Ⅰ. 서론
볼리비아는 안데스산맥을 끼고 있으며, 고도 3,000 m가 넘는 고산 지역부터 열대 지역까지 다양한 식생을 지니고 있다. 또한 감자, 고추, 땅콩 등 14가지 작물의 원산지로 다양한 유전자원을 가지고 있다. 자연환경 조건과 유전자원의 다양성에도 불구하고 농업에 관련한 국내 연구들은 미미한 상태이다. 2019년 FAO STAT의 자료에 따르면 볼리비아의 농촌인구는 약 345만 명으로 전체 인구의 30%를 차지한다(UN FAOSTAT, 2023). 전체 인구의 4%인 우리나라에 비해 많은 인구가 농촌에 거주하고 있다(편지은, 2022). 뿐만 아니라 우리나라는 국토 전체 면적 976만 ha 중 163만 7천 ha, 약 17%를 농경지로 이용하고 있지만, 볼리비아는 국토 전체 면적 1억 8,330만 ha 중 3,778만 7천 ha, 약 35%를 농경지로 사용하고 있다(UN FAOSTAT, 2023). 농촌인구와 농경지의 비율이 우리나라보다 높은 비율로 볼리비아 농업의 중요성을 확인할 수 있다. 또한 볼리비아 전체산업에서 농업이 차지하는 비율이 13%이며(ODA KOREA, 2016), 노동인구의 약 30%가 농업에 종사하고 있어 경제적인 측면에서도 상당한 부분을 차지하고 있다(주볼리비아 대한민국 대사관, 2016).
옥수수는 볼리비아에서 사탕수수, 콩, 감자 다음으로 많이 재배되는 작물이며(조선미·차원규, 2020: 55-81), 감자와 함께 식량안보 측면에서 매우 중요한 작물로 분류된다(Acebey Vega, 2005: 122). 또한 많은 농촌과 원주민 커뮤니티의 주요 식량이며, 볼리비아 물가에 직접적인 영향을 주는 작물이다(Ortiz, 2012: 14). 볼리비아의 총 곡물생산량 중 옥수수가 2019년까지 가장 많은 양을 생산했으며, 2020년과 2021년에는 수수 다음으로 가장 많은 양을 생산했다(INE, 2023) (<Table 1>). 볼리비아 전체 농지 면적 약 3,800만 ha 중 옥수수 재배면적이 430만 ha로 약 11%를 차지한다(조선미·차원규, 2020: 55-81). 옥수수 총 생산량 중 약 77%가 가축 사료용으로 소비되고, 다음으로 17%가 식품으로 소비된다(Baldelomar Álvare, 2021: 8).
Source: INE (2023).
국가적인 주요 식량 작물임에도 불구하고 볼리비아의 옥수수 생산량은 2015년 2.4 ton/ha 생산하였고 2021년 3.0 ton/ha를 생산하였으나, 주변 국가인 에콰도르나, 콜롬비아 등 라틴아메리카 국가 중 하위권을 차지하고 있다(UN FAOSTAT, 2023) (<Figure 1>).
이러한 원인에는 대부분의 농가가 비료를 사용하지 않으며, 미흡한 토양개량 및 관련 연구의 부족, 농업기술 활용의 부재에 이유가 있다(Avila Lara, 2008: 2-9). 또한 엘니뇨 같은 기후변화로 인한 이상기후 현상과 수출입 규제와 밀수와 같은 구조적인 문제들도 볼리비아의 옥수수 생산성에 큰 영향을 미치고 있다(Baldelomar Álvare, 2021: 7-11).
이번 프로젝트 진행지역인 Chaco는 볼리비아 옥수수의 주요 생산 지역으로(Claure et al., 2017: 7-14), 지역 전체 농경지의 70%에서 옥수수를 재배하고 있다(김주영 외, 2019: 115-122). 차코지역에서는 옥수수가 전통을 가진 작물로 오랜 기간 재배 및 소비되었으며, 일인당 연간 옥수수 소비량이 80 kg에 달하는 곳도 있다(Baldelomar Álvare, 2021: 7-11). 하지만 낮은 강수량과 토양오염 및 영양의 불균형으로 인하여 옥수수 생산량이 감소하고 있다(Luis et al., 2017: 56-62).
