윤작
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1. 개요
윤작은 농부들이 토양의 생산성을 유지하거나 향상시키기 위해 작물을 순환하여 재배하는 농법이다. 고대 근동에서 시작되어 유럽, 미국 등지에서 발전해왔으며, 작물의 종류, 재배 방식, 다른 농업 방식과의 결합에 따라 다양한 형태를 가진다. 윤작은 토양 유기물 및 영양 관리, 병해충 및 잡초 관리, 토양 침식 방지, 생물 다양성 증진, 위험 관리 등 다양한 이점을 제공하며, 유기농업에서 특히 중요하게 여겨진다. 한국에서도 벼-보리 이모작 등 제한적인 형태로 이루어져 왔으며, 최근에는 스마트팜과 연계하여 다양한 작물을 조합하는 윤작 체계가 확산되고 있다.
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| 윤작 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 농업 기술 |
| 설명 | 같은 땅에서 서로 다른 종류의 작물을 번갈아 가며 재배하는 농업 기술 |
| 목적 | |
| 목적 | 토양 비옥도 유지 또는 향상 작물 수확량 증가 토양의 양분 고갈 방지 토양 매개 질병의 축적 방지 해충 문제 감소 |
| 역사 | |
| 기원 | 고대 |
| 발전 | 중세 시대에 3포 시스템으로 발전 |
| 이점 | |
| 이점 | 토양 구조 개선 토양 비옥도 향상 특정 잡초 및 해충 방제 질병 발생 감소 수확량 증가 |
| 단점 | |
| 단점 | 추가적인 계획 및 지식 필요 특정 작물에 적합하지 않을 수 있음 |
| 고려 사항 | |
| 고려 사항 | 지역 기후 토양 유형 가용한 자원 시장 수요 |
| 주요 작물 | |
| 예시 | 콩과 식물과 곡물의 교번 |
| 윤작 시스템 | |
| 2포식 윤작 | 2년 주기로 두 종류의 작물을 번갈아 재배 |
| 3포식 윤작 | 3년 주기로 세 종류의 작물을 번갈아 재배 (예: 봄 파종 작물, 가을 파종 작물, 휴경지) |
| 4포식 윤작 | 4년 주기로 네 종류의 작물을 번갈아 재배 (예: 밀, 순무, 보리, 클로버) |
| 관련 용어 | |
| 간작 | 동일한 밭에 두 가지 이상의 작물을 동시에 재배하는 방식 |
| 혼작 | 서로 다른 작물을 섞어 심는 방식 |
| 녹비 | 토양에 양분을 공급하기 위해 재배 후 갈아엎는 작물 |
2. 역사
콩과 식물인 알팔파, 콩, 클로버 등은 뿌리혹에 공기 중에서 질소를 흡수하여 작물이 사용할 수 있는 질산염 형태로 토양에 고정하는 박테리아를 가지고 있어 오랫동안 윤작에 사용되어 왔다. 농부들은 가축 사료를 위한 봄 작물을 인간 소비를 위한 곡물 대신 심는 것과 같은 적절한 윤작이 생산적인 토양을 복원하거나 유지하는 것을 가능하게 한다는 것을 오랫동안 인식해 왔다.
