쓰라린 수확: 딸기 밭의 더러운 작은 비밀
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주제:농업골드슈미트 컨퍼런스플라스틱오염
By GOLDSCHMIDT 컨퍼런스 2023년 7월 26일
최근 연구에 따르면 캘리포니아의 딸기 농장에서 일반적으로 사용되는 플라스틱 덮개가 토양 플라스틱 오염에 크게 기여하는 것으로 나타났습니다. 그 이점에도 불구하고 플라스틱 뿌리 덮개 조각은 완전히 제거하기 어렵고 시간이 지남에 따라 토양 건강에 부정적인 영향을 미칩니다. 연구원들은 이러한 환경 문제를 해결하기 위해 제조업체와 함께 솔루션을 찾고 있습니다.
연구원들은 캘리포니아 딸기 농장에서 플라스틱 오염의 놀라운 원인을 확인했습니다. 딸기 성장을 촉진하는 일반적인 도구인 플라스틱 뿌리덮개는 상당량의 플라스틱 조각을 토양에 떨어뜨리는 것으로 밝혀졌습니다. 이 현상은 토양의 질에 악영향을 미치고 플라스틱 뿌리 덮개 사용의 장기적인 지속 가능성에 의문을 제기합니다. 이러한 발견은 농업 생산에서 플라스틱 사용에 대해 전 세계적인 영향을 미칠 가능성이 있습니다.
박사후 연구원인 Ekta Tiwari 박사(California Polytechnic State University의 Sistla 그룹 출신)는 리옹에서 열린 Goldschmidt 지구화학 회의에서 연구 결과를 발표하면서 "우리는 막대한 양의 매크로플라스틱 플라스틱 재료(직경 5mm보다 큰 입자)가 어디에서 떨어져 나오는지 보고 있습니다. 뿌리 덮개는 딸기 생산을 향상시키는 데 사용됩니다. 이것들은 수십 년 이상 토양에 남아 있을 수 있습니다.”
폴리에틸렌과 같은 플라스틱은 폴리터널과 같은 농업 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 플라스틱 덮개 필름은 다양한 이점을 제공하는 농업에서 광범위하게 사용됩니다. 그들은 잡초와 병원균을 제어하고 수분 증발을 줄이며 토양이 과일에 튀는 것을 방지할 수 있는 식물의 바닥 주위에 자리 잡고 있습니다(특히 딸기에 중요함).
연구원들은 캘리포니아에서 딸기의 성장을 지원하는 데 널리 사용되는 플라스틱 뿌리 덮개가 상당한 양의 플라스틱 조각을 토양으로 흘린다는 사실을 발견했습니다. 이러한 파편은 토양의 질에 부정적인 영향을 미치고 농업에서 플라스틱 사용의 지속 가능성에 도전합니다. 플라스틱 덮개를 꼼꼼하게 제거해도 파편이 토양에 달라붙어 시간이 지남에 따라 플라스틱이 축적된다는 사실로 인해 문제는 더욱 악화됩니다.
뿌리 덮개는 한 줄로 적용한 다음 작물의 계절 생산이 완료되면 제거됩니다. 그러나 제거하는 동안 파편이 남겨져 토양에 달라붙기 때문에 농부들이 주의 깊게 토지를 관리하더라도 모든 플라스틱이 제거되지는 않습니다. 매년 수십 년 동안 플라스틱 뿌리 덮개를 적용하고 제거한 후 연구원들은 실제로 잘 관리된 경작지에서도 농장 토양 내에서 플라스틱 조각이 축적되는 것을 관찰했습니다. 연구원들은 5mm 이상의 플라스틱 조각인 매크로플라스틱을 찾았습니다.
Ekta Tiwari는 계속해서 “이러한 플라스틱 필름을 계절에 따라 제거한 후 딸기 밭을 체계적으로 조사했습니다. 우리는 분포가 상당히 균일하다는 것을 발견했습니다. 밭 표면에서만 헥타르당 최대 213,500개의 매크로플라스틱 입자를 발견했습니다. 그것은 우리가 조사하지 않은 지하 입자를 포함하지 않습니다. 또한, 우리는 현재 직경 5mm 미만의 더 작은 입자인 미세 플라스틱 에 대해 동일한 토양 샘플을 분석하고 있습니다 . 이것들은 아직 우리 연구 결과에 포함되지 않았습니다.”
참고: 1헥타르는 10,000제곱미터입니다. 비교를 위해 평균 프로 축구 경기장은 약 7,100제곱미터이고 미식 축구 경기장은 5,350제곱미터입니다.
대부분의 입자는 폴리에틸렌입니다(푸리에 변환 적외선 분광법을 사용하여 확인됨). 예비 연구 결과, 연구원들은 매크로플라스틱 오염 수준이 증가함에 따라 토양 수분 함량, 미생물 호흡 및 식물에 이용 가능한 질소가 감소한다는 사실을 발견했습니다.
Tiwari 박사는 “플라스틱 덮개는 이점을 제공하지만 장기적인 토양 품질을 희생합니다. 토양에서 이러한 입자를 제거하는 것은 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 일단 그곳에 있으면 무기한으로 머무를 수 있습니다.”
우리는 딸기를 단순히 즐기기 위한 것이라고 생각하는 경향이 있지만, 이것은 신선한 딸기만큼 맛있는 것조차도 환경에 비용이 들 수 있음을 보여줍니다. 우리는 이러한 비용을 줄일 수 있는지 확인하기 위해 제조업체와 협력하고 있습니다.”
생분해성 플라스틱 멀치와 같은 폴리에틸렌 멀치나 짚과 같은 천연 멀치 사용에 대한 대안이 있지만 이러한 선택에는 경제적 비용이 따릅니다. 그러나 농업에서의 플라스틱 사용도 점차 규제되고 있습니다. 예를 들어 https://environment.ec.europa.eu/system/files/2021-09/Agricultural%20Plastics%20Final%20Report.pdf 에서 유럽 연합 정보를 참조하십시오.
논평하면서 Sean Schaeffer 교수(미국 테네시 대학교 생물 시스템 공학 및 토양 과학과)는 다음과 같이 말했습니다.
“플라스틱, 특히 플라스틱 덮개는 농업 생산을 유지하는 데 필수적입니다. 그들은 토양 수분 유지, 토양 온난/냉각, 잡초 또는 해충 방제를 포함한 다양한 목적으로 사용됩니다. 농업용 플라스틱 사용은 전 세계적으로 증가하고 있으며 캘리포니아는 미국에서 가장 큰 농업용 플라스틱 사용자입니다. 토양 및 수계에서 플라스틱의 거동과 이동에 대한 연구는 비교적 최근에 이루어졌으므로 이와 같은 연구는 플라스틱 문제의 범위에 대한 이해를 높이는 데 필수적입니다. 우리는 현재 가장 큰 주에서 토지 면적과 농업 생산 모두에서 토양에 있는 플라스틱의 분포, 크기 및 유형에 대해 상대적으로 거의 알지 못합니다.”
이것은 독립적인 의견이며 Schaeffer 교수는 이 작업에 관여하지 않았습니다.
이 작업은 진행 중이며 아직 동료 검토를 거치지 않았습니다. 연구원들은 현재 플라스틱 덮개가 남긴 미세 플라스틱 오염(5mm보다 작은 입자) 수준을 평가하고 있습니다. 이 연구는 미국 농업 시스템의 플라스틱 오염 정도를 이해하기 위한 기준 데이터를 제공하고 농업 토양에 플라스틱 축적의 생지화학적 결과를 평가함으로써 토지 관리 관행을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.