3.1. 온난화와 식량작물
기후변화에 따른 기온상승이 식량작물에 미치는 영향은 긍정적인 효과와 부정적 효과가 있을 수 있다. CO2 농도의 상승은 식물의 광합성을 활성화 시 켜 식량작물 생산에 ‘CO2 시비(施肥)효과’를 나타낸다. 한편 CO2 농도와 기 온이 동반 상승하는 경우 개화나 결실이 빨라지기 때문에 작물의 생물계절 이 더욱 촉진되어 생육기간이 짧아질 가능성이 있다. 생육기간이 짧아지면,
몸이 다 자라지 못한 상태에서 열매가 맺혀 수량이 줄어들고 품질이 저하될 수 있다(김한용 2012).
통상적으로 작물이 성장할 수 있는 온도의 범위는 일반적으로 0~45℃이 다. 작물의 종류에 따라 그 온도반응이 달라 벼와 같은 열대 아열대성 작물 의 경우 생장의 최고 온도는 벼는 30~32℃ 정도, 맥류는 20~25℃ 정도이다.
벼의 경우 34℃ 이상이 되면 수분이 불가능하게 되어 수량이 급감하는 것으 로 알려져 있다.
온도반응은 종류에 따라 다를 뿐만 아니라 같은 작물이라도 성장과정과 발아, 개화, 성숙 등의 생육 상황에 따라서도 다양하다. 작물의 주요한 성장 과정에서 광합성은 잎을 만드는 과정, 광합성에 따라 탄수화물을 생산하는 과정, 꽃이 피는 시기를 결정하는 과정, 꽃이 피고 수정하여 열매를 형성하 는 과정에서 중요한 역할을 한다.
기온이 상승하면 벼 발육속도가 빨라지면서 생육기간이 단축되어 생산성이 감소한다. 온난화로 인한 등숙기간의 단축뿐만 아니라 고온에서의 임실율 저 하, 야간 고온에 의한 호흡손실 등이 원인인 것으로 분석되고 있다. 또한 등 숙기간의 기온 상승은 낱알 무게를 감소시키고, 단백질 함량을 증가시켜 쌀 품질저하를 초래하는 것으로 지적되고 있다. 특히 벼는 열대와 온대에서 재배 되어 고온에는 대개 강하지만, 온도의 영향은 생육단계에 따라 다르고, 특히 개화기나 등숙기는 고온에 의해 악영향을 받기 쉬운 것으로 나타나고 있다. 개화기에 35℃ 이상이 되면 수정하기 어렵고, 수정 후의 등숙기에 밤 기온이 높으면 쌀 알이 작아져 수량저하가 발생한다. 또한 벼의 경우 광합성 속도는 비교적 넓은 온도범위인 20~30℃로 최대가 되고, 10℃라도 단기간 광합성을 하며, 잎의 성장은 10℃ 이하에서는 멈춘다. 20℃ 이하의 저온이라면 수정이 제대로 되지 않아 쌀의 수량이 감소하는 냉해 피해가 발생하게 된다.12
12 기후변화에 따른 작물의 기본적인 반응 및 양적 성장과 기후변동의 관계 등에 대한 상세한 내용은 杉浦俊彦(2012, pp.56~61)에 제시되어 있다.
3.2. 작물별 생산성 진단
그림 3-5. 주요 작물별 단수 추이 및 전망
주: 작물별 단수 자료는 농림수산식품부(2012), 전망치 부분은 작물별 전문가 의견을 수렴하여 제시한 것임.
보리 단수(kg/10a)는 1990년대 중반 이후 280〜300kg 수준을 유지하면서 연도에 따라 변동 폭이 큰 것으로 나타났다. 1998년과 2010년의 단수는 냉해 와 습해 등의 피해로 각각 전년대비 약 30% 정도 급감한 200kg으로 매우 낮 은 수준을 나타낸다. 향후 상당기간 동안 보리의 단수는 기상이변의 피해가 없는 경우 300kg 수준에서 유지될 것으로 진단된다.
대두 단수(kg/10a)는 1990년대 중반 이후 150〜190kg 수준으로 매년 변동 폭이 큰 것으로 나타났다. 작황이 부진한 경우 130kg, 양호한 경우 190kg 수 준으로 향후 상당 기간 170〜190kg 지속되고, 현행 기술 수준에서 최대 약 200kg 수준까지 증대시킬 수 있을 것으로 진단된다.
소맥 단수(kg/10a)는 1990년대 중반 이후 330〜380kg 수준으로 대체로 350kg 수준이 유지되어오고 있다. 소맥 단수는 작황이 부진했던 2000년에는 255kg으로 크게 줄어들었고, 작황이 양호했던 2008년에는 408kg 수준으로 나 타났다. 소맥 단수는 현재의 기술 수준에서 상당 기간 360〜380kg 수준이 지 속될 것으로 진단된다.