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문제 정의
- 본 연구에서는 현재 우리나라 일반계 벼 장려품종에 대한 품질의 향상과 관련하여 토양유형을 고려한 질소시비량의 하향조정에 대한 가능성을 검토하기 위하여 농가포장에서 재배시험으로 수행한 결과를 종합 정리하였다.
제안 방법
- 시험에 사용한 벼품종은 당해 지역의 장려품종이며, 질소 시용수준은 성분량으로 0, 50, 70, 90, 110, 140, 170 kg ha-1 인 7 수준으로 하였다. 다만 염해논은 일반논과 다소 다 르게 하여 중부지역 남양과 호남지역 계화에서는 질소 0, 70, 110, 150, 180, 200, 240 kg ha-1 인 7수준, 남부지역 해남에서는 일반논과 동일한 질소수준을 두어 작물과학원과 공동연구로 수행하였다. 시험이 수행된 염해논은 모두 간척후기로 NaCl 함량이 0.
- 1%이하로 숙답화가 진전된 토양이었다. 시험성적을 집계하는 과정에서 동일한 시비수준에서 완전미수량 및 품질요인의 논유형별 비교와 가중평균으로 본 전국치 집계를 위하여 일반논과 질소수준이 다른 염해논의 경우는 시비수준과 각 조사요인과의 관계인 2차회귀곡선식에 의하여 수량 및 품질요인의 수치를 산정하여 동일한 질소 시비수준에서 논유형간의 차이를 알 수 있도록 하였다. 비종은 질소는 요소, 인산은 용과린, 칼리는 염화가리로 하여 농촌진흥청의 기비 및 추비의 표준시비법(RDA, 1999)에 준하여 분시하였다.
- 논유형별로 볼 때 시험포장수는 보통논 12, 사질논 5, 고논 1, 미숙논 3, 염해논 3개소이었다. 시험에 사용한 벼품종은 당해 지역의 장려품종이며, 질소 시용수준은 성분량으로 0, 50, 70, 90, 110, 140, 170 kg ha-1 인 7 수준으로 하였다. 다만 염해논은 일반논과 다소 다 르게 하여 중부지역 남양과 호남지역 계화에서는 질소 0, 70, 110, 150, 180, 200, 240 kg ha-1 인 7수준, 남부지역 해남에서는 일반논과 동일한 질소수준을 두어 작물과학원과 공동연구로 수행하였다.
- 2・SiO2'를 도출하였다. 우리나라 논토양 평균 검정치를 적용할 때 벼의 표준시비량에 접근되도록 하기 위해 질소 시비량 보정계수를 적용하였다.
- Table 8에서 보는 바와 같이 완전미 생산으로 본 토양유형에 따른 적정 질소시비량은 시 비수준별 수량에서 최고수량을 100으로 보았을 때 Bray 방법(Bray, 1994)에 따라 95-98% 수준의 수량을 생산할 수 있는 시비량이다. 이러한 적정시비량은 보통논, 사질논, 고논은 80-100 kg ha-1, 미숙논 90110 kg ha-1, 염해논은(숙전) 100-130 kg ha-1 이었으며, 이러한 시비수준은 완전미의 지속적인 안정생산은 물론, 단백질 함량과 밥맛 등의 요인을 고려하여 질소수준을 하향조정하였다. 적정 질소시비량(적정시 비량의 중간치)은 보통논, 사질논, 고논은 89 kg ha-1, 미숙논 100 kg ha-1, 염해논(숙전) 112 kg ha-1 이었다.
대상 데이터
- 본 연구는 2003-2004년에 벼 생태형별 적정 질소시비량 시험으로 전국 24개 농가포장을 대상으로 하여 시험을 수행하였다. 논토양은 모래, 미사(微砂), 점질 등의 함유비율로 나타내는 토성을 포함하여 물빠짐, 작토층의 변화, 작토층의 깊이, 유효토심 및 지하수위 등 물리적 특성을 기준으로 하여 보통논, 사질논, 고논, 미숙논, 염해논 등 5개의 유형을 대상으로 하였다.
- 다만 염해논은 일반논과 다소 다 르게 하여 중부지역 남양과 호남지역 계화에서는 질소 0, 70, 110, 150, 180, 200, 240 kg ha-1 인 7수준, 남부지역 해남에서는 일반논과 동일한 질소수준을 두어 작물과학원과 공동연구로 수행하였다. 시험이 수행된 염해논은 모두 간척후기로 NaCl 함량이 0.1%이하로 숙답화가 진전된 토양이었다. 시험성적을 집계하는 과정에서 동일한 시비수준에서 완전미수량 및 품질요인의 논유형별 비교와 가중평균으로 본 전국치 집계를 위하여 일반논과 질소수준이 다른 염해논의 경우는 시비수준과 각 조사요인과의 관계인 2차회귀곡선식에 의하여 수량 및 품질요인의 수치를 산정하여 동일한 질소 시비수준에서 논유형간의 차이를 알 수 있도록 하였다.
