식물 궁합을 고려해야만 훌륭한 수확을 거둘 수 있다는 의견이 존재합니다. 일종의 농업 운세처럼 들리지만, 우스꽝스러운 이야기입니다. 동반 식물 재배 또는 인터크로핑(intercropping)은 널리 퍼진 실천이지만, 이게 과학 연구로 뒷받침되는 걸까요? 이러한 끝없는 목록과 채소 이웃에 대한 권장 사항은 어디서 오는 걸까요?
제안된 “어떤 식물을 함께 심어야 하는가"라는 모든 도표는 과학적 근거가 없습니다. 대부분은 광고나 책 판매, 개인의 아이디어를 홍보하기 위한 허구의 전설입니다. 가장 좋은 예는 루이즈 리옷(Louise Riotte)의 베스트셀러 “당근은 토마토를 사랑한다"입니다. 이 책은 어떤 출처도 언급하지 않으며, 조합의 대부분은 왜 효과가 있는지에 대한 논리적 설명이 없습니다 - 단지 잘 작동할 뿐입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 주장들은 수백만 번 반복되어 인터넷 시대의 밈처럼 기괴하게 퍼져나갔습니다.
“무엇을 함께 심어야 하는가"에 대한 과학적 출판물은 있지만, 성공적인 조합은 극히 적으며, 이는 자연 법칙에 의해 설명될 수 있습니다 (자세한 내용은 아래에서 설명). 주목할 점은 흰 클로버와 같은 지피식물은 예외로, 그 긍정적 영향은 부인할 수 없습니다 (7).
과학자들이 복합 모종법에서 기대하는 것?
해충 방제와 감염 부하를 줄이는 것이 바로 식물 결합의 주된 목적입니다 (1). 그리고 이 간접적인 방법을 통해 수확의 질과 양이 향상되며, 농약 의존도가 낮아지고, 수분 매개자와 포식자의 생명이 구해집니다.
농업 실천에 있어 당근과 토마토 간의 “사랑”이라는 개념은 없습니다 (Carrots Love Tomatoes Louise Riotte 1975). 오히려 반대입니다:
식물 간의 상호작용은 항상 경쟁으로 이어지며, 때로는 온화한 경쟁에 그치는 경우가 있지만, 대체로 자원을 위한 싸움이 두 동반 식물 모두의 수확을 크게 감소시킵니다.
바로 그렇기 때문에 우리는 식물 이웃에 대한 잘 검토된 접근 방식과 산뜻한 방식으로 밭의 전반적인 재배를 왜 시도하는지를 이해해야 합니다.
정원에서의 복합 재배. 이제 시작했나요?
우리의 개인 정원과 텃밭은 5-7천평 규모로, 최소 10종의 채소가 이 공간에 배치되기 때문에 이미 복합 재배 시스템입니다. 구역은 보통 여러 개의 좁은 길로 나뉘어 있으며, 공간 절약이 절실한 경우에는 경계조차 느슨합니다. 전통적인 정원 계획과 “과학적인” 복합 모종법의 주요 차이점은 동일한 행에서 다른 작물을 교차하지 않는 점입니다 (5).
복합 모종법의 한 도표입니다. 자세한 내용은 링크 2에서 확인하십시오.
주요 동반 식물 배치 유형:
행을 고려하지 않은 방식(주로 곡물에 사용됨)
교차 행으로
하나의 행 내에서의 작물 교차
계주 모종법(한 종류의 식물의 앞에 다른 식물을 심어 그들의 생애 주기가 부분적으로 겹치도록 함)
이것은 실제로 대부분의 정원과 유사하며, 이는 수확 손실의 위험을 줄이는 데 의의가 있습니다. 위험 감소 전략은 고대 복합 재배 시스템인 “세 자매"에 뿌리를 두고 있으며, 이는 많은 것을 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 도표는 여러 차례 과학 연구의 주제가 되었습니다 (3). 이제 “세 자매"에 대해 좀 더 설명하겠습니다.
“세 자매의 유산”
북미 및 중미 원주민들이 신화화한 세 자매는 옥수수, 콩, 호박입니다. 아이로퀴스 부족은 이 작물의 동반 재배를 실천하며, 이와 관련된 여러 종교적 관행과 연관지었습니다. 이 조합이 가장 효과적인 동반 식물의 예시로 자주 언급되는 것을 보셨을 것입니다.
