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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.26 No.3 pp.246-250
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2014.26.3.246

Optimum Nitrogen Application Amount of Rice Transplanting Cultivation in Newly Reclaimed Land

Weon-Young Choi†, Jae-Hyeok Jeong, Sun Kim
National Institute of Crop Science, RDA, Iksan 570-080, Korea
Corresponding Author : (Phone) +82-63-840-2171 choiwy@rda.go.kr
December 20, 2013 August 1, 2014 August 1, 2014

Abstract

This study was conducted to identify the optimal nitrogen amount of rice transplanting cultivation in newly reclaimed land, in light of minimum salt damage and high yield of rice. The nitrogen amount treatments were 11 kg/10 a, 14 kg/10 a, 17 kg/10 a, 20 kg/10 a and diagnostic fertilization. The average of soil salinity fell from 0.06% to 0.03% during 2 years after flooding and rice transplantation. The heading date was August 16 nitrogen at rate of 11 kg/10 a and 14 kg/10 a, August 17 at 17 kg/10 a and 20 kg/10 a. The lodging index tended to rise in proportion to nitrogen application amount; any of rice plants were not lodged at 11 kg/10 a, but the lodging index was 1 and 3 at 14 kg/10 a and 17 kg/10 a respectively. At 20 kg/10 a, however, over half of rice plants were lodged with the lodging index 7. The panicle number per hill was the highest at 17 kg/10 a, followed by the diagnostic fertilization, 20 kg/10 a, 14 kg/10 a and 11 kg/10 a. The percentage of ripened grains was similar to the weight of 1,000 grains of brown rice, and thus the rice yield was the highest at the diagnostic fertilization and at 17 kg/10 a equally, followed by 14 kg/10 a, 20 kg/10 a and 11 kg/10 a. The percentage of perfect kernels was the highest at 14 kg/10 a, followed by the diagnostic fertilization and 11 kg/10 a, 17 kg/10 a, and 20 kg/10 a. The amylose content was not significantly different by nitrogen application amount, but the protein content was closely correlated with it. Altogether, the optimal nitrogen application amount was found to be 16 to 18 kg/10 a on the premise that rice seedlings would be mechanically transplanted in newly reclaimed land.


신간척지에서 벼 기계이앙재배시 적정 질소시비량 구명

최 원영†, 정 재혁, 김 선
농촌진흥청 국립식량과학원

초록


    Rural Development Administration
    PJ007497

    염분지역은

    세계 6대륙에 걸쳐 약 9억5천만 ha에 이르며, 지구상의 작물 재배 가능면적의 약 10%에 달하고, 대륙 표면 의 약 6%를 차지하는 광대한 면적으로 우리나라 경지 면적의 약 530배에 이른다. 우리나라는 인구밀도가 높고, 산악지가 65%인 지형적 특수 여건을 갖고 있으며, 또한, 최근 사회구조 의 변화와 인구 증가로 인하여 토지 수요가 급증하면서 유효 농경지가 도시화 및 산업화로 전용됨에 따라 토지 수요를 충 족하기 위해서는 간척지 개발이 불가피한 실정이다. 서남해안 에 분포한 간척 가능 면적 중 농경지로 개발할 수 있는 면적 은 약 402천 ha이며, 그 중 1999년 까지 91천 ha가 이미 간척 되었으며, 현재 40천 ha의 새만금 간척지가 조성 중이어서, 간 척지 토양은 계속적으로 증가하고 있다. 간척지에서 작물재배 는 국토의 효율적 이용과 식량의 안정적인 확보 차원에서 매 우 중요하다. 정부는 ‘10년 1월에 새만금 종합개발계획을 수립 하고 관계부처와 협의를 거쳐 ‘11년 3월 16일에 새만금위원회 를 개최하여 새만금 종합개발계획을 최종 확정하였으며, ‘13년 1월 18일부터 간척지의 농업적 이용 및 관리에 관한 법률(법률 11170호)이 시행되었다. 그러나 이러한 염분지역은 토성이 불 량하고, 염분 농도가 높아 작물 생육에 매우 부적합하므로 작 물 수량의 안정적 확보를 위해서는 토양 개량과 그에 알맞은 재배기술 및 내염성 품종 개발이 시급한 실정이다.

