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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.26 No.2 pp.122-126
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2014.26.2.122

Regional Stability in Heading Date and Yield Character of Wheat Variety “Keumkangmil”

Byung-Ryeol Sung†, Jung-Gon Kim, Gon-Og Jang, Kyung-Soon Choi, Cheon-Shik Kang*
Bio-Mac Institute Co., Ltd., Suwon 441-857, Korea
*National Institute of Corp Science, Iksan 570-749, Korea
Corresponding Author : (Phone) +82-10-2706-4885 cowboy2020@naver.com
November 20, 2013 April 16, 2014 June 16, 2014

Abstract

We researched the heading date and stability of main agronomic characteristics for the Keumkangmil, which has been the most widely cultivated variety in Korea. We used both Stroike and Johnson model, and Finlay and Wilkinson model. The results are as follows; The heading date was the earliest at upland field in Daegu (April 26), and followed by Daejeon (May 2), Cheongju (May 3), and Suwon (May 9). The total average yields in upland and paddy field cultivations were 530kg/10a and 417 kg/10 a, respectively. For upland cultivation, Suwon and Cheongju showed the grain yields of 565kg/ 10a and 548 kg/10 a, respectively. These numbers are above the average. Daegu recorded the lowest main point quantity average. Suwon and Daejeon showed above the average. For cultivation on paddy field, Milyang recorded the highest yield, i.e., 447 kg/10 a, whereas Naju showed the lowest, i.e., 399kg/ 10a. According to the analysis for Stroike and Johnson model, the environmental index for Keumkangmil was between -60 and +35. This means, for all area, Keumkangmil is quite stable to cultivate. Suwon and Jinju showed the highest adaptability. According to the stability analysis using Finlay and Wilkinson model, Suwon and Cheongju(for upland field cultivation) and Milyang and Jinju (for paddy field cultivation) found out to be most adaptable regions for Keumkangmil cultivation, whereas Daegu (for upland cultivation) and Naju (for paddy field cultivation) showed relatively low stability. Other areas showed average stability.


금강밀의 출수기 및 수량형질의 지역 안정성

성 병열†, 김 정곤, 장 곤옥, 최 경순, 강 천식*
바이오맥연구소
*국립식량과학원

초록


    Rural Development Administration
    PJ00922503

    밀은

    국내 수요량이 맥류 중 가장 큰 작물 중의 하나로서 2015년까지 자급률 10% 달성을 농정 목표로 하고 있다. 하지 만 2012년 국내 생산량은 1.2% 수준에 머물고 있는 실정이다.

    Sung et al. (2014)은 우리나라에서 40년 이상 농가에 보급 되고 있는 올보리 품종의 연차간 환경변이에 대한 정곡수량의 안정성 정도를 Stroike and Johnson의 모델을 이용하여 평가하 였으며, 재배환경이 다르더라도 품종 고유의 수량 능력을 완전 하게 나타내는 Finlay and Wilkinson의 방법으로 평가한 결과 를 보고하였다.

    본 연구는 우리나라에서 제일 많이 보급되고 있는 금강밀 품 종의 안정성을 조사하기 위하여, 밀 우량계통 지역적응시험에 서 1994년부터 1996년까지의 3개년 성적을 이용하여 출수기, 수량 및 수량구성요소를 분석하고, 아울러 전작 및 답리작재배 4개 지역의 계량적인 통계방법을 이용하여 연차간, 지역간 안 정성을 Stroike and Johnson (1973), Finlay and Wilkinson (1983) 및 Choi et al., (1976)의 방법으로 조사하였던바 몇 가 지 결과를 얻었기에 밀 자급률 10% 달성의 기초자료로 제공 하고자 이를 보고하는 바이다.

    재료 및 방법

    본 시험은 농촌진흥청에서 1994년부터 1996년까지 3개년 동 안 밀 우량계통지역적응시험으로 수행되었던 전·답리작재배 성 적에서 각 4개 지역의 성적을 이용하여 출수기, 수량 및 수량 구성요소간의 연차간 변이와 안정성을 분석하였다(Table 1). 금 강밀의 특성은 중숙이면서 간장이 중단간의 내도복성이며 단 백질함량이 12% 정도로 제면용(국수)에 적합한 품종이다. 협 의의 조만성이 23일로 극히 짧고, 단일반응이 37일로서 극히 둔감하며 파성이 III 정도의 양절형이며 내습성에 강하나, 내 한성, 흰가루병, 붉은곰팡이병에는 다소 약하다. 특히 백립계 대립종으로 풍만도가 양호하며 천립중이 45.3 ~ 48.1 g으로 무 겁고, 종피율과 회분함량이 낮고 제분률과 제분평점이 매우 높 고 단백질함량과 침전가가 높으며, 국수 수율 및 건면 특성도 우수한 품종이다(Nam et al., 1998).

