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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 벼 깨씨무늬병 발병 원인을 구명하기 위하여 경북지역 상습발생지 토양을 대상으로 토양특성, 식물체의 양분함량 및 이병정도에 따른 벼 수량감소 정도를 조사하고 깨씨무늬병 발생에 영향을 주는 인자를 분석하였다.
제안 방법
- 벼 깨씨무늬병 발병 원인을 구명하기 위하여 경북지역 상습발생지 토양을 대상으로 토양특성, 식물체의 양분함량 및 이병 정도에 따른 벼 수량감소 정도를 조사하고 깨씨무늬병 발생에 영향을 주는 인자를 분석한 결과는 다음과 같다.
- 0)용액으로 추출 후 원자흡광분석기(AAs 3300, Perkin-Elmer)로 분석하였다. 수용성 황 함량은 토양 5 g에 증류수 50 ml을 넣고 30분간 진탕후 여액을 Chemical supressor(Alltec Eris 1000)가 장착된 이온크로마토그라피(AS 4A column, Dionex)를 이용하여 분석하였다.
- 식물체의 질소함량은 황산-살리실산 용액으로 분해한 후 켈달증류(Xjeltec system, Foss Inc)하여 분석하였고 인산, 칼리, 석회, 고토함량은 시료 0.5 g에 HNO3 10 ml 넣고 Microwave digestion system(Mars 5, CEM)으로 분해 후 유도 결 합플라즈마분석 기 (ICP, Optima 3200RL, Perkin- Elmer)를 이용하여 분석하였으며 식물체의 규산은 시료 1 g을 ternary solution 30ml로 분해 후 분해액을 여과하고 남은 잔사의 무게를 측정하여 함량을 분석하였다.
대상 데이터
- 벼 깨씨무늬병 발생실태는 경북지 역 22개 시.군을 대상으로 하여 농촌진흥청 병해충조사요령에 따라 조사하였고, 토양 및 식물체 시료는 2000년도 28개 지점, 2001년 24개 지점에서 병반이 5%미만인 정상인 포장과 병반이 50% 이상인 피해포장으로 구분하여 채취하였다. 피해포장의 토양 유형은 46개 지점을 대상으로 1:25, 000 정밀토양도를 이용, 현장에서 실측하여 구분하였으며 기상자료는 경북지역 농업기술센터에 설치된 기상관측장치를 이용하여 지역별 기상자료를 수집하였다.
- 토양시료는 채취 후 음건하여 2 mm체를 통과시킨 것을 분석용 시료로 사용하였고, 식물체 시료는 수돗물로 세척하여 앙금을 제거하고 증류수로 2회 세척한 후 열풍건조기에서 70℃로 건조하고, 건조된 시료를 Cyclone Mill로 분쇄하여 분석용 시료로 사용하였다. 토양분석은 농촌진흥청 토양화학 분석법에 따라 pH(l:5)는 초자전극법, 유기물은 Tyruin 법, 유효인산은 Lancast법으로 분석하였고, 유효규산은 1N-sodiurn acetate buffer solution으로 추출한 여액을 비색법으로 정량하였으며, 0.
- 군을 대상으로 하여 농촌진흥청 병해충조사요령에 따라 조사하였고, 토양 및 식물체 시료는 2000년도 28개 지점, 2001년 24개 지점에서 병반이 5%미만인 정상인 포장과 병반이 50% 이상인 피해포장으로 구분하여 채취하였다. 피해포장의 토양 유형은 46개 지점을 대상으로 1:25, 000 정밀토양도를 이용, 현장에서 실측하여 구분하였으며 기상자료는 경북지역 농업기술센터에 설치된 기상관측장치를 이용하여 지역별 기상자료를 수집하였다.
이론/모형
- 분석용 시료로 사용하였다. 토양분석은 농촌진흥청 토양화학 분석법에 따라 pH(l:5)는 초자전극법, 유기물은 Tyruin 법, 유효인산은 Lancast법으로 분석하였고, 유효규산은 1N-sodiurn acetate buffer solution으로 추출한 여액을 비색법으로 정량하였으며, 0.1N HC1 가용성 철, 아연, 망간은 토양 10 g에 0.1N HC1 50 ml을 넣고 추출한 후 여액을 유도결합플라즈마분석기(Optima 3200RL, Perkin-Elmer)를 이용하여 분석하였으며, 활성철 함량은 0.05M Na EDTA 용액으로 추출한 후 비색법으로 정량하였고, 치환성 양이온 및 치환성 망간은 IN NH4OAc(pH 7.0)용액으로 추출 후 원자흡광분석기(AAs 3300, Perkin-Elmer)로 분석하였다. 수용성 황 함량은 토양 5 g에 증류수 50 ml을 넣고 30분간 진탕후 여액을 Chemical supressor(Alltec Eris 1000)가 장착된 이온크로마토그라피(AS 4A column, Dionex)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 1. 발병포장의 토양유형은 양분보유력이 낮은 사질습답 50%, 사질답이 28.3%로 전체 78.3%였고, 배수불량 토양이 67.4%를 차지하였다.
