푸시-풀 농업 병해충 관리

Push–pull agricultural pest management
다른 용도는 푸시-풀(동음이의)을 참조하십시오.

푸시풀 기술은 퇴치성 '푸시' 식물을 이용해 농해충을 억제하고 '풀' 식물을 덫으로 잡는 인터크로핑 전략이다.[1] 예를 들어 옥수수나 수수 같은 곡물 작물은 종종 줄기세공자들에 의해 들끓는다. 농작물 둘레에 심은 풀은 해충을 유인해 가두어 놓는 반면, 데스모듐과 같은 다른 식물들은 옥수수 줄 사이에 심은 해충을 물리치고 기생 식물인 스트리가를 다스린다. 푸시풀 기술은 영국 [2]로탐스테드 리서치 및 국가 파트너와 협력하여 케냐의 국제 곤충생리생태센터(ICIPE)에서 개발되었다. 이 기술은 대학, NGO, 국가연구기관과의 협업을 통해 소규모 농민들에게 가르쳐져 왔다.[3]

케냐 음비타 ICIPE 캠퍼스의 '푸시풀' 실험 플롯. (왼쪽: 데스모디움 spp와 함께 메이즈(Maize with Desmodium spp. 잡곡의 오른쪽: Maize monoculture with Striga instraction).

푸시 풀 작동 방식

푸시풀 기술은 줄기세포를 조절하는 자극과 줄기세포를 관리하는 유익한 곤충과 줄기세포를 관리하는 유익한 곤충의 분포를 조작하기 위한 행동 변형 자극을 포함한다. 화학생태학, 농생다양성, 식물-식물, 곤충-식물 상호작용에 대한 심층적인 이해를 바탕으로 하며, 이 인터크롭 주변에 Napier 풀(pull)과 같은 매력적인 덫 식물을 심은 데스모듐 언크나타툼(silverlip)[4]과 같은 리피드 인터크롭(push)과 씨리얼 작물을 교차하는 것을 포함한다. 중력줄기세포 암컷은 주 작물에서 쫓겨나 동시에 덫 작물에 이끌린다.

밀기

Flowering Desmodium spp.
플라워 데스모디움 spp.

간작의 "밀어내기"는 줄기나방을 밀어내고 주작물(마이즈나 수수)에서 쫓아내는 휘발성 화학 물질(카이로몬)을 방출하는 식물들에 의해 제공된다. 푸시 식물의 가장 많이 사용되는 종은 데스모디움속(예: 은잎 데스모디움, D. Uncinatum, and greenleaf Desmodium, D. intortum)의 콩고물이다. 데스모디움(Desmodium)은 옥수수나 수수 줄 사이에 심어져 있는데, 그곳에서 줄기나방을 밀어내는 휘발성 화학 물질(예: (E)-β-ocimene과 (E)-4,8-디메틸-1,3,7-Nonatriene)을 방출한다. 이러한 반화학물질은 곤충 초식동물에 의해 손상되었을 때 옥수수와 같은 풀에서도 생성되는데, 이것이 왜 줄기세포를 기피하는지를 설명해 줄지도 모른다.[1][5] 데스모디움은 저성장 식물인 만큼 농작물의 생육에 지장을 주지 않고 토양 유기물 함량을 높이고 질소를 고정하며 침식으로부터 토양을 안정시켜 잡초를 억제하고 토양 질 개선에 도움을 줄 수 있다. 또한 영양가 높은 동물 사료 역할을 하며 항균성 메커니즘을 통해 효과적으로 스트리가 잡초를 억제한다. 퇴치성이 좋은 또 다른 식물은 당밀풀(Melinis minutiflora)인데, 이 당밀풀은 진드기 재생과 줄기세포를 이용한 애벌레 파라시토이드의 매력적인 성질을 지닌 영양가 높은 동물 사료다.[5]

케냐의 푸시 풀밭 가장자리를 따라 심은 시그널 풀잎(브라치아리아 브리잔타)

