보고서 정보
주관연구기관 |
경상남도농업기술원 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-02 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201600003159 |
과제고유번호 |
1395040969 |
사업명 |
지역농업연구기반 및 전략작목육성 |
DB 구축일자 |
2016-06-25
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201600003159 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
친환경인증 실태조사 농가 중에서 57.2%가 양파 재배 중에서 병해충이 발생하였으며, 곰팡이병으로는 노균병, 잎마름병이 발생한 농가가 각각 56호, 31호로 가장 많았으며, 해충 30호, 세균병 5호로 조사되었다. 친환경 자재의 사용 목적을 복수 응답으로 조사한 결과, 병해충 방제가 69.6%로 가장 많았고, 생육 촉진 64.5%, 영양제 32.6%, 지력증진 13.7%였다. 조사농가의 39.1%는 윤작을 실천하였으며, 매년 양파를 재배하는 농가는 55.5%로 절반 이상이었으며, 양파재배 후 다른 작물을 1~
Ⅳ. 연구개발결과
친환경인증 실태조사 농가 중에서 57.2%가 양파 재배 중에서 병해충이 발생하였으며, 곰팡이병으로는 노균병, 잎마름병이 발생한 농가가 각각 56호, 31호로 가장 많았으며, 해충 30호, 세균병 5호로 조사되었다. 친환경 자재의 사용 목적을 복수 응답으로 조사한 결과, 병해충 방제가 69.6%로 가장 많았고, 생육 촉진 64.5%, 영양제 32.6%, 지력증진 13.7%였다. 조사농가의 39.1%는 윤작을 실천하였으며, 매년 양파를 재배하는 농가는 55.5%로 절반 이상이었으며, 양파재배 후 다른 작물을 1~2년 재배하는 농가는 37.0%였다. 친환경 자재 10종에 대한 배지 내 잎마름병 병원균 균사억제 효과를 권장농도와 권장농도의 2배액으로 조사한 결과 아인산염, 석회보르도액, 동제제에서 높았다. 유기인증 포장과 관행 포장에서 친환경 자재 10종에 대한 양파 노균병, 잎마름병 방제 효과를 검토한 결과, 생육 후기인 5월 27일 조사에서 모든 친환경 자재처리구는 무처리보다 노균병 이병주율이 유의성 있게 낮았으며, 특히 아인산염, 난황유 처리구가 노균별 이병주율이 낮았다. 병반면적율도 아인산염, 난황유, 황토 황 순으로 낮았으며, 모든 친환경 자재에서 노균병 억제 효과가 있었다. 관행재배 포장에서는 초기 1차감염이 심했으며, 생육 중기인 4월 23일 조사에서 노균병 이병주율은 살균제 처리에서 31.2%로 가장 낮았고, 친환경 자재 중에서는 아인산염, 키토산, 황토 황 순으로 낮았다. 유기인증 포장에서 생육 후기인 5월 27일에 조사한 잎마름병 이병엽률에 따른 방제가는 아인산염 처리구가 90.2, 황토황 70.3, 석회보르도액 69.7, 시판 황제제 69.5, 시판 동제제 69.2 순으로 높았다. 