2. 1. 고대
고대 근동의 농부들은 기원전 6000년에 콩과 식물과 곡물을 교대로 심는 윤작을 실시했다.[1][2] 농부들은 가축 사료를 위한 봄 작물을 인간 소비를 위한 곡물 대신 심는 것과 같은 적절한 윤작이 생산적인 토양을 복원하거나 유지하는 것을 가능하게 한다는 것을 오랫동안 인식해 왔다. 윤작에 관해서는 고대 로마 시대의 서적에 아프리카, 아시아의 문화로서 기록되어 있다.2. 2. 중세 및 근대 유럽
중세 유럽에서는 9세기부터 11세기까지 이포작에서 삼포식 농법으로 전환하여 20세기까지 지속되었다. 삼포식 농법에서는 가을에는 호밀 또는 겨울 밀을 심고, 봄에는 귀리나 보리를 심었으며, 다른 구획에는 콩과 식물을 재배하고 나머지는 휴경지로 두었다. 16세기 초 벨기에 바스란트 지역 농부들은 밀, 순무, 보리, 클로버를 포함하는 4코스 윤작을 개척했다. 18세기 영국에서는 찰스 타운젠드가 4코스 윤작 시스템을 대중화하여 영국 농업 혁명의 핵심 발전이 되었다.2. 3. 미국
조지 워싱턴 카버는 미국 남부 농부들에게 면화 대신 땅콩과 완두와 같이 토양을 비옥하게 하는 작물을 윤작하도록 가르쳤다.[6]3. 특징
윤작은 토양 내 양분 균형을 유지하고, 병해충 발생을 억제하며, 토양 구조를 개선하는 등 다양한 이점을 제공한다. 농부들은 가축 사료용 봄 작물을 심는 등 적절한 윤작을 통해 생산적인 토양을 복원하거나 유지할 수 있다는 것을 오랫동안 인식해 왔다. 고대 근동의 농부들은 기원전 6000년에 콩과 식물과 곡물을 교대로 심는 윤작을 실시했다.[1][2]
작물 선택은 잡초 방제, 토양 내 사용 가능한 질소 증가, 침식 방지, 토양 구조 및 바이오매스 증가 등 농부가 윤작을 통해 달성하려는 목표와 관련이 있다.[8] 윤작 시스템은 영양 개선, 해충, 병원균, 잡초 스트레스 감소, 토양 구조 개선 등의 이점을 제공하며,[7] 생산 비용 감소와 전반적인 재정적 위험 분산에도 기여한다.
단작 재배는 특정 해충의 밀도를 증가시켜 해충 대발생을 초래할 수 있지만,[40] 혼작, 간작, 윤작은 공간적, 시간적으로 복잡한 환경을 만들어 특정 해충의 밀도를 낮춘다.[39] 또한, 재배 작물을 주기적으로 바꾸면 토양의 양분과 미생물 균형을 잡아 연작 장해를 방지하고 수확량과 품질을 향상시킬 수 있다.
3. 1. 토양 유기물 및 영양 관리
윤작은 여러 종류의 작물을 심어 토양 유기물 함량을 늘리고, 토양 구조를 좋게 만든다. 콩과 식물은 질소 고정 능력이 있어 토양에 질소를 공급하고, 이에 따라 화학 비료 사용량을 줄일 수 있다.[24] 녹비작물은 토양에 유기물을 공급하고, 영양분이 씻겨 내려가는 것을 막는다.고대 근동의 농부들은 기원전 6000년에 윤작을 실시하여 콩과 식물과 곡물을 교대로 심었다.[1][2] 콩과 식물은 대기 중의 사용 가능한 질소를 모아 뿌리 구조의 결절에 저장한다.[13] 식물을 수확하면, 뿌리의 생물량이 분해되어 저장된 질소를 다음 작물이 사용할 수 있게 된다.[12]
녹비작물은 토양에 섞이는 작물이다. 질소 고정 콩과 식물과 풀과 같은 영양분 흡수 작물 모두 녹비작물로 사용될 수 있다.[13] 콩과 식물의 녹비는 특히 유기농 시스템에서 질소의 좋은 공급원이지만, 콩과 식물 생물량은 풀과 같이 지속적인 토양 유기물에 기여하지 않는다.[13]
윤작을 통해 다양한 작물을 활용하면 토양 유기물(SOM)이 증가하고, 토양 구조가 개선되며, 작물을 위한 화학적 및 생물학적 토양 환경이 개선된다. 토양 유기물이 증가하면 물 침투와 보존이 향상되어 가뭄에 대한 내성이 증가하고 침식이 감소한다.
