논토양 토양개량제를 활용한 온실가스 저감 친환경 생산기술 개발
과제구분 기본 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 연구실 책임자

기후변화 적응 및 온실가스 저감 친환경 생산기술 개발

 농업환경 ’19~’23 환경농업연구과 주옥정

논토양 토양개량제를 활용한 온실가스 저감 친환경 생산기술 개발

 농업환경 ’20~’21 환경농업연구과 정재원
색인용어

토양개량제, 규산 함유 복합비료, 메탄가스 발생량
 
□ 연구 목표
산업혁명 이후 대기 중 온실가스 농도의 급격한 증가로 인해 지구 평균온도는 매년 가파르게 상승하고 있으며 가뭄, 폭우 등의 이상기후 발생빈도가 증가하고 있다. 세계 각국에서는 이러한 기후변화 문제를 해결하기 위해 ‘기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)’를 구성하고 온실가스 저감기술 개발과 감축 정책을 추진하고 있다.
우리나라 온실가스 배출량은 해마다 증가하여 2018년 총배출량은 2017년 대비 2.5% 증가한 727.6백만톤CO2eq.이었으며 그 중 농업분야 배출량은 21.2백만톤CO2eq.로 2.9% 비중을 차지했다(환경부, 2020). 정부는 국내 온실가스 배출량을 줄이기 위해 2050 탄소중립(Net-Zero)을 선언하고 2030년까지 국가 온실가스를 2018년 대비 40% 감축하는 온실가스 감축목표를 설정하였으며, 농축수산 부문에서는 2018년 24.7백만톤에서 2030년 18.0백만톤으로 27.1% 감축하기로 결정했다.
농업분야는 기후변화에 매우 민감하고 이상기후 발생 시 생산성 감소가 불가피하므로 온실가스 배출량의 감축이 매우 중요하다. 농업부문에서 배출되는 온실가스 중 특히 문제가 되는 것은 벼 논과 반추가축에서 배출되는 메탄가스와 질소비료 및 가축분 시용에 따른 아산화질소이다. 메탄은 지구온난화잠재력(Global warming Potential; GWP)이 이산화탄소 대비 21배이며, 담수된 논과 같이 산소가 결핍된 혐기조건에서 유기물이 분해되는 과정에서 발생한다. 담수토양에서 메탄 생성의 주요 기작은 첫째, 수소공여체(donor)로서 지방산 또는 알콜, 수소에 의한 이산화탄소의 환원, 둘째, 아세트산 등 유기화합물이 메탄과 이산화탄소로 분해되는 과정이다(Hedderich and Whitman, 2006).
논에서 온실가스 발생량 감축을 위한 벼 재배기술로는 무경운(최소경운), 건답직파, 간단관개, 질소질비료 사용저감 등의 방법이 있다(Kern et al, 1993; Kim et al, 2017; Sass et al. 1992). 또한 철강 부산물로 만든 규산질 비료는 활성 Fe과 유리 Fe 산화물을 함유하고 있어 벼 재배과정 중 발생하는 메탄가스 배출량을 저감할 수 있다고 알려져 있다(Ali, 2008). 또한 벼 재배 시 규산을 시용하면 식물체를 강건하게 하여 도복을 방지하고, 수광태세를 개선하여 광합성 효율을 증진시켜 등숙률과 수량 증대에 도움을 준다(Ma et al. 1989). 우리나라는 토양개량제 지원사업을 통해 3년 1주기로 규산질 비료를 무상으로 공급하고 있으나, 현장에서는 시비 노력이 많이 드는 문제점이 있다.
따라서 본 연구는 NPK 복합비료에 규산을 첨가한 규산 함유 복합비료를 이용하여 벼 재배시 규산질 비료의 별도 시비 노력을 절감하고, 메탄가스 배출 저감 효과를 구명하고자 수행하였다.
 
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