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복작

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목차

1. 개요

복작(多作) 재배는 동일한 장소에서 여러 작물을 동시에 재배하는 농업 방식으로, 혼작, 간작 등으로 불리기도 한다. 히말라야, 동아시아, 남아메리카, 아프리카 등지에서 전통적으로 널리 사용되었으며, 단작과 대비된다. 다작 재배는 아메리카의 세 자매 농법, 아시아의 벼 혼작, 아프리카의 복합 혼작 등 다양한 형태로 나타난다. 1950년대 이후 살충제, 제초제, 비료의 도입으로 단작이 주를 이루었으나, 최근 기후 변화로 인해 다작 재배의 장점이 재조명되고 있다. 다작 재배는 작물 다양성을 통해 수확량 증가, 토양 개선, 해충 및 질병 관리, 인류 건강 증진 등의 효과를 가져오지만, 관리의 어려움과 적합한 조합 찾기의 어려움 등의 단점도 존재한다. 다작 재배는 간작, 피복 작물 재배, 혼작, 농림복합, 벼-물고기 시스템, 통합 양식 등 다양한 종류로 구분된다.

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복작
개요
혼합 경작의 예
혼합 경작의 예
정의둘 이상의 작물 종을 같은 공간에서 재배하는 농업 방식
다른 이름혼합 경작, 복합 경작, 간작, 혼작
관련 용어윤작, 순환 농법
유형
혼합 간작두 개 이상의 작물을 혼합하여 같은 밭에 심는 방식
줄뿌림 간작두 개 이상의 작물을 번갈아 가며 줄지어 심는 방식
대상 간작주요 작물 사이에 다른 작물을 심는 방식
띠 간작여러 작물을 띠 모양으로 번갈아 심는 방식
울타리 간작울타리 역할을 하는 작물을 심어 다른 작물을 보호하는 방식
장점
병충해 감소다양한 작물이 병충해의 확산을 억제
토양 비옥도 향상다양한 작물의 뿌리가 토양 구조를 개선하고, 질소 고정 작물이 토양을 비옥하게 함
수확량 증가공간 활용도를 높여 전체 수확량 증가
잡초 방지작물 간 경쟁으로 잡초 생장 억제
물 이용 효율 증가다양한 작물의 뿌리 깊이가 달라 물 이용 효율 증가
생물 다양성 증진다양한 작물이 다양한 생물을 유치하여 생태계의 다양성을 증진
단점
관리 복잡성 증가작물별 관리 방법이 달라 관리가 복잡해짐
노동력 증가다양한 작물을 관리하는 데 더 많은 노동력 필요
수확 시기 조절의 어려움작물별 수확 시기가 달라 수확 작업이 복잡해짐
특정 작물의 수확량 감소 가능성작물 간 경쟁으로 특정 작물의 수확량 감소 가능성 존재
활용
전통 농업과거부터 다양한 문화권에서 활용되어 온 농업 방식
지속 가능한 농업환경 친화적인 농업 방식으로 주목받음
유기농업화학 비료나 농약을 사용하지 않는 유기농업에 적합
소규모 농업좁은 면적에서도 효율적인 생산 가능
관련 연구
작물 간 상호 작용 연구혼합 경작 시 작물 간의 긍정적, 부정적 상호 작용 연구
최적의 작물 조합 연구지역 환경과 목적에 맞는 최적의 작물 조합 연구
혼합 경작 기술 개발 연구혼합 경작의 효율성을 높이는 기술 개발 연구

2. 정의 및 역사

(내용 없음)

2. 1. 역사적 배경

복작은 같은 땅에서 여러 작물을 함께 기르는 농사법으로, 예로부터 널리 쓰여 온 전통적인 농업 방식이다.[1] 히말라야, 동아시아, 남아메리카, 아프리카 등 여러 지역에서 농업의 중요한 부분을 차지해왔다.[2] 복작은 혼작 또는 간작이라고도 불리며, 한 번에 한 가지 작물만 키우는 단작과는 다른 방식이다.[3] 복작과 단작 모두 시간에 따라 작물을 바꿔 심는 윤작과 같은 다른 농사법과 함께 쓰일 수 있다.[4]

아래 표는 공간과 시간에 따른 작물 다양성을 기준으로 단작, 복작, 윤작을 비교하여 보여준다.

