[국내논문]멀칭재료와 제초방법이 무농약재배 케일(Brassica oleracea L. var. acephala)의 생육과 잡초 발생에 미치는 영향 The Effects of Mulching Materials and Weed Control Methods on Growth and Weed Occurrence of Pesticide-Free Kale(Brassica oleracea L. var. acephala)원문보기
This research was carried out to study the effect of mulching materials and weed control methods on weed occurrence and growth of kale on upland and paddy soil of field culture at spring and autumn season. Paddy soil temperature of mulching treatments was high by $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ i...
This research was carried out to study the effect of mulching materials and weed control methods on weed occurrence and growth of kale on upland and paddy soil of field culture at spring and autumn season. Paddy soil temperature of mulching treatments was high by $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ in comparison of non-mulching at autumn season. The control value of weed was over 91% at mulch paper and time required for weed control was reduced by 70% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding. The yield of kale was similar to that of conventional culture. Paddy soil temperature of mulch paper was higher on April, but lower on May and June than non-mulching at spring season. Dominant weed was Chenopodium album var. centrorubrum Makino, The control value of weed was over 91% at mulch paper, time required for weed control was reduced by 75% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding and the yield of kale increased by 34% than conventional culture. Dominant weed was Alopecurus aequalis var. amurensis Ohwi. on paddy soil at autumn season. The control value of weed was 43% at mulch paper. Time required for weed control was reduced by 80% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding. The yield of kale increased by 26% compared with than of conventional culture.
This research was carried out to study the effect of mulching materials and weed control methods on weed occurrence and growth of kale on upland and paddy soil of field culture at spring and autumn season. Paddy soil temperature of mulching treatments was high by $0.9{\sim}2.0^{\circ}C$ in comparison of non-mulching at autumn season. The control value of weed was over 91% at mulch paper and time required for weed control was reduced by 70% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding. The yield of kale was similar to that of conventional culture. Paddy soil temperature of mulch paper was higher on April, but lower on May and June than non-mulching at spring season. Dominant weed was Chenopodium album var. centrorubrum Makino, The control value of weed was over 91% at mulch paper, time required for weed control was reduced by 75% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding and the yield of kale increased by 34% than conventional culture. Dominant weed was Alopecurus aequalis var. amurensis Ohwi. on paddy soil at autumn season. The control value of weed was 43% at mulch paper. Time required for weed control was reduced by 80% at mulch paper + machine weeding in comparison of non-mulching + hand weeding. The yield of kale increased by 26% compared with than of conventional culture.
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문제 정의
밭작물 잡초방제용으로 자연분해 비닐이 개발되어(강 등, 2009) 두둑의 잡초방제는 실용화 단계에 있으나 노지 밭작물에 있어서 친환경재배가 확산되면서 고랑의 잡초를 인력으로 해결하기에는 노동력 고령화와 인건비 상승으로 경제적으로 해결하는 것은 한계가 있다. 따라서 노지 무농약 케일 재배 포장에서 두둑과 고랑의 잡초 방제 체계를 확립하고자 수행하였다.
제안 방법
노지재배 케일의 재배 포장 조건과 재배 작기에 따른 멀칭재료와 제초방법이 케일의 생육과 잡초 발생에 미치는 영향을 구명하고자 재배 포장은 밭토양과 논토양에서 수행하고, 재배 작기는 봄 작형과 가을 작형에서 수행하였다.
멀칭재료는 가을 작형은 무멀칭구, 흑색플라스틱필름멀칭(두께 0.02㎜), 종이멀칭(주식회사 유공제품 ; 벼농사용 두께 0.1㎜)을 공시하여 이랑나비 120㎝에 90㎝ 두둑을 만들고 60㎝×25㎝ 간격으로 2열 재배 난괴법 3반복으로 처리하였다.
1㎜)을 공시하여 이랑나비 120㎝에 90㎝ 두둑을 만들고 60㎝×25㎝ 간격으로 2열 재배 난괴법 3반복으로 처리하였다. 봄 작형은 무멀칭구, 흑색플라스틱필름멀칭(두께 0.02㎜), 종이멀칭(SOC제품 ; 밭농사용 두께 0.1㎜)을 공시하여 이랑나비 90㎝에 60㎝ 두둑을 만들고 25㎝ 간격으로 1열 재배 난괴법 3반복으로 처리하였다. 고랑 제초방법은 호미를 이용한 손제초구, 기계제초(일산 중경제초기 CL-26)를 공시하였다.
