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문제 정의
- 본 연구에서는 국내 잡곡 생산의 걸림돌 중 하나인 잡초 문제 해결을 위하여 피복작물을 도입한 작부체계 개선을 목적으로 수행하였다. 두과와 화본과 피복작물을 도입한 작부체계 별로 잡곡의 생산력과 피복작물로 인한 잡초 방제효과 및 녹비효과를 비교 분석하여 효과적인 피복작물-잡곡 작부체계 수립에 필요한 기초 자료를 제공하고자 한다.
- 본 연구에서는 국내 잡곡 생산의 걸림돌 중 하나인 잡초 문제 해결을 위하여 피복작물을 도입한 작부체계 개선을 목적으로 수행하였다. 두과와 화본과 피복작물을 도입한 작부체계 별로 잡곡의 생산력과 피복작물로 인한 잡초 방제효과 및 녹비효과를 비교 분석하여 효과적인 피복작물-잡곡 작부체계 수립에 필요한 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 잡초 발생 조사는 6월 22일, 7월 22일과 8월 22일에 50×50cm의 방형구를 이용하여 초종과 발생본수를 조사하였다. 또한 잡곡의 잡초경합을 알아보기 위하여 SPAD 502(Minolta, Japan)를 이용하여 최상위 2번째 엽에서 엽록소 함량을 측정하였다.
- 호밀과 자운영은 2008년 9월 25일에 10a당 5kg을 파종하였다. 시험구는 자운영구, 호밀구, 무처리구, 손제초구 4개의 처리구를 난괴법 3반복으로 배치하였다. 잡곡은 6월 7일에 자운영과 호밀의 지상부를 예취하고 토양에 피복한 다음 6월 9일에 잡곡 종자를 직파하였다.
- 시험구는 자운영구, 호밀구, 무처리구, 손제초구 4개의 처리구를 난괴법 3반복으로 배치하였다. 잡곡은 6월 7일에 자운영과 호밀의 지상부를 예취하고 토양에 피복한 다음 6월 9일에 잡곡 종자를 직파하였다.
- 시비는 퇴비 1,000kg 10a-1, 질소 12kg 10a-1, 인산, 칼리 8kg 10a-1를 전면 기비로 시용하였다. 잡곡의 생육조사는 8월 5일과 26일에 실시하였으며, 초장과 지상부 건물중을 조사하였다. 잡초 발생 조사는 6월 22일, 7월 22일과 8월 22일에 50×50cm의 방형구를 이용하여 초종과 발생본수를 조사하였다.
- 잡초 발생 조사는 6월 22일, 7월 22일과 8월 22일에 50×50cm의 방형구를 이용하여 초종과 발생본수를 조사하였다.
- 조는 재식 밀도 60×10cm로 1주 2본으로 파종하였고, 수수는 60×10cm 1립씩 파종하고 기장은 50cm 휴폭으로 줄뿌림 하였다.
- 피복작물 처리에 따른 잡곡의 반응을 보기 위하여 잡곡의 엽록소 함량을 측정하였다. 엽록소 함량은 일반적으로 엽내 질소 함량과 정의 상관이 있어 작물의 영양 상태를 확인하는 좋은 지표이다(Evans와 Terashima 1987).
- 피복작물을 이용한 잡초 방제효과와 녹비효과를 비교 분석하여 효과적인 피복작물-잡곡 작부체계를 알아보기 위한 호밀과 자운영을 이용하여 포장시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 피복작물의 잡초 방제효과는 잡초의 발아억제와 생육저해로 잡곡 초기생장에 있어 잡초발생시기를 늦추었다.
대상 데이터
- 시험 포장은 5년간 콩 재배를 위해 이용된 포장으로 alachlor를 평균 년 1회 처리한 포장이다. 공시 잡곡 종으로 수수(Sorghum bicolor), 기장(Panicum miliaceum), 조(Setaria italica)를 이용하였고, 피복작물은 호밀(Secale cereale)과 자운영(Astragalus sinicus)를 사용하였다. 호밀과 자운영은 2008년 9월 25일에 10a당 5kg을 파종하였다.
- 본 연구는 2009년 경상남도 진주에 소재한 경상대학교 농장에서 수행하였다. 시험 포장은 5년간 콩 재배를 위해 이용된 포장으로 alachlor를 평균 년 1회 처리한 포장이다.
