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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.26 No.4 pp.414-418
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2014.26.4.414

Regional Yield Variation of Some Korean High-yielding Rice Varieties

Yong Jae Won, Eok Keun Ahn, Jeong Heui Lee, Jeong Pil Suh, Jeom Sik Lee, Jae Ki Chang, Yong Hwan Choi, Taek Sang Hwang, Young Taek Lim, Woon Goo Ha, Eung Gi Jeong†
National Institute of Crop Science, Rural Development Administration
Corresponding Author : (Phone) +82-31-290-6709 egjeong@korea.kr
August 22, 2014 October 22, 2014 October 27, 2014

Abstract

In an effort to increase rice consumption and self-sufficiency ratio, the rice processing industry is using high-yielding rice varieties as raw materials recently. However, yield of the high-yielding rice varieties showed variation annually due to regional weather condition. It gives numerous difficulties to rice processors with unstable raw material supply and to farmers with unstable grain yield and income. Thus, this study was conducted to survey the regional yield variation of high-yielding rice varieties used for processing raw materials. For growth-related traits, 'Keunseom' showed stable growth habit with the smallest variation by region, and other varieties showed moderate stability. Variation of yieldrelated traits was determined based on the number of grain per panicle, grain fertility, dehulling recovery ratio, and 1,000 grain rice weight. ‘Keunseom’ and ‘Hanareum2’ showed high stability to regional variation. Yield potential of the rice varieties in Gongju and Chungju was lower than the yield in the local adaptability test(LAT). In Boseong, however, yield potential of the rice varieties were similar to those of yield in LAT. Especially, ‘Keunseom’ showed the highest yield, 8.40 MT/ha. These results imply that the experiments on regional yield variation should be conducted in more regions for several years. Also, grain number per panicle was found to be the most important trait to increase yield potential of the high-yielding rice varieties. At the same time, improvement of grain fertility should be also considered in order to increase productivity of the high-yielding rice varieties.


우리나라 주요 초다수 벼 품종의 지역간 수량 변이

원 용재, 안 억근, 이 정희, 서 정필, 이 점식, 장 재기, 최 용환, 황 택상, 임 영택, 하 운구, 정 응기†
농촌진흥청 국립식량과학원

초록


    Rural Development Administration
    PJ009325052014

    쌀은

    세계 3대 작물 중 하나이고 전 세계 30억 명이 주로 이용하고 있는 식량이다. 우리나라는 통일벼 육성 이후 1977년 주곡인 쌀자급을 달성하였고, 1980년 중반부터는 통일형 다수 성 품종에서 고품질 품종으로 성공적인 대체를 하였다. 우리나 라 벼 재배면적은 2000년 1,072천 ha에서 2005년 980천 ha, 2013년 833천 ha로 점진적으로 감소 추세에 있고, 2000년대비 2013년 재배면적은 77.7%에 불과한 실정이며, 쌀 생산량은 2000 년 5,291천 톤에서 2005년 4,768천톤, 2010년 4,295천톤, 2013 년은 4,230천 톤으로 5년마다 약 10% 정도씩 감소되었으며 최 근에는 약 4,200천톤 정도를 유지하고 있다. 그러나 최근들어 이 상기상은 2001년 6회에서 2007년 8회, 2011년 11회 2012년 9 회로 증가되는 등 지구온난화에 의한 기상재해와 더불어 돌발 병해충의 다양화 등 생산 불안정성이 증대되고 있다. 특히 우리 나라 쌀 평년 단수는 2000년 500 kg/10 a에서 2005년 488 kg, 2010년 499 kg, 2012년 473 kg, 2013년 508kg으로 불안정성이 가속되고 있다(Statistics Korea, 2013).