이론/모형
- 로 분해하여 T-N는 Micro-Kjeldahl 법으로 증류하였다(RDA, 2000). 백미품위는 쌀 외관품 위측정에 KETT RN-500을 이용하여 완전립비, 분상질립비, 싸라기비 및 피해립비를 조사하였고, 아밀로스 함량 분석은 Juliano의 요오드 비색 정량법으로 하였으며(Juliano et al., 1981), 단백질 함량은 쌀 중 총 질소 함량에 단백질 환산계수 5.95를 곱하여 계산하였다. 식미의 평가는 식미계(Toyo MA-90)를 이용하여 측정하였다.
- 시험성적을 집계하는 과정에서 동일한 시비수준에서 완전미수량 및 품질요인의 논유형별 비교와 가중평균으로 본 전국치 집계를 위하여 일반논과 질소수준이 다른 염해논의 경우는 시비수준과 각 조사요인과의 관계인 2차회귀곡선식에 의하여 수량 및 품질요인의 수치를 산정하여 동일한 질소 시비수준에서 논유형간의 차이를 알 수 있도록 하였다. 비종은 질소는 요소, 인산은 용과린, 칼리는 염화가리로 하여 농촌진흥청의 기비 및 추비의 표준시비법(RDA, 1999)에 준하여 분시하였다.
- 수확기 식물체중 쌀의 무기성분 함량 분석은 HCQ4+H2SO4로 분해하여 T-N는 Micro-Kjeldahl 법으로 증류하였다(RDA, 2000). 백미품위는 쌀 외관품 위측정에 KETT RN-500을 이용하여 완전립비, 분상질립비, 싸라기비 및 피해립비를 조사하였고, 아밀로스 함량 분석은 Juliano의 요오드 비색 정량법으로 하였으며(Juliano et al.
- 95를 곱하여 계산하였다. 식미의 평가는 식미계(Toyo MA-90)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- Table 6은 식미관련 형질을 나타낸 것이다. Toyo 식 미치는 토양유형에 따라 질소 시비수준이 증가할수록 약간씩 차이는 있으나, 전체적으로 보아 질소 시비수준이 증가할수록 Toyo 식미치가 낮아지는 경향이었다. Table 7의 아미로스함량은 질소 시비수준 간에는 차이가 없으나, 토양유형 간에는 근소한 차이가 있어서 보통논, 사질논, 염해논에서 높았고, 고논과 미숙논에서 다소 낮아지는 경향이었다.
- 2003-2004년도 보통논 12, 사질논 5, 고논 1, 미숙논 3, 염해논 3개소로 합계 24개 농가포장에서 그 지역에 알맞은 장려품종을 공시하여 재배시험한 결과는 Table 2 및 Table 3과 같다. 논 토양유형별 질소 시비 수준에 따른 쌀 수량과 완전미 수량은 토양유형에 관계없이 질소 시비수준이 증가할수록 많아지는 경향이나 토양유형별로 쌀 수량을 보면 보통논과 사질논에서 많았고, 고논에서 적었으나, 완전미 수량은 염해논, 보통논, 사질논, 미숙논 순으로서 염해논에서 많은 점이 특징이었다.
- 다만 유효인산 함량은 매우 적으나 유효규산 함량은 매우 많았다. 논유형별로 볼 때 시험수가 1개소에 불과한 고논을 제외한 다른 유형간에서 비교하면 미숙논과 염해논에서 유기물, 유효인산 함량이 낮으며, 보통 논과 미숙논에서 유효규산 함량이 높았다. 숙답인 염해논은 일반논의 유효규산과 치환성 칼륨함량과 유사하였으나 토양의 pH가 낮은 것이 특징이었다.
- 논토양 유형별로 볼 때 완전미 비율은 염해논 90%, 미숙논 88%로 높은 유형에 포함되었으며, 보통논, 사질논, 고논은 유형간에 차이 없이 완전미 비율이 85%로 동일하였다. 완전미 비율은 질소질비료 시용량의 다소에 따른 영향이 있는데 그 기여도는 18% 정도인 것으로 알려져 있다(Ahn et al.