당김

접근법은 옥수수나 수수 사이에 심을 동반 작물의 조합에 의존한다. 국내산 풀과 야생식물 모두 줄기세포를 유인하고 가두어 농작물을 보호하는 데 도움을 줄 수 있다. 이 풀들은 성충 나방이 스스로 방출하는 화학물질에 이끌리게 되는 옥수수와 수수밭 주변 경계에 심어져 있다. 옥수수나 수수풀에 착륙하는 대신, 곤충들은 더 맛있는 식사를 하기 위해 향한다. 이러한 풀은 "푸시-풀" 전략에서 "풀"을 제공한다. 그들은 또한 보어들의 천적들의 안식처 역할을 한다. 좋은 덫 작물로는 나피에르 풀(페니세툼 자줏대), 시그널 풀(브라치아리아 브리잔타), 수단 풀(소르금 벌가레 수단) 등 잘 알려진 풀들이 있다. 네이피어 풀은 옥수수나 수수보다 육즙이 많은 암컷이 숙주 식물을 찾기 위해 사용하는 단서인 매력적인 휘발성 화합물(녹색 잎의 휘발성 화합물)을 훨씬 더 많이 생산한다. 또한 나피에 풀(스코토파아제)이 첫 번째 해질녘에 생산한 이들 화합물의 총량에서 약 100배가 증가하는데, 이는 줄기나방들이 알을 낳기 위해 숙주식물을 찾는 기간으로, 미분란 선호를 유발한다.[6] 그러나 나피어 풀조직이 유충의 먹이에 반응하여 끈적끈적한 수액을 만들어 덫으로 잡아 약 80%의 유충이 죽으면서 약 80%의 유충이 살아남지 못하고 있다.[3]

스트리가의 억압

케냐의 옥수수 밭에서 자라고 있는 스트리가의 월화차.

데스모듐은 기생 잡초인 스트리가도 제어하여 자르기 시즌당 약 2톤/헥타르(0.9 에이커 당 단톤)의 상당한 수율 증가를 초래한다.[citation needed] 질소 이용가능성 증가와 빛 경쟁으로 얻을 수 있는 혜택 외에도 D. uncinatum은 알레르기를 통해 스트리가 성장을 강하게 억제하는 것으로 나타났다.[7] 이러한 효과는 데스모디움 뿌리에서 생산되는 이소플라바논과 관련이 있는 것으로 생각되는데, 이는 그 구조에 따라 스트리가 씨앗의 발아를 촉진하거나 종묘 생장을 억제할 수 있다. 이러한 효과는 함께 '수이탄 발아'로 알려진 현상을 초래하여 흙 속의 스트리가씨 둑을 감소시킨다.[3] 다른 데스모듐종도 평가되어 줄기줄기세포와 스트리가 잡초에도 비슷한 영향을 미치고 있으며, 현재 옥수수, 수수, 기장 등에서 인터크롭으로 사용되고 있다.[8]

토양질 개선

데스모디움은 또한 토양 유기물, 질소 함량, 토양 생물 다양성을 증가시킴으로써 토양 질을 향상시키고 수분을 보존하고 토양 온도를 낮추고 침식을 방지한다.[3]

푸시풀 농업의 경제

푸시풀 농업은 잉여 곡물, 데스모듐씨, 사료, 우유 등의 판매에서 나오는 더 큰 소득 흐름을 통해 개별 소작농과 생계형 농업인 수준의 유익한 경제적 성과로 이어진다.[3] 경제 연구에서는 농약 사용의 경우 1.8, 단농약 사용의 경우 .8에 비해 농가의 푸시풀(push-pull) 방법의 투자 수익률이 2.2 이상이라고 계산했다.[dubious – discuss][9] 푸시풀 기술 창업비용은 데스모디움·나피어풀을 심기 위한 노동요건과 이들 종자 구매요건 때문에 변동성이 크지만, 성장기에 따라 원가가 크게 감소한다.[9] 푸시풀 기술은 지역 경제 활성화에도 도움이 되는 것으로 나타났다.[3] 이 농부들은 소득이 더 많기 때문에 지역 경제에 돈을 쓸 수 있고 이는 지역사회의 생활수준과 번영을 향상시킨다.[3]