공간 및 시간의 작물 다양성: 단작, 복작 및 윤작[4]
rowspan="3" colspan="3" |시간의 다양성
낮음높음
순환적동적
공간
다양성		낮음단작,
한 종류의 작물 재배		연속적
단작,
단작 재배		단작의 윤작단작의 순차적 재배
높음복작,
두 종류 이상의 작물을
혼작하여 재배		연속적
복작		복작의 윤작복작의 순차적 재배


2. 1. 1. 아메리카: 세 자매 농법

2011년 중앙 아메리카의 여러 작물을 혼작하는 "밀파". 콩은 건조 중인 옥수수 사이에서 자라고 있으며, 배경에는 바나나 나무가 있다.


잘 알려진 전통적인 예는 "세 자매"라고 불리는 옥수수, 콩, 호박 작물의 혼작이다. 이 조합에서 옥수수는 콩이 자랄 수 있는 구조를 제공하고, 콩은 모든 작물에 질소를 제공하며, 호박은 땅에서 잡초를 억제한다. 이 작물 혼합은 약 3,000년 전 메소아메리카 문명까지 거슬러 올라간다. 이는 혼작에서 종들이 서로를 어떻게 유지하고 인간의 개입 필요성을 최소화할 수 있는지를 보여준다.[3][5] 라틴 아메리카 농부의 대다수는 옥수수, 콩, 호박을 계속 혼작하고 있다.[8]

2. 1. 2. 아시아: 육상 및 수생 다작 재배

중국에서는 곡물을 다른 식물과 함께 기르는 방식이 1,000년 이상 이어져 왔으며, 21세기에도 약 2800만ha에서 3400만ha에 달하는 면적에서 이러한 농법이 계속되고 있다.[3] 물고기와 식물을 함께 기르는 혼작 역시 여러 세기 동안 동아시아에서 흔히 이루어졌다. 중국, 일본, 인도네시아 등에서는 전통적인 벼 혼작 방식으로 벼-물고기, 벼-오리, 벼-물고기-오리 농법 등이 있다. 또한 같은 지역의 현대적인 수산 양식 시스템에는 논에서 새우나 다른 조개류를 함께 기르는 방식도 포함된다.[6][7]

2. 1. 3. 아프리카: 복합 혼작

아프리카에서는 수 세기 동안 혼작이 이루어져 왔다. 이는 종종 다른 작물과 함께 비둘기콩을 포함한 콩과 식물을 포함한다. 나이지리아에서는 복잡한 혼작이 최대 13개의 작물을 포함할 수 있으며, 카사바, 비둘기콩, 옥수수, 땅콩, 호박, ''박'', 멜론, 그리고 다양한 종류의 마 종을 심은 둔덕 사이에 벼가 재배된다.[3]

2. 2. 현대적 이용

1950년대부터 살충제, 제초제, 비료 등이 도입되면서 선진국에서는 단일 경작이 농업의 주된 형태가 되었다.[8] 당시 경제적으로 앞선 국가들에서는 복작(다원 경작)이 상대적으로 생산성이 낮고 더 많은 노동력이 필요하다고 여겨지면서 인기가 크게 줄어들었다. 하지만 복작 농업이 완전히 사라진 것은 아니며, 특히 개발도상국에서는 전통적인 복작 시스템이 식량 생산 시스템의 중요한 부분으로 남아 있다.[3][2] 전 세계 농업의 약 15%에서 20% 정도가 이러한 전통적인 복작 시스템에 의존하는 것으로 추정된다.[1] 최근에는 기후 변화에 대한 우려가 커지고, 식량 생산 과정에서 환경 및 건강에 미치는 영향을 줄이려는 노력이 확산되면서, 복작은 선진국에서도 다시 주목받고 있다.[8]

3. 다작 재배의 장점

다작물 재배는 여러 농생태학적 효과를 얻을 수 있다.[9] Adamczewska-Sowińska와 Sowiński(2020)의 연구에 따르면, 다작물 재배는 다음과 같은 주요 장점을 가진다.[3]


  • 다양한 작물을 함께 키움으로써 전체 수확량을 늘리고, 작황의 안정성을 높이며, 특정 작물의 실패 위험을 줄일 수 있다.
  • 연중 여러 차례에 걸쳐 다양한 작물을 수확할 수 있는 기회를 제공한다.
  • 자원 사용의 효율성을 높이고, 토양 환경을 개선하며, 비료나 농약 사용을 줄여 지속 가능한 농업에 기여한다.
  • 또한, 잡초, 해충, 질병으로 인한 피해를 줄이는 데 효과적이며, 다양한 작물 생산을 통해 사람들의 영양 상태 개선에도 도움을 줄 수 있다.

