[논문]수수×수단그라스 교잡종 논토양 재배시 품종별 생육특성 및 사료가치 비교 연구

전병태; 문상호; 이상무

doi:10.5333/kgfs.2012.32.1.29

수수×수단그라스 교잡종 논토양 재배시 품종별 생육특성 및 사료가치 비교 연구
A Comparative Studies on the growth Characteristics and Feed Components of Sorghum × Sudangrass hybrids at Paddy Field Cultivation 원문보기

한국초지조사료학회지 = Journal of the Korean Society of Grassland and Forage Science, v.32 no.1, 2012년, pp.29 - 38

전병태 (건국대학교 녹용연구센터) , 문상호 (건국대학교 녹용연구센터) , 이상무 (경북대학교 축산BT학부)

초록
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본 시험은 수수${\times}$수단그라스 교잡종 논토양 재배 시 품종별 생육특성 및 사료적 가치를 규명하기 위하여 실시하였으며, 공시재료는 추천 품종 9품종을 공시하였다. 초장, 엽수, 경의 굵기 및 경경도에 있어서는 Jumbo가 다른 품종에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타냈다(P<0.01). 당도는 P877F > Sweet home > Maxi graze > Green star > Cow pow > G7 순으로 높게 나타났으며, 생초수량과 건물수량에 있어서는 생육특성이 좋았던 Jumbo 품종이 각각 86,199 kg/ha 및 16,206 kg/ha으로 다른 품종에 비하여 가장 높은 수량성을 보였다(P<0.01). 조단백질 함량은 Maxi graze가 6.5%로 가장 높게, 조지방 함량은 Honey chew BMR이 2.1%로 가장 높게 나타났다(P<0.01). 그리고 Jumbo와 G7 품종은 NDF 및 ADF 함량이 높은 품종으로 나타났다(P<0.01). TDN 함량은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 무기물 함량은 Cow pow > Turbo gold > Jumbo > Honey chew BMR > G7 순으로 높게 나타났으며, 총구성 아미노산 함량은 Maxi graze > Sweet home > Turbo gold > Honey chew BMR > Jumbo 순으로 높게 나타났다. 단백질 생산량 및 지방 생산량은 각각 Turbo gold (814.6 kg/ha) 및 Honey chew BMR (309.8 kg/ha)이 가장 높게 나타났으며(P<0.01), 광물질 생산량은 Cow pow 품종이 207.6 kg/ha로서 높게 나타났다(P<0.01). 구성 아미노산 생산량과 TDN 생산량은 Sweet home 품종이 각각 592.2 kg/ha 및 10,194 kg/ha로 가장 높게 나타났다(P<0.01). 이상 결과를 종합해 보면 수수${\times}$ 수단그라스 교잡종을 논토양에서 재배 시 생육특성 및 각종 영양수량이 다양하게 나타남으로서 품종 선택은 이용 목적에 따라 선택 재배하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to compare the agronomic characteristics, forage yield, and feed value of nine sorghum ${\times}$ sudangrass hybrids at paddy field cultivation. The nine recommended sorghum ${\times}$ sudangrass hybrids used in this study were P877F, Cow pow, Turbo gold, Maxi graze, Jumbo, G7, Sweet home, Honey chew BMR and Green star. Plant height, leaf number, stem diameter, and stem hardness were higher in Jumbo than other varieties (P Sweet home > maxi graze > Green star > Cow pow > G7 (P<0.01). Fresh (86,199kg/ha) and dry matter yield (16,206 kg/ha) of Jumbo were higher than other varieties (P<0.01). Crude protein was the highest in Maxi graze (6.5%), but crude fat was the highest in Honey chew BMR as 2.1% (P<0.01). NDF and ADF of Jumbo and G7 were higher than other varieties (P Sweet home > P877F > Honey chew BMR > Green star, but no significant differences were found among the varieties. Minerals were the highest in Cow pow (15,020.5 mg/kg), and Sweet home (6,222.6 mg/kg) was the lowest as compared to other varieties (P Sweet home > Turbo gold > Honey chew BMR > Jumbo (P<0.01). Crude protein yield and crude fat yield were the highest in Turbo gold (814.6 kg/ha) and Honey chew BMR (309.8kg/ha), respectively (P<0.01). Mineral yield was the highest in Cow pow as 207.6 kg/ha (P<0.01). Amino acid yield (592.2 kg/ha) and TDN yield (10,194 kg/ha) were the highest in Sweet home. Based on the above results, sorghum ${\times}$ sudangrass hybrid varieties should be selected on the basis of the purpose of use. Because, each varieties showed various growth characteristics and nutrition yield (protein, fat, mineral, amino acid, TDN).