    간척지에서 벼 재배는 안정적인 식량생산 뿐만 아니라 조기 제염을 위한 수단으로도 활용이 된다. 새로 조성된 간척지는 염분 함량이 매우 높기 때문에 염이 어느 정도 있는 상태에서 도 벼를 재배하여 안정적인 수량을 얻을 수 있는 재배기술 개 발이 필요하다. 벼 재배시 질소는 필수적인 물질로 토양에 질 소함량이 얼마나 있느냐에 따라 쌀 수량은 크게 좌우된다. 벼 농사에서 표준 질소시비량은 재배법이 개발되고 우수 품종이 육성됨에 따라 변천해 오고 있는데, 과거 신간척지에서 질소 시비량은 20 kg/10 a 정도 이던 것이 최근에는 고품질 정책으 로 다소 줄어들고 있는 실정이다(Choi et al., 2001, Choi et al., 2004). 특히, 질소비료와 토양염농도는 출수에도 영향을 미 치는데 질소시비량이 많을수록, 염농도가 높을수록 출수는 지 연된다(Lee et al., 1993, Lee et al., 2002, Choi et al., 2004). 간척지에서 벼 기계이앙재배시 어떤 모를 사용하느냐 도 매우 중요한 부분인데, 모 종류는 육묘일수에 따라서 어린 모, 치묘, 중묘, 성묘로 나누고, 이앙기 종류별로는 산파묘, 조 파묘, 폿트묘로 구분한다(Park et al., 1992). 또한 간척지는 물이 가장 중요한데 물 공급이 중단 될 경우 염 피해를 바로 받아 수량 감소와 미질 저하가 우려된다(Balasuburamanian & Rac, 1977, Ku et al., 1998, Choi et al., 2011).

    따라서 본 연구는 새만금 등을 비롯한 신간척지에서 벼 기 계이앙재배시 염 피해가 적으면서 안정적인 쌀수량 확보에 알 맞은 질소시비량을 구명하기 위하여 시험을 수행하였다.

    재료 및 방법

    본 연구는 새만금 내에 간척지를 새로 조성하여 임시 경작 하고 있는 사양토(문포통)인 새만금 계화시험포장(벼맥류부)에 서 수행하였다. 벼 품종은 간척지 적응성이 있는 청호벼로 하 였고, 신간척지 벼 재배에 가장 알맞은 질소시비량을 구명하 기 위하여 11, 14, 17, 20 kg/10 a 및 토양검정후 진단시비 처 리를 두었다. 진단시비는 토양 유기물 및 유효규산함량을 검 정하여 산출한 결과 질소 18 kg/10 a 수준 이었다. 질소분시방 법은 기비:분얼비:최고분얼기:수비:실비를 30:20:20:20:10% 비 율로 시용하였다. 인산은 5.1 kg/10 a, 가리는 5.7 kg/10 a을 시 용하였으며, 인산은 전량기비로 시용하였고, 가리는 기비:수비 를 70:30% 비율로 시용하였다. 이앙은 18일 동안 육묘한 치 묘를 사용하여 재식밀도를 m2당 23.8주로 하여 6월 1일에 기 계이앙하였다.

    토양염농도는 토양시료를 채취하여 실험실에서 조제후 EC 메터기(Toledo, Switzerland)로 측정하였다. 엽면적 조사를 위 하여 반복당 3주씩 시료를 채취하여 자동 엽면적 측정기 (AAM-7)로 조사하였고, 그 시료를 90°C에 30분간 처리한 후 70°C에 48시간 건조한 직후 건물중을 조사하였다. 도복관련형 질은 출수후 20일에 조사하였는데 좌절중은 인장 압축시험기 인 FGP-5(SHIMPO, Japan)를 이용하여 제4절간을 측정하였으 며, 도복정도는 출수후 30일에 무도복을 0으로 하고 완전도복 을 9로 하여 조사하였다. 단백질 분석은 근적외선 분석기인 AN-700(Kett, Japan)으로, 쌀의 품위는 RN-500(Kett, Japan) 으로 조사 하였다.

    병해충 및 잡초방제는 기본방제를 기준으로 하였으며, 기타 재배 및 생육조사 등은 벼맥류부 표준재배법(NICS, 2010)과 농촌진흥청 시험연구 조사기준(RDA, 2003)에 의하여 조사하 였다.

    결과 및 고찰

    Table 1과 2는 이앙 전후 토양염농도를 알아보기 위하여 조 사한 결과이다. Table 1에서 이앙전에 토양깊이 10 cm 이내에 서 2011년과 2012년의 2년간 평균 토양염농도 함량은 0.06% 이었는데, 제염 및 이앙을 하기 위하여 2 ~ 3회 환수를 하고 이앙을 한 후 토양염농도를 조사한 결과, Table 2에서와 같이 0.03%로 크게 낮아져 벼가 활착하고 생육하는데에는 큰 지장 이 없었다. 이는 시험장소인 새만금 계화포장 위치가 사양토 로써 환수만 하더라도 토양에 흡착되어있는 염이 어느 정도 쉽게 이탈하여 제염이 빨리 됨을 알 수 있었다.

    이앙당시 묘소질을 조사한 결과는 Table 3과 같다. 묘초장 은 15 cm이었고 엽수는 4.0매 였으며, 개체당 묘건물중은 18.20 mg이었으며 묘충실도지수는 1.17 mg/cm으로 비교적 건 전한 모 이었다.