- 논토양 유형별 벼에 대한 질소시비수준에 따른 단백질 함량을 조사한 성적은 Table 5와 같다. 논토양 유형에 관계없이 단백질 함량은 질소 시비수준에 따라 차이가 있어서 질소 110 kg ha-1를 기준해서 볼 때 질소 질소 90 kg ha-1 이하인 감비구는 6.6-6.7%에서, 질소 140 kg ha-1 이상인 증비구는 7.1-7.3% 로 질소 수준이 증가함에 따라 단백질 함량이 많아지는 결과를 보였다. 토양유형별로 본 단백질 함량은 고논, 사질논, 염해논, 보통논, 미숙논 순으로 고논에서 가장 많았던 반면에, 미숙논에서는 가장 적었다.
- 완전미 비율은 질소 시비수준이 증가함에 따라 감소하고 있다. 답 유형별 전체를 평균하여 볼 때 질소 시비수준 90-110 kg ha-1에 비하여 질소비료 50-70 kg ha-1 수준에서 완전미 비율이 2-3% 정도 높았지만, 다량인 질소 140-170 kg ha-1 의 시비수준에서는 완전미 비율이 오히려 1.0% 정도 근소한 차이로 낮은 결과를 보였다.
- 그림1에서 2차회귀곡선을 적용하여 목표수량에 따른 완전미 수량과 쌀 수량은 질소시비량이 증가할수록 많아지는 경향이었다. 시험수행시의 질소 표준시비량(110 kg ha-1)에 비하여 적정 질소시비량(90 kg ha-1)일때 완전미 수량(4,333 kg ha-1)과 쌀 수량(5,049 kg ha-1)은 2-3%정도 낮아지는 경향이지만 앞에서 언급한 바와 같이 질소질비료의 절감은 완전미 비율과 Toyo 식미치의 증가 및 단백질 함량의 감소로 나타나 품질향상에 유리하게 영향하였음을 알 수 있다. 또한 질소시비량이 많으면 쌀의 심복백미와 불완전미가 증가하여 쌀의 외관 품질이 저하될 뿐만 아니라 상품가치가 낮아지게 됨은 잘 알려져 있다.
- 2004년에 수행한 시험전 토양의 이화학성을 Table 1에서 보면 토성은 보통논, 미숙논 및 염해논은 식양질 및 식질토양, 사질논과 고논은 사양질 토양이었다. 전체적으로 토양의 pH, 유기물, 총질소 및 치환성 염기 함량은 우리나라 논토양 평균함량과 비슷하였다. 다만 유효인산 함량은 매우 적으나 유효규산 함량은 매우 많았다.
- 참고로 질소 시비수준과 완전미 수량과의 관계인 2차회귀곡선식에서 완전미 수량을 최대로 생산한 즉 토양유형의 특성을 최대로 발현한 질소시비량을 Table 3에서 보면 ha당 보통논 138 kg, 사질논 148 kg, 고논 159 kg, 고논 170 kg, 염해논 190 kg로서 Table 2의 쌀수량을 최고로 하는 질소시비량보다는 현저히 절감해 줄 수 있음을 알 수 있다.
- 3% 로 질소 수준이 증가함에 따라 단백질 함량이 많아지는 결과를 보였다. 토양유형별로 본 단백질 함량은 고논, 사질논, 염해논, 보통논, 미숙논 순으로 고논에서 가장 많았던 반면에, 미숙논에서는 가장 적었다.
- 표준시비량 110 kg ha-1를 1.00으로 보았을 때 완전미 비율을 고려한 시비량 보정계수 F값 0.82를 얻을 수 있었으며, 이러한 F값을 적용하여 보통논 기준, 품질을 향상시킬 수 있는 질소시비량(ha당 90 kg)임을 고려하여 전국 논토양 평균인 유기물과 유효규산 함량을 적용할 경우 ha당 90 kg 수준이 산출될 수 있는 질소 시비추천식 “N(kg ha-1) = 91.4 - 1.09 .OM + 0.
후속연구
- 국내의 쌀소비 감소는 지속되겠지만 소비자의 고품질 및 안전농산물에 대한 선호도는 더욱 높아 질 것으로 생각된다. 따라서 쌀시장은 프리미엄급, 고품질, 일반쌀 등 품질에 따른 차별화가 가속화될 전망이다.
- (NIAST, 1999). 시비된 양분의 용탈과 유거 등 손실 과정을 통하여 환경에 미치는 영향과 기상환경에 따른 작물의 반응 등을 함께 고려한 시비추천으로 보완이 되어야 할 것이며, 또한 수량 등에 미치는 요인들의 합리적인 분석과 아울러 시비추천에 관련되는 이들 요인의 종합된 모델이 필요하다.
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