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 국내 수입 수수 × 수단그라스 교잡종을 논토양 재배 시 노동력 절감 및 최대 건물 수확량을 확보할 수 있도록 유도하기 위하여 1회 수확을 목표로 재배기간을 105일로(조생종 옥수수 기준)하여 생육특성 및 영양소 수량을 조사하여 품종이 가지고 있는 다양한 형질 및 화학적 성분의 특성을 상호 비교 검토하고 향후 수수× 수단그라스 교잡종 품종을 논토양 재배 시 선발 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 실시하였다.

제안 방법

그리고 각 품종 마다 반복별 5주씩 선발하여 절단 한 후 60℃ 통풍건조기 속에서 72시간 건조 후 평량하여 건물율을 구한 후 분쇄하여 분석시료로 사용하였다. 경경도는 KM spring 경도계 (일본)를, 당도는 PR 101 당도계 (일본)를 이용하여 반복별 5주씩 예취 된 부위로부터 10 cm 지점을 측정하였다. 일반분석은 AOAC법 (1995)에 의하여 분석하였으며 ADF와 NDF는 Goering과 Van Soest (1970)의 방법으로 분석하였다.
생육특성은 각 품종별 6열 중 중앙 1열에서 목측으로 관측하여 가장 평균적인 것으로 생각되는 10주를 반복별로 선발하여 조사하였다. 그리고 각 품종 마다 반복별 5주씩 선발하여 절단 한 후 60℃ 통풍건조기 속에서 72시간 건조 후 평량하여 건물율을 구한 후 분쇄하여 분석시료로 사용하였다. 경경도는 KM spring 경도계 (일본)를, 당도는 PR 101 당도계 (일본)를 이용하여 반복별 5주씩 예취 된 부위로부터 10 cm 지점을 측정하였다.
, Swiss)로 분석하였으며, 이때 column은 Na form column을 이용하였다. 무기물 성분은 시료를 전처리한 후 Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Zn, As, Cd, Cr, Ni, Pb 등은 ICP (Inductively Coupled Plasma, IRis Intrepid, Thermo Elemental Co., UK)로 A_393.366, A_228.616, A_324.754, A_259.940, A_766.491, A_285.213, A_257.610, A_202.030, A_588.995, A_213.856, A_189.042, A_226.502, A_283.563, A_231.604, A_220.353에서 각각 분석하였다. 분석조건은 approximate RF power가 1,150w이며, analysis pump rate는 100 rpm, nebulizer pressure와 observation height는 각각 30 psi 및 15 mm로 하였다.
353에서 각각 분석하였다. 분석조건은 approximate RF power가 1,150w이며, analysis pump rate는 100 rpm, nebulizer pressure와 observation height는 각각 30 psi 및 15 mm로 하였다. 시험 결과의 평균값 및 표준오차는 SAS (Statistics analytical System, USA) program (2002)을 사용하여 구하였고 Duncan의 다중검정 방법으로 5% 및 1% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
생육 조사는 농촌진흥청 (RDA, 2003) 농사시험 조사 기준에 준하여 실시하였으며, 생초수량은 중앙 2열을 예취하여 조사하였다. 생육특성은 각 품종별 6열 중 중앙 1열에서 목측으로 관측하여 가장 평균적인 것으로 생각되는 10주를 반복별로 선발하여 조사하였다. 그리고 각 품종 마다 반복별 5주씩 선발하여 절단 한 후 60℃ 통풍건조기 속에서 72시간 건조 후 평량하여 건물율을 구한 후 분쇄하여 분석시료로 사용하였다.
구당면적은 3 m × 4 m =12 m²으로 하였으며 시비량은 ha당 질소, 인산, 가리를 각각 125, 75, 75 kg를 전량 기비로 시용하였다. 예취는 사일리지용으로 활용하기 위하여 9월 3일 1회 예취하였다 (재배기간 105일). 생육 기간 중 멸강충이 발생함에 따라 초기에 엘산과 피리모수화제를 살포하였으며 잡초제거는 인력제초를 실시하여 병충해 및 잡초 침입에 따른 피해주는 발생하지 않았다.
본 시험은 논토양에서 2009년 5월부터 2009년 8월까지 4개월간 수행하였으며, 공시품종은 2008년도 수입적응성시험 인증품종으로서 출수형인 P877F, Maxigraze, Sweet home, Honey chew BMR 4품종, 비출수형인 Cow pow, Turbo gold, Jumbo, G7, Green star 5품종, 총 9품종을 난괴법 3반복으로 하였다. 파종은 5월 21일에 실시하였으며 파종방법은 휴폭 50 cm 주간거리 5 cm로 2립 점파하였다. 구당면적은 3 m × 4 m =12 m²으로 하였으며 시비량은 ha당 질소, 인산, 가리를 각각 125, 75, 75 kg를 전량 기비로 시용하였다.

