보고서 정보
주관연구기관 |
국립원예특작과학원 National Institute of Horticultural and Herbal Science |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-02 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201400011362 |
과제고유번호 |
1395021949 |
사업명 |
농업현장실용화기술개발 |
DB 구축일자 |
2014-06-28
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400011362 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
제1세부연구과제 : 유기재배 사과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용기술 개발
본 시험은 유기 사과원의 녹비작물 선정을 위하여 녹비작물의 양분 공급력 및 ‘후지’/M.9 사과나무의 수체생장 및 과실품질에 미치는 영향을 조사하였다. 녹비작물의 종류는 9종이었고, 초생재배를 대조구로 두었다. 녹비작물의 파종 시기는 2011년 3월 25일이었고, 파종량은 녹비작물의 종류에 따라 4-15kg 정도로 달리하였다. 녹비식물의 생장(생체중)은 호밀, 화이트클로버, 레드클로버, 청보리, 크림슨클로버 및 헤어리베치1호가
Ⅳ. 연구개발결과
제1세부연구과제 : 유기재배 사과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용기술 개발
본 시험은 유기 사과원의 녹비작물 선정을 위하여 녹비작물의 양분 공급력 및 ‘후지’/M.9 사과나무의 수체생장 및 과실품질에 미치는 영향을 조사하였다. 녹비작물의 종류는 9종이었고, 초생재배를 대조구로 두었다. 녹비작물의 파종 시기는 2011년 3월 25일이었고, 파종량은 녹비작물의 종류에 따라 4-15kg 정도로 달리하였다. 녹비식물의 생장(생체중)은 호밀, 화이트클로버, 레드클로버, 청보리, 크림슨클로버 및 헤어리베치1호가 다른 초종보다 높았다. 녹비식물의 양분 공급력은 자연 초생구보다 높았고, 초종별로는 클로버(Crimson clover, Red clover and White clover) 계통이 다른 녹비작물보다 높은 편이었다. 녹비작물 처리구의 ‘후지’/M.9의 수체생장과 과실품질은 자연초생구보다 높은 경향이었고, 초종별로는 클로버 계통이 가장 높았다. 이상의 결과를 종합해보면, 유기 사과원에 가장 적합한 춘파 녹비작물은 클로버 계열과 호밀 및 청보리로 생각된다..
2011과 2012년 10월 1일 가을파종 후 녹비의 건물량 생산량에서 벼과는 호밀과 톨페스큐 콩과는 크림슨클로버, 화이크클로버와 베치1호가 많았으나, 초기 확립에 어려운 켄터키블루그라스는 적었다. 피복률은 베치 1호, 크림슨클로버 및 톨페스큐가 높게 유지되었다. 초종별 무기성분 함량에서 질소와 칼륨함량은 베치 1호 등 콩과 녹비가 많은 경향이었다. 칼슘은 청보리와 클로버류에서 높았다. 양분공급량은 자연초생에 비해 질소와 칼륨은 호밀과 베치 1호, 크림슨클로버 및 화이크클로버구에서 많았다. 칼슘공급량에 있어서 크림슨클로버, 화이트클로버의 클로버류의 공급량이 많았으나 화본과인 들묵새, 톨페스큐 및 켄터키블루그라스구는 적었다. 녹비 초종별 무기화율에서 질소는 콩과 녹비에서 1개월이후 약 60% 이상 무기화되었으나 벼과는 4개월 이후에도 60% 넘지 않았다. 인산은 시기가 지날수록 급속히 무기화되었다. 칼륨은 들묵새를 제외하고 1개월에 80%이상이 무기화되었다. 추파 녹비 처리에 따른 사과나무의 생육량에서 크림슨클로버와 호밀구가 총신초장과 평균신초장은 크림슨클로버와 호밀구가 많은 경향이었다. 들묵새, 크림슨클로버, 청보리 종자의 파종량이 증가하면는 건물 생산량이 많아지나 베치 1호는 파종량이 10kg까지 증가하면 건물 생산량이 많아졌으나 그보다 파종량이 많으면 건물생산량은 줄어들었다. 멀칭된 녹비위에 복합발효균제(Enterococcus faecium 2.8×106cfu/ml)를 생체 1톤에 약 1kg정도를 뿌려주면 콩과 녹비에서는 효과가 없으나 벼과 녹비에서 분해가 5∼15%정도 촉진되어 질소 등 양분의 무기화율이 빨랐다. 이상의 결과 녹비용추파로서 건물생산량과 피복도 및 양분공급력 등을 종합하면 벼과에서는 호밀과 톨페스큐, 콩과에서 크림슨클로버, 화이트클로버, 베치가 좋으나 포장 작업 등을 고려해서 신중한 선택이 필요하다
제2세부연구과제 : 유기재배 배과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용기술 개발
