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문제 정의
- 대체에너지 개발의 일환으로 새로 조성한 간척지에서 피마자와 유채를 작부체계로 한 유지작물의 수량 생산성을 검토하였다. Table 5는 간척지별 생육이 양호한 지역과 포장 전체 평균 수량을 정리한 성적이다.
- 본 연구는 간척 조성지에서 피마자(여름작물)와 유채(겨울작물)를 도입한 2모작 체계로 에너지 대체용 유지작물을 생산할 수 있는 가능성을 검토하기 위하여 수행되었다. 시험은 화옹 간척지, 이원간척지, 영산강III-1옥포 간척지에 조성된 시험포에서 2007년부터 2008년까지 2개년에 걸쳐 수행하고 시험한 결과를 보고하고자 한다.
- 본 연구는 간척 조성지에서 피마자(여름작물)와 유채(겨울작물)를 도입한 2모작 체계로 에너지 대체용 유지작물을 생산할 수 있는 가능성을 검토하기 위하여 수행되었다. 시험은 화옹 간척지, 이원간척지, 영산강III-1옥포 간척지에 조성된 시험포에서 2007년부터 2008년까지 2개년에 걸쳐 수행하고 시험한 결과를 보고하고자 한다.
- 영산강과 화옹 간척지가 이원간척지에 비하여 염농도가 낮은데도 불구하고 작물 개체의 초장이 짧고 건물 중이 가벼울 뿐만 아니라고엽과 황화갈변 현상이 많이 발생하는 것은 고농도염에 의한 피해보다는 침수에 의한 습해 때문으로 추정된다. 여름 장마시 수차례 화옹 간척지와 영산강 간척지가 정체수에 의한 침수가 발생한 것이 목격됨에 따라 침수피해 가능성을 조사하였다. 침수 피해 가능성은 3지역 간척지가 서로 멀리 떨어진 위치에 있기 때문에 강우시마다 매일 현지 관찰이 불가능하여 투수 속도와 강우량의 관계로 추정하였다.
제안 방법
- 밭작물 재 배기 술 개 발연구용 으로 화옹간척지(1, 100m2), 이원간척지(1, 200m2) 및 영산강III-1옥포 간척지(1, 200m2)에 조성된 시험포에서 시험을 수행하였다. 시험 토양의 특성 분석은 농촌진흥청 표준분석법(NIAST, 2000)에 준하여 pH는 토양과 증류수를 1:5로 하여 pH meter로 측정하였고, 토양 유 기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성양이온은 1N-NH4OAc(pH7.
- 피마자의 초장은 생육 차이에 따라 5등급으로 구분 관찰하면서 등급별로 10개체를 선정하여 조사하고 토양의 EC도 측정하였다. 수량은 8, 000 cm2(40 x 200) 내 작물체를 수확하여 10a단위로 환산하였고, 수확물 중 약 2kg을 풍건하여 건물율을 조사하여 10a 단위로 건물량을 환산하였다.
- 0)법으로 측정하였다. 시험 과정 중 토양염농도는 토양시료를 채취하여 EC-meter로 토양과 증류수를 1:5로 하여 EC를 측정하고 (NIAST, 2000), 이 측정값을 5배수하여 토양의 EC로 환산하였다. Table 1은 시험토양의 물리화학적 특성이다.
- 시험은 재래품종을 이용하여 명거배수가 원활하도록 시험포 내부는 매 2m 간격으로 휴립상(파상 170 cm, 고랑(배수로) 30 cm)을 조성하여 수행하였다. 피마자는 유묘의 본엽이 3-4매 될 때인 2007년 6월 20일에 60 x 60 cm간격으로 혈당 1본식이식하여 시험을 수행하였다.
- 작물의 생육은 재배기간 중의 최고 염농도에 가장 큰 영향을 받는다는 전제 아래 생육정도에 따라 몇 개의 그룹으로 나누어 관찰한 집단의 생육상태와 토양염농도를 조사하였다. 염농도가 유채의 생육에 미치는 영향은 염농도가 매우 낮아 생육이 가장 좋은 곳의 초장에 대한 관찰구의 유채초장에 대한 비율로 추론하였다. 토양염농도와의 초장 신장과의 관계는 습해가 없었든 영산강 간척지의 유채 생육과 염농도만 을 이용하여 구하였다.