3. 1. 효율성 증대

복작(다작 재배)은 단작 재배보다 자원을 더 효율적으로 사용하며, 전체적으로 더 많은 바이오매스를 생산한다.[3][8][10] 이는 함께 심은 작물들 사이의 시너지 효과와 다른 유기체들을 위한 생태적 지위가 만들어지기 때문이다.[3][8][10] 하지만 복작으로 재배할 경우, 각각의 작물이 차지하는 땅 면적이 줄어들기 때문에 개별 작물의 수확량은 단작 재배보다 낮을 수 있다.[13]

작물 사이의 상호작용은 복잡하며, 주로 경쟁적인 관계가 나타난다. 각 식물 종은 자랄 공간, 햇빛, 물, 토양 영양분을 얻기 위해 서로 경쟁하기 때문이다. 많은 식물은 자신의 뿌리나 다른 부분에서 다른 식물의 성장을 억제하는 물질을 내뿜기도 한다 (타감 작용). 반면, 어떤 식물들은 다른 식물에게 이로운 영향을 주기도 한다. 예를 들어, 콩과 식물은 다른 식물이 사용할 수 있는 질소를 토양에 공급하는 것처럼 상호 보완적인 관계를 형성하거나, 서로의 성장을 돕는 촉진 관계를 맺기도 한다. 어떤 작물끼리 함께 심느냐에 따라 상호작용은 매우 달라진다. 적합하고 부적합한 짝짓기 식물에 대한 많은 연구와 권장 사항이 있다. 예를 들어, 옥수수는 아마란스, 콩과 식물, 호박, 해바라기와 잘 어울리지만, 양배추, 셀러리, 토마토와는 잘 맞지 않는다. 반대로 양배추는 콩, 당근, 셀러리, 금잔화, 토마토와 잘 어울리지만, 양파나 감자와는 잘 어울리지 않는다.[3]

3. 2. 토양 개선

사우스다코타의 토지에서 무경운 재배를 통해 재배된 훌륭한 토양 구조. 윤작은 옥수수, 콩, 밀을 사용하며, 피복 작물을 동반한다. 주요 작물은 수확되었지만, 가을에도 피복 작물의 뿌리가 보인다.


복작(다작 재배)은 토양의 비옥도, 구조, 생물학적 활동을 향상시켜 토양 환경 개선에 기여할 수 있다. 토양 비옥도는 무기 영양분과 유기물, 즉 부식질의 함량에 따라 결정된다.

콩과 식물처럼 뿌리가 깊게 자라는 작물을 함께 심으면 토양 구조를 개선하는 데 도움이 된다. 이 작물들의 뿌리가 썩으면 토양 속에 빈 공간을 만들어 물 빠짐(배수)을 원활하게 하고 토양에 공기가 잘 통하도록 한다. 예를 들어, 흰 루핀과 같은 특정 작물은 밀과 같은 곡물의 성장에 필수적인 영양소인 인(P)의 흡수를 돕기도 한다.

또한 복작은 토양 미생물의 활동에 긍정적인 영향을 미친다. 특히 살아있는 멀칭과 같은 방식은 토양 내 유기물의 양을 늘려 지렁이와 같은 토양 생물의 활동을 촉진할 수 있다.[3]

3. 3. 지속 가능성 향상

1950년대부터 선진국에서는 살충제, 제초제, 비료의 도입으로 단일 경작이 주요 농업 방식으로 자리 잡았다.[8] 당시 복작(다원 경작)은 생산성이 낮고 노동력이 많이 필요하다고 여겨져 인기가 줄어들었다. 그러나 복작 농업이 완전히 사라진 것은 아니며, 특히 개발도상국에서는 전통적인 복작 시스템이 식량 생산의 중요한 부분을 차지하고 있다.[3][2] 전 세계 농업의 약 15%에서 20%가 전통적인 복작 시스템에 의존하는 것으로 추정된다.[1] 최근 기후 변화에 대한 우려와 함께 환경 및 건강에 대한 관심이 높아지면서, 복작은 선진국에서도 다시 주목받고 있다.[8]

단일 경작에서 작물에 살충제를 살포하는 모습: 혼합 경작은 투입량을 줄여 환경 피해를 줄인다.


