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문제 정의
- 본 시험은 전국의 논토양을 중심으로 하는 7개 광역친환경 농업단지를 실증 조사하고 이 중 토양관리와 친환경 생산을 위한 준비가 잘 수행되고 있는 3곳의 농가를 선발하여 유기 벼의 생육과 품질 그리고 양분수지를 비교하기 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다.
제안 방법
- 광역친환경 단지 7개소의 양분관리 현황실사(1차)를 마치고 친환경 농업에 대한 이해와 인식이 비교적 컸던 3개소를 다시 선정(2차)하여 시기별 토양분석과 식물생장을 재배기간 동안 조사하였다. 시험구인 전남 순천 농가(4.
- 등숙기에 수확한 벼의 엽신 부위에 간이 SPAD 502 meter (Minolta, Tokyo, Japan)로 엽색을 측정하여 잎의 엽록소 함량을 추정하였다. 추가적으로 수량 및 수량구성 요소와 외관품위를 관찰하기 위하여 수분 15% 내외로 통풍 건조 및 도정 후 농촌진흥청의 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 따라 조사하였다.
- 2차로 선정된 3개소 광역친환경 단지의 유기 벼 농가에서 시용된 퇴비와 구아노의 pH, EC, 전질소, 인산, 칼륨농도 분석을 토양화학성 조사와 마찬가지로 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의거하였다. 세 농가의 논토양의 화학성과 벼 생장을 최고분얼기(7월 10일)와 출수기(8월 20일)에 관찰하였다. 이후 옥천 농가의 등숙기인 9월 5일에 마지막 생육조사와 토양화학성을 분석하였고 전남순천과 장흥지역은 10월 5일경이 등숙기로 이때 조사하였다.
- 수량구성 요소는 ha당 정조중(kg), 정현비율, 현미 천립중(g), ha당 쌀(현미) 수량(kg), 등숙비율(%)을 포함하였다(RDA, 2003). 쌀 외관품위 조사는 1.7 mm체로 쳐서 체위에 남아 있는 구성비율 등으로 계산하여 완전립(%), 싸라기(%), 분상질립(%), 피해립(%), 기타립(%) 등으로 구분하였다.
- 채취한 토양을 밀봉하여 실험실에 가져와서 토양시료를 7일간 풍건하였다. 이후 2 mm체를 통과한 미세한 토양을 이용하여 토양 pH와 EC (electrical conductivity)를 1:5 (시료 : 증류수)법으로 회전식 진탕기에 30분간 진탕하여 pH (FiveEasy pH Meter, Mettler-Toledo Inc., Schwerzenbach, Switzerland)와 EC미터기(HI 2315 Bench-Top Conductivity Meter, Hanna Instruments Ltd., Schwerzenbach, Switzerland)로 측정하였다(RDA, 2011). 토양 내 전질소와 인산 그리고 칼륨 농도는 농촌진흥청의 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의거하여 분석하였다.
- 세 농가의 논토양의 화학성과 벼 생장을 최고분얼기(7월 10일)와 출수기(8월 20일)에 관찰하였다. 이후 옥천 농가의 등숙기인 9월 5일에 마지막 생육조사와 토양화학성을 분석하였고 전남순천과 장흥지역은 10월 5일경이 등숙기로 이때 조사하였다. 토양화학성은 앞에서 언급한 방법으로 분석하였다.
- 토양화학성은 앞에서 언급한 방법으로 분석하였다. 조사 시기마다 벼를 수확하여 초장과 경수(줄기 수, 2엽 이상 전개한 것), 주간 직경과 줄기직경을 측정하였다(n=4). 이후 수확된 벼를 건조기에 5일간 70℃로 건조시킨 후에 전자저울로 건물중을 확인하였고 분쇄기로 마쇄하였다.
- 1). 조사선정 기준은 Heo(2013)가 기술한 광역친환경 농업단지 44개소의 사업개요 및 추진현황을 파악하고 사업모형에 소요되는 생산 및 유통시설과 장비에서 벼의 생산과 유통에 필요한 시설장비가 보강되어 있으면 논 중심 사업모형으로 선정하였다. 또한 2014년(시험 직전)까지 광역친환경 단지로 선정되었으나 민원발생(소송)이 많고 공정율이 50% 이하인 곳은 제외하였다.
