초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
녹비작물을 이용한 조사료와 밀의 친환경 동시 생산을 위한 파종 방법은, 크림손클로버는 보리와 교호작, 헤어리베치는 보리와 혼파 하는 것이 좋은 결과를 보였다. 토양지력유지, 조사료 동시생산을 위한 녹비작물의 예취 높이는 25cm가 좋은 것으로 평가되었으며,. 친환경 밀 생산을 위해서는 크림손클로버를 혼파하는 것이 유리하였다.
가을 파종 녹비겸용 경관작물은 수레국화, 양귀비가 좋은 것으로 평가되었다. 그리고 봄에 파종 가능한 녹비 겸용 경관 작물은 메밀, 황화초, 끈끈이대나물, 파셀리아가 우수하였으며, 여

Ⅳ. 연구개발결과
녹비작물을 이용한 조사료와 밀의 친환경 동시 생산을 위한 파종 방법은, 크림손클로버는 보리와 교호작, 헤어리베치는 보리와 혼파 하는 것이 좋은 결과를 보였다. 토양지력유지, 조사료 동시생산을 위한 녹비작물의 예취 높이는 25cm가 좋은 것으로 평가되었으며,. 친환경 밀 생산을 위해서는 크림손클로버를 혼파하는 것이 유리하였다.
가을 파종 녹비겸용 경관작물은 수레국화, 양귀비가 좋은 것으로 평가되었다. 그리고 봄에 파종 가능한 녹비 겸용 경관 작물은 메밀, 황화초, 끈끈이대나물, 파셀리아가 우수하였으며, 여름용 경관작물은 네마장황, 해바라기, 코스모스가 양호하였다. 크림손클로버의 적정 파종시기는 9월 29일과 10월 9일이었으며, 수레국화, 양귀비는 10월 상순 이전에 파종하는 것이 좋은 결과를 보였다. 그러나 양귀비는 논토양에서 월동력이 낮기 때문에 밭 토양에서는 가을 파종, 논토양에서는 봄 파종이 좋은 결과를 보였다. 경관작물과 벼의 작부체계를 검토한 결과 크림손클로버, 헤어리베치, 수레국화가 이용 가능하였다.
고랭지역에서 안전하게 월동 가능한 피복용 녹비작물은 호밀과 헤어리베치인 것으로 평가되었다. 이와 더불어 토양 피복과 녹비 효과 상호 보완을 위한 호밀과 헤어리베치의 혼파 비율은 10a 당 호밀 16 kg, 헤어리베치 1 kg인 것으로 평가되었다. 파종방법으로 부분경운 직파 기술을 도입하면 관행 대비 작업노력을 57% 저감하면서 농기계의 연료비도 40% 줄일 수 있는 것으로 평가되었다. 부분경운 직파는 종자의 입모율 증가와 더불어 토양 피복 효과도 높이는 결과를 보였는데, 관행 파종 대비 40% 토양유실 저감 효과가 있는 것으로 평가되었다. 이는 관행의 경우 포장 전면 경운에 의한 표토의 교란이 심한데 반해, 부분경운 직파는 녹비작물이 파종되는 최소 부분만 경운함에 따른 것으로 해석된다.
감자 재배지 호밀 초생 피복은 관행 대비 유거수 유출량을 38% 저감 하였으며, 이에 따른 토양 유실량도 관행 대비 45% 저감하는 것으로 평가되었다. 반면 감자 수량은 호밀 초생피복과 관행에서 비슷한 경향으로 통계적 유의성이 없었다. 결과적으로 감자 재배에 있어 호밀 초생피복은 수량에는 큰 영향을 미치지 않으면서 토양유실을 저감하는 효과가 인정되어, 경사 밭 토양보전기술로 유용하게 적용 될 수 있을 것으로 판단되었다.
호밀예취피복을 이용한 부분경운 메밀 직파는 관행 파종방법 대비 95% 유거수 유출 저감효과가 있는 것으로 평가되었다. 토양 유실량에 있었어도 호밀예취피복 부분경운은 관행 파종방법 대비 91% 토양유실을 저감할 수 있는 것으로 평가되었다. 이와 같은 결과는 토양피복 특성과 관련된 결과로 판단되며, 전면 경운에 의한 표토 교란은 토양피복이 잘 형성되지 않으면 토양유실이 발생할 위험이 더 높은 것으로 판단되었다. 경운방법에 따른 작물 생산성 검토 결과, 메밀의 수량 구성 요소인 종실 수량에 있어 관행 경운이 10a당 62 kg 수준을 보인 반면, 호밀예취피복 부분경운은 107 kg으로 173% 증수되는 결과를 보였다. 이와 같은 결과는 동일한 시비량을 관행 경운은 포장 전체에 시용하고, 부분 경운은 작물이 심겨지는 최소 부분에만 집중 시비함에 따른 비료 이용 효율의 차이로 판단된다.