시스템이 작동하는 방식:
- 콩은 옥수수의 줄기를 타고 올라가며 지지와 바람으로부터 보호를 받습니다.
- 호박은 토양의 과도한 수분 손실을 방지하고, 그늘로 잡초를 억제하며, 동반 식물의 뿌리를 시원하게 보호합니다.
- 호박과 옥수수는 콩의 결절성 공생체에서 축적된 질소를 일부 얻습니다.
아름답고, 간단하며, 논리적입니다. 이제 사실들:
- 복합 재배는 단일 재배 방식에 비해 적은 시간과 노동력을 요구했습니다. 이 채소의 조합은 수확량을 증가시키기 위한 것이 아니었으며, 동반 재배와 수확량 사이의 상관관계는 확인되지 않았습니다.
- 세 자매는 제방, 무덤, 경작되지 않은 초원에서 재배되어 정상적인 수확 가능성을 크게 높였습니다. 해당 지역은 두 해만 사용되었고, 이후 8년 동안 땅은 휴식기를 가지며 풀로 덮였습니다.
- 현대의 세 자매 시스템 재구성에서는 옥수수의 수확량이 콩과 호박이 있을 때 감소하지 않지만, 호박과 콩은 단일 재배에 비해 상당히 손실을 입습니다. 이 조합은 목적 작물이 옥수수일 때만 사용되었으며, 콩이나 호박이 아닐 때도 있었습니다. 각 작물은 주기적으로 따로 재배되었습니다.
- 역사적인 옥수수, 식용 콩, 겨울 호박 품종은 현대 농업을 위해 만들어진 현대 잡종과는 거의 공통점이 없습니다. 오늘날 이 시스템의 지지자들은 단맛 옥수수, 꼬투리 콩, 머스크 호박을 재배합니다.
표에는 “세 자매” 시스템과 각각의 식물이 단일 재배될 때의 수확량 차이가 나타나 있습니다. 원본 기사 링크는 마지막에 있습니다(3).
“세 자매"의 성공에 대한 전통적 설명이 잘못된 이유
콩은 옥수수와 호박에게 질소를 나눠줍니다. 콩류가 공기에서 질소를 고정하는 것은 사실이지만, 이 질소는 거의 콩 식물 주변의 토양에 영향을 미치지 않으며, 대신 식물의 성장과 씨앗 생산에 사용됩니다. 옥수수는 이웃 콩 식물로부터 질소를 받지 않습니다.
호박은 토양의 탈수를 방지합니다. 호박은 실제로 토양을 그늘지게 하지만, 물을 필요로 하며 옥수수와 콩과 물을 두고 경쟁합니다. 멀칭은 경쟁 작물을 심는 것보다 더 합리적인 해결책인 것 같습니다.
그럼에도 불구하고, 왜 사람들이 그렇게 재배했을까요? 아마도 이 다작 시스템은 단일 재배에 비해 헥타르당 더 많은 인구를 부양했기 때문일 것입니다:
“세 자매"를 통해 농부들은 옥수수에서 얻는 것과 거의 동일한 양의 탄수화물을 얻었지만, 옥수수와 콩, 호박 사이에서 심은 식물로부터 훨씬 더 많은 단백질을 얻었습니다. 이것이 “세 자매"의 가치입니다 - 이 시스템은 개별적으로 심는 것보다 더 균형 잡힌 식단을 제공합니다.
아래에는 “무엇을 함께 심을 것인가"에 대한 몇 가지 인기 있는 예와 그에 대한 과학적 데이터가 있습니다.
토마토는 바질을 좋아합니다. 아니면 더욱 복잡한가요?
“세 자매” 다음으로 가장 인기 있는 식물 조합은 토마토와 바질입니다. 2004년 West Virginia University의 Michael K. Bomford의 석사 논문에서는 이 두 작물의 동반 재배 효과를 연구했습니다. 연구의 주요 결론은 대부분의 식물 간 상호작용에 적용됩니다:
강한 종 내 경쟁이 있는 우세 종은 다른 식물 종류와의 조합 재배를 통해 항상 더 잘 성장합니다. 종 내 경쟁이 약한 종 간 경쟁으로 대체됩니다(Joliffe and Wanjau 1999).
이 경우, 토마토가 우세합니다.
