페사흐 벤슨 및 오메르 노보셀스키 작성 • 2026년 11월 9일

예루살렘, 2026년 11월 9일 (TPS-IL) — 농민들이 밭에 실제로 필요하지 않은 비료에 비용을 지출하고 있을 가능성이 있다. 이스라엘 연구진은 기존 검사에서 대부분 간과되던 천연 토양 비축분에서 작물이 상당한 양의 칼륨을 흡수할 수 있음을 발견했으며, 이는 비료 비용 절감과 정밀 농업 관행으로 이어질 가능성을 열어준다.

이번 연구 결과는 궁극적으로 농민들이 작물 생산성을 유지하면서 비료 비용을 줄이고 불필요한 시비를 피하는 데 도움을 줄 수 있다. 연구진은 프레스 서비스 오브 이스라엘(TPS)과의 인터뷰에서 농가에 미칠 영향에 대해 논의하고, 기존 토양 검사를 재검토해야 할 이유를 설명하며, 비료 사용량을 너무 급격히 줄이는 것에 대해서는 경고했다.

예루살렘 히브리 대학교의 시크마 자아루르 박사가 이끈 이번 연구에 따르면, 추가적인 칼륨 비료 없이 재배된 식물이 흡수한 칼륨의 50%에서 74% 사이를 토양 광물이 공급한 것으로 나타났다. 이 결과는 이러한 광물 비축분이 작물의 생육 기간 동안 유의미한 기여를 하기에는 영양소를 너무 느리게 방출한다는 오랜 가설에 도전한다.

칼륨은 질소, 인과 함께 식물 성장에 필수적인 3대 영양소 중 하나다. 농민들은 작물 생산성을 유지하기 위해 칼륨 비료를 정기적으로 시비하며, 권장량은 일반적으로 토양 내에서 즉시 이용 가능한 영양소 측정치를 바탕으로 한다.

그러나 기존 검사는 토양 광물 내에 결합된 칼륨을 대체로 간과한다. 과학자들은 오래전부터 이러한 비축분을 잠재적인 영양 공급원으로 인식해 왔으나, 이들의 기여도는 농업 재배 주기 동안 유의미한 영향을 주기에는 너무 느린 것으로 일반적으로 여겨졌다.

새로운 연구 결과는 식물이 즉시 이용 가능한 칼륨을 흡수함에 따라 광물이 기존에 생각했던 것보다 훨씬 더 빠르게 공급량을 보충함을 시사한다.

식물 영양의 숨겨진 원천

이를 조사하기 위해 농업연구기구(ARO) 볼카니 연구센터의 란 에렐 박사와 이스라엘 지질조사국 및 네게브 벤구리온 대학교 연구진이 포함된 연구팀은 13개월간의 온실 실험을 진행했다.

연구진은 칼륨 요구량이 특히 높은 작물인 알팔파를 이스라엘의 특징적인 3가지 유형의 농경지 토양(해안 평야의 점토질 토양, 서부 네게브의 황토 토양, 레호보트 지역의 붉은 사질 토양)에서 재배했다. 이들은 집약적인 재배 조건 하에서 식물을 16차례 수확하는 한편 칼륨 흡수량과 토양 화학적 변화를 모니터링했다.

식물은 즉시 이용 가능한 칼륨의 기존 측정치와 자연 유입량으로 설명할 수 있는 것보다 2배에서 거의 4배 더 많은 칼륨을 흡수했다. 추가 칼륨 비료를 공급받지 않은 식물이 흡수한 칼륨의 50%에서 74% 사이는 간과되었던 광물 비축분에서 나왔다.

연구진은 이전 연구들에서 식물이 표준 검사에서 측정되는 수준 이상의 칼륨에 접근할 수 있다는 단서가 제공되기는 했으나, 이번 기여도의 규모는 예상했던 것보다 더 컸다고 밝혔다.

자아루르와 에렐은 TPS-IL에 “우리는 토양이 표준 검사에서 예측한 것보다 더 많은 칼륨을 공급할 것으로 예상했다”면서도 “하지만 토양 광물의 기여도가 이 정도로 클 것이라고는 예상하지 못했다”고 말했다.

그들은 또한 이번 연구가 지속적인 작물 수요에 대응하여 광물이 영양소를 방출하는 자연적 과정인 광물 풍화가 얼마나 빠르게 가속화될 수 있는지를 입증했다고 밝혔다. 연구팀은 추가 칼륨을 공급하는 광물 비축분을 식별하기 위해 지구화학적 추적자를 사용했다.

연구진은 토양마다 비료에 대한 반응이 다르다는 점도 발견했다. 점토질 토양에서는 칼륨을 추가해도 전반적인 식물 성장에 거의 개선이 나타나지 않아, 자연 비축분이 실험 기간 동안 작물 수요의 상당 부분을 충족할 수 있음을 시사했다. 반면, 칼륨이 부족한 붉은 사질 토양에서는 비료가 식물 생물량을 약 13.5% 증가시켰다.

정밀 시비

이번 연구 결과는 식물이 즉시 이용할 수 있는 칼륨의 양뿐만 아니라 생육 기간 동안 토양 광물에서 자연적으로 방출될 수 있는 양까지 측정하는 보다 정교한 토양 검사법으로 이어질 수 있다. 이러한 검사는 농업 지도사들이 주로 기존 측정치에 의존하기보다 개별 농경지에 맞춤형 비료 권장량을 제시하는 데 도움을 줄 수 있다.

연구진은 연구 대상과 유사한 알칼리성, 고칼슘 토양이 북미와 유럽 일부 지역뿐 아니라 지중해와 중동 전역에 흔하기 때문에 이번 연구 결과가 국제적인 관련성을 가질 수 있다고 말했다.

그들은 TPS-IL에 “우리는 이러한 결과가 여러 국가의 많은 농민들에게 도움이 될 수 있다고 생각하며, 또 그러기를 바란다”고 말했다.

그러나 그들은 이번 연구를 칼륨 시비를 중단해야 하는 이유로 해석하는 것에 대해서는 경고했다. 매 수확마다 토양에서 칼륨이 제거되며, 자연 비축분에 지나치게 의존할 경우 장기적으로 비옥도를 떨어뜨릴 수 있다.

연구진은 “보충되는 양보다 더 많은 칼륨을 지속적으로 제거하면 결국 토양 비옥도가 고갈될 수 있으며 잠재적으로 다른 토양 특성에도 영향을 미칠 수 있다”고 말했다.

연구진은 현재 보다 정확하고 저렴한 토양 검사법 개발에 관심을 두고 있으나, 이번 결과가 현장 조건과 다양한 작물 및 토양 유형 전반에서 먼저 검증되어야 한다고 강조했다. 그들은 향후 몇 년 내에 실용적인 검사 방법을 향한 진전을 이루기를 기대하고 있다.

이번 연구는 동료 평가 학술지인 Plant and Soil에 게재되었다.