쌀은

아시아는 물론이고 전 세계에서 식량으로 이용되고 있 다. 2007년 현재 1인 당 하루에 영양원으로 소비하는 곡물의 양은 쌀 217.5 g, 밀 180.6 g, 옥수수 45.9 g, 콩은 4.3 g인 것 으로 보고되었다(Sung, 2011). 그리고, 전 세계적으로 소비되는 주요 식품에서 쌀이 차지하는 열량비중은 19%로 밀 18.9%, 옥수수 5.0%, 콩 0.5% 보다 높다. 또한 쌀의 대륙별 열량비중 의 순위는 아시아 29.3%, 남미 10.3%, 아프리카 8.0%, 미국 6.0% 순인 것으로 알려졌다. 특히 아프리카에서의 쌀 소비는 최근 들어 매년 4.5%씩 증가하고 있다(Korea-Africa Food & Agriculture Cooperation Initiative, 2013).

이런 가운데 점점 심화되는 세계인구의 증가와 기후변화에 따른 기상환경의 불안정, 개발도상국의 육류 소비량 증가, 개 발가능 경지의 부족 등은 중장기적으로 세계 식량위기의 도화 선이 될 것으로 전망된다(Bourne, 2009; FAO, 2014). 그래서 대표적인 곡물인 쌀의 증산문제는 특히 아프리카와 같은 저개 발국의 기아해결에 있어 매우 중요한 화두가 될 것으로 보인 다. 그리고 그 대표적인 나라로 영양실조인구 비율이 69%에 달하는 콩고민주공화국이 될 수도 있다(International Food Policy Research Institute, 2013).

최근 들어 콩고민주공화국은 8천만 ha의 세계 2위 잠재농지 와 세계 2위의 콩고강 수자원을 바탕으로 만성적인 식량부족 문제를 해결하기 위해 선진국을 대상으로 대규모 투자유치에 힘을 쏟고 있다(KOTRA, 2014). 그러나 여전히 우리나라 논 면적의 4배에 달하는 400만 ha의 가용 농지에서조차 수리시 설 부족으로 7천만 인구의 식량문제를 해결하기 어려운 상황 이다. 농자재의 부족문제 해결뿐만 아니라 근본적인 품종의 개 량이 절실한 형편인 것이다(Park, 2012). 물론, 2013년 필자가 확인한 바로 콩고민주공화국의 농업연구소인 INERA(Institute National pour L’Etude et la Recherche Agronomiques) 산하 시험장에서 벼를 비롯한 다양한 품종개량연구가 이루어지고 있고, 이 나라 제2의 수도인 Lubumbashi 지역을 중심으로 토 양생산성을 높이기 위해 옥수수 농사 대신 벼 농사가 늘어나 는 추세를 보이기도 한다.

본 연구는 이러한 콩고민주공화국의 쌀 수요 증가에 따른 쌀의 안정적인 증산을 돕고자, 농촌진흥청이 2010년도에 공적 원조 사업으로 설치한 KOPIA(Korea Project on International Agriculture) 콩고민주공화국 센터의 밭에서 국내육성 벼의 현 지 적응성을 검토하기 위하여 벼 생육특성을 조사하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.

재료 및 방법

본 시험은 동경 15° 18', 남위 4° 18'에 자리한 콩고민주공 화국 Kinshasa시의 킨샤사대학교 내 KOPIA DRCongo 센터 시험포장에서 이루어졌다. 시험지는 물이 잘 빠지는 사질토양 이었으며, 토양의 pH는 6.8이었다. 토양의 비옥도는 수분함량 이 적고 한낮의 지온이 36℃ 수준으로 올라가기 때문에 토양 생물의 활동이 활발하지 못한 매우 척박한 상태였다. 시험에 사용한 벼는 1967년에 우리나라 최초로 육도 장려품종으로 선 정된 Japonica형인 농림나1호였으며, 그 생육특성을 콩고민주 공화국의 벼와 비교하기 위해 INERA 산하 Yangambi 시험장 에서 육성한 IRAT216을 공시하였다. 시험처리는 토양 내 무 기질양분과 수분의 유실을 줄일 수 있도록 심토에 비닐피복처 리를 하여 벼 생육상황을 관행의 무처리구와 비교할 수 있게 하였다. 그 방법은 흙을 깊이 20 cm에 폭 40 cm로 파낸 후에 폭 1 m의 비닐을 흙바닥에 깔고 측면에는 10 cm 높이까지만 올라오도록 접어 넣은 다음에 흙을 채웠다.

