본 연구에서는 수수 재배에서 피복작물을 이용한 잡초관리 방법 개선과 잡곡의 작부체계 개선 효율을 비교하기 위하여 수수의 파종법과 피복작물인 벳지와 호밀 처리가 수수의 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 출수일은 비닐피복구, 벳지구, 무처리구, 호밀구 순으로 빨랐으며 직파보다는 이식에서 먼저 출수하였다. 초장은 벳지구 > P.E.처리구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 나타났으며 호밀 직파구에서 -47.5%로 가장 저조하였다. 엽록소 함량과 엽록소형광에서는 생육 초기와 중기에서는 P.E.처리구 > 벳지구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 높았으나, 후기에서는 호밀구에서 증가하거나 다른 처리구에 비해 변화의 폭이 적게 나타났다. 잡초종은 무처리에서는 16종, 호밀구와 벳지구에서 각각 10종, 6종의 초종이 발생하였다. 발생 개체수는 무처리 직파구에서 262.0 본 $m^{-2}$로 많이 발생하였으며 방제가는 벳지 이식구에서 78.9%로 가장 높았다. 벳지구에서는 화본과와 광엽잡초 모두 억제효과가 높았으나 호밀구에서는 화본과 잡초에 비해 광엽잡초에 대해 높은 억제 효과가 나타났다. 수량은 벳지 이식구 > P.E. 이식구 > 호밀구 이식구 ${\fallingdotseq}$ 무처리 이식구 > 벳지 직파구 > P.E. 직파구 > 호밀구 직파구${\fallingdotseq}$무처리 직파구 순으로 나타났다.
본 연구에서는 수수 재배에서 피복작물을 이용한 잡초관리 방법 개선과 잡곡의 작부체계 개선 효율을 비교하기 위하여 수수의 파종법과 피복작물인 벳지와 호밀 처리가 수수의 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 출수일은 비닐피복구, 벳지구, 무처리구, 호밀구 순으로 빨랐으며 직파보다는 이식에서 먼저 출수하였다. 초장은 벳지구 > P.E.처리구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 나타났으며 호밀 직파구에서 -47.5%로 가장 저조하였다. 엽록소 함량과 엽록소형광에서는 생육 초기와 중기에서는 P.E.처리구 > 벳지구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 높았으나, 후기에서는 호밀구에서 증가하거나 다른 처리구에 비해 변화의 폭이 적게 나타났다. 잡초종은 무처리에서는 16종, 호밀구와 벳지구에서 각각 10종, 6종의 초종이 발생하였다. 발생 개체수는 무처리 직파구에서 262.0 본 $m^{-2}$로 많이 발생하였으며 방제가는 벳지 이식구에서 78.9%로 가장 높았다. 벳지구에서는 화본과와 광엽잡초 모두 억제효과가 높았으나 호밀구에서는 화본과 잡초에 비해 광엽잡초에 대해 높은 억제 효과가 나타났다. 수량은 벳지 이식구 > P.E. 이식구 > 호밀구 이식구 ${\fallingdotseq}$ 무처리 이식구 > 벳지 직파구 > P.E. 직파구 > 호밀구 직파구${\fallingdotseq}$무처리 직파구 순으로 나타났다.
This study was conducted to evaluate the weed suppressing effects of different cropping system including hairy vetch (Vicia villosa) and rye (Secale cereale) cover crops, polyethylene plastic film, and transplanting film mulching in direct sowing and transplanted sorghum field in 2011. Crop growth a...
