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농업 생산 시스템, 농업 투입 효율성 및 식품 선택의 환경 영향 비교 분석(2017)

Clark M, Tilman D. 농업 생산 시스템, 농업 투입 효율성 및 식품 선택의 환경 영향 비교 분석. 환경 연구 편지. 2017 2017/06/01;12(6):064016.

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의문:

저자는 164개 간행물(2015년 7월 이전)에 걸쳐 수명 주기 평가에 대한 메타 분석을 수행하여 농업 생산 시스템, 농업 투입 효율성 및 식품의 환경 영향*을 비교했습니다. 여기에는 풀을 먹인 쇠고기와 곡물을 먹인 쇠고기에 대한 분석이 포함됩니다(이에 국한되지 않음). 트롤어업 및 비트롤어업 어업; 그리고 온실 재배 및 현장 농산물. 출판물의 86%는 유럽, 북미, 호주 및 뉴질랜드의 고도로 산업화된 시스템에서 나온 것입니다.

*온실가스 배출, 토지 사용, 화석 연료 에너지 사용, 부영양화 및 산성화 가능성

영양 실천을 위한 결론:

결과는 농업 생산 시스템의 환경 영향이 어떤 시스템, 식품 및 환경 지표를 조사하느냐에 따라 다르다는 것을 보여줍니다. 다른 시스템을 사용하여 생산된 동일한 식품의 차이에 비해 다른 유형의 식품 간의 환경 영향 차이는 큽니다. 평가된 모든 환경 지표 및 영양 단위에 대해 식물성 식품은 생산된 식품의 킬로칼로리당 분석하더라도 환경 영향이 가장 낮습니다.

유기농 시스템은 기존 시스템과 비교하여 더 많은 토지를 사용하고 더 많은 부영양화를 초래하며 식품 단위당 더 적은 에너지를 필요로 합니다. 곡물을 먹인 쇠고기는 풀을 먹고 자란 쇠고기보다 토지를 덜 사용하며 조업 어업은 저투입 양식업과 트롤링을 하지 않는 어업보다 GHG 배출량이 훨씬 높습니다. 또한 농업 투입 효율성(비료 또는 사료 투입당 생산되는 식품의 양) 증가는 작물 및 가축 시스템 모두에 대한 환경 영향 감소와 관련이 있습니다.

그러나 저자는 이러한 결과가 기존 시스템이 더 많은 에너지를 필요로 하고 인간과 환경 건강에 부정적인 영향을 줄 수 있는 고영양소, 제초제 및 살충제 투입에 의존하기 때문에 기존 시스템이 유기 시스템보다 더 지속 가능하다는 의미로 이해되어서는 안 된다고 제안합니다. . 오히려 그들은 시스템이 보다 지속 가능한 농업을 개발하기 위해 두 시스템의 이점을 통합해야 한다고 제안합니다(예: 유기농은 화학 물질 투입량을 줄이고 기존 시스템에서는 수확량을 높임). 마지막으로, 결과는 고도로 산업화된 시스템에만 관련이 있습니다.

추상적 인:

전 세계 농업은 70억 명이 넘는 사람들을 먹여 살리지만 환경 파괴의 주요 원인이기도 합니다. 대체 농업 생산 시스템, 농업 투입 효율성 및 식품 선택이 어떻게 환경 악화를 유발하는지 이해하는 것은 농업의 환경적 영향을 줄이는 데 필요합니다. 742개의 농업 시스템과 주로 고투입 시스템에서 생산된 90가지 이상의 고유한 식품을 포함하는 수명 주기 평가에 대한 메타 분석은 유기농 시스템이 식품 단위당 더 많은 토지를 필요로 하고, 더 많은 부영양화를 일으키고, 더 적은 에너지를 사용하지만 비슷한 배출을 하는 것으로 나타났습니다. 기존 시스템으로서의 온실 가스 배출(GHG); 풀을 먹인 쇠고기는 더 많은 토지를 필요로 하고 곡물을 먹인 쇠고기와 유사한 온실 가스를 배출합니다. 저투입 양식업과 비트롤어업 어업은 트롤 어업보다 온실가스 배출량이 훨씬 적습니다. 또한, 우리의 분석은 농업 투입 효율성(비료 또는 사료 투입당 생산되는 식품의 양)을 증가시키면 작물과 가축 시스템 모두에 환경적 이점이 있음을 보여줍니다. 또한 조사한 모든 환경 지표와 영양 단위에 대해 식물성 식품이 환경에 미치는 영향이 가장 낮습니다. 계란, 유제품, 돼지고기, 가금류, 저인망 어업, 순환하지 않는 양식업은 중간 정도의 영향을 미칩니다. 반추동물 고기는 식물성 식품보다 100배나 큰 영향을 미칩니다. 우리의 분석은 저영향 식품으로의 식이 변화와 농업 투입물 사용 효율성의 증가가 기존 농업 시스템에서 유기농업이나 목초 사육 쇠고기와 같은 대안으로 전환하는 것보다 더 큰 환경적 이점을 제공할 것임을 보여줍니다.