바질 근처에서 재배된 토마토가 병에 덜 걸리고 과일이 더 맛있고 향기롭다는 가설은 확인되지 않았습니다. 반면 바질은 토마토와의 이웃 화합이 성장을 저해하고 조기 개화를 유발합니다. 바질과 토마토가 가까이 심어질수록 뿌리 영역의 통기가 나빠지고, 가지치기와 묶기가 복잡해집니다.
식물을 교차 심는 방법으로 심을 경우, 목표 작물과의 최적 거리는 25에서 40cm 사이로, 이는 단일 재배 시 토마토 식물 간의 최적 간격이 50cm에서 더 공간을 절약하기 때문입니다.
정원에서 채소의 최고의 이웃 - 딜과 고수
꽃이 피는 딜과 고수는 유용한 포식자와 수분 매개체를 지역에 묶어놓습니다. 이 정도로 성공적이어서, 이 약초는 몇 개의 석사 논문과 현장 연구의 주제가 되었습니다.
이것은 어떻게 작동할까요. 많은 해충의 유충과 알은 널리 퍼진 살충제에 대해 저항력이 있으며, 취약한 종들은 열매에 들어가면 접근이 불가능해집니다. 이러한 해충을 처리할 수 있는 것은 오로지 포식자들 - 무당벌레, 황금눈벌레, 파리, 말벌 및 몇몇 포식성 진드기와 벌레들입니다. 딜과 고수는 유용한 곤충의 생존 가능성을 높입니다 - 이 식물의 꽃은 네타르와 꽃가루가 적응된 수분 매개체뿐만 아니라 쉽게 접근할 수 있게 되어 있습니다. 포식자들은 추가적인 먹이, 영양소 및 번식 공간을 얻게 됩니다. 유기농 재배를 통한 유익한 곤충의 개체 수 증가가 상업적 적용에는 미치지 못하지만, 여러 연구에서 입증된 바와 같이, 살충제 사용을 줄이는 데 도움을 줍니다(특히 진딧물에 대한 천적을 죽이는 합성 피레트로이드). 이는 이미 상당한 장점입니다. 또한, 안전한 방법으로 잿빛 곰팡이에 영향을 덜 미치면서 약한 아버메킨을 사용할 수 있습니다. 그런데 여러 연구에서 고수-채소 복합 재배지에서 진딧물 수치의 급격한 감소가 관찰되었습니다. 동반 식물의 개화를 유지하는 것이 중요하므로 계절마다 세 번 재배했습니다.
저는 고수를 동반 식물로 사용하는 아이디어가 마음에 듭니다: 줄기를 건드리지 않고 가지를 딸 수 있으며(그대로 꽃을 피우게 할 수 있습니다), 수분 증발을 최소화하면서 땅을 덮는 식물로 기를 수 있습니다; 이것은 목표 작물에 그늘을 주지 않으며 비료 요구 사항이 낮습니다(자원 경쟁이 약합니다)(8,9).
nematode에 대한 금잔화 알레르기
현재 뿌리 nematode를 퇴치하기 위한 금잔화 재배가 인기를 끌고 있습니다. 하지만 금잔화는 땅에 nematode를 죽이는 물질(피레트럼과 티오펜)을 거의 방출하지 않습니다 - 그들은 금속의 뿌리를 먹으면서만 죽습니다. 적절한 종류(템페러스 spp. 대신 칼렌듈라 spp.)를 선택하면 됩니다.
금잔화 재배 예시
금잔화의 향기가 해충을 퇴치합니까? 살충제의 피레트로이드는 금잔화보다 수백 배 더 농축되어 있지만, 진딧물, 양배추벌레, 매미, 벌레 및 진드기는 처리된 식물에서 쉬지 않고 먹습니다(사실 얼마 지나지 않지만).
하나의 식물이 다른 식물에게 유익할 수 있을까?
어떤 길을 통해서든 모든 식물은 단일 재배든 복합 재배든 자원을 놓고 경쟁합니다. 이는 패배쪽의 урожай을 해치게 됩니다. 실험에 참여하는 모든 식물의 생산성을 높이기 위해 복합 혼합 재배를 계획하는 것은 의미가 없습니다 - 그런 일은 없습니다. 이와 동시에, 식물 간의 합리적인 간격 유지를 하는 것은 일반적인 식물배치 계획과 다르지 않습니다. 동반 식물이 빛에 대해 경쟁하지 않고 목표 작물에 그늘을 지우지 않더라도, 식물은 이웃들이 붉은 스펙트럼의 특정 방사를 반사할 때 반응합니다 - 이것은 경쟁의 첫 신호이며, 절간 길이가 늘어나는 결과를 가져옵니다(광생물학 연구 결과)(4).