    밀 재배법은 농촌진흥청의 각 지역 맥류 표준재배법으로 되 어 있는 파종기, 파종량, 재식거리, 시비량 등에 따라 수행되 었으며, 조사항목 역시 농사시험연구 조사기준에 의해 조사되 었다. 분석내용은 출수기, 수량과 수량구성요소의 연차간 변이 와 Stroike and Johnson (1973)의 안정성 평가방법으로 연차 간 안정성을 조사하였으며, Environmental Index와 회귀계수, Deviation mean square를 분석하였다. 그리고 Finlay and Wilkinson(1983)의 모델을 이용하여 지역 안정성을 조사하였 다. 각 지역의 금강밀 품종의 10a당 수량을 X축으로 하고 전 체 지역의 품종 평균치에 대한 회귀계수 b값을 Y축으로 하여 조사하였다. 그리고 본 실험에 이용한 실험 자료는 농업 과학 도서관 및 국립식량과학원 도서실에 소장되어 있는 밀 우량계 통 지역적응시험보고서를 활용하였으며, 금강밀의 안정성검정 을 위한 통계분석은 농촌진흥청 지식정보화담당관실에서 처리 하였다.

    결과 및 고찰

    출수기의 안정성

    전작재배에서 지역별 금강밀의 평균 출수기는 대구가 4월 26일로 가장 빠르고 대전, 청주가 각각 5월 2일, 5월 3일이며, 수원이 5월 9일로 가장 늦었다. 변이계수는 3.6 ~ 5.1%로 지역 별 차이가 거의 없어 안정적인 반면, 지역간 출수기 범위는 8~13일로 나타났으며, 대구, 청주에서 8 ~ 9일이고 수원은 13 일로 위도상 중북부에 위치하여 생육기간의 저온이 출수생리 에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 답리작재배에서 지역별 평균 출수기는 나주가 4월 27일로 가장 빠르고 진주, 밀양은 4월 28 ~ 29일이며 익산이 5월3일로 늦었다. 전체 지역의 변이 계수는 4.1 ~ 5.7%로 안정성이 매우 큰 반면, 출수 범위는 10 ~ 13일 정도로 안정적이나, 나주가 13일로 남부지역임에도 불구하고 다소 높게 나타났다. 그리고 평균출수기는 전작 5월 3일보다 오히려 답리작에서 4일이나 빠른 4월 29일이었다 (Table 2). 이와 같은 결과는 이미 보고된 올보리 품종에서도 같은 경향을 보였으며, 토양수분이 비교적 많은 답리작에서 출 수가 빠른 것은, 온도 및 토양수분이 전작보다 출수생리에 더 영향을 미치고 있음을 알 수 있다(Sung et al., 2014, Ha et al., 1983).

    수량 및 수량구성요소의 안정성

    금강밀 품종의 수량과 수량구성요소의 연차간 평균수량, 최 대 및 최소 수량, 범위 및 변이계수는 Table 3에서 보는 바와 같다. 전작 및 답리작 재배에서 지역에 따라 다소 다른 생육 반응을 나타나고 있음을 알 수 있다. 우선 평균수량은 10a당 전작이 530 kg으로 답리작 417 kg보다 27% 증수하였다. 전작 재배에서 10 a당 평균수량은 수원 565 kg, 청주 548 kg, 대전 537 kg, 대구 469 kg으로, 남부지역에 비하여 중북부지역에서 더 증수되는 경향을 나타내었다. 답리작재배에서 10a당 평균 수량은 밀양 447 kg, 진주 421 kg, 나주 및 익산에서 400 kg 정도로, 남부지역인 익산 등 2개 지역에서 평균수량 이하의 수 량성을 보여주고 있다. 수량의 변이계수가 비교적 작은 지역 은 전작의 경우 대전, 청주가 7.9% 이하이며, 답리작에서는 밀양이 4.7% 이하로 낮아 안정적으로 나타났으며, 다른 지역 은 전작에서 수원 및 대구에서 19.7 ~ 29.5%, 답리작은 진주 및 나주에서 12.4 ~ 15.2%로서 비교적 낮게 나타났다. 범위 또 한 전작의 대전, 청주 그리고 답리작의 밀양, 진주에서 작았으 며, 다른 지역에서는 다소 컸으므로 전작의 수원, 청주, 대전 과, 답리작의 밀양지역이 적응력이 가장 높은 지역이라 할 수 있다.

