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 2012년 8월 북서태평양에서 발생한 15호 태풍 “볼라벤”은 중심기압이 910hPa에 달하는 대형태풍으로 8월 28일 새벽에 서쪽 해상에 진출하여 한반도의 제주도와 남부 지방에 영향을 주었고, 이후 한반도를 통과하여 북서진하면서 전라남북도 지역의 농작물에 많은 피해를 주었다. 특히 전라남도 완도군에서 최대순간풍속이 51.8 m/s를 기록해 강풍으로는 2007년의 태풍 “나리” 이후 가장 강한 태풍이었고 해면기압 또한 961.9 hPa를 기록하여 2003년 태풍 “매미” 이후 9년만의 최댓값을 기록하였다. 이로 인한 벼 백수피해 면적은 8만 5,209 ha로 전체 벼재배면적의 10%를 차지하였으며, 특히 호남지역이 전체 피해 면적의 80%를 차지하여 가장 심한 피해지역으로 나타났다.

 벼에 대한 바람의 피해는 크게 기계적 장해, 수분 생리적 장해, 조풍 피해로 나눌 수 있다. 기계적 장해는 강풍에 의한 도복, 탈립, 잎의 파열 등이며, 수분 생리적 장해는 건조한 바람이 불 때 탈수에 의한 잎의 위조나 변색립, 백수 등이다. 보통 우리나라에서는 8 ~ 9월경 강우를 동반한 태풍이 접근하여 큰 피해를 입힌다.

 흔히 태풍에 의한 피해 상태는 생태학적 관계에 따라 다양하며, 출수기의 조만, 시용 비료의 종류, 한발 등이 주요한 요인으로 알려져 있다. 일반적으로 벼의 생육기간중 약간의 미풍은 벼의 생리작용에 유익한 조건을 주는 것으로 알려져 있으나 지나친 강풍은 벼에 기계적 상해 이외에 식물체로부터 수분을 빼앗아 엽의 위조나 영의 변색 및 불임과 같은 생리적 장해를 일으킨다. 특히 출수기에 바람을 강하게 맞으면 이삭전체가 말라 죽어 수량에 큰 영향을 준다(Choi et al., 1981). 이삭의 변색은 태풍에 의한 기계적 찰상, 과도한 증산 및 조풍에 의한 화학적 손상 등에 기인한다. 벼 이삭에 나타나는 바람피해 형태를 보면 영의 부분 또는 전체가 탈색, 변색 및 백색으로 변하는데 피해정도는 바람의 속도와 기간 증가에 따라 커지며 온도가 낮을수록 심해지는 경향이 있다. 또한 출수기 전후 태풍 피해는 불임립과 발육 정지립이 다발하며 정현비율이 저하한다고 알려져 있다(Hong et al., 2004).

 그러나 태풍에 의한 식물체의 손상과 건조 정도와의 관계는 아직도 그 연구가 미흡한 실정이며 그 피해정도는 바람의 강도, 바람의 산란, 온도, 습도 등 바람의 성질 외에 품종, 생육 시기 및 생리적인 상태 등에 따라 크게 변화한다.

 본 연구는 2012년 8월 28 ~ 29일간 호남지역을 중심으로 한반도 중남부 전역을 강타한 태풍 “볼라벤”에 의한 벼 피해 양상을 조사 분석함으로써 벼 태풍피해 경감 대책 수립을 위한 기초자료와 태풍 피해시 농가 현장 피해산정 기준자료로 제시하고자 벼 생육시기에 따른 태풍 피해 정도를 조사하였다.

재료 및 방법

 태풍에 의한 이삭의 변색과 이에 따른 주요 형질 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 피해가 극심했던 전북 익산 송학동, 김제 진봉면, 전남 영광 백수리, 해남 송지면의 4개 지역에서 전체 60개 지점을 조사하였다. 조사지점은 출수정도에 따라 각각 출수후 0, 5, 10, 15, 20일로 구분하였으며 각 조사지점내에서도 피해 정도에 따라 달관으로 심, 중, 경으로 나누어 설정하였다. 변색립 발생정도는 태풍이 통과한 후 최종 수확일까지 약 일주일 간격으로 조사하였으며 각 지점별로 3주씩 채집한 후 이삭당 변색립률을 조사하여 평균하였다(Table 1).