This study was conducted to evaluate the weed suppressing effects of different cropping system including hairy vetch (Vicia villosa) and rye (Secale cereale) cover crops, polyethylene plastic film, and transplanting film mulching in direct sowing and transplanted sorghum field in 2011. Crop growth and development and weed occurrences in the fields were examined to know the efficiency of proposed cropping system. In polyethylene film mulching treatment, heading date of sorghum was earlier by 3 days than control, on the other hands, rye cover crop mulching delayed heading date by 11 days. Besides the effect of cover crop on the heading of sorghum, the residues changed growth characteristics. Plant height of sorghum was increased by 27.3% at hairy vetch treatment although it was reduced by 47.5% in the rye cover crop treatment. Hairy vetch treatment showed beneficial effects on sorghum growth reduced the occurrences of grasses and broadleaf weeds to 84% and 96%, respectively, as compared to control in sorghum fields. While rye cover crop treatment showed poor sorghum growth reduced less strongly grasses and broadleaf weeds by 35% and 71%, respectively. At harvest, yield of sorghum was greater in order of hairy vetch cover crop > polyethylene film mulching > rye cover crop ${\fallingdotseq}$ control in both transplanted and direct sown fields.
This study was conducted to evaluate the weed suppressing effects of different cropping system including hairy vetch (Vicia villosa) and rye (Secale cereale) cover crops, polyethylene plastic film, and transplanting film mulching in direct sowing and transplanted sorghum field in 2011. Crop growth and development and weed occurrences in the fields were examined to know the efficiency of proposed cropping system. In polyethylene film mulching treatment, heading date of sorghum was earlier by 3 days than control, on the other hands, rye cover crop mulching delayed heading date by 11 days. Besides the effect of cover crop on the heading of sorghum, the residues changed growth characteristics. Plant height of sorghum was increased by 27.3% at hairy vetch treatment although it was reduced by 47.5% in the rye cover crop treatment. Hairy vetch treatment showed beneficial effects on sorghum growth reduced the occurrences of grasses and broadleaf weeds to 84% and 96%, respectively, as compared to control in sorghum fields. While rye cover crop treatment showed poor sorghum growth reduced less strongly grasses and broadleaf weeds by 35% and 71%, respectively. At harvest, yield of sorghum was greater in order of hairy vetch cover crop > polyethylene film mulching > rye cover crop ${\fallingdotseq}$ control in both transplanted and direct sown fields.
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문제 정의
본 연구에서는 수수 재배에서 피복작물을 이용한 잡초관리 방법 개선과 잡곡의 작부체계 개선 효율을 비교하기 위하여 수수의 파종법과 피복작물인 벳지와 호밀 처리가 수수의 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 출수일은 비닐피복구, 벳지구, 무처리구, 호밀구 순으로 빨랐으며 직파보다는 이식에서 먼저 출수하였다.
이에 본 연구는 안정적인 수수 재배를 위해 두과인 벳지와 화본과 피복작물인 호밀을 도입한 작부체계가 잡초 억제와 수수 생산에 미치는 영향을 알아봄으로써 피복작물을 도입한 효과적인 작부체계 수립에 필요한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
가설 설정
1)Within each sampling date, the results followed by the same letter are not significantly different according to DMRT (p>0.05).
3)Within each sampling date, the results followed by the same letter are not significantly different according to DMRT (p>0.05).
제안 방법
생육조사는 초장과 엽록소 함량, 엽록소형광(Fv/ Fm)을 30일 간격으로 정식 50일 후(50 days after transplanting, DAT; 7월 28일), 정식 80일 후(80 DAT; 8월 27일), 정식 110일 후(110 DAT; 9월 26일) 총 3회 측정하였으며 초장은 10개체씩 10반복으로 각 시험구에서 무작위로 측정하였다. 엽록소 함량은 10개체씩 10반복으로 최상위엽을 대상으로 SPAD-502(Minolta, Japan)로 측정하였고, 엽록소형광은 광차단 클립을 사용하여 30분간 암처리 후 Chlorophyll Fluorometer(OS-30p, Opti-science USA)를 사용하여 측정하였다.