이러한 방법에 대한 주요 경제 반대론자는 몬산토 등 다국적 대기업으로서 화학 살충제, 비료, 고수익 종자 등 계절적 투입물을 생산하고 있으며 이러한 투입을 필요로 한다.[3]

관계없는 옥수수 수확량 결정요인을 제어한 결과 옥수수 생산원가가 15.3%, 옥수수에서 들여온 평균 순이익이 38.6% 증가해 옥수수 수확량이 61.9% 증가한 것으로 나타났다.[10]

케냐에서 푸시풀(push-pull) 기술을 채택한 가구의 경우, 더 많은 연도의 교육, 농촌 기관에 대한 접근성 개선, 그리고 기술을 채택하지 않은 가구와 비교할 때 더 많은 수의 현장 근무일까지의 출석과 관련된 경제적 소득 증대가 있었다.[10] 또한 기술 도입이 14.4%의 현행 비율로 계속된다면, 지역경제가 폐쇄적인 상황에서 빈곤층으로 간주되는 7만5077명의 감소가 예상될 수 있고, 개방된 경제라면 빈곤층으로 간주되는 7만6504명의 감소가 예상될 수 있다.[10]

푸시풀 농업의 문화적 수용

푸시 풀 기술은 오늘날 국제 기관들이 가장 큰 영향력을 키우려는 사하라 이남 아프리카 밖에서 주로 개발되었기 때문에 처음에는 신뢰의 부족에 직면했다.[11] 이런 불신은 외부 요원들이 사리사욕적인 의제를 숨겼다는 국내 의혹에서 비롯됐다.[11] 새로운 기술을 구현하기 위한 자원이 외부적으로 제공되는 관계에서, 농부들은 종종 그들이 주어진 지시를 수동적으로 따라야 한다고 느낀다. 그러나, 에티오피아에서는 푸시 풀 기술의 개발로 농부들의 참여를 장려하고, 따라서 그 과정을 더욱 협력적으로 만들기 위한 노력이 이루어졌다.이 틈을 메워라.[11] 또한 위에서 언급한 바와 같이 푸시풀 기술은 전통적인 상호작용을 통해 지역사회의 인정을 받는 것과 매우 유사하다.

푸시풀 기술은 또한 농업에서 남성과 여성에게 전통적인 역할을 제공하는 방식 때문에 문화적으로 용인되고 조화로운 것으로 더 널리 보여왔다.[11] 푸시풀 기술은 기존의 가족 프레임워크에 적합할 수 있기 때문에, 이 관행은 기존의 역학관계에 대한 정비를 요구하지 않는다.[11] 더 나아가 푸시풀(push-pull) 기술을 구현하기 위해 농민들은 그들의 요구에 가장 적합하고 전통적 관행에 맞게 기술이 어떻게 수행될지를 결정하는 데 참여적이고 영향력 있는 역할을 했다.[11] 예를 들어, 지역 농부들은 소가 끄는 쟁기를 사용하여 씨를 뿌리는 선을 뚫는 것을 선호했다.[11] 일반적으로 지역농업인의 참여형 리더십을 촉진함으로써 이러한 사업의 지속가능성에 대한 전망이 강화될 것으로 기대된다.[11]

역사

푸시풀 기술은 1990년대 영국의 [2]로탐스테드 연구소와 국가 파트너들과 협력하여 케냐의 국제 곤충 생리생태 센터(ICIPE)에서 개발되었다.[12] 푸시풀 전략을 위한 연구 개발은 영국의 개츠비 자선재단, 록펠러 재단, 영국의 국제개발부, UNEP의 지구환경 시설 등 많은 파트너들이 자금을 지원했다.[3]