γ-Oryzanol은 벼의 주요 기능성분으로 혈중 콜레스테롤 감소, 항염, 항암 등 생리활성 효과를 나타내어 최근 주목받고 있다. 이들의 분리, 동정 및 함량 평가 기술을 확립하였을 뿐만 아니라 다양한 녹비처리에 대한 효과 검정을 수행할 수 있었다. 2010~2011년도에 운광벼 및 호품벼에서 녹비처리별 효과를 비교하였는데, 운광벼에서 헤어리베치를 포함한 처리구가 관행과 유사한 경향을 나타내어 처리효과에 따른 차이를 명확히 확인할 수 있었다. 선발된 운광벼를 대상으로 2013년도까지 녹비처리 효과를 검정한 결과, 질소고정능력이 우수한 헤어리베치가 기타 녹비작물(양귀비, 크림손클로버, 수레국화)보다 높은 γ-oryzanol 함량을 나타내었다. 또한 γ-oryzanol 총 함량에 있어 모든 녹비작물 처리구는 관행과 비슷했으며, 무비처리구 보다는 확실히 높게 나타났다. 이러한 결과들은 벼 생육과정 중 질소시비가 γ-oryzanol 형성에 있어서 중요한 역할을 하는 것을 의미하였다.
기존 부분경운 작업 장치를 보완하기 위하여 시비구와 파종구를 분리하여 제작하였다. 보완된 장치의 시비구는 평균 10∼11 ㎝ 깊이로, 종자 파종구는 평균 5∼6 ㎝ 깊이로 성형되었다. 시험 포장에서 시험한 결과, 콩 파종 깊이는 평균 3.3 ㎝, 비료의 시비 깊이는 7.5∼9.5 ㎝, 종자와 비료 사이의 간격은 평균 4.7 ㎝로 비료의 피해를 줄일 수 있는 충분한 거리로 정밀하게 파종되었다. 작업 효율성 평가 결과, 부분경운 직파의 작업시간은 ha당 3.0 시간으로 관행 경운작업의 9.5시간 대비 69% 경감 시켰으며, 연료소모량에 있었어도 부분경운 직파의 경우 ha당 25 L인데 반해, 관행경운 작업은 31.8 L의 연료가 소모되어 22% 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 경제성분석 결과 관행 경운재배는 ha당 675천원인데 반해, 부분경운파종은 412천원으로 37% 비용이 절감되는 것으로 평가되었다.

Abstract ▼

1. Development of technology of barley and forage barley using green manure
These experiments were conducted to develop the technology of barley and forage barley using green manure October 2008 to October 2011. The sites were located at National Institute of Crop Science, Rural Development Admin

1. Development of technology of barley and forage barley using green manure
These experiments were conducted to develop the technology of barley and forage barley using green manure October 2008 to October 2011. The sites were located at National Institute of Crop Science, Rural Development Administration in Suwon, Kyenggi-do. The results were as follows :
The combinations of mixtures were the best of barley and hairy vetch mixture and barley and crimson clover inter seeding for green and forage use at once in paddy. For using thess system, it should be cut at height 25cm before rice transplanting. The biomass of these was higher at top dressing plot after wintering than no fertilizer plot. The rice yield and growth was similar to green manure biomass. Also wheat and crimson clover mixture was to possible to reduce fertilization up to 50% during 3 years experiment.
2. Development of the use of technology landscape crops to promote the landscape effect
Landscape crops are flowering plant that makes the rural landscapes beautiful. Currently barley, buckwheat, sunflower, rape, and cosmos are used as landscape crops. However, we selected landscape crops that were available for each season. Also, we examined the possibility of the cropping system of selected landscape crops with rice in paddy soil.
By season, cornflower and corn poppy were good for fall seeding among many landscape plants, for spring seeding buckwheat, yellow mustard, catchfly and phacelia were appropriate and sunnhemp, sunflower and cosmos were suitable in summer seeding. The optimal seeding time for crimson clover wes September 29 and October 9 which were in fall. This was due to the fact that when seeded in fall, its flowering time become more than 20 days faster and green manure yield increased than when seeded in spring. Also, fall seeding was profitable for cornflower and corn poppy considering the cropping system with succeeding crops because they flowered in the middle of May, which was about a month earlier than in spring seeding. However, we decided that the optimal seeding for corn poppy would be fall in upland soil and spring in paddy soil because corn poppy‘s overwinter rate in paddy soil was low. After we examined the cropping system of landscape plant's and rice, crimson clover, hairy vetch and cornflower were available in paddy soil. Although hairy vetch did not need additional usage of nitrogen fertilizer to cultivate rice, crimson clover and cornflower did. The application time of nitrogen fertilizer was profitable for rice production when applied in rice.