Table 1. Major criteria depending on the factors related to wind damage by typhoon “Bolaven”

 완전립률, 등숙비율 등 수량구성요소는 황숙기가 지난 후 조사구당 3주를 조사하였으며, 수량은 각 조사구당 100주를 수확하여 조사하였다. 현미 품위는 수량을 평량한 시료를 이용하여 조사하였으며, 그 밖의 조사는 농촌진흥청 농사시험연구조사기준에 준하였다.

결과 및 고찰

태풍 “볼라벤” 경과현황

 태풍 “볼라벤”은 2012년 8월 27 ~ 28일에 약 50 ~ 60 km/h의 빠른 속도로 북상하여 28일 오전 9시경 목포 서쪽 해상에 상륙하였고, 28일 오전 11시에는 익산 서쪽 해상을 통과하면서 해안지역에 강풍 및 조풍 피해를 발생시켰다(Fig. 1).

Fig. 1. The path of the typhoon “BOLAVEN”, snapped by satellite COMS on August 28 and weather map.

 태풍 통과 시기인 8월 28일경의 최대 순간풍속은 해남 41.6 m/sec, 영광 28.1 m/sec, 익산 28.6 m/sec로 매우 강하였으며 이러한 태풍진로와 풍속 때문에 벼 변색립 발생과 등숙불량 등 많은 손실을 입었다.

 태풍 “볼라벤”에 의한 벼 도복 및 침수피해 면적은 15,139 ha로 2012년 재배면적의 1.8% 수준이며, 호남 지역의 피해가 다른 도에 비해 큰 것으로 나타났다. 특히 한반도 서해안 태풍 통과로 벼 침수 및 도복 피해뿐만 아니라 호남지역을 중심으로 벼 백수 및 변색립 발생 피해가 극심하게 나타났다. 2012년 9월 2일 기준 백수피해 면적은 85,209 ha로 전체 재배면적의 10%를 차지하며, 도별로는 전남(49,689 ha), 전북(28,020 ha), 충남(6,435 ha), 경남(945 ha), 강원(120 ha) 순으로 피해가 큰 것으로 집계되었다.

출수후 생육시기별 벼 변색립 발생 및 회복정도

 태풍에 의한 이삭 변색과 이에 따른 주요 형질 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 Fig. 2와 같이 전라북도 익산, 김제, 전라남도 영광, 해남의 4지역을 선정한 후 출수 및 피해 정도를 달관으로 심, 중, 경으로 구분하여 태풍 피해양상을 조사하였다

Fig. 2. Effect of typhoon on rate of panicle damage according to the different heading dates (DAH : Days after heading).

 출수 후 시기별 태풍에 의한 이삭 피해정도와 회복정도를 나타낸 Table 2에서 보면, 태풍에 의한 이삭 변색율 발생정도는 출수후 5일이 약 86%로 가장 심했으며, 출수기에는 80%, 출수후 10일에는 71%, 출수후 15일에는 43%, 출수후 20일에는 20%였다. 이와 같이 피해시기에 따른 변색립 발생정도는 출수후 5일을 정점으로 하여 출수 후 일수가 경과할수록 점점 적어지는 경향을 보였다. 출수기 피해 벼가 출수후 5일에 비해 변색립 발생이 6% 정도가 적었는데 이는 일부 늦게 출수하거나 영화가 아직 엽초에 싸여 있어서 외부 노출이 상대적으로 적은 이유로 보여 진다.

Table 2. Ratio of panicle discoloration caused by typhoon at different heading dates

 또한 피해당시 출수후 10일 이상된 벼의 변색립 발생 정도가 상대적으로 출수후 5일이나 출수기 보다 적은 이유는 이미 개화가 이루어져 수정 후 자방의 발육이 경과된 결과로 보여지며, 출수 전후 4 ~ 5일을 중심으로 이삭의 태풍피해가 가장 심하다는 Choi(1981)와 Hong(2004)의 결과와 비슷하였다.

 태풍에 의한 출수정도별 변색립 회복정도를 보면, 출수후 5일에 피해를 받은 벼는 변색립 회복정도가 태풍 경과 14일 후에도 약 10%미만으로 상대적으로 느렸으나, 출수후 20일에서는 16.4%, 출수기, 출수후 10일 및 15일에서는 25.2 ~ 28.5%의 회복정도를 나타냈다.