0㎡)을 조사하였다. 수확한 식물체는 신선한 상태에서 엽중, 엽장, 엽폭을 조사하였으며, 엽내 가용성성분(soluble solid content) 함량은 엽의 즙액을 채취하여 휴대용 refractometer(HATO, poket PAL-1)를 이용하여 측정하였다.
온도조사는 데이타로고(Spectrum, Watch Dog 450, 미국산)를 이용 지상부는 지면 10㎝ 높이의 케일이 생육하는 곳의 온도와 지하 10㎝ 깊이의 케일 뿌리가 생장하는 곳의 지온을 정식 후부터 15~30일 간격으로 매 조사시기의 14:00에 조사하였다. 포장 활착율은 정식 20일후 케일의 생육이 안정되었을 때 처리당 20주씩 3반복으로 조사하였다.
포장 활착율은 정식 20일후 케일의 생육이 안정되었을 때 처리당 20주씩 3반복으로 조사하였다. 잡초 발생량은 이랑의 일정한 면적(1.0㎡)의 잡초를 각 처리별로 모두 수거하여 80℃ 건조기에 24시간 건조시킨 후 건물중을 조사하였다. 제초시간 조사는 케일의 1차 수확전인 9월 28일에 일정한 면적(손제초 : 10.
0㎡)의 잡초를 각 처리별로 모두 수거하여 80℃ 건조기에 24시간 건조시킨 후 건물중을 조사하였다. 제초시간 조사는 케일의 1차 수확전인 9월 28일에 일정한 면적(손제초 : 10.0㎡; 기계제초 : 100.0㎡)을 조사하였다. 수확한 식물체는 신선한 상태에서 엽중, 엽장, 엽폭을 조사하였으며, 엽내 가용성성분(soluble solid content) 함량은 엽의 즙액을 채취하여 휴대용 refractometer(HATO, poket PAL-1)를 이용하여 측정하였다.
온도조사는 데이타로고(Spectrum, Watch Dog 450, 미국산)를 이용 지상부는 지면 10㎝ 높이의 케일이 생육하는 곳의 온도와 지하 10㎝ 깊이의 케일 뿌리가 생장하는 곳의 지온을 정식 후부터 15~30일 간격으로 매 조사시기의 14:00에 조사하였다. 포장 활착율은 정식 20일후 케일의 생육이 안정되었을 때 처리당 20주씩 3반복으로 조사하였다. 잡초 발생량은 이랑의 일정한 면적(1.
대상 데이터
가을 작형 시험기간은 2006년 7월 22일 농가 간이 육묘장에서 파종 육묘하고 8월 13일본포에 정식하여 가공용으로 10월 9일과 11월 17일 각각 엽을 수확하였다. 봄 작형 밭토양은 2007년 2월 25일 파종 육묘하고 4월 2일 본포에 정식하여 가공용으로 5월 25일과 6월 15일 각각 엽을 수확하였고, 논토양은 2008년 2월 16일 파종 육묘하고 3월 20일 본포에 정식하여 가공용으로 5월 12일과 5월 27일 및 6월 23일 각각 엽을 수확하였다.
1㎜)을 공시하여 이랑나비 90㎝에 60㎝ 두둑을 만들고 25㎝ 간격으로 1열 재배 난괴법 3반복으로 처리하였다. 고랑 제초방법은 호미를 이용한 손제초구, 기계제초(일산 중경제초기 CL-26)를 공시하였다.
본 시험에 이용된 공시작물 케일의 품종은 만추콜라 품종으로 시중 전문 판매점에서 구입 공시하였고, 재배 포장은 전라남도 무안군 몽탄면 봉산리 운곡통 밭토양과 지산통 논토양에서 수행하였다. 멀칭재료는 가을 작형은 무멀칭구, 흑색플라스틱필름멀칭(두께 0.
데이터처리
통계분석은 SAS 9.1(Statistical Analysis System Institute Inc. 2002) package를 이용하여 분석하였으며, 처리간 유의성은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 검정하였다(Steel과 Torrie, 1980).