결과 세부정보:

온실 가스 배출, 토지 사용, 에너지 사용, 부영양화 가능성(영양소 유출 측정), 산성화 가능성(영양소 부하 측정 – 추가 설명은 “추가 관심” 참조)을 포함한 5가지 환경 지표를 조사했습니다. 생물다양성 및 살충제 사용에 대한 영향과 같이 데이터 세트에 포함되지 않은 기타 지표는 측정되지 않았습니다. 식품의 환경적 영향을 평가하는 데 사용되는 수명 주기 평가는 식품의 무게와 킬로칼로리, 단백질 그램 및 USDA 1회 제공량(미국 농무부가 권장하는 1회 제공량)으로 계산되었습니다. 결과는 위의 “최종선”과 초록 안에 요약되어 있습니다. 대신, 이 섹션은 결과에 대한 저자의 설명에 초점을 맞출 것입니다.

저자는 유기 시스템에서 더 높은 토지 사용 부영양화 가능성을 제안합니다. 영양소 불일치로 인해 발생할 수 있습니다. 이것은 기사(p.4)에 자세히 설명되어 있지만 그들이 설명하는 예는 비료 시비로, 작물 영양소 요구량과 일치하지 않는 영양소를 방출하여 식물이 흡수하지 못하는 영양소의 양을 증가시킵니다. 그러나 저자는 유기농과 일반 제품 간의 비교가 동일한 간행물 내로 제한되었으므로 결과가 지역 규모에서 대표되며 반드시 지역, 국가 또는 글로벌 규모는 아니라고 지적합니다. 토지 이용과 관련하여 그들은 다른 연구자들이 “유기농 시스템에서 순환 농업, 덮개작물, 다작, 다작 재배와 같은 기술이 유기농과 재래식 시스템 간의 토지 사용 차이를 절반으로 줄일 수 있음”(p.4)을 발견했다고 언급했습니다. 저자들은 또한 유기농 생산 시스템이 다음과 같이 이 연구에서 조사되지 않은 다른 방식으로 인간과 환경 건강에 유익할 수 있다고 말합니다. 더 낮은 살충제 잔류물; 농장 생물다양성; 토양 유기 탄소. 그러나 유기농업이 토지 개간을 필요로 한다면 생물다양성과 토양 유기 탄소에 대한 영향은 기존 시스템보다 여전히 더 클 것입니다.

