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문제 정의
- 이에 본 연구는 피복작물의 장점을 이용하여 친환경 작물재배로써 무경운 옥수수 재배시 콩과피복작물인 헤어리베치와 크림손클로버를 리빙멀치(living mulch)에 따른 경작지의 잡초 군락변화를 조사하였다.
- 콩과 피복작물-옥수수 작부체계에서 피복작물의 멀칭효과를 알아보기 위하여 토양 피복에 의한 경작지의 잡초 발생형태를 조사하였다. 경작지 잡초 조사는 옥수수 파종전인 4월 15일, 옥수수가 한창 생육중인 7월 1일, 옥수수 수확 후인 8월 20일의 3회에 걸쳐 실시하였다.
제안 방법
- 각 시기별 잡초군락의 변화를 알아보기 위하여 1×1m의 조사틀을 이용하였으며, 조사틀 내의 모든 잡초를 채취하여 초종별 분류를 통한 잡초의 발생본수 및 생체중을 조사하였고, 건조기를 이용하여 70℃에서 2일간 건조시킨 후 건물중을 조사하였다.
- 콩과 피복작물-옥수수 작부체계에서 피복작물의 멀칭효과를 알아보기 위하여 토양 피복에 의한 경작지의 잡초 발생형태를 조사하였다. 경작지 잡초 조사는 옥수수 파종전인 4월 15일, 옥수수가 한창 생육중인 7월 1일, 옥수수 수확 후인 8월 20일의 3회에 걸쳐 실시하였다. 경작지의 첫 조사(4월 15일)에서 관행구는 춘경으로 인해 잡초조사를 생략하였고, 이를 제외한 헤어리베치와 크림손클로버구에서만 실시하였다.
- 경작지 잡초 조사는 옥수수 파종전인 4월 15일, 옥수수가 한창 생육중인 7월 1일, 옥수수 수확 후인 8월 20일의 3회에 걸쳐 실시하였다. 경작지의 첫 조사(4월 15일)에서 관행구는 춘경으로 인해 잡초조사를 생략하였고, 이를 제외한 헤어리베치와 크림손클로버구에서만 실시하였다. 한편 7월 1일 조사에서는 헤어리베치가 왕성한 생육 후 고사하는 중으로 잡초와 뒤섞여 있어 초종의 구분은 가능하였지만 개체수의 확인은 불가능하였다.
- )는 2010년 5월 4일(크림손클로버의 개화기)과 6월 9일(헤어리베치의 개화기)에 재식거리 70×25cm 간격으로 인력 점파하였다. 대조구로써 관행구는 월동 후 4월 1일에 춘경을 실시하였고, 옥수수 파종 전 시비와 함께 경운 및 정지작업을 실시하였다. 관행구는 옥수수 재배를 위한 시비량으로 질소-인산-칼리(N-P2O5-K2O)를 각각 145-30-60kg ha-1수준으로 시용하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 국립식량과학원 작물환경과 시험포장에서 실시하였으며, 녹비피복작물인 헤어리베치(Vicia villosa Roth.)와 크림손클로버(Trifolium incarnatum L.)는 2009년 10월에 파종(산파)하였다.
성능/효과
- 이른 봄 피복작물 생육 중 발생한 잡초를 조사하여 표 1에 나타내었다. 각 경작지에서 발생한 잡초의 개체수는 헤어리베치구에서 크림손클로버구의 76% 수준으로 낮았으며, 발생 초종은 헤어리베치구에서 냉이, 쇠별꽃, 점나도나물 및 꽃다지의 4종, 크림손클로버구에서 냉이, 쇠별꽃 및 꽃다지의 3종으로 모두 월년생인 것을 알 수 있었다. 헤어리베치구에서 발생한 잡초 중 냉이는 단위 면적당 162본으로 가장 많았고, 건물중도 51.
