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문제 정의
- 이와 같이 벼의 일장에 관련된 연구는 많이 이루어졌으나, 야간 조명에 대한 연구는 미미한 실정으로 야간 조명의 광도에 따라 벼와 콩은 조생종에 비하여만생종은 광반응이 민감하지만(Choi et al., 1983; Cho & Kim, 1966; Kim et al.,1999), 동일한 생태형 중에서도 품종 간 출수 반응에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았으며, 실제 야간 조명 지역의 주변에서 품종 간에 상이한 출수 지연 사례가 많이 발생되고 있어 야간조명의 광도 및 생태형 또는 품종별로 출수에 미치는 영향을 분석하고 자 본연구를 수행하였다.
제안 방법
- 광원은 4m 높이에 3m 간격으로 200W, 나트륨 등을 이용하였다. 광원의 각도를 조절하여 21ux(0.005W m~2, 0.11μmol m~2s~1) 이하, 2~3lux(0.007W m~2), 3~5lux(0.011W m~2), 5~101ux(0.021W m~2), 10~20lux(0.042W m~2), 20~30lux(0.070 W m~2), 30~50lux(0.112W m~2), 50~70lux(0.168 W m~2), 70~90lux(0.224 W mM 0.98μmol m~2s~1)의 밝기로 9개 구간으로 나누 어 조사하였다. 조명 시간은 이앙당 일부터 수확기까지 전 생육 기간 동안 매일 일몰 후부터 일출 전까지 점등하였다.
- 야간 조도의 측정은 차량의 전조등이나 달빛 등 외부의 영향이 거의 없을 때 조도계 및 spectroradiometer(Model LI~ 1886 및 LI~1800, LI~COR, Inc.)로 식물체선단부위의 높이에서 반복 측정하였다.
- 품종은 생태형별로 대표적인 3품 종씩 모두 12품종을 공시하였는데, 극조생종은 소백벼, 오대벼, 흑진주벼 3품종을, 조생종은 그루벼, 진미벼, 대진벼를, 중생종은 화성 벼, 광안벼, 안산 벼를, 중만생종은 일품벼, 추청벼, 대안벼를 사용하였다. 재배방법은 소백벼 등 10품종은 15~20일 모를 5월 하순에 휴폭 30㎝, 주간거리 14~15㎝로 이앙하였으며, 흑진주벼와 그루벼는 6월 하순에 휴폭 30㎝, 주간거리 14~15㎝로 이앙하였고, 시비, 병해충 방제 등 기타 관리는 관행에 준하였다.
- 최근 고속화도로의 건설 등 산업의 발달로 인하여 야간조 명이 급증되고 있는 상황 하에서 야간 조도에 따른 벼 생태형 및 품종별 출수 반응을 검토하고 자 극조생종, 조생종, 중생종 및 중만생종의 품종을 각각 3품 종씩 12품종을 선별하여 1.0~70.0hix(0.005~0.196W m-2, 0.11~0.98μmol m-2s-1)의 광도에서 수행한 시험 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 출수율은 야간 조도별로 생육이 중간 정도인 주를 10주씩 선정하여, 이삭이 1㎝ 정도 나온 수수를 매일 조사하여 최종적으로 출수된 수수로 나누어 환산하였으며, 유효분얼 경중 2~3%가 출수한 날을 출수시, 40% 정도가 출수한 날을 출수기, 80% 정도가 출수한 날을 수전기로 구분하였고, 기타 생육조사는 농촌진흥청 시험연구조사 기준에 준하였다.
대상 데이터
- 본 시험은 2000년도에 농촌진흥청작물시험장 포장에서 가로등을 인위적으로 설치하여 시험을 수행하였다. 광원은 4m 높이에 3m 간격으로 200W, 나트륨 등을 이용하였다. 광원의 각도를 조절하여 21ux(0.
- 본 시험은 2000년도에 농촌진흥청작물시험장 포장에서 가로등을 인위적으로 설치하여 시험을 수행하였다. 광원은 4m 높이에 3m 간격으로 200W, 나트륨 등을 이용하였다.
