[논문]경북 내륙 지역 과거 25년간 기후와 일품벼 수량 변화

신종희; 한채민; 권중배; 김종수; 김상국

doi:10.7740/kjcs.2020.65.4.264

경북 내륙 지역 과거 25년간 기후와 일품벼 수량 변화
Effect of Climate on the Yield of 'Ilpum' Rice Cultivar in Gyeongbuk Province, South Korea over the Past 25 Years 원문보기

Korean journal of crop science = 韓國作物學會誌, v.65 no.4, 2020년, pp.264 - 273

신종희 (경상북도농업기술원 작물연구과) , 한채민 (경상북도농업기술원 작물연구과) , 권중배 (경상북도농업기술원 작물연구과) , 김종수 (경상북도농업기술원 작물연구과) , 김상국 (경상북도농업기술원 생물자원연구소)

초록
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본 연구는 경상북도 지역 주요 벼 품종인 일품벼 수량에 영향을 미치는 수량구성요소와 기상요소를 파악하고자 하였다. 과거 25년간 대구, 안동 지역의 기상변화를 분석한 결과 벼 재배기간 중 평균기온은 대구지역은 +0.4℃/10년, 안동지역은 +0.6℃/10년의 상승폭을 보였다. 이는 생식생장기의 기온상승이 주요 원인으로 분석되었다. 강수량은 감소한 반면 누적 일조시수는 현저하게 증가하였는데 특히 안동지역의 일조시수 증가 폭이 컸다. 대구와 안동지역의 일품벼 쌀 수량성은 꾸준히 증가하여 대구의 경우 1990년 후반 5년 평균 수량보다 최근 5년 간 평균수량이 13%, 안동지역은 2000년 초반 수량의 24% 정도 현저한 수량 증가를 보였다. 일품벼 수량과 수량구성요소의 관계를 분석한 결과 대구지역 수량 증가는 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우는 정현비율의 증가와 빨라진 출수기가 수량증가의 요인으로 분석되었다. 벼 수량과 기후요소와의 상관관계를 분석한 결과 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량은 등숙기의 일조시수와 높은 상관을 보였다. 안동지역은 영양생장기 최고기온과 생육전반 일조시수의 증가가 쌀수량에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

'Ilpum', a Korean short-grain mid-late maturing rice cultivar, was developed in 1990, more than 30 years ago. Despite its age, it has been the most widely grown cultivar in the Gyeongbuk province of South Korea for more than 25 years, making it the most important rice cultivar for the people of the Gyeongbuk province. The aim of this study was to analyze the relationship between the rice yield of "Ilpum', the main rice cultivar in the Gyeongbuk province, and climate elements in the Daegu (southern plain area) and the Andong (inland mountainous area) regions in Gyeongbuk, South Korea. The rice yield over the past five years increased by about 13% and 24%, compared to that produced in the late 1990s in Daegu and the early 2000s in the Andong region, respectively. The number of panicles per hill and the grain ripening rate significantly affected rice yield in the 'Ilpum' cultivars in the Daegu region. The faster heading was a factor in the increase in 'Ilpum' rice yield in the Andong region. The air temperature has been rising and sunshine duration has been increasing from the late 1990s to present in both regions. Rice yield was evaluated to understand the effect of climate factors. The rice yields increased owing to the long sunshine duration during the grain-filling stage in both regions. In Andong, increasing the maximum temperature during the vegetative stage increased rice yield. Rising air temperature during the reproductive stage also increased rice yield. In particular, long sunshine hours throughout the whole rice growing period increased the rice yield of this cultivar in the Andong region.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Changes in air temperature, accumulated sunshine hours, and precipitation amount during the rice growth period in the Daegu (A) and Andong (B) regions over 25 years.
그림 Fig. 2. Air temperature changes by growth stage of mid-late maturing rice cultivars in the Daegu (A) and Andong (B) regions over 25 years.
그림 Fig. 3. Changes in accumulated sunshine hours by growth stage of mid-late maturing rice cultivars in the Daegu (A) and Andong (B) regions over 25 years.
그림 Fig. 4. Changes in the milled rice yield of the ‘Ilpum’ rice cultivar grown in the Daegu(A) and Andong(B) regions over the past 19-25 years.
그림 Fig. 5. Changes in the heading date of the ‘Ilpum’ rice cultivar grown in the Daegu and Andong regions over the past 19-25 years.
표 Table 1. Yield components affecting milled rice yield of the ‘Ilpum’ rice cultivar in the Daegu and Andong regions over the past 19-25 years.
표 Table 2. Comparison of climate factors during the rice growth period affecting milled rice yield and yield components of the 'Ilpum' rice cultivar in the Daegu region over the past 25 years.
표 Table 3. Comparison of climate factors during the rice growth period affecting milled rice yield and yield components of the 'Ilpum' rice cultivar in the Andong region over the past 19 years.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서 경북지역의 주요 벼 품종으로 오랜 기간 동안 재배되어 그 재배법이 정착된 일품의 수량과 수량구성요소, 기상요소 사이의 상관관계를 조사하기 위하여 수년간 동일 포장에서 동일한 재배법으로 생산된 일품벼의 수량을 바탕으로 기후변화가 일품벼 수량에 미치는 영향을 분석하였다.
본 연구는 경상북도 지역 주요 벼 품종인 일품벼 수량에 영향을 미치는 수량구성요소와 기상요소를 파악하고자 하였다. 과거 25년간 대구, 안동 지역의 기상변화를 분석한 결과 벼 재배기간 중 평균기온은 대구지역은 +0.