- 유채는 내한 유채를 공시 품종으로 하여 2007년 10월 25일에 파종량을 2 kg 10a1로 하여 휴립광산파(150x90cm) 하여 시험을 수행하였다. 유채의 시비량(kg 10a1)은 기비로 질소 8, 인산 10, 칼리 10이었고 추비로 질소 7이었다.
- 실제 간척지의 경우 작물의 수량은 염농도가 높은 곳은 출현이 되지 않거나 출현되어도 생육이 불량하여 수량이 적기 때문에 수량 변이 폭이 매우 크다. 유채의 수량을 조사하기 위하여 간척지별로 유채생육 등 급별을 6개 그룹으로 구분하여 수량이 가장 많은 시기인 개화 후 약 60일경(Chae et al., 1980)이 되는 5월 25일에 그룹별 수확량과 분포면적을 조사하여 간척지의 평균 수량을 환산하였다. Table 7은 가장 생육이 좋은 곳의 수량과 전체 면적의 평균 수량을 정리한 결과이다.
- 유채의 시비량(kg 10a1)은 기비로 질소 8, 인산 10, 칼리 10이었고 추비로 질소 7이었다. 유채의 초장은 생육 차이에 따라 5등급으로 구분 관찰하면서 등급별로 10개체를 선정하여 조사함과 동시에 토양의 EC도 측정하였다. 수량은 8, 000 cm2(40 x 200) 내 작물체를 수확하여 10a단위로 환산하였고, 수확물 중 약 2kg을 풍건하여 건물율을 조사하여 10a 단위로 건물량을 환산하였다.
- 영산강 간척지는 남부지역의 강수량이 적었든 관계로 염농도의 증가에 따른 생육 저해 현상이 뚜렷하였다. 작물의 생육은 재배기간 중의 최고 염농도에 가장 큰 영향을 받는다는 전제 아래 생육정도에 따라 몇 개의 그룹으로 나누어 관찰한 집단의 생육상태와 토양염농도를 조사하였다. 염농도가 유채의 생육에 미치는 영향은 염농도가 매우 낮아 생육이 가장 좋은 곳의 초장에 대한 관찰구의 유채초장에 대한 비율로 추론하였다.
- 침수 피해 가능성은 3지역 간척지가 서로 멀리 떨어진 위치에 있기 때문에 강우시마다 매일 현지 관찰이 불가능하여 투수 속도와 강우량의 관계로 추정하였다. 침수 가능일수는 투수 속도 이상으로 강우량이 많은 강우일수를 기상측정 자료(화옹은 수원, 이원간척지는 서산, 영산강 간척지는 해남지역)에서 계산하여 침 수피해 정도를 추정하였다. Table 3은 정체수의 발생에 의한 침수 가능일수와 작물 개체의 생육상을 조사한 결과이다.
- 여름 장마시 수차례 화옹 간척지와 영산강 간척지가 정체수에 의한 침수가 발생한 것이 목격됨에 따라 침수피해 가능성을 조사하였다. 침수 피해 가능성은 3지역 간척지가 서로 멀리 떨어진 위치에 있기 때문에 강우시마다 매일 현지 관찰이 불가능하여 투수 속도와 강우량의 관계로 추정하였다. 침수 가능일수는 투수 속도 이상으로 강우량이 많은 강우일수를 기상측정 자료(화옹은 수원, 이원간척지는 서산, 영산강 간척지는 해남지역)에서 계산하여 침 수피해 정도를 추정하였다.
- 이는 생육이 가장 좋은 곳은 염농도가 매우 낮기 때문에 염해를 받지 않는 것을 가정한 추론이다. 토양염농도와의 초 장신장과의 관계는 습해를 받지 않고 강우일 수가 적어 염농도가 피마자의 생육에 주도적으로 작용하였다고 간주되는 7월 말의 초장과 토양염농도만을 이용하여 구하였다 (Fig.4).
- 염농도가 유채의 생육에 미치는 영향은 염농도가 매우 낮아 생육이 가장 좋은 곳의 초장에 대한 관찰구의 유채초장에 대한 비율로 추론하였다. 토양염농도와의 초장 신장과의 관계는 습해가 없었든 영산강 간척지의 유채 생육과 염농도만 을 이용하여 구하였다. Fig.