    간편식과 외식을 선호하는 국민 식생활 변화로 우리나라 일인 당 연간 쌀 소비량은 가계부문에서 1995년 106.5 kg에서 2011년 71.2 kg, 2012년 69.8, 2013년에는 67.2 kg에 불과하여 우리나라 곡물자급율에 큰 영향을 주는 쌀 소비 확대가 사회적인 문제로 대두되고 있다. 이와는 반대로 가공용쌀 소비량은 2013년 기준 471천톤으로 전체 쌀 생산량 4,230천톤의 11.1% 수준이며, 가공 용쌀 소비는 최근 5년간 연평균 약 15.1% 증가하였고, 앞으로도 건강·편의식 소비층의 점진적 증가 및 최근 소비증가 추세치로 보아 연 평균 10% 이상 지속적인 성장이 전망된다.

    가공용으로 이용되는 쌀은 쌀가루 생산 단가를 줄일 수 있 는 초다수성 품종이 주로 사용되는데, 수량은 700 kg/10 a 이 상인 품종으로 통일계인 ‘한아름2호’(Cho et al., 2012), ‘큰섬’ (Ha et al., 2011), ‘다산1호’(Lee et al., 2012), ‘안다’(Moon et al., 2003), 자포니카형인 ‘보람찬’(Ha et al., 2012), 찰벼 중에는 ‘한강찰1호’(Song et al., 2011)가 주로 사용되고 있다. 그런데, 초다수품종은 지역과 해에 따라 기상의 영향으로 수 량 변이가 크게 나타나 안정적인 재료 공급에 어려움을 겪고 있어, 이들에 대한 지역별 수량성 변이에 대한 검토가 필요하 여 본 실험을 수행하게 되었다.

    재료 및 방법

    본 시험을 수행하기 위하여 안다, ‘다산1호’, ‘큰섬’, 그리고 ‘한아름2호’ 등 초다수성 벼 4 품종을 사용하였다. 시험재료의 특성은 Table 1과 같다. 종자소독은 30℃ 발아기에서 48시간 동안 실시하였고, 신품종개발 공동연구사업 과제수행계획서 (RDA, 2014)에 의하여 파종 및 이앙은 중부평야지(III-1지대) 에 속하는 충주와 호남평야지(II-1지대)의 공주는 4월20일 파 종하고 5월25일에 재식거리 30 × 12 cm 로 기계이앙 하였다. 남서해안지(I-1지대)에 속하는 보성에서는 4월25일에 파종하여 5월 30일에 동일한 재식거리로 이앙하였다. 시험지 토양은 Table 2에 나타냈는데, 보성의 토양은 pH가 낮지만, 유기물함 량이 많고, 유효인산과 유효규산의 함량도 높았다. 공주와 충 주는 비슷한 정도의 특성을 보였는데, 유효규산함량이 공주는 부족하고, 충주는 적정수준보다 높은 특성을 보였다. 시비는 초다수계통 재배법(RDA, 2014)에 준하여 성분량으로 N-P2O5- K2O를 18-9-11 kg/10a을 기비 60%, 분얼비 20%, 수비 20% 로 분시 하였다. 기타 잡초방제, 병충해관리, 물관리는 관행재 배에 준하였다. 생육형질로 간장, 수장, 수수를 조사하였고, 수 량 및 수량관련형질을 조사하여 비교하였다. 수확은 출수 후 적산온도 1,100 ~ 1,200℃ 시기에 하였다.

    결과 및 고찰

    지역별 생육형질 변이

    시험에 사용된 품종의 생육형질을 조사한 결과가 Table 3 이다. 공시된 품종들의 간장은 공주에서 가장 짧고, 충주와 보 성에서는 품종별로 상이한 결과를 보였다. 품종별 지역간 간 장 변이는 변이계수로 볼 때 ‘다산1호’가 8.3%로 가장 크고, ‘한아름2호’가 5.0%로 가장 작았다. 수장은 품종에 따라 지역 별 반응이 달랐는데, 변이폭은 ‘한아름2호’가 7.9%로 가장 크 고, ‘큰섬’이 2.8%로 가장 작았다. 이삭수도 품종별 지역간 반 응이 상이한데, 변이폭은 ‘큰섬’과 ‘한아름2호’가 6.3%로 크고, ‘안다’와 ‘다산1호’가 3.9%로 작았다. 형질별 생육변이를 종합 하면, 지역에 따른 생육 변이가 ‘큰섬’이 가장 작아 안정된 생 육을 보였고, ‘한아름2호’, ‘안다’, ‘다산1호’는 비슷한 정도를 보였다.