대상 데이터

공시 품종 중 P877F, Maxi graze, Sweet home 및 Honey chew BMR은 출수하였고 나머지 5품종은 출수가 되지 않았다. 수확 시 숙기는 출수품종을 기준으로 볼 때 출수기~유숙기에 해당되었다.
구당면적은 3 m × 4 m =12 m2으로 하였으며 시비량은 ha당 질소, 인산, 가리를 각각 125, 75, 75 kg를 전량 기비로 시용하였다.
본 시험은 논토양에서 2009년 5월부터 2009년 8월까지 4개월간 수행하였으며, 공시품종은 2008년도 수입적응성시험 인증품종으로서 출수형인 P877F, Maxigraze, Sweet home, Honey chew BMR 4품종, 비출수형인 Cow pow, Turbo gold, Jumbo, G7, Green star 5품종, 총 9품종을 난괴법 3반복으로 하였다. 파종은 5월 21일에 실시하였으며 파종방법은 휴폭 50 cm 주간거리 5 cm로 2립 점파하였다.
본 시험은 수수 × 수단그라스 교잡종 논토양 재배 시 품종별 생육특성 및 사료적 가치를 규명하기 위하여 실시하였으며, 공시재료는 추천 품종 9품종을 공시하였다.

데이터처리

분석조건은 approximate RF power가 1,150w이며, analysis pump rate는 100 rpm, nebulizer pressure와 observation height는 각각 30 psi 및 15 mm로 하였다. 시험 결과의 평균값 및 표준오차는 SAS (Statistics analytical System, USA) program (2002)을 사용하여 구하였고 Duncan의 다중검정 방법으로 5% 및 1% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다. 그리고 시험기간 동안 기상 조건은 Table 1에서 보는 바와 같이 평년 조건과 비슷하였으며, 토양조건 (Table 2)은 밭 토양에 비하여 유기물 및 질소 함량은 높고 인산함량은 떨어지는 토양이었다.