볼리비아 농림혁신청(INIAF, 2016)은 옥수수 생산성 향상을 위해 2013년 Programa Nacional de Maiz를 통해 국제 옥수수 밀 연구소(Centro International de Mejoramiento de Maíz y Trigo, CIMMYT)와 함께 단백질 함유량이 높은 하이브리드 종자 INIAF H1와(Claure et al., 2017: 7-14) 2016년 열대 지역에 적합하고 건조 스트레스 저항성이 높은 합성종 INIAF Guaraní 를 육종하여 보급하였다(INIAF Chaco, 2016).
농촌진흥청 해외농업기술개발사업(Korea Partnership for Innovation of Agriculture, KOPIA)는 볼리비아 농촌토지개발부(Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras, MDRyT) 산하 농림혁신청 INIAF와 Chaco 지역에서 볼리비아 옥수수 생산성 향상을 위해 2019년부터 2022년까지 Technological innovation to improve corn productivity in Bolivia 프로젝트를 진행하였다. 현지에 적합하고 생산성이 좋은 합성종과 하이브리드 품종 이용 및 녹비 작물과 친환경 비료를 이용한 친환경 재배기술을 도입하였다. 이 논문은 2019년부터 2022년까지 진행되었던 KOPIA 볼리비아 센터의 Chaco 지역 녹비 작물 및 친환경 비료와 인증된 합성종과 하이브리드 품종을 이용한 옥수수 생산성 향상 프로젝트 결과에 대하여 서술하고자 한다.
Ⅱ. 재료 및 방법
본 프로젝트는 2019년 2월부터 2022년 6월, 3개년에 걸쳐 볼리비아 Chaco 지역 Carapari, Villa Montes 커뮤니티에 하이브리드종인 INIAF Guaraní 와 합성종인 INIAF H1을 재배하여 수행하였다. 하이브리드종이란 잡종강세를 이용한 양친 간의 1대 교잡종을 말하며, 합성종이란 여러 자식계통에서 인위적으로 교잡하여 만든 합성품종을 말한다(농촌진흥청, 2021: 28). 재배방식은 토양을 보통보다 깊게 경운하는 심경으로(농촌진흥청 농업용어사전, 2023) 재배 토양을 준비한 뒤 콩과녹비작물인 Crotalaria, Dolichos Lab-Lab(Pic.1, Pic.2)를 선행재배하였다. 그 후 친환경 비료 Biol을 이용해 INIAF Guaraní 와 INIAF H1을 재배하였고, 대조구는 관행 농법을 실시했던 2019년 이전 자료를 바탕으로 검토하였다. 실험구와 동일한 조건을 가진 대조구를 사용한 시험이 바람직하나, 현지 사정상 구현과 처리에 어려움이 있어 2019년 이전 수량 성적을 이용하였다. 먼저 심경하여 재배 농지를 준비한 후 콩과녹비작물 Crotalaria(Crotalaria sp), Dolichos Lab-Lab(Lablab purpureus L.) 파종을 실시하였고, 3개월 뒤 수확 및 제거작업 후 INIAF Guaraní 품종과 INIAF H1 품종을 파종하였다.
녹비식물로는 콩과녹비 2종, Crotalaria (Crotalaria sp), Dolichos Lab-Lab (Lablab purpureus L.)을 <Pic.1, Pic.2> 사용하였다. Crotalaria는 열대와 아열대 지방에서 주로 많이 분포하고 있으며, 특히 남반구에서 많이 발견되는 식물로 유기물과 질소를 포함하고 있어 비료로 많이 사용된다(Bernal, 1986: 1-118). Dolichos lablab은 건조한 환경에서 잘 견디며, 주로 중남미에서 비료용으로 재배되는 식물이다(Echo community, 2023). 2종 모두 낮은 기온에서는 잘 자라지 못하기 때문에 우기(11~1월)에 파종하였다. Crotalaria는 0.8 cm×0.2 cm 간격으로 심었고, Dolichos Lab-Lab는 0.9 cm×0.35 cm 간격으로 심었으며, 깊이는 두 종류 모두 약 3 cm 깊이로 심었다. 두 종 모두 파종일로부터 약 3개월 후 수확하였다.