제안 방법

벼 이앙이 이루어진 5월 하순부터 10월 상순까지의 기온, 일조시간 및 강수량을 기본 자료로 활용하였다. 각 지역 작황포장에서 시험 재배된 일품벼의 평균 출수기를 참고하여 영양생장기, 생식생장기, 등숙기로 구분하여 생육단계별 기온과 일조시수가 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 대구의 경우 본포 생육 시작되는 6월 1일부터 7월 10일까지를 영양생장기로, 8월 15일까지를 생식생장기, 출수이후 50일 정도를 등숙기로 기온(평균, 최고, 최저), 누적일조시간, 강수량을 분석하였다.
경상북도 지역 주요 벼 품종인 일품벼의 쌀 수량 변화 추이를 분석하고, 기온과 일조시간 등의 기상요소가 쌀 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 지난 25년(1995~2019)간 대구와 안동 지역 작황, 지역적응시험에서 도출된 쌀수량과 그 기간 기상자료를 분석하였다. 벼의 수량성에 관련된 수량구성요소 및 기상요소와의 상관성을 조사하기 위해서 지역별, 생육단계별 기상요인을 분석하여 비교하였다.
쌀 수량은 포기당 이삭 수, 이삭당 낟알 수, 낟알 무게, 등숙비율의 수량구성요소로 이루어진다. 과거부터 현재까지 대구와 안동지역 일품 벼 수량에 유의하게 영향을 미친 수량구성요소를 파악하기 위하여 쌀 수량과 수량구성요소와의 관계를 분석하였다(Table 1). 대구지역의 경우 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 수량증가의 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우 정현비율의 증가가 주요 요인이며, 빨라진 출수기도 수량성 증가에 5% 유의수준에서 영향을 미치는 것으로 나타났다.
대구의 경우 본포 생육 시작되는 6월 1일부터 7월 10일까지를 영양생장기로, 8월 15일까지를 생식생장기, 출수이후 50일 정도를 등숙기로 기온(평균, 최고, 최저), 누적일조시간, 강수량을 분석하였다.
대구지역의 경우 동일한 조건에서 동일재배법으로 25년간 시험 재배한 일품벼의 수량을 분석하였으며, 안동지역의 경우는 19년간의 수량을 수집하여 분석하였다. 벼 재배는 대구광역시 북구에 위치한 경상북도농업기술원 논 포장과 안동시 북후면에 위치한 경상북도농업기술원 생물자원연구소의 논 포장에 농촌진흥청 표준재배법에 따라 대구는 5월 30일, 안동은 5월 20~25일에 재식거리 30×14~15 cm로 이앙하여 표준시비(1999년~2004년: N-P₂O₅- K₂O = 11-4.
모든 시료는 3반복으로 측정 하였다. 동일한 포장에 동일한 재배기술로 생산한 일품벼의 백미 수량에 대하여 해당년도의 수량구성요소 또는 기상요소에 대해 회귀분석을 통하여 각 요소의 상관관계를 분석 하였다.
출수 후 50~60일이 경과한 시점에서 각각의 품종을 수확한 후 수분함량을 15%로 조절하여 현미기(SYTH-88, 쌍용)를 이용하여 제현 하였고, 백미기(Satake, Japan)를 이용하여 10분도로 도정하여 수량분석 시료로 사용하였다. 모든 시료는 3반복으로 측정 하였다. 동일한 포장에 동일한 재배기술로 생산한 일품벼의 백미 수량에 대하여 해당년도의 수량구성요소 또는 기상요소에 대해 회귀분석을 통하여 각 요소의 상관관계를 분석 하였다.
벼 생육단계별 온도와 일조시간이 일품벼 수량에 미치는 영향을 분석하기 위하여 1995년부터 2019년까지 25년간의 일품벼 쌀 수량과 생육단계(영양생장기, 생식생장기, 등수기)별로 그 기간의 기상요인을 비교 분석하였다(Tables 2 & 3).
경상북도 지역 주요 벼 품종인 일품벼의 쌀 수량 변화 추이를 분석하고, 기온과 일조시간 등의 기상요소가 쌀 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 지난 25년(1995~2019)간 대구와 안동 지역 작황, 지역적응시험에서 도출된 쌀수량과 그 기간 기상자료를 분석하였다. 벼의 수량성에 관련된 수량구성요소 및 기상요소와의 상관성을 조사하기 위해서 지역별, 생육단계별 기상요인을 분석하여 비교하였다.
포기당 이삭 수, 이삭당 낟알 수, 등숙률, 정현비율, 현미 천립중 및 백미 수량 등의 특성은 농촌진흥청 연구조사 분석기준에 따라 조사하였다. 출수 후 50~60일이 경과한 시점에서 각각의 품종을 수확한 후 수분함량을 15%로 조절하여 현미기(SYTH-88, 쌍용)를 이용하여 제현 하였고, 백미기(Satake, Japan)를 이용하여 10분도로 도정하여 수량분석 시료로 사용하였다. 모든 시료는 3반복으로 측정 하였다.