이론/모형

TDN함량은 4.898+(89.796 × NEL), NEL = 0.7936－(0.00344 × ADF) 공식을 이용하여 계산하였다 (Kim et al., 2009).
생육 기간 중 멸강충이 발생함에 따라 초기에 엘산과 피리모수화제를 살포하였으며 잡초제거는 인력제초를 실시하여 병충해 및 잡초 침입에 따른 피해주는 발생하지 않았다. 생육 조사는 농촌진흥청 (RDA, 2003) 농사시험 조사 기준에 준하여 실시하였으며, 생초수량은 중앙 2열을 예취하여 조사하였다. 생육특성은 각 품종별 6열 중 중앙 1열에서 목측으로 관측하여 가장 평균적인 것으로 생각되는 10주를 반복별로 선발하여 조사하였다.
경경도는 KM spring 경도계 (일본)를, 당도는 PR 101 당도계 (일본)를 이용하여 반복별 5주씩 예취 된 부위로부터 10 cm 지점을 측정하였다. 일반분석은 AOAC법 (1995)에 의하여 분석하였으며 ADF와 NDF는 Goering과 Van Soest (1970)의 방법으로 분석하였다. TDN함량은 4.

성능/효과

NDF, ADF 및 조섬유 함량은 Jumbo가 각각 76.1, 50.8 및 48.7%로 가장 높게 나타났다 (P<0.01).
TDN 수량은 Sweet home > P877F > Jumbo > G7 > Honey chew BMR > Turbo gold 순으로 높게 나타났다 (P<0.01).
경의 굵기와 경도에 있어서는 Jumbo가 각각 11.0 mm와 1.9 kg/cm2으로 가장 높았던 반면 Maxi graze와 Green star는 각각 6.9 mm와 0.5 kg/cm2로 가장 낮은 수치를 보였다 (P Sweet home > Maxigraze > Green star 순으로 높게 나타났다 (P<0.01).
광물질은 시험 품종 모두 K > Ca > Mg 순으로 높은 함량치를 나타났다.
구성 아미노산 생산량과 TDN 생산량은 Sweet home 품종이 각각 592.2 kg/ha 및 10,194 kg/ha로 가장 높게 나타났다 (P<0.01).
그러나 TDN 수량에 있어서는 수수 × 수단그라스 교잡종의 만생종 보다 TDN 수량이 높고, 5월 중순 이후 파종시기가 늦은 사일리지용 옥수수의 ha당 TDN 수량과 비슷한 것으로 나타났다.
그리고 Jumbo와 G7 품종은 NDF 및 ADF 함량이 높은 품종으로 나타났다 (P Turbo gold > Jumbo > Honey chew BMR > G7 순으로 높게 나타났으며, 총 구성 아미노산 함량은 Maxi graze > Sweet home > Turbo gold > Honey chew BMR > Jumbo 순으로 높게 나타났다.
그리고 사료용 알곡 사료 중 옥수수, 보리, 밀, 호밀 및 사일리지용 옥수수의 아미노산 함량은 Glutamic acid가 함량이 가장 많이 함유되어 있다고 보고한 내용 (Chiang et al., 1972; Lee and Lee, 2010)과 비교 시, 본 실험에 있어서 수수 × 수단그라스 교잡종 식물체 전체를 분석한 구성 아미노산 함량 중에서는 Glutamic acid 함량이 가장 높은 품종과 Aspartic acid 함량이 가장 높은 품종으로 각각 다르게 나타났다.
단백질 생산량및 지방 생산량은 각각 Turbo gold (814.6 kg/ha) 및 Honey chew BMR (309.8 kg/ha)이 가장 높게나타났으며 (P<0.01), 광물질 생산량은 Cow pow 품종이 207.6 kg/ha로서 높게 나타났다 (P<0.01).
먼저 가장 높은 함량을 나타낸 K를 보면 Turbo gold가 7,796.0 mg/kg (0.78%)으로서 가장 높았으며 P877F가 4,488.4 mg/kg (0.45%)으로서 가장 낮은 함량을 나타냈다 (P<0.01).
본 실험에 공시된 수수 × 수단그라스 교잡종들은 Na와 Zn 함량은 미량 성분으로, Co, Cu와 Mo 함량은 극미량 요소로 나타났다.