    지역별 수량관련 형질의 변이

    공시된 품종들의 수량관련 형질별 성적을 정리한 것이 Table 4이다. 4가지 수량관련 형질별 변이의 크기는 이삭당 입 수 > 등숙율 > 정현비율 > 현미천립중 순으로 나타났다. 특히 등숙비율은 육성 당시 성적보다 대부분 낮아 수량에 직접적인 영향을 끼쳤을 것으로 판단된다. 이 결과는 초다수 품종은 일 반형 품종보다 대체적으로 등숙율이 낮고 특히 소얼 수중형의 등숙율이 낮다는 결과(Lee et al, 2002)와 일치한다. 2013년은 세계기상기구(WMO) '2013 세계 기후 현상에 대한 연차보고 서'에 의하면 1850년 기상 관측 기록 이후 2007년과 같은 정 도로 역사상 7번째로 더운 해였다고 보고하였다. Prasad et al. (2006)은 벼가 고온에 노출되면 화분 생산량과 수분량의 저하로 인하여 임성이 저하되고, 결국은 입중 감소와 수확지 수(HI : harvest index) 저하로 이어지는데, 품종간 차이가 인 정되어 고온내성 계통 선발지표로 활용이 가능하다고 하였다. ‘다산1호’는 특이하게 이삭당 입수의 3지역 평균은 육성당시 성적과 비슷하지만 변이가 가장 크게 나타났고, 그 외 등숙율, 정현비율과 천립중은 변이가 작게 나타났다. 4가지 수량관련 형질의 전체적인 변이를 볼 때 ‘안다’, ‘큰섬’과 ‘한아름2호’는 재배안정성이 비슷한 것으로 판단되었다.

    지역별 수량성의 변이

    품종별 지역별 수량 성적을 Table 5에 정리하였다. 공시 품종 중 가장 높은 수량은 ‘큰섬’으로 보성에서 8.40 MT/ha 였고, 가장 낮은 수량을 보인 품종은 ‘한아름2호’로 충주에서 5.32MT/ha 이었다. 공시품종의 육성당시 평균 수량성은 ‘다산 1호’ 7.18MT/ha에서 ‘한아름2호’ 7.58MT/ha 이었는데(Table 1), 조사된 3지역 평균 수량은 ‘큰섬’만 비슷한 수준이었고 다른 품종들은 모두 감소되었다. 수량성이 저하된 원인을 수량관련 형질에서 찾아보면 변이는 이삭당 입수가 가장 크지만, 두 번 째로 변이가 큰 등숙비율이 낮아 감수가 이루어진 것으로 판 단된다. 지역별로도 ‘큰섬’이 공주에서 7.05MT/ha을 보인 것 을 제외하고, 공주와 충주에서는 평균 수량성에 미치지 못하 였다. 다만 보성에서 ‘안다’, ‘다산1호’의 수량이 평균 수량과 비슷하였고, ‘한아름2호’는 약 5.0% 감수된 7.21 MT/ha 이었 으며 ‘큰섬’은 오히려 16.8% 증수된 8.40MT/ha 의 수량성을 보였다. 이 결과는 품종별 지역별 생육 반응과 수량성의 변이 가 큰 것을 의미하여 추후 더 많은 초다수 품종과 지역별 반 응에 대한 추가 시험이 수행되어야 한다고 판단되었다.