벼 재배는 2012년과 2013년 두 차례 직파재배 하였다. 2012년도의 경우 Fig. 1과 같이 강우가 많은 춘분 이후의 10 월 14일에 파종하여서 2013년 2월 5일에 수확하였고, 2차년 도인 2013년에는 강우가 적은 추분 이전의 3월 8일에 파종하 여 동지인 6월 21일에 수확하였다. 벼 재식거리는 30 × 15 cm, 파종구의 파종량은 8립으로 하였다. 그리고 볍씨가 발아된 후 에는 3개체씩만 남겨서 재배하였다. 시비량은 킨샤사 시내 양 계장에서 구입한 계분을 1톤 ha^-1 시용한 다음에, 질소와 함께 인산-칼리 복합비료를 N-P₂O₅-K₂O = 90-50-50 kg ha^-1 수준 으로 시용하였다. 그리고 이들 비료의 50%는 볍씨 파종 전에 기비로 시용하였고 나머지 50%는 파종 50일째 시용하였다.

벼 생육조사는 파종 후 한 달 이후부터 초장과 분얼수, 출 수기의 조사에 이어서 수확기에 수량 및 수량구성요소를 조사 하였다. 특히 2013년도 시험에서는 분얼성기에 잎의 엽록소함 량을 가늠할 수 있는 엽색도를 엽록소계(Minolta SPAD-502) 로 측정하였다.

그리고 시험 후 토양에 대해서는 2013년 2월 조사일의 오 후 2시에 12 cm 깊이의 평균 수분함량과 6 cm 깊이의 온도 그리고 표토와 심토의 전기전도도값을 ㈜미래센서 WT1000B로 측정하여서 심토비닐피복 여부에 따른 그 차이를 비교하였다.

한편, 시험기간의 대기온도는 월 평균으로 22℃ ~ 32℃분포 를 보였다. 2012년도 시험기간인 10월부터 2013년 1월까지는 최고온도 30℃ ~ 31℃, 최저온도 22℃ ~ 23℃였다. 2013년도 시험기간인 3월부터 6월까지의 월 평균온도는 최고온도의 경 우 28℃ ~ 31℃, 최저온도는 21℃ ~ 23℃로 분포하였으며, 월 별로는 6월의 기온이 가장 낮았다. 강수량은 Fig. 1과 같이 2012년의 벼 파종기인 10월에 가장 많은 216 mm를 보였고 2012년도 시험의 벼 수확기인 2013년 2월에는 71 mm였다. 2013년도 파종기인 3월에는 32 mm였고 수확기인 6월에는 강 우가 전혀 없었다.

결 과

벼 생육상황

킨샤사에서 벼를 심토 비닐피복재배한 결과, 벼의 초장과 분 얼수, 출수기 그리고 엽색도는 Table 1, 2와 같았다. 먼저 농 림나1호의 초장은 관행적인 심토 비닐무피복구에서 2012년도 파종 59일째인 12월 12일과 2013년도 파종 60일째인 5월 7 일에 각각 68.1 cm와 62.3 cm로 확인되었다. 그런데 심토 비 닐피복처리구에서의 초장은 이보다 각각 25.6%와 12.2% 증가 한 85.5 cm와 69.9 cm로 조사되었다. 그리고 IRAT216은 심토 에 비닐로 피복재배 함으로써 2012년과 2013년의 같은 시기 에 각각 관행재배 기준으로 30.7%와 14.2%의 초장 증가율을 보였다. 따라서 농림나1호의 심토 비닐피복재배에 따른 초장 증가율은 IRAT216보다 2 ~ 5% 가량 더 낮은 경향이었다. 농 림나1호의 시험연도별 심토 비닐피복재배 효과는 강우가 많았 던 2012년도 시험에서 강우가 적었던 2013년도보다 배 이상 높았다. 이러한 결과는 IRAT216에서도 마찬가지였다. 그리고 농림나1호의 심토 비닐피복구와 무피복구 초장의 평균치는 2012년의 경우 파종 59일째인 12월 12일에 76.8 cm, 2013년 에는 파종 60일째인 5월 7일에 66.1 cm로서 현지품종인 IRAT216과는 –0.6 cm(2012년) ~ +2.6 cm(2013년)의 차이를 보 였다.