8 mg/100 g의 범위를 나타냈다. 비필수아미노산 중 Glutamic acid와 Aspartic acid 함량이 모든 품종에서 높았던 반면 Tyrosine 함량은 낮은 함량을 나타냈다. 총 비필수아미노산 함량은 Sweet home이 2,116.
생초수량은 Jumbo 품종이 86,199 kg/ha로 가장 많았으며, Maxi graze 품종이 40,712 kg/ha로서 가장 적은 수량을 나타냈다 (P<0.01).
수수 × 수단그라스 교잡종의 품종별 광물질 성분 광물질은 시험 품종 모두 K > Ca > Mg 순으로 높은 함량치를 나타났다.
수수 × 수단그리스 교잡종의 영양소 수량은 Table 7에서 보는 바와 같이 조단백질 수량은 Turbo gold가 814.6 kg/ha로 가장 높았고, Cow pow는 478.2 kg/ha로 가장 낮게 나타났다 (P<0.01).
엽장, 엽폭, 엽수는 각각 Honey chew BMR, Green star 및 Jumbo가 다른 품종에 비하여 높게 나타났다 (P<0.01).
이들 보고들과 비교해 볼 때, 본 시험에 공시 된 수수 × 수단그라스 교잡종의 K함량은 오차드그라스 보다는 낮고 옥수수보다는 높은 것으로 나타났다.
이상 결과를 종합해 보면 수수 × 수단그라스 교잡종을 논토양에서 재배 시 생육특성 및 각종 영양수량이 다양하게 나타남으로서 품종 선택은 이용 목적에 따라 선택 재배하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
2 kg/ha 였다고 보고하였다. 이상의 보고 내용과 본 시험 결과를 비교해 보면, 논토양에서 수수 x 수단그리스 교잡종을 1회 예취를 목표로 숙기를 연장하여 수확하는 것은 (105일 재배) 3회 예취하는 것에 비하여 단백질 수량은 떨어진다. 그러나 TDN 수량에 있어서는 수수 × 수단그라스 교잡종의 만생종 보다 TDN 수량이 높고, 5월 중순 이후 파종시기가 늦은 사일리지용 옥수수의 ha당 TDN 수량과 비슷한 것으로 나타났다.
조단백질 함량은 Maxi graze가 6.5%로 가장 높게, 조지방 함량은 Honey chew BMR이 2.1%로 가장 높게 나타났다 (P<0.01).
조단백질 함량은 품종별 3.5~6.5% 범위로서 Maxi graze가 6.5%로서 가장 높게 Cow pow가 3.5%로서 가장 낮은 함량치를 보였다 (P<0.01).
조지방 및 조회분 함량은 각각 Honey chewBMR이 각각 2.1%와 7.7%로서 가장 높게 나타났다 (P< 0.01).
조지방 수량은 Honey chew BMR이 309.8 kg/ha로서 높은 지방 생산량을 보였고 Turbo gold는 185.8 kg/ha로 낮은 수량성을 보였다 (P<0.01).
초장, 엽수, 경의 굵기 및 경경도에 있어서는 Jumbo가 다른 품종에 비하여 유의적으로 높은 수치를 나타냈다 (P Sweet home > Maxi graze > Green star > Cow pow > G7 순으로 높게 나타났으며, 생초수량과 건물수량에 있어서는 생육특성이 좋았던 Jumbo 품종이 각각 86,199 kg/ha 및 16,206 kg/ha으로 다른 품종에 비하여 가장 높은 수량성을 보였다 (P<0.01).
본 실험에 공시된 수수 × 수단그라스 교잡종들은 Na와 Zn 함량은 미량 성분으로, Co, Cu와 Mo 함량은 극미량 요소로 나타났다. 총 무기물 함량을 보면 K, Ca와 Mg 함량이 전 무기물 함량의 95% 이상을 차지하며, 이들 성분이 높았던 Cow pow 품종이 15,020.5 mg/kg으로서 가장 높게, 이에 반하여 Sweet home은 6,222.6 mg/kg으로서 가장 낮게 나타났다. 이들 품종 간에는 무려 8,797.