- 토양의 염농도가 피마자의 초장 신장에 미치는 영향은 생육 정도에 따라 몇 개의 관찰그룹으로 나누어 각 그룹별 토양염농도와 초장을 조사하여 가장 생육이 좋은 개체에 대한 관측 개체의 초장에 대한 비율로 상대생 장율을 계산하여 분석하였다. 이는 생육이 가장 좋은 곳은 염농도가 매우 낮기 때문에 염해를 받지 않는 것을 가정한 추론이다.
- 시험은 재래품종을 이용하여 명거배수가 원활하도록 시험포 내부는 매 2m 간격으로 휴립상(파상 170 cm, 고랑(배수로) 30 cm)을 조성하여 수행하였다. 피마자는 유묘의 본엽이 3-4매 될 때인 2007년 6월 20일에 60 x 60 cm간격으로 혈당 1본식이식하여 시험을 수행하였다. 피마자의 시 비량(kg 10a-1)은 기비로 질소 4, 인산7, 칼리6 이었고, 추비로 질소 4였다.
- 피마자의 시 비량(kg 10a-1)은 기비로 질소 4, 인산7, 칼리6 이었고, 추비로 질소 4였다. 피마자의 초장은 생육 차이에 따라 5등급으로 구분 관찰하면서 등급별로 10개체를 선정하여 조사하고 토양의 EC도 측정하였다. 수량은 8, 000 cm2(40 x 200) 내 작물체를 수확하여 10a단위로 환산하였고, 수확물 중 약 2kg을 풍건하여 건물율을 조사하여 10a 단위로 건물량을 환산하였다.
이론/모형
- 밭작물 재 배기 술 개 발연구용 으로 화옹간척지(1, 100m2), 이원간척지(1, 200m2) 및 영산강III-1옥포 간척지(1, 200m2)에 조성된 시험포에서 시험을 수행하였다. 시험 토양의 특성 분석은 농촌진흥청 표준분석법(NIAST, 2000)에 준하여 pH는 토양과 증류수를 1:5로 하여 pH meter로 측정하였고, 토양 유 기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성양이온은 1N-NH4OAc(pH7.0)법으로 측정하였다. 시험 과정 중 토양염농도는 토양시료를 채취하여 EC-meter로 토양과 증류수를 1:5로 하여 EC를 측정하고 (NIAST, 2000), 이 측정값을 5배수하여 토양의 EC로 환산하였다.
성능/효과
- 간척지별 포장 전체의 평균 수량은 생육이 좋은 곳에 비하여 화옹 간척지나 이원간척지가 약 2배 정도 차이가 있었으나 영산강 간척지는 6~7배나 되는 매우 큰 차이를 보였다. 전체적으로 보면 피마자의 수량은 염농도는 높은 경향이지만 토양 배수가 좋은 이원간척지가 배수가 불량한 화옹이나 영산강 간척지보다 높은 수량을 보여 간척지의 배수관리의 중요성이 크게 부각되었다.
- 비교적 염농도가 낮았든 영산강 간척지의 경우 생육이 가장 좋았든 곳의 수량(kg 10a1)은 청예3, 460, 건물 913, 종실 574로 매우 높았고 전체 평균 수량도 청예2, 456, 건물 608, 종실 332로 높았다. 그러나 염농도가 높았든 이원간척지의 경우 생육이 가장 좋았든 곳의 수량(kg 10a-1)도청예 2, 177, 건물 454, 종실 15로 영산강 간척지에 비하여 청예 63%, 건물 50%, 종실 2.6%의 수준에 불과하였고, 전체 평균 수량도 청예 369, 건물 85, 종실9에 불과하여 영산강 간척지에 비하여 청예 15%, 건물 14%, 종실 2.7%의 수준에 불과한 저조한 경향이었다. 이처럼 수량이 낮운 것은 제염이 제대로 되지 않아 염농도가 높았고 또 염농도 변이 가 큰 것이 가장 큰 원인이지만 시비(Kwon et al.
- 92 dS m-1 로 장소에 따라 염농도의 변이가 심하였다. 그러나 월동 후에는 중북부지 방은 강우가 많은 경향을 보여 화옹과 이원간척지는 최고와 최저염농도의 차이가 매우 적은 경향을 나타낸 반면 남부지방은 강우가 적은 관계로 영산강 간척지는 최고와 최저염농도 차이가 큰 경향을 보였다. Fig.