그리고 농림나1호의 벼 포기당 분얼수는 조사 시기 중에서 2012년도의 파종 39일째인 11월 22일과 2013년도의 파종 60 일째인 5월 7일에 가장 많았는데, 그 수치는 심토 비닐피복구 가 관행의 비닐 무피복구에 비해서 각각 27.5%, 17.6% 더 많은 15.3개와 10.7개였다. 현지품종인 IRAT216의 경우는 심 토에 비닐피복을 함으로써 분얼수가 시험연도별로 각각 34.2% 와 16.9% 더 증가되었다. 따라서 강우가 많았던 2012년도에 는 농림나1호가 심토 비닐피복구에서 초장과 마찬가지로 분얼 수의 증가 폭이 IRAT216보다 낮았지만, 강우가 적었던 2013 년에는 IRAT216보다 0.7% 가량 더 높았음을 알 수 있었다. 또한 관행의 비닐피복구에서 농림나1호의 분얼수는 2012년에 는 IRAT216과 차이가 없었고 2013년에는 IRAT216보다 0.2 개 더 많았다. 한편, 농림나1호의 심토 비닐피복구와 무피복구 의 분얼수 평균치는 2012년도에 13.7개로, 2013년도의 9.9개 보다 38% 가량 더 많았다. 그리고 IRAT216과는 각 연도별로 0.5개 안쪽의 차이만 확인되었다.

농림나1호의 출수는 심토 비닐무피복재배 조건에서 2012년 의 경우 파종 68일째인 12월 21일에, 2013년에는 파종 67일 째인 5월 14일에 관찰되었다. 이는 현지품종인 IRAT216보다 2012년도에 2일 빨랐고 2013년도에는 1일 늦은 편이었다. 그 런데 심토 비닐피복처리를 함으로써 농림나1호의 출수기는 관 행의 심토 비닐무피복 재배에서보다 2012년에 2일 늦어졌고 2013년에는 반대로 4일 빨라졌다. 이러한 경향은 IRAT216도 마찬가지로서 2012년에 2일 늦어졌고 2013년에는 6일 빨라 졌다.

그리고 2013년도 시험에서 파종 60일째에 엽록소계로 조사 한 엽색도는 심토 비닐무피복 재배구가 비닐 무피복재배구보 다 농림나1호는 3.2, IRAT216는 1.8 더 높았다.