유기인증 포장의 상품수량은 아인산염 처리구에서 6,880kg/10a로 가장 많았으며, 시판 황제제(6,710kg/10a) 시판 미생물제제(6,583kg/10a)의 상품수량은 아인산염 처리구와 유의적인 차이는 없었다. 관행 포장에서는 살균제 처리구의 상품수량이 5,063kg/10a로, 친환경 자재 처리구보다 유의적으로 많았으며, 친환경 자재 처리별 상품수량은 유기인증 포장에서의 결과와 비슷한 경향으로, 아인산염(4,570kg/10a), 시판 동제제(4,383kg/10a), 시판 황제제(4,258kg/10a) 순으로 많았다. 선발된 친환경 자재 5종에 대하여 무농약 인증을 받은 2 포장에서 노균병과 잎마름병 방제효과를 검토한 결과, 유어 포장의 5월 11일 노균병 이병주율은 아인산염과 수산화동에서 각각 8.3%와 8.4%로, 무처리의 26.6%보다 낮았다. 성산 포장의 5월 27일에 조사한 노균병 이병주율은 처리 간에 차이가 없었다. 잎마름병 이병주율은 유어 포장의 5월 11일 조사에서 아인산염, 석회보르도액와 수산화동 처리구가 각각 0.8%, 1.3%, 1.6%로 다른 처리구보다 낮았다. 상품수량은 수산화동 처리구에서 4,706kg/ha로 다른 처리구보다 많았으나 친환경 자재 처리구 간에는 유의적인 차이가 없었다. 친환경 자재의 양파 노균병과 잎마름병 방제 효과에 대한 3년간의 시험 결과를 종합해 볼 때, 아인산염이 병해 방제 효과나 수량 증대에 가장 효과적인 것으로 판단된다. 그러나 아인산염의 경우에는 친환경유기농자재로 등록이 되어 있지 않아서 친환경인증 포장에서 사용할 수 없다. 그리고 황을 함유하였거나 동을 함유한 친환경 자재는 아인산염과 비교해서 병해 방제효과가 다소 낮기는 하나 친환경인증 양파 재배에서 활용 효과는 높을 것으로 생각된다.
시험에 사용된 포장의 토양은 표토의 가비중이 1.17g/cm3으로 높고 pH 7.3의 약알칼리성을 띠었으며, 염 농도 1.39 dS/m, 유기물 함량 39.0%, 교환성 칼륨, 칼슘과 마그네슘이 각각 4.89 cmolc/kg, 13.6 cmolc/kg, 5.6 cmolc/kg으로 양분 함량이 높았다. 2013년 9월 9일에 조사한 수수/수단그라스 교잡종의 생체량은 10a 당 10,870kg, 건물량은 2,128kg였고, 볏짚의 생체량은 10a 당 447kg, 건물량은 427kg이었다. 수수/수단그라스 재배에 의한 건물 공급량은 벼를 재배 후에 토양에 환원되는 볏짚 건물량보다 5배 정도 많았다. 수수/수단그라스 교잡종의 토양 환원에 따른 양분 공급량은 10a 당 유기물 1,440kg, 질소 21.9kg, 인 4.5kg, 황 3.7kg, 칼륨 75.7kg이었으며, 볏짚은 유기물 337kg, 질소 4.5kg, 황 0.6kg이었다. 녹비작물과 벼 재배 후의 토양 물리성을 조사한 결과, 수수/수단그라스 재배 구의 표토 가비중은 1.11g/cm3로 벼 재배구 보다 낮았으고, 기상 비율은 30.4%로 벼 재배구보다 높았다. 또한 수수/수단그라스를 재배한 구에서 표토의 염농도는 1.7dS/m로 벼를 재배한 구보다 낮았으며, 수수/수단그라스 환원구의 질소 및 유기물 함량은 각각 3.1g/kg, 50.6g/kg으로 벼를 재배한 구의 2.9g/kg, 45.1g/kg보다 높았다. 