- 1차로 선정된 7개소 광역친환경 단지의 유기 벼 농가를 2015년 2~3월에 걸쳐서 방문하였다. 주요 조사내용은 농장개요, 유기 벼 재배 과정 및 생산현황, 그리고 농가 애로사항과 기본 토양화학성 분석 등을 포함하였다(Table 1). 토양화학성 분석을 위하여 0~20 cm 깊이의 표토에서 토양오거로 토양을 무작위로 채취하였다(n=4).
- 토양화학성 분석을 위하여 0~20 cm 깊이의 표토에서 토양오거로 토양을 무작위로 채취하였다(n=4). 채취한 토양을 밀봉하여 실험실에 가져와서 토양시료를 7일간 풍건하였다. 이후 2 mm체를 통과한 미세한 토양을 이용하여 토양 pH와 EC (electrical conductivity)를 1:5 (시료 : 증류수)법으로 회전식 진탕기에 30분간 진탕하여 pH (FiveEasy pH Meter, Mettler-Toledo Inc.
대상 데이터
- 1차로 선정된 7개소 광역친환경 단지의 유기 벼 농가를 2015년 2~3월에 걸쳐서 방문하였다. 주요 조사내용은 농장개요, 유기 벼 재배 과정 및 생산현황, 그리고 농가 애로사항과 기본 토양화학성 분석 등을 포함하였다(Table 1).
- 그리고 광역친환경 단지를 구성하는 농가가 10곳 이하인 소규모이면서 친환경 농업에 대한 인식과 이해가 결핍되어 있는 곳은 조사대상에서 제외하였다. 선정된 7개소 광역친환경 단지에서 각 단지를 대표할 만한 유기 벼 재배 농가를 선정하였고 재배되는 품종은 다음과 같다.
- 광역친환경 단지 7개소의 양분관리 현황실사(1차)를 마치고 친환경 농업에 대한 이해와 인식이 비교적 컸던 3개소를 다시 선정(2차)하여 시기별 토양분석과 식물생장을 재배기간 동안 조사하였다. 시험구인 전남 순천 농가(4.3 ha)와 장흥 농가(7.0 ha)는 육묘한 벼를 6월 5일을 전후로 주당 2~3본씩 이앙하였고 충북 옥천 농가(1.3 ha)는 5월 25일에 이앙하였다. 1 m2당 재식주수는 순천과 옥천은 15주이었고 장흥은 18주이었다.
- 1 m2당 재식주수는 순천과 옥천은 15주이었고 장흥은 18주이었다. 이앙 1주일 이내에 논가에 우렁이를 ha당 50 kg 이내로 투입하여 논 잡초를 제거하는 데 이용하였다.
- 전국 광역친환경 농업단지 44개소 중 논 중심 유형지인 7개소를 선발하였다(전남 순천, 경남 산청, 전남 장흥, 전남 영암, 경남 함양, 충북 옥천, 강원 정선; Fig. 1). 조사선정 기준은 Heo(2013)가 기술한 광역친환경 농업단지 44개소의 사업개요 및 추진현황을 파악하고 사업모형에 소요되는 생산 및 유통시설과 장비에서 벼의 생산과 유통에 필요한 시설장비가 보강되어 있으면 논 중심 사업모형으로 선정하였다.
- 주요 조사내용은 농장개요, 유기 벼 재배 과정 및 생산현황, 그리고 농가 애로사항과 기본 토양화학성 분석 등을 포함하였다(Table 1). 토양화학성 분석을 위하여 0~20 cm 깊이의 표토에서 토양오거로 토양을 무작위로 채취하였다(n=4). 채취한 토양을 밀봉하여 실험실에 가져와서 토양시료를 7일간 풍건하였다.
데이터처리
- 1) Mean values (n=4) followed by same lower-case letter within a column are not significantly different according to Duncan’s multiple range test at P≤0.05.
- Different lower-case letters on each mean value (n=4) indicate significant differences as determined by Duncan’s multiple range test at P ≤ 0.05.
- Different lower-case letters on each mean value (n=4) indicate significant differences as determined by Duncan’s multiple range test at P≤0.05.
- 시험구당 4반복으로 난괴법으로 하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 자료분석은 SAS 프로그램(SAS version 8/2, Cary, USA, 2001)을 이용하여 평균 간 분산분석하였다.
