사탕수수 농업생태계 양분 순환과 환경 영향
사탕수수는 효율적인 양분 순환, 질소 이용 효율 증대, 바이오 연료 생산, 토양 탄소 역학 개선을 통해 기후 스마트 농업을 지원할 잠재력이 큰 주요 열대 작물입니다. 그러나 생산 시스템에 따라 환경적 성과는 크게 다릅니다. 본 연구는 브라질과 호주의 두 선도적인 고효율 사탕수수 시스템을 비교하여 양분 순환, 온실가스 배출, 양분 손실 및 토양 유기 탄소 저장량을 분석했습니다. 브라질의 대규모 천수 농업(일반적으로 10,000 헥타르 이상)은 잔류물 보존 및 비나세와 필터 케이크 재활용을 통해 유기물 투입을 촉진하여 토양 탄소 저장량과 내부 양분 재활용을 향상시킵니다. 반면, 호주의 소규모 가족 농장(~95 헥타르)은 환경 규제와 'Six Easy Steps' 프레임워크에 따라 토양 검사 기반 관리, 비료 심층 시비, 고효율 비료 사용으로 대보초 유역으로의 양분 유실을 줄이고자 합니다. 브라질은 양분 재활용 규모가 크지만, 작물 수요와 동기화가 미흡할 경우 질소 손실과 온실가스 배출이 증가할 수 있습니다. 호주는 사탕수수 질소 비료 사용량이 세계 최저 수준이지만, 질소 이용 효율은 브라질에 비해 상대적으로 낮고, 외부 양분 손실 문제가 완전히 해결되지 않았습니다. 토양 다짐은 두 국가 모두에서 중요한 제약 요인이며, 호주는 위성 기반 제어 교통 농업, 브라질은 GPS 유도 교통과 심토 경운을 통해 보완적인 전략으로 대응하고 있습니다. 두 시스템 모두에서 잔류물 보존, 콩과 식물 윤작, 경운 감소는 양분 순환과 토양 탄소 축적을 개선합니다. 브라질의 대규모 양분 재활용과 호주의 정밀 관리 통합은 질소 이용 효율을 높이고 환경 발자국을 줄이며 사탕수수 농업생태계의 지속가능성을 향상시키는 융합적 경로를 제시합니다.