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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.26 No.4 pp.434-439
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2014.26.4.434

Research on Water Management for Growing rice Seedling in Easily-removable Seedling Tray with Various Media

Junhwan Kim†, Jiyoung Shon, Hanyong Jeong, Woonho Yang, Chungkuen Lee*, Bo-kyung Kim
Rice Research Division, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration
*Planning and Coordination division, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration
Corresponding Author : sfumato@korea.kr
October 21, 2014 November 5, 2014 November 7, 2014

Abstract

The easily-removable seedling tray (ERST) has been widely used for rice seedling to save labor recently. The ERST has 171 small holes with 1mm diameter on bottom sides which could cause poor water flow between tray and bed. The objectives of this study were to determine a proper water management in wet bed and dry bed for ERST. Seedling establishment was compared between two irrigation types. Rice seedling, growing with irrigating on furrow, was not suitable for machine transplanting. Consequently, irrigating over bed was better than irrigating on furrow in terms of stability of seedling. This result was examined again in heavy soil, light soil and paper mat medium for two years. Seedlings in all media with irrigating over bed were suitable for machine transplanting. These results suggested that irrigating over bed would be the proper water management for different types of medium and seedling bed.


개량상자를 위한 못자리 유형과 상토에 따른 적정 물관리 방법 연구

김 준환†, 손 지영, 정 한용, 양 운호, 이 충근*, 김 보경
농촌진흥청 국립식량과학원 답작과
*농촌진흥청 국립식량과학원 기획조정과

초록


    Rural Development Administration
    PJ008750032014

    우리나라는

    농촌인구가 감소하기 시작한 시점인 1977년부 터 생력재배의 일환으로 본격적인 중모 기계이앙을 위한 재배 기술을 연구가 시작되었다. 육묘기술을 이루는 핵심들은 상토 (Kim et al, 1986), 육묘기의 보온 방법 및 자재(Yun et al., 1986), 최적육묘일수 등이며 이러한 기계이앙에 필요한 연구들 이 수행되어 완성되었다. 기계이앙 기술의 완성으로 현재 전체 재배면적의 90%이상을 중모 기계이앙이 차지하고 있다(RDA, 1996). 그러나 최근 농가 고령화에 따라 전통적인 의미에서 시 간의 단축을 의미하는 생력뿐만 아니라 작업의 용이성 또한 중 요한 문제가 되고 있다. 기계이앙에서 가장 많은 노동력과 물 리적인 힘이 필요한 부분은 못자리에서 모판을 떼어내고 이를 운반하는 것이다. 이를 위해 최근 일반적인 산파상자가 아닌 모판의 배수공의 크기가 작고 그 수가 적어 뿌리가 못자리까 지 확장할 수 없는 구조인 개량상자가 개발되어 농가에서 사 용되고 있다. 그러나 이 상자는 배수공의 특징 때문에 물의 공 급과 배수에 문제가 될 수 있다. 따라서, 최근 농가에서 널리 이용되고 있는 개량상자에 대한 못자리 믈관리 기술이 필요 하다.

    작업의 용이성을 위해 무게가 가벼운 상토들이 출시되어 이 용되고 있는데 대표적으로 경량상토 또는 매트상토가 있다. 그 러나 이들의 물리성은 일반적인 상토와 다르며 이들을 경량상 토와 조합하여 이용하였을 때의 문제점도 검토할 필요가 있다. 과거 상토에 대한 연구는 연탄재와 제오라이트(Shin et al.,1986)혼합, 팽화왕겨(Kim et al., 2003), 암면(Kim et al., 1992), 유기질 매트(Kim et al., 2006)가 있었으나 본답에서의 물관리 방법을 구명한 사례는 없었다.

    따라서 개량상자에 적합한 못자리와 물관리 방법을 규명하 고, 이와 더불어 최근 사용되는 상토들을 개량상자와 조합하여 적정 물관리 방법을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다.

    재료 및 방법

    본 실험은 2012 - 2014년까지 3년간 농촌진흥청 국립식량과 학원 본원 벼 종합연구동 답작 포장에서 수행되었다. 2012- 2013년에는 개량상자에 대해 못자리 및 물관리 방법에 따른 비교 연구를 시험 1로서 수행되었고 이후 상토 종류별로 시험 1에서 얻어진 물관리 기술이 확장가능한지를 검토하는 시험 2 를 수행하였다. 시험 1에서는 마른 못자리와 물못자리 2종류 와 고랑관계(Irrigating on furrow)와 상면관계(Irrigation over bed) 2종류를 조합하여 총 4개의 처리를 하였고 물관리 방법 은 Fig. 1과 같다. 시험 1에서는 중량상토로만 시험하였다. 시 험 2는 시험 1의 결과를 상토별로 검토하기 위해 현재 시판되 는 3종류의 상토인 경량 및 매트, 중량상토에 대해 물관리 시 험을 하였다.