물리적인 보호 및 지원. 높은 델피니움과 같은 나무들이 바람으로부터 보호하며, 옥수수는 덩굴과 같은 콩과 식물과 오이를 위한 사다리 및 지지대 역할을 합니다.
해충을 유인하는 유인식물. 특정 식물은 해충을 유인하여 동반 식물을 방치하게 됩니다(예: 개암과 나비). 이러한 유인 작물은 종종 주변에서 곤충을 끌어모으며, 유인 식물이 없을 경우보다 정원에서 더 많은 곤충이 발생하게 됩니다. 이웃에게 유인 작물을 심어보라고 권장하면, 여러분의 밭에서 목표 해충이 줄어들게 됩니다.
유인 식물인 겨자, 양배추를 벼룩으로부터 구합니다. Diversity by Design: Using Trap Crops to Control the Crucifer Flea Beetle
모든 곤충이 시각이나 후각에 의존하는 것은 아닙니다. 그 무더기 같은 다식성 흰 날개파리와 진딧물은 주 자생 식물의 외관이 아니라 반사된 스펙트럼에 반응합니다. 그들은 특히 푸른 노란색(양배추) 색조의 반사된 빛에 끌립니다. 또한, 이것은 느리게 비행하는 “공중 플랑크톤"이며, 식물에 바람의 변덕으로 내려 앉습니다(쓰레기 괴물도 이 그룹 안에 있습니다). 문제는 번식으로 이어집니다. 만약 유인 식물을 살충제로 처리하지 않으면, 해충은 성공적으로 번식하고 새로운 주 식물을 찾아 나섭니다. 그런데 유인 식물이 꽃이 피었다면? 우리는 벌들을 위협할 것입니다.
유인 식물 실험의 결과는 언제나 인상적이지 않습니다(자세히 검토된 곳: Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts Hugh Adam Smith and Robert McSorley). 방법이 유효하려면, 중간에 방해 식물에게 10%에서 50%의 면적을 제공해야 하며, 물이 필요합니다. 이 생각은 좋지만 질문이 많아집니다.
환경 조건을 개선하는 것. 식물 A는 식물 B에게 환경을 바꿀 수 있습니다. 토마토는 상추에게 그늘을 제공하며, 호박은 지면을 그늘지게 하므로 잡초가 줄어듭니다. 식물이 주변 환경을 변화시킨다는 것은 쉽고 받아들이기 쉽습니다. 하지만 동반 식물이 더 잘 자란다는 결론으로 이를 확장하는 것은 잘못된 논리입니다.
수분 매개체 및 포식자 유인. 해충은 기꺼이 꿀을 먹습니다. 이것은 기억해야 할 사항입니다. 여기서도 식물 파트너에게 명확한 이익은 없습니다.
딸기 밭의 Alyssum은 쓰레기 방제에 사용되는 Orius의 주 식물입니다.
해충 억제. 누군가는 개미와 배추 애벌레가 민트를 싫어한다고 퍼뜨렸고, 컬로라도 너구리는 금잔화를 싫어한다고 주장했습니다. 이는 유해한 신화입니다. 개미는 민트의 끝 부분에서 단맛을 찾아 민트에서 방황합니다. 그리고 식물의 에센셜 오일의 향기는 넓은 지역에서 개미를 끌어들입니다.
민트는 후속 처리를 위한 유인재로만 작용할 수 있습니다. 안타깝지만 대량 학살 없이 개미를 쫓아낼 좋은 방법은 찾지 못했습니다. 그리고 예, 컬로라도 너구리는 금잔화를 먹지 않지만 감자를 매우 잘 보고 훨씬 낮게 날아가면서 아주 느리게 비행합니다. 칼렌듈라는 그들에게 굶주림에서 죽을 만큼 방해를 하지 않습니다. 그렇다면 감자에 꽃이 있는 울타리가 방해가 될까요? 동반 식물들은 영양소를 공유합니다. 의심의 여지가 없는 고전적인 예는 콩과 식물로, 이들의 뿌리 공생체는 공기 중에서 질소를 추출해 식물과 나누며, 대가로 당을 받습니다. 오랫동안 이 질소가 뿌리 주위 영역으로 들어가 이웃 식물을 양분하는 것으로 여겨졌습니다. 하지만 현장 연구에 따르면 콩뿌리 세균이 잃는 질소의 양은 미미하며, 모든 질소는 주식물의 성장과 발달에 사용됩니다. 심지어 식물이 시들어 땅속으로 분해된 후에도 비콩 식물에서 나오는 질소보다 더 많은 양이 방출되지 않습니다.
