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문제 정의
- 본 연구는 전남 장흥군에 위치한 삼산간척지에서 이탈리안 라이그라스(IRG)의 종자 생산단지 조성 추진을 위한 안정적인 종자 생산 기술을 개발하고자 수행하였다. IRG 종자는 가을 파종 기준으로 출수 후 35일에 종자를 수확하는 것이 가장 많은 수량성(2,232kg/ha)을 나타내었고, 출수 후 45일, 55일로 수확 시기가 늦춰짐에 따라 탈립으로 인해 수량성이 감소하였다.
- 본 연구는 전남 장흥에 위치한 삼산간척지에서 IRG 종자 생산단지 조성을 추진하기 위한 전략으로 파종 시기, 파종량, 원산지 등에 따른 종자 생산 기술을 개발하고자 실시하였다.
제안 방법
- IRG 종자와 채종 부산물인 짚의 생물 수량은 수확기에 처리구별로 조사하였고, 건물 수량은 60℃ 건조기에서 5일 이상 건조하여 2∼3회 측량한 후 건조량의 변화가 없는 건조물을 측량하여 건물률을 구한 후 생물 수량에 곱하여 구하였다.
- 종자의 발아 특성을 살펴보기 위해 2개월 이상 –4℃에서 저온 저장 후 발아율, 발아세, 평균 발아일 수 및 속도를 조사하였다. 발아율은 멸균 페트리디쉬에 여과지를 2장 깔고 각각 100립씩 4반복으로 균일하게 종자를 펼친 후 증류수를 분주하여 15℃에서 항온 처리한 후 10일간 조사하였고, 발아세는 치상 후 5일까지의 발아율을 기준하였으며, 평균 발아일 수는 치상 후 일수에 발아립을 곱한 전체 합을 총 발아립수로 나누었고, 평균 발아 속도는 총 발아립수를 총 조사일수로 나누어 구하였다.
- 성분 조사는 건물중을 측정한 시료를 이용하여 엽과 줄기를 혼 합하여 조단백질(crude protein, CP), 산성세제불용성 섬유소(acid detergent fiber, ADF), 중성세제불용성 섬유소(neutral detergent fiber, NDF)를 분석하였다. 조단백질 함량은 AOAC(1990)법에 의거하여 켈달장치(Kjeltec TM 2400 Autosampler System)를 이용하여 분석하였고, NDF 및 ADF 함량은 Goering and Van Soest (1970)법에서 사용되는 시약을 이용하여 Ankom fiber analyzer (Ankom technology)로 분석하였다.
- 조사항목으로 IRG 종자 수량 및 발아 특성, 채종 짚 수량 및 사료가치를 조사하였다. IRG 종자와 채종 부산물인 짚의 생물 수량은 수확기에 처리구별로 조사하였고, 건물 수량은 60℃ 건조기에서 5일 이상 건조하여 2∼3회 측량한 후 건조량의 변화가 없는 건조물을 측량하여 건물률을 구한 후 생물 수량에 곱하여 구하였다.
- 종자의 발아 특성을 살펴보기 위해 2개월 이상 –4℃에서 저온 저장 후 발아율, 발아세, 평균 발아일 수 및 속도를 조사하였다.
- 파종은 10월에 벼 입모중으로 50kg/ha 산파, 벼 후작으로 20, 30kg/ha, 그리고 이듬해 봄 30kg/ha로 조파(조간 15cm)하였고, 출수 후 35일부터 10일 간격으로 3차례 수확하였다. 시험구는 12m2 (3m×4m) 면적에 난괴법 3반복으로 배치하였고, 시비는 농촌진흥청 IRG 종자 생산 기준에 따랐다(RDA, 2017).
대상 데이터
- 본 시험은 전남 장흥에 위치한 삼산간척지에서 2018년 10월 부터 2019년 6월까지 수행되었다. 파종 시기에 대한 시험포장의 토양 이화학적 성상은 Table 1과 같다.
- 종자는 국립축산과학원에서 육성한 조생종 ‘코윈어리’ 품종의 국내산(전남 장흥산)과 수입산을 사용하였고, 그 종자 품질은 Table 3와 같다.
데이터처리
- 본 실험에서 얻어진 모든 자료의 통계분석은 Windows SPSS/ PC(ver. 18.0)를 이용하여 이원분산분석을 시행하고, 처리구간 평균값의 유의성 검정은 Duncan's multiple range-test를 이용하여 5% 수준에서 검정하였다.
