바이오차와 유익 미생물을 결합해 오염된 토양을 복원하고 작물 생산성을 획기적으로 높이는 기술이 주목받고 있다.
중국 선양농업대학교 연구팀은 9일(현지시간) 국제학술지 '바이오차'에 '바이오차 고정 미생물(BIMs)'을 활용한 토양 복원 및 농업 생산성 향상에 관한 리뷰 논문을 발표했다. 연구팀은 기존 92건의 연구를 종합 분석해 이 같은 결론을 내렸다.
바이오차는 식물이나 유기 바이오매스를 산소가 제한된 환경에서 가열해 만든 숯 형태의 물질이다. 다공성 구조 덕분에 수분과 영양분을 유지하고 오염물질을 가두는 능력이 뛰어나다.
여기에 유익 미생물을 결합하면 시너지 효과가 발생한다. 바이오차는 미생물에게 안정적인 서식처와 영양분을 제공하고, 미생물은 바이오차만으로는 불가능한 생물학적 활성을 더해 오염물질을 분해하고 식물 성장을 돕는다.
분석 결과, 바이오차 고정 미생물은 토양의 중금속을 최대 95%, 유기 오염물질을 90% 이상 제거하는 효과를 보였다. 바이오차가 오염물질을 흡착하면 결합된 미생물이 이를 분해하는 방식이다.
농업 생산성 향상에도 기여하는 것으로 나타났다. 일부 현장 적용 사례에서 바이오차 고정 미생물은 작물 수확량을 최대 45%까지 증가시켰다. 이는 영양 순환 개선, 뿌리 발달 촉진, 병원균 억제 등을 통해 이뤄졌다.
연구팀은 "바이오차와 미생물은 토양 복원과 지속 가능한 농업을 위한 시너지 시스템을 만든다"고 설명했다.
다만 연구팀은 대부분의 증거가 통제된 실내 실험에서 나왔다는 한계가 있다고 지적했다. 실제 농지에서는 강우, 가뭄, 온도 변화 등 다양한 외부 요인이 미생물 생존에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
연구팀은 "다음 단계는 농부들이 실제 현장 조건에서 이 기술을 안정적이고 저렴하며 안전하게 사용할 수 있는 방법을 찾는 것"이라며 장기적인 현장 검증과 비용효과 분석 등이 필요하다고 강조했다.