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문제 정의
- 현재의 조사료 작부체계는 대부분 화본과 위주의 연구 결과이며 두과를 이용한 연구는 극소수에 불과하다. 따라서 본 연구는 야생콩과 재배콩의 재조합자식계통 중 사료용 콩으로 선발된 계통을 이용하여 옥수수와 혼작 시 사료수량 및 품질을 분석하여 새로운 조사료 작부 체계를 확립 하고자 실시하였다.
제안 방법
- 건조된 시료를 20 mesh mill (Ultra centrifugal mill ZM 200, Retsch, Germany)로 분쇄하여 분석에 사용하였으며, 수분함량은 수분측정장치(Moisture meter MA35, Satorius, Germany)를 이용하여 측정하였다. 조단백질, 조지방, ADF, NDF, DDM, DMI, RFV 값의 분석방법은 아래와 같다.
- 시료 200 mg에 1200℃의 온도를 가해 연소시켜 발생하는 질소 가스를 측정하여 질소함량을 구한 후 조단백질 함량(% CP=% N × 6.25)을 산출하였다.
- 시료 2g을 원통형여과지에 담아 수기에 고정시켜 140 mL의 petroleum ether를 넣고 장치에 연결시킨 후, 열추출(boiling step), 냉추출(rinsing step), 용매회수(recovery step), 건조과정(dry step)을 거쳐 추출하였으며, 조지방 함량 값은 {CP(%)=(추출 후 건조된 수기의 무게-초기 수기의 무게) × 100/시료무게}로 산출하였다.
- Fiber Analyzer, Ankom Technology, Macedon NY)로 추출하여 분석하였다. 시료는 0.5 g을 분석에 이용하였으며, ADF 분석시 acid detergent solution (FAD20C, ANKOM Tech.)을 사용하였고, NDF 분석에는 neutral detergent solution(FND20C, ANKOM Tech.), sodium sulfate, 열에 안정적인 alpha-amylase를 사용하였다.
- 재식 거리에서 콩은 70 × 15 cm, 옥수수는 70 × 20 cm로 하였으며 재식 밀도는 1주 1본으로 하고, 시험구 배치는 난괴법 2반복으로 각 시험구는 4 m, 4열로 파종하여 수량 및 품질을 평가하였다.
- 조사료 수량 및 사료품질은 4열중 중간의 2열에 대하여 실시하였는데, 사료용 옥수수 수확시기를 기준으로 수확을 하여 평가하였다. 조사료 수량관련 형질은 생체중을 조사하였고, 사료품질은 콩 단작, 옥수수 단작 및 콩과 옥수수 혼작에 대하여 평가를 하였는데, 조단백질(CP, crude protein), 조지방(CF, crude fat), 산성세제 불용성 섬유(ADF, acid detergent fiber), 중성세제 불용성 섬유(NDF, neutral detergent fiber), 가소화건물(DDM, digestible dry matter), 건물섭취량(DMI, dry matter intake), 상대 사료가치(RFV, relative feed value) 값을 분석하였다.
- 조사료 수량 및 사료품질은 4열중 중간의 2열에 대하여 실시하였는데, 사료용 옥수수 수확시기를 기준으로 수확을 하여 평가하였다. 조사료 수량관련 형질은 생체중을 조사하였고, 사료품질은 콩 단작, 옥수수 단작 및 콩과 옥수수 혼작에 대하여 평가를 하였는데, 조단백질(CP, crude protein), 조지방(CF, crude fat), 산성세제 불용성 섬유(ADF, acid detergent fiber), 중성세제 불용성 섬유(NDF, neutral detergent fiber), 가소화건물(DDM, digestible dry matter), 건물섭취량(DMI, dry matter intake), 상대 사료가치(RFV, relative feed value) 값을 분석하였다.
- 파종은 2012년 5월 17일에 하였으며 시험구의 처리는 콩 단작, 옥수수 단작과 콩과 옥수수 혼작으로 실시하였다. 재식 거리에서 콩은 70 × 15 cm, 옥수수는 70 × 20 cm로 하였으며 재식 밀도는 1주 1본으로 하고, 시험구 배치는 난괴법 2반복으로 각 시험구는 4 m, 4열로 파종하여 수량 및 품질을 평가하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 사료용 콩과 옥수수의 혼작에 따른 사료 수량과 사료의 품질을 평가하기 위해 2012년 경상북도 영천시 금호읍에 있는 농가 포장에서 수행되었다. 본 연구에 사용된 사료용 콩 계통은 W2, W4, W11이며 사료용 옥수수는 광평옥을 사용하였다.
