2.1. 농업생태계에 미치는 영향
기후를 구성하는 여러 요소 중에서 농업생태에 영향을 크게 미치는 인자 를 농업기후자원이라고 하는데 여기에는 작물의 생장가능 기간, 이 기간 중의 식물온도와 작물온도의 분포, 한발과 저온출현율의 분포 등이 있다.
일 평균기온이 5℃ 이상인 일수를 식물온도라고 하는데, 이는 작물의 월동 과 생육에 있어서 중요한 지표가 된다. 지난 18년간(1988～2006년) 제주도 지역을 제외한 수원 등 56개 지역의 식물온도의 평균 출현초일은 3월 7일로 과거 18년간(1969～1987년, 3월 12일)보다 평균 5일 앞당겨졌고, 평균 출현 종일은 11월 23일로 평균 4일이 늦춰짐으로써 출현지속 기간은 9일 정도 길 어진 것으로 나타났다. 최근 18년간 식물이 생육할 수 있는 식물기간은 대관 령지역이 평균 210일로 가장 짧았고 중부내륙 지방은 250일 내외, 남부지방 은 270일 내외였으며, 부산지역을 중심으로 한 남부해안 지역이 280일 이상 으로 가장 긴 것으로 분석되었다<그림 3-2>.
일평균기온이 10℃ 이상이 되는 경우 작물온도라고 하는데, 10℃ 이상이 되면 대체로 여름작물은 생육을 시작하고, 월동작물인 과수는 발아와 개화 등 발육이 한층 빠르게 진행되는 환경조건이 되므로 과수재배에서는 작물 온도를 매우 중요시한다. 최근 18년간(1988～2006년) 일평균기온이 10℃
이상 출현되는 지속기간은 전국 평균 214일로 과거 18년간(210일)보다 평 균 4일 정도 길어진 것으로 나타났다<그림 3-3>. 그러나 제천, 금산, 임실 등 태백준고랭지 및 소백산간지에서는 최근의 온도상승에도 불구하고, 오 히려 2～4일 정도 짧아진 것으로 조사되었다. 최근 작물온도 출현지속 기 간이 가장 많이 늘어난 지역은 수원, 청주, 대전 등 중부지역으로 과거 18
<1969～1987> <1988～2006>
자료: 심교문 외 5인(2008).
<1969～1987> <1988～2006>
자료: 심교문 외 5인(2008).
년간보다 10일 이상 길어진 것으로 조사되었다.
그림 3-2. 식물온도 출현지속 기간의 변화 추이
그림 3-3. 작물온도 출현지속 기간의 변화 추이
<1970년대> <1980년대>
인 중서부 평야지대(서산, 보령 등)와 차령남부 평야지대(군산, 부안, 정읍 등)의 평균기온은 1.05∼1.33℃ 상승하였고, 대관령을 포함한 태백 고냉지 대도 1.04℃ 상승한 것으로 나타났다.
한편 강수량은 지난 35년(1973∼2007년) 동안 평균 283㎜ 증가하였다.
대관령을 포함한 태백 고냉지대와 태백 준고랭지지대, 영남내륙 산간지대 는 452∼778㎜ 증가하여 증가폭이 가장 컸는 데 반해, 영남 내륙지대(밀 양, 진주 등)의 강수량 증가는 132㎜로 증가폭이 가장 낮은 것으로 나타났 다<그림 3-4>. 또한 중북부 내륙지대의 강수량은 348㎜ 증가하였고, 곡창 지대인 중서부 평야지대와 차령남부 평야지대는 217∼273㎜ 증가해 거의 전국평균을 약간 하회하는 수준인 것으로 나타났다.
2.2. 병해충 발생에 미치는 영향
기후온난화는 자연생태계가 균형을 유지하는 데 방해요인이 될 것이다.
온난화로 인해 생기는 새로운 식물군집은 화분 매개생물이나 씨앗의 전파 자를 방해하고 외래곤충의 침입으로 우리의 자연생태계를 파괴할 수도 있 다. 농업생태계는 자연생태계와는 달리 인간의 행위가 인위적으로 가미되 는 생태계이기 때문에 자연생태계에서 일어나는 현상을 어느 정도 극복할 수는 있지만 오히려 부작용을 크게 할 수도 있다.
