선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 2007년 국내에 자생하는 두과 월년생 잡초자원을 수집하고 그 중에서 숙기가 빠른 조생계통을 선발하는 과정에서 벼와 작부체계에 맞으면서 self-reseeding이 잘되는 두과 녹비자원을 선발할 수 있을 것으로 판단하였다. 이에 헤어리베치와 유전학적으로 유사하며 우리나라에서 자생하는 두과 월년생 잡초인 살갈퀴를 대상으로 논에서 self-reseeding 특성을 가지고 있으며 벼와의 작부체계에 맞는 조생종 계통을 선발하여 녹비로의 이용성을 검토하였다.
제안 방법
- 벼 재배는 관행으로 2008년 6월 5일과 15일에 각각 경운 및 이앙하였다. 2008년 10월 10일에 벼를 수확하였고, 2008년 10월 27일에 논포장에서 살갈퀴 및 헤어리베치 종자가 자연 탈립되어 발아된 개체수(재입모율)를 조사하였다. 또한 자연 탈립되어 생육한 두 녹비작물에 대하여 2009년 5월 14일에 재입모에 의한 녹비생산량을 조사하였다.
- 2008년 10월 10일에 벼를 수확하였고, 2008년 10월 27일에 논포장에서 살갈퀴 및 헤어리베치 종자가 자연 탈립되어 발아된 개체수(재입모율)를 조사하였다. 또한 자연 탈립되어 생육한 두 녹비작물에 대하여 2009년 5월 14일에 재입모에 의한 녹비생산량을 조사하였다.
- 살갈퀴와 헤어리베치 종자는 2008년 10월 2일에 50kg ha-1 수준으로 논 및 밭포장에 파종하여 이듬해 4월부터 6월사이 각 작물의 생육 특성 및 수확기 녹비생산량을 조사하였다. 작물환경과 논포장에서는 살 갈퀴와 헤어리베치의 생육 및 개화기 생육특성을 조사하였고, 밭포장에서는 생육 및 종자생산량을 조사하였으며, 답작포장에서는 초기생육 및 녹비수량성 등을 조사하였다.
- 살갈퀴의 녹비이용성 및 재배특성을 평가하기 위하여 국립식량과학원의 논과 밭 시험포장에서 재배 시험을 실시하였다. 국립식량과학원 작물환경과 논포장과 밭포장의 토성은 사양질이며 답작포장의 토성은 식양질이다.
- 살갈퀴 종자는 2007년 6월초에 경기도 수원지역에서 수집하여 본 시험의 재료로 이용하였다. 수집한 종자는 시험종자 증식 및 생육특성을 알아보기 위하여 그해 가을(2007년 10월 4일) 국립식량과학원 작물환경과 논포장에 벼 입모중 파종하였으며, 이듬해 논에서 생장이 가능한 것을 예비실험으로 확인하였다.
- 수집한 종자의 휴면성을 알아보기 위하여 같은 해가을과 겨울에 상온에서 발아정도를 조사하였다. 채종 후 상온저장한 살갈퀴 종자의 발아율은 가을에 1% 이하로 현저히 낮았으나 겨울에는 47.
- 수확기에 접어든 살갈퀴와 헤어리베치는 2008년 6월 1일과 17일에 각각 채종하였다. 이들 수집한 종자의 휴면성을 알아보기 위하여 채종한 종자를 실험실에서 상온보관 하였으며, 같은 해 가을(2008년 10월 2일)과 겨울(2009년 1월 13일)에 상온에서 발아정도를 조사하였다.
- 수준으로 논 및 밭포장에 파종하여 이듬해 4월부터 6월사이 각 작물의 생육 특성 및 수확기 녹비생산량을 조사하였다. 작물환경과 논포장에서는 살 갈퀴와 헤어리베치의 생육 및 개화기 생육특성을 조사하였고, 밭포장에서는 생육 및 종자생산량을 조사하였으며, 답작포장에서는 초기생육 및 녹비수량성 등을 조사하였다.
- 국립식량과학원 작물환경과 논포장과 밭포장의 토성은 사양질이며 답작포장의 토성은 식양질이다. 중부지방에서 이용가능하고 유전학적 특성이 비슷한 헤어리베치를 대조작물로 재배하였다.