    시험에 사용된 개량상자의 규격은 외경 600 × 300mm, 내경 577 × 281 mm이며, 배수공은 내경 1 mm 직경으로 총 171개 로 이루어져 있다. 경량상토의 규격은 용적밀도 0.4 - 0.6mg/m2 pH 4.5 - 5.8, EC 2.0 ds/m이하, T-N 500 - 2500 mg/l, 유효인 산 100 - 500mg/l이었다. 매트상토의 규격은 565×270×5mm 이며 장당 무게는 140 - 170 g이다. 중량상토는 수분 20%미만, 용적밀도 1.3 g/ml이하, 유효인산 400 ppm이하였다.

    시험에 사용된 품종은 삼광이었다. 파종기는 2012년 4월 30 일, 2013년 4월 30일, 2014년 4월 28일이었으며 파종량은 상 자당 130 g이었다. 키다리병 방제를 위해 32℃발아기에서 48 시간 침지 소독을 하였다. 소독 후 발아된 종자를 파종하여 육묘기에서 30℃ 2일간 출아시켰으며 녹화 후 못자리에 치상 하였다. 치상된 모상자들은 부직포로 피복하여 관리하였으며 이앙 전 10일 경에 부직포를 제거하였으며 35일간 육묘하였 다. 육묘기간 동안의 기상조건은 Talbe 1과 같다.

    6조 승용기계이앙기로 본답에 이앙하였는데 이앙전에 각 처리별로 4 ~ 5개의 모판을 셈플을 하여 성묘율, 초장, 엽수, 모소질을 조사하였다. 초장과 엽수, 모소질을 위한 건물중은 100개체를 한 단위로 측정하였다. 성묘율은 직경 10 cm의 원 에 사전에 100립을 파종하여 측정하였다. 이후 본답 이앙 후 결주율을 관찰하였는데 기계이앙기의 중앙 4줄, 즉 폭 1.2 m 에 길이 15 m를 조사하였다. 총면적으로는 약 18 m2 이며 해당 면적에 가능한 이앙 주수를 100으로 하여 %로 환산하 였다.

    결과 및 고찰

    개량상자 이용시 못자리 및 물관리 방법에 따른 육묘 특성

    개량상자를 이용한 적정 못자리와 물관리 방법을 결정하기 위해 물 못자리와 마른 못자리에 각각 고랑 관개와 상면관개 를 하였다. 성묘율은 물못자리에서 2년간 시험 중 상면관개에 서 모두 높았으며 2013년에는 고랑관개에서 유의하게 낮았다. 그리고 마른 못자리에서는 고랑관개에서 성묘율이 2년간 20% 미만으로 낮았으며 상면관개에서는 안정적으로 높았다(Fig. 2). 마른 못자리 고랑관개에서는 낮은 성묘율로 인해 결국 기계이 앙이 불가능하였다(Fig. 3). 마른 못자리 고랑관개에서 이앙이 불가능할 정도로 성묘율이 낮았던 이유는 개량상자의 물리적 특성 때문인 것으로 생각된다. 개량상자는 일반 산파상자와는 달리 배수공이 좁고 그 숫자가 많지 않다. 일반적인 산파상자 에서는 벼가 배수공을 통해 못자리에 뿌리를 내리는 반면 개 량상자에서는 이것이 물리적으로 차단되어 있다. 뿌리의 외부 확장이 차단되었기 때문에 손쉽게 못자리에서 분리할 수 있지 만 이 특성이 고랑관개와 같이 물을 모상자 밑에서부터 끌어 올려야 되는 상황에서는 수분이동을 방해하게 된다.

    2013년에는 성묘율이 높았음에도 물못자리 고랑관개에서 육 묘한 모를 기계이앙을 할 수 없었는데, 그 이유는 성묘율이 조사된 중앙부분은 비교적 정상적이었던 반면 상자의 테두리 부분에 고사한 개체가 많았기 때문이다. 이는 개량 모상자의 배수공이 측면 보다는 중앙부에 위치하였기 때문인 것으로 생 각된다. 2012년에는 결주율 3% 수준이었으며 2013년에는 1% 미만으로 연차간 차이가 있었다. Lee et al. (1986)에 따르면 5% 이하에서는 수량에 큰 차이가 없는 것으로 알려져 있다. 그러므로 모든 처리에서 수량에는 문제가 없는 결주율로 판단 된다. 성묘율과 결주율 이외에 모의 생육량은 Table 2와 같다.