친환경 비료는 식물의 생육에 긍정적인 영향을 준다(Albuquerque et al., 2010: 1052-1058; Koller et al., 2014: 47-52; Myint et al., 2010: 47-54). Biol은 유기물의 혐기성 분해과정에서 만들어지며 식물의 생리활동을 및 성장을 촉진시키는 친환경 비료이다(León & Mabel, 2012: 36; Robles & Jansen, 2008: 3). 액상으로 되어 있으며 토양이나 식물체에 직접 살포한다(Galindo et al., 2007: 1-6; Russo, 2001: 161-166; Ubalua, 2007: 2065-2073). 이번 프로젝트에서 사용된 Biol은 KOPIA와 INIAF가 현지 농업환경을 고려하여 제작한 것이다. 200 L의 biodigestor라는 플라스틱 통에 <Table 2>에 나온 재료들을 넣어 <Appendix Table 1>의 비율에 따라 37일 동안 제조 후 45일 동안 발효시켜 완성하였다. 완성된 Biol은 20 L의 물에 0.5 L을 넣고 희석하여 사용하였다.
Ⅲ. 결과
<Figure 4>는 2019년부터 2022년까지 2개 마을 3개 지역에서 친환경 비료인 Biol과 콩과 녹비 작물을 이용하여 합성종인 INIAF-Guaraní 를 재배한 결과이다. 2019년에서 2020년에는 Villa Montes시 Chimeo 커뮤니티가 3.4 ton/ha 생산하였고, Carapari시 Lagunitas 커뮤니티가 3.7 ton/ha, Carapari시 Nazareno 커뮤니티가 3.6 ton/ha 생산하였다. 2020년에서 2021년에는 3개 지역 모두 생산량이 증가하여 Chimeo 커뮤니티가 4.5 ton/ha, Lagunitas 커뮤니티가 4.6 ton/ha, Nazareno 커뮤니티가 4 ton/ha 생산했다. 2021년에서 2022년에도 모든 지역 생산량이 증가하여 Chimeo 커뮤니티가 4.9 ton/ha, Lagunitas 커뮤니티가 5.1 ton/ha, Nazareno 커뮤니티가 5.8 ton/ha 생산하였다. 프로젝트 전체 기간인 2019년에서 2022년 동안 Carapari시 Nazareno 커뮤니티가 2.2 ton/ha 향상되어 가장 높은 생산량 증대를 보였고, Villa Montes시 Chimeo 커뮤니티와 Carapari시 Lagunitas 커뮤니티는 프로젝트 기간 동안 옥수수 생산량이 각각 1.5 ton/ha와 1.4 ton/ha 향상된 것을 확인할 수 있었다(<Figure 4>).
<Figure 5>는 2019년부터 2022년까지 하이브리드 종자인 INIAF-H1을 친환경비료인 Biol과 콩과 녹비 작물을 이용하여 재배한 결과이다. 2019년에서 2020년 사이에는 Villa Montes시 Chimeo 커뮤니티가 5.1 ton/ha를 생산하였고, Carapari시 Legunitas 커뮤니티는 5.2 ton/ha, Carapari시 Nazareno 커뮤니티는 5 ton/ha 생산하였다. 2020년에서 2021년 사이에는 세 지역 모두 생산량이 증가하여 Chimeo 커뮤니티가 5.8 ton/ha, Legunitas 커뮤니티는 5.6 ton/ha, Nazareno 커뮤니티는 5.4 ton/ha 생산하였다. 2021년에서 2022년에도 모든 지역 생산량이 증가하여 Chimeo 커뮤니티가 6.8 ton/ha, Legunitas 커뮤니티는 6.1 ton/ha, Nazareno 커뮤니티는 6.7 ton/ha 생산하였다. 프로젝트 전체 기간인 2019에서 2022년 동안 Villa Montes시 Chimeo 커뮤니티와 Carapari시 Nazareno 커뮤니티의 생산량이 각각 1.7 ton/ha씩 증가하였고, Carapari시 Legunitas 커뮤니티는 0.9 ton/ha 증가한 것을 볼 수 있었다(<Figure 5>).