- 이른 봄 녹비피복작물 생육에 따른 잡초의 발생은 헤어리베치구에서 크림손클로버구의 76%수준이었으며, 발생한 잡초총은 헤어리베치구에서 4종(냉이, 쇠별꽃, 점나도나물 및 꽃다지), 크림손클로버구에서 3종(냉이, 쇠별꽃 및 꽃다지)이었다. 두 피복작물 재배지에서 발생한 잡초 중 냉이는 다른 초종보다 현저히 많았고, 이에 따른 건물생산량도 가장 높았다. 크림손클로버구는 냉이 외에도 쇠별꽃의 개체수가 많았으며, 건물생산량도 쇠별꽃이 가장 높았다.
- 옥수수의 생육 중기 경작지의 잡초는 관행구에서 바랭이를 비롯하여 9종으로 다양하였으며, 잡초의 밀도도 가장 높았다. 반면 헤어리베치구는 쇠별꽃, 애기메꽃, 소리쟁이, 개비름의 4종, 크림손클로버구는 바랭이, 피, 쇠별꽃, 애기메꽃, 소리쟁이, 깨풀의 6초종이었으며, 잡초의 건물생산량은 헤어리베치와 크림손클로버구에서 각각 관행구의 18과 25% 수준으로 현저히 낮았다.
- 피복작물 재배구에서는 옥수수 수확 후에도 쇠별꽃을 지속적으로 확인할 수 있었다. 쇠별꽃은 목질화가 아닌 부숙으로 이어져 바랭이 보다 건물율이 낮았으며, 이에 따른 발생잡초의 총 건물율에서 관행구와 차이가 있는 것으로 나타났다. 반면 냉이와 꽃다지 등 봄 발생 잡초는 뿌리를 포함하고 있어서 이를 건물화 하였을 때의 건물율이 높게 나타났는데, 바랭이가 대부분 이었던 관행구는 7월에 왕성한 생육이었으며, 옥수수 수확 후에는 종자의 등숙기로 접어들어 건물율이 높아졌다.
- 크림손클로버구는 냉이 외에도 쇠별꽃의 개체수가 많았으며, 건물생산량도 쇠별꽃이 가장 높았다. 옥수수 생육중기의 경작지 발생 잡초는 관행구에서 9종으로 다양하였으며, 잡초의 개체수도 가장 많았다. 한편 헤어리베치구와 크림손클로버구의 발생 잡초는 각각 4종과 6종이었으며, 건물생산량은 각각 관행구의 18과 25% 수준으로 낮았다.
- 한편 헤어리베치구와 크림손클로버구의 발생 잡초는 각각 4종과 6종이었으며, 건물생산량은 각각 관행구의 18과 25% 수준으로 낮았다. 옥수수 수확 후 각 재배지 발생 잡초는 관행구에서 초종이 현저히 감소하여 바랭이를 비롯한 5종, 헤어리베치와 크림손클로버구에서 각각 5종과 4종이었다. 잡초의 건물율은 관행구에서 23.
- 옥수수 수확 후 각 재배지에서 이전과 달리 초종의 변화가 일어났는데 옥수수 생육 중기 조사에서 9종의 잡초가 발생했던 관행구는 초종이 현저히 감소하여 바랭이를 비롯한 5종으로 나타났으며, 헤어리베치와 크림손클로버구에서 각각 5종과 4종이 발생하였다(표 3). 관행구는 바랭이가 86%로 가장 우점하였으며, 헤어리베치구는 바랭이(69%), 돌피(14%), 쇠별꽃(10%) 순이었고, 크림손클로버구는 바랭이와 돌피가 주 우점잡초로 전체 잡초 건물중의 91%에 달하였다.
- 옥수수 수확 후 발생 잡초의 생체중은 관행구와 피복작물구에서 비슷하였으며, 그 중 크림손클로버구에서 1041.4g m-2으로 근소하게 높았지만 건물생산량은 관행의 66%수준이었다. 피복작물 이용에 대한 연구로써 헤어리베치의 피복 멀칭이나 예취 피복에 의해 첫 6주간은 잡초 발생을 현저히 감소시켰으나, 그 후로는 오히려 잡초 발생을 증가시켰다고 보고하였으며(Teasdale 1993), 피복작물을 이용하여 간작한 밀 재배지는 작물만 재배한 경작지보다 토양과 광에 영향을 받기 때문에 잡초 발생을 감소시켰다고 보고하였다(Smith와 Gross 2007).
