을 수도 있다. 또한 단일 경작은 살충제 저항성과 해충 진화를 촉진하며,[4] 따라서 윤작은 병원균과 해충 축적을 예방하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 단일 경작 시스템에서 덜 심각한 질병도 몇 가지 있는데, 예를 들어 병원균의 존재가 반복되면서 이 질병을 유발하는 병원균을 먹는 유기체의 개체수가 증가하는 밀의 털썩병이 그렇다.

4. 3. 정치적 어려움

농업 생산의 자급자족과 관련된 문제점은 단일 경작이 경제, 환경, 정치 등 여러 분야에 걸쳐 복합적인 문제를 야기한다는 것이다. 일례로, 미국 등지에서 대규모 단일 경작으로 인해 살충제와 비료가 토양과 지하수를 오염시키는 문제가 발생했다. 특히 살충제 DDT와 관련된 문제는 1960년대 레이첼 카슨의 저서 ''침묵의 봄''을 통해 생태학과 오염 문제에 대한 대중의 관심을 불러일으켰다.[3]

저널리스트 마이클 폴란은 단일 경작이 토양을 황폐화시킬 뿐만 아니라 특정 작물의 과잉 생산을 초래한다고 주장한다. 옥수수를 예로 들면, 과잉 생산으로 가격이 하락하고, 이는 정부 보조금을 받는 대규모 농업 생산과 경쟁하기 어려운 소규모 농가들을 폐업으로 몰아넣는다. 이는 농부들이 식용으로 사용할 수 없는 작물을 생산하여 "식품 사막"을 초래하고, 낮은 정부 보조금과 결합되어 농부와 그 가족들을 굶주림으로 몰아넣는 역설적인 상황을 야기한다.[3]

5. 토양 생태

단일 경작은 경제적으로 매우 효율적이지만, 토양 생태계에 손상을 준다는 점에서 논란이 되고 있다. 단일 경작은 토양 영양분을 고갈시키거나 다양성을 감소시키며, 기생종에게 완충되지 않은 생태적 지위를 제공하여 작물이 곤충, 식물, 미생물 등에 취약해지게 만든다.[5] 그 결과 살충제와 인공 비료에 대한 의존성이 높아져 생태계가 더욱 취약해진다.[5]

단일 저항 전략으로 유전적으로 적응된 단일 품종을 집중적으로 재배하면, 전체 작물이 단일 기회주의적 종에 의해 매우 빠르게 파괴될 수 있다. 1845년부터 1849년까지의 아일랜드 대기근이 대표적인 예시이다.

6. 삼림 파괴

특정 상황에서 단일 경작은 산림 벌채[6] 또는 토착민의 이주를 초래할 수 있다.[6] 예를 들어, 1970년 이후 아마존 열대 우림은 삼림 면적의 거의 5분의 1을 잃었다.[7] 이러한 산림 벌채의 주요 원인은 더 많은 작물을 재배하기 위해 토지를 개간하는 지역 농부들이다. 콜롬비아에서는 더 많은 농지가 필요하여 많은 수의 소작농이 이주하고 있다.

7. 연작 장해

같은 밭에 같은 종류나 같은 과의 채소 등을 계속해서 재배하면, 토양과 관련된 여러 이유로 그 작물에 흔한 해충이나 병이 발생하기 쉬워지고, 토양의 양분도 편중되어 점차 생육이 나빠지는 현상을 '''연작 장해'''라고 한다. 연작 장해는 '''기지'''(忌地), '''혐지'''(嫌地)[8], '''염지'''(厭地), '''이야지'''(いや地)라고도 한다.

특히 연작 장해가 발생하기 쉬운 채소는 한 번 재배했던 곳에서는 4~5년 정도 간격을 두고 재배해야 하며, 연작 장해가 발생하기 어려운 작물을 사이에 심거나, 다른 과의 작물을 윤작에 도입하는 등의 대책이 필요하다. 연작 장해를 피하기 위해 간격을 두는 기간을 "윤작 연한"이라고 한다.

채소나 과수 등의 수익성이 높은 부문으로 선택적 확대가 진행되고, 밀이나 잡곡과 같은 보통 작물의 생산은 쇠퇴하면서, 특정 작물의 연작이 일반화되어[9] 연작 장해가 심해져 작물의 안정적인 생산을 방해하는 요인이 되고 있다.