수량 및 수량구성요소

2012년과 2013년도에 킨샤사에서 재배 시험된 벼의 수량 및 수량구성요소는 Table 3, 4와 같았다. 시험성적은 전반적으로 강우가 적었던 2012년도보다 강우가 많았던 2012년도에 우수 하였다. 농림나1호의 성적을 보면, 포기당 경수는 심토에 비닐 을 피복하지 않은 관행재배에서 2012년도 8.8개, 2013년도에 는 8.5개로 콩고민주공화국의 재배종 IRAT216보다 0.6개(2012 년)와 0.4개(2013년) 더 많았다. 이러한 농림나1호를 심토에 비닐을 피복하여 재배한 결과, 경수는 2012년에 10.9개, 2013 년에는 8.7개로 관행재배했을 때보다 2012년에 2.1개, 2013년 에는 0.2개 더 증가하였다. 이삭당 립수의 경우는 농림나1호 를 관행으로 재배했을 때 2012년에 85.6개, 2013년에는 80.1 개였는데 이는 한국에서 재배했을 때보다 3.4(2012년) ~ 8.9립 (2013년) 적은 수치였다. (NYAES, 2003). 그런데 심토에 비 닐을 피복하여 재배했을 때 농림나1호의 이삭당 립수는 관행 재배 했을 때보다 2012년에 23.4%, 2013년에는 23.1% 증가 된 105.6립과 98.6립이었다. 천립중은 관행재배구에서 농림나 1호가 2012년과 2013년 다같이 정조로 21.7 g이었는데, 심토 비닐피복재배 결과 이보다 각각 4.6%와 7.4% 증가된 22.7 g 과 23.3 g을 나타내었다. 이러한 경향은 현지품종에서도 마찬 가지로 2012년과 2013년에 각각 1.3%와 7.2% 증가하였다. 그런데 한국에서의 농림나1호의 천립중 성적은 현미로 20.3 g 이었으며 제현률은 80%였던 것으로 확인되었다(NYAES, 2003). 그리고 농림나1호의 등숙률은 심토비닐피복에 의해 변 동되지 않고 시험연도별로도 차이 없이 94.5%였다. 이는 한국 에서의 등숙률 82%보다 12% 이상 높은 수치였으며, 현지품 종 IRAT216보다 6%가량 높은 값이었다. 한편, 벼 수량구성요 소별로 농림나1호의 심토 비닐피복재배 효과를 현지 IRAT216 과 비교해 보면, 이삭당 립수와 천립중에서는 상대적으로 높 고 포기당 경수에서는 낮았으며 등숙률은 차이가 없었다. 이 러한 영향으로 농림나1호의 정조수량은 2012년도에 관행구에 서 ha 당 3.4톤이었던 것이 심토 비닐피복구에서는 63% 가량 증가된 5.54톤으로 늘었고, 2013년도에는 관행구에서 ha 당 2.53톤이었던 것이 심토 비닐피복구에서는 55% 가량 증가된 3.92톤을 기록하였다. 현지품종인 IRAT216의 수량 역시 심토 비닐피복처리로 2012년도에 108.6%, 2013년도에는 74.6% 증 가하였다. 그러나 관행재배조건에서 재배한 IRAT216의 2년간 평균수량은 농림나1호의 84% 수준에 불과하였다.

시험후 토양의 수분함량과 전기전도도 및 지온

벼를 2013년 2월 5일에 수확한 후 7일째 조사한 토양의 수 분함량은 Fig. 2와 같았다. 토양 12 cm 깊이의 평균 수분함량 은 심토에 비닐을 피복처리한 곳이 그렇게 하지 않은 곳보다 강우직후 2.3% 가량 높았고 강우 2일째에는 3.7% 가량 더 높았다. 처리별로 토양수분의 변화를 보면, 심토 비닐피복처리 구에서는 강우직후에 10.4%를 보이다가 강우 2일째는 8.7% 수준으로 떨어져 1.7% 감소되었고, 관행의 비닐무피복구에서 는 강우 직후 8.1% 였던 것이 강우 2일째는 5.0% 수준으로 줄어들어 3.1% 감소된 경향을 보였다. 따라서 심토에 비닐을 피복처리한 토양의 수분함량은 강우 2일째에도 비닐을 피복처 리하지 않은 토양에서의 강우직후 수분함량보다 0.6% 가량 더 높았으며, 이러한 경향은 벼 재배기간 내내 생육에 좋은 영향 을 끼쳤을 것으로 생각되었다. 그리고 벼 수확 후 7일째 분석 된 토양 6 cm 깊이의 평균지온은 Table 5와 같이 심토 비닐 피복처리에 영향을 받지 않고 강우의 경과에 따라서 차이를 보였는데, 강우 초기에는 32℃, 강우직후는 29℃, 강우 1일 후의 흐린 날씨에서는 28℃까지 내려갔으나 강우 2일 후 맑 은 날씨에는 37℃ 가까이 상승하였다. 한편, 토양의 전기전도 도 값은 심토비닐피복처리구와 무처리구 간에 차이 없이 표토 와 심토 다같이 0.05 dS m^-1 범위을 보였다.