이론/모형
봄 작형 밭토양은 2007년 2월 25일 파종 육묘하고 4월 2일 본포에 정식하여 가공용으로 5월 25일과 6월 15일 각각 엽을 수확하였고, 논토양은 2008년 2월 16일 파종 육묘하고 3월 20일 본포에 정식하여 가공용으로 5월 12일과 5월 27일 및 6월 23일 각각 엽을 수확하였다. 시비량은 케일 무농약 재배 허용시비량 즉 표준시비량 대비 30% 만을 시비하였고, 기타 재배관리는 농촌 진흥청 케일 표준재배법에 준하였다.
성능/효과
9월 28일과 10월 31일 조사의 잡초 발생량도 8월 잡초 발생량과 비슷한 경향은 나타났으나 종이멀칭 처리는 시기가 경과함에 따라 플라스틱 필름처리에 비해 잡초발생량이 약간 증가하는 경향이 있었는데 이는 9월 하순 이후 시일이 경과하면서 멀칭지의 분해와 찢어진 부위에서 잡초가 발생 증가한 것으로 판단되나 처리간 유의성은 인정되지 않았다. 그러나 이 시기에는 작물의 군락이 형성되어 있고 수확이 마무리 단계에 있기에 추가적으로 잡초 방제 노력을 투입할 필요성이 없을 것으로 판단된다.
논토양 봄재배 작형의 포장활착율은 모든 처리에서 96%이상으로 높았다(Table 10). 활착 후 초기 생육을 조사한 결과 무멀칭대비 멀칭 처리구 초장이 증가하였으며 엽수도 많았는데 이러한 결과는 멀칭 처리가 저온기의 지온상승에 관여하여 초기 생육을 촉진한 것으로 판단된다.
논토양에서의 봄재배 작형의 우점잡초는 둑새풀이 우점 하였으며, 잡초 방제가는 멀칭종이 처리가 43% 이었고, 멀칭재료와 제초방법에 따른 잡초 방제시간은 멀칭종이+기계제초 처리가 무멀칭+손제초 대비 80% 절감되었으며, 케일의 수량은 관행재배대비 26% 증수되었다.
6월 15일 2차 수확에서의 엽수는 무멀칭이나 흑색플라스틱 필름 처리보다 종이 멀칭처리가 많았으며 엽중은 처리가 큰 차이 없이 비슷한 경향이었다. 당도는 1차 수확에서는 멀칭처리가 높았으나 2차 수확에서는 처리가 큰 차이가 나타나지 않았고 2차 수확에서 1차 수확보다 높은 경향을 보였다.
멀칭재료와 제초 방법에 따른 잡초방제시간은 Table 3과 같다. 두둑의 잡초방제는 종이멀칭과 흑색 플라스틱 필름에 의해 효과적으로 방제가 이루어 졌으나 고랑에 발생한 잡초는 인력이나 기계에 의해 방제가 이루어져야 하는데 무멀칭 처리구에 인력으로 잡초를 제거할 경우 잡초 방제시간 25.0시간/10a 대비 멀칭처리+기계제초 처리시 잡초 방제시간은 5.67~7.33시간/10a으로 잡초 방제 효과가 우수 하였으며, 종이멀칭+기계제초 처리도 흑색 플라스틱 필름+기계제초 처리와 비슷한 경향을 보여 환경 친화적인 잡초 방제방법의 하나로 판단되었다.
따라서 논토양에서의 봄 작형 케일재배는 종이멀칭에 의한 초기 생육을 촉진하고 엽중및 수량이 증가되었으며 두둑의 잡초도 효과적으로 방제할 수 있는 멀칭재료이었고 논토양에서 발생량이 많은 둑새풀 즉 고랑에 발생한 잡초는 기계제초기로 효과적인 방제가 가능할 것으로 판단되었다.
따라서 밭토양에서의 봄 작형 케일재배는 종이멀칭에 의한 지온상승으로 초기 생육을 촉진하고 엽중 증가에 의한 수량이 향상되었으며 두둑의 잡초도 효과적으로 방제할 수 있는 멀칭재료로 판단되었다.