- 품종은 생태형별로 대표적인 3품 종씩 모두 12품종을 공시하였는데, 극조생종은 소백벼, 오대벼, 흑진주벼 3품종을, 조생종은 그루벼, 진미벼, 대진벼를, 중생종은 화성 벼, 광안벼, 안산 벼를, 중만생종은 일품벼, 추청벼, 대안벼를 사용하였다. 재배방법은 소백벼 등 10품종은 15~20일 모를 5월 하순에 휴폭 30㎝, 주간거리 14~15㎝로 이앙하였으며, 흑진주벼와 그루벼는 6월 하순에 휴폭 30㎝, 주간거리 14~15㎝로 이앙하였고, 시비, 병해충 방제 등 기타 관리는 관행에 준하였다.
성능/효과
- 고시히 까리(중만생)는 10lux에서 5일 지연, 끼라리미야사끼(극조생)는 70lux에서 출수가 5일 지연되었다는 보고(Ydshioka et al., 2001)와 비교해볼 때 본 시험의 중만생종인 일품벼는 고시히 까리의 출수 지연 정도와 유사하였지만, 추청벼와 대안벼(중만생)는 고시히 까리보다 출수지연 정도가 적어서 야간조명에 둔감할 것으로 생각되었고, 극조생종인 소백벼, 오대벼 및 흑진주벼는 끼라리미야사끼의 출수 지연 정도와 유사한 경향을 보였다.
- 광에 둔감한 오대벼와 가장 민감한 일품벼의 출수 반응을 비교해보면 (Table 5) 야간 조도가 높을수록 두 품종 모두 출수까지 일수가 지연되었으나, 그 지연 정도는 일품벼가 현저하게 지연되어 야간 조도 70lux 이상일 경우 2lux이하에 비해서 오대벼는 7일, 일품벼는 54일이 지연되었다.
- 극 조생종인 소백벼, 오대벼, 흑진주벼는 야간 조도간에 거의 일정한 경향으로 출수율이 증가되었으며, 출수 시부터 수전기까지의 기간도 일정하게 짧은 경향이었다.
- 벼의 생태형 및 야간 조도별 출수율의 경시적인 변화(Fig.1, 2)를 보면 모든 생태형과 모든 품종에서 야간 조도가 높아질수록 출수 시부터 수전기까지의 기간이 지연되었는데 그 정도는 숙기가 늦은 중만 생종 일수록 출수 시부터 수전기까지의 기간이 지연되는 경향이 더욱 컸다.
- 58일)는 현저하게 지연일수가 길어 광에 민감하므로 수량에도 큰 영향을 미칠 것으로 사료되었다. 생태형별 수전일수는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~70iux에서는 극조생종은 0~1일, 조생종은 -1~1일, 중생종은 0~16일, 중만 생종은 6~18일 연장되었다. 품종별 수전일수는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~701ux에서는 극조생종의 모든 품종과 조생종의 그루벼와 대진벼 및 중생종의 안산 벼는 0~2일 연장되었으며, 조생종의 대진벼는 1일이 단축되었고, 화성벼, 대안벼 및 추청벼는 6~9일 연장되었으며, 광안벼 및 일품벼는 16~18일 연장되었다.
- 야간 조명에 의한 벼의 출수 반응은 야간 조도가 높을 경우 출수기와 수전기가 지연되었으며, 지연 정도는 중만생종 > 중생종 > 조생종 > 극 조생종의 순이었고, 특히 중생종인 광안벼와 중만생종인 일품벼는 출수까지 일수가 현저하게 지연되었으나, 중생종인 안산 벼는 조생종과 유사하여 수량에도 영향이 적을 것으로 판단되었다. 생태형에 따른 야간 조도 1lux당 출수지연 일수는 극조생종은 0.09~0.10일, 조생종은 0.14~0.26일, 중생종은 0.16~0.58일, 중만생종은 0.35~0.54일이 지연되었다. 품종에 따른 야간 조도 1hix당 출수 지연 일수는 조생종 중에서 대진벼(0.
- 야간 조도 2lux 이하에 비하여 출수까지 일수가 5일 미만으로 지연되는 야간 조도는 오대벼 및 흑진주벼는 50~70lux, 소백벼는 30~50lux, 대진벼 및 안산 벼는 20~301ux, 대안벼 및 추청벼는 10~20lux, 진미벼, 화성벼 및 광안벼는 5~10lux, 그루벼 및 일품벼는 3~51ux로 생태형 및 품종 간에 상이한 반응을 보였다.
- 야간 조도에 따른 벼의 생태형별 출수까지 일수(Table 1)는 모든 생태형과 모든 품종에서 야간 조도가 높을수록 지연되었으며, 그 지연 정도는 생태형과 품종 간의 차이가 심하였다. 야간 조도 2lux이하에 비하여 50~701ux에서는 극조생종은 5.
