미래농업을 말하다. 제목:이상기상 대응 채소 피해경감기술 개발

농촌진흥청 국립원예특작과학원 이희주 농업연구사는 생리활성촉진제 이용한 환경스트레스 피해 저감 통해 채소 안전생산에 기여했다는 평가를 받고 있다. 특히 기후변화에 대응해 농업 생산성을 향상시키고 저탄소 녹색농업을 실현하기 위해서는 이상기상 피해를 경감시킬 수 있는 기술과 이상기상에 의한 피해를 예측하고 그에 따른 안정 생산 방안을 설정하는 것이 필요하기 때문이다. 게다가 이 문제를 집중적으로 연구한 배경에는 최근 기후변화와 이상기상 발생 빈도가 증가함에 따라 농작물의 피해가 증가하며 안정적인 생산 또한 위협받는 상황에 처해 있다는 것이다. 채소는 재배기간 중 환경 스트레스에 노출되면 다른 작물에 비해 품질과 생산성이 민감하게 영향 받는다. 최근 노지에서 재배되고 있는 배추, 고추는 고온, 가뭄, 다습 등 이상기상으로 인해 생육이 부진해 생산량이 6~22% 감소되기도 했다. 김치의 주재료인 배추는 우리 식단에 빠지지 않는 식재료로, 20도(℃) 정도의 서늘한 기후를 좋아해 여름철에는 고랭지 지역에서 재배된다. 배추는 주로 노지에서 재배되고 있어 기상 상황에 따라 생산량 차이가 크다. 최근 5년 동안(2016～2020년) 고온과 가뭄, 아주심기 시기의 강수량 증가 등으로 단위 면적당 배추 수량은 6～22% 감소했다. 2016년에는 생산량이 평년 대비 17% 감소하며 가격이 1포기당 8000원까지 크게 오르기도 했다. 이에 고랭지 여름 배추를 안정적으로 생산할 수 있도록 농가에서 쉽게 적용 가능한 기술개발이 요구됐다. 최근 여러 작물을 대상으로 환경스트레스에 대한 생리활성촉진제의 효과검토가 활발히 이루어지고 있어서 이를 토대로 폭염과 가뭄 스트레스를 줄이는 데 알맞은 엽면살포용 물질을 탐색했다. 국립원예특작과학원의 최첨단 연구시설에서 덥고 건조한 조건(낮 30℃, 밤 25℃, 토양 수분 20%)을 정밀 구현한 뒤, 엽면살포용 물질의 살포효과를 분석한 결과 광합성 속도, 항산화 효소 활성, 자람 상태 등이 우수한 글루탐산을 선발했다. 농가 실증을 위해 여름배추 주산지인 강릉 농가에서 6월 중순 아주심기를 마친 후 고온 발생 시점인 7월 중순부터 1주일 간격으로 4회에 걸쳐 살포했고 그 결과, 글루탐산 10ppm 농도처리 시 수량이 18% 이상 증가하고, 영양생리 장해도 전혀 발생하지 않음을 확인했다. 글루탐산은 농가에서 농약살포 시 혼용 살포함으로써 추가 노력이 필요하지 않으며 가격이 저렴해 경제성 또한 높다.

특히 배추의 환경스트레스에 대한 생장, 생리 생화학적 반응을 구명하고, 안정 생산과 수급 불안 해소를 위한 환경스트레스저감 기술개발에 기여한 공로를 인정받아 과학기술정통부에서 주관하는 범부처 대상 기후변화대응 대표기술 10선(‘이상기상 대응 채소의 환경스트레스저감 기술개발’)에 선정돼 지난 2019년 7월 24일 장관 표창을 받았다. 여름배추 피해 경감을 위한 생리활성제 엽면살포 기술은 농촌진흥청에서 발간하는 ‘농업기술길잡이’에 고온에 의한 생리장해 감소 예방 방법으로 소개된 바 있으며, 생산성 증대효과가 높아 농가에서 보급 이후 5년 이내 보급률이 12.05%로 다른 기술 대비 빠르게 확산할 것으로 평가받았다. 여름배추 피해경감을 위한 생리활성제 엽면살포 기술의 농업편익(재배농가의 편익을 합한 총 농업편익 추정결과)은 2022년에 3,800만원을 시작으로 10년 후 기술수명 종료 년도인 2031년에는 17억 원으로 추정됐다. 여름배추 고온피해 경감을 위한 생리활성제 엽면살포 기술의 경제적 효과는 기술편익이 32억 5,600만원(’22~’31, 10년), 경제적 파급효과는 126억 6,350만원으로 추정된다.

기후변화에 따라 이상기상 대응 안정생산 관련 연구 수요(국정감사, ’09~’15)가 높아지면서 2014년 이상기상 대응 채소분야 연구를 본격적으로 수행하기 시작했다. 자연조건과 유사한 환경조건 재현을 위해서 재배환경 조건을 정밀하게 구현할 수 있는 최첨단 연구시설이 필요했고, 국내 최초로 인공강우가 가능한 시설을 구축하기 위해 미국 산림청과 미국 농업연구청(ARS) 등의 연구기관을 방문해 선진사례를 수집하는 등 최첨단 연구시설 구축 계획을 수립했다. 그 결과 정밀하고 폭넓은 이상기상조건(온도 &;10~40℃, 강우 50㎜/h, 인공광 1,500㎛㏖, CO2농도 2,000ppm)이 구현 가능한 시설을 2014년 부터 시작해 2017년 완공했다.

원예원 이희주 농업연구사는 “세계 최초로 인공강우가 가능한 최첨단 연구시설을 구축해 다양한 환경스트레스에 대한 채소의 피해기작을 구명하고 농업인에게 도움이 되는 기술을 개발하겠다는 다짐으로 이겨냈고 조금씩 현실이 되어 가는 것을 보면 기쁨으로 가슴이 벅차오른다.”면서 “외로운 길을 늘 응원해준 선배, 함께 걸어준 연구실 직원들에게 머리 숙여 감사의 마음을 전한다.”고 말했다. /박상래 기자



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