멀칭재료에 따른 시기별 잡초 발생량은 8월 31일 조사에서 멀칭구의 잡초방제가는 93%에 달해 잡초 억제 효과는 매우 우수하였으며, 종이멀칭구의 잡초 방제가가 92.8%로 흑색 플라스틱 필름 처리구와 비슷하였다.
1과 같다. 비교적 기온이 낮은 4월은 무멀칭 대비 종이멀칭처리가 지온이 높았으며, 온도가 높아지는 5월과 6월에는 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리의 지온이 증가하였고 종이멀칭처리는 무멀칭보다 낮아지는 경향이었다. 이러한 결과는 이 등(1997b)이 토란의 피복필름시험에서 흑색 필름의 지온이 높았다는 결과와 유사하였으며, 감자의 가을재배에서의 종이 멀칭처리는 주간의 지온이 하강하여 고온에 의한 괴경 부패를 효과적으로 억제할 수 있었다는(이 등, 1998b) 보고와 같이 작물의 생육 향상에 기여할 것으로 판단된다.
밭토양에서의 봄재배 작형의 종이멀칭 처리는 기온이 비교적 낮은 4월은 무멀칭대비 지 온이 높았고 온도가 높아지는 5월과 6월에는 낮았다. 우점잡초는 명아주가 우점 하였으며, 잡초 방제가는 멀칭종이 처리가 52% 이상이었고, 멀칭재료와 제초방법에 따른 잡초 방제시간은 멀칭종이+기계제초 처리가 무멀칭+손제초 대비 75% 절감되었으며, 케일의 수량은 관행재배대비 34% 증수되었다.
논토양에서의 우점 잡초는 둑새풀이 우점 하였다. 잡초 발생량은 5월 16일 조사의 경우 멀칭구의 잡초방제가는 47~43%로 낮게 나타내었는데 이러한 방제가는 재배 논토양의 물 빠짐을 원활하게 하기위한 1열 재배 방법으로 두둑과 고랑의 비율을 6:3으로 재배하여 고랑이 차지하는 면적이 많아 나타난 결과로 판단되며 다만 고랑에서의 잡초는 종이 멀칭으로 효과적으로 방제가 가능하였다.
Table 11은 논토양에서의 봄재배 케일 포장의 잡초 발생수와 우점 잡초 및 발생 잡초의 건물중을 나타낸 것이다. 잡초 발생수는 무처리 289개 대비 종이멀칭 처리는 183개, 흑색 플라스틱 필름은 194개로 효과적으로 억제되었다. 논토양에서의 우점 잡초는 둑새풀이 우점 하였다.
Table 6은 유기재배 케일 밭토양에서의 잡초 발생수와 우점 잡초 및 발생 잡초의 건물중을 나타낸 것이다. 잡초 발생수는 무처리 65개 대비 종이멀칭 처리는 29.7개, 흑색 플라스틱 필름은 13.8개로 효과적으로 억제되었다. 본 시험 포장의 밭토양에서의 우점 잡초는 명아주로 유기재배 포장으로 토양의 비옥도가 낮은 지역에 명아주가 우점한 것으로 판단된다.
0℃ 높았다. 잡초 방제가는 멀칭종이 처리가 91% 이상이었고, 멀칭재료와 제초방법에 따른 잡초 방제시간은 멀칭종이+기계제초 처리가 무멀칭+손제초 대비 70% 절감되었으며, 케일의 수량은 관행재배와 비슷하였다.
5월 27일 수량은 멀칭 처리간 큰 차이 없이 비슷한 경향이었고 3차 수확기인 6월 23일은 종이 멀칭과 흑색 플라스틱 필름 처리가 증수되는 경향이었다. 전체 수량은 무멀칭 대비 종이멀칭 처리가 26% 증수되었다.
6월 15일 수량은 종이 멀칭처리가 증수되는 경향이었다. 전체 수량은 무멀칭 대비 종이멀칭 처리가 34% 증수되는 결과를 얻었는데 이와 같은 결과는 Fig. 1에서 나타난 결과와 같이 멀칭종이가 케일재배 포장의 지온에 영향을 주어 이른 봄 기온이 낮을 때는 무멀칭 대비 지온을 높게 하고 6월의 기온이 높아질 때는 지온이 낮아졌기 때문으로 판단된다.