대상 데이터

기상청이 제공하는 1995부터 2019년까지 25년간의 대구, 안동지역의 기상자료를 농업기상자료로 이용하였다. 벼 이앙이 이루어진 5월 하순부터 10월 상순까지의 기온, 일조시간 및 강수량을 기본 자료로 활용하였다.
기상청이 제공하는 1995부터 2019년까지 25년간의 대구, 안동지역의 기상자료를 농업기상자료로 이용하였다. 벼 이앙이 이루어진 5월 하순부터 10월 상순까지의 기온, 일조시간 및 강수량을 기본 자료로 활용하였다. 각 지역 작황포장에서 시험 재배된 일품벼의 평균 출수기를 참고하여 영양생장기, 생식생장기, 등숙기로 구분하여 생육단계별 기온과 일조시수가 수량에 미치는 영향을 조사하였다.
벼 재배는 대구광역시 북구에 위치한 경상북도농업기술원 논 포장과 안동시 북후면에 위치한 경상북도농업기술원 생물자원연구소의 논 포장에 농촌진흥청 표준재배법에 따라 대구는 5월 30일, 안동은 5월 20~25일에 재식거리 30×14~15 cm로 이앙하여 표준시비(1999년~2004년: N-P2O5- K2O = 11-4.5-5.7 kg/10a, 2005년~2018년: N-P2O5-K2O= 9-4.5-5.7 kg/10a)하였다.
대구의 경우 본포 생육 시작되는 6월 1일부터 7월 10일까지를 영양생장기로, 8월 15일까지를 생식생장기, 출수이후 50일 정도를 등숙기로 기온(평균, 최고, 최저), 누적일조시간, 강수량을 분석하였다. 안동지역 5월 21부터 7월 10일까지를 영양생장기, 7월 11일부터 8월 15일까지를 생식생장기, 8월 16일부터 10월 5일까지를 등숙기로 구분하여 기상자료를 분석하였다.
영남 내륙지역에 포함된 대구와 경상북도 안동 지역 벼 재배기간 중 기후변화와 이에 따른 일품벼 수량성 변화를 조사하기 위하여 1995년부터 2019년까지 25년간 영남평야지인 대구지역과 남부중산간지인 경상북도 안동지역의 기온, 강수량 및 일조시간의 변화를 분석하였다. 과거 25년간 대구, 안동지역의 강수량은 감소한 반면 누적 일조시수는 현저하게 증가하였는데 특히 안동지역의 일조시수의 증가 폭이 컸다(Fig.