- 2. 병 발생이 심한 영남내륙산간 및 동해안 중, 남부지역에서 강수량이 많았고, 평균기온, 최고기온, 최저기온 및 습도와 깨씨무늬병 발병과는 관계는 부의 상관이 있었고, 강수량과는 정의 상관이 없었다.
- 3. 발병포장의 토양 화학성은 경북지역 논토양의 화학성에 비해 유기물, 치환성양이온, 유효규산 함량이 매우 낮은 편이며, 특히 정상지에 비해 유효규산, 아연함량이 유의하게 낮았다.
- 4. 이병주의 양분함량은 정상주에 비해 질소, 규산의 함량이 매우 낮았다.
- 5. 피해가 심한 벼는 정상 벼에 비해 간장 및 수장이 짧았고, 등숙비율은 27.9% 감소되었으며, 쌀 수량은 약 37% 정도 감수되었다.
- 6. 벼 깨씨무늬병 발병에 따른 미질 특성은 피해가 심할수록 쇄미 및 심복백미의 증가로 완전미율이 11.5% 정도더 떨어졌으며, 단백질 함량은 현저히 높아져 식미치는 피해가 높을수록 현저히 저하되었다.
- 7. 따라서 깨씨무늬병 발생은 양분보유력이 낮고 양분의 용탈이 심하며 유효규산 함량이 낮은 사질토양에서 주로 발생되며 생육후기 양분결핍에 의해 주로 발생되는 것으로 사료되 었다.
- 기상조건이 깨씨무늬병 발생에 미치는 영향을 조사하기 위하여 경북지역 17개 시군의 일별 기상자료를 이용하여 깨씨무늬병 발생면적과의 상관관계를 분석한 결과 7, 8, 9 월 기온과 깨씨무늬병 발생면적은 부의 상관관계를 나타내었고 9월중 최고기온과는 정의 상관관계를 나타내었으며, 강우량, 강우일수 및 습도와는 상관관계가 없었다(Table 1). 기상조건은 벼의 양분흡수에 영향을 주어 깨씨무늬병을 발생시키는 환경인자로서 기온이 30℃이상일 경우 가리, 규산의 양분흡수의 저해가 매우 크며, 암모니아태 질소, 망간 등의 흡수도 적게 되어 하위엽 위조, 깨씨무늬병반이 확산된다고 보고되었고, 고온에 의한 수온상승은 토양특성에 따라 뿌리썩음이 발생하고, 뿌리의 호기적 호흡 억제에 의한 양분흡수 저해를 유발하여 벼 생육을 억제, 깨씨무늬병의 감염 가능성을 증가시킨다고 하였다(Arashi, 1948a, b).
- 47 mg/kg에 비해 낮았다. 깨씨무늬병 발병포장과 정상포장 간 토양 중 유효규산, 철, 아연함량은 발병포장에서 정상적 포장에 비해 유의적으로 성분함량이 낮았다.
- 깨씨무늬병 상습 발생지의 토양 화학성을 분석한 결과는 표 2와 같으며 pH는 평균 5.66정도로 전국 논토양 평균치 5.7과 유사하였으나 유기물, 인산, 치환성 K, Ca, Mg 함량은 전국 평균치에 비해 매우 낮은 경향이었으나, 유기물 함량을 제외하고는 정상포장과 발병포장간 유의성은 없었다. 또한 유효규산 함량은 52.
- 깨씨무늬병 피해 포장의 벼는 정상포장에 비해 간장, 수장이 짧고, 수수가 적으며 또한 등숙비율이 매우 낮았다. 이러한 결과는 피해포장의 양분함량이 적으므로 식물체내 양분 부족으로 인한 생육 불량, 깨씨무늬병의 발병에 의한 등숙 저하에 의한 것으로 판단되며 벼의 수량은 정상포장이 평균 514 kg/10a에 반해 피해포장은 평균 323 kg/10a로 약 37%의 수량 감소를 나타내었다(Table 4).
- 벼 깨씨무늬병 발생실태를 경북지역 22개 시군을 대상으로 하여 발생 토양의 논 토양 유형을 조사한 결과(Fig: 1), 신답, 함창, 예천통 등 사질 습답이 50%를 차지하였고 상주, 석 천 통, 월곡, 강서, 남계, 고천통 등 사질답이 약 28%, 신흥, 지산통 등 보통답이 13%정도, 행곡, 화동, 함평등 미숙답 계통의 토양이 약 9%정도로, 약 78%정도가 사질답 토양이었다. 품종별 발생면적은 그림 2의 결과와 같이 화영벼가 347 ha로 전체 발병 면적 의 약 34%를 차지해 가장 많이 발병 되었고 대산벼 197 ha로 20%, 일미벼 82 ha로 8%, 일품벼 59 ha 6% 등의 순으로 발병되었다.
