1. 지표의 정의
￮ 농경지에 투입되는 화학비료나 가축분뇨 등의 양분량 (질소, 인산)에서 농작물 생산 등의 반출량을 제외하고 남은 양분량
2. 개념과 해석
❏ 농경지에 질소나 인산의 시용은 작물 생산에 결정적 요인이며, 이들 양 분의 결핍은 토양비옥도와 작물 생산성 저하를 초래하는 주요한 요인이 다. 농경지에 작물이 필요 이상의 많은 양을 시용한 잉여양분은 농민에 게는 경제적 손실을 초래할 뿐만 아니라 환경오염의 근원이 된다. 필요
량 이상의 양분 투입은 더 이상의 생산성과도 연결되지 않고, 지표로 유 거된 양분은 지표수의 부영양화를 초래하고 지하 침투에 의한 지하수를 오염시키며 암모니아와 온실가스에 의한 대기 오염을 초래한다.
❏ 질소의 순환(OECD, 2005a ; 2005b)과 같이 영농활동에 의해 투입된 양분 은 물리 화학적으로 복잡한 과정을 경과하면서 시용양분의 형태, 양분의 효율성, 작물의 종류, 농업생태계에서의 환경적 동화 능력, 농장관리, 비 료 가격 및 보조금 등의 농업정책 등에 따라 환경에 미치는 영향은 차이 가 있다.
❏ OECD 양분 지표는 농경지의 면적을 기준으로 양분 투입량(input)에서 반 출(output)되는 양을 뺀 값이다(그림1). 양분 지표의 값은 양분 결핍에 의 한 토양비옥도 저하와 양분과잉에 의한 토양, 물 및 대기 오염을 초래하 는 환경오염의 정도를 나타낸다.
❏ 양분 지표는 연도별 농경지의 ha당 킬로그램 단위의 양분 과잉 (혹은 결 핍)으로 나타낸다(kg/ha/yr). 양분 지표 값은 국가간 양분의 상대적 함량 비교와 양분의 투입 및 반출 양분의 각 요소별 분포를 이해하는데 도움 이 된다. 투입 양분으로는 화학비료, 가축분뇨, 유기질 비료, 생물학적으 로 고정된 질소 및 대기 중 빗물에 의해 투입된 것 등이 있다. 반출 양 분으로는 수확된 곡물, 식물체 중 질소, 인산 등의 양분이다. 질소는 토 양, 물 및 대기환경으로 유실 또는 휘산된다. 질소 수지 값은 질소가 토 양 표면으로 유거되거나 지하로 침투되는 양, 탈질 및 휘산되는 질소량 은 각 요인별로 계산하지 않았다. 환경이나 국민건강에 무관한 질소가스 의 방출과 온실가스에 영향을 미치는 일산화질소의 방출은 질소 순환에 포함된다. 인산 수지의 각 요소는 질소 수지와 비슷하게 산정할 수 있으 나 탈질, 휘산 및 생물학적 고정 등의 과정은 없다.
❏ 양분 지표는 국가 수준에서 계산할 수 있을 뿐만 아니라 지역 단위별로 도 계산할 수 있다. 국가 단위의 일정 농경지의 평균 양분지표 값 (kg/ha/yr)은 국가별 공간 변이를 나타내는 중요한 지표이다. 그러나 지역
별 환경정책 수립과 같은 정책 개발에는 그 지역의 양분 지표가 중요하
1. Applies to the nitrogen balance only.
2. In most situations an excess of nutrients are transported into the environment, potentially polluting soils, water and air, but a deficit of nutrients in soils can also occur to the detriment of soil fertility and crop productivity.
요인들이 있다. 더욱이 가뭄과 홍수 등 환경 재해는 작물이 양분흡수에 크게 영향을 미치며, 토양에서의 양분의 저장능력도 토양에 따라 크게 차이가 있다. 또한 목초지에 다양한 두과 목초의 질소의 흡수를 정확히 평가하는 데는 아직 관련 정보가 부족하다. 그러나 농장단위의 양분 수 지 평가 (van Eerdt and Fong, 1998) 와 뉴질랜드 Overseer 모델 (Ledgard 등, 2005) 등은 아직 통용되고 있지는 않지만 농업분야의 양분 수지를 평가 하는데 여러 가지 문제점을 극복할 수 있을 것이다.
❏ 농업환경 지표를 추진력(driving force), 상태(state) 및 반응(response)지표로 구분할 때, 양분 지표는 환경에 대한 추진력 지표이며 어떤 수계에서의 양분농도 및 온실가스 방출 등은 상태 지표이고, 양분관리, 유기농업을 포함한 농장의 환경적인 측면에서의 계획 등은 반응 지표이다.
3. 최근의 추이
❏ 전반적으로 OECD회원국의 양분 지표(톤)는 1990년부터 2004년 사이 질 소 수지는 3%, 인산 수지는 18% 감소하였는데 토양, 물 및 대기에서 환경 오염을 어느 정도 줄일 수 있을 것이다<그림 2, 8>. 양분이용 효율은 투입 양분 중 얼마만큼을 생산물로 회수하였는가를 타나내는 것으로 OECD회 원국의 양분이용효율은 많이 개선되었으며, 특히 질소보다 인산이 현저하 게 개선되었다<그림 7, 11>. 이와 같은 경향은 지난 15년 전에 비하여 OECD회원국의 질소질 비료 사용량은 2% 증가하였고, 인산질 비료 사용 량은 9% 감소하였다<그림 5>. 대부분의 OECD 회원국에서 축산분뇨는 양 분잉여의 중요한 요인이다. 더욱이 OECD 회원국에서 질소수지(kg/ha)는 15％ 감소하였고 인산수지(kg/ha)는 약 30% 감소하였다<그림 2, 8>. OECD 회원국의 질소 수지에 비하여 인산 수지가 현저하게 감소하였지만 농경 지 토양에서의 인산 축적은 증가하였다. 질소는 탈질, 휘산과 같은 변화 를 통하여 대기 중으로 날아가거나 무기화되어 지하수나 지표수로 쉽게 용해되지만 인산은 대기 중으로 이동이 없고 토양에 쉽게 흡착되는 성질
을 가지고 있다. 그러나 토양 중 인산의 축적은 강우 시 토사 유출과 더 불어 인산이 유실되어 지표수의 오염원으로 문제가 되고 있다.