복작은 환경으로 배출되는 살충제[12][11]와 인공 비료의 양을 줄일 수 있다.[15] 이를 통해 담수의 부영양화와 같은 환경 문제 발생을 크게 줄일 수 있다.[12]

또한, 토양에서 필수적인 미생물과 영양분을 제거하는 경운 작업을 일부 복작 형태, 특히 퍼머컬처에서는 피할 수 있다.[1][13] 이는 토양 건강을 유지하고 토지를 더 생산적으로 사용하는 데 도움이 된다.[8]

복작은 지역 생물 다양성을 증가시키는 효과도 있다. 다양한 작물을 함께 재배하면 더 넓은 범위의 꽃가루 매개자를 유인하여 주변 환경의 수분 활동을 촉진할 수 있다.[8] 이는 인간의 활동 환경 내에서 생물 다양성을 수용하는 화해 생태학의 한 예이며, 생물학적 해충 방제 프로그램의 일부로 활용될 수도 있다.[14]

3. 4. 잡초 관리

작물의 밀도와 다양성은 혼작에서 잡초의 생장에 영향을 미친다. 식물의 밀도가 높을수록 환경에서 이용 가능한 물, 햇빛, 영양소의 양이 줄어든다. 이러한 자원 감소는 작물의 다양성이 커지면서 더 많은 자원이 활용됨에 따라 더욱 심화된다. 이처럼 높은 수준의 경쟁은 혼작 환경을 잡초가 자라기 어렵게 만든다.[2] 만약 잡초가 자라더라도, 해충의 천적을 유인하여 해충 방제에 도움을 줌으로써 혼작에 긍정적인 영향을 줄 수도 있다.[1] 또한, 혼작 내 다른 식물에게 유익한 절지동물의 숙주 역할을 하기도 한다.[2]

3. 5. 해충 관리



복작은 단작 재배보다 작물 다양성이 높아 해충 발생이 적다. 복작 환경에서는 특정 작물을 표적으로 삼는 해충의 유입이 줄어들 수 있는데, 이는 해당 작물의 밀도가 낮기 때문이다.[1][16] 이러한 특정 해충은 복작 환경에서 기주 식물을 찾는 데 어려움을 겪는 경우가 많다. 여러 작물을 먹는 일반적인 해충이라도 복작 작물에 머무는 시간이 줄어들어 수확량 손실이 감소한다(연관 저항성).[1] 복작은 자연적으로 다양한 생태계를 모방하기 때문에,[14] 일반적인 해충은 복작 환경과 주변 환경을 잘 구별하지 못하여 그 수가 적을 수 있다.[16] 해충의 천적이나 포식자들은 복작 환경의 식물 다양성에 이끌려 해충 개체 수를 억제하는 데 도움을 준다.[1]

3. 6. 질병 관리

식물 질병은 단일 경작보다 혼합 경작에서 덜 발생하는 경향이 있다. 이는 질병-다양성 가설로 설명될 수 있는데, 이 가설은 식물의 다양성이 증가할수록 질병의 심각성이 감소한다고 본다.[15] 서로 다른 종류의 식물은 각기 다른 질병에 취약점을 가지므로, 특정 질병이 한 작물에 피해를 주더라도 주변의 다른 종류 작물로 쉽게 확산되지 않는다. 결과적으로 전체 농경지의 수확량 감소 폭은 제한될 수 있다.[15][16]

하지만 복작이라고 해서 항상 질병이나 해충의 피해가 줄어드는 것은 아니다. 특정 작물만을 공격하는 전문적인 해충이나 질병이 발생할 경우, 혼합 경작 환경에서 자라는 해당 작물 역시 단일 경작에서처럼 큰 수확량 손실을 입을 수 있다.[15][16]

3. 7. 인류 건강 증진

오늘날 우리가 주로 섭취하는 많은 작물은 칼로리가 높아 비만, 고혈압, 제2형 당뇨병과 같은 생활 습관병을 유발할 가능성이 있다.[13] 복작은 다양한 작물을 함께 키우는 방식이므로 식물 다양성을 높이는 데 기여한다. 이는 결과적으로 우리의 식단 다양성을 증가시키고, 평소 잘 먹지 않던 작물을 식단에 포함시켜 영양 상태를 개선하는 데 도움을 줄 수 있다.[1]

4. 다작 재배의 단점

복작(혼작)은 여러 이점을 제공하지만, 몇 가지 단점도 가지고 있다. 여러 작물을 동시에 재배하면서 발생하는 관리의 복잡성과 어려움이 대표적이며, 함께 심을 작물 간의 상호작용을 고려하여 최적의 조합을 찾는 것 또한 쉽지 않은 과제이다.[3][5][16] 이러한 단점들은 복작을 실행하는 데 있어 고려해야 할 중요한 요소들이다.