    조사된 지역별 공시 품종들의 수량성이 매우 불안정하여 신 품종 선정 당시 수행되었던 지역적응시험 3년간 수량성을 정 리한 것이 Table 6이다. 공시된 초다수 품종 외에 일반품종 중 수량성이 높은 호품벼도 같이 비교하였다. 공시 품종들의 지역적응시험 평균수량의 표준편차를 보면 ‘한아름2호’의 83 kg을 제외하고 42 ~ 49 kg으로 비교적 비슷한 정도를 보였 고, 평균 수량성이 비슷하였던 ‘안다’, ‘다산1호’, ‘큰섬’의 변 이계수도 5.8% ~ 6.8%로 큰 차이를 보이지 않았다. 반면에 ‘ 호품’의 변이계수가 8.2%로 약간 높았고, ‘한아름2호’는 변이 계수가 11.0%로 가장 높았다. ‘한아름2호’는 2010년 중부지역 의 불리한 기상으로 인하여 수량성에 변이가 커졌던 원인이 있어서 조사된 성적만으로 판단할 수 없지만, 대부분의 초다 수성 품종들의 지역별 불안정성이 있는 것만큼은 반영된 성적 이라 판단된다. 그런데 앞의 수량관련 형질에서도 나타났듯이 초다수성 품종 수량의 변이는 이삭당 입수와 등숙율의 영향을 크게 받으므로 지역별 편차를 줄이는 방법은 변이 폭이 적은 정현비율과 현미천립중 보다는 이삭당 입수를 적정 수준 확보 하고 등숙비율을 높이는 방향으로 재배관리가 이루어 져야 할 것으로 판단된다. Koh et al. (2005)은 춘천과 강릉에서 조? 중생종의 수량성과 기후인자와 상관을 조사하여 생육기별 기 온과 일사량의 차이가 강릉의 저위수량으로 나타났고, 기후요 인과 수량구성요소는 수당 입수와 등숙율이 정의 상관을 보였 다고 보고하였다. 또한 Yao et al. (2012)도 초다수성 품종들 의 수량성을 높이기 위해서는 우기와 건기 모든 작기에서 이 삭당 입수를 높여야 한다고 하여 본 실험과 유사한 결론을 내 렸지만, 수량성 증대를 위해서는 등숙비율을 높이는 것 또한 고려되어한다고 판단된다.

    적 요

    쌀 소비 확대를 위하여 가공용 원료곡으로 사용되는 초다수 품종은 재배연도 및 재배지역 기상의 영향으로 수량 변이가 크게 나타나 안정적인 재료 공급에 어려움을 겪고 있다. 따라 서 초다수 품종들에 대한 지역별 수량성 변이에 대한 검토가 필요하여, ‘안다’ 등 5품종을 대상으로 수행한 실험 결과를 요 약하면 다음과 같다.

    1. 생육관련 형질의 변이는 ‘큰섬’이 가장 작아 지역별로 안 정된 생육을 보였고, 다른 품종들은 중간 정도의 안정성을 보 였다.

    2. 수량관련 형질별 변이의 크기는 이삭당 입수>등숙율>정 현비율>현미천립중 순으로 크게 나타났고, 수량과 수량구성요 소의 변이를 기준으로는 ‘큰섬’과 ‘한아름2호’가 지역별 안정 성이 높은 것으로 나타났다.

    3. 공주와 충주에서 공시 품종들의 수량성이 육성 당시보다 낮았으나, 보성에서는 유사한 수량성을 보였고, 특히 ‘큰섬’이 8.40MT/ha 으로 가장 높은 수량성을 보여 다른 지역에서도 검토가 더 필요하였다.

    4. 초다수 품종의 수량에는 이삭당 입수가 1차 영향 요인이 지만, 등숙율이 높아야 증수가 가능할 것으로 판단되었다.

    Figure

    Table

    Agronomic characteristics of high yielding varieties.†

    †Data collected from each variety articles.

    Chemical properties of tested region soil.†

    †Data collected from Korean soil information system(http://soil.rda.go.kr).

    Regional variation of growth characteristics of high yielding varieties.

    Regional variation of characters related to yield of high yielding varieties.

    Regional variation of grain yield of high yielding varieties

    †same letter in a column are not significant by DMRT(p<0.05)

    Variation of grain yield of high yielding varieties during the local adaptability test.