    질소시비량별 벼 생장 차이를 알아보기 위하여 출수기에 조 사한 벼 생육은 Table 4와 같다. 질소시비량별 출수기는 N11 과 14 kg/10 a 시용에서는 8월 16일 인데 비해 N17, 20 및 진단시비에서는 8월 17일로 1일 늦게 출수되었다. 이는 질소 시비량이 많을수록, 염이 높을수록 출수가 늦어진다는 보고 (Choi et al., 2004, Lee et al., 1993, Lee et al., 2002)와 비슷하였다. 출수기에 초장은 질소시비량이 많을수록 컸으며, 경수는 질소 진단시비 > 17 = 20 > 14 > 11 kg/10 a 순으로 많았 고, 엽질소농도는 질소시비량이 많을수록 높았다. 단위면적당 엽면적지수도 질소시비량이 많을수록 높았고, 지상부건물중도 질소시비량이 많을수록 무거운 경향이었다.

    질소시비량별 도복관련형질 및 도복을 보면 Table 5와 같다. 간장과 수장은 도복지수에 영향을 미치는 가장 큰 요인 중에 하나인데, 질소시비량이 많을수록 큰 경향으로 도복지수 역시 질소시비량이 많을수록 높아 포장도복을 0 ~ 9로 나누어 볼 때 N20 kg/10 a에서 3/4 이상 도복인 7 정도 되었고, N17 kg/ 10 a과 진단시비에서는 3 정도 되었다. 또한 N14 kg/10 a에서 는 1, N11 kg/10 a에서는 도복이 발생되지 않았다. 엽신과 엽 초의 신장도 질소시비량이 많을수록 컸으나 N20 kg/10 a을 제 외하고는 나머지 처리에서는 별 차이가 없었다.

    질소시비량별 수량구성요소 및 수량을 보면 Table 6과 같 다. 주당수수는 질소 17 > 진단시비 > 20 > 14 > 11 kg/10 a 순 으로 많았으며, 수당립수는 질소시비량이 많을수록 많은 경 향이었다. 등숙비율은 도복이 심하게 발생되었던 N20 kg/10 a 시용에서만 낮았고, 나머지 처리에서는 84% 정도로 비슷하 였고, 현미천립중은 진단시비 = N14 > 11 > 17 > 20 kg/10 a 순 으로 무거웠다. 쌀수량은 진단시비=N17>14>20>11kg/10 a 순 으로 많았다. Fig 1

    질소시비량별 쌀 품질은 Table 7과 같다. 완전립비율은 N14 >진단시비 = 11 > 17 > 20 kg/10 a 순으로 높았고, 불완전 립에는 분상질립이 대부분을 차지하였으며(Chae et al., 2002) 피해립도 발생하였는데, 이와 같은 원인은 등숙과정에서 토양 중 염에 의한 피해도 관여 하였을 것으로 생각되나 좀 더 구 명을 해 볼 필요성이 있다고 생각된다. 아밀로스함량은 질소 시비량간에 별 차이가 없었으나 단백질함량은 질소시비량이 많을수록 높아졌다. 단백질함량은 밥맛과 부의 상관을 보이는 것으로 알려져 있는데(Ku et al., 1998), 본 연구결과 질소 20 kg/10 a 시용에서는 7.3%로 높아 밥맛이 크게 떨어질 것으 로 생각된다. Choi et al. (2004) 보고에 의하면 남서해안 간 척지에서 쌀수량을 고려해 볼 때 중염토양에서는 N20 kg/10 a 이 적당할 것으로 보고가 있는데, 품종이 많이 개선되고 재배 기술이 향상되어서 고품질 쌀 생산을 위해서는 질소시비량이 다소 낮아져야 할 것으로 생각된다.

    따라서 이상의 결과로 볼 때 새로 조성된 간척지에서 벼를 기계이앙재배 할 경우 안정적인 쌀 수량 확보와 미질을 고려 한 적정 질소시비량은 16 ~ 18 kg/10 a이 적당하다고 판단된다.

    적 요

    본 연구는 신간척지에서 벼 기계이앙재배시 염 피해가 적으 면서 안정적인 쌀 수량 확보를 위하여 질소시비량을 11, 14, 17, 20 kg/10 a 및 진단시비로 하여 새로 조성된 간척지인 새 만금 계화포장에 기계이앙하여 수행한 내용을 요약하면 다음 과 같다.

    1. 2년 평균 토양염농도는 이앙전 0.06%에서 환수후 이앙직 후에는 0.03%로 낮아졌다.

    2. 질소시비량별 출수기는 N11 및 14 kg/10 a에서는 8월 16 일인데 비해 N17, 20 및 진단시비에서는 1일 늦은 8월 17일 이었다.