4. 1. 관리의 어려움

Adamczewska-Sowińska와 Sowiński(2020)에 따르면, 복작(혼작)의 주요 단점은 다음과 같다.[3]

  • 서로 다른 파종 깊이, 속도, 시간, 간격을 요구하는 작물들을 함께 기계로 심고 관리하기 어렵다. 또한 각 작물에 맞는 비료와 살충제를 적절한 시기와 양에 맞춰 사용하는 것도 복잡하다.[3] 이 때문에 더 많은 수작업이 필요할 수 있다.[14]
  • 여러 작물을 함께 수확하고 분리하는 작업이 어렵다.
  • 현금 작물이나 주식 작물 재배에는 적합하지 않을 수 있다.
  • 제초제 사용이 어려워질 수 있다. 특정 제초제가 한 작물에는 효과적이지만 다른 작물에는 해를 끼칠 수 있기 때문이다.
  • 더 많은 관리 기술과 농부 교육이 필요하다.

4. 2. 적합한 조합 찾기의 어려움

경쟁의 영향은 특정 혼작에서 식물에 피해를 줄 수 있다. 함께 자라도록 선택된 다양한 종들은 서로 상호 보완적인 요구 사항을 가져야 한다.[5] 하지만 재배 가능한 식물 종의 수가 매우 많기 때문에, 서로에게 적합한 식물 조합을 찾고 실제로 테스트하는 것은 어려운 일이다. 따라서 기존에 효과가 입증된 조합을 사용하는 것이 하나의 대안이 될 수 있다.[16]

5. 다작 재배의 종류

재배되는 식물의 종류, 공간적 분포, 함께 자라는 시간은 어떤 유형의 다작 재배를 할지 결정하는 중요한 요소이다. 다작 재배를 위해 함께 키울 수 있는 식물이나 동물의 종류에는 특별한 제한이 없다. 식물들이 함께 자라는 시간은 서로 다를 수 있는데, 한 식물이 다른 식물과 함께하는 기간보다 더 오랫동안 의존하는 관계를 맺기도 한다. 이는 주로 각 식물의 수명 차이 때문에 발생한다.[16]

5. 1. 1년생 작물 다작 재배

다작 재배는 같은 땅에서 한 해 동안 여러 종류의 작물을 함께 키우는 농사 방법이다. 이는 오랜 옛날부터 세계 여러 지역에서 이어져 온 전통적인 농업 방식 중 하나이다.[1] 특히 히말라야, 동아시아, 남아메리카, 아프리카 등지에서는 여전히 중요한 농업 형태로 자리 잡고 있다.[2] 다작 재배는 혼작이나 간작이라고도 불린다. 이는 한 번에 오직 한 종류의 작물만 재배하는 단작과는 다른 방식이다.[3] 다작 재배든 단작 재배든 시간이 지남에 따라 윤작과 같은 다른 농사 기법을 함께 사용할 수 있다.[4]

아래 표는 농사에서 땅(공간)과 시간이라는 두 가지 기준에 따라 작물을 얼마나 다양하게 심는지를 보여준다. 이를 통해 단작, 다작, 윤작 등이 어떻게 구분되는지 알 수 있다.[4]

공간 및 시간의 작물 다양성;
단작, 다작 및 윤작[4]
rowspan="3" colspan="3" |시간의 다양성
낮음높음
순환적동적
공간
다양성		낮음단작,
한 종류의 작물 재배		연속적
단작,
단작 재배		단작의 윤작단작의 순차적 재배
높음다작,
두 종류 이상의 작물을
혼작하여 재배		연속적
다작		다작의 윤작다작의 순차적 재배


5. 1. 1. 간작 (Intercropping)



두 개 이상의 작물을 공간적, 시간적으로 완전히 겹치게 재배하는 경우, 이러한 접근 방식은 농업에서는 간작으로, 원예에서는 동반 식물로 묘사된다. 간작은 토지 가용성이 제한적인 구획에서 특히 유용하다.[2] 간작은 혼합 재배, 줄 재배, 여러 줄을 띠 모양으로 번갈아 심는 다중 줄 띠 재배, 또는 서로 다른 시기에 작물을 함께 심는 릴레이 방식 등으로 이루어질 수 있다.[3]

