최근

농촌노동력은 고령화 등에 의해 급격히 감소되고 있어 농작업의 생력화가 크게 요구되고 있는 실정이다. 또한 식량자 급률을 향상을 위해 논에서 보리 및 밀 재배면적을 증가시키 기 위한 국가적인 노력이 경주되고 있다. 벼를 맥후작으로 재 배할 경우 보리나 밀 수확과 벼 이앙작업이 짧은 기간에 겹치 게 되므로 노동력 경합이 심하고 장마철 작업환경이 불량하여 보리나 밀 재배를 기피하는 경우가 많다. 한편 맥후작으로 벼 를 재배하는 재배기술에 관한 연구들이 수행되어 왔으나, 대부 분의 벼 이모작 재배는 이앙재배기술에 집중된 상황이다. 따라 서 남부 이모작 지대에서 경지이용률을 향상시켜 식량자급도 를 증대시키기 위해서는 보리나 밀 수확과 벼 이앙의 노동력 경합을 완화시킬 수 있는 생력적인 벼 재배법이 필요하다.

직파재배방법으로는 건답직파, 담수직파, 보리입모중파종, 무 논골뿌림 재배 등 다양한 파종방법이 있는데(Back et al., 1998; Kim et al., 1991; Cheong et al., 1996; Back et al., 2011; Choi et al., 2012; Choi et al., 2013), 이 중 건답직파 는 도복경감효과는 있으나 파종 후 강우의 영향을 크게 받으 며, 담수직파는 건답직파에 비하여 잡초방제는 용이하지만 도 복이 심하여 수량이 저하되고 미질이 저하되기 쉽다. 한편 보 리입모중파종은 재배의 안정성이 낮은 단점이 있다. 최근 이러 한 단점을 보완한 벼 무논점파 방법이 실용적인 대안으로 이 용되고 있다.

이모작에서 보리 뒷그루 벼 기계이앙재배는 벼 단작 재배보 다 이앙시기가 늦어져 영양생장기간이 짧으므로 생육량이 부 족하고 m²당 경수가 부족하여 수량 감소원인이 되고 있다. 수 량 격차를 줄이기 위해서는 시비량 증대보다는 재식 포기수를 조절하여 단위 면적당 적정수수 및 영화수를 확보하는 것이 유 리하다. 직파재배 역시 조기 파종시는 생육량 확보에는 유리하 나 잡초방제가 어려우며, 파종기가 늦어지면 생육량 확보가 어 려워 수량이 감소되고 미질이 저하되는 경향이 있다. Yoneno (1988)는 직파재배는 기계이앙에 비하여 기비량을 감소시켜야 하고 분얼비는 입모상황에 따라 가감하여야 하며, 과번무를 억 제하여야 하고 수비를 시용하여 출수기의 식물체 건물중을 증 가시켜야 한다고 하였다.

벼의 안전성숙 한계온도는 출수 후 40일간의 평균기온이 20 ~22°C로(Tsumori, 1957), 등숙을 고려하여 적산온도로 계산한 일반계 품종의 안전출수한계기는 840°C, 출수만한기는 800°C 이다. Kim et al.(1986)은 전북 평야지에서의 안전출수 한계기 는 8월 31일이고, 출수 만한기는 9월 3일이라고 하였으며, 파 종만한기는 출수 후 40일간 등숙온도가 19°C(등숙만한출수기) 가 되는 종일을 기준으로 파종적기와 같은 방식으로 결정할 수 있다고 하였다(Hanyu et al., 1967). 그리고 Lee et al.,(1988)은 전북지역의 기상으로 볼 때 8월 21일에서 8월 25 일에 출수하는 것이 기상생산력이 가장 높다고 하였다. 대체 로 평야지에서는 등숙기온이 21°C보다 1°C가 낮은 20°C가 되 면 7%가 감수하여 저온의 영향을 받았다고 할 수 있고, 23°C 보다 1°C가 높은 24°C일 때는 5%가 감수되어 고온의 영향을 받는다고 알려져 있다.