푸시풀 농업의 미래 전망

이 전략은 값비싼 산업 투입물이 아니라 현지에서 구할 수 있는 식물의 사용을 중심으로 하기 때문에, 이 방법이 아프리카의 전통적인 상호작용을 하는 방식과 많은 면에서 유사하기 때문에 보다 경제적이고 문화적으로 적절하다.[3] 이 때문에 이 방법은 사하라 이남 아프리카 지역의 식량 불안정에 대한 대중적인 해결책이 될 것으로 기대된다. 이 전략은 자원 집약도는 낮지만 지식 집약도는 더 높다.[3] 이 때문에, 푸시풀 기술 구현에 대한 지식 장벽을 극복하기 위해 매스미디어 캠페인과 공개회의 개최, 인쇄물 배포, 농·농·소 현장학교 프로그램 구축 등이 추진되고 있다.[3] 정보를 가장 효율적이고 영향력 있고 비용 효과적인 방법으로 정보를 전파하고 농민들에게 푸시풀 방식을 채택하도록 장려하는 방법은 현장 근무일(약 26.8%의 채택 증가로 이어짐), 농민 현장 학교(농가 결정을 뒤흔들 확률 22.2%), 농민 교사(18.1%)로 파악됐다.그 기술을 채택해야 한다.[9] 또한, 현장 행사에 참여하는 농가의 80% 이상이 자신의 토지에 이 기술을 채택하고 있는 것으로 밝혀졌다.[9]

푸시풀 기술의 채택률을 높이기 위해 취해진 또 다른 조치는 데스모듐 씨앗과 이 관행을 시작하는 데 필요한 다른 입력물을 분배하는 것이다.[9] 종자 회사 및 지역 농민 단체와의 제휴를 통해 종자 및 기타 필요한 투입물 유통이 가능해졌다.[9] 푸시풀 기술의 확산을 제한하고 있던 과거의 부족과 높은 데스모듐 종자 비용을 퇴치하기 위해 집중적인 종자 생산 시책에 착수하고 농민 단체들이 직접 종자를 전파하도록 장려하고 있다.[9] 이러한 조치의 결과로 데스모듐 종자 시장은 활기를 띠게 되었고, 그 종자는 자기 분야에서 푸시풀(push-pull) 방법을 실행하고자 하는 소작농들이 더욱 쉽게 접근할 수 있게 되었다.[9]

케냐, 탄자니아, 우간다에서만 6만8,800명의 소작농들이 푸시풀 기술을 채택했지만, 실제로는 보고 공백으로 인해 이 수치가 더 높을 수 있다.[9] 사하라 사막 이남의 이 지역들은 종종 줄기나 줄무늬, 토양 불임, 그리고 지속 불가능한 사료 공급으로 인해 신뢰할 수 없는 농작물 생산에 시달리기 때문에, 이러한 문제들에 대한 푸시 풀 해결책은 앞으로 더 많은 소작농들이 연간 30퍼센트의 입양률과 잠재적인 연간 광고로 채택할 것으로 예상된다.집중적인 교육 캠페인이 시작되어 옵션 비율이 50%가 되었다.[9]

  • Maize push-pull farm at ICIPE, Mbita Point, Kenya, showing intercrop Desmodium spp.

    케냐의 Mbita Point ICIPE에 있는 Maize push-pull 팜에서 인터크로프 데스모디움 spp를 보여준다.

  • Maize push-pull farm showing intercrop Desmodium and trap crop at ICIPE, Mbita Point, Kenya

    케냐의 Mbita Point ICIPE에서 인터크롭 데스모듐과 트랩 작물을 보여주는 Maize 푸시풀 농장

  • Sorghum push-pull farm showing trap crop Brachiaria (ICIPE, Mbita Point, Kenya)