7. 1. 원인

같은 밭에 같은 종류나 같은 과의 채소 등을 계속 재배하면, 토양과 관련된 여러 이유로 해당 작물에 흔한 해충이나 병이 발생하기 쉬워지고, 토양 양분도 불균형해져 생육이 나빠지는 현상을 '''연작 장해'''라고 한다[8]. 연작 장해는 '''기지'''(忌地), '''혐지'''(嫌地)[8], '''염지'''(厭地) 등으로도 불린다.

윤작 체계가 붕괴되고 특정 작물의 연작이 일반화되면서 연작 장해가 심해져 작물의 안정적인 생산을 방해하는 요인이 되고 있다. 연작 장해의 원인으로는 토양 전염성 병해가 가장 큰 비중을 차지하며, 토양의 화학성이나 물리성과 관련된 원인은 상대적으로 적다.

연작 장해를 피하기 위해서는 작물 재배 간격을 조절하고, 연작 장해가 발생하기 어려운 작물을 심거나, 다른 과의 작물을 윤작하는 등의 대책이 필요하다. 연작 장해를 피하기 위해 간격을 두는 기간을 "윤작 연한"이라고 한다.

7. 1. 1. 토양 병해

토양 전염성 병해라고도 하며, 연작 장해의 주요 원인이 된다. 특정 세균이나 바이러스 등의 병원체가 토양 중에 증가하여 작물에 피해를 입힌다. 많은 채소 연작 장해의 주원인이 되는 푸사리움병, 방제 수단에 효과적인 것이 없는 청고병, 십자화과 채소의 뿌리혹병 등이 알려져 있다[10]. 선충 피해와 합하면 연작 장해 원인의 반수에 달한다는 보고가 있다[10]. 토양 병해는 토양 산도나 수분량, 관개수나 농업 기계에 의한 전파 등도 영향을 미친다[9].

7. 1. 2. 토양의 이화학성 악화

비료의 시용 부족 또는 과잉 시용으로 특정 성분의 불균형이 생겨 연작 장해를 일으킨다.[10] 식물에서 유래한 유해 물질의 축적이 원인이라는 견해도 있지만, 채소의 연작 장해에 직접적인 원인이 되기는 어렵다.[10]

7. 2. 대책

연작 장해를 해결하기 위해서는 같은 과의 작물을 한 번 재배했던 곳에서는 4~5년 정도 간격을 두고 재배하거나, 연작 장해가 발생하기 어려운 작물을 사이에 심어 재배하거나, 다른 과의 작물을 윤작에 도입하는 등의 대책이 중요하다.[8] 연작 장해를 피하기 위해 간격을 두는 기간은 "윤작 연한"이라고 한다.[8]

연작 장해에 대한 대책으로는 윤작, 저항성 품종(대목) 이용, 유기물 투입, 토양 조건 변경, 토양 소독, 콤파니언 플랜츠, 양액 재배 등이 있다.

7. 2. 1. 윤작

몇 가지 다른 작물을 같은 포장에서 재배하는 방식이다. 유럽의 삼포식 농법, 일본의 전답 윤환, 홋카이도에서의 윤작 체계 등이 해당한다. 연작 장해가 심한 밭에서 윤작을 시작해도 연작 장해가 개선되지 않는 경우가 드물지 않다.[11]

7. 2. 2. 저항성 품종(대목)의 이용

저항성 품종은 토양 전염성 병해에 대한 피해를 줄이는 효과가 매우 크지만, 품종 육성에 시간이 오래 걸리고 품질에 대한 소비자들의 만족도가 낮을 수 있다는 단점이 있다.[10] 현재는 저항성 대목을 이용하는 방법이 널리 보급되어 있지만, 접목 작업에 많은 노력이 필요하며 대목에 토양 병해가 발생하면 효과가 없다.[10]

7. 2. 3. 유기물의 투입

지력을 높여 작물의 건전한 성장을 촉진하고, 토양 전염성 병해 피해를 경감하는 효과가 기대되지만, 유기물을 대량으로 투여하면 토양 전염성 병해를 방제할 수 있다는 오해가 생기고 있다。 현재 유통되는 유기물 자재의 대부분은 시험장 등의 객관적인 평가를 받지 못했다。

극히 다종다양한 물질이 "유기물"로 묶여, 생것과 같은 미숙한 형태로 대량으로 시용되는 점, 유기물의 자급률이 낮아 상당 부분을 구매에 의존하는 점, 유기물의 부족(편재)에 주목한 업자들이 노하우나 효과도 불분명한 포장 유기물을 농약 취체법 또는 비료 취체법에 저촉되는 표현을 사용하여 연작 장해 방지 또는 토양 병해 방제 효과가 있다고 판매하는 점이 문제시된다[9]。