토양 미생물은 경쟁을 통해 병원균과 해충의 활동을 감소시킨다. 또한, 식물은 뿌리 삼출물 및 기타 화학 물질을 생성하여 토양 환경과 잡초 환경을 조절한다. 따라서 윤작은 영양분 가용성으로 인한 수확량 증가뿐만 아니라 타감 작용 및 경쟁적인 잡초 환경의 완화도 가능하게 한다.[21]
3. 2. 병해충 및 잡초 관리
윤작은 시간이 지남에 따라 토양에 정착할 수 있는 해충과 질병을 제어하는 데 사용된다. 같은 분류군에 속하는 식물은 비슷한 해충과 병원체를 가지는 경향이 있다. 작물을 정기적으로 교체하고 덮개 작물로 토양을 유지하면 해충의 생활 주기와 서식지를 방해하여 개체 수를 줄일 수 있다.[26] 예를 들어, 뿌리혹선충은 특정 식물에 심각한 문제를 일으키지만, 숙주가 아닌 작물을 한 계절 동안 재배하면 토양 내 선충의 수준을 크게 감소시켜 다음 계절에 감수성 작물을 재배할 수 있다.유기농법에서는 합성 살충제 없이 해충 방제를 달성해야 하므로 윤작의 원리가 특히 유용하다.[15]
윤작에 특정 작물, 특히 덮개 작물을 포함시키면 잡초 관리에 효과적이다. 덮개 작물은 경쟁을 통해 잡초를 억제하고, 덮개 작물과 녹비의 잔디와 퇴비는 토양을 통과하는 잡초의 성장을 늦춘다. 이를 통해 농부들은 잡초에 덜 저항하는 작물의 잡초 발생을 크게 줄일 수 있다. 덮개 작물은 휴경지가 잡초에 뒤덮이는 것을 막아주므로 보전 작물로 간주된다.[26]
경운은 토양을 뒤집어 잡초 성장을 억제하지만, 묻혀 있던 잡초 씨앗을 노출시키고 귀중한 작물 씨앗을 묻는 역효과를 낸다. 윤작은 잡초 개체수 감소를 통해 토양 내 생존 가능한 씨앗의 수를 줄인다.
잡초는 작물의 품질과 수확량에 부정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 수확 과정을 늦출 수 있다. 쇠뜨기나 마디풀과 같은 잡초는 장비에 엉켜 수확이 중단되는 결과를 초래할 수 있다.[27]
단작 재배는 단순한 환경 때문에 특정 해충의 밀도가 증가하여 대발생을 초래할 수 있다.[40] 반면, 혼작, 간작, 윤작 등은 공간적, 시간적으로 복잡한 환경을 만들어 특정 해충의 밀도를 낮춘다.[39] 또한, 재배 작물을 주기적으로 바꾸면 토양의 양분과 미생물 균형을 잡아 연작 장해를 방지할 수 있다.
윤작의 목적은 작물의 종류를 바꿔 농지 환경을 변화시켜 해충 증가를 억제하는 것이다. 따라서 해충 방지를 위해서는 바꿀 작물이 동일한 곤충에게 가치가 다른 이질적인 것이어야 한다.
나쁜 예시로 이와테현 기타카미 산지에서 과거에 행해진 "피 → 밀 → 콩 (2년간 1주)" 윤작이 있다. 이 윤작에서는 콩을 먹는 벼룩잎벌레 성충이 콩 잎을 먹고 밭에 알을 낳고, 부화한 유충의 생육기에 피가 재배되어 유충이 피 뿌리를 갉아먹어 피 수확량이 크게 감소하는 경우가 있었다.
3. 3. 토양 침식 방지
윤작은 물에 의한 토양 침식으로 손실되는 토양의 양을 줄일 수 있다. 특히 침식에 취약한 지역에서는 무경운 및 경운 감소와 같은 농장 관리 방법을 윤작과 함께 사용하여 빗방울의 충격, 퇴적물 분리, 퇴적물 이동, 표면 유출 및 토양 손실을 줄일 수 있다.[28]토양 위에 많은 양의 작물 그루터기(수확 후 남은 식물 잔여물)를 남기는 윤작 방법은 토양 손실을 최대한 막을 수 있다. 그루터기 덮개는 지표면 흐름 속도와 흐름 에너지를 줄여 물이 퇴적물을 분리하고 운반하는 능력을 낮춰 물에 의한 침식을 최소화한다.[29] 토양 침식 및 밀봉은 토양 응집체의 파괴 및 분리를 방지하여 침투를 돕고 유출을 줄인다.[30] 이는 침식 및 스트레스 기간 동안 토양의 회복력을 향상시킨다.