파종시기가 늦어지면 입모율이 떨어지는데, 이는 파종시기 가 늦을수록 종자의 활력이 저하되고, 기온이 높아짐에 따라 토양환원이 심하고 유기물 분해 등의 영향을 많이 받기 때문 이다. 벼 직파재배시 파종기에 따른 평균 입모수는 183~222 개/m², 입모율은 68~81%로 파종시기가 늦을수록 입모수가 적 었으며 입모율도 낮아진다고 하였다(Kawamoto et al., 1970; Nagamine et al., 1984). 직파재배는 파종기가 늦어질 경우 출 수기가 늦어지게 되는데, 등숙비율과 현미천립중이 감소되어 서 수량이 감소할 뿐만 아니라, 청미 등 불완전립이 증가되어 미질이 저하된다고 하였다(Park, 1993; Choi et al., 1990).

최근 경지이용률 제고 및 노동력 절감 차원에서 논에서 맥 후작으로 벼 무논점파 재배의 가능성과 적정 파종기에 관한 연구가 필요한 실정이다. 또한 기후온난화로 인하여 벼 재배 환경이 변화하고 있으므로 이에 대응한 안전재배방법이 요구 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 남부평야지에서 보리 또는 밀 수확 후 벼 무논점파재배시 품종 및 파종기에 따른 생육 및 수량을 구명하고자 하였다.

재료 및 방법

호남평야지에서 보리 또는 밀 후작으로 벼 무논점파의 적정 파종시기를 구명하고자 2012년부터 2013년까지 2년에 걸쳐 농 촌진흥청 국립식량과학원 벼맥류부 시험포장(전북 익산)에서 조생종인 운광벼와 중만생종인 동진2호를 공시하여 5월 25일, 6월 5일, 6월 15일, 6월 25일까지 10일 간격으로 4회 파종하 였다. 각 파종기별 파종량은 10a당 5kg로 동일하였고, 무논점 파파종기(황금파종기 HG8V, 8조식)를 이용하여 무논점파 하 였다.

10 a당 시비량은 질소 9 kg, 인산 4.5 kg, 칼리 5.7 kg을 시 용하였고, 분시방법으로 질소는 기비 50%, 분얼비 20%, 수비 30%로 분시하였으며, 인산은 전량기비, 칼리는 기비 70%, 수 비 30%로 분시하였다. 기타 물관리, 병해충 및 잡초방제 등은 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다(RDA, 2011).

기상조건에 따른 벼의 수량성을 비교하기 위하여 벼 기상생 산력(Y₁: 쌀수량)과 기후등숙량(Y₂: 정조수량)을 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 벼 기상생산력(Y₁)은 출수 전 10일부터 출수 후 30일까지의 평균기온과 평균 일조시수, m²당 영화수 (30,000개)를 식 (1)에 대입하여 산출하였다.

Y₁=벼 기상생산력(쌀수량, kg/10a),

X=m²당 영화수/10000,

t = (출수 전 10일 ~ 출수 후 30일 평균기온)/10,

s = (출수 전 10일 ~ 출수 후 30일 평균일조시수)/10

기후등숙량(Y₂)은 출수 후 40일간의 평균온도와 평균일조시 수를 식(2)에 대입하여 산출하였다.

