농경지 관개 시스템의 종류와 기술 수준

농경지 관개 시스템

관개는 땅에 물을 공급하는 것이다. 이 기술은 나일강과 티그리스강, 유프라테스강의 물을 전용해 처음으로 농부들의 밭에 사용되었던 기원전 6000년경으로 거슬러 올라간다. 이집트인과 메소포타미아인 모두 강의 조수 간만 차를 활용해 경작지의 땅에 물을 충분히 공급했다. 물이 충분해지자 하피와 엔빌룰루는 홍수와 관개를 관장하는 수호신으로 부상했고, 이 기술은 고대사회의 중심이 되었다. 운하, 제방, 수로 등 초기 물 관리 시스템의 잔재는 오늘날에도 여전히 남아 있다.

 

8000년 후 농업과 관개는 세계 담수 자원의 70퍼센트를 소비하게 되었고, 관개는 세계 식량 생산의 40퍼센트를 책임지고 있다. 범위와 규모를 감안할 때 관개는 강가 대수층의 물을 이용함으로써 지표면과 지하수 고갈을 야기할 수 있으며, 농장과 도시, 기업 간의 수리권 경쟁을 촉발할 수 있다. 농업용수를 퍼올려 유통하는 데에도 에너지가 필요하며, 그 과정에서 탄소가 배출된다.

 

수반 관개와 살수 관개

나일강과 티그리스-유프라테스 계곡에서 시작된 관개 기술은 인류사에서 지배적으로 이용되어왔다. 담수 관개 또는 수반 관개라 불리는 이들 관개 기술은 밭을 물에 잠기게 하는 방식으로, 세계에서 가장 많이 볼 수 있는 접근법이다. 그러나 20세기 중반에 관개 기술이 더욱 진화하여 더 정확하고 효율적으로 관개할 수 있는 방법이 개발되었고, 이로써 물을 절약하고 기후 영향을 줄일 수 있게 되었다. 점적 관개와 살수 관개는 농작물이 잘 자라는 데 필요한 가장 근접한 양의 물을 정확하게 맞춰 사용한다. 점적 관개는 90퍼센트의 공급 효율을 달성하며, 살수 관개는 70퍼센트 정도에 이른다. 이는 물 한 방울 한 방울이 더 많은 가치를 창출하여 관개의 생산성을 향상시키고 전반적인 물 소비량을 감소시킨다는 것을 의미한다.

 

농경지 관개 시스템의 조건

농수를 더 효율적으로 사용함으로써 얻는 이점은 무척 많다. 에너지 수요와 탄소배출 감소 외에도 농작물 수확량이 향상되고 재배 비용이 절감되며 토양 침식이 감소된다. 농경지에 습기가 낮으면 해충이 줄어든다. 지표수 및 지하수는 물 사용 수요를 낮추어 더 잘 보호될 수 있다. 수자원과 관련된 여러 이해 당사자 사이의 갈등도 완화될 수 있다. 게다가 점적 관개는 넓은 범위의 용도에서 활용될 수 있다. 다만 그런 조건을 찾기에 어려움이 있을 수 있다. 더욱 효율적이고 정밀한 관개는 좀 더 광범위한 기반 시설을 필요로 한다. 이는 단지 수문을 여는 문제에 국한되는 것이 아니라, 높은 자본 비용과 지속적인 관리를 의미하기 때문에 가격이 낮은 주곡을 기르면서 유지가 어려울 수 있다. 그리고 쌀과 같은 어떤 작물들은 단순히 점적 관개 또는 살수 관개에는 적합하지 않다.

 

농작물은 성장 단계마다 다른 양의 물을 필요로 한다. 또 다른 현대의 효율적 방법인 관개 일정을 통해 농부들은 상황을 관찰하고 적당한 시기에 농작물의 물 수요를 충족시킬 수 있다. 부족 관개는 다양한 방식으로 관수를 한다는 점에서 유사하다. 즉 농작물은 가뭄에 잘 견디는 단계가 있는데, 이 시기에는 관개를 줄일 수 있다. 이 전략적인 수량 조절은 실제로 농작물의 질을 향상시킬 수 있다. 센서도 관개 지형을 바꾸고 있다. 이들 센서는 토양의 습도를 모니터링하고 관개 시스템을 자동으로 관리하여 농부의 어림짐작과 허드렛일을 줄일 수 있다. 빗물이나 유거수를 포착하고 관개 시스템에 공급할 수 있는 곳에서는, 농부들이 물을 효율적이고 효과적으로 사용하기 위한 또 다른 접근 방식이 있다.

 

점적 관개와 살수 관개는 발전된 기술이다. 점적 관개와 기타 마이크로 관개를 적용하는 농지 면적은 지난 20년 동안 6배나 증가했다. 이 면적은 계속 증가하고 있지만 전 세계 관개용 토지의 4퍼센트에도 미치지 못한다. 지금까지 대부분 미국과 뉴질랜드, 일부 유럽 국가에서 확대됐기 때문에 저소득 지역에서 성장의 여지가 있다. 전통적으로 아시아 지역은 재래식 지표 관개의 본거지이므로 농업용수 생산성을 향상시킬 수 있는 가장 중요한 기회가 될 전망이다.

 

점적 관개와 살수 관개의 확산에 있어 가장 큰 장애물은 구매와 설치 비용 때문에 소작농이 이를 감당하기 어렵다는 점이다. 새롭게 등장하는 저비용 관개 기술이 이런 상황을 바꾸기 위해 활용되고 있다. 새 기술을 채택하는 농가가 늘고, 이에 따라 융자와 보조금 혜택도 커지고 있다. 관개 인프라는 또한 인적 전문성을 필요로 한다. 교육과 훈련을 통해 농부들이 시스템을 갖추고 이들 시스템을 최적화하기 위한 지식과 기술을 익힐 수 있다. 장비 값이 절감되고 농업 공동체의 기술적 능력이 향상되면 관개 개선은 재배와 기후 모두에 이익이 될 수 있다.