지구 온난화로 토양의 탄소 배출이 가속화되는 가운데, 오히려 탄소 배출량을 줄이는 새로운 비료가 개발됐다.
중국 연구팀은 나노제올라이트와 바이오차를 결합한 인산염 비료(NanoBP)가 토양의 탄소 배출을 억제한다는 연구 결과를 국제학술지 '바이오차'(Biochar)에 발표했다고 16일(현지시간) 밝혔다.
연구팀은 토양을 비료 없음, 일반 화학 인산염 비료, 나노BP 비료 등 세 그룹으로 나누고, 25도와 35도 환경에서 탄소 배출량 변화를 관찰했다.
실험 결과는 극명하게 갈렸다. 일반 비료를 사용한 토양은 비료가 없는 토양보다 이산화탄소 배출량이 31~36% 증가했다. 반면 나노BP 비료를 사용한 토양은 오히려 배출량이 11~18% 감소하는 효과를 보였다.
특히 나노BP 비료는 온난화 상황에서도 효과를 보였다. 모든 실험군에서 온도가 높아지면 탄소 배출량이 늘었지만, 나노BP 비료를 사용한 토양에서는 그 증가 폭이 가장 작았다. 온도 변화에 따른 탄소 배출 민감도(Q10) 역시 약 8% 낮아졌다.
연구팀은 이러한 효과가 단순히 영양분 공급 차원이 아닌 '미생물 기능 제약' 때문이라고 설명했다. 나노BP 비료가 토양 속 미생물이 식물 섬유소를 분해하는 데 필요한 특정 효소와 유전자의 활동을 억제한다는 것이다.
연구 교신 저자인 리용푸는 "인산염을 공급하면서도 탄소가 풍부한 식물 재료를 분해하는 미생물의 능력은 제한하는 환경을 만드는 것으로 보인다"고 설명했다.
연구팀은 이번 결과가 비료 설계에 있어 작물 생산성 외에 토양 탄소 보존이라는 새로운 차원을 제시한다고 평가했다. 다만 이번 연구는 실험실 환경에서 진행된 만큼, 실제 현장 검증이 추가로 필요하다고 덧붙였다.