비료는 식물체에 영양분을 제공해 생장을 돕는 역할을 하는데, 권장 양 이하로 줄이게 되면 생장이 둔화되고, 생체량 및 생산량이 떨어지는 것이 일반적인 현상이다.

특히 벼를 재배할 때 질소 비료를 절반으로 줄이면 생산량을 구성하는 요소인 분얼이 약 22% 줄고, 이는 곧 20%의 수량 감소로 이어진다.

농업 부문 온실가스 발생량을 줄이고 환경보전 및 기후위기 극복을 위해서는 질소 비료 감축이 필수이지만, 안정적인 생산량을 확보하기 위해서는 권장량의 비료 투입이 불가피하다.

이를 극복하기 위해 비료량을 줄여도 수량이 확보되는 품종 개발 연구가 필요한 실정이다.

농촌진흥청은 인디카 자원(‘93-11’)과 자포니카 계통(‘밀양352호’)의 유전분석 집단에서 비료량을 줄였을 때도 분얼이 정상적으로 이루어지도록 유도하는 유전자 ‘qTN2-1’를 밝혀냈다.

이 유전자 영역에는 생물적‧비생물적 스트레스에 반응하는 유전자가 대부분이며, 스트레스 방어체계 관련 유전자들의 상호작용을 통해 분얼이 유도되는 것으로 확인됐다.

연구 결과는 2021년 5월 국제 학술지인 「진스(Genes)」(2020, IF=4.096)’에 논문으로 게재돼 학술적으로 인정받았다.

농촌진흥청은 이번 연구를 통해 비료량을 줄여도 분얼을 확보해 수량을 유지할 수 있는 저탄소·친환경 품종 개발에 주력할 계획이다.

농촌진흥청 논이용작물과 김병주 과장은 “대통령직속 농어업·농어촌 특별위원회의 탈탄소·유기농어업 전환 과제 목표 중 하나는 2030년까지 우리나라의 화학비료 사용량을 50% 감축하는 것이다.”라며, “이 목표를 실현하기 위한 첫 연구 결과가 도출된 만큼, 환경보전과 지속가능한 쌀 산업 발전을 위해 지속적으로 노력하겠다.”라고 전했다.