- 한편 살갈퀴는 토성 및 파종방법(혼파, 단파)에 따른 생육 특성을 평가하기 위하여 논포장에서 들묵새살갈퀴 혼파구 및 살갈퀴 단파구를 조성하였고, 밭포장에서 들묵새-살갈퀴 및 보리-살갈퀴 혼파구를 조성하여 재배하였다.
- 한편 살갈퀴의 1회 파종에 따른 재입모율 및 녹비 생산 지속성을 평가하였다. 녹비작물은 2007년 10월 4일에 50kg ha-1 수준으로 파종하였으며, 재입모율을 평가하기 위하여 이듬해 종자수확을 하지 않았다.
대상 데이터
- 살갈퀴 종자는 2007년 6월초에 경기도 수원지역에서 수집하여 본 시험의 재료로 이용하였다. 수집한 종자는 시험종자 증식 및 생육특성을 알아보기 위하여 그해 가을(2007년 10월 4일) 국립식량과학원 작물환경과 논포장에 벼 입모중 파종하였으며, 이듬해 논에서 생장이 가능한 것을 예비실험으로 확인하였다.
- 수확기에 접어든 살갈퀴와 헤어리베치는 2008년 6월 1일과 17일에 각각 채종하였다. 이들 수집한 종자의 휴면성을 알아보기 위하여 채종한 종자를 실험실에서 상온보관 하였으며, 같은 해 가을(2008년 10월 2일)과 겨울(2009년 1월 13일)에 상온에서 발아정도를 조사하였다.
이론/모형
- 녹비작물로서 환원량을 결정하기 위한 식물체의 질소함량은 CNS 분석기(LECO CNS-2000)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 그러나 살갈퀴는 개화기가 헤어리베치보다 약 3일 정도 빠른 것으로 나타났으며, 개화 후 약 27일이면 고숙기에 도달하여 탈립이 시작되었고, 헤어리베치는 개화 후 약 40일경에 고숙기에 도달하였다. 고숙기에 접어든 살갈퀴는 가장 먼저 익은 꼬투리의 탈립이 진행 중이었고, 바로 위 꼬투리는 고숙상태가 되었으며, 그 위 1～2개의 꼬투리는 완숙기에 도달하였기 때문에 개화후 27일경에 수확하여 종자로서 이용 가능할 것으로 판단되었다.
- 41mm 보다 작은 것으로 나타났으며, 종자생산량은 살갈퀴가 696kg ha-1으로 헤어리베치의 900kg ha-1에 비해 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 천립중과 수량으로부터 종자수를 환산하면 ha당 살갈퀴의 종자수는 약 46,711,409립으로 헤어리베치의 32,490,974립 보다 약 1.4배 많은 것으로 나타났다.
- 살갈퀴는 잡초특성이 강하여 종자 개체수를 많이 확보하는 것으로 판단되었으며, 많은 종자수를 확보하고 있기 때문에 녹비작물로 이용시 입모수 및 수확 후 녹비생산량 확보에도 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.
- 경기도 수원에서 수집한 조생계통의 자생 살갈퀴와 헤어리베치의 종자특성은 표 1과 같다. 살갈퀴는 천립중이 14.9g이고 종자크기가 2.80mm로 헤어리베치의 27.7g과 3.41mm 보다 작은 것으로 나타났으며, 종자생산량은 살갈퀴가 696kg ha-1으로 헤어리베치의 900kg ha-1에 비해 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 천립중과 수량으로부터 종자수를 환산하면 ha당 살갈퀴의 종자수는 약 46,711,409립으로 헤어리베치의 32,490,974립 보다 약 1.
- 자생 살갈퀴는 천립중이 14.9g, 종자크기가 2.8mm로 헤어리베치 27.7g, 3.41mm보다 작으며, 종자는 경실종자로 헤어리베치보다 휴면성이 높았다. 자생 살갈퀴는 수원의 경우 4월초순이 되면 생장을 시작하며 무한화서로 개화기는 5월 5일경이며 6월 1일경에는 고숙기가 되어 종자채종이 가능하였다.
- 자생 살갈퀴를 50kg ha-1수준으로 파종하였을 때 입모수는 m2당 210주이고, 이듬해 수확기 생체중은 14,450kg ha-1으로 이는 헤어리베치의 24,860kg ha-1에 비해 크게 떨어지는 것으로 나타났다(표 4). 전질소 함량은 살갈퀴와 헤어리베치에서 각각 3.