사료 작물이 분해되면 토양에 접착제처럼 작용하여 입자를 함께 붙여 응집체를 형성하는 결합 생성물이 만들어진다.[31] 토양 응집체 형성은 빗방울 충격과 물 침식에 더 잘 견딜 수 있게 하므로 침식 방지에 중요하다. 또한 토양 응집체는 더 큰 입자이고 경운으로 인한 마모에 더 강하기 때문에 바람에 의한 침식도 줄인다.[32]
윤작이 침식 방지에 미치는 영향은 기후에 따라 달라진다. 연간 강수량과 기온이 일정한 기후에서는 윤작이 충분한 식물 성장과 토양 덮개를 만들 수 있다. 하지만 기후 조건이 예측하기 어렵고 예상치 못한 비와 가뭄이 발생할 수 있는 지역에서는 윤작을 통한 토양 덮개에 대한 유연한 접근이 필요하다. 기회 작물 시스템은 이러한 불규칙한 기후에서 적절한 토양 덮개를 만든다.[33] 기회 작물 시스템에서는 토양 수분이 적절하고 파종 기간이 확실할 때 작물을 재배한다. 이 작물 시스템은 최적의 조건에서만 작물을 심기 때문에 엄격한 윤작보다 더 나은 토양 덮개를 생성할 가능성이 있다.[34]
윤작은 휴경 기간의 시기와 길이에도 영향을 준다.[35] 이는 특정 지역의 기후에 따라 휴경 상태일 때 밭이 침식에 가장 취약할 수 있기 때문에 매우 중요하다. 효율적인 휴경 관리는 윤작 시스템에서 침식을 줄이는 데 필수적이다. 무경운은 작물을 심을 수 없을 때 더 긴 계획되지 않은 휴경 시 작물 그루터기 유지를 돕는 기본적인 관리 방법이다.[33] 이러한 관리 방법은 휴경 상태인 지역에서 적절한 토양 덮개를 유지하여 토양 손실을 줄인다. 최근 연구에 따르면 감자 수확 후 가을 호밀과 같은 일반적인 겨울 덮개 작물은 토양 유출을 최대 43%까지 줄일 수 있으며, 이는 일반적으로 가장 영양가 있는 토양이다.[36]
3. 4. 생물 다양성 증진
윤작은 다양한 작물 재배를 통해 농업 생태계의 생물 다양성을 증진시킨다. 이는 주변 생태계에 유익한 영향을 미치며, 더 다양한 동물군, 곤충, 토양 내 유익한 미생물을 수용할 수 있게 한다.[19]일부 연구에서는 유기농 방식이 식물의 영양 흡수를 증가시키는 아버스큘러 균근(arbuscular mycorrhizae)과 같은 토양 유기물 내 유익한 미생물의 활동을 억제할 가능성이 적기 때문에, 관행 농법에 비해 유기농 시스템 하에서 윤작을 통해 영양소 가용성이 증가한다고 지적한다.[20]
생물 다양성 증가는 농업 생태계의 회복력을 증가시킨다.[9] 단작 재배는 단순한 환경이기 때문에, 이에 적합한 벌레의 밀도가 현저하게 증가한다. 따라서 대면적의 단작 재배일수록 그 작물에 의존하여 살아가는 다량의 특정 해충을 키워내게 되며, 종종 해충의 대발생을 초래한다.[40]
이 때문에 혼작, 간작, 윤작 등을 하면 공간적, 시간적으로 복잡한 환경을 만들 수 있으므로, 이에 의존하는 곤충도 많아지지만, 밀도가 높은 특정 해충을 만들어내는 일도 적어진다.[39]
3. 5. 위험 관리