한편, 퇴비는 비료 양분 공급 외에 토양 단립 구조의 발달, 미생물 대사 기능의 촉진과 같은 지력의 유지·증강 수단으로 예로부터 사용되었으며, 소똥 퇴비(완숙 퇴비)는 푸사리움균의 신장을 억제하는 효과가 있다。

7. 2. 4. 토양 조건의 변경

경작층의 토양을 제거하고, 다른 곳에서 새로운 토양을 넣어 조성하는 방법(객토)이나, 경작층의 하층 토양을 경작층과 반전하는 것(천지 뒤집기) 등이 시행되는 경우가 있지만, 일시적인 연작 장해 회피에 그치고 재발도 잦아 근본적인 해결책으로는 부정되고 있다.[9]

7. 2. 5. 토양 소독

소토기나 증기 소독기 등을 이용하여 토양을 가열하여 병원균의 감염원 밀도를 저하시키는 방법이다.[9] 이 방법은 기계나 설비가 고가이고, 넓은 면적을 처리하기에는 적합하지 않다는 단점이 있다.[9] 최근에는 훈증제 처리의 대체 방법으로, 플라스틱 필름을 토양 표면에 덮고 태양열을 이용하여 토양 온도를 상승시켜 물리적으로 병원체나 해충을 제거하는 태양열 소독법이 보급되고 있다.

7. 2. 6. 콤파니언 플랜츠

병해충의 번식을 막기 위해 특정 작물을 대상 작물 옆에서 재배하여 연작 장해를 회피하는 방법도 있으며, 이 경우 옆에 심는 식물을 콤파니언 플랜츠라고 한다.

7. 2. 7. 양액 재배

양액 재배는 연작 장해의 원인 물질이 축적되지 않거나, 축적되더라도 배지를 쉽게 교체할 수 있어 연작 장해를 피하기 쉽다. 설비를 갖추는 데에는 어느 정도의 투자가 필요하다.

7. 3. 토양 병해에 따른 연작 장해를 일으키기 쉬운 식물

과속식물윤작 연한
가지과가지속토마토3~4년
가지과가지속가지3년
가지과가지속감자2~3년
가지과고추속피망, 고추3~4년
박과수박속수박4~5년
박과오이속참외1~2년
박과오이속머스크멜론3년
박과오이속오이, 멜론2~3년
박과동아속동아3~4년
박과여주속여주2~3년
배추과배추속배추, 양배추, 싹양배추, 브로콜리2~3년
배추과배추속순무, 갓, 타아사이, 콜리플라워, 청경채, 물냉이1~2년
배추과무속무, 알타리무2~3년
콩과콩속콩3~4년
콩과동부속동부, 팥1년
콩과잠두속잠두4~5년
콩과강낭콩속강낭콩2~3년
콩과사각콩속사각콩4~5년
콩과완두속완두4~5년
콩과땅콩속땅콩2~3년
마과마3년
천남성과토란3~4년
국화과우엉속우엉4~5년
국화과상추속상추2~3년
국화과쑥갓속쑥갓1~2년
아욱과황촉규속오크라2~3년
아욱과황마속모로헤이야1~2년
미나리과셀러리속샐러리2~3년
미나리과당근속당근1~2년
수선화과파, 부추1~2년
덩굴덩굴 시금치1~2년
비름과시금치1~2년
장미과딸기1~2년


7. 4. 토양 병해에 따른 연작 장해가 잘 일어나지 않는 식물

8. 발병 억제 토양

토양 병해는 대부분 같은 작물을 계속 심는 연작 때문에 발생한다. 그러나 농약을 뿌리거나 유기물을 주는 등의 특별한 조치를 하지 않아도 토양 병해가 발생하기 쉬운 조건임에도 병 발생이 매우 적은 밭(토양)이 있는데, 이를 '''발병 억제 토양'''이라고 한다[12][13]。

이 발병 억제 토양의 메커니즘을 인공적으로 경작지에서 재현하여 토양 병해를 막는 방법이 연구되고 있다. 이는 토양 및 뿌리 주변 미생물 군집을 조절하는 방식으로, 인체에 영향을 미치는 토양 훈증제 사용을 줄이고 식물의 저항력을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다[13]。