 또한 출수후 5일에 피해를 받은 벼는 태풍경과 18일 후에도 처음 발생한 변색립의 약 30%정도만이 회복되는 것으로 나타났고, 출수기에는 39.0%, 출수후 10일에는 36.9%로 회복정도가 높았다. 이러한 결과로 볼 때 출수후 5일에는 태풍에 의해 수정이 되지 않는 것보다 수정 후 자방의 발육정지에 따른 피해가 큰 것으로 보이며 영 외피의 손상에 의해 저장기능이 저하된 것으로 보인다.

벼 변색립 발생정도별 주요 형질 및 수량

 출수시기와 피해정도에 따른 벼 주요 형질 및 수량의 관계를 Table 3에 나타내었다. 출수정도에 따른 등숙률은 출수후 5일 피해가 평균 60%로 가장 낮았으며 10일, 15일, 20일이 각각 75%, 82%, 87% 순이었으며, 출수기 당시 피해를 입은 벼는 약 70%를 보였다. 이러한 경향은 완전립률에서도 비슷한 결과로 출수후 5일이 평균 65%로 가장 낮았으며 출수기, 출수후 10일, 15일, 20일이 각각 78%, 75%, 82%, 87%를 나타내었다.

Table 3. Variation of rice quality and milled rice yield as affected by the typhoon at different heading dates.

 10 a당 수량을 살펴보면 출수후 5일 피해 벼가 평균 333 kg으로 가장 낮았으며 이후 출수기, 출수후 10일, 15일, 20일순으로 수량이 증가하는 양상을 보였다. 이를 수량지수로 환산하여보면 출수후 20일 피해 벼의 수량을 100%로 했을 때 상대적으로 출수후 5일 벼의 수량지수가 63%로 37%의 수량감소를 가져왔다. 또한 출수기에는 71%, 출수후 10일에는 84%, 출수후 15일에는 95%의 수량지수를 보였다.

 이와 같이 이삭의 변색정도가 커지면 등숙이 불량하고 완전립률도 저하하여 수량감소를 초래하는 것으로 판단되며, 이삭의 변색정도에 따라 등숙비율이 저하하여 수량이 감소함은 물론 완전미 형성에 피해가 증가하며 수량이 감소한다는 기존의 보고와 유사하였다(Iwasaki 1991; Tsuboi 1990). 또한 단백질 함량은 출수후 5일에서 평균 7.5%로 가장 높았으며 출수후 20일에서 6.4%로 가장 낮았는데 이삭의 변색피해정도가 커지면 외관상 미질이 나빠지고 단백질 함량도 증가한다는 Yoshida(1983), Iwasaki(1991) 및 Tsuboi(1990) 등의 보고와 같은 경향이었다.

 한편 출수후 5일에 태풍피해를 입은 벼의 회복경과 추이를 Fig. 3에서 보면, 태풍발생 직후인 9월 5일경에 변색립 발생이 가장 심하였다가 시간 경과에 따라 서서히 회복되는 경향을 보였으나 수확기 즈음인 10월 16일에도 이삭의 많은 부분이 여전히 변색된 채로 남아있었다. 또한 태풍발생 후 약 50일 후인 황숙기에 해당하는 시기에 출수시기별로 변색립 발생 양상 및 외관상 품위를 보면(Fig. 4), 출수후 15일 피해 벼는 시간경과에 따라 이삭 변색립이 대부분 회복됨을 알 수 있었지만 출수후 5일 피해 벼는 태풍발생 후 50일 후인 수확기에도 여전히 상당부분 변색립 부분이 남아있음을 알 수 있었다.

Fig. 3. Progress of rice growth and ripening under typhoon-injured at 5 days after heading.

Fig. 4. Panicle discoloration of rice plants typhoon-injured at different stages after heading in yellow ripe stage (50 days after the passage of typhoon).

 이와 같이 이삭의 태풍에 의한 바람으로 변색정도가 커지면 이는 곧바로 등숙률과 백미완전립률에 영향을 미쳐 그 결과 수량 감소의 주요인으로 작용함을 알 수 있었다. 따라서 이러한 결과를 종합해 보면 태풍 피해를 경감하기 위해서는 태풍이 다발하는 시기에 출수되지 않도록 이앙기 및 재배관리 등을 조절하는 것이 중요하다고 본다.