본 시험은 유기재배 배 과수원에 적합된 녹비 초종을 선발하기 위하여 화본과와 두과 9종류를 파종하여 녹비생체중, 피복률, 수체생육, 과실품질, 토양이화학성 등을 조사하였다. 3월 파종하여 파종 후 90일째 조사한 초종별 생체량은 호밀(1,600kg/10a)이 가장 생산량이 많았고 헤어리베치는 660kg/10a, 수단그라스는 350kg/10a 순이었다. 화본과인 들묵새와 두과인 크림슨클로버, 화이트클로버 레드클로버는 잡초 발생으로 정상적인 생육이 이루어지지 않았음. 초장은 수단그라스 133.3cm, 호밀은 83.3cm, 베치 1호는 64.1cm였으며 피복률은 헤어리베치 83.3%, 호밀 61.7%, 수단그라스 33.3%, 들묵새 52.0%, 크림슨클러버 5.0% 순이었다. 이와 같은 결과를 종합해 보면 유기재배 배 과원의 춘파 가능 초종은 헤어리베치1와 호밀 등으로 판단됨
10월 중순 파종 후 160일째의 피복률 조사에서는 청보리와 호밀, 레드클로버 순으로 잡초억제력이 좋았으며 초장에서도 호밀, 수단그라스, 청보리의 생육량이 많았다. 그리고 생체중은 호밀 2,068kg/10a와 헤어리베치 1,518kg/10a, 수단그라스 1,352kg/10a 순으로 다른 녹비 초종에 비하여 많았음. 건물량을 파종 후 180일에 조사한 결과 호밀 398kg/10a, 청보리 376kg, 켄터키블루글라스 265kg, 수단그라스 242kg, 헤어리베치 326kg순으로 화본과 작물이 많음. 양분환원 가능량을 계산한 결과 질소공급량은 생육량이 많았던 헤어리베치(14.3), 레드클로버(13.9), 크림슨클로버(13.7) 순으로 두과작물이 환원 가능량이 많았으며 칼륨공급량은 청보리(7.5)가 가장 높았고 헤어리베치(5.1), 호밀(4.6), 수단그라스(4.3), 들묵새(4.2), 크림슨클로버(2.2)순이었음. 과실품질 조사 결과 과중은 헤어리베치가 대조구의 590g 대비 12% 정도 높았으며 경도는 화이트클로버와 호밀이 3.3kg/8mm∅로 시험구 중 가장 높았고, 클로버 종류가 재배된 처리구의 경도가 낮은 편이었다. 가용성 고형물 함량은 호밀 처리구가 가장 높았음
제3 세부(협동)연구과제 : 유기재배 사과·배 과원 초생재배에 의한 환경보존 효과 구명
유기 사과·배과원의 피복작물 재배를 위한 환경보존 효과를 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 사과과원의 피복작물은 들묵새, 레드클로버, 청보리, 켄터키블루그라스, 크림슨클로버, 톨페스큐, 헤어리베치, 호밀, 화이트클로버와 자연초생을 대조구로 처리하였고 배과원의 피복작물은 들묵새, 레드클로버, 수단그라스, 청보리, 컨터키블루그라스, 크림슨클로버, 톨페스큐, 헤어리베치, 호밀, 화이트클로버와 자연초생을 처리하여 조사하였다. 처리구별 조사내용은 잡초의 발생양상, 곤충의 발생현황, 미생물의 분포현황을 대상으로 하였다. 잡초의 발생양상은 2011년부터 2013년까지 지속적으로 피복하였을 경우 잡초의 종수가 줄어드는 경향을 보였다. 피복되기전의 처리구에서는 일년생 잡초가 우점하였으나 피복된 후부터는 다년생 잡초가 우점하였다. 곤충의 발생양상은 피복작물이 처리되기 전에는 토양 배회성 곤충의 종류가 거의 출현하지 않았고 피복된 이후에는 토양 배회성 곤충의 종수와 개체수가 증가하였다. 조사된 곤충 중에 해충은 피복전 개체수보다 피복후 개체수가 줄어드는 경향을 보여주었다. 곤충의 종다양성은 자연초생의 대조구는 증가하였고 피복작물 처리구에서는 사과과원의 들묵새, 호밀, 화이트클로버와 배과원의 켄터키블루글라스, 크림슨클로버를 제외하고는 감소하였다. 사과과원의 토양미생물의 발생 현황은 세균과 방선균이 피복 후에 증가하였고 사상균은 피복 후에 대부분 감소하였다. 배과원의 토양미생물 발생 현황은 세균과 사상균은 피복 후에 증가하였다가 감소하였고 방선균은 피복작물 처리 후에 증가하였다. 유기 사과·배과원에서의 피복작물의 재배는 잡초의 발생을 교란이 많은 곳에서 발생하는 일년생 식물에서 비교적 교란이 적은 곳에 발생하는 다년생 식물로 천이되는 것을 확인하였다. 토양 배회성 곤충에서는 피복작물의 재배를 통해서 곤충의 종류가 증가하여 안정적인 생물 서식공간을 제공하고 있었다. 토양의 미생물은 피복작물이 토양으로 분해되는 과정에 세균, 방선균 등이 증가하여 토양의 지력을 좋게하는 역할을 하고 있는 것으로 판단되었다. 따라서 관행적인 제초제 처리의 과수원 관리보다는 피복작물을 이용한 과수원의 관리는 토양 배회성 곤충, 토양 미생물 등에 영향을 가져와 환경보존에 유익한 결과를 가져오는 것으로 조사되었다.