수수/수단그라스 교잡종과 볏짚의 토양 환원 후에 양파를 재배하였을 때, 생육후기 양파 노균병 이병주율은 수수/수단그라스 전작물 재배구에서 낮았으며, 5월 26일 조사에서 수수/수단그라스 전작물 재배구에서 노균병 이병주율은 14.8%로 벼 전작물 재배구의 29.0%보다 유의적으로 낮았다. 잎마름병 이병주율도 노균병 발생률과 같은 경향이었며, 유박 시용량 간에는 유의적인 차이는 없었으나 무시용구에서 노균병 및 잎마름병 발생이 약간 높았다. 벼와 수수/수단그라스 전작물 재배의 차이에 따른 양파 상품수량은 차이가 나지 않았으며, 유박 시용량 간에는 상품수량의 차이가 없었으나 무시용구보다 높았다. 동계 녹비작물의 토양 환원량은 호밀/헤어리베치 혼작구에서 건물기준으로 885kg/10a였으며 양분 공급량은 10a 당 유기물 648kg, 질소 12.6kg, 칼륨 21.6kg이었다. 헤어리베치 재배구의 환원량은 523kg/10a였으며, 양분공급량은 10a 당 유기물 361kg, 질소 18.2kg, 칼륨 20.7kg이었다. 작부체계에 따른 토양 화학성을 보면, 녹비재배구에서 염농도, 질산태 질소 함량이 높았으며, 양파 재배구에서 유기물함량과 교환성 칼륨 함량이 높았다. 2014년 하계작물의 토양 공급량을 보면, 건물기준으로 동부가 328kg/10a, 수수/수단그라스 1,616kg/10a, 볏짚 487kg이었다. 동부는 물빠짐이 좋지 않은 논토양에서 초기 생육이 느리고 잡초 발생이 많아서 녹비작물로 재배하기에는 부적합 것으로 판단되었다. 10a 당 양분공급량은 동부가 유기물 215kg, 질소 6.2kg, 칼륨 8.8kg이었고, 수수/수단그라스가 유기물 910kg, 질소 24.2kg, 칼륨 40.0kg이었으며, 볏짚은 유기물 364kg, 질소 3.9kg, 칼륨 7.3kg이었다. 하계작물 재배 후 토양 화학성은 수수/수단그라스-양파-동부 재배에서 질소 2.9 g/kg, 질산태 질소 7.8 mg/kg, 유기물 함량 43.4 g/kg으로 다른 처리구보다 높았다. 2015년 윤작형태와 유박시용량에 따른 양파 노균병 및 잎마름병 이병주율은 벼-헤어리베치-수수/수단그라스 처리구에서 각각 8.4%와 1.6%로 다른 처리구보다 낮았다. 유박 시용량 간에 노균병과 잎마름병 이병주율의 차이는 뚜렷한 경향이 없었으며, 유박 무 시용구에서 노균병 이병주율이 17.7%로 가장 낮았다. 양파 상품수량은 수수/수단그라스-양파-동부 윤작체계에서 1,922kg/10a로 다른 처리구보다 많았다. 이상의 결과를 종합할 때, 수수/수단그라스-양파-동부-양파의 윤작으로 친환경 재배를 하였을 때 관행의 벼-양파-벼-양파로 재배하는 것보다 병 발생이 감소하고 수량성도 높았으며, 토양의 물리성과 화학성이 양호한 것으로 생각된다. 그러나 여름 녹비작물로 물 빠짐이 나쁜 논토양에서 동부를 재배하는 것은 입모율이 낮고, 초기 성장이 나쁘며, 잡초 발생이 많아서 충분한 유기물을 공급할 수 없는 것으로 조사되었다. 따라서 여름 녹비작물로 3년 주기로 수수/수단그라스를 재배하는 작부체계(수수/수단그라스 교잡종-양파-벼-양파-벼-양파)가 논토양에서 친환경 양파재배를 위하여 가장 적합할 것으로 생각된다.