기후온난화에 따른 기온상승은 새로운 병해충을 발생시키며 이로 인해 농작물 피해가 증가할 것으로 예상된다. 따뜻한 해는 곤충이 더 빨리 자라 고, 번식속도도 빨라지며, 이동속도도 빠르다. 따라서 온난화는 지금 온대 지방에서 겪는 해충의 피해보다 훨씬 다양하고 빈번하며 규모가 큰 피해양 상을 보일 것이다. 벼의 경우 애멸구, 벼멸구 등이 우리나라 남부지방에서 월동하게 되면 비래해충과 토착해충의 양면성을 지니게 되어 그 피해가 더 욱 커질 것으로 우려된다. 이화명나방은 다화명나방으로 이름을 고쳐야 할 정도로 여러 차례 부화하게 될 것이다. 진딧물류는 월동태가 없어지고 연 중 발생하게 될 것이며 모든 해충은 작부양식의 변화를 따라 종과 생태의
변화가 수반될 것이다.
북아메리카 서부에 서식하는 나비(earths chekerspot butterfly)는 지난 한 세기에 걸쳐 서식지가 150km나 북상하였는데, 그 원인은 연평균기온이 0.6℃ 상승한 데 따른 것이라고 한다(Nature, 1995). 해충은 그들의 번식과 서식을 가로막았던 기온장벽이 제거되면 활동범위가 넓어져서 농작물에 대한 피해도 증가하게 된다. 외래곤충이 침입하여 새 서식지를 점유하는 속도는 보통 1년에 2km가 넘고 경우에 따라서는 100km가 넘을 때도 있 다. 앞으로 기후변화에 따라 외래곤충의 침입이 빈번해지고 활동범위도 확 대될 것이다.
병원균은 식물체보다는 곤충을 통해 옮기는 것이 많다. 끝동매미충이 옮 기는 벼오갈병 같은 바이러스병은 온난화에 따라 더욱 북상하게 될 것이 다. 특히 우리나라에서 흔히 발생하는 벼줄무늬잎마름병, 벼검은줄무늬잎 마름병, 벼오갈병은 말할 것도 없고, 열대성 바이러스병인 퉁구로, 그래시 턴트 같은 병이 남부지방에 만연될지도 모를 일이다. 병도 해충과 마찬가 지로 겨울 온도의 상승에 따라 더욱 만연될 것이다. 벼 재배의 경우 줄무 늬잎마름병의 피해지역이 북상함으로써 피해면적은 경기, 충남, 전남북, 경 남 등 전국적으로 14,137ha에 달하는 것으로 나타나고 있다.
갈색여치에 의한 사과, 복숭아, 포도, 콩 등의 피해가 증가하는 것으로 조사되고 있다. 갈색여치는 2001년 충북 충주와 단양에서 첫 피해사례가 발생하였고, 2006년부터 충북 영동을 중심으로 옥천, 청원, 보은 지역의 야 산에 인접한 복숭아, 포도 등의 과수원에서 대규모 피해사례가 발생하여 피해면적은 약 20ha에 달하며, 2007년에는 충북지역 전역에서 약 30ha의 피해가 발생한 것으로 파악된다.
과수의 경우 주홍날개꽃매미(Lycorma delicatula)에 의해 포도, 복숭아, 사과 등에서 피해가 발생하였다. 이러한 피해는 1979년 최초로 발견된 이 후 피해사례에 대한 보고가 없었으나, 2007년 충남 연기군 포도과수원 피 해, 2008년에 포도과수원 91ha에 피해가 발생한 것으로 나타났다.
2.3. 작물생산에 미치는 영향
벼의 생육에 미치는 영향 중 가장 중요한 요인은 기온이며 기온이 상승 하면 재배 가능지역이 확대되고 품종, 재배양식의 변화가 요구된다. 기온 상승으로 벼 재배기간이 늘어날 경우 조생종 재배지대는 중생종으로, 중생 종 재배지대는 만생종으로 바뀌게 되고 표고 600m 이상의 산간지대에서도 일부 조생종 재배가 가능해진다. 우리나라 과거 기상자료에 따르면 1970년 대 적정 출수기(등숙기 평균온도: 21～23℃)는 8월 15일 전후였으나, 2000 년대에는 8월 21일로 적정 출수기가 약 일주일 늦춰진 것으로 나타났다.
벼 등숙기 평균기온이 21～23℃로 경과되어야 고품질 쌀 생산에 유리한데 등숙기를 고온으로 경과하면 등숙이 충실하지 못해 벼알 무게가 가벼워지 고 심복백 비율과 단백질 함량이 증가하여 미질이 저하된다.