- 시험구의 평균간 차이는 one-way ANOVA를 실시하였으며, 95% 수준에서 Duncan’s New Multiple Range Test로 평균간 유의성 검증을 하였다.
- 시험구당 4반복으로 난괴법으로 하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 자료분석은 SAS 프로그램(SAS version 8/2, Cary, USA, 2001)을 이용하여 평균 간 분산분석하였다. 시험구의 평균간 차이는 one-way ANOVA를 실시하였으며, 95% 수준에서 Duncan’s New Multiple Range Test로 평균간 유의성 검증을 하였다.
이론/모형
- 2차로 선정된 3개소 광역친환경 단지의 유기 벼 농가에서 시용된 퇴비와 구아노의 pH, EC, 전질소, 인산, 칼륨농도 분석을 토양화학성 조사와 마찬가지로 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의거하였다. 세 농가의 논토양의 화학성과 벼 생장을 최고분얼기(7월 10일)와 출수기(8월 20일)에 관찰하였다.
- 이후 수확된 벼를 건조기에 5일간 70℃로 건조시킨 후에 전자저울로 건물중을 확인하였고 분쇄기로 마쇄하였다. 분쇄된 식물체 시료 0.5 g을 분해액(H2SO4 1,000 mL : H2O2 18 mL : Salicylic acid 6 g)으로 분해하여 전질소는 Kjeldahl법으로 측정하였고 인산은 ammonium vanadate법, 그리고 칼륨은 ICP를 이용한 원자흡광도 측정법으로 분석하였다(RDA, 2003).
- 토양 내 전질소와 인산 그리고 칼륨 농도는 농촌진흥청의 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의거하여 분석하였다. 전질소는 Kjeldahl법을 이용하여 CN분석기(Variomax CN, ELEMENTAR, Germany)로 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법을 이용하여 UV-VIS Spectrophotometer (UV-2550, Shimadzu, Tokyo, Japan), 칼륨은 ICP (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer, PU 9000, Pye-unicam Ltd., Cambridge, England)로 분석하였다.
- 등숙기에 수확한 벼의 엽신 부위에 간이 SPAD 502 meter (Minolta, Tokyo, Japan)로 엽색을 측정하여 잎의 엽록소 함량을 추정하였다. 추가적으로 수량 및 수량구성 요소와 외관품위를 관찰하기 위하여 수분 15% 내외로 통풍 건조 및 도정 후 농촌진흥청의 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 따라 조사하였다. 수량구성 요소는 ha당 정조중(kg), 정현비율, 현미 천립중(g), ha당 쌀(현미) 수량(kg), 등숙비율(%)을 포함하였다(RDA, 2003).
- , Schwerzenbach, Switzerland)로 측정하였다(RDA, 2011). 토양 내 전질소와 인산 그리고 칼륨 농도는 농촌진흥청의 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의거하여 분석하였다. 전질소는 Kjeldahl법을 이용하여 CN분석기(Variomax CN, ELEMENTAR, Germany)로 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법을 이용하여 UV-VIS Spectrophotometer (UV-2550, Shimadzu, Tokyo, Japan), 칼륨은 ICP (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer, PU 9000, Pye-unicam Ltd.
성능/효과
- 2차로 선정된 3개소 광역친환경 단지의 유기 벼 농가에 시용된 퇴비의 pH는 장흥(9.4) > 옥천(7.8) > 순천(6.7) 순으로 높았다(Table 2).
- 또한 구아노 시용량을 줄이기 위한 농업단지 내의 보다 활발한 자원순환이 요구되었다. 경축순환이 유일하게 이루어졌던 장흥 농가는 전질소와 인산 수지가 각각 43 kg과 88 kg으로 가장 적어서 광역친환경 농업단지 내 경축순환체계에 가장 충실히 이행된 농가로 나타났다. 하지만 이러한 농가의 안정적인 수익구조를 개선하기 위하여 친환경 쌀의 판로확대나 고급품종으로의 전환, 그리고 양분공급을 위한 유기자재의 올바른 선택과 후작물의 재배 등을 고려해야 할 것으로 판단된다.
- 광역친환경 농업단지 7곳의 이앙 전 0~20 cm 깊이의 논 토양의 pH를 조사한 결과 5.3~6.6의 분포를 나타내었다(Table 1). 영암과 정선 농가의 토양 pH는 5.