    2012년에는 모든 처리에서 엽수가 4.2매 이상으로 정상적인 중묘의 엽수를 보였으나 2013년에는 엽수가 전반적으로 적었 는데 이는 2013년의 평균온도가 낮았기 때문이다(Table 1). 초 장은 2012년 2013년 모두 못자리 종류에 관계없이 상명관개 가 가장 길었으며 반대로 고랑관개에서는 모두 작았다. 모소 질을 의미하는 모건물중/초장 마른못자리 고랑관개를 제외하 면 2년간 동일하였다. 고랑관개는 2012년에는 모소질이 좋았 으나 2013년에는 매우 낮았다. 이는 마른 못자리에서 고량관 개에는 건전한 육묘를 안정적으로 하기 불가능함을 말한다. 종 합적으로 판단하였을 때 상면관개를 하는 것이 못자리에 관계 없이 건묘육성을 하는데 유리할 것으로 생각되며 마른 못자리 에서 육묘할 시에는 고랑관개는 피해야 할 것으로 판단된다.

    개량상자 이용시 못자리 종류에 따른 상토별 육묘 특성

    시험 1에서 상면관개가 안정 육묘를 위한 방법으로 결정되 었으나 이는 중량상토만을 검토한 것이기 때문에 현재 많이 이용되고 있는 경량상토와 매트상토에 대해 못자리별로 시험 을 수행하였다.

    마른 못자리에서의 상토유형별 육묘 특성

    마른 못자리에서의 상토별 모의 특성은 Table 3과 같다. 육 묘엽수는 2013년에 경량상토에서 조금 높았으나 2014년에는 큰 차이가 없었다. 다만 2013년과 2014년의 연차간에 엽수가 0.2 ~ 0.3매 가량 차이가 있었는데 이는 육묘기간의 온도에 의 한 것으로 상토와는 상관없는 것으로 생각되었다.

    Yin & Kropff (1996)에 따르면 엽의 출엽속도는 온도에 의 해 결정되는데 2013년은 2014년에 비해 평균온도가 0.6℃ 낮 았다(Table 1). 낮은 온도에 의해 출엽속도가 떨어져 엽수에 차이가 발생한 것으로 보인다. 그러나 이런 엽수 차이는 출수 기에 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. Yun et al. (1985)에 따르면 25일묘와 35일묘간에도 출수기 차이는 1 ~ 2일 정도였 다고 하며 Lee et al. (2000)에서도 20일묘와 30일묘 간에 출 수기 차이가 없었다. 초장은 연도에 상관없이 중량상토가 높 았으며 나머지 상토들은 유사하였다. 그러나 긴 초장 때문에 상대적으로 모소질은 중량상토에서 낮았으며 경량상토와 매 트상토에서 높았다.

    그러나 성묘율은 2013년과 2014년 모두 상토종류에 따른 차이가 나지 않았으며 모두 90%의 높은 성묘율을 보여주었다 (Fig. 4). 기계이앙의 성공 여부는 결국 본답에서의 결주율이 적어야만 하는데 보통 결주율도 역시 2% 이하로 안정적이었 다(Fig. 5). 이는 전술한 바와 같이 수량에 문제가 없는 결주 율 이었다. 정리하면 마른 못자리에서 개량상자를 이용하여 육 묘할 때 상면관개를 한다면 상토 종류에 관개없이 정상적인 묘를 키워 기계이앙이 가능할 것으로 생각된다. 그러나 시험 1에서 확인하였듯이 고랑관개의 경우 육묘가 불안정해 질 수 있으므로 개량상자를 이용하여 육묘할 때는 물이 상면에 유지 되도록 물관리에 유의해야 할 것으로 보인다.

    물 못자리에서의 상토유형별 육묘 특성

    마른 못자리와 같은 방법으로 물못자리에서도 시험을 2년간 수행한 결과는 Table 4와 같다. 엽수는 마른 못자리에서와 같 이 2013년이 전반적으로 2014년보다 적었는데 중량상토, 매트 상토에서 각각 0.2매, 0.5매 적었고 경량상토는 차이가 없었다. 이는 전술한 바와 같이 2013년의 온도저하에 따른 것으로 추 정된다. 상토 종류별로 보면 2013년에는 중량상토와 경량상토 가 같고 매트상토가 적었으나 2014년에는 반대로 매트상토 >중량 >경량순으로 엽수가 많았다. 초장은 모든 년도에서 중 량상토가 가장 길었으며 2013년에는 경량상토와 매트상토의 길이가 같았으며 2014년에는 경량상토가 매트상토보다 길었 다. 그러나 너무 긴 초장 때문에 모소질은 중량상토에서 가장 낮았으며 경량상토와 매트 상토는 유사한 값을 보였다.