윤작은 다양한 작물을 심어 특정 작물에 대한 기상 이변 등의 위험을 분산시킬 수 있다.[37][38]4. 윤작 체계 계획 및 실행
윤작 체계를 계획하고 실행할 때는 여러 요소를 고려해야 한다. 효과적인 윤작을 위해서는 시장 상황, 농장 규모, 노동력, 기후, 토양 유형, 재배 방식 등 고정적이거나 변동하는 생산 조건을 모두 고려해야 한다.[14] 또한, 한 작물이 다음 작물을 위해 토양을 어떤 상태로 만드는지, 그리고 다른 작물과 어떻게 함께 심을 수 있는지도 고려해야 한다.[14] 예를 들어, 콩과 식물처럼 질소를 고정하는 작물은 질소를 소모하는 작물보다 먼저 심어야 한다. 잔류물이 적은 작물은 바이오매스가 높은 피복 작물(예: 풀과 콩과 식물의 혼합)로 보완해야 한다.[7]
윤작에 사용되는 작물의 수나 윤작 완료 기간에는 제한이 없다.[11] 윤작 결정은 몇 년 전, 몇 달 전, 또는 이익이나 토양 품질 개선 기회가 있을 때 즉시 내릴 수 있다.[10]
4. 1. 작물 선택
작물 선택은 농부가 윤작을 통해 달성하려는 목표( 잡초 방제, 토양 내 사용 가능한 질소 증가, 침식 방지, 토양 구조 및 바이오매스 증가 등)와 관련이 있다.[8]채소와 같은 많은 작물들은 좁은 줄에 심어지는 열 재배 작물이다.[9] 이러한 작물들은 농부들에게는 가장 수익성이 높지만, 토양에 더 많은 부담을 준다.[9] 열 재배 작물은 일반적으로 생물량이 적고 뿌리가 얕아, 주변 토양에 낮은 잔류물을 기여하고 구조에 미치는 영향이 제한적이다.[11]
알팔파, 클로버와 같은 콩과 식물은 대기 중의 사용 가능한 질소를 모아 뿌리 구조의 결절에 저장한다.[13] 식물을 수확하면 수집되지 않은 뿌리의 생물량이 분해되어 저장된 질소를 미래 작물에 사용할 수 있게 된다.[12]
곡물과 풀은 토양의 질과 구조에 많은 이점을 제공하기 때문에 빈번하게 사용되는 덮개 작물이다. 빽빽하고 광범위한 뿌리 시스템은 주변 토양에 충분한 구조를 제공하고 토양 유기물에 상당한 생물량을 제공한다. 풀과 곡물은 원치 않는 식물과 토양 공간 및 영양분을 놓고 경쟁하기 때문에 잡초 방제에 핵심적인 역할을 한다.
녹비작물은 토양에 혼합되는 작물이다. 질소 고정 콩과 식물과 풀과 같은 영양분 흡수 작물 모두 녹비작물로 사용될 수 있다.[13]
작물 윤작을 계획할 때 고려해야 할 많은 요소가 있다. 효과적인 윤작을 계획하려면 고정된 생산 상황과 변동하는 생산 상황(시장, 농장 규모, 노동력 공급, 기후, 토양 유형, 재배 방식 등)을 모두 고려해야 한다.[14]
윤작은 토양에 영양분을 추가할 수 있다. 콩과 식물은 뿌리에 질소 고정 세균인 근류균을 포함하는 결절이 있다. 결절 형성 과정에서 근류균은 식물이 제공하는 영양분과 물을 사용하여 대기 중의 질소를 암모니아로 전환하고, 암모니아는 식물이 질소원으로 사용할 수 있는 유기 화합물로 전환된다.[24]
작물 윤작 순서의 예시는 다음과 같다.