    수량구성요소 중 평균 m2당수수는 전작 656개, 답리작 751 개로 전작보다 95개가 많으며, 지역별로는 전작에서 수원이 791개로 가장 많았고 다른 지역은 536 ~ 752개, 답작에서는 밀 양이 979개로 가장 많았고, 익산은 532개로 가장 적었다. m2 당수수의 범위는 대전이 149개로 적은 반면, 청주, 수원, 대구 는 176 ~ 331개로 비교적 많은 지역으로 나타났다. 답리작에서 는 익산이 94개로 가장 작아 안정적이나 나주, 진주, 밀양에서 는 227 ~ 551개까지 나타나 안정성이 다소 낮은 지역으로 보 인다. 변이계수는 전작의 경우 수원, 청주에서 12.9 ~ 14.8%로 비교적 낮아 중간정도의 안정성인 반면, 대구, 대전에서 31.5 ~ 41.2%로 높아 안정성이 낮은 경향을 보였으며, 답리작 은 익산이 8.9%로 매우 안정적이나 나머지 지역은 비교적 높 게 나타났다. 1수립수의 총평균은 전작 25립으로 답리작 32립 보다 7립정도 적었으며, 변이계수는 전작의 대전에서 8.1%, 답 리작은 밀양에서 5.6%로서 매우 낮아 안정적이며, 답리작의 익산, 나주는 26.3 ~ 27.8%로 안정성이 다소 낮은 지역으로 나 타났다. 1수립수의 범위는 전작에서 3 ~ 8립, 그리고 답리작에 서 밀양, 진주가 4 ~ 10립으로 안정성이 큰 지역인 반면, 나주, 익산은 14 ~ 18립이나 되어 평균정도의 안정성을 보였다. 각 지역의 평균 천립중은 전작 44.8 ~ 50.6 g으로 매우 높았으며, 답리작에서도 42.4 ~ 49.2 g으로 높게 나타났으며, 특히 진주에 서 다른 지역보다 다소 낮은 것은 등숙률이 낮았기 때문으로 추정된다. 변이계수는 전작에서 대구, 대전, 청주에서 4.5 ~ 10.7%이며, 답리작 남부지역에서는 2.1 ~ 10.3%로 매우 안정적인 경향을 보였으나, 다만 전작의 수원에서 범위가 14.3g, 변이계수 17.7%로 중 정도의 안정성을 나타내었다. 따 라서 천립중은 지역별 차이가 거의 없게 나타나 가장 안정적 인 형질임을 알 수 있다.

    금강밀 품종의 지역별 안정성검정

    Stroike and Johnson(1973)의 안정성검정

    금강밀 품종의 연차간 환경변이에 대한 정곡수량의 안정성 정도를 Stroike and Johnson(1973)의 model을 이용하여 분석 한 결과는 Fig. 1, 2에서 보는 바와 같다. 지역별 총 평균수 량에 대한 환경지수는 전작에서 –60에서 +35정도이며, 답리 작 에서 -18에서 +30 정도로서 차이가 매우 작은 반면, 지역 총 평균수량과 지역 수량간의 회귀계수 및 회귀에 기인하는 평균 편차평방화는 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 특히 수 원, 청주, 대전의 회귀계수는 1 미만으로서 평균 안정성을 보 였고 평균수량성이 높으면서, 표준편차평방화도 대체로 낮아 안정성이 다소 컸음을 알 수 있다. 다만 대구에서는 수량성이 가장 적으면서 변이계수 및 범위 값이 크게 나타나 안정성이 낮은 지역으로 구분되었다. 답리작재배에서 밀양, 진주에서 평 균수량 이상이며, 변이계수 및 범위 값이 작고 회귀계수가 1 미만이며 표준편차평방화 값도 대체로 낮아 안정성이 비교적 높은 반면, 나주, 익산은 회귀계수가 1을 상회하고 표준편차평 방화가 중 정도로서 평균 안정성 지역으로 구분되어진다.

    Finlay and Wilkinson의 안정성검정

    Finlay and Wilkinson의 작물의 수량 안정성검정방법은 금강 밀 품종의 재배환경이 다르더라도 품종 고유의 수량능력을 안 정되게 발휘하는 품종을 결정하는데 적용하고 있다. Fig. 3은 재배지역의 수량반응은 연차간 생산력의 직선회귀계수로 표시 한 안정성검정으로 금강밀 품종의 10a당 평균수량은 X축으로 하고 전체 지역의 평균치에 대한 각 지역의 확정치와의 회귀 계수 b값을 Y축으로 하여 각 지역의 연차간 안전성을 검정한 결과이다. 전작재배에서 수원, 청주, 대전과 답리작재배의 진 주, 밀양은 회귀계수 1에 근접하는 평균 안정성을 보이는 반 면, 전작의 대구, 그리고 답리작의 나주, 익산은 수량성도 낮 으면서 회귀계수가 1 이상으로 안정성이 다소 낮은 지역으로 나타나고 있다.