- 한편 야간 조도 2lux이하에 비하여 2~31ux에서는 출수까지 일수가 같거나 1일 단축되는 품종은 진미벼, 대진벼, 광안벼 및 안산 벼이었으며, 추청벼는 2일 단축되었는데, 일반적으로 2lux에서는 수도의 생육에 영향이 적으며, 오히려 생육이 좋아진다는 보고(Tokimasa & Suedomi, 1971)와 같은 경향이었으며, 이와 같이 생육이 좋아지는 원인이 추후 검토된다면 야간광을 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 야간 조도에 따른 벼의 생태형별 출수지연 일수를 회귀식의 기울기 (Table 2)로 보면 야간 조도 1lux당극조생의 품종은 0.09~0.10일이 지연되었으며, 조생품종은 0.14~0.26일이 지연되었다. 중생종은 품종 간에 차이가 매우 커서 안산 벼는 0.
- 야간 조도에 따른 생태형별 대표적인 품종의 출수 시부터 수전기까지의 1일 당 출수율을 회귀식의 기울기(Table 4)로 보면 소백벼는 1일 당 출수율이 19.5~24.8%로 야간조도간에 큰 차이가 없었으며, 중생종인 안산 벼의 1일당 출수율은 야간조도 50lux이하에서의 12.1~13.3%에 비하여 50~701ux로 야간 조도가 높을 경우 1일 당 출수율이 18.5%로 증가된 반면에 중생종인 광안벼는 야간조도 30~701ux에서 1일 당 출수율이 5% 미만, 중만생종인 일품벼는 50~701ux에서 1일당 출수율이 5% 미만으로 야간 조도가 높을수록 1일당 출수율이 현저하게 감소되었다. 이와 같이 1일 당 출수율은 생태형별, 품종별 및 야간 조도에 따라 반응이 상이하였다.
- 야간 조명에 따른 벼 품종별 수전일수(Table 3)는 극조생종 및 조생종의 경우 야간 조도와는 일정한 경향이 없었으나, 중생종 및 중만생종은 야간 조도가 높을수록 수전일수가 연장되었는데, 야간 조도 2lux이하에 비해 50~701ux에서는 극조생종은 0~1일, 조생종은~1~2일, 중생종은 0~16일, 중만생종은 6~18일 지연되었다.
- 야간 조명에 의한 벼의 출수 반응은 야간 조도가 높을 경우 출수기와 수전기가 지연되었으며, 지연 정도는 중만생종 > 중생종 > 조생종 > 극 조생종의 순이었고, 특히 중생종인 광안벼와 중만생종인 일품벼는 출수까지 일수가 현저하게 지연되었으나, 중생종인 안산 벼는 조생종과 유사하여 수량에도 영향이 적을 것으로 판단되었다. 생태형에 따른 야간 조도 1lux당 출수지연 일수는 극조생종은 0.
- 이상의 결과를 종합하여 볼 때 야간 조명 시 출수기 및 수전일수의 지연은 중만생종 > 중생종 > 조생종 > 극 조생종의 순이었으며, 출수기 및 수전일수의 지연 정도가 가장 큰 품종은 중만생종인 일품벼와 중생종인 광안벼이었고, 극조생의 품종과 조생품종 및 중생종의 안산 벼는 출수 지연 정도가 비교적 적어서 야간 조명이 이루어지는 곳에서 이들 품종을 재배하면 수량 감소를 최소한으로 줄일 수 있을 것으로 생각되었다.
- 조생종인 그루벼, 진미벼 및 대진벼는 품종 간에 반응이상이하였는데 대진벼는 극조생종과 유사한 경향이었으며, 그루벼 및 진미벼는 야간 조도가 높아짐에 따라 약간씩 출수가 지연되는 경향이었고, 극조생종과 조생종의 품종들은 중만생종인 일품벼에 비하여 야간조도가 높을 경우에도 수전기까지의 소요기간이 현저하게 짧았다.
- 중만생종인 대안벼와 추청벼는 화성 벼와 유사한 경향이었고, 일품벼는 야간조도 10~20lux 이상에서는 출수 지연의 정도가 현저하게 컸으며, 본 시험에 공시한 12품종 중에서 출수 지연 정도가 가장 컸다.