- 질소 고정 능력이 있는 작물(땅콩, 콩 등 콩과 작물) → 흡비력이 강한 작물(양배추, 시금치 등)[41]
- 얕은 뿌리 채소(오이, 멜론 등) → 깊은 뿌리 채소(당근, 우엉 등)[41]
- 외떡잎 채소(옥수수, 파 등) → 쌍떡잎 채소(수박, 토마토 등)[41]
4. 2. 윤작 체계 유형
윤작토지를 두 부분으로 나누어 한쪽은 경작하고 다른 한쪽은 휴경지로 두는 이포작 방식이 있었다. 다음 해에는 두 필지를 서로 바꾸었다. 중국에서는 이포작과 삼포식 농법이 모두 동주 시대부터 사용되었다.[3]
9세기부터 11세기까지 유럽의 농부들은 이포작에서 삼포식 농법으로 전환했다. 이 방식은 20세기까지 지속되었다. 삼포식 농법은 이용 가능한 토지를 세 부분으로 나누었다. 한 구획은 가을에 호밀 또는 겨울 밀을 심고, 봄에 귀리 또는 보리를 심었다. 두 번째 구획에서는 완두, 렌즈콩 또는 콩과 같은 콩과 식물을 재배했다. 세 번째 밭은 휴경지로 남겨두었다. 세 밭은 이러한 방식으로 윤작되어 3년마다 한 밭이 휴경했다. 이포식 농법에서는 매년 토지의 절반만 경작되었지만, 삼포식 윤작 시스템에서는 토지의 2/3가 경작되어 더 많은 수확량을 얻을 수 있었다. 봄 작물은 주로 질소 고정을 하는 콩과 식물이었기 때문에 유럽 사람들의 영양 상태도 개선되었다.
벨기에 북부 바스란트 지역의 농부들은 16세기 초에 4코스 윤작을 개척했으며, 영국의 농학자 찰스 타운젠드(1674–1738)는 18세기에 이 시스템을 대중화했다. 네 작물(밀, 순무, 보리, 클로버)의 순환은 사료 작물과 방목 작물을 포함하여 가축을 연중 사육할 수 있게 했다. 4코스 윤작은 영국 농업 혁명의 핵심 발전이 되었다.
4. 3. 다른 농업 방식과의 관계
윤작 체계는 가축 사육, 혼작 등 다른 농업 방식과 결합하여 더욱 효과를 높일 수 있다. 가축을 추가하면 잔디와 피복 작물을 효율적으로 사용할 수 있고, 가축의 분뇨를 통해 영양분을 토양에 고르게 분배할 수 있다.[11] 혼합 농업, 즉 가축을 통합한 작물 재배는 작물 잔류물을 동물 사료로 활용하고, 동물의 분뇨는 작물에 영양분을 보충하며 경운 동력을 제공하여 내부 영양분 순환을 촉진한다.[17]혼작 시스템은 간작 또는 동반 식물과 같이 같은 계절 또는 윤작 내에서 더 많은 다양성과 복잡성을 제공한다. 예를 들어 옥수수, 덩굴콩, 덩굴 호박을 함께 심는 세 자매 농법이 있다. 이 농법에서 콩은 질소를 공급하고, 옥수수는 콩의 지지대 역할을 하며, 호박은 해충을 막고 잡초를 억제하며 아메리카너구리를 쫓는 역할을 한다.[8]
이중 작물 재배는 두 작물을 순차적으로 재배하거나, 한 작물을 피복 작물과 함께 지속적으로 재배하는 방식이다.[7] 이는 토양을 장기간 비옥하게 유지하기 어려운 소규모 농장에 유리하며, 이용 가능한 토지 자원에서 윤작의 이점을 극대화할 수 있다.[10]
윤작은 유기농 인증을 받으려는 미국의 농장에서 필수적으로 시행해야 하는 관행이다.[18] 미국 연방 규정집(U.S. Code of Federal Regulations)에 따르면, 농부들은 토양 유기물을 유지 및 증진하고, 해충을 방제하며, 영양분을 관리 및 보존하고, 침식을 방지하기 위해 윤작을 시행해야 한다.[11] 윤작은 투입재 필요성을 줄이고 농장의 생물 다양성을 늘리는 데 도움이 된다.[11]
| 시간의 다양성 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 낮음 | 높음 | ||||