띠 재배는 다른 식물을 번갈아 가며 띠 모양으로 재배하는 방식으로, 종종 윤작과 함께 이루어진다. 이는 가파른 언덕의 등고선 경작을 따라 행해질 수 있으며, 일반적으로 단일 곡물 작물의 한 줄보다 훨씬 넓은 띠를 형성한다. 띠 재배는 식물 종을 완전히 섞는 것은 아니지만, 토양 침식을 줄이고 영양 순환을 돕는 등 간작과 유사한 많은 이점을 제공한다.[16]

콩과 식물은 가장 일반적으로 간작되는 작물 중 하나이며, 특히 콩과 식물과 곡물을 함께 심는 방식이 흔하다.[5] 콩과 식물은 대기 중의 질소를 토양에 고정시켜 다른 식물이 이용할 수 있게 만드는 질소 고정 능력을 가지고 있다. 이 덕분에 콩과 식물을 함께 재배하면 인공 질소 비료의 필요성을 줄일 수 있다.[2][18][19]

5. 1. 2. 피복 작물 (Cover cropping)

작물이 작물이 아닌 다른 식물과 함께 재배될 때, 이러한 조합은 덮개 작물 재배의 한 형태이다. 만약 작물이 아닌 식물이 잡초라면, 이 조합은 잡초 배양이라고 부른다.[16] 목초와 콩과 식물이 가장 흔한 덮개 작물이다. 덮개 작물은 토양 침식을 막고, 잡초가 자라는 것을 물리적으로 억제하며, 토양 표면의 물 보유 능력을 향상시키는 등 여러 가지 이점을 제공한다. 특히 콩과 식물은 토양에 질소 화합물을 공급하여 비옥도를 높이는 데 도움을 준다.

주요 작물(현금 작물)과 번갈아 가며 한 종류의 덮개 작물만 재배해도 농업 생태계의 다양성이 증가한다. 여러 종류의 덮개 작물을 섞어 재배하는 혼합 재배는 이러한 다양성을 더욱 높인다. 연구에 따르면, 콩과 식물의 포함 여부와 관계없이 다양한 덮개 작물을 활용했을 때 잡초 억제, 질소 유지, 그리고 식물이 자라는 양(지상 바이오매스) 측면에서 생태계 기능이 향상되는 것으로 나타났다.[20]

5. 1. 3. 혼작 (Mixed cropping)

옥수수 식물 사이의 잡초 성장을 줄이기 위해 심어진 활성 멀칭.


혼작(Mixed cropping)은 여러 작물의 씨앗을 섞어 한 번에 파종하는 재배 방식이다. 이는 특정 작물을 일정한 간격으로 심는 간작(Intercropping)과는 구별된다. 혼작은 자연 상태의 식물 다양성을 모방하며, 파종 과정이 비교적 간단하다는 장점이 있다. 그러나 작물 간의 생육 경쟁이 발생할 수 있고, 살충제나 비료를 사용할 경우 모든 작물에 영향을 미치게 된다. 수확 역시 단일 작업으로 이루어져, 재배된 모든 작물이 동일한 용도로 사용되는 경우가 많다.[3]

활성 멀칭(Living mulch)은 혼작의 한 형태로, 주로 원예 분야에서 활용된다. 주 작물을 수확 목적으로 재배하면서, 토양을 덮어 침식을 줄이고 녹비 역할을 할 수 있는 두 번째 작물을 그 아래에 함께 심는 방식이다. 활성 멀칭은 과수원의 나무 아래나 아스파라거스, 루바브와 같은 다년생 채소 재배에 많이 사용되어 왔다. 또한, 가지, 양배추, 샐러리, 부추, 옥수수, 피망, 토마토처럼 수확 전 생육 기간이 길고 수확 시기가 늦은 연간 작물에도 적합한 것으로 평가된다.[3]

금잔화는 활성 멀칭 작물 중 특별한 예시로 꼽힌다. 잡초 성장을 억제할 뿐만 아니라, 티오펜이라는 물질을 생성하여 선충과 같은 토양 해충을 퇴치하는 효과가 있다. 더불어 금잔화 자체를 수확하여 부가적인 수입을 얻을 수 있는 현금 작물이 되기도 한다.[3]

활성 멀칭을 적용할 때는 주 작물과의 경쟁을 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해 간접적인 방법으로는 파종 시기를 조절하거나, 주 작물에만 물과 비료를 집중적으로 공급하거나, 빠르게 성장하는 주 작물 품종을 선택하는 방법이 있다. 직접적인 방법으로는 활성 멀칭 작물을 주기적으로 깎아 뿌리 성장을 억제하거나, 활성 멀칭 작물에만 영향을 미칠 정도의 소량의 제초제를 사용하는 방법이 있다.[3]