벼는 여름작물이기 때문에 온도가 올라가면 재배가 가능한 곳이 확대된 다. 그리고 품종과 재배양식은 기후적응을 위한 변동이 일어날 것이다. 작 물기간이 현재보다 10～17일 늘어나기 때문에 이앙재배에서는 조생종 재 배지대는 중생종으로, 중생종 재배지대는 만생종으로 바뀌게 될 것이고, 현재 온도가 낮아 벼농사를 짓지 않는 표고 600m 이상의 산간지대에서도 조생종재배를 할 수 있게 될 것이다. 재배양식 면에서 건답직파 또는 담수 직파 재배가 좀 더 확대될 수 있는 여건이 조성될 것이다.
기온상승에도 불구하고 현재의 재배시기를 그대로 유지하게 되면 등숙 기간의 고온 때문에 쌀 수량이 20~37% 감수하지만, 등숙에 알맞은 조건으 로 재배시기를 이동하게 되면 약 18%의 증수가 가능할 것으로 추정된다 (윤진일, 1990). 벼의 재배시기를 결정할 때 맨 먼저 감안해야 할 지표는 그 지역의 출수기다. 자포니카 계통의 벼는 출수기 이후 40일간(등숙기간) 의 일평균기온이 21.5℃일 때 가장 높은 수량을 발현하는 것으로 알려져 있다(농촌진흥청, 1981). 따라서 지역별로 적절한 등숙기온을 유지할 수 있 는 출수기가 언제인가를 파악하여 재배양식과 품종을 결정할 필요가 있다.
기온이 평균 2℃ 상승할 경우 출수 적기는 지역에 관계없이 현재보다 대충 열흘 늦어지게 된다. 따라서 이 시기에 맞춰 벼가 출수하도록 영농계획을
세워야 하는데 자포니카 품종의 특성상 이를 인위적으로 조절하기는 쉽지 않을 것으로 보인다.
김창길 외(2008)는 기후변화가 쌀 생산성에 미치는 영향을 분석하기 위해 1975～2006년까지의 자료와 비모수 방법론을 적용하여 분석하였다. 기온 이 19℃까지는 1℃ 상승함에 따라 10a당 평균 24.4kg의 쌀 생산량이 증가 하였으나, 기온이 20℃ 이상인 경우는 10a당 쌀 생산량을 오히려 6.2kg 감 소시키는 것으로 추정되었다. 기후변화 시나리오에 근거하여 벼 생육모형 (CERES-Rice)에 조생종(오대벼), 중생종(화성벼), 만생종(동진벼)을 대상으 로 모의실험한 결과, 세 품종 모두 중장기(2011～2040년)에는 출수기가 7 일 정도 빨라지고, 장기(2071～2100년)에는 최대 20일까지, 생리적 성숙기 는 최대 1개월까지 단축될 것으로 전망되었다. CERES-Rice 모형을 이용 하여 한반도 기후변화 시나리오에 따른 쌀 생산량을 분석한 결과 평년 (1971～2000년)보다 온도가 2℃ 상승 시 10a당 수량은 평년의 전국평균 515㎏ 보다 4.5% 감소하는 것으로 예측되었다. 도별로는 전남과 전북이 평 균 5.9～6.9% 감소하여 감소폭이 가장 크고, 충남과 충북은 2.4～2.7% 정
김창길 외(2008)는 기후변화가 쌀 생산성에 미치는 영향을 분석하기 위해 1975～2006년까지의 자료와 비모수 방법론을 적용하여 분석하였다. 기온 이 19℃까지는 1℃ 상승함에 따라 10a당 평균 24.4kg의 쌀 생산량이 증가 하였으나, 기온이 20℃ 이상인 경우는 10a당 쌀 생산량을 오히려 6.2kg 감 소시키는 것으로 추정되었다. 기후변화 시나리오에 근거하여 벼 생육모형 (CERES-Rice)에 조생종(오대벼), 중생종(화성벼), 만생종(동진벼)을 대상으 로 모의실험한 결과, 세 품종 모두 중장기(2011～2040년)에는 출수기가 7 일 정도 빨라지고, 장기(2071～2100년)에는 최대 20일까지, 생리적 성숙기 는 최대 1개월까지 단축될 것으로 전망되었다. CERES-Rice 모형을 이용 하여 한반도 기후변화 시나리오에 따른 쌀 생산량을 분석한 결과 평년 (1971～2000년)보다 온도가 2℃ 상승 시 10a당 수량은 평년의 전국평균 515㎏ 보다 4.5% 감소하는 것으로 예측되었다. 도별로는 전남과 전북이 평 균 5.9～6.9% 감소하여 감소폭이 가장 크고, 충남과 충북은 2.4～2.7% 정