- 광역친환경 단지 7곳을 대상으로 현장실사 한 결과, 강원지역을 포함한 중부지역은 조생종인 ‘밀키퀸’(충북 옥천)과 ‘오대’(강원 정선)를 재배하였고 중부 이남지역은 중만생종인 ‘해품’, ‘추청’, ‘동진’, ‘새누리’를 재배하였다(RDA, 2015; Table 1).
- 1% 이상 높았고 인산과 칼륨은 옥천과 장흥에서 각각 높게 나타났다. 벼의 전질소 농도는 장흥에서 가장 높았고 시기별 전질소, 인산, 칼륨 농도는 감소하는 경향을 보였다. 초장과 분얼수는 옥천 농가에서 가장 높았지만 직경이나 SPAD 수준은 비슷하거나 낮게 관찰되었다.
- , 2012). 본 시험에서 순천과 장흥 농가의 조수입은 약 760~770만원으로 4년 전과 비교하여 감소 폭이 관찰되었다(Fig. 5). 2013년 이후로 유기농 인증 면적이 감소하면서 직불금 인상 등의 정책(Kim et al.
- 7) 순으로 높았다(Table 2). 옥천 농가에서 사용된 구아노의 EC와 전질소 농도는 각각 35.0 dS m-1, 16.6%로 높은 수준을 보였다.
- 06 mg kg-1 수준으로 가장 낮았다. 이에 따라 순천, 장흥, 옥천 농가의 토양화학성이 대체적으로 이앙 전 벼 생육을 위한 적합한 수준을 보였던 것으로 파악되었다.
- 2B). 토양 전질소와 칼륨 농도는 투입된 퇴비의 전질소와 칼륨 성분이 높았던 순천과 장흥 농가에서 각각 가장 높았다(Fig. 3A and 3C). 하지만 토양 내 인산 농도는 그러한 경향이 뚜렷하지 않았는데 이는 음이온인 인산은 토양에서 양이온과 쉽게 침전이 이루어지므로 투입된 유기자재에 의해 인산 농도의 차이가 희석된 것으로 추정된다(Havlin et al.
후속연구
- , 2011)한 경우와 유사하다. 싸라기는 가공과정 중에 선별되어 분리되므로 상품성을 크게 떨어뜨리지는 않을 것으로 생각되지만, 싸라기 발생이 20% 이상이면 쌀 등급 기준으로 5등급(RDA, 2003) 이므로 싸라기 발생율을 줄이기 위한 대책이 필요할 것으로 판단된다.
- 한국형 광역친환경 단지는 주로 논토양을 중심으로 하는 경축순환 모델을 목표로 하고 있지만 일부 경축자원순환지에서 외부에서 들여온 퇴비나 유박을 과다하게 시용하여 환경오염에 대한 문제가 대두되고 있다. 이에 논토양을 중심으로 하는 광역자원순환지 내에서 적절한 유기자원을 선발하여 환경보존과 양분수지를 구명하는 연구가 필요하다.
- 또한 경축순환지에서 생산되는 자재를 이용하여 양분이용율에 관한 조사는 거의 없는 것으로 파악되고 있다. 일부 광역친환경 단지 내의 논 토양에서는 분해가 빠른 유박이나 구아노 등을 외부에서 구입하여 주로 시용하고 있는데, 이를 경축순환지 내에서 생산되는 퇴비와 같은 부숙 유기질비료와 비교하여 시기별 벼의 생장과 품질 그리고 양분이용효율에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 하겠다.
- 하지만 벼 생체량 증가가 비료시용량에 따른 것인지 또는 품종(‘밀키퀸’) 특성에 기인한 것인지에 관한 부분은 추후 면밀한 분석을 통하여 논의되어야 할 것으로 생각된다.
- 경축순환이 유일하게 이루어졌던 장흥 농가는 전질소와 인산 수지가 각각 43 kg과 88 kg으로 가장 적어서 광역친환경 농업단지 내 경축순환체계에 가장 충실히 이행된 농가로 나타났다. 하지만 이러한 농가의 안정적인 수익구조를 개선하기 위하여 친환경 쌀의 판로확대나 고급품종으로의 전환, 그리고 양분공급을 위한 유기자재의 올바른 선택과 후작물의 재배 등을 고려해야 할 것으로 판단된다.
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