이론/모형

포기당 이삭 수, 이삭당 낟알 수, 등숙률, 정현비율, 현미 천립중 및 백미 수량 등의 특성은 농촌진흥청 연구조사 분석기준에 따라 조사하였다. 출수 후 50~60일이 경과한 시점에서 각각의 품종을 수확한 후 수분함량을 15%로 조절하여 현미기(SYTH-88, 쌍용)를 이용하여 제현 하였고, 백미기(Satake, Japan)를 이용하여 10분도로 도정하여 수량분석 시료로 사용하였다.

성능/효과

안동에서의 수량 증가폭은 대구지역보다 컸으며 2000년대 초반보다 최근 5년간 평균수량이 24% 정도 증가하였다. 2003년과 2007년의 저온과 강우에 따른 수량성 저하는 대구지역보다 안동지에서 현저하였는데, 기상재해로 인한 이들 년도의 수량 성적을 제외한 수량 자료로 판단하더라도 2지역 모두 수량성이 유의하게 증가하였다. 시험지역의 질소 시비량이 2005년을 기점으로 11 kg/10a에서 9 kg/10a로 감소된 점을 고려한다면 최근 기상변화에 따른 수량 증가효과는 더욱 큰 것으로 평가할 수 있다.
이는 생식생장기의 기온상승이 주요 원인으로 분석되었다. 강수량은 감소한 반면 누적 일조시수는 현저하게 증가하였는데 특히 안동지역의 일조시수 증가 폭이 컸다. 대구와 안동지역의 일품벼 쌀 수량성은 꾸준히 증가하여 대구의 경우 1990년 후반 5년 평균 수량보다 최근 5년 간 평균수량이 13%, 안동지역은 2000년 초반 수량의 24% 정도 현저한 수량 증가를 보였다.
벼 생육단계별 온도와 일조시간이 일품벼 수량에 미치는 영향을 분석하기 위하여 1995년부터 2019년까지 25년간의 일품벼 쌀 수량과 생육단계(영양생장기, 생식생장기, 등수기)별로 그 기간의 기상요인을 비교 분석하였다(Tables 2 & 3). 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량 증가는 주로 등숙 관련 수량구성요소의 증가에 기인한 것으로 판단되었는데(Table 1), 등숙기의 일조시수 증가와, 생식생장기 기온 상승이 수량성 증가에 높은 상관을 가지는 것으로 나타났다. Lee & Lee (2008)의 보고에서 낟알 무게와 등숙기의 기후요소와의 관계를 분석한 결과 기후요소 중 기온만이 낟알무게와 유의한 관계가 있었다고 보고한 결과와는 다소 차이를 보였다.
대구지역의 경우 1995년부터 2019년까지 25년간, 안동지역의 경우 2001년부터 2019년까지 19년간 동일 포장에서 동일 재배법으로 재배된 일품벼의 수량 변화를 조사한 결과(Fig. 4), 대구지역에서 일품벼의 수량성은 최근 10년 수량성이 증가하여 1990년대 후반부의 5년 평균보다 최근 5년 간 평균수량이 13% (616 kg/10a) 정도 현저한 수량 증가를 보였다.
과거부터 현재까지 대구와 안동지역 일품 벼 수량에 유의하게 영향을 미친 수량구성요소를 파악하기 위하여 쌀 수량과 수량구성요소와의 관계를 분석하였다(Table 1). 대구지역의 경우 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 수량증가의 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우 정현비율의 증가가 주요 요인이며, 빨라진 출수기도 수량성 증가에 5% 유의수준에서 영향을 미치는 것으로 나타났다.