- Knott(1957)의 내염 성 분류에서는 내염성이 약한 작물이 4-3 dS m-1에서 50% 정도 감수된다. 따라서 유채가 6.0 dS m-1에서 초장생육 50% 단축되고, 2.0~2.5dS m-1 정도에서 50% 정도 수량이 감소되는 결과를 볼 때 내염성이 약한 작물로 볼 수 있으므로, 간척지에서의 유채 재배는 충분한 제염처리로 농도를 3 dS m-1 이하로 유지시켜야 가능할 것으로 판단되었다.
- Knott(1957)은 작물의 50% 정도 감수되는 염농도를 내염성 분류 기준으로 정하고 있는데 채소의 경우 내염성 강은 12-10 dS m-1, 내염 성 중은 10-4 dSm-1 그리고 내염성약은 4-3 dS m-1 이다. 따라서 피마자는 유묘이식시 토양염농도 4.0 dS m-1에서 활착율이 급격히 저하되고 활착된 것들도 4.1 dS m-1에서 50% 이상 초장신장이 저해를 받는 것으로 나타나서 내염성이 약한 작물로 볼 수 있다.
- 비교적 염농도가 낮았든 영산강 간척지의 경우 생육이 가장 좋았든 곳의 수량(kg 10a1)은 청예3, 460, 건물 913, 종실 574로 매우 높았고 전체 평균 수량도 청예2, 456, 건물 608, 종실 332로 높았다. 그러나 염농도가 높았든 이원간척지의 경우 생육이 가장 좋았든 곳의 수량(kg 10a-1)도청예 2, 177, 건물 454, 종실 15로 영산강 간척지에 비하여 청예 63%, 건물 50%, 종실 2.
- 염농도의 생육 저해 현상은 유채의 수량에도 큰 영향을 미친 것으로 조사되었다. 수량이 50% 감수되는 농도는 청예수량의 경우 2.5 dS m-1 건물 수량의 경우 2.3 dS m-1, 종실수량의 경우 2.0 dS m-1으로 계산되어 초장생육 저해 농 도보다 낮은 농도에서 감수의 영향을 받는 것으로 나 타났다(Fig.8).
- 월동 전 출현 입모수(m2 당)는 이원간척지, 영산강 간척지 및 화옹 간척지가 각각 3개, 52개, 48개로서염농도가 낮고 비슷한 영산강과 화옹 간척지는 출현율이 양호하였으나 변이가 매우 큰 편차를 보인 이원간척지는 염농도가 높은 곳은 전혀 출현되지 않았고 낮은 곳도 불량하였다. 월동기간 중 화옹 간척지는 염농도가 가파르게 상승하여 모든 개체가 고사하였고, 이원간척지는 대부분 지역에서 작물체가 고사하고 일부 저농도 장소의 유채만 생육을 보였고, 영산강 간척지는 염농도가 낮아서 정상적인 생육을 보였다.
- 이상의 결과를 종합하면, 피마자와 유채를 작부체계로 한 유지작물 재배는 간척지의 토양염농도가 2.0 dS m-1 이하로 유지할 수 있도록 파종 전 제염 처리를 하고 생육기간 중에는 재염화로 토양염농도가 피마자 EC 4 dS m-1 이상, 유채 3 dS m-1 이상 초과하는 것을 최대한 막는 염농도 관리가 필요한 것으로 판단된다.
- 이원간척지에 비하여 화옹과 영산강 간척지의 피마자는 종실의 수량구성요소 발달도 크게 저해를 받는 것으로 조사되었다. Table 4는 피마자의 종실 구성요소를 조사한 것이다.
- 간척지별 포장 전체의 평균 수량은 생육이 좋은 곳에 비하여 화옹 간척지나 이원간척지가 약 2배 정도 차이가 있었으나 영산강 간척지는 6~7배나 되는 매우 큰 차이를 보였다. 전체적으로 보면 피마자의 수량은 염농도는 높은 경향이지만 토양 배수가 좋은 이원간척지가 배수가 불량한 화옹이나 영산강 간척지보다 높은 수량을 보여 간척지의 배수관리의 중요성이 크게 부각되었다. 이러한 결과는 피마자가 토양의 염농도에 민감하게 반응하지만 배수가 불량하여 침수가 될 경우 생육이 극도로 저하됨을 나타낸다고 해석될 수 있다.