생육조사는 초장과 엽록소 함량, 엽록소형광(Fv/ Fm)을 30일 간격으로 정식 50일 후(50 days after transplanting, DAT; 7월 28일), 정식 80일 후(80 DAT; 8월 27일), 정식 110일 후(110 DAT; 9월 26일) 총 3회 측정하였으며 초장은 10개체씩 10반복으로 각 시험구에서 무작위로 측정하였다. 엽록소 함량은 10개체씩 10반복으로 최상위엽을 대상으로 SPAD-502(Minolta, Japan)로 측정하였고, 엽록소형광은 광차단 클립을 사용하여 30분간 암처리 후 Chlorophyll Fluorometer(OS-30p, Opti-science USA)를 사용하여 측정하였다.
잡초 발생량 조사는 하절기 잡초 발생량이 많은 시기인 2011년 7월 29일에 잡초종과 건물중을 측정하였다. 잡초 조사는 50 × 50cm 방형구로 3반복 무작위로 샘플링하여 잡초종을 분류한 후 조사하였으며, 건물중은 80℃ 건조기에 48시간 동안 건조 후 측정하였다.
잡초 조사는 50 × 50cm 방형구로 3반복 무작위로 샘플링하여 잡초종을 분류한 후 조사하였으며, 건물중은 80℃ 건조기에 48시간 동안 건조 후 측정하였다.
피복작물의 녹비효과를 알아보기 위하여 수량 조사는 수확기인 2011년 9월 28일에 처리구당 10개체씩 3반복으로 채취하여 이삭중, 생경중, 천립중, 종실수량 등을 조사하였다. 천립중과 종실수량은 1주일 동안 온실에서 건조 후 조사하였다.
본 연구는 미사 식양질 밭토양에서 수행되었으며, 2010년 10월 19일에 벳지는 ha당 90kg, 호밀은 120kg의 파종량을 기준으로 파종하였다. 피복작물은 월동 후 잡곡 정식 10일전 2011년 5월 29일에 동력예취기를 이용하여 30cm 이내의 크기로 예취하였으며, 처리구는 각각 135m2 크기로 무처리구, 벳지 처리구, 호밀 처리구, Polyethylene(P.E.) 처리구를 두었다. 이식처리는 2011년 5월 17일에 2점씩 점파로 128구 육묘트레이에 파종하였으며, 파종 후 2주간 온실에서 생장시킨 뒤 2011년 6월 8일에 재식거리 60 × 20cm로 이식하였다.
피복작물의 녹비효과를 알아보기 위하여 수량 조사는 수확기인 2011년 9월 28일에 처리구당 10개체씩 3반복으로 채취하여 이삭중, 생경중, 천립중, 종실수량 등을 조사하였다. 천립중과 종실수량은 1주일 동안 온실에서 건조 후 조사하였다.
대상 데이터
시험 잡곡종으로 수수(황금찰)를 이용하였고 시험 피복작물로는 벳지(Vicia villosa), 호밀(Secale cereale)을 이용하였다. 본 연구는 미사 식양질 밭토양에서 수행되었으며, 2010년 10월 19일에 벳지는 ha당 90kg, 호밀은 120kg의 파종량을 기준으로 파종하였다. 피복작물은 월동 후 잡곡 정식 10일전 2011년 5월 29일에 동력예취기를 이용하여 30cm 이내의 크기로 예취하였으며, 처리구는 각각 135m2 크기로 무처리구, 벳지 처리구, 호밀 처리구, Polyethylene(P.
시험 잡곡종으로 수수(황금찰)를 이용하였고 시험 피복작물로는 벳지(Vicia villosa), 호밀(Secale cereale)을 이용하였다. 본 연구는 미사 식양질 밭토양에서 수행되었으며, 2010년 10월 19일에 벳지는 ha당 90kg, 호밀은 120kg의 파종량을 기준으로 파종하였다.
이식처리는 2011년 5월 17일에 2점씩 점파로 128구 육묘트레이에 파종하였으며, 파종 후 2주간 온실에서 생장시킨 뒤 2011년 6월 8일에 재식거리 60 × 20cm로 이식하였다.