가을재배 작형의 멀칭재료에 따른 케일이 생육하는 지상부와 지하부 온도는 Table 1과 같다. 지상부 10㎝ 높이의 온도는 무처리 대비 흑색 플라스틱 필름 멀칭처리가 가장 높았으며 종이멀칭처리가 가장 낮았다. 지하부 온도는 8월에는 무멀칭 대비 흑색 플라스틱 멀칭처리는 2℃ 정도 높았으며 종이멀칭 처리는 0.
논토양 봄재배 작형의 포장활착율은 모든 처리에서 96%이상으로 높았다(Table 10). 활착 후 초기 생육을 조사한 결과 무멀칭대비 멀칭 처리구 초장이 증가하였으며 엽수도 많았는데 이러한 결과는 멀칭 처리가 저온기의 지온상승에 관여하여 초기 생육을 촉진한 것으로 판단된다. 고 등(1999)이 흑색비닐멀칭처리가 무멀칭대비 당귀의 초장이 증가하였고 엽중이 무거웠다는 결과와 유사하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
멀칭재배의 단점은?
밭작물에서는 토양수분 유지, 지온상승, 잡초방제, 토양침식방지 등을 목적으로 멀칭재배가(김과 홍, 1986; 이 등, 1997b; 노와 변, 2004; 박 등, 2004) 일반화 되어 있다. 그러나 밭에서 잡초방제용 멀칭재료로 가장 많이 이용되는 플라스틱 필름은 사용 후 수거해야 하는 번거로움이 있고 분해하는데 오랜 기간이 소요되어 잔재가 남아 있을 경우 토양 및 주변 환경오염을 야기 시킬 뿐만 아니라 멀칭에 의한 지나친 지온 상승은 생산물의 부패비율 증가의 원인(권과 정, 1997)이 되기도 한다. 반면에 이와 최(1998b)는 재생종이 멀칭으로 지온을 효과적으로 낮출 수 있어 가을감자의 출아율이 높아져 생육 및 수량이 향상되었다고 하였다.
친환경 잡초방제에 관한 연구 실정이 어떠한가?
9천 톤이 노지 멀칭용 폐비닐(허 등, 2002)로 환경오염에 대한 문제점이 높아져감에 따라 대책으로 생분해성이나 광분해성 멀칭 재료(최 등, 2000; 이 등, 2001)와 기계제초(임 등, 2002)에 대한 연구가 진행되고 있다. 친환경 잡초방제에 관한 연구는 논 에서는 멀칭종이, 전용제초기, 오리와 우렁이 농법 등유기자재를 이용한 다양한 연구(이 등, 1997a; 김 등, 2006; 문 등, 1998; 문 등, 2003)와 기술 개발이 이루어지고 있으나 밭작물에 있어서는 체계적인 연구가 미흡한 실정이다.
밭작물에 대해 멀칭재배가 일반화된 것은 어떤 목적 때문인가?
밭작물에서는 토양수분 유지, 지온상승, 잡초방제, 토양침식방지 등을 목적으로 멀칭재배가(김과 홍, 1986; 이 등, 1997b; 노와 변, 2004; 박 등, 2004) 일반화 되어 있다. 그러나 밭에서 잡초방제용 멀칭재료로 가장 많이 이용되는 플라스틱 필름은 사용 후 수거해야 하는 번거로움이 있고 분해하는데 오랜 기간이 소요되어 잔재가 남아 있을 경우 토양 및 주변 환경오염을 야기 시킬 뿐만 아니라 멀칭에 의한 지나친 지온 상승은 생산물의 부패비율 증가의 원인(권과 정, 1997)이 되기도 한다.
참고문헌 (24)
최일선, 이변우,이학래. 2000. 멀칭종이, 기름먹인 멀칭종이 및 요소피복 멀칭종이를 이용한 봄감자 재배시 생육과 수량. 한국작물학회지 45(3): 216-219.
최일선, 이변우. 2001. 감자밭의 재생종이 및 흑색 플라스틱 필름 멀칭에 따른 지표면 에너지 수지와 토양온도의 변화. 한국작물학회지 46(3): 229-235.
황재복, 박성태, 송석보, 이봉춘. 2007. 벼 기계이앙답에서 중경제초기를 이용한 잡초발생의 년차간 변이 및 벼 수량. 한국잡초학회지 27(4): 334-340.
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