- 사료가치는 화학적 성분 조사에서 얻어진 ADF와 NDF 값을 이용하여 가소화영양소총량(total digestible nutrients, TDN)를 88.9 - (0.79 × ADF%)의 계산식을 이용하여 산출하였다(Holland et al., 1990).
이론/모형
- 시험구는 12m2 (3m×4m) 면적에 난괴법 3반복으로 배치하였고, 시비는 농촌진흥청 IRG 종자 생산 기준에 따랐다(RDA, 2017).
- 성분 조사는 건물중을 측정한 시료를 이용하여 엽과 줄기를 혼 합하여 조단백질(crude protein, CP), 산성세제불용성 섬유소(acid detergent fiber, ADF), 중성세제불용성 섬유소(neutral detergent fiber, NDF)를 분석하였다. 조단백질 함량은 AOAC(1990)법에 의거하여 켈달장치(Kjeltec TM 2400 Autosampler System)를 이용하여 분석하였고, NDF 및 ADF 함량은 Goering and Van Soest (1970)법에서 사용되는 시약을 이용하여 Ankom fiber analyzer (Ankom technology)로 분석하였다. 사료가치는 화학적 성분 조사에서 얻어진 ADF와 NDF 값을 이용하여 가소화영양소총량(total digestible nutrients, TDN)를 88.
성능/효과
- 본 연구는 전남 장흥군에 위치한 삼산간척지에서 이탈리안 라이그라스(IRG)의 종자 생산단지 조성 추진을 위한 안정적인 종자 생산 기술을 개발하고자 수행하였다. IRG 종자는 가을 파종 기준으로 출수 후 35일에 종자를 수확하는 것이 가장 많은 수량성(2,232kg/ha)을 나타내었고, 출수 후 45일, 55일로 수확 시기가 늦춰짐에 따라 탈립으로 인해 수량성이 감소하였다. 출수 후 35일 수확 시 벼 입모중 파종은 벼 후작 파종과 비교하여 종자 수량성이 약 80% 수준이었고, 봄 파종은 벼 후작의 40% 수준으로 수량 차이가 컸다.
- 파종 방법 및 원산지에 따른 IRG 생육 특성은 Table 4와 같다. 가을 벼 입모중 파종일은 9월 24일, 벼 후작 파종은 10월 10일로 16일의 차이가 있었지만, 출수기는 각각 4월 19일과 4월 22일로 3일의 짧은 차이를 보였고, 봄 파종의 경우 5월 16일로 24일 이상 차이를 보였다. Ju(2010)는 청보리, 밀, 호밀, 트리티케일의 경우 봄 파종이 가을의 적기 파종에 비교해 출수기가 약 16∼20일 늦어진다고 보고하였다.
- 가장 많은 종자 수량을 얻은 것은 국내산 종자를 사용하여 벼 후작으로 30kg/ha 조파하는 것으로 2,507kg/ha의 종실 수량을 보였다. 가을 파종 시험구에서 출수 후 35일에 수확한 종자의 발아율은 최고 92.7%에서 최저 42.0%로 50.7%의 큰 차이가 있었고, 출수 후 45일에서 출수 후 55일로 수확 시기가 늦어질수록 각각 26.7%와 28.7%로 그 차이가 줄어들었다. 종자 채종 후 부산물인 IRG 짚은 출수 후 35일 수확을 기준할 때 벼 후작으로 수입산 종자를 20kg/ha 조파하는 것이 ha당 생초중이 36,667kg, 건물중이 14,500kg, TDN 수량이 7,895kg로 높았다.
- 파종 방법, 원산지, 수확 시기에 따른 IRG 종자 수량성은 Table 5와 같다. 가을 파종의 경우 파종 방법에 관계없이 출수 후 35일에 수확 했을 때 ha당 평균 2,232kg의 종자를 얻어 가장 수량이 많았고, 출수 후 45일, 55일로 수확 시기가 늦춰짐에 따라 탈립으로 인해 수량이 감소하였다. 출수 후 35일 수확 했을 때 벼 입모중 파종은 벼 후작으로 파종한 시험구와 비교하여 종자 수확량이 약 80% 정도 수준이었고, 봄 파종은 벼 후작의 40% 수준으로 차이가 컸다.