8. 1. 발병 억제 토양의 발견

1892년 미국에서 목화 위조병 발생이 적은 사질토가 보고되면서 발병 억제 토양의 존재가 알려졌다.[12][13]

1917년 남호주에서 25년간 밀을 재배한 포장에서 입고병이 해마다 감소한다는 보고가 있었다.[12] 1934년 미국 캔자스주에서도 확인되었고, 이후 세계 각지에서 유사한 현상이 관찰되었다.[12] 이 현상은 Slope와 Cox에 의해 맥류 입고병의 쇠퇴 현상(take-all decline)으로 명명되었다.[12] 무 입고병이나 사탕무 근부병에서도 이 현상이 관찰되며, 숙주 작물이 반복 재배되는 가운데 발병이 쇠퇴해 가는 사례가 보고되었다.[12]

발병 억제 토양의 병원균 억제 기작은 매우 다양하지만, "자연이 만들어낸 생물학적 방제 시스템"이라고도 불리며, 토양 중 미생물상의 변화(병원균과의 길항 현상)에 의해 발생하는 것으로 생각된다.[12]

8. 2. 발병 억제 토양의 메커니즘

토양 병해의 대부분은 같은 작물을 계속해서 심는, 즉 연작을 할 때 많이 발생한다. 그러나 특이하게도 토양 병해가 발생하기 쉬운 조건임에도 불구하고, 농약을 뿌리거나 유기물을 주는 등의 특별한 조치 없이도 병 발생이 매우 적은 밭(토양)이 있는데, 이를 '''발병 억제 토양'''이라고 부른다[12][13]。

이러한 발병 억제 토양이 병원균을 억제하는 방식은 매우 다양하다. "자연이 만들어낸 생물학적 방제 시스템"이라고도 불리며, 토양 속 미생물 구성이 변화하면서 병원균과 서로 견제하는 현상(길항 현상) 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다[12]。

8. 3. 발병 억제 토양의 활용

토양 병해의 대부분은 동일 작물의 계속된 재배(연작)로 인해 발생하지만, 특이하게도 발병에 적합한 조건임에도 불구하고 농약이나 유기물 투입 없이도 병 발생이 매우 적은 경우가 있다. 이러한 토양을 '''발병 억제 토양'''이라고 한다[12][13]。

이러한 발병 억제 토양의 메커니즘을 인공적으로 재현하여 토양 병해를 방제하는 연구가 진행 중이다. 이는 토양 및 뿌리 주변 미생물 군집을 조절하는 방식으로, 인체에 유해한 토양 훈증제 사용을 줄이고 식물의 저항력을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다[13]。

9. 한국의 단일 경작 현황 및 과제

(이전 단계에서 원문 소스가 제공되지 않아 결과물이 없었으므로, 수정할 내용이 없습니다. 따라서 아무것도 출력할 수 없습니다.)

참조

[1] 논문 Stability Comparison of Intercropping and Monocropping Systems https://www.jstor.or[...] 1986
[2] 웹사이트 Ecological Theories, Meta-Analysis, and the Benefits of Monocultures http://csanr.wsu.edu[...] 2015-09-18
[3] 서적 The omnivore's dilemma: a natural history of four meals Penguin Press 2006
[4] 논문 Crop-destroying fungal and oomycete pathogens challenge food security Academic Press
[5] 웹사이트 EcoWorld - Trees Ecosystems http://www.ecoworld.[...] 2008-10-13
[6] 웹사이트 Oil Palm and Other Commercial Tree Plantations, Monocropping: Impacts on Indigenous Peoples' Land Tenure and Resource Management Systems and Livelihoods https://www.un.org/e[...] UN 2007-05
[7] 뉴스 Deforestation in the Amazon – Council on Foreign Relations https://www.cfr.org/[...] 2018-04-12
[8] 문서 いやち 日本林業技術協会 1984
[9] 논문 作物の連作障害 (イヤ地) とは 社団法人農業農村工学会 1985
[10] 논문 連作障害の原因と対策 https://agriknowledg[...] 農林水産技術情報協会 1978-03
[11] 논문 連作障害と微生物 https://agriknowledg[...] 養賢堂 2014-05
[12] 논문 土壌病害に対する発病抑止土壌 https://doi.org/10.5[...]
[13] 논문 土壌病害防除のための微生物叢改変技術 土壌病害に強い微生物叢をつくる https://doi.org/10.1[...]


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