저자들은 풀을 먹인 쇠고기가 더 많은 토지 이용을 하고 더 높은 온실 가스 배출 경향이 있는 이유 중 하나가 곡물을 먹인 체계보다 더 낮은 다량 영양소 밀도와 사료의 소화율 때문에 발생한다고 제안합니다. 이것은 차례로 풀을 먹인 쇠고기가 더 많은 사료 투입을 필요로 한다는 것을 의미합니다. 풀을 먹고 자란 쇠고기가 환경에 미치는 영향에 대한 자세한 설명은 기사(p.5)에 자세히 설명되어 있습니다. 예를 들어, 풀을 먹인 소의 수명이 길어지면 식품 단위당 온실 가스 배출량이 증가합니다. 반대로, 그들은 또한 풀을 먹인 쇠고기가 그들이 조사할 수 없었던 인간 및 환경적 건강상의 이점을 가질 수 있는 방법을 제안합니다(즉, 토양 탄소 격리, 작물 생산에 적합하지 않은 토지의 식량 안보 증진, 감소할 수 있는 목초지 내 영양 순환). 부영양화, 미량 영양소 농도 증가 및 인체 건강을 위한 개선된 지방산 프로파일). 그리고 그들은 순환되지 않는 시스템(예: 연못, 피요르드, 강 등의 양식)에서 양식으로 키운 어류가 과잉 어획량에 대한 압력을 감소시키고 온실 가스 배출을 낮출 수 있다고 제안하지만, 특히 저인망 어업과 관련하여 다음이 있습니다. 다양한 양식 시스템의 영향 간의 큰 불일치(자세한 내용은 6페이지 참조).

농업 투입 효율성을 평가하기 위해 저자는 쌀이 아닌 곡물과 반추 동물이 아닌 가축 시스템에서 비료 또는 사료 투입 단위당 생산되는 식품의 양을 조사했습니다. 위에서 언급했듯이 그들은 농업 투입 효율이 높은 시스템이 환경에 미치는 영향이 낮다는 것을 발견했습니다. 저자는 농업 투입 효율성을 높일 수 있는 기술 및 관리 기술(p.8)을 설명합니다.

다양한 식품이 환경에 미치는 영향을 조사하면서 저자들은 “하나의 환경 지표에 대해 낮은 영향을 미치는 식품은 조사된 모든 환경 지표에 대해 낮은 영향을 미치는 경향이 있다”(p.8)라고 설명합니다. 모든 지표에서 반추동물 고기는 생산된 식품의 킬로칼로리당 식물성 식품보다 20-100배 더 큰 영향을 미치는 반면 우유, 계란, 돼지고기, 가금류 및 해산물은 2-25배 더 큰 영향을 미쳤습니다. 이러한 경향은 식품을 단백질 그램당, USDA 1회 제공량당 또는 중량으로 평가할 때도 마찬가지였습니다.

추가 관심 사항:

“산성화 가능성은… 이산화황, 산화질소, 아산화질소, 암모니아 등의 산성화 가능성을 포함합니다. 산성화 가능성은 생태계의 산성도가 잠재적으로 증가하는 정도를 측정한 것입니다.[and occurs from activities such as] … 비료 시비, 연료 연소 및 분뇨 관리… 과도한 산성화는 식물이 영양분을 흡수하는 것을 더 어렵게 하여 식물 성장을 감소시킵니다. 또한, 식물 성장에 포함되지 않은 양분 적용은 부영양화 및 산성화를 유발하여 유기 시스템에서 더 높은 부영양화 가능성과 더 높은 산성화 가능성에 대한 경향을 유발합니다.”(p.3), (후자는 큰 차이가 없었음)

편집자의 코멘트:

유기농과 재래식 농업을 흑백으로 비교하는 것보다 다양한 식품 생산 시스템의 뉘앙스를 간략하게 설명하는 기사를 보는 것이 유용합니다. 지속 가능한. 또한 동물 생산자들이 무게로 측정하는 것이 다양한 식품의 영양적 중요성에 대한 정확한 묘사가 아니라는 주장을 사용했기 때문에 동물성 식품이 킬로칼로리 또는 단백질 그램으로 측정할 때 환경에 더 큰 영향을 미친다는 것을 보여주는 발견을 보는 것이 도움이 됩니다.

기사에 대한 오픈 액세스 링크:

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa6cd5/meta

이해 상충/자금:

이 연구에 대한 지원은 Balzan Foundation, McKnight 회장 의장 및 캘리포니아 대학, Santa Barbara에서 나왔습니다. 저자는 영리를 목적으로 하는 회사에서 수행한 일부 출판물은 잠재적인 편견으로 인해 제외되었음을 언급합니다.

외부 관련 링크:

해당 없음

교신 저자:

maclark@umn.edu

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