경작지에서도 활성 멀칭을 시도할 수 있다. 밀이나 보리와 같은 곡물, 또는 유채와 같은 작물을 클로버, 사탕무, 또는 다른 콩과 식물과 함께 재배하는 방식이다. 그러나 활성 멀칭 작물이 주 작물과 경쟁하여 수확량이 감소할 수 있다는 단점 때문에, 이러한 방식이 곡물 농가에 널리 받아들여지지는 않고 있다. 특히 클로버와 같은 활성 멀칭 작물은 주 작물의 어린 묘목과 심하게 경쟁할 수 있으므로 적절한 관리가 필요하다.[3]

5. 2. 다년생 작물 다작 재배

다년생 작물을 활용한 복작은 여러 해 동안 지속적으로 수확이 가능한 작물들을 함께 재배하는 농업 방식이다. 이는 토양 건강을 유지하고 생물 다양성을 증진하며, 농업 생태계의 지속 가능성을 높이는 데 기여할 수 있다. 다년생 작물은 깊은 뿌리 시스템을 통해 토양 구조를 개선하고 침식을 방지하며, 매년 경작할 필요가 없어 토양 유기물 손실을 줄이는 장점이 있다.

다년생 작물을 이용한 복작의 대표적인 예로는 농림복합이나 특정 과수 작물과 다른 식물을 함께 기르는 방식 등이 있다. 이러한 시스템은 자원 이용 효율성을 높이고 병해충 발생을 억제하며, 농가 소득원을 다양화하는 데 도움을 줄 수 있다.

5. 2. 1. 농림복합 (Agroforestry)



많은 라틴 아메리카 국가에서 인기 있는 형태의 혼작은 나무와 작물을 함께 재배하는 농림복합이다.[1] 농림복합에서 나무는 잎이나 열매를 떨어뜨려 작물에 그늘을 제공하고 유기물과 영양분을 공급하는 역할을 한다. 또한 나무의 복잡한 뿌리 시스템은 토양 침식을 막고 토양 속 미생물의 활동을 활발하게 하는 데 도움을 준다. 작물에 이로운 점 외에도, 나무 자체는 종이, 의약품, 목재, 장작 등으로 활용될 수 있는 중요한 자원이 된다.[2]

대표적인 농림복합 작물 중 하나인 커피는 그늘을 선호하는 특성 때문에 전통적으로 그늘에서 재배되어 왔다. 예를 들어 인도에서는 자연적인 숲의 나무들 아래에서 커피나무를 키우는 경우가 많으며, 이때 커피나무는 기존의 관목층을 대체한다.[21][22] 멕시코에서는 또 다른 방식의 혼작 시스템이 사용되는데, ''잉가''(Inga) 속에 속하는 콩과 식물 나무 아래에서 ''Coffea'' 관목을 재배한다.[21]

5. 2. 2. 벼, 물고기, 오리 복합 양식

동아시아에서는 오래전부터 벼와 물고기, 오리 등을 함께 기르는 벼 혼작 방식이 이루어져 왔다.[3][6][7] 특히 중국, 일본, 인도네시아 등지에서는 벼-물고기 시스템, 쌀-오리 농법, 그리고 이 둘을 결합한 벼-물고기-오리 방식이 전통적으로 행해졌다.[6][7] 현대에는 논에서 새우나 다른 조개류를 기르는 수산 양식도 이루어진다.[6][7]



동남아시아와 중국의 벼-물고기 시스템은 논에서 벼와 함께 담수어를 길러 추가적인 소득원을 만들고, 주변 하천의 부영양화를 줄이는 데 기여했다.[25]

쌀-오리 농법은 주로 열대 및 아열대 아시아 지역에서 찾아볼 수 있다. 오리는 논의 잡초를 먹어치워 제초제 사용과 노동력을 줄여주고, 오리 배설물은 자연 비료가 되어 화학 비료 사용을 절감하는 효과가 있다.[26] 인도네시아에서는 벼, 물고기, 오리뿐만 아니라 질소를 고정하는 물고사리까지 함께 기르는 복합 농법을 통해 더욱 탄력적이고 생산적인 자연 순환 농업 시스템을 구축하기도 한다. 이 시스템에서는 오리와 물고기의 분뇨가 비료 역할을 하고, 오리는 잡초를 제거하며, 물고사리는 토양을 비옥하게 만든다.[26]

5. 2. 3. 통합 양식 (Integrated aquaculture)

통합 양식은 어류 또는 새우 양식과 해초, 조개류 또는 미세 조류를 함께 재배하는 양식의 한 형태이다.