- , 2003).정상적인 생육을 보여 수확이 가능하였든 영산강과 이원간척지에서 시기별로 유채의 생체중과 건물 수량을 조사한 결과 5월 하순에 수확하는 것이 가장 좋았다. 특히 에너지 대체용으로 유채를 재배할 경우 수확시기는 유분 함량이나 종실수량에 지대한 영향을 주기 때문에 적기 수확이 강조된다(Chae et al.
- 피마자의 이식 초기인 7월의 토양염농도는 최고값과 최저값이 큰 차이를 보였으나 우기인 8월에 그 폭이 크게 줄었다. 지역별 토양염농도는 사질로서 투수력이 좋은 이원간척지에서 최고 염농도와 최저염농도의 차이가 식질로서 투수력이 나빠 침수 경향을 보인 화옹 간척지에 비하여 더 큰 변이성을 보였고 토양염농도 자체도 더 높았고 초기 제염이 많이 진전된 영산강 간척지는 가장 낮은 경향을 보였다. 토양의 염농도 변이성은 이식한 피마자의 활착에도 큰 영향을 미쳐 토양의 염농도가 낮은 장소는 생존 개체도 많았으나 아주 높은 장소는 활착하지 못하고 고사하였다.
- 피마자의 생육은 간척지의 특성에 따라 다소 차이가 나는 생육 반응을 보였다. 피마자는 이원간척지에 서 이식 후 급격한 초장 신장을 보여 이식 초기 27cm에서 수확기에 평균 103cm 정도로 가장 생육이 양호하였으나 토양의 염농도가 낮은 화옹 간척지와 영산강 간척지는 투수력이 불량하여 습해를 많이 받아 오히려 초장이 짧았다 (Fig.1 및 Table). 피마자의 초장은 이원간척지의 경우 습해를 받지 않아 차이가 많았으나 화옹과 영산강 간척지는 습해를 받아 초장차 이가 별로 크지 않았다.
- Table 5는 간척지별 생육이 양호한 지역과 포장 전체 평균 수량을 정리한 성적이다. 피마자의 생육이 양호한 곳의 수량과 포장 전체 평균 수량은 토양 염해로 인한 피마자 생육의 제한요소로 작용한 이원간척지가 토양염해와 습해(침수해)를 동시에 제한 요소로 가진 영산강 간척지나 화옹 간척지 에 비하여 수량이 많은 경향이었다.
- 피마자의 초장은 염농도와 로그함수 관계로 잘 표현되어 염농도가 증가할수록 초장이 급격히 감소하고 있음을 보여주고 있는데 계산 상 생육이 가장 좋은 곳보다 초장이 50% 정도 짧아지는 피해를 받는 토양염 농도는 4.1 dS m-1이다. Knott(1957)은 작물의 50% 정도 감수되는 염농도를 내염성 분류 기준으로 정하고 있는데 채소의 경우 내염성 강은 12-10 dS m-1, 내염 성 중은 10-4 dSm-1 그리고 내염성약은 4-3 dS m-1 이다.
후속연구
- 최근 석유에너지의 수요 폭발로 유류 배럴당 100$ 시대에 진입하고 있으며, 또한 대기질의 오염 저감을 위하여 바이오에너지 생산이 초미의 관심이 되고 있다. 따라서 간척 조성지와 같은 넓은 농경지에는 바이오에너지 작물을 심는 것이 일반 소득 작물을 재배하여 과잉 생산으로 시장을 교란하는 것보다 국가적으로 더 유리할 수 있고 또한 녹색성장을 지향하는 우리나라 에너지 수요에도 큰 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.
- , 1990). 따라서 토양점토함량이 많아 투수 속도가 느린 지역의 간척지는 토양의 염농도 관리 이상으로 토양 배수관 리에도 각별한 주의가 필요할 것으로 판단된다.
- 1996)과 비교할 때 결코 적은 수량이 아니다. 따라서 피마자의 재배법이 확립되고 염농도를 어느 정도 관개로 조절하고 정체수가 발생하지 않도록 배수시설을 잘해준다면 간척지에서도 피마자를 바이오에너지생산을 위한 용도로 충분히 개발할 가치가 있을 것으로 생각된다.
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