- 이른 봄 발생했던 잡초는 여름이 되면 기온변화로 인해 경작지에서 대부분 사라지고 새로운 잡초종으로 변화하였다(표 2). 옥수수의 생육 중기 경작지의 잡초는 관행구에서 바랭이를 비롯하여 9종으로 다양하였으며, 잡초의 밀도도 가장 높았다. 반면 헤어리베치구는 쇠별꽃, 애기메꽃, 소리쟁이, 개비름의 4종, 크림손클로버구는 바랭이, 피, 쇠별꽃, 애기메꽃, 소리쟁이, 깨풀의 6초종이었으며, 잡초의 건물생산량은 헤어리베치와 크림손클로버구에서 각각 관행구의 18과 25% 수준으로 현저히 낮았다.
- 이러한 결과를 바탕으로 헤어리베치의 피복상태에서 옥수수 재배는 크림손클로버보다 파종시기가 지연되지만 옥수수의 생육 및 잡초방제효과 등을 고려할 때 크림손클로버 보다 효과적인 것으로 판단된다. 한편 옥수수 수확 후 표면을 덮고 있는 잡초를 활용하여 헤어리베치와 크림손클로버의 산파에 의한 발아율 향상을 기대해 볼 만하며, 향후 self-reseeding 효과에 대한 검토와 현재 시험포장의 유지를 통한 장기적인 식생변화 연구가 가능할 것으로 기대된다.
- 초종이 다양했던 관행구에서 바랭이는 전체 잡초 건물중의 80%를 차지하며 가장 우점하는 잡초로 나타났고, 그 다음으로 개기장, 돌피 순이었다. 반면 헤어리베치구는 쇠별꽃이 대부분이었고 소리쟁이, 개비름 순이었고, 크림손클로버구는 쇠별꽃, 소리쟁이, 바랭이 순으로 우점하였다.
- 두 피복작물 재배지에서 발생한 잡초 중 냉이는 다른 초종보다 현저히 많았고, 이에 따른 건물생산량도 가장 높았다. 크림손클로버구는 냉이 외에도 쇠별꽃의 개체수가 많았으며, 건물생산량도 쇠별꽃이 가장 높았다. 옥수수 생육중기의 경작지 발생 잡초는 관행구에서 9종으로 다양하였으며, 잡초의 개체수도 가장 많았다.
- 6%를 차지하였다. 한편 크림손클로버구는 헤어리베치구와 달리 냉이와 쇠별꽃의 개체수가 많았으며 쇠별꽃의 건물중이 전체의 57.0%로 가장 높았다.
- 옥수수 생육중기의 경작지 발생 잡초는 관행구에서 9종으로 다양하였으며, 잡초의 개체수도 가장 많았다. 한편 헤어리베치구와 크림손클로버구의 발생 잡초는 각각 4종과 6종이었으며, 건물생산량은 각각 관행구의 18과 25% 수준으로 낮았다. 옥수수 수확 후 각 재배지 발생 잡초는 관행구에서 초종이 현저히 감소하여 바랭이를 비롯한 5종, 헤어리베치와 크림손클로버구에서 각각 5종과 4종이었다.
후속연구
- 이러한 결과를 바탕으로 헤어리베치의 피복상태에서 옥수수 재배는 크림손클로버보다 파종시기가 지연되지만 옥수수의 생육 및 잡초방제효과 등을 고려할 때 크림손클로버 보다 효과적인 것으로 판단된다. 한편 옥수수 수확 후 표면을 덮고 있는 잡초를 활용하여 헤어리베치와 크림손클로버의 산파에 의한 발아율 향상을 기대해 볼 만하며, 향후 self-reseeding 효과에 대한 검토와 현재 시험포장의 유지를 통한 장기적인 식생변화 연구가 가능할 것으로 기대된다.
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