- 본 연구는 2009년 경상남도 진주에 소재한 경상대학교 농장에서 수행하였다. 시험 포장은 5년간 콩 재배를 위해 이용된 포장으로 alachlor를 평균 년 1회 처리한 포장이다. 공시 잡곡 종으로 수수(Sorghum bicolor), 기장(Panicum miliaceum), 조(Setaria italica)를 이용하였고, 피복작물은 호밀(Secale cereale)과 자운영(Astragalus sinicus)를 사용하였다.
성능/효과
- 각 처리구별로 잡곡의 생육을 보면, 8월 5일 조사에서 수수, 기장, 조 모두에서 손제초구의 초장과 건물중이 높게 나타났고, 호밀 피복구에서 생육이 가장 좋지 않았다. 조의 경우 손제초구에 비하여 호밀 피복구의 초장은 약 67% 수준이었으며, 건물중의 경우 30% 이하로 크게 적었다.
- 각 처리구에서 발생한 잡초들을 살펴보면 무처리구와 자운영 피복구에서는 잡조종의 큰 차이를 보이지 않았으나, 앞의 결과와 유사하게 호밀 피복구에서는 뚜렷이 나타났다. 무처리구와 자운영 피복구에서 발생했던 명아주가 호밀 피복구에서 보이지 않는 것은 Putnam과 DeFrank(1983)와 Shilling 등(1985)의 결과에서 알 수 있는 것처럼 자운영보다 호밀에서 발아와 생육이 강하게 억제되었기 때문인 것으로 보여진다(표 1).
- 피복작물에 대한 기장의 초장은 30%, 건물중은 70% 이상의 피해를 받았고, 조의초장은 25%, 건물중은 60% 이상의 피해를 보였다. 그러나 시간이 경과함에 따라 조, 기장, 수수 모두 많은 회복을 보였으며, 특히 수수에서는 초장은 거의 회복되었으며, 건물중도 56% 까지 회복하였다.
- 피복작물의 잡초 방제효과는 잡초의 발아억제와 생육저해로 잡곡 초기생장에 있어 잡초발생시기를 늦추었다. 그러나 잡초 방제기간이 자운영은 30일 내외, 호밀은 40일 내외로 자운영보다 호밀의 잡초방제 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 무처리구와 자운영 피복구는 잡곡의 출수기 차이는 나타나지 않았으나, 호밀의 피복구에서는 7일 정도 지연되었다.
- 각각의 처리구에서 잡곡의 엽록소 함량은 그림 3과 같다. 기장과 수수는 각 처리구내 엽록소 함량의 변화가 거의 없었으나, 조에서는 호밀, 자운영 처리구, 손제초구에 비하여 무처리구의 엽록소 함량이 낮은 것으로 나타났다. 이는 조가 다른 잡곡에 비해 잡초와의 경합력이 낮아 다른 잡곡보다 피해를 많이 받을 수 있다는 것을 의미한다.
- 잡곡 출수기 이후인 8월 26일의 잡곡 생육을 피복작물 처리 별로 알아보면 조의 초장은 무처리와 자운영 피복구에서 비슷하였으나 호밀 피복구는 손제초구 대비 65% 정도의 생장을 보였고, 지상부 건물중은 호밀, 자운영, 무처리구 모두 손제초구의 46～53% 수준정도였다. 기장에서 초장은 손제초와 자운영 피복구, 무처리구와 호밀 피복구가 비슷하였으며, 호밀 피복구가 손제초구에 비하여 62% 정도의 생장을 보였다. 건물중은 무처리구에서 가장 적은 m2당 13g로 손제초구의 48%를 수준이었으며, 호밀 피복구, 자운영 피복구 순으로 나타냈다.
- 특히 수수의 경우 Johnson과 Defelice(1993)의 옥수수 실험과 같이 손제초구에 비하여 초기의 초장의 차이는 후기에는 거의 사라졌으며 건물중도 56% 정도까지 회복하였다. 따라서 allelopathy를 나타내는 피복작물의 효과는 잡초에만 나타나는 것이 아니라 감수성이 큰 작물에도 나타나며 그 효과는 생육후기보다 생육초기에 크게 나타나는 것을 알 수 있다.