- 종자 채종 후 부산물인 IRG 짚은 출수 후 35일 수확을 기준할 때 벼 후작으로 수입산 종자를 20kg/ha 조파하는 것이 ha당 생초중이 36,667kg, 건물중이 14,500kg, TDN 수량이 7,895kg로 높았다. 가을에 파종한 IRG의 짚은 평균 건물중이 11,871kg/ha이었고, 조단백질 함량 은 5.7%, TDN 함량은 54.4%를 나타내었는데, 이는 통상 수확하는 IRG 조사료에 비해 사료가치가 낮으나, 볏짚보다는 높은 수준이었다.
- 출수 후 35일 수확 시 벼 입모중 파종은 벼 후작 파종과 비교하여 종자 수량성이 약 80% 수준이었고, 봄 파종은 벼 후작의 40% 수준으로 수량 차이가 컸다. 가장 많은 종자 수량을 얻은 것은 국내산 종자를 사용하여 벼 후작으로 30kg/ha 조파하는 것으로 2,507kg/ha의 종실 수량을 보였다. 가을 파종 시험구에서 출수 후 35일에 수확한 종자의 발아율은 최고 92.
- 파종 시기에 대한 시험포장의 토양 이화학적 성상은 Table 1과 같다. 간척지 특성상 pH가 8.16으로 높았고, EC가 7.75ds/m으로 염농도로 환산 시 0.5%로 높았다. 서론에서도 언급하였지만, 토양 염농도가 높아지면 작물의 양분 및 수분 흡수가 저해되는 등 생육에 부정적인 영향을 끼친다.
- 결론적으로 삼산간척지에서 국내산 종자를 10월 상순에 30kg/ha 수준으로 조파하여 출수 후 35일에 수확할 경우 ha당 대략 종자 2.5톤과 부산물로 짚을 11톤 정도 생산할 수 있다. 따라서 종자대가 kg당 2,500원, 짚이 kg당 100원에 판매된다고 가정하면, 종자 수확 시 범용콤바인 작업비로 ha당 100만 원이 별도로 소요된다고 하더라도 조사료 생산 시보다 약 339만 원/ha의 추가 수익을 발생할 것으로 기대할 수 있다.
- 국내산 종자를 이용하여 벼 후작으로 30kg/ha 조파 재배한 시험구에서 출수 후 35일에 ha당 2,507kg의 종자가 생산되어 가장 많은 수량성을 나타냈다(p<0.05).
- 그리고 벼 후작 20kg/ha 파종이 출수 후 35일, 45일, 55일 수확에서 모두 발아율이 높게 나타났지만(p<0.05), 같은 벼 후작 파종 시기에 파종량 및 종자 원산지 차이만으로 발아율이 높아질 수도 있다고 결론 내리기엔 설득력이 부족하다고 사료되었다.
- 이 같은 작물 개체 간 차이와 기후 등 외부 영향으로 인해 식물체의 생육 정도가 달라질 수 있다. 따라서 종자 수확 시기를 출수 후 경과일 수로 기준으로 하기 보다 IRG 이삭이 노랗게 익어가는 황화 정도 및 비율에 기인하여 수확 시기를 결정하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 그리고 출수 후 수확 시기가 늦어질수록 종자의 발아율이 벼 입모 파종 시험구와 같이 늘어난 반면, 벼 후작 20kg/ha 파종구와 같이 오히려 감소한 결과도 있어 수확 시기에 따른 발아율의 상호관계를 판단하기에 무리가 있었다.
- 5톤과 부산물로 짚을 11톤 정도 생산할 수 있다. 따라서 종자대가 kg당 2,500원, 짚이 kg당 100원에 판매된다고 가정하면, 종자 수확 시 범용콤바인 작업비로 ha당 100만 원이 별도로 소요된다고 하더라도 조사료 생산 시보다 약 339만 원/ha의 추가 수익을 발생할 것으로 기대할 수 있다.
- 이는 출수 후 35일 수확 시 종자 간 성숙 정도가 달라 발아율에 큰 차이를 나타낸 것으로 보여, 수량적인 측면에서는 유리하지만 종자 등숙을 위해서 기간이 좀 더 필요한 것으로 판단되었다. 또한 본 시험 결과에는 제시하지 않았지만 IRG 개체 간에 첫 이삭이 나오고, 마지막 이삭이 나오기까지 기간이 짧게는 3일, 길게는 10일 이상 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다. 이 같은 작물 개체 간 차이와 기후 등 외부 영향으로 인해 식물체의 생육 정도가 달라질 수 있다.