- 6개로 마디 당 평균 1～2개의 협을 형성하는 것으로 나타났다. 자생 살갈퀴의 녹비생산량은 밭의 경우 들묵새 또는 보리와 혼파할 경우 생육량이 2,960～9,040kg ha-1으로 녹비량이 다소 부족하였으나 논에서 단파 할 경우 13,600kg ha-1으로 녹비이용 가능성이 높은 것으로 판단되었다.
- 종자의 탈립정도에서도 자생 살갈퀴가 헤어리베치보다 높은 것으로 나타났는데, 이는 살갈퀴가 잡초특성이 강하여 탈립이 잘되는 것으로 사료되었다. 종자 채종이 목적이 아닌 한번 파종으로 지속적인 녹비효과를 가져올 수 있는 self-reseeding 증진은 지속농업에서 노동력 및 생산비 절감과도 깊은 관련성이 있으며, 성숙한 종자의 탈립이 빨리 일어나기 때문에 후작물의 파종 및 재배를 보다 용이하게 한다.
- 수집한 종자의 휴면성을 알아보기 위하여 같은 해가을과 겨울에 상온에서 발아정도를 조사하였다. 채종 후 상온저장한 살갈퀴 종자의 발아율은 가을에 1% 이하로 현저히 낮았으나 겨울에는 47.6%까지 증가하였다(그림 1). 헤어리베치 종자의 발아율은 가을과 겨울에 각각 68과 72.
- 한편 논포장에서 1회 파종한 살갈퀴 종자에 대하여 자연 탈립되어 이듬해 발아된 개체수(재입모수)는 m2당 160주였고, 그 이듬해 녹비로 환원한 생체중은 10.5MT ha-1으로 나타났다(그림 2). 헤어리베치의 재입모수는 살갈퀴에 비해 현저히 낮았으며, 이로 인한 바이오매스 생산량도 낮았다.
- 6%까지 증가하였다(그림 1). 헤어리베치 종자의 발아율은 가을과 겨울에 각각 68과 72.6%로 나타나 자생 살갈퀴 종자의 휴면력이 헤어리베치보다 강하였는데 이는 종자 경실로 인한 휴면으로 판단되었다.
- 5MT ha-1으로 나타났다(그림 2). 헤어리베치의 재입모수는 살갈퀴에 비해 현저히 낮았으며, 이로 인한 바이오매스 생산량도 낮았다.
후속연구
- 종자 채종이 목적이 아닌 한번 파종으로 지속적인 녹비효과를 가져올 수 있는 self-reseeding 증진은 지속농업에서 노동력 및 생산비 절감과도 깊은 관련성이 있으며, 성숙한 종자의 탈립이 빨리 일어나기 때문에 후작물의 파종 및 재배를 보다 용이하게 한다. 또한 selfreseeding에 의한 효과는 전술한 바와 같이 중부지방에서 녹비작물로 재배하는 수입종 헤어리베치를 대체하는 국내 자생식물로서 이용이 가능할 것이다.
- 그러나 논에서 재배한 살갈퀴는 질소함량이 61～65kg ha-1(생체중 13,600～14,450kg ha-1)으로 화학비료를 절감하는 녹비로서 이용할 수 있을 것으로 생각되었다. 또한 살갈퀴는 사양질 논토양에서 재발생율이 높은 특성이 있어 이에 대한 연구가 기대된다.
- 그러나 자운영은 대전이남 남부지역에서만 충분한 월동이 가능하므로 대전 이북지역에서는 자운영의 장점을 이용할 수 없다. 반면 자생 살갈퀴는 헤어리베치보다 월동력은 낮지만 중부 평야지대에서도 월동이 가능하여 self-reseeding 특성을 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 이듬해 종자를 재파종하지 않은 논에서 selfreseeding한 살갈퀴는 바이오매스 생산량이 다소 떨어지지만 표 4와 같이 재입모후 생장한 살갈퀴의 질소량을 환산하면 60kg ha-1 정도 되기 때문에 후작물 재배를 위한 화학비료를 일정부분 절감할 수 있을 것으로 판단되며, 이에 대한 지속적인 연구가 수반되어야 할 것으로 기대된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.