3. Development of using technology to green manure with soil covering for soil conservation at slope field
Most fields of highland areas are sloped so they are very vulnerable to soil loss. The aim of this study was to develop surface covering methods for reducing soil loss. Firstly, green manure crops were selected available to highland areas, and mixing ratio of cereal and legume seed for green manure were investigated. Secondly, efficiency of partial-tillage plowing and the effect of soil conservation by covering methods was evaluated. Third, soil conservation method for potato were developed by rye covering. Rye was selected green manure crop for highland areas because it could overwinter more than 80% while barley and wheat showed low overwinter ratio. Mixing ratio of rye and hairy vetch was 16kg to 1kg per 0.1 ha. Partial-tillage plowing and sowing could reduce 57% of working effort and 40% of fuel cost. Also it made seeding depth maintaining about 4 cm and showed 40% reducing effect of soil loss compared with conventional seeding. Amounts of runoff water in rye sod plot showed 38% (118.3 m3 ha-1) decreasing effect compared with conventional control (190.9 m3 ha-1). Amount of eroded soil decreased by 45% (91.4kg ha-1) in rye sod plot compared with control (167.7kg ha-1). However, yields of potato in rye sod plot were not significantly different. The results suggest that rye sod culture is very effective on soil conservation of slope land in potato cultivation.
4. Development of reducing technology to chemical fertilizer by using a green manure and partial tillage
Most fields of highland areas are sloped so they are very vulnerable to soil loss. The aim of this study was to develop soil conservation method and reducing chemical fertilizer. Firstly, complement of sowing equipment of partial tillage machine and performance and accuracy of the machine were evaluated. Secondly, effect of soil conservation and productivity of crops by tillage methods were evaluated. Third, in productivity of green manure, effect of nutrient supply and possibility of fertilizer reduction were evaluated. The sowing equipment and fertilizer regulator were designed for maintaining uniform amount according to working speed of the machine through GPS sensor. The partial tillage machine with these equipments was evaluated to seed equally by GPS signal between 0.5∼0.8 m/s of working section. Partial tillage and sowing after covering of cut rye showed 95% (38 MT ha-1) decreasing effect of runoff compared with control (804 MT ha-1). The treatment alsol showed 91% (109 kg ha-1) decreasing effect of soil loss compared with control (1,739 kg ha-1). In productivity by tillage method, the seed yield of buckwheat was increased 173% showed 107 kg ha-1 in partial tillage while 107 kg ha-1 in control. Effect of nutrient supply showed N 19 kg, P 5 kg and K 13 kg ha-1 in green manure of hairy vetch so it can reduce fertilizer use.
5. Study of quality characteristics investigation of agricultural products by application of green manure
The gamma-oryzanol, ferulic acid esters are found in the seeds of cereal crops such as rice, corn, wheat and rye. Among them, rice has been reported to contain most ferulic acid esters which are well-known for their biological importance including cholesterol lowering effects, prevention of inflammation, diabetes and cancer. Therefore, it was could be confirmed to saparate, identify and quantify as well as evaluate by rice samples of various green manure conditions in these compounds. As a result of comparing the gamma-oryzanol contents of ‘Unkwang’ and ‘Hopum’ by green manure conditions in 2010, 2011 years, ‘Unkwang’ showed clearly similar pattern with conventional type. Further, in gamma-oryzanol content of ‘Unkwang’, the nitrogen fertilization using green manure was similar with conventional nitrogen fertilization and showed higher than no fertilization. Especially, hairy vetch was showed the highest compared with other treatments(opium-poppy, crimson clover, cornflower), also, showed higher tendency than another treatments (barley, conventional cultivation) in various soil cultural types. Consquently, the nitrogen contained in the green manure crops was considered to play a major role in the formation of gamma-oryzanol and hairy vetch, which contains most nitrogen showed the highest amounts.
6. Appreciation of technology of barley and forage barley using green manure
These experiments were conducted to develop the technology of barley and forage barley using green manure crops October 2009 to October 2012 at on-farm. The sites were located at Anseong, Kyenggi-do and Goseong, Kyeongsangnam-do in 2010, 2012 to 2012 respectively. The results were as follows :
The combinations of mixtures were the best of barley and hairy vetch mixture and barley and crimson clover inter seeding for green and forage use at once on Anseong. However, The results of this site were not so good. Therefore we removed site to Goseong. This area was possible to green manure and forage production at the hairy vetch and barley mixture plot. Also it was possible to the rice cultivation of no fertilization when was cut at height 25cm before rice transplanting at mixture plot.