    이상에서와 같이 금강밀을 지역별 3개년 재배 성적으로 안 정성을 조사한 결과, 환경지수가 –61에서 +35 미만으로서 범 위가 매우 작아 안정적인 품종임을 알 수 있다. 특히, 전작에 서 수원, 청주는 평균 수량이상이고, 회귀계수가 1 미만이며, 표준편차도 작아 적응력이 다소 높은 지역이며, 전작에서 대 전, 답리작에서는 진주가 평균 안정성 지역으로 볼 수 있으며, 전작의 대구와 답리작의 익산 및 나주는 평균 안정성 이하의 지역으로 구분된다.

    이와 같이 맥류의 동일품종을 3년 이상 재배하여 안정성검 정을 위한 parameter로서, Stroike and Johnson(1973)Finlay and Wilkinson(1983)의 안정성 평가 방법을 이용함으로서 지 역별 출수기 및 수량반응을 생산력에 대한 통계적인 방법으로 표와 그림의 좌표를 이용하여 안정성을 평가함으로서 지역별 품종 특징을 객관적으로 해석할 수 있다는 점에서 올바른 평 가라 할 수 있다. 한편 동일 품종이라 환경생산력이 의외로 높아 지역간 유사한 결과가 나타날 수 있으며 환경요인 중 무 엇이 안정성에 크게 영향을 미치는지 명확하지 않은 결점도 가지고 있음을 간과해서는 안 된다.

    적 요

    우리나라 밀 품종 중 농가에서 많이 재배되고 있는 금강밀 품종에 대하여 출수기 및 수량의 안정성을 전·답리작별 각 4 개 지역에서 검정한 결과를 요약하면 아래와 같다.

    1. 금강밀 품종의 평균출수기는 전작재배에서 대구가 4월 26 일로 가장 빠르고, 대전 및 청주가 각각 5월 2일, 5월 3일이 며, 수원이 5월 9일로 늦었다. 답리작재배에서는 나주가 4월 27일로 빠르고 진주, 밀양이 4월 28 ~ 29일, 익산이 5월 3일로 늦었다.

    2. 10 a당 평균수량은 전작 530 kg, 답리작 417 kg으로서 전 작에서 답리작보다 27% 증수되었으며, 전작재배에서는 수원 및 청주에서 평균수량 대비 각각 7%, 3% 증수하였으나, 대구 는 11% 감수, 대전은 비슷한 경향을 보였다. 답리작재배에서 는 밀양에서 7% 증수된 반면, 나주는 4% 감수하였다.

    3. 평균 m2당수수는 답리작에서 평균 751개로 전작의 656 개보다 95개 많았으며, 지역별로는 거의 비슷한 경향을 보 였다.

    4. 평균 1수립수는 답리작에서 32립으로 전작의 25립보다 7 립 정도 많고, 평균 천립중은 전작 47.9 g으로 답리작 45.3 g 과 비슷하였다.

    5. Stroike and Johnson의 모델을 분석한 결과, 금강밀 품종 의 환경지수는 –61에서 +35 미만으로서 환경 차이가 매우 작 아 전 지역에서 안정적이며, 지역별 회귀계수는 수원, 청주, 대 전 그리고 답리작의 밀양, 진주에서 1미만이고 표준편차평방 화 값도 작어 평균 이상의 적응지역으로 나타났다.

    6. Finlay and Wilkinson의 모델을 이용하여 안정성을 검정 한 결과, 전작의 수원, 청주 그리고 답리작의 밀양, 진주가 가 장 적응력이 높은 지역인 반면, 전작의 대구 및 답리작의 익 산, 나주는 평균 안정성 이하의 지역으로 나타났다.

    Figure

    KSIA-26-122_F1.gif

    Regression coefficient of the wheat yield and environment index at four locations in cultivated upland in wheat variety “Keumkangmil”.

    KSIA-26-122_F2.gif

    Regression coefficient of the wheat yield and environment index at four locations in cultivated paddy in wheat variety “Keumkangmil”.

    KSIA-26-122_F3.gif

    The relationship of regression coefficients and mean yield in cultivated upland and paddy at four locations in wheat variety “Keumkangmil”.

    Table

    Cold tolerance, heading date, culm length at four locations in cultivated upland and paddy in Wheat Regional Yield Performance of RDA from 1994 to 1996.

    *note; 1 = strong,9 = we

    Mean, range, C.V., the earlist and the latest heading date of four locations in cultivated upland and paddy in wheat variety “Keumkangmil” from 1994 to 1996.

    Yearly variation of wheat yield and yield components at four locations in cultivated upland and paddy in wheat variety “Keumkangmil” from 1994 to 1996.

    Reference

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