Y₂=기후 등숙량(정조수량, kg/10a),

X =m²당 영화수/10000,

t =출수 후 40일간 평균온도

s =출수 후 40일간 평균일조시수

입모수는 파종후 10일에, 유수형성기 생육은 출수전 25일에 조사하였다. 쌀수량 및 품질은 출수 후 50일에 수확하여 정조 수분이 15 ~ 16% 정도가 되도록 통풍 건조한 후 도정하여 조 사하였다. 아밀로오스와 단백질 함량은 근적외선 분광분석 장 치가 내장된 곡물 분석기(Infratec1241, Foss Co. Ltd., Japan) 에 시료 200g을 투입하여 측정하였다. 호화특성은 신속점도측 정기(Model RVA-4, Newport Scientific Ltd., Warriewood Australia)를 이용하여 측정하였다. 시료 3 g과 25 mL의 증류수 를 sample can에 넣어 분산 시키고 온도를 50 ~ 95°C까지 상 승 및 유지 시킨 후 다시 50°C까지 냉각, 유지하면서 점도를 측정 하였다. 호화특성은 호화개시온도(gelatinization temperature; °C), 최고점도(peak viscosity; RVU), 최저점도(through viscosity; RVU), 최종점도(final viscosity; RVU)를 구하고, 이 것을 이용하여 강하점도(breakdown: 최고점도-최저점도), 취반 점도(setback: 최종점도-최고점도)를 계산하였다. 점도단위는 Rapid Viscosity Unit(RVU)로 표시하였다. 조직감 측정은 Texture analyser(Model TA-XT21, London, England)를 이용 하여 물성을 측정하였다. 시료를 알루미늄 probe를 이용하여 pre-test speed 1.0 mm/sec, test speed 2.0 mm/sec, post-test speed 3.0 mm/sec, distance 12.0 mm 및 trigger force 5.0 g 의 조건에서 각 시료의 견고성(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 취반미의 식미값은 Toyo meter(Model MA-90B, Japan)로 측정하였으 며, 알카리붕괴도(alkali digestion value; ADV)는 Little et al. (1958)의 방법에 따라 조사하였다.

기타 재배 및 생육조사 등은 농촌진흥청 표준재배법(RDA, 2011)과 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사분석기준(RDA, 2012)에 의하여 조사하였다.

통계분석은 R 통계분석 프로그램(R Core Team, 2013)을 이용하여 분산분석 및 던컨다중검정을 실시하였다.

결과 및 고찰

호남평야지의 보리나 밀 이모작 재배지에서 무논점파 재배 시 안전재배를 위한 파종시기를 알아보고자 시험한 결과 파종 시기에 따른 출수기와 기상생산력은 Table 1과 같다. 파종시 기에 따른 출수기는 조생종인 운광벼는 6월 15일에 파종하였 을 경우 출수기가 8월 19일이었고, 6월 25일 파종하였을 경우 에는 8월 28일에 출수하여 호남평야지의 안전출수한계기인 8 월 31일 이전에 출수하는 것으로 나타났다. 그러나 중만생종 인 동진2호는 6월 15일에 파종하였을 경우 8월 27일 출수하 였으나, 6월 25일 파종하였을 경우 9월 2일에 출수하여 안전 출수한계기를 넘어서는 것으로 나타났다. 이는 호남평야지에 서 벼 무논점파 재배시 6월 15일경에 파종하는 경우 조생종 과 중만생종 모두 가능하나, 이보다 늦은 6월 25일경에 파종 하는 경우에는 조생종은 가능하지만 중만생종은 어려울 것으 로 보인다. Back et al.(2007)은 1999년도 호남평야지에서 보 리 후작 벼 담수표면 직파의 파종한계기를 6월 15일로 보고 하였는데, 본 시험에서는 무논점파 재배시 중만생종은 이와 같 았으나, 조생종인 운광벼는 이보다 10일정도 파종시기가 더 늦 춰도 됨을 알 수 있었다.

등숙적산온도는 파종시기가 늦어짐에 따라 적어지는 경향을 보였으며, 등숙에 필요한 880°C의 적산온도를 확보할 수 있는 파종기는 조생종인 운광벼는 6월 15일경, 중만생종인 동진2호 는 6월 5일경이었다. 한편, 파종시기에 따른 기상생산력지수 및 기후생산력을 보면 조생종인 운광벼의 출수기에 따른 기상 생산량지수는 6월 25일 파종시 4.4로 가장 높았고, 기후생산 량 역시 6월 25일 파종시에 828로 가장 높았다. 중만생종인 동진2호의 경우 기상생산력지수는 파종기가 늦어질수록 점차 증가하다가 6월 15일 파종시 4.4로 최대값을 보인 후 감소하 였고, 기후생산량 역시 같은 경향을 보였으며, 6월 15일 파종 시에 823으로 가장 높았다.