- 파종 방법, 원산지, 수확 시기에 따른 IRG 종자 품질은 Table 6와 같다. 벼 입모중 및 후작 파종구에서 출수 후 35일에 수확한 결과 종자 발아율은 최고 92.7%에서 최저 42.0%까지 50.7%의 큰 차이를 보였고, 출수 후 45일에서는 26.7%, 55일에서는 28.7%로 그 차이가 줄어들었다. 이는 출수 후 35일 수확 시 종자 간 성숙 정도가 달라 발아율에 큰 차이를 나타낸 것으로 보여, 수량적인 측면에서는 유리하지만 종자 등숙을 위해서 기간이 좀 더 필요한 것으로 판단되었다.
- 본 시험에서는 벼 후작 파종에서 미국산 ‘코윈어리’ 품종의 종자를 사용할 경우 ha당 20kg와 30kg 파종간에 수량 차이가 거의 없었다.
- 종자는 국립축산과학원에서 육성한 조생종 ‘코윈어리’ 품종의 국내산(전남 장흥산)과 수입산을 사용하였고, 그 종자 품질은 Table 3와 같다. 수입 종자의 천립중과 발아율이 국내산보다 높았다.
- IRG의 종자 채종 후 부산물인 짚의 사료가치는 Table 8과 같다. 수확 시기가 가장 빠른 출수 35일 수확구에서 조단백질과 TDN 함량이 가장 높았고, 가을에 파종한 IRG 채종 짚의 평균 조단백질 함량이 5.7%, TDN 함량은 54.4%로 조사되었다. Choi et al.
- 7%로 그 차이가 줄어들었다. 종자 채종 후 부산물인 IRG 짚은 출수 후 35일 수확을 기준할 때 벼 후작으로 수입산 종자를 20kg/ha 조파하는 것이 ha당 생초중이 36,667kg, 건물중이 14,500kg, TDN 수량이 7,895kg로 높았다. 가을에 파종한 IRG의 짚은 평균 건물중이 11,871kg/ha이었고, 조단백질 함량 은 5.
- IRG 종자는 가을 파종 기준으로 출수 후 35일에 종자를 수확하는 것이 가장 많은 수량성(2,232kg/ha)을 나타내었고, 출수 후 45일, 55일로 수확 시기가 늦춰짐에 따라 탈립으로 인해 수량성이 감소하였다. 출수 후 35일 수확 시 벼 입모중 파종은 벼 후작 파종과 비교하여 종자 수량성이 약 80% 수준이었고, 봄 파종은 벼 후작의 40% 수준으로 수량 차이가 컸다. 가장 많은 종자 수량을 얻은 것은 국내산 종자를 사용하여 벼 후작으로 30kg/ha 조파하는 것으로 2,507kg/ha의 종실 수량을 보였다.
- 가을 파종의 경우 파종 방법에 관계없이 출수 후 35일에 수확 했을 때 ha당 평균 2,232kg의 종자를 얻어 가장 수량이 많았고, 출수 후 45일, 55일로 수확 시기가 늦춰짐에 따라 탈립으로 인해 수량이 감소하였다. 출수 후 35일 수확 했을 때 벼 입모중 파종은 벼 후작으로 파종한 시험구와 비교하여 종자 수확량이 약 80% 정도 수준이었고, 봄 파종은 벼 후작의 40% 수준으로 차이가 컸다. 게다가 봄 파종은 통상 출수기가 5월 상·중순이라고 볼 때 수확 시기가 늦어 작부체계상 후작물 재배에 부정적인 영향을 끼칠 것으로 우려되어 IRG 채종 재배에 적합하지 않다고 사료되었다.
- 출수 후 35일 수확을 기준으로 할 때 벼 후작으로 수입산 종자 20kg/ha 파종 시에 ha당 생초중 36,667kg, 건물중 14,500kg, TDN 수량은 7,895kg으로 가장 수량이 많았고 (p<0.05), 가을에 파종한 시험구의 평균 건물중은 11,871kg이었다.
- 따라서 반복 시험 등을 통해 이에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단되었다. 한편, 발아세의 경우 출수 후 수확 시기가 늦어짐에 따라 증가하는 경향을 보였고, 평균 발아일 수는 줄어드는 경향을 보였다.
후속연구
- 05), 같은 벼 후작 파종 시기에 파종량 및 종자 원산지 차이만으로 발아율이 높아질 수도 있다고 결론 내리기엔 설득력이 부족하다고 사료되었다. 따라서 반복 시험 등을 통해 이에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단되었다. 한편, 발아세의 경우 출수 후 수확 시기가 늦어짐에 따라 증가하는 경향을 보였고, 평균 발아일 수는 줄어드는 경향을 보였다.
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