| 순환적 | 역동적 | ||||
| 공간의 다양성 | 낮음 | 단작, 한 밭에 한 종 | 연속적 단작, 단일 작물 재배 | 단작의 윤작 | 단작의 연속 |
| 높음 | 혼작, 두 종 이상의 작물 한 밭에 혼합 | 연속적 혼작 | 혼작의 윤작 | 혼작의 연속 | |
다중 재배와 간작은 윤작과 동일한 원칙의 많은 이점을 제공하지만, 국립 유기농 프로그램(NOP)의 윤작 요구 사항을 완전히 충족하지는 않는다.[11]
5. 윤작의 예시
| 작물 순서 | 설명 |
|---|---|
| 콩과 작물(땅콩, 콩 등) → 흡비력이 강한 작물(양배추, 시금치 등) | 질소 고정 능력이 있는 작물 다음에 흡비력이 강한 작물을 심는다. |
| 얕은 뿌리 채소(오이, 멜론 등) → 깊은 뿌리 채소(당근, 우엉 등) | 얕은 뿌리 채소 다음에 깊은 뿌리 채소를 심는다. |
| 외떡잎 채소(옥수수, 파 등) → 쌍떡잎 채소(수박, 토마토 등) | 외떡잎 채소 다음에 쌍떡잎 채소를 심는다. |
| 순무→보리→클로버→밀 | 1730년대 영국에서 개발된 노퍽식 윤작이다. |
| 옥수수→검정콩→귀리→목화 | 20세기 초 미국에서 사용된 방식이다. |
| 옥수수→밀→클로버 | 20세기 초 미국에서 사용된 방식이다. |
| 담배→밀→클로버 | 20세기 초 미국에서 사용된 방식이다. |
| 옥수수→콩 | 1979년에 사용된 방식이다. |
| 옥수수→목화 | 1979년에 사용된 방식이다. |
6. 윤작의 과제
윤작은 장기적인 계획과 실행이 필요하며, 잘못된 작물 선택은 오히려 역효과를 낼 수 있다.[10] 기후 변화, 시장 변동 등 예측 불가능한 요인들은 윤작 체계 관리에 어려움을 야기할 수 있다.[10]
윤작을 계획할 때는 고정된 생산 조건(토양 유형, 지형, 기후, 관개)과 변동하는 생산 조건(시장, 농장 규모, 노동력 공급, 날씨)을 모두 고려해야 한다.[14] 또한, 한 작물이 다음 작물을 위해 토양을 어떤 상태로 남길지, 그리고 한 작물을 다른 작물과 어떻게 파종할 수 있을지를 고려해야 한다.[14] 예를 들어, 콩과 식물처럼 질소를 고정하는 작물은 항상 질소를 고갈시키는 작물보다 먼저 심어야 한다.[7]
윤작과 관련된 몇 가지 어려움이 있다. 예를 들어, 콩과 식물에서 나오는 녹비는 달팽이나 민달팽이의 침입을 유발할 수 있으며, 녹비의 부패는 때때로 다른 작물의 성장을 억제할 수 있다.[12]
단작 재배는 단순한 환경이기 때문에 특정 해충의 밀도가 증가하여 해충의 대발생을 초래할 수 있다.[40] 반면, 혼작, 간작 등과 함께 윤작을 하면 공간적, 시간적으로 복잡한 환경을 만들어 특정 해충의 대량 발생을 줄일 수 있다.[39]
특정 작물 조합은 병해충 발생을 증가시킬 수 있으므로 주의해야 한다. 예를 들어, 피 → 밀 → 콩 윤작에서는 콩을 식량으로 하는 벼룩잎벌레 성충이 콩 잎을 먹고 영양을 축적하여 밭에 다수의 알을 낳는다. 부화한 유충의 생육기에는 먹이인 피가 재배되므로, 대량의 유충이 피의 뿌리를 갉아먹어 심한 해충 피해를 입을 수 있다.
7. 한국에서의 윤작
농부들은 가축 사료를 위한 봄 작물을 인간 소비를 위한 곡물 대신 심는 것과 같은 적절한 윤작이 생산적인 토양을 복원하거나 유지하는 것을 가능하게 한다는 것을 오랫동안 인식해 왔다. 고대 근동의 농부들은 기원전 6000년에 윤작을 실시하여 콩과 식물과 곡물을 교대로 심었다.[1][2]
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