일품벼 수량과 수량구성요소의 관계를 분석한 결과 대구지역 수량 증가는 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우는 정현비율의 증가와 빨라진 출수기가 수량증가의 요인으로 분석되었다. 벼 수량과 기후요소와의 상관관계를 분석한 결과 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량은 등숙기의 일조시수와 높은 상관을 보였다. 안동지역은 영양생장기 최고기온과 생육전반 일조시수의 증가가 쌀수량에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
생육전반의 일조시수의 중가 또한 수량 증가의 요인으로 판단되었다. 생식생장기의 기온의 상승과 증가한 일조시수는 출수기가 빨라지는데 영향을 미친 것으로 나타났다. Lee et al.
통계적 유의성은 없었지만 중만생종인 일품벼의 현미천립중, 쌀수량 등의 요소는 대구지역에서 온도 상승은 부의 상관관계를 보였는데 이는 생육 전반 높은 기온을 유지하는 대구지역의 경우 등숙기의 온도 상승은 수량을 감소시키는 원인이 된 것으로 판단되었다. 안동지역 일품벼의 수량은 영양생장기의 최고기온과 양의 상관관계를 보이며 유의수준 1%에서 통계적으로 유의하였다. 생육전반의 일조시수의 중가 또한 수량 증가의 요인으로 판단되었다.
벼 수량과 기후요소와의 상관관계를 분석한 결과 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량은 등숙기의 일조시수와 높은 상관을 보였다. 안동지역은 영양생장기 최고기온과 생육전반 일조시수의 증가가 쌀수량에 유의한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
8℃/10년으로 대구에 비해 컸다. 안동지역의 등숙기 기온은 영양생장기와 생식생장기보다는 상승폭이 적었지만 대구지역보다는 컸는데, 대구지역보다 등숙기 평균기온이 2~3℃정도 낮은 안동지역의 경우 등숙기의 기온상승은 수량의 증가에 긍정적인 영향을 미쳤고 또한 앞으로 일정기간 동안 수량의 증가에 기여할 것으로 예측되었다. 벼 생육단계별로 누적 일조시수를 분석한 결과(Fig.
일품벼 수량과 수량구성요소의 관계를 분석한 결과 대구지역 수량 증가는 포기당 이삭수와 등숙율의 증가가 주요 요인으로 작용하였으며, 안동의 경우는 정현비율의 증가와 빨라진 출수기가 수량증가의 요인으로 분석되었다. 벼 수량과 기후요소와의 상관관계를 분석한 결과 대구지역에서 재배된 일품벼의 쌀 수량은 등숙기의 일조시수와 높은 상관을 보였다.
1). 일품벼 평균 출수기를 기준으로 생육 시기별 기온 변화를 분석한 결과(Fig. 2), 대구지역의 경우 벼 생육기간인 6월 1일부터 10월 10일까지 평균기온이 0.4℃/10년 정도로 증가하였는데, 생식생장기간(7월 11일~8월 15일)의 최고기온 상승폭이 0.9℃/10년으로 가장 컸다. 반면 등숙기 기온은 과거 25년간 0.
Lee & Lee (2008)의 보고에서 낟알 무게와 등숙기의 기후요소와의 관계를 분석한 결과 기후요소 중 기온만이 낟알무게와 유의한 관계가 있었다고 보고한 결과와는 다소 차이를 보였다. 통계적 유의성은 없었지만 중만생종인 일품벼의 현미천립중, 쌀수량 등의 요소는 대구지역에서 온도 상승은 부의 상관관계를 보였는데 이는 생육 전반 높은 기온을 유지하는 대구지역의 경우 등숙기의 온도 상승은 수량을 감소시키는 원인이 된 것으로 판단되었다. 안동지역 일품벼의 수량은 영양생장기의 최고기온과 양의 상관관계를 보이며 유의수준 1%에서 통계적으로 유의하였다.

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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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