홍주일보

농업부문 온실가스 배출원 중 지구온난화잠재력이 이산화탄소 대비 310배로 가장 크다. 대기 중의 아산화질소 농도는 산업혁명 이전 270 ppb에서 2006년에 320 ppb로 약 1.2배 증가하였다. 농업활동에서 아산화질소의 주 배출원은 질소질 비료 및 가축분뇨이며, 아산화질소의 지구온난화 기여율은 5%이상인 것으로 알려져 있다.

경작지 토양에서 배출되는 아산화질소는 농경지에 시용된 질소질 화학비료나 가축분뇨 중 질소에서 배출된다. 농경지에서 아산화질소 배출은 첫째, 질소를 시용한 토양에서 직접 배출되는 과정, 둘째, 농경지에 시용된 질소의 일부가 대기나 수계를 통해 유출되어 다른 지역으로 이동하여 아산화질소로 배출되는 간접배출, 셋째, 작물잔사의 소각에 의해서 식물체에 포함되어 있던 질소가 아산화질소로 배출되는 3가지의 경로로 배출된다.

아산화질소는 토양 중에서 탈질과 질화작용에 의하여 자연적으로 생성되며, 아질산염이나 질산염이 환원되어 기체상태인 N2가 되거나 산화된 질소가 될 때 발생한다. 농경지에서 아산화질소가 배출되는 가장 대표적인 경로는 산소가 존재하는 토양 중에 Pseudomonas속과 같은 타급 영향세균에 의한 탈질작용이다. 호기성 세균에 의한 탈질작용은 토양 중에서 일어나는 생물학적 과정이다. 이러한 생물학적 과정에 영향을 주는 요인은 자연적인 것과 인위적인 것으로 나누어 생각 할 수 있는데, 자연적인 요인에는 온도, 강수량, 토양수분, 산소의 효율, 토양의 산화환원전위(Eh), pH, 유기물의 탄소함량, 토양의 동결과 해빙의 주기, 미생물, 토양의 유형 등이고, 영농관리와 같은 인위적인 요인으로는 시비하는 비료의 종류, 시비의 양, 시비 기술, 시비 시기, 경운과 정지 작업, 농업용 화학물질 시용, 관개, 작물 잔사의 토양 투입과 비료의 토양 중 잔유물 등이다 (Eichner, 1990).

논에서 상시담수 상태에서는 NO3→N2O→N2 전환과정 중 아산화질소는 신속히 N2로 전환되고, 상당량의 아산화질소가 물에 녹기 때문에 아산화질소 배출량은 줄어들고 반대로 메탄의 발생량은 증가한다 (Freney 등, 1981; Minami 등, 1987; Smith 등, 1983). 간단관개는 토양이 호기적 상태에서 메탄 배출량은 줄어드나, 토양의 산화상태에서 아산화질소의 배출이 증가하고, 토양 Eh를 상승시켜 메탄 생성을 억제하여 메탄 배출이 낮아지고 아산화질소 배출은 높아진다고 하였다 (Partrick 등, 1977; Yagi 등, 1991). 그리고 Breitenbeck (1990)은 논에 유기질 비료시용은 아산화질소의 발생도 조장한다고 보고하였다.

문의 : 농촌진흥청 국립농업과학원 기후변화생태과 소규호 연구관(031-290-0230)

2010-12-20 15:13:19

152.99.31.30