    Reference

    1. Cho J.H , Lee J.Y , Lee J.H , Yeo U.S , Park N.B , Kim S.Y , Song Y.C , Jung K.H , Oh S.H , Shin M.S , Park D.S , Seo W.D , Han S.I , Jang K.C , Cho Y.H , Kang H.W , Lee H.D (2012) ‘Hanareum2’: mid-maturing, multiple disease resistance, and high yielding tongil type rice cultivar , Kor. J. Breed. Sci, Vol.44 (2) ; pp.205-209
    2. Ha K.Y , Ko J.K , Nam J.K , Ko J.C , Kim K.Y , Kang H.J , Shin M.S , Back M.K , Kim B.K , Kim W.J , Shin W.C , Park H.S (2012) A new medium-late japonica rice cultivar, ‘Boramchan’ with super high yield , Kor. J. Breed. Sci, Vol.44 (3) ; pp.346-350
    3. Ha U.G , Song Y.C , Yeo U.S , Cho J.H , Lee J.H , Lee J.Y , Kwak D.Y , Chang J.K , Hwang H.G , Kim Y.D , Cho Y.H , Yang S.J , Oh B.G , Shin M.S , Ku Y.C , Kim H.Y (2011) A new high yielding rice variety with multi-disease resistance, ‘Keunseom’ , Kor. J. Breed. Sci, Vol.46 (6) ; pp. 576-580
    4. Ko J.H , Cho D.H , Ham J.K , Lee Y.S , Lee B.W (2005) Analysis of rice yield differences for inland and coastal regions in South Korea , Journal of Agronomy, Vol.4; pp.248-253
    5. Lee H.W , Kim J.H , Son Y , Yang S.J , Moon H.P (2002) Some characteristics related to grain filling of high-yielding rice cultivars , Kor J. Breed, pp.246
    6. Lee J.H , Choi Y.H , Yang C.I , Jung O.Y , Lee K.S , Ye J.D , Kim H.Y , Hwang H.G , Lee J.I , Jung K.H , Shin Y.S , Jeon Y.H , Lee S.B , Lee Y.T , Jeong E.K , Hwang K.H (2012) A new high yielding and cold tolerant rice cultivar ‘Dasan1’ , Kor. J. Breed. Sci, Vol.44 (1) ; pp.41-45
    7. Moon H.P , Choi Y.G , Hwang H.G , Jung K.H , Lee J.H , Kim M.K , Jun B.T , Cho S.Y , Hwang K.H , Choi H.C , Kim H.Y , Yang S.J , Yea J.D (2003) A new high-yielding and lodging tolerant rice cultivar ‘Andabyeo’ with multiple resistance to diseases and brown planthopper , Korean J. Breed, Vol.35 (3) ; pp.187-188
    8. Prasad P.V.V , Boote K.J Jr, Allen L.H , Sheehy J.E , Thomas J.M.G (2006) Species, ecotype and cultivar differences in spikelet fertility and harvest index of rice in response to high temperature stress , Field Crop Research, Vol.95; pp.398-411
    9. RDA(Rural Development Administration) (2014) 2014 Project plan for collaborative research program to develop new variety of summer crop, pp.3-35
    10. Song Y.C , Cho J.H , Jung K.H , Ha W.G , Kim S.R , Kwak D.Y , Park N.B , Kim Y.D , Kim S.Y , Oh S.H , Lim S.J , Shin M.S (2011) A new tongil-type rice variety ‘Hangangchal1’ of multi-diseases and insect resistance , Kor. J. Breed. Sci, Vol.43 (3) ; pp.201- 205
    11. Statistics Korea (2013) Korean Statistical Information Service(KOSIS),
    12. WMO(World Meteorological Organization) (2013) WMO Annual Statement on the Status of the Climate,
    13. Yao F , Huang J , Cui K , Nie L , Xiang J , Liu X , Wu W , Chen M , Peng S (2012) Agronomic perfomance of high-yielding rice variety grown under alternate wetting and drying irrigation , Field Crops Research, Vol.126; pp.16-22