Lee et al.(1988)은 익산지역에서 8월21일에서 8월 25일에 출수하는 것이 기상생산력이 높다고 하였는데, 2012년도와 2013년도의 경우 8월 26일경에 가장 높고 이후로 점차 감소 하는 경향을 보였다(Fig. 1). 한편, 최근 5년간 평균기온과 일 조시간에 따른 기상생산력을 보면 이보다 더 늦은 8월 26일 과 9월 1일 사이에 가장 높게 나타났는데, 최대 기상생력을 보이는 출수일이 다소 차이가 나는 이유는 최근 기상변화와 관련한 것으로 보이며, 실제 쌀수량과의 차이도 있으므로 이 에 관하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

호남평야지의 보리 또는 밀 이모작 재배지에서 무논점파 재 배시 안전재배를 위한 파종시기에 따른 입모수 및 출수기 생 육을 보면 Table 2에서와 같다. 입모수는 파종기간에는 파종 기가 늦어질수록 적어지는 경향을 보였는데, 직파재배시 ㎡당 적정입모수가 80에서 120개인 것을 고려하여 볼 때 두 품종 모두 적정 입모수를 확보하였다. 출수기의 경수는 일정한 경 향을 보이지 않았다. 출수기에 조사한 SPAD 값은 파종기간에 일정한 경향을 보이지 않았는데 이는 출수기의 경수, 생육 및 기상상황과 연관된 것으로 생각된다.

파종시기에 따른 출수기 및 성숙기(출수후 30일)의 생육을 보면 Table 3과 같다. 조생종인 운광벼의 출수기의 생육량을 보면 잎과 줄기 모두 파종기가 늦어짐에 따라 적어지는 경향 을 보였는데, 이는 생육기간이 짧아짐에 따라 충분한 생육량 을 확보하지 못하였기 때문으로 판단되며, 중만생종인 동진2 호 역시 같은 경향을 보였다. 성숙기의 건물중 역시 출수기와 같은 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 출수기 이전의 생육량 이 벼 수량에 미치는 영향이 30% 정도인 것을 감안할 때 기 상생산량이 비록 6월 15일 파종까지 계속해서 높아진다고 할 지라도 실제 수수와 수당립수, 그리고 등숙비율이 감소하므로 수량 또한 감소하였기 때문으로 보인다.

파종시기에 따른 수확기 벼 생육 및 수량구성요소는 Table 4 와 같다. m²당 수수는 파종기간에는 6월 15일 파종까지는 큰 차이를 보이지 않다가 6월 25일 파종에서 크게 줄어들었으나, 수당립수는 파종기가 늦어짐에 따라 계속해서 감소되는 경향 을 보였다. 등숙비율 역시 수당립수와 같은 경향을 보였으며, 현미 천립중은 동진2호의 6월 25일 파종을 제외하고는 파종 기간에 큰 차이를 보이지 않았는데 이는 등숙기간중의 기상생 산력과 같은 경향을 보인 것으로 보아 등숙기의 좋은 기상에 따라 이삭으로의 탄수화물 전류에 좋은 영향을 끼친 것으로 판단된다. 쌀수량은 조생종인 운광벼는 5월 25일 및 6월 5일 파종까지는 10 a당 508 kg으로 같았으나, 중만생종인 동진2호 는 파종시기가 늦어짐에 따라 수량이 감소됨을 알 수 있었다. 이는 Table 1의 기상생산력과 다른 경향으로, 기상생산량이 평 균기온 및 일조시간만 고려하므로 파종기에 따른 초기 입모, 출수 전 생육상황, 등숙적산온도 및 등숙기간 동안의 태풍 등 이상기상 조건을 반영하지 못하기 때문에 실제 수량과 차이가 나타나는 것으로 생각된다. 반면, 이모작 논에서 무논점파 재 배시 안전재배 위해 운광벼를 6월 25일 이내에 파종하거나 동 진2호를 6월 15일 이내에 파종하되, 각각 5월 25일 파종 대 비 수량의 차이가 크므로 작업효율 및 경제성을 고려하여 적 정 파종시기를 판단할 필요가 있다.