고 찰

아프리카 콩고민주공화국의 척박한 사질 밭토양에서 계분 과 질소, 인산, 칼리비료 시용만으로 재배한 우리나라 밭벼 농 림나1호는 월평균 강우량이 216 mm였던 2012년 10월부터 71 mm였던 2013년 2월 초순까지 재배한 것이 32 mm의 강우 를 보인 2013년 3월부터 강우가 없었던 6월 하순까지 재배한 것보다 34% 더 많은 수량을 보였다(Table 3, 4 참조). 그리고 2012년도 재배된 농림나1호의 정조 수량은 3.4톤 ha^-1 이었는데, 이는 국내 제현비율 성적인 80%를 적용했을 때의 백미로 2.5 톤 ha^-1으로써 국내 성적 4.64톤 ha^-1 의 54% 수준에 불과하였 다(NYAES, 2003). 그러나 양분과 물의 지하유출량을 줄이기 위해서 심토에 비닐을 깔았을 때는 2012년도 수확물의 백미 수량 환산치가 4.08톤 ha^-1 으로서 국내성적의 88% 수준까지 향상되었다. 여기에는 현지의 기상과 척박한 토양비옥도가 크 게 영향을 끼쳤기 때문이라 생각되었다(Kim, 1965; Han et al., 1997; Chang, 1972; Enomoto, 1935; Noguchi et al., 1965). 농림나1호는 특히, 파종 후 출수기까지의 소요일수가 Table 1, 2와 같이 70일 이내로서 국내에서보다 30일 이상 짧 았는데, 이는 영양생장기간을 대폭 줄이는 결과로 이어져 수 량구성요소에 부정적인 영향을 끼친 것으로 해석되었다(Kim, 1965; Lee et al., 2011). Ro & Lee (1986a)는 인도네시아 발리 인근의 동경 115° 14', 남위 8° 42'에 위치하며 평균기온이 27 ~ 29℃인 지점의 논에서 한국산 Japonica 품종을 재배했을 때 출수기가 이앙 후 14 ~ 15일로 한국에서 보다 2개월 정도 빨랐다고 하였고, Heu (1967)는 필리핀 IRRI에서 한국산 36 품종의 출수일수를 조사한 결과, 수원에서는 평균 115일이었 던 것이 IRRI 에서는 건기에 49일로 단축되었다고 하였다. 또 한 농림나1호는 심토에 비닐을 깔지 않은 토양조건으로 2013 년도 3월에 파종한 것이 2012년도 10월에 파종한 것보다 파 종 60일째 무렵의 초장이 6 cm정도 짧았고 분얼이 지연되었 으며 출수기가 1일 단축되었고 포기당 경수는 0.3개 정도 적 었으며 이상당 립수는 5.5개 감소하였는데, 이는 킨샤사의 하 지인 12월 21일과 동지인 6월 21일의 낮 시간 차이가 29분 에 불과하지만 이러한 단일의 영향을 받은 품종특성 때문이라 생각되었다. Kim (1965)은 우리나라에서 감온성이 둔하고 감 광성이 민감한 만생종을 조기재배하면 영양생장기간이 길어져 출수기가 연장되지만, 만기재배하면 고온과 단일의 영향으로 영양생장기간이 단축되면서 분얼수가 적어지고 수량구성형질 이 감수되는 방향으로 영향을 받게 된다고 하였다. 중생종으 로 분류되어 있는 농림나1호는(NYAES, 2003) 본시험의 2013 년도 재배기간 기온이 2012년도보다 높지 않았고, 수도와 육 도 모두 한발이 심할수록 출수기가 지연되었다는 보고와(Choi et al., 1979) 달리 잎이 가끔 말릴 정도의 한발을 받았음에도 출수기가 오히려 당겨진 사실로 보면 킨샤사의 기상조건에서 온도나 한발보다 광에 지배적인 감응을 보였음을 알 수 있었 다. 그런데 이러한 농림나1호의 출수 반응은 심토에 비닐을 깔 고 벼를 재배했을 때는 다른 경향으로 나타났다. 즉, 심토비닐 피복재배 벼의 출수기는 비닐 무피복재배에서보다 강우가 많 았던 2012년에 2일 더 지연되었고, 반대로 강우가 적었던 2013년에는 Choi et al. (1979)의 보고처럼 4일 더 빨랐다. 