- 전체적으로 손제초구의 수량이 월등히 높았으며 나머지 처리구들은 비슷한 수량을 나타냈다. 무처리구는 잡곡과 잡초 간에 양분, 수분 및 공간의 경합이 발생하여 수량 저하가 나타났으며, 피복작물 처리구에서는 생육초기에는 피복작물의 영향이 있었고, 생육 중기 이후로는 잡초와의 경합이 심해져 무처리구보다 수량이 낮아진 것으로 나타났다. 따라서 잡곡 재배시 피복작물 도입은 잡곡과의 allelopathy와 경합이 적고 잡초에 대한 억제 효과가 크게 나타나도록 피복작물을 선택하고 관리하여야 할 것으로 사료된다.
- 그러나 잡초 방제기간이 자운영은 30일 내외, 호밀은 40일 내외로 자운영보다 호밀의 잡초방제 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 무처리구와 자운영 피복구는 잡곡의 출수기 차이는 나타나지 않았으나, 호밀의 피복구에서는 7일 정도 지연되었다. 피복작물에 대한 기장의 초장은 30%, 건물중은 70% 이상의 피해를 받았고, 조의초장은 25%, 건물중은 60% 이상의 피해를 보였다.
- 조의 경우 손제초구에 비하여 호밀 피복구의 초장은 약 67% 수준이었으며, 건물중의 경우 30% 이하로 크게 적었다. 이뿐만 아니라 무처리구보다 초장이 작았으며, 건물중도 50% 수준으로 생육이 저조했다. 기장의 경우 조와 비슷한 결과를 보였다.
- 잡곡 출수기 이후인 8월 26일의 잡곡 생육을 피복작물 처리 별로 알아보면 조의 초장은 무처리와 자운영 피복구에서 비슷하였으나 호밀 피복구는 손제초구 대비 65% 정도의 생장을 보였고, 지상부 건물중은 호밀, 자운영, 무처리구 모두 손제초구의 46～53% 수준정도였다. 기장에서 초장은 손제초와 자운영 피복구, 무처리구와 호밀 피복구가 비슷하였으며, 호밀 피복구가 손제초구에 비하여 62% 정도의 생장을 보였다.
- 잡곡 재배 포장에서 피복작물 재배에 따른 잡초 발생 양상은 그림 1과 같다. 조, 수수, 기장 모두 무처리구에서는 생육초기 m2당 150 개체수 이상의 많은 수의 잡초가 발생하고 시간이 경과함에 따라 쇠비름, 피, 명아주 등이 초기에 우점하다가 점차 바랭이의 우점도가 매우 높아져 발생 총 개체수는 줄어드는 것을 볼 수 있다. 피복작물로 덮여있는 곳에서는 호밀과 자운영의 영향으로 잡초의 발아가 한동안 억제되어 잡초가 출현하는 시기가 늦어졌고, 잡초 발생이 늘어난 이후에는 무처리구와 같이 소수의 종이 우점하면서 잡초의 총 개체수가 줄어드는 것을 볼 수 있다.
- 무처리구와 자운영 피복구는 잡곡의 출수기 차이는 나타나지 않았으나, 호밀의 피복구에서는 7일 정도 지연되었다. 피복작물에 대한 기장의 초장은 30%, 건물중은 70% 이상의 피해를 받았고, 조의초장은 25%, 건물중은 60% 이상의 피해를 보였다. 그러나 시간이 경과함에 따라 조, 기장, 수수 모두 많은 회복을 보였으며, 특히 수수에서는 초장은 거의 회복되었으며, 건물중도 56% 까지 회복하였다.
후속연구
- 무처리구는 잡곡과 잡초 간에 양분, 수분 및 공간의 경합이 발생하여 수량 저하가 나타났으며, 피복작물 처리구에서는 생육초기에는 피복작물의 영향이 있었고, 생육 중기 이후로는 잡초와의 경합이 심해져 무처리구보다 수량이 낮아진 것으로 나타났다. 따라서 잡곡 재배시 피복작물 도입은 잡곡과의 allelopathy와 경합이 적고 잡초에 대한 억제 효과가 크게 나타나도록 피복작물을 선택하고 관리하여야 할 것으로 사료된다.
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