벼는 아열대 지역이 원산지인 작물로 주로 재배지는 온대, 아열대, 열대지방이 생육적지이며 벼의 생육에 알맞은 기온범 위는 19°C ~ 33°C로서 기온이 13°C ~ 17°C이하로 낮아지게 되 는 경우 생육불량, 불임, 등숙불량 등의 피해를 유발하여 결국 수량 감소로 이어지는데 이를 종합적으로 냉해라 한다(Lyons, 1973). 우리나라는 온대지역에 속하며 북방 한계 지역에 가깝 고 특히 산이 많은 특수한 지형 조건으로 기상조건으로 볼 때 벼가 재배될 수 있는 파종기에서부터 등숙기까지 모든 생육기 간에 냉해를 받기 쉽다(KRTWG, 2010). 벼는 냉해로 인해서 출수지연, 간장단축, 임실율 감소 등이 나타나고 결국 수량 및 품질을 크게 떨어뜨리는데 우리나라는 1971년, 1980년, 1988 년 및 1993년에 발생한 냉해가 대표적이며 특히 1980년 냉해 는 우리나라 벼 재배면적의 약 64.2%에 피해를 끼쳤으며 32%에 달하는 벼 수확량 감소를 가져와 230만톤의 쌀을 외국 에서 수입해야만 했다(Lee 1996, RDA 1981). 우리나라의 중 북부 중산간지와 냉수유출답 등의 냉