    성묘율은 90% 대로 상토와 시험기간에 관계없이 모두 높아 성묘율에는 큰 문제가 없는 것으로 판단되었다(Fig. 6). 모든 상토 처리와 연도에서 결주율은 수량에 유의한 감수 한계인 5%이하로 문제가 없었다(Fig. 7). Yun et al. (1986)에 따르면 연속 결주가 발생할 시 연속 주수와 그 형태에 따라 벼의 보 상능력의 차이로 인해 수량이 감소할 수 있다고 하였는데 본 시험에서는 결주율이 상대적으로 높았던 2013년 경량상토에 서도 연속 결주는 발생하지 않았다. 따라서 전반적으로 마른 못자리에서와 같이 어떤 상토를 이용하던 간에 이앙시 결주가 수량에 영향을 줄 정도로 발생하지 않았다. 중량 상토의 경우 초장이 긴편이어서 이앙시 문제가 될 수도 있어 이앙 직후 조 사와는 별도로 분얼비를 줄 시점에 다시 결주 측정 지점의 결 주 상태를 확인했으나 변동이 없어 모사 고사하는 등의 문제 는 없는 것으로 판단하였다. 따라서 상토와 관계없이 상면관 개를 할 경우 정상적인 이앙이 가능하였다.

    결론적으로 개량상자에 중량상토를 이용하여 육묘할 때는 상면관개를 하여야만 안정적으로 모를 얻을 수 있었고 물이 모판보다 아래에 위치는 고랑관개를 할 때는 문제가 발생할 수 있음을 확인하였다. 상면관개는 상토종류에 관개없이 모두 양호한 모를 얻을 수 있었다.

    적 요

    최근 농가에서 모떼기 작업의 용이성 때문에 널리 이용되는 개량상자를 위한 적정 물관리 방법을 본 연구에서 제시하였다. 개량상자 +중량상토 조합으로 마른 못자리와 물 못자리에서 고랑관개와 상면관개를 하여 시험하였는데 그 결과 못자리 종 류에 관계없이 상면관개가 안정적인 물관리 방법으로 선정되 었으며 고랑관개는 안정성이 낮아 배제되었다. 선정된 물관리 방법이 경량 상토 및 매트상토에서도 유효한지 확인하기 위해 상면관개를 하여 못자리 별로 중량상토, 경량상토, 매트상토에 서의 물관리 시험을 시행하였다. 그 결과 상면관개는 동일 못 자리내에서 상토 종류에 관개없이 정상적으로 이앙 가능한 수 준의 모를 얻을 수 있었다. 따라서 개량상자를 이용할 경우 못자리 종류와 상토에 관계없이 상면관개를 해야만 하며 모를 안정적으로 얻기 위해서는 물 수위가 낮아지지 않게 주의해야 한다.

    Figure

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    Trans section of seedling bed. (a) Irrigating on furrow (under 2 ~ 3 cm from bed) (b) Irrigating over bed (over 1 ~ 2 cm from bed)

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    Comparison of seedling establishment at 35 days of different water managements (irrigating on furrow and irrigating over bed) and bed type (wet and dry) in 2012 (a) and 2013 (b). Columns with the same letter are not significantly different at 0.05 probability level using Duncan’s multiple rage test.

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    Comparison of missing hill (%) after rice seedling transplanting of different water managements (irrigating on furrow and irrigating over bed) and bed types ( wet and dry) in 2012 (a) and 2013 (b).

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    Comparison of seedling establishment at 35 days (%) in light soil and mat madia with heavy soil media in dry bed in 2013 and 2014.

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    Comparison of missing hill after rice seelding transplanting (%) grown in light soil and mat media with heavy soil media in dry bed in 2013 and 2014.

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    Comparison of seedling establishment at 35 days (%) of light soil and mat media with heavy soil media in wet bed in 2013 and 2014.

    KSIA-26-434_F7.gif

    Comparison of missing hill after rice seedling transplanting (%) of light soil and mat media with heavy soil media in wet bed in 2013 and 2014.

    Table

    Climatic factors during nursery period in 2012, 2013 and 2014.

    *average : Mean temperature, sum: sunshine hour, precipitation

    Leaf number, plant height and weight/height ratio of seedling establishment at 35 days in different bed types with water managements.

    Leaf number, plant height and weight/height ratio of seedling establishment at 35 days in different media dry bed.

    Leaf number, plant height and weight/height ratio of seedling establishment at 35 days in different media wet bed.

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