데이터처리
수집된 데이터는 SAS프로그램(V. 9.2, Cary, NC, USA)의 PROC ANOVA procedure를 이용하여 Duncan 의 다중범위검정법(Duncan's multiple rage test, DMRT)을 통해 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다.
성능/효과
하절기 잡초 발생량이 많은 7월 29일에 잡초 초종들을 조사한 결과 무처리구에서는 깨풀, 참방동사니, 바랭이, 피 등 16종의 다양한 초종들이 발생하였으며, 호밀구에서는 10종, 벳지구에서는 6종의 초종이 발생하였다(표 2). 각 처리별 초종의 발생 개체수를 살펴보면 무처리 직파구와 이식구에서 262.0 본 m-2와 189.0 본 m-2로 많이 발생하였으며 호밀구와 벳지구 순으로 발생하였다.
엽록소형광은 생육 초기에서는 엽록소 함량과 유사한 경향으로 비닐피복구와 벳지구에서는 높게 나타났으나 생육 중기이후인 80 DAT와 110 DAT에서는 감소하거나 낮은 경향이 나타났다(그림 2). 그러나 호밀 이식구에서는 110 DAT에서 0.768 Fv/Fm로 가장 높게 나타났으나, 호밀 직파구에서는 가장 적게 나타났다. 이는 이식과 직파간의 초기생육에 따른 호밀 잔류물에 영향을 받는 정도의 차이로 인한 것으로 사료된다.
잡초종은 무처리에서는 16종, 호밀구와 벳지구에서 각각 10종, 6종의 초종이 발생하였다. 발생 개체수는 무처리 직파구에서 262.0 본 m-2로 많이 발생하였으며 방제가는 벳지 이식구에서 78.9%로 가장 높았다. 벳지구에서는 화본과와 광엽잡초 모두 억제효과가 높았으나 호밀구에서는 화본과 잡초에 비해 광엽잡초에 대해 높은 억제 효과가 나타났다.
9%로 가장 높았다. 벳지구에서는 화본과와 광엽잡초 모두 억제효과가 높았으나 호밀구에서는 화본과 잡초에 비해 광엽잡초에 대해 높은 억제 효과가 나타났다. 수량은 벳지 이식구 > P.
수수의 이삭중과 생체중, 그리고 천립중은 벳지 처리 이식구에서 각각 40.8g, 235.6g, 23.7g로 관행재배에 사용되는 비닐멀칭보다도 높았다. 그러나 호밀 처리 직파구에서는 4.
엽록소 함량(SPAD value)에서는 생육 초기와 중기를 나타내는 50 DAT와 80 DAT에서는 P.E.처리구 >벳지구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 무처리 이식구 대비 135.5～27.3%로 큰 차이를 나타났으며, 파종방법에서도 이식 대비 직파에서 크게는 -43.6% 차이를 보였다.
엽록소 함량과 엽록소형광에서는 생육 초기와 중기에서는 P.E.처리구 > 벳지구> 무처리구 > 호밀구 순으로 높았으나, 후기에서는 호밀구에서 증가하거나 다른 처리구에 비해 변화의 폭이 적게 나타났다.
생육 후반기인 110 DAT에서는 벳지구에서 높은 값이 나타났다. 엽록소형광은 생육 초기에서는 엽록소 함량과 유사한 경향으로 비닐피복구와 벳지구에서는 높게 나타났으나 생육 중기이후인 80 DAT와 110 DAT에서는 감소하거나 낮은 경향이 나타났다(그림 2). 그러나 호밀 이식구에서는 110 DAT에서 0.
8g m-2로 가장 높았으며 다음으로 무처리 직파구와 이식구, 벳지 직파구와 이식구 순으로 나타났다. 이를 무처리 직파구 기준으로 방제가를 산출한 결과 벳지 이식구와 직파구는 각각 78.9%, 70.4%의 방제가를 보였으나 호밀 직파구와 이식구에서는 -41.0%, -9.3%로 나타났다. 위의 호밀구에서 잡초본수는 무처리구보다 적은 본수를 보였으나 건물중을 이용한 방제가에서 낮은 값이 나타난 것은 호밀구에서의 강아지풀의 우점으로 인한 것으로 사료된다.