Abstract
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Onion (Allium cepa L.) is a commonly cultivated, one of the most important commercial vegetable in Korea. Organically certified onions are produced on 113-165 ha since 2010, which is only 0.5% of total onion production in Korea. This study was carried out to evaluate the effect of certified organic
Onion (Allium cepa L.) is a commonly cultivated, one of the most important commercial vegetable in Korea. Organically certified onions are produced on 113-165 ha since 2010, which is only 0.5% of total onion production in Korea. This study was carried out to evaluate the effect of certified organic materials on control of main onion diseases and to introduce crop rotation system for efficient disease management and sustainable crop productivity in environmental-friendly onion production in 2012-2015. Two-year experiment was performed to select effective environmental-friendly agents from common ten agents. Natural or mineral materials included sulfur-containing compounds (loess-sulfur, sulfur), copper-containing compounds (lime bordeaux mixture, copper hydroxide), potassium phosphonate, chitosan, cooking oil and yolk mixture, pyroligneous liquor, and Bacillus subtilis JKK238 and DY343. All materials were diluted with tap water at 500 or 1,000 fold, and applied five times at ten-day interval from the early March. Potassium phosphonate and cooking oil and yolk mixture significantly decreased percent infected leaves based on the number of infected plant per number of investigated plants on downy mildew in organic onion field. Control values of potassium phosphonate and oil and yolk mixture on downy mildew were 90.4 and 87.5, respectively. Potassium phosphonate was the most effective to control downy mildew in conventional field at 56.7 control value, followed by chitosan, loess-sulfur. Control values of potassium phosphonate, loess-sulfur, and lime bordeaux mixture on Stemphylium leaf blight were 90.2, 70.3, 69.7, respectively, in organic field. In addition, potassium phosphonate treatment produced the highest marketable bulb yield at 6,583 kg/10a in organic field, followed by sulfur compound (6,710kg/10a), Bacillus subtilis(6,583kg/10a). Third year experiment was performed to evaluate the selected five environmental-friendly agents in two pesticide-free certified fields. Percent infected leaf of downy mildew as affected by potassium phosphonate and copper hydroxide was 8.3% and 8.4%, respectively, which was significantly lower than no treatment of 26.6%. Percent infected leaf of Stemphylium leaf blight as affected by potassium phosphonate, lime bordeaux and copper hydroxide was 0.8%, 1.3% and 1.6%, respectively. In conclusion, copper-containing compound should be most effective for organic or pesticide-free certified field because potassium phosphonate is not allowed to apply in the certified field.
Crop rotation and fertilization management in organic vegetable production are considered to be one of the most important factors for productivity and quality. An experiment was conducted in 2013-2015 growing season to evaluate the effect of green manure crop and application rates of organic fertilizer (mixed oil cake) in organic bulb onion production. Green manures included sorghum×sudan grass hybrid, hairvetch/rye, hairvetch, cowpea. Crop rotations included rice-rye/hairyvetch-cowpea-onion, rice-hairyvetch-sorghum×sudan grass-onion, sorghum×sudan grass-onion-cowpea-onion, and rice-onion-rice-onion as check.
Organic fertilizer application rates were 0, 3.0, 6.0, 9.0 tonㆍha-1 for onion cultivation. Sorghum×sudan grass produced 2,128 kg/10a biomass at dry weight basis, while rice straw was 427 kg/10a dry biomass at harvest in 2013. Sorghum×sudan grass incorporated into soil provided 1,440 kg/10a organic matter, 2.19 kg/10a nitrogen, 4.5 kg/10a phosphorus, 75.7 kg/10a potassium, 3.7 kg/10a sulfur. Sorghum×sudan grass cropping resulted in lower bulk density and electric conductivity, and higher nitrogen and organic matter content as compared with rice cropping. However, there were not significant differences in onion plant growth and marketable bulb yield between two previous crops. Incidence of downy mildew was 14.8% in the pre-crop sorghum×sudan grass, which was significantly lower than 29.0% in the pre-crop rice on May 26. The organic fertilizer application rates did not significantly affect bulb marketable yield. Rye/hairyvetch as winter green manure produced 885 kg/10a biomass at dry weight basis, while hairyvetch was 523 kg/10a dry biomass at harvest in 2014. Green manure cultivation increased soil electric conductivity and nitrate-nitrogen content as compared with onion cultivation. Sorghum×sudan grass as summer green manure produced 1,616 kig/10a and cowpea did 328 kg/10a, while rice straw did 487 kg/10a. Cowpea did not grow in bad-drained paddy soil as compared with sorghum×sudan grass. Incidence of downy mildew and Stemphylium leaf blight in rice-hairyvetch-sorghum×sudan grass-onion crop rotation was 8.4%, 1.6%, respectively, which was lower than other crop rotation. However, the marketable bulb yield was obtained with sorghum×sudan grass-onion-cowpea-onion. In conclusion, sorghum×sudan grass cultivation every third year (sorghum×sudan grass-onion-rice-onion-rice-onion) should be effective for disease control and sustainable soil fertility because cowpea was not suitable for winter green manure in paddy soil. The organic fertilizer application at 3.0 ton·ha-1 rates should be sufficient for organic onion production rotated with sorghum-sudan grass or rice.
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