Abstract
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1. Tcchnology Development and Selection of Grass Species for Sod culture in the Organic A pple Orchard
This study was conducted to select the green manure crop in organic apple orchard by estimating the nutrient contribution of green manure crop or vegetative growth and fruit quality of ‘Fuji' /M
1. Tcchnology Development and Selection of Grass Species for Sod culture in the Organic A pple Orchard
This study was conducted to select the green manure crop in organic apple orchard by estimating the nutrient contribution of green manure crop or vegetative growth and fruit quality of ‘Fuji' /M.9 apple tree. The kind of green manure crop was 9 species, and sod culture was refereed as a control. The seeding time was 25 March of 2011, and seeding rate was different depending of kind of green manure crop about 4-15kg per 10a. In the growth (fresh weight) of green manure crop, Rye, White clover, Red clover, Barley, Crimson clover and Hairy vetch were higher than that of other green manure crop. The nutrient contribution of green manure crop was higher than that of sod culture, and that of kind of clovers (Crimson clover, Red clover, and White clover) was higher than that of other green manure crop. The vegetative growth and fruit quality of ‘Fuji' /M.9 in green manure crop treatments were seemed to higher than that of sod culture, and that of clover species treatments were highest. The results show that clover species, Rye and Barley were optimum green manure crop that was sown on organic apple orchard in the spring. After fall-sown in 1st Oct. 2011 and 2012, dry weight and a yield of green manure was heavier in rye and tall fescue in gramineae and crimson clover, white clover and vetch no. 1 in leguminosae, than that of Kenturky grass, hard to get early. Coverage ratio was highly maintained at vetch no. 1, crimson clover and tall fescue. Inorganic contents per grass species, contents of nitrogen and potassium was higher trends in the kinds of beans and green manures such as vetch no. 1. Calcium exists highly in green barley and clover spp. In nutrient supply amounts, nitrogen and potassium was higher in rye, vetch no. 1, crimson clover and white clover than that of natural sod culture. Calcium was plentifully provided to crimson clover, white clover, but less provided toRattail fecue, tall fescue and kenturky grass belong to gramineae. Among green manure species, mineralization of nitrogen was done over 60% in beans and green manure after one month, however, below 60% in gramineae after four months. Posphate was rapidly mineralized over time. Potassium was mineralized over 80% after one month except Rattail fecue. Growth amount, total grass length and average grass length of apple trees according to the fall sowing green manure was a high tendency in crimson clover and rye. As increased the seeding amount o fRattail fecue, crimson clover, green barley, the dry weight by yield increased, however more seeding these, dry weight was decreased. When spraying the complex fermenting agents (Enterococcus faecium 2.8×106cfu/ml) of 1 kg per total 1 ton on green manure with mulching, there was no effect on beans and green manure, but it was decomposed more 5 to 15% in gramineae and green manure and promote rapidly to mineralized the nutrients such as nitrogen. From above results, dry weight, coverage ratio and nutrients supply during fall sowning with green manure was good at rye and tall fescue in gramineae, and crimson clover, white clover and vetch in leguminosae. All of consideration this includes field works, it needs more careful selection.