- 벼 깨씨무늬병 이병에 따른 쌀의 미질 변화를 표 5에서 보면, 벼 깨씨무늬병 발병에 따른 미질 특성은 피해가 심할수록 쇄미 및 심복백미의 증가로 완전미율이 11.5% 정도더 떨어졌으며, 단백질 함량은 현저히 높아져 식미치는 피해가 높을수록 현저히 저하되었다.
- 보고하였다. 본 연구에서 조사지점의 유기물과 황산이온 함량이 비교적 적고, 현재 주로 사용되는 비료 종류가 요소, 염화가리임을 고려할 때 부식의 분해에 의한 유기산 발생과 황산이온의 환원에 의한 H2S의 발생 가능성은 매우 낮으며, 피해 포장의 치환성 양이온, 규산, 철, 망간 및 아연 등 양분함량이 적고, 조사지점의 약 78%가 양분의 유실이 심한 사질토양임을 고려할 때 양분결핍에 의한 발병가능성이 높은 것으로 사료되었다.
- 식물체중의 양분함량을 분석한 결과 깨씨무늬병 피해 식물체에서 고토, 규산, 철 및 망간함량이 낮았다(Table 3). 박 등(1974)은 깨씨무늬병에 감염된 벼의 규산, 고토, 망간의 함량이 정상인 벼에 비해 낮고, 칼슘, 철 함량은 높다고 보고하였으나, 본 연구에서는 질소, 인산, 칼리 및 석회 등은 큰 차이가 없었다.
- 위의 결과를 종합해보면 최근 경북지역의 깨씨무늬병 발생원인은 논토양의 지력저하로, 주로 사질답 토양에서 양분의 용탈등에 의해 규산, 철 및 치환성 염기등 양분이 부족함에 따라 식물체중 양분결핍에 의한 것이 주요 원인인 것으로 생각되며, 저온에 의한 벼 뿌리의 양분 및 수분 흡수장해에 따른 식물체중 양분함량이 부족하게 되어 깨씨무늬병의 발생이 용이하게 되었고, 9월경 등숙기 고온조건하에서 수온 상승에 의한 근부 발생, 뿌리의 산소 호흡 억제, 및 양분흡수 저해로 인한 깨씨무늬병의 감염 가능성이 증가되며 벼 품종 간 차이에 따라서도 깨씨무늬병에 대한 감수성 차이가 달라지는 것으로 사료된다.
- 이러한 결과는 피해포장의 양분함량이 적으므로 식물체내 양분 부족으로 인한 생육 불량, 깨씨무늬병의 발병에 의한 등숙 저하에 의한 것으로 판단되며 벼의 수량은 정상포장이 평균 514 kg/10a에 반해 피해포장은 평균 323 kg/10a로 약 37%의 수량 감소를 나타내었다(Table 4).
- 토양이었다. 품종별 발생면적은 그림 2의 결과와 같이 화영벼가 347 ha로 전체 발병 면적 의 약 34%를 차지해 가장 많이 발병 되었고 대산벼 197 ha로 20%, 일미벼 82 ha로 8%, 일품벼 59 ha 6% 등의 순으로 발병되었다. 가장 피해가 심한 품종은 화영벼, 대산벼였고 일미벼, 일품벼 등은 비교적 깨씨무늬병에 피해가 적은 편이었다.
- 가장 피해가 심한 품종은 화영벼, 대산벼였고 일미벼, 일품벼 등은 비교적 깨씨무늬병에 피해가 적은 편이었다. 화영벼, 대산벼, 일미벼, 일품벼 등은 지역 장려품종으로 경북지역에 많이 보급되어 재배면적이 넓기 때문에 감수성 품종인 화영벼, 대산벼의 피해면적이 넓게 분포되었던 것으로 사료되었으며 일미벼, 일품벼 등은 비교적 깨씨무늬병에 피해가 적은 품종일지라도 불량한 토양조건에서 재배관리가 적절히 이루어지지 않아 피해 면적이 늘어났던 것으로 판단되었다.
후속연구
- 따라서 깨씨무늬병 발생에 의한 벼 수량감소 및 품질 저하 등을 줄이기 위해 사질답, 노후화답 등 깨씨무늬병의 발생이 쉬운 규산시용, 객토 및 시비방법 개선 등 토양개량 대책이 세워져야 할 것으로 사료된다.
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