    3. 도복관련형질에서 질소시비량이 많을수록 도복지수가 높 아 포장도복은 N11에서는 도복이 발생되지 않았고, N14에서 는 1, N17과 진단시비는 3 정도로 약하게 발생되었으나 N20 에서는 7로 반도복 이상 발생되었다.

    4. 질소시비량별 수량구성요소를 보면 주당수수는 N17>진 단시비 > 20 > 14 > 11 순으로 많았고 등숙비율과 현미천립중은 비슷하여, 쌀수량은 진단시비 =N17 > 14 > 20 > 11 순으로 많 았다.

    5. 질소시비량별 쌀 품질에서 완전립비율은 N14 >진단시비 = 11 > 17 > 20 순으로 높았고, 아밀로스함량은 질소시비량간에 별 차이가 없었으나 단백질함량은 질소시비량이 많을수록 높 아졌다.

    이상의 결과로 볼 때 새로 조성된 간척지에서 벼를 기계이 앙재배 할 경우 안정적인 쌀 수량 확보를 위한 적정 질소시비 량은 16 ~ 18 kg/10 a이 적당하다고 판단된다.

    Figure

    KSIA-26-246_F1.gif

    Relationship between N fertilizer rates and rice yield in Newly Reclaimed Land.

    Table

    Chemical properties of soil before rice transplanting.

    Salt content at experiment site after rice transplanting.

    *Rice transplanting time : June 1

    Seedling characteristics at transplanting time of 18-day seedling.

    Heading date and rice growth under different nitrogen fertilizer rates.

    *Means with the same letter in a column are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.

    Lodging and its characters under different nitrogen fertilizer rates of rice at 20 days after heading.

    †eQuation

    Yield and its components under different nitrogen fertilizer rates.

    *Means with the same letter in a column are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.

    Physico-chemical characteristics of milled rice at different N fertilizer rates.

    *Means with the same letter in a column are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.

    Reference

    1. Balasuburamanian V & Rac (1977) Physiology basis of salt tolerance in rice , Plant. Physiol, section Tadu Nagada Agr. Univ, Vol.26 (4) ; pp.291-294
    2. Je-Cheon Chae , Myoung-Sik Jung , Dae-Kyung Jun , Yong- Man Son (2002) Relationship between yield quality of rice variet- ies grown in reclaimed saline paddy field , Korean J. Crop Sci, Vol.47 (3) ; pp.259-262
    3. Weon-Young Choi , Hong-Kyu Park , Ki-Sang Lee , Sang-Su Kim , Jae-Kil Lee , Soon-Chul Kim , Sun-Young Choi (2001) Optimum N fertilization at panicle initiation stage on ridge direct seeding on dry paddy of rice as an irrigation water-saving cultural system , Korean J. Agri. & Forest Meteo, Vol.3 (4) ; pp.177-184
    4. Weon-Young Choi , Kyu-Seong Lee , Jong-Cheol Ko , Hong-Kyu Park , Sang-Su Kim , Bo-Kyeong Kim , Chung-Kon Kim (2004) Nitrogen fertilizer management for improving rice quality under different salinity conditions tidal reclaimed area , Korean J. Crop Sci, Vol.49 (3) ; pp.194-198
    5. Weon-Young Choi , Chang-Hyu Yang , Jang-Hee Lee , Taek-Kyum Kim , Jae-Hyeok Jeong , Min-Kyu Choi , Si-Ju Kim (2011) Establishment of Perfect-Drainage Period for Reduction of Salt Injury and Improvement of Grain Filling Ratio in the Newly Reclaimed Land , Korean J. Crop Sci, Vol.56 (2) ; pp.177-181
    6. Department of rice and winter cereal crop, NICS (2010) Plan report of project on experiment research, Department of rice and winter cereal crop,
    7. Ja-Woong Koo , Jin-Kyu Choi , Jae-Gwon Son (1998) Soil properties of reclaimed tidel lands tidelands of western sea coast in Korea , J. korean Soc. Soil Sci. Fert, Vol.31 (2) ; pp.120-127
    8. Chung Keun Lee , Young Hwan Yang , Jin Cheol Shin , Byun Woo Lee , Chung Kon Kim (2002) Growth and yield of rice as affected by saline water treatment at different growth stages , Korean J. Crop Sci, Vol.47 (6) ; pp.402-408
    9. Jang Seok Lee , Kyeong Seok Oh , Sang Mok Sohn (1993) Effects of NaCl salinity at tillerling stage on mineral contents, growth and yield of rice , Korean J. Intl. Agri, Vol.5 (2) ; pp.167-174
    10. Rae-Keong Park (1992) Technic of Seedling machine transplanting culture of 10-day seedling in Rice Paddy Field, RDA,
    11. RDA (2003) Examination standard of farming test research, RDA,