<Table 3>은 세 커뮤니티의 프로젝트 기간 동안 평균 생산량을 나타낸 표이다. 관행 농법1)을 이용하여 INIAF Guaraní 품종을 재배하였을 때는 세 지역 평균 생산량이 2.4 ton/ha였으나, 콩과 녹비 작물과 친환경비료 Biol을 활용하여 재배한 결과 2019에서 2020년에는 1.2 ton/ha 증가한 3.6 ton/ha 생산하였고, 점차 생산량이 증가하여 2020에서 2021년에는 4.3 ton/ha, 2021에서 2022년에는 5.2 ton/ha 생산하였다. 또한 관행농법으로 INIAF H1을 재배하였을 때는 세 지역 평균 옥수수 생산량이 5 ton/ha이었으나, 콩과 녹비 작물의 활용과 친환경 비료 Biol을 도입한 프로젝트 진행 후, 생산량이 증가하여 2019에서 2020년에는 5.1 ton/ha, 2020~2021년은 5.6 ton/ha 생산하였고, 2021에서 2022년에는 관행농법에 비하여 1.5 ton/ha 늘어난 6.5 ton/ha 생산한 것을 확인할 수 있었다(<Table 3>).
| Variety | Conventional agriculture | Maize production from 2019 to 2022 | ||
|---|---|---|---|---|
| 2019-2020 | 2020-2021 | 2021-2022 | ||
| INIAF Guaraní | 2.4 ton/ha | 3.6 | 4.3 | 5.2 |
| INIAF H1 | 5 ton/ha | 5.1 | 5.6 | 6.5 |
<Table 4>는 관행농법, INIAF Guaraní 와 INIAF H1을 이용한 재배, 콩과 녹비작물과 Biol을 도입하여 INIAF Guaraní 와 INIAF H1을 재배하였을 때의 생산성 및 소득을 비교한 표이다. 기존 품종과 관행농법으로 옥수수를 재배하였을 때는 2.6 ton/ha를 생산하였지만, INIAF Guaraní 를 사용하여 재배하였을 때는 2.4 ton/ha, INIAF H1을 사용하여 재배하였을 때는 5 ton/ha로 합성종을 도입하여 생산하였을 때는 기존의 품종을 재배하였을 때보다 0.2 ton/ha 낮았지만, 하이브리드 품종을 도입하여 생산하였을 때는 2.4 ton/ha 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한 콩과녹비작물과 Biol을 도입하여 INIAF Guaraní 와 INIAF H1을 재배하였을 때는 각각 4.4 ton/ha와 5.6 ton/ha를 생산하여 기존의 재배 방법에 비하여 생산량이 향상된 것을 볼 수 있었다. INIAF Guaraní 를 사용하여 재배하였을 때의 소득이 관행농법을 이용하였을 때의 소득보다 낮은 3,120 Bs의 소득을 얻었지만, INIAF H1을 사용하여 재배하였을 때는 3,120 Bs 늘어난 6,500 Bs의 소득을 얻었다. 옥수수 ton당 가격은 1,300 Bs로 동일하지만2) 콩과 녹비작물과 Biol을 도입하여 INIAF Guaraní 와 INIAF H1을 재배하였을 때는 생산량의 증가로 각각의 소득이 단순히 합성종, 하이브리드 품종을 도입하였을 때의 소득보다 5,200 Bs, 7,410 Bs로 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다. INIAF Guaraní 와 INIAF H1 품종의 사용과 친환경농법을 도입하여 재배하였을 때는 기존의 농법으로 재배하였을 때의 생산비인 2,400 Bs보다 생산비가 더 많이 들어 INIAF Guaraní 와 INIAF H1 사용하였을 때 각각 2,800 Bs와 3,100 Bs가 들었고, 친환경농법과 병행하였을 때는 3,100 Bs와 3,500 Bs의 비용이 사용되었다. 그러나 생산량 증가에 따른 총 소득의 증대로 관행농법을 사용하였을 때 얻었던 순수익인 980 Bs보다 INIAF H1 사용하였을 때 3,400 Bs로 더 많은 순수익을 얻었고, 친환경농법과 병행시에는 순수익이 더욱 증가하여 INIAF Guaraní 는 2,620 Bs의 순수익을 INIAF H1품종은 3,190 Bs의 순수익을 얻을 수 있었다(<Table 4>).
