작물 재배기간 동안에 병해충이나 잡초방제를 위하여 사용한 농약의 일부는 농작물의 외부에 부착되거나 내부로 흡수되고, 나머지는 살포 당시에 직접 토양에 도달하거나 작물체에 묻어 있다가 흘러내리거나 빗물, 이슬 등에 씻겨 토양에 떨어지게 된다.

그리고 작물에 남아 있던 잔류농약도 수확 후에는 농산물로 이용되는 부위를 제외하면 결국에는 토양에 되돌려짐으로써 (예, 볏짚 등) 작물에 살포한 농약의 상당량이 토양에 도달하게 된다. 특히 토양 병해충을 방제하기 위하여 입제 상태로 토양에 직접 살포하는 경우와 잡초 발아 전에 토양표면에 제초제 처리층을 만들어 발아하는 잡초를 방제하는 경우에는 사용량 거의 모두가 토양에 다다르게 된다.

따라서 재배작물, 재배양식, 사용농약의 제형에 관계없이 대부분의 농약은 사용량의 15~100%가 토양으로 유입된다. 이렇게 지속적으로 투입되고 있는 농약이 토양에 어떤 영향을 미칠 것인지, 그리고 농경지 토양이 농업의 지속가능성 측면에서 어디쯤 위치하고 있는지 가늠해 보고자 한다.

토양에 잔류하는 농약은 거기에 살고 있는 생물에게 활성을 나타내거나, 비와 바람에 의해 살포지역 바깥으로 이동하여 주변 생태계에 영향을 미칠 수 있다. 살포된 농약은 토양에 서식하는 병해충의 방제에 필요한 기간 동안 그 곳에 남아있어야 하나, 방제 목적이 달성된 후에는 잔류되어 있던 농약은 분해되어 소실되어야 바람직하다.

따라서 농약등록당국에서는 농약의 토양 중 분해속도, 잔류기간, 이동성 등을 종합적으로 검토하여 등록 가부를 판단하고 있다. 토양 중 잔류기간이 너무 길지 않고, 이동성이 적으며, 토양 중에 살고 있는 유용한 생물에도 안전한 농약에 한하여 등록을 허가하고 있다.

우리나라는 토양 중 반감기(토양에 살포된 농약이 반으로 분해되는데 걸리는 시간)가 180일을 초과하는 농약은 원칙적으로 사용을 금지하고 있다. 국내에 등록된 농약의 토양 중 반감기는 95% 이상이 120일 미만이다. 또 우리나라에서는 유기수은계 등 중금속 함유 농약, 유기염소계 농약 등 토양 중 잔류기간이 긴 농약에 대하여는 등록, 생산, 판매, 사용을 모두 1979년 이전에 금지시킨 바 있고, 잔류농약에 대한 관리체계를 강화하고 있어 농약사용에 의한 토양의 오염은 심각하지 않은 실정이다.

한편, 농작물 재배기간 동안 사용한 농약의 토양 중 잔류실태를 조사한 결과에 의하면 논, 밭, 과수원, 시설하우스 토양에서 일부 농약이 미량으로 검출되고 있는데 특히 시설하우스 재배지역에서는 연중 작물을 재배하고 있고, 재배횟수도 2~3회에 이르고 있어 다른 영농형태에 비하여 상대적으로 다양한 종류의 농약이 다량으로 토양에 유입되어 검출되는 농약의 종류가 많고 그 농도도 높은 경향이다.

경엽처리 농약, 잎과 줄기에만 묻도록 살포
토양에서 검출되는 잔류농약의 수준은 농약살포 후 잔류량을 분석하는 시기에 따라 크게 좌우되므로 농작물을 수확 후 다음 작물을 재배하기 직전에 토양을 채취하여 분석하고 있으나, 시설하우스에서는 강우에 의한 농약의 유실이 없고 비닐 등에 의한 햇빛 차단효과로 농약의 분해가 더뎌져 논과 밭 토양보다 시설재배 토양에서 농약이 오랫동안 남아있게 된다. 농산물은 농약별로 잔류허용량을 설정하고 잔류분석 결과를 그 것과 비교하여 생산물의 안전성을 평가하고 있으나, 토양의 경우에는 시료를 채취하는 시기에 따라 잔류량의 차이가 수백 배 이상 될 수도 있으므로 특정시점의 잔류농도로 토양의 건전성을 판단할 수는 없다.

물에 대한 용해도가 높고, 토양에 흡착되지 않는 농약의 경우에는 토양에서 물과 함께 이동함으로써 농작물에 흡수될 뿐만 아니라, 땅속으로 이동돼 지하수를 오염시킬 가능성이 있으므로 토양에 직접 살포하는 농약은 주의하여 선택하여야 한다. 그리고 작물체에서 흘러내릴 정도로 과량 살포하면 토양에 떨어지는 양도 많아지므로 작물에 직접 살포하는 농약은 잎과 줄기를 고르게 적실 정도로만 살포하여야 한다.

시설하우스의 경우에는 가스, 증기 또는 연기 상태로 살포하는 훈증제나 훈연제를 사용함으로써 작물체에 고르게 농약성분을 부착시키고 토양에 떨어지는 농약의 양도 크게 줄일 수 있을 것이다. 적정 살포물량과 토양잔류성과 이동성, 농약제품 형태 등에 대한 정보가 농업인에게 제공된다면 이는 실천 가능할 것이다.

토양 중에 남아 있는 농약은 흙속에 서식하는 미생물에 의하여 분해되는데 농약은 탄소, 수소, 질소, 인 등으로 구성되어 있어 토양미생물의 영양원으로 이용된다. 일반적으로 농약의 분해는 산성이나 중성보다는 알칼리 조건에서 빠르게 일어나는 것으로 알려져 있으므로 토양에 석회질 비료를 사용하면 토양의 중성화는 물론 잔류되어 있는 농약의 분해를 촉진시키는 일석이조의 효과를 거둘 수 있다.

그리고 토양에 유기물을 사용하는 것은 미생물의 활력을 증진시킴으로써 부수적으로 농약의 분해를 촉진시켜 잔류농약이 작물에 흡수되는 양을 줄일 수 있어 안전한 농산물의 생산에도 도움이 될 수 있다.

지금까지 우리나라는 농약의 등록단계에서 잔류성이 큰 농약을 배제시키고 있고, 사용이 허가된 농약도 토양잔류성이 문제가 되면 사용을 금지시키는 등 관리차원의 조치를 취하여 왔다. 등록사용단계에서는 주기적으로 토양조사를 실시하여 농약의 잔류실태를 파악하여 문제를 일으킬 가능성이 있는 농약을 발굴하고 그에 대한 대처방안을 제시하였으며 잔류를 경감시키기 위한 사전예방 차원의 다양한 연구를 실시하여 왔다.

앞으로도 농업인의 자발적 실천과 농약업계의 환경친화형 농약 개발, 학계의 다양한 환경 현상에 대한 연구, 정부의 치밀한 관리능력을 융합 발전시킨다면 우리나라 농경지 토양의 건전성을 유지할 수 있을 것이다.

김찬섭 국립농업과학원 농산물안전성부 농자재평가과