- 본 연구는 사료용 콩과 옥수수의 혼작에 따른 사료 수량과 사료의 품질을 평가하기 위해 2012년 경상북도 영천시 금호읍에 있는 농가 포장에서 수행되었다. 본 연구에 사용된 사료용 콩 계통은 W2, W4, W11이며 사료용 옥수수는 광평옥을 사용하였다. 선발된 콩 3계통은 야생콩인 PI483463을 모본으로, 재배콩인 Hutcheson을 부본으로 하여 인공교배한 F5:8 세대 재조합자식계통이다(Lee et al.
데이터처리
- 본 실험의 모든 시험성적은 SAS(version 9.3, by SAS Institute, Inc., Cary, N.C, USA)의 GLM(General Linear Model)을 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 각 요인의 유의성 검정 및 처리 평균간 비교는 유의수준 0.05에서 최소유의차(LSD) 검정과 t-test를 이용하였다.
이론/모형
- ADF와 NDF 함량은 Goering and Van Soest(1970)법과 Van Soest and Robertson(1980)법에 의거해 자동섬유분석기(ANKOM2000 Fiber Analyzer, Ankom Technology, Macedon NY)로 추출하여 분석하였다. 시료는 0.
- 조단백질 함량은 AOAC(2011)법에 의거한 Dumas의 방법에 따라 원소분석기(Vario Max CNS, Elementar, Germany)를 이용하였다. 시료 200 mg에 1200℃의 온도를 가해 연소시켜 발생하는 질소 가스를 측정하여 질소함량을 구한 후 조단백질 함량(% CP=% N × 6.
- 조지방 함량은 AOAC(2011)법에 의거하여 지방자동추출장치(Soxtherm, Gerhardt, Germany)를 이용하여 추출하였으며, 추출 용매는 n-hexan을 사용하였다. 시료 2g을 원통형여과지에 담아 수기에 고정시켜 140 mL의 petroleum ether를 넣고 장치에 연결시킨 후, 열추출(boiling step), 냉추출(rinsing step), 용매회수(recovery step), 건조과정(dry step)을 거쳐 추출하였으며, 조지방 함량 값은 {CP(%)=(추출 후 건조된 수기의 무게-초기 수기의 무게) × 100/시료무게}로 산출하였다.
성능/효과
- , 1995), 본 연구에서 옥수수와 콩의 혼작 시 ADF가 옥수수 단작보다 수치상으로 낮아져 등급이 개선되는 경향을 보였으며, NDF도 ADF와 비슷한 경향을 보여 두 성분 모두 혼작에 의해 등급이 개선되는 것으로 나타났다. DDM과 DMI도 옥수수 단작과 혼작간에 유의적인 차이는 인정되지 않았지만 단작보다 혼작할 때 수치상 개선되는 경향을 보였다. RFV도 단작보다는 혼작을 함으로써 증가하는 경향이었지만 유의적인 차이는 인정되지 않았다.
- 본 연구는 1년에 걸쳐 이루어져 조사료의 수량과 품질에 관하여 명확하게 개선효과를 결론 지우기에는 무리가 있지만 시험에 사용된 콩 계통에 따라 차이를 보여 차후 두 작물의 혼작에 의한 조사료 생산성 및 품질 향상의 가능성을 보여준 결과를 도출하였다고 평가를 내릴 수 있다. 차후 농가에 보급되기 위해서는 두작물 간의 혼작 비율, 혼작시 파종 방법, 생력 재배를 위한 기계화 시스템 확립, 혼작에 의해 생산된 조사료의 사일리지 평가, 가축 사양시험에 의한 사양의 효율성 등에 대한 연구가 더 필요한 것으로 여겨진다.
- 본 연구에서는 야생콩과 재배콩의 인공교배에서 유래한 3개의 덩굴성 콩을 이용하여 옥수수와 혼작을 한 결과 조사료의 전체 수량은 계통에 따라 다른 양상을 보였다. W2는 W4나 W11 보다 더 덩굴성을 보이는 것으로 옥수수와의 혼작에서 잘 생육하고 경쟁을 하는 것으로 판단이 된다(Figure 1).
- 야생콩과 재배콩의 교잡에 의해 선발된 유망 사료용 콩 계통의 활용도를 높이기 위해 실시한 옥수수와 사료용 콩의 혼작 시험의 결과는 Table 1과 같다. 사료용 콩을 단작으로 재배 하였을 때 ha당 생체 사료수량은 W2 계통이 22.5톤, W4 계통이 22.5톤, W11 계통이 24.0톤으로 W11이 상대적인 수량이 높았으며, 옥수수는 단작 시 ha당 42.5톤~57.0톤 정도이었다.