| Yield (ton/ha) | Cost of 1 ton2) (Bs) | Income3) (Bs) | Total production cost4) (Bs) | Profit (Bs) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Conventional agriculture | 2.6 | 1,300 | 3,380 | 2,400 | 980 | |
| INIAF Guaraní | Yield without technology | 2.4 | 1,300 | 3,120 | 2,800 | 320 |
| Yield with technology | 4.4 | 1,300 | 5,200 | 3,100 | 2,620 | |
| INIAF H1 | Yield without technology | 5 | 1,300 | 6,500 | 3,100 | 3,400 |
| Yield with technology | 5.7 | 1,300 | 7,410 | 3,500 | 3,910 | |
Ⅳ. 결론
2019년부터 2022년까지 KOPIA와 볼리비아 농림혁신청 INIAF는 Chaco 지역 옥수수 생산성 향상을 위한 프로젝트를 진행하였다. 볼리비아의 옥수수 재배는 기존의 전통농업 방식을 고수해왔다. 환경친화적인 콩과녹비작물의 이용, 친환경 비료의 제조 및 사용은 옥수수의 생산성을 향상시키고 농가의 소득을 증대시켰다. 또한 인증된 합성종(synthetic species)과 하이브리드(hybrid) 품종의 사용은 생산량의 증가 및 안정적인 생산성을 확인할 수 있었다. Chaco 지역의 옥수수 재배는 농업 경제활동의 중심이며 전통농업 방식을 유지해 온 지역이다. 하지만 토양 영양의 불균형과 미인증 품종을 사용하여 생산성이 낮은 실정이다. 또한 기후변화와 구조적인 문제로 인해 옥수수 생산성에 큰 영향을 받고 있다. 프로젝트 참여자는 지속적인 교육을 통해 콩과녹비작물의 이용 방법과 친환경 비료 제조 기술을 전수받아 프로젝트 진행 기간인 2019년에서 2022년 동안 매년 옥수수 생산량을 향상시켰다. 기존 농업 방식을 사용했을 때보다 소득을 증대시킬 수 있었으며, 단순히 품종의 도입보다는 친환경 농법과 병행하여 재배하였을 때 생산량과 소득이 더욱 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 시험에서 대조구가 있고 통계적으로 반복처리가 된다면 오차범위를 확정할 수 있어 학문적으로 정확한 결과를 만들어 낼 수 있었겠지만, 현지 사정상 충분한 요소를 구비하지 못하였다는 점은 아쉬운 부분이다. 현지 연구원들에게 프로젝트를 통한 교육으로 향후 진행될 프로젝트에서는 학문적으로 가치가 있는 결과를 만들어낼 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 볼리비아는 성공적인 농업개발 프로젝트를 위해 정확한 관리체계를 만들어 이러한 프로젝트들이 지속 가능하도록 하고, 정부 내외 및 국제기구와 원활한 소통을 통해 전국적으로 옥수수 생산성을 향상시킬 수 있도록 해야 한다. 본 연구결과를 반영하여 농가 실증과제를 한다면 정확한 경제성 분석 및 과제 결과가 확산되어 국가정책에 반영될 수 있을 것으로 기대한다. 후속 과제에서는 현지 토양, 기후변화, 현지 농민들의 기술 수준 등의 기초 자료들을 보완하고 기술개발과제의 결과를 기반으로 하여 농가실증사업, 시범마을사업 등을 통한 경제성 분석, 기술보급 및 품종 전파로 전국적인 옥수수 생산성 증대 및 농가 소득증대가 실질적으로 이루어져야 할 것이다.