7. The researh on tillage methods for Decresing soil erosion and energy saving in slope land
As methods of seeding in farm products consists of plowing and harrowing→sowing seeds→covering up seed with soil, not only these process takes many time but also depth of seeding is not equal. For this reasons, needs of new seeding technology rise up. At the same time, Korean government’s new policy named “Green Korea” enforces and increase of chemical fertilizer’s price cause cultivation of green manure crops and their cultivation area having been increasing. In addition, the needs of plowing technology rising up which can reduce soil loss and plowing energy with effect of fertilizer, weeding and minimum tillage by covering green manure crops. Thus, in this study, by developing no-tillage and partial tillage technology, try to satisfy new agricultural methods.
The specification of non-tillage seeding machine is four-row, with proportional speed(GPS with Stepping motor)and there was no relation with tractor’s type and formation, GPS signal was analyzed and designed to seeding equally. In seeding and spreading of rye, hairy vetch and fertilizer, home-roller open and close system was used. Field test was conducted in the farm which finished the harvest, with no additional plowing and harrowing works, seeds green manure crop like rye, hairy vetch.
No-tillage plowing machine shows proportional speed and with no affection of type and speed, it shows equal following, slip of wheel due to types of driving also didn’t show any deviation. With rye and hairy vetch seeding as uniformity of CV shows 8~20, it can be able to using in actual agricultural field. But No-tillage plowing machine showed bad result in beans and corns. For these kind of crops, development of Partial-tillage plowing machine is demanded.
Partial-tillage plowing machine separates dressing furrow and seeding area, and enable to resolve germination problems. Dressing furrow was formed to 10~11cm in average value and seeding area was formed to 5~6cm, depth of seeding of beans were 3.3 cm in average, depth of fertilizer were 7.5~9.5cm, and interval of seed and fertilizer shows 4.7cm in average, which value was sophisticated that can reduce affection by fertilizer.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• 목차 ... 11
• 제 1 장 서 론 ... 12
• 1절 : 녹비와 식용 및 사료용 맥류의 동시 생산기술 개발 ... 12
• 2절 : 녹비작물의 경관효과 증진기술 개발 ... 12
• 3절 : 경사 밭 토양보전을 위한 피복용 녹비작물 이용기술 개발 ... 13
• 4절 : 녹비작물 및 부분경운에 의한 화학비료 절감기술 개발 ... 14
• 5절 : 녹비작물 이용 농산물의 품질특성 구명 연구 ... 15
• 6절: 녹비작물 이용 조사료 동시생산 기술 농가현장 실증 ... 15
• 7절: 녹비작물 이용 토양보전 및 에너지 절감 경운기술 농가현장 접목 연구 ... 16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 1절 : 녹비와 식용 및 사료용 맥류의 동시 생산기술 개발 ... 17
• 2절 : 녹비작물의 경관효과 증진기술 개발 ... 17
• 3절 : 경사 밭 토양보전을 위한 피복용 녹비작물 이용기술 개발 ... 18
• 4절 : 녹비작물 및 부분경운에 의한 화학비료 절감기술 개발 ... 19
• 5절 : 녹비작물 이용 농산물의 품질특성 구명 연구 ... 20
• 6절: 녹비작물 이용 조사료 동시생산 기술 농가현장 실증 ... 21
• 7절 : 녹비작물 이용 토양보전 및 에너지 절감 경운기술 농가현장 접목 연구 ... 21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 1절 : 녹비와 식용 및 사료용 맥류의 동시 생산기술 개발 ... 23
• 2절 : 녹비작물의 경관효과 증진기술 개발 ... 37
• 3절 : 경사 밭 토양보전을 위한 피복용 녹비작물 이용기술 개발 ... 50
• 4절 : 녹비작물 및 부분경운에 의한 화학비료 절감기술 개발 ... 68
• 5절 : 녹비작물 이용 농산물의 품질특성 구명 연구 ... 81
• 6절: 녹비작물 이용 조사료 동시생산 기술 농가현장 실증 ... 103
• 7절 : 녹비작물 이용 토양보전 및 에너지 절감 경운기술 농가현장 접목 연구 ... 109
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 122
• 1절 : 목표대비 달성도 ... 122
• 2절 : 정량적 성과 ... 123
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 123
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 123
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 124
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 124
• 제 9 장 참고문헌 ... 124
• 끝페이지 ... 135