깊은 뿌리 시스템을 가진 식물들이 비옥한 토양층에서 영양소를 끌어온다는 주장도 입증되지 않았습니다. 아마도 이에 대한 독립적인 자료를 준비하는 것이 좋을 것 같습니다. 식물들 사이에서 “역동적 축전기"를 연구한 훌륭한 과학적 연구들이 있습니다.
잡초 억제. 억제가 어떻게 이루어지는지를 이해하는 것이 중요합니다. 만약 어떤 식물이 너무 경쟁력이 높아 다른 식물에게 기회를 주지 않는다면, 그러한 동반 식물이 문화 식물에 해를 끼치지 않을까요?
동반 식재를 시도해 볼 가치가 있을까?
식물에 대한 관리가 복잡해지지 않으며, 가든 계획에 대해 고민하지 않아도 된다면 시도해 볼 가치가 있습니다. 상식적인 판단을 따르며, 식물들 사이에는 이타적인 존재가 없다는 것을 기억하세요.
참고 문헌
1. Litsinger와 Moody 1976; Perrin 1977; Kass 1978; Perrin과 Phillips 1978; Altieri와 Letourneau 1982; Andow 1983, 1991a; Risch et al. 1983; Vandermeer 1989; Altieri 1994
2. YIELD, PEST DENSITY, AND TOMATO FLAVOR EFFECTS OF COMPANION PLANTING IN GARDEN-SCALE STUDIES INCORPORATING TOMATO, BASIL, AND BRUSSELS SPROUT Michael K. Bomford https://orgprints.org/6614/1/6614.pdf
3. Three Sisters: A Haudenosaunee Cropping System의 식량 생산과 영양 분석 Jane Mt.Pleasant
4. Ballare, C. L., Scopel, A. L., & Sanchez, R. A. (1990). 인근 잎에서 반사된 원적외선: 식물캐노피에서 경쟁의 조기 신호. Science, 247(4940), 329–332.
5. 인터크로핑과 해충 관리: 주요 개념 리뷰 Hugh Adam Smith와 Robert McSorley
6. Theunissen, J., Booij, C. J. H., & Lotz, L. A. P. (1995). 클로버와 함께 백오이 재배 시 해충 감염과 수확량에 미치는 영향. Entomologia Experimentalis et Applicata, 74(1), 7–16.
7. 지속 가능한 원예 접근 방식으로서의 식물 재배 Jan Theunissen Plant Protection Research Institute (IPO-DLO), Binnenhaven 5, 6700 GW Wageningen, Netherlands
8. 벨페퍼에서 유럽 옥수수구멍버섯 알의 포식에 대한 동반 식재 효과 조사 George C. Hamilton
9. 콩에서의 재배 수령: 옥수수 인터크로핑; 시간과 공간 간의 간섭 국제 열대 농업 센터 (CIAT), Cali Columbia
1984년 11월 23일 수락, 2003년 6월 25일 온라인 이용 가능.
양호한 관점에서의 인터크로핑(증거 없이, Agriculture Specialist에서의 서술적 기사) 동반 식재 및 식물성 살충제: 개념 및 자원 George Kuepper 및 Mardi Dodson 2016
코넬 대학교의 Райот 저서에서의 우화 요약 (책에 대한 언급, 연구에 대한 참조 없음) Cornell Cooperative Extension은 평등한 프로그램 및 고용 기회를 제공합니다 counties.cce.cornell.edu/chemung
동반 식재 주제에 대한 기사 모음 (곡물에 관한 것 더 많음) ScienceDirect 웹사이트에서 https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/companion-planting
Linda Chalker-Scott, Ph.D., 확장 원예학자 및 부교수, 퓨얄럽 농업 및 확장 센터, 워싱턴 주립대학교 동반 식재의 신화
워싱턴 주립대학교 교수의 원예 신화 분석 https://puyallup.wsu.edu/lcs/
감사합니다!