총 비필수아미노산 함량은 Sweet home이 2,116.9 mg/100g으로서 가장 높은 품종으로 P877F가 가장 낮은 품종으로 나타났다 (P<0.01).
총 아미노산 함량은 필수 및 비필수아미노산 함량이 높았던 Maxi graze가 가장 높은 함량을 나타낸 반면, 필수와 비필수아미노산 함량이 낮았던 P877F가 가장 낮은 품종으로 나타났다 (P<0.01).
01). 필수아미노산 :비필수아미노산의 비율을 보면 Cow pow 품종만 50 : 50으로서 필수 : 비필수 아미노산이 비율이 같고, 나머지 품종들은 모두 비필수 아미노산 함량이 높은 것으로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사료작물로 옥수수 재배가 어려운 경우 대체하는 작물은 무엇인가?	논토양에 사료작물 재배 시 전작물 수확시기가 늦어지고 옥수수 재배가 어려운 지역이나 옥수수 병충해가 심한 지역에서는 하계작물로 수수 및 수단그라스 계통을 청예 및 사일리용으로 많이 재배하고 있다(Lee, 2005a; Ji et al., 2010). 특히, 수수× 수단그라스 교잡종은 종자가 전량 외국에서 수입되기 때문에 우리나라 기후에 알맞은 품종을 선발하기 위하여 적응성, 수량성 및 사료적 가치 검정(Kim et al.
	사료작물로 수수 및 수단그라스 계통을 사용할 경우 생기는 문제는 무엇인가?	, 2005a,b)들이 많이 행해지고 있다. 그러나 수수× 수단그라스 교잡종은 매년 육종 개발된 다수성 품종이 도입되고 있기 때문에 지난 몇 년 동안 실행한 시험결과에 의존하여 품종을 선택 사용하는 것은 현실적으로 문제가 대두 되고 있다. 또한 국내 연구는 대부분 생육특성 및 수량성에 국한 되어 품종을 검토하고 있고, 사료가치에 관한 연구는 일반성분 및 TDN가에 대한 검정으로 편중되어 있다. 그리고 최근 수수× 수단그라스 교잡종을 논토양에서 재배함에 따라 문제점으로 대두되고 있는 것은 대부분 1차 예취 시 대형 트랙터를 이용하기 때문에 예리하지 않은 예취 날에 의하여 잔주가 여러 갈래로 쪼개지고 2차적으로는 트랙터의 무게에 의하여 바퀴에 짓눌리는 현상이 나타난다. 이어서 기계화 추비에 따른 바퀴 짓눌림으로 재생하여야 할 잔주들이 대부분 고사하는 경향이 높게 나타난다. 따라서 본 연구는 국내 수입 수수× 수단그라스 교잡종을 논토양 재배 시 노동력 절감 및 최대 건물 수확량을 확보할 수 있도록 유도하기 위하여 1회 수확을 목표로 재배기간을 105일로(조생종 옥수수 기준)하여 생육특성 및 영양소 수량을 조사하여 품종이 가지고 있는 다양한 형질 및 화학적 성분의 특성을 상호 비교 검토하고 향후 수수× 수단그라스 교잡종 품종을 논토양 재배 시 선발 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 실시하였다.
	우리나라 기후에 맞는 수수× 수단그라스 교잡종을 선발하기 위해 무엇을 하고 있는가?	, 2010). 특히, 수수× 수단그라스 교잡종은 종자가 전량 외국에서 수입되기 때문에 우리나라 기후에 알맞은 품종을 선발하기 위하여 적응성, 수량성 및 사료적 가치 검정(Kim et al., 1991; Han et al., 1984; Jeon et al., 1989; Lee et al., 1994; Kim et al., 2002) 및 효율적인 재배관리를 위한 시험(Seo and Kim, 1985; Lee et al., 1992; Lee et al., 2005a,b)들이 많이 행해지고 있다. 그러나 수수× 수단그라스 교잡종은 매년 육종 개발된 다수성 품종이 도입되고 있기 때문에 지난 몇 년 동안 실행한 시험결과에 의존하여 품종을 선택 사용하는 것은 현실적으로 문제가 대두 되고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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