단일 종만을 기르는 방식은 어업 종사자와 환경 모두에게 문제를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 해초만을 대량으로 재배하고 수확하는 과정에서 질산염이 물로 배출되어 부영양화를 초래할 수 있다. 또한, 해산물을 단일 종으로 양식할 경우, 사료 비용이 많이 들 뿐만 아니라 사료의 절반 이상이 낭비되어 물속에 과도한 질소를 방출하고, 이는 부영양화나 조류 번성의 원인이 된다.[6][1] 박테리아를 이용한 바이오 필터와 같은 기술적 해결책도 있지만, 비용이 많이 드는 단점이 있다.

통합 양식은 이러한 문제에 대한 효과적인 대안으로 제시된다. 함께 기르는 식물이 해양 동물이 배출하는 물질을 영양분으로 삼아 성장하면서 물을 자연적으로 정화하고, 이 과정에서 물속의 질산염과 이산화탄소를 흡수한다. 이를 통해 화학 물질 투입의 필요성을 줄일 수 있다. 또한, 해산물과 함께 재배되는 해초 등은 그 자체로 상업적 가치를 지녀 추가적인 소득원이 될 수 있다.[6]

더 나아가, '재생 해양 농업'은 탄소 격리에 기여하고, 해초와 조개류를 함께 재배하고 수확하면서 암초 생태계와 같은 지역 서식지를 재생하고 복원하는 데 도움을 주는 방식으로 주목받고 있다.[27]

참조

[1] 서적 Invertebrate Biodiversity as Bioindicators of Sustainable Landscapes Elsevier 1999
[2] 서적 Ecological Management of Agricultural Weeds Cambridge University Press
[3] 서적 Soil Health Restoration and Management Springer Singapore
[4] 웹사이트 Ecological Theories, Meta-Analysis, and the Benefits of Monocultures http://csanr.wsu.edu[...] Center for Sustaining Agriculture and Natural Resources, Washington State University 2015-09-18
[5] 논문 Complementarity in root architecture for nutrient uptake in ancient maize/bean and maize/bean/squash polycultures 2012-04-19
[6] 논문 Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofiltration in modern mariculture 2004-03
[7] 논문 Ecological mechanism and diversity in rice based integrated farming system https://doi.org/10.1[...] 2018
[8] 논문 Review: Do polycultures promote win-wins or trade-offs in agricultural ecosystem services? A meta-analysis 2014-10-03
[9] 서적 Agro-ecological Approaches to Pest Management for Sustainable Agriculture Springer
[10] 논문 Biodiversity effects and transgressive overyielding 2008-06
[11] 논문 Does plant diversity benefit agroecosystems? A synthetic review 2011-01
[12] 논문 Nonpoint Pollution of Surface Waters with Phosphorus and Nitrogen https://ecommons.cor[...] 1998-08
[13] 논문 Agricultural sustainability: concepts, principles and evidence 2008-02-12
[14] 서적 Plants, genes, and agriculture Jones and Bartlett Publishers
[15] 논문 Effects of Grassland Plant Species Diversity, Abundance, and Composition on Foliar Fungal Disease 2002-06
[16] 논문 Vegetational Diversity And Arthropod Population Response 1991-01-01
[17] 웹사이트 Companion Planting Guide http://www.thompson-[...] Thompson & Morgan 2016-06-14
[18] 서적 Biomass Productivity of Mixtures Elsevier 1974
[19] 논문 Do polycultures promote win-wins or trade-offs in agricultural ecosystem services? A meta-analysis 2014-12
[20] 논문 Functional diversity in cover crop polycultures increases multifunctionality of an agricultural system 2016-09-07
[21] 논문 Biodiversity Conservation in Traditional Coffee Systems of Mexico
[22] 뉴스 As India Gains Strength, So Does its Coffee http://seattletimes.[...] 2013-01-27
[23] 논문 Supporting Agricultural Ecosystem Services through the Integration of Perennial Polycultures into Crop Rotations https://repository.p[...] 2017-12-07
[24] 논문 Can Modern Agriculture Be Sustainable?
[25] 서적 Introduction to Wildlife Conservation in Farming https://books.google[...] John Wiley & Sons
[26] 웹사이트 Mixed farming increases rice yield https://www.renature[...] 2023-01-12
[27] 웹사이트 Regenerative Ocean Farming: How Can Polycultures Help Our Coasts? https://smea.uw.edu/[...] 2021-10-30


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