이러한 2012년의 출수지연은 장일조건 하에서 심토비닐피복 으로 인해 벼 근권의 양분공급량이 많았고, 2013년도의 출수 기 단축은 단일조건 하에서 근권의 수분과 양분공급량이 많았 기 때문이 아닌가 생각되었다(Kim, 1965). 이 같은 벼 생육반 응은 Table 2의 엽색도 성적과 Fig. 2의 토양수분 변화 성적 에서도 유추할 수 있었다. 한편 농림나1호의 생육이 좋았던 2012년도 심토비닐피복처리구의 수량구성요소 성적을 국내성 적과 비교해 보면, Table 3과 같이 이삭당 립수는 국내의 89 립보다 7립 정도 많았고 현미 천립중은 제현비율 성적 80%를 적용한 환산치로 국내의 20.3 g보다 2 g 정도 낮았다. 그리고 등숙비율은 94.5%를 보여 국내에서 보다 12.5% 더 높았다. 이러한 천립중과 등숙비율의 경향은 열대지역에 위치한 킨샤 사 특유의 기상영향이 아닌가 생각되었다(Ro & Lee, 1986b; Park, 1975; Matsushima & Wada, 1959; Choi et al., 1979). Ro & Lee (1986b)는 열대지역 발리에서 재배한 Japonica와 Ind./Jap. 품종이 수원에서 재배한 것 보다 높은 천 립중을 보였다며 이를 고온의 영향보다 일조의 영향으로 해석 하였다. Murata (1976)는 일본 구주에서 출수 후 3주일 동안 22℃처리를 했을 때는 천립중이 24 g이었지만 28℃처리를 했 을 때는 이보다 3 g 준 21 g 이었다고 하였으며, Yoshida & Hara(1977)는 열대지방에서 벼 성숙기의 온도가 29℃의 고온 이라 해도 태양복사열이 높으면 성숙에 영향을 끼치지 않는다 고 하였다. Park (1975)은 벼 등숙비율은 감수분열기에 특별한 기상재해가 없을 경우 등숙 초기와 중기의 고온 다조에 의해 높아진다고 하였고, Matsushima & Wada (1959)은 등숙비율 을 가장 크게 지배하는 요인을 유숙기의 광이라 하면서 1일 평균 250칼로리의 광도가 필요하다고 하였다. 또한 등숙에 있 어서 일사부족의 피해를 가장 크게 받는 시기를 출수 후 15일 부터 10일간의 기간이라 하였다. Choi et al. (1979)은 또 벼 의 등숙에 유리한 기상조건으로 출수전 10일에서 출수 후 30 일까지의 기간에 25℃의 온도와 많은 일조량이 필요하다고 했 는데, 본 시험에서는 동 기간에 월 평균기온이 이보다 1℃ ~2℃ 높은 26℃ ~ 27℃를 보였지만 대부분의 비가 밤에 내렸기 때문에 일조량을 확보하는 데는 문제가 없었던 것으로 생각되었다.

이상의 결과에서처럼 농림나1호의 수량은 국내성적에는 못 미쳤지만, 현지품종 IRAT216에 비해 천립중만 낮았을 뿐 기 타 수량구성요소 성적이 뛰어나면서 2012년도와 2013년도 시 험의 평균성적으로 5.1% 더 많았다. 특히 관행재배조건에서 농림나1호의 수량은 현지품종 IRAT216보다 18.8% 더 많았다. 그러므로 농림나1호는 킨샤사 지역에서 토양의 양분과 수분 관리를 잘 하면 콩고민주공화국의 쌀 수요와 식량난 해결에 기여할 수 있을 것으로 생각되었다.

적 요

아프리카 특히 콩고민주공화국의 식량난 해결에 도움이 되 는 벼농사 정보를 얻을 목적으로 우리나라 농림나1호를 월평 균 강우가 216 mm였던 2012년 10월부터 2013년 2월까지와 32 mm였던 2013년 3월부터 6월까지 총 2회에 걸쳐 킨샤사의 사질 밭에서 심토비닐피복재배하여 생육특성을 조사한 결과는 다음과 같았다.