2. Tcchnology Development and Selection of Grass Species for Sod culture in the Organic Pear Orchard
The studies were carried out select the weeds adaptable to organic pear orchard as green manure using nine species of Graminae and Legume, fresh weight, coverage, tree growth, fruit characteristics, chemical and physical properties of the soil were investigated. The weed seeds was spread in March and fresh weights of each weeds measured in 90 days after spreading were 1,600kg/10a for Rye, 660kg for Hairt vetch, and 350kg for Sudan grass. There were abnormal growths for the plots of Festuca myuros, Crimson clover, White clover, Red clover owing to interference of the natural weeds. For the weed weight, there were 133.3cm, 83.3cm, and 64.1cm for Rye, Sudan grass. and Hairt vetch respectively. For the coverage over the soil surface. There were 83.3%, 61.7%, 33.3%, 52.0%, and 5.0% for Hairt vetch, Rye, Sudan grass, Festuca myuros, and Crimson clover respectively. Considering these results, Hairt vetch and Rye can be reasonable to spread in Spring in organic pear orchards. Weed coverage in 160 days after spreading seeds in mid-October was good in the plats of Barley, Rye and Red clover which suppressed the growth of other natural weeds. For the weed weights, there was good results in the plots of Rye, Sudan grass, and Barley. And for the fresh weights, 2,068kg/10a, 1,518kg, and 1,352kg for Rye, Hairt vetch, and Sudan grass. Dry weights in 180 days after spreading seed seeds were 398kg/10a, 376kg, 265kg, 242kg, and 226kg for Rye, Barley, Kentucky bluegrass, Sudan grass, and Hairt vetch respectively. Considering reversable nutrients, Hairt vetch(14.3kg/10a), Red clover(13.9), and Crimson clover(13.7) were promising for nitrogen source, and Barley(7.5kg/10a), Hairt vetch(5.1), Rye(4.6), Sudan grass(4.3), Festuca myuros(4.2), and Crimson clover(2.2) for potassium source. For fruit characteristics, the weights of fruit in the plot of Hairt vetch was better by 12% than control of 590g and the hardness of fruit in the plots of white clover and ryegrass was best to 3.3kg/8mm∅, compared to the one of other clovers which appeared to be low. The contents of soluble solids in plot of ryegrass was highest among the others.
3. S tudy on Env ironmental Conservation Effect by S od-Culture in O rganic A pple· Pear O rchards
The study was conducted in order to clarify the environmental conservation effect of cover plant cultivation in organic apple and pear orchard. Rattail fescue, red clover, barley, kentucky blugrass, crimson clover, tall fescue, hairy vetch, rye, white clover and control(natural weeds) were used as control group in apple orchard. Rattail fescue, red clover, sudan grass, barley, kentucky blugrass, crimson clover, tall fescue, hairy vetch, rye, white clover and control(natural weeds) were used as cover plants in pear orchard. The study focused on different experimental groups includes development pattern of the weed, occurrence of insects and distribution of microbial community. The type of weeds decreased as the cover plants were used continuously from 2011 to 2013. Annual weeds predominated over the region before cover plants were used while perennial weeds became dominant after the region was treated with cover plants. The types of ground-dwelling almost never appeared before the region was treated with cover plants. However, both the type and number of ground-dwelling insects increased after cover plants were used in the region. Among the insects investigated, number of pests decreased after cover plants were used. Species diversity of insects in controlled group has increased while species diversity of insects decreased in apple orchards except for Festuca myuros, rye and white clover and in pear orchards except for Kentucky bluegrass and crimson clover where it was treated with cover plants. The occurrence of microbial community in the apple orchards including bacteria and actinomycetes increased after the region was treated with cover plants while most of mold fungi decreased. Also the occurrence of microbial community in the pear orchards including bacteria and mold fungi increased first and then decreased back after the region was treated with cover plants. Actinomycetes increased after the treatment with cover plants. Cultivation of cover plants in organic apple and pear orchards was proven to cause the change in types of weeds from annual plants to perennial plants. For ground-dwelling insects, the types of insects increased through the cultivation of cover plants that provides a stable habitat. It is considered that microbial community such as bacteria and actinomyces contained in the soil have a role in enhancing soil fertility while cover plants are being decomposed into the soil. Therefore, orchard management using cover plants brings about more beneficial results than conventional management of an orchard using herbicides in environmental conservation aspects by influencing ground-dwelling insects and microbial community in the soil.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 7
- 목차 ... 10
- 제 1 장 서 론 ... 11
- 제1세부연구과제 : 유기재배 사과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 11
- 제2세부연구과제 : 유기재배 배과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 12
- 제3세부(협동)연구과제 : 유기재배 사과·배 과원 초생재배에 의한 환경보존 효과 구명 ... 13
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
- 제1세부연구과제 : 유기재배 사과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 15
- 제2세부연구과제 : 유기재배 배과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 16
- 제3세부(협동)연구과제 : 유기재배 사과·배 과원 초생재배에 의한 환경보존 효과 구명 ... 18
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
- 제1세부연구과제 : 유기재배 사과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 19
- 제2세부연구과제 : 유기재배 배과원 초생재배를 위한 초종선발 및 이용 기술 개발 ... 39
- 제3세부(협동)연구과제 : 유기재배 사과·배 과원 초생재배에 의한 환경보존 효과 구명 ... 51
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 96
- 1절 : 목표대비 달성도 ... 96
- 2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타) ... 96
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 97
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 98
- 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 99
- 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 100
- 제 9 장 참고문헌 ... 101
- 끝페이지 ... 106
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