- 26일이 지연되었다. 중생종은 품종 간에 차이가 매우 커서 안산 벼는 0.16일이 지연된 반면에 화성 벼는 0.40일, 광안벼는 0.58일이 지연되었으며, 중만 생 품종은 0.35~0.54일이 지연되었고, 특히, 광안벼와 일품벼는 타 품종에 비하여 출수 지연 정도가 커서 야간광에 민감한 품종으로 나타났다.
- 중생종인 안산 벼는 조생종인 대진벼와 유사한 출수 반응을 보였으며, 화성 벼와 광안 벼는 조생종의 품종에 비하여 야간 조도가 높아짐에 따라 출수의 지연 정도가 컸고, 특히 광안벼는 야간조도 10~201ux 이상에서는 출수 지연의 정도가 현저하게 컸다.
- 품종 간에는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~701ux에서는 소백벼, 오대벼, 흑진주벼, 대진벼 및 안산 벼는 58일이 지연되었으며, 진미벼, 그루벼 및 대안벼는 15~19일이 지연되었고, 추청벼 및 화성 벼는 21~22일이 지연되었으며, 광안벼 및 일품벼는 29~32일이 지연되어 본 시험에 공시된 12품종 중에서 광안벼와 일품벼는 야간조명에 가장 민감한 반면에 소백벼, 오대벼, 흑진주벼, 대진벼 및 안산 벼는 야간조명에 둔감한 경향이었다.
- 품종간(Tables 3)에는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~70lux에서 극조생종인 소백벼, 오대벼, 흑진주벼와 조생종인 그루벼, 진미벼, 대진벼 및 중생종인 안산 벼는 0~2일 연장되었으며, 화성벼, 대안벼 및 추청벼는 6~9일 연장되었고, 광안벼 및 일품벼는 16~18일 연장되어 중만생종일수록 수전일수의 연장 정도가 큰 경향이었으나, 중생종인 광안벼는 중만생종인 대안벼 및 추청벼에 비하여 출수 지연과 수전일수의 연장 정도가 심한 것으로 나타났다.
- 생태형별 수전일수는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~70iux에서는 극조생종은 0~1일, 조생종은 -1~1일, 중생종은 0~16일, 중만 생종은 6~18일 연장되었다. 품종별 수전일수는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~701ux에서는 극조생종의 모든 품종과 조생종의 그루벼와 대진벼 및 중생종의 안산 벼는 0~2일 연장되었으며, 조생종의 대진벼는 1일이 단축되었고, 화성벼, 대안벼 및 추청벼는 6~9일 연장되었으며, 광안벼 및 일품벼는 16~18일 연장되었다.
- 54일이 지연되었다. 품종에 따른 야간 조도 1hix당 출수 지연 일수는 조생종 중에서 대진벼(0.14일), 중생종 중에서는 안산 벼(0.16일), 중만생종 중에서는 대안벼(0.35일)가 가장 짧았으며, 일품벼(0.54일)와 광안벼(0.58일)는 현저하게 지연일수가 길어 광에 민감하므로 수량에도 큰 영향을 미칠 것으로 사료되었다. 생태형별 수전일수는 야간 조도 2lux 이하에 비하여 50~70iux에서는 극조생종은 0~1일, 조생종은 -1~1일, 중생종은 0~16일, 중만 생종은 6~18일 연장되었다.
후속연구
- 그러나 수전일수 연장은 자연 상태의 포장 시험 조건에서는 출수 시기가 늦을 경우 기온이 낮아지기 때문에 온도의 영향과 야간조명에 의한 일장 연장의 영향을 복합적으로 받았을 것으로 생각되며, 금후 정밀한 분석이 요구된다.
- 한편 야간 조도 2lux이하에 비하여 2~31ux에서는 출수까지 일수가 같거나 1일 단축되는 품종은 진미벼, 대진벼, 광안벼 및 안산 벼이었으며, 추청벼는 2일 단축되었는데, 일반적으로 2lux에서는 수도의 생육에 영향이 적으며, 오히려 생육이 좋아진다는 보고(Tokimasa & Suedomi, 1971)와 같은 경향이었으며, 이와 같이 생육이 좋아지는 원인이 추후 검토된다면 야간광을 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 야간 조도에 따른 벼의 생태형별 출수지연 일수를 회귀식의 기울기 (Table 2)로 보면 야간 조도 1lux당극조생의 품종은 0.
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