처리구 > 무처리구 > 호밀구 순으로 나타났으며 파종법에서도 이식> 직파 순으로 뚜렷한 차이를 보였다. 이를 보다 자세히 살펴보면 벳지 이식구, 비닐피복 이식구, 벳지 직파구, P.E. 직파구 순으로 무처리 이식구에 비해 각각 27.3%, 19.2%, 12.6%, 10.1% 생육이 더 좋았으나, 호밀구에서는 오히려 생육이 떨어져(그림 1) 호밀 직파구에서는 -47.5% 값을 보여 생육이 억제되는 결과를 보였다. 이처럼 호밀 직파구에서의 생육이 억제된 것은 Lee 등(2011)이 보고한 결과처럼 호밀 처리시 높은 C/N율로 인한 토양 내 질소기아 현상이 발생하여 호밀구에서 생육억제가 더욱 크게 영향을 미치는 것으로 사료되었다.
처리구 > 벳지구> 무처리구 > 호밀구 순으로 높았으나, 후기에서는 호밀구에서 증가하거나 다른 처리구에 비해 변화의 폭이 적게 나타났다. 잡초종은 무처리에서는 16종, 호밀구와 벳지구에서 각각 10종, 6종의 초종이 발생하였다. 발생 개체수는 무처리 직파구에서 262.
벳지구에서는 무처리구에서 비교적 발생이 많은 화본과 잡초인 강아지풀이 전혀 발생하지 않는 것으로 나타났다. 특히 벳지 처리구의 경우 무처리 이식구 대비 화본과와 광엽잡초에 대해 각각 84%, 96% 이상의 뛰어난 억제효과를 보였으며 호밀 처리구에서는 화본과 잡초는 35% 이상 억제 효과를 보였던 반면, 광엽잡초에 대해서는 71% 이상의 억제효과가 있는 것으로 나타났다(그림 4). 이처럼 벳지구에서 높은 잡초억제 효과를 보인 것은 덩굴성으로 생장하는 벳지의 생태적 특성과 많은 건물생산에 따른 피복에 의한 광 차단 효과에 기인한 것으로 보여진다(Clark 2007; Lee 등 2011).
6g로 무처리구와 유사하거나 낮았다(표 3). 특히 호밀 처리구에서는 무처리 직파구에 비해서도 이삭중, 생경중과 천립중이 더 낮은 값을 보여 수수 재배시 호밀은 피복작물로 적합 하지 않은 것으로 나타났다.
하절기 잡초 발생량이 많은 7월 29일에 잡초 초종들을 조사한 결과 무처리구에서는 깨풀, 참방동사니, 바랭이, 피 등 16종의 다양한 초종들이 발생하였으며, 호밀구에서는 10종, 벳지구에서는 6종의 초종이 발생하였다(표 2). 각 처리별 초종의 발생 개체수를 살펴보면 무처리 직파구와 이식구에서 262.
후속연구
4%로 2배 이상의 높은 값을 보였는데, 이러한 결과는 벳지는 C/N율이 낮아 식물체 분해가 빠르며 토양내 질소를 원활하게 공급할 수 있었던 반면(Ranells와 Wagger 1997), 호밀은 높은 C/N율과 잔사를 통해 배출되는 allelochemicals로 인한 입모율과 생육에 대한 억제 효과가 나타났기 때문인 것으로 사료된다(Weston 1996; Inderjit와 Keating 1999). 따라서 수수 재배시 피복작물 처리에 있어서 이러한 상황을 고려함과 동시에 호밀 피복시 직파에 대한 문제점을 더욱 고려해야 할 것으로 사료된다.
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