    덫작물 브라치아리아(ICIPE, Mbita Point, 케냐)를 보여주는 수수 푸시풀 농장

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b Cook, Samantha M.; Khan, Zeyaur R.; Pickett, John A. (2007). "The use of push-pull strategies in integrated pest management". Annual Review of Entomology. 52: 375–400. doi:10.1146/annurev.ento.52.110405.091407. PMID 16968206.
  2. ^ Jump up to: a b www.rothamsted.ac.uk
  3. ^ Jump up to: a b c d e f g h i j k l Khan, Zeyaur; Midega, Charles; Pittchar, Jimmy; Pickett, John; Bruce, Toby (February 2011). "Push-pull technology: a conservation agriculture approach for integrated management of insect pests, weeds and soil health in Africa". International Journal of Agricultural Sustainability. 9 (1): 162–170. doi:10.3763/ijas.2010.0558. ISSN 1473-5903. S2CID 153717937.
  4. ^ 글로버 외 연구진, "아프리카 토양을 구하기 위한 다년생 식물", 네이처 489, 359–361(2012년 9월 20일)
  5. ^ Jump up to: a b Khan, Z. R.; Ampong-Nyarko, K.; Chiliswa, P.; Hassanali, A.; Kimani, S.; Lwande, W.; Overholt, W. A.; Overholt, W. A.; Picketta, J. A.; Smart, L. E.; Woodcock, C. M. (August 1997). "Intercropping increases parasitism of pests". Nature. 388 (6643): 631–632. doi:10.1038/41681. ISSN 1476-4687. Retrieved 2021-10-17.
  6. ^ Chamberlain, K.; Khan, Z. R.; Pickett, J. A.; Toshova, T.; Wadhams, L. J. (2006-03-01). "Diel Periodicity in the Production of Green Leaf Volatiles by Wild and Cultivated Host Plants of Stemborer Moths, Chilo partellus and Busseola fusca". Journal of Chemical Ecology. 32 (3): 565–577. doi:10.1007/s10886-005-9016-5. ISSN 1573-1561. Retrieved 2021-10-17.
  7. ^ Khan, Zeyaur R.; Hassanali, Ahmed; Overholt, William; Khamis, Tsanuo M.; Hooper, Antony M.; Pickett, John A.; Wadhams, Lester J.; Woodcock, Christine M. (2002-09-01). "Control of Witchweed Striga hermonthica by Intercropping with Desmodium spp., and the Mechanism Defined as Allelopathic". Journal of Chemical Ecology. 28 (9): 1871–1885. doi:10.1023/A:1020525521180. ISSN 1573-1561. Retrieved 2021-10-17.
  8. ^ Khan, Z.R.; Midega, C.A.O.; Bruce, T.J.A.; Hooper, A.M.; Pickett, J.A. (2010). "Exploiting phytochemicals for developing a 'push–pull' crop protection strategy for cereal farmers in Africa". Journal of Experimental Botany. 61 (15): 4185–4196. doi:10.1093/jxb/erq229. PMID 20670998.
  9. ^ Jump up to: a b c d e f g h i j Khan, Zeyaur (2014). "Achieving food security for one million sub-Saharan African poor through push–pull innovation by 2020" (PDF). Philosophical Transactions. 369 (1639). doi:10.1098/rstb.2012.0284. PMC 3928888. PMID 24535391 – via Royal Society Publishing.
  10. ^ Jump up to: a b c Kassie, Menale (Spring 2018). "Push–pull farming system in Kenya: Implications for economic and social welfare". Land Use Policy. 77: 186–198. doi:10.1016/j.landusepol.2018.05.041.
  11. ^ Jump up to: a b c d e f g h Mbeche Nyang’au, Isaac (Summer 2018). "Transdisciplinary Research: Collaborative Leadership and Empowerment Towards Sustainability of Push–Pull Technology". Sustainability.
  12. ^ 칸, Z. R., J. A. 피켓, J. 밴 덴 버그, L. J. 와드함스, C. M. 우드콕. 2000. 화학 생태학 및 종의 다양성 활용: 아프리카에서 옥수수와 수수 방어를 위한 줄기 보어와 줄기가 조절. 해충 관리 과학 56:957–962.

외부 링크