파종시기에 외견상 품위 및 품질 보면 Table 5와 같다. 완 전미비율은 두 품종 모두 파종기가 늦어짐에 따라 낮아지는 경향을 보였다. 단백질함량은 Choi(2002)와 Son et al.(2002) 은 주로 쌀알 외층에 많이 존재하며 전분입자 사이에 분포되 어 있는 단백질은 함량이 높을수록 영양적으로 우수하나 밥의 탄력과 점성이 떨어져 식미가 감소한다고 하였는데, 조생종인 운광벼는 파종기간에 차이를 보이지 않았으나 중만생종인 동 진2호는 파종기가 빠를수록 낮은 경향을 보였다. 아밀로오스 함량을 보면 Juliano(1985)는 밥맛의 경우 아밀로오스 함량이 낮을수록 찰지고 부드러우며 높을수록 점도가 낮아져 경도가 높은 밥이 된다고 하였는데 두 품종 모두 파종기가 늦어짐에 따라 높아지는 경향을 보였다.

파종기에 따른 아밀로그램 특성은 Table 6과 같다. 호화개 시온도는 두 품종 모두 파종기가 늦어질수록 낮아지는 경향을 보였고 품종 중 운광벼가 높게 나타났다. 최고점도와 강하점 도는 두 품종 모두 파종기가 늦어질수록 감소되었고, 운광벼 의 경우 6월 25일, 동진2호의 경우 6월15일 파종시 감소폭이 커 온도의 영향을 받는 것으로 판단되었다. 치반점도는 두 품 종 모두 파종 시기가 늦어질수록 높아졌고, 운광벼의 값이 낮 아 동진2호보다 노화도가 낮음을 예측할 수 있었다. 일반적으 로 식미는 최고점도와 강하점도가 높고, 치반점도가 낮아야 양 호하며, 노화가 느리다고 알려져 있으며(Choi, 2002), 최고점 도와 강하점도는 고도의 정의 상관을, 치반점도와는 부의 상 관을 가지는데 본 연구에서도 같은 결과를 나타냈다(Chung et al., 2009).따라서 호남평야지 이모작 재배지에서 벼 무논점파 재배시 수량, 등숙기 적산온도 및 호남평야지에서의 안전출수 한계기(8월 31일)로 보았을 때, 조생종인 운광벼는 6월 25일 까지 파종이 가능하였으며, 중만생종인 동진2호는 6월 15일까 지 파종이 가능한 것으로 판단된다. 그러나 이러한 결과는 기 후변화에 따른 온도 및 일조시수가 벼 재배 환경에 영향을 미 치고 있으므로 향후 연구가 더 필요할 것으로 보인다.

적 요

호남평야지의 보리 또는 밀 이모작 재배지에서 벼 무논점파 안전재배를 위한 파종시기를 알아보고자 5월 25일, 6월 5일, 6월 15일, 및 6월 25일에 4회 파종하여 입모수, 생육 및 수량 등을 검토한 결과는 다음과 같다.

이상의 결과로 보아 호남평야지(전북통) 보리 또는 밀 등 맥 후작으로 벼 무논점파를 재배하는 경우 입모 정도, 출수기, 수 량 등을 고려하여 볼 때 조생종인 운광벼는 6월 25일까지, 중 만생종인 동진2호는 6월 15일 이내에 파종하는 것이 안전할 것으로 사료된다.