- 따라서 상대적으로 덩굴성이 적은 W4와 W11 보다 W2가 옥수수와의 혼작에서 더 적응성을 보여 수량이 높아 진 것으로 생각이 든다. 옥수수는 C4 식물로 C3식물인 콩 보다는 빠른 생장을 보여 일반적으로 콩이 옥수수의 canopy 아래에서 잘 성장 하지 못할 것으로 판단하지만 본 연구에 사용한 3개의 콩 계통이 모두 잘 자라는 모습을 관찰 할 수가 있었다. 이는 야생콩에서 유래한 덩굴성 형질을 3개의 계통이 보유하고 있어 일반 재배콩 보다는 상대적으로 더 높은 혼작 적응성을 보이는 것으로 판단이 된다.
- 일반적으로 조사료를 6개 등급으로 분류할 때 ADF 31% 미만을 특등급, 31~35%를 1등급, 36~40%를 2등급으로 분류하고, NDF 40%미만을 특등급, 40~46%범위를 1등급, 47~53%를 2등급으로 분류 하는데(Holland et al., 1995), 본 연구에서 옥수수와 콩의 혼작 시 ADF가 옥수수 단작보다 수치상으로 낮아져 등급이 개선되는 경향을 보였으며, NDF도 ADF와 비슷한 경향을 보여 두 성분 모두 혼작에 의해 등급이 개선되는 것으로 나타났다. DDM과 DMI도 옥수수 단작과 혼작간에 유의적인 차이는 인정되지 않았지만 단작보다 혼작할 때 수치상 개선되는 경향을 보였다.
- 3%로 옥수수 단작 시 보다 단백질의 함량이 수치상으로 증가하는 것으로 평가가 되었다. 조지방의 경우도 혼작이 옥수수 단작보다 증가하는 경향을 나타내었는데, W2와 W4가 심겨진 혼작 시험 구에서는 콩 단작, 옥수수 단작 및 혼작간에 유의적인 차이가 인정되지 않았지만 W11이 심겨진 시험구에서는 혼작에 의해 조지방 함량이 증가하는 것으로 평가되어 콩 품종에 의해 차이가 나는 것으로 평가되었다.
- 콩과 옥수수의 혼작이 사료 품질을 개선하는 효과가 있는 것으로 평가가 되었다(Table 1). 협비대성기 콩은 15~20%의 단백질 함량 및 4~7%의 지방을 함유하는 것으로 평가되었는데(Lee, 2012), 이 시험의 결과로 얻은 사료용 콩의 단백질함량과 지방함량이 기존의 보고보다 낮게 평가된 것은 수확시기의 차이에 기인한 것으로 평가된다.
- 8%의 범위를 보였다. 혼작을 하여 조단백질 함량을 분석하였을 경우는 W2계통과 옥수수가 혼작이 되었을 때 4.7%, W4와 W11의 경우는 혼작이 되었을 때 각각 4.2%와 6.3%로 옥수수 단작 시 보다 단백질의 함량이 수치상으로 증가하는 것으로 평가가 되었다. 조지방의 경우도 혼작이 옥수수 단작보다 증가하는 경향을 나타내었는데, W2와 W4가 심겨진 혼작 시험 구에서는 콩 단작, 옥수수 단작 및 혼작간에 유의적인 차이가 인정되지 않았지만 W11이 심겨진 시험구에서는 혼작에 의해 조지방 함량이 증가하는 것으로 평가되어 콩 품종에 의해 차이가 나는 것으로 평가되었다.
후속연구
- 따라서 차후 옥수수사료 수확시기에 협비대성기에 도달하는 조생의 콩을 육성한다면 콩과 옥수수의 혼작에 의한 전체적인 사료의 수량을 높이는 동시에 사료의 품질을 상당히 높일 수 있으리라 생각된다.
- 이는 야생콩에서 유래한 덩굴성 형질을 3개의 계통이 보유하고 있어 일반 재배콩 보다는 상대적으로 더 높은 혼작 적응성을 보이는 것으로 판단이 된다. 앞으로 옥수수와 콩을 혼작하여 조사료를 생산할 때는 야생콩의 덩굴성 형질을 일정 부분 도입하는 것이 필요한 것으로 생각이 든다.
- 본 연구는 1년에 걸쳐 이루어져 조사료의 수량과 품질에 관하여 명확하게 개선효과를 결론 지우기에는 무리가 있지만 시험에 사용된 콩 계통에 따라 차이를 보여 차후 두 작물의 혼작에 의한 조사료 생산성 및 품질 향상의 가능성을 보여준 결과를 도출하였다고 평가를 내릴 수 있다. 차후 농가에 보급되기 위해서는 두작물 간의 혼작 비율, 혼작시 파종 방법, 생력 재배를 위한 기계화 시스템 확립, 혼작에 의해 생산된 조사료의 사일리지 평가, 가축 사양시험에 의한 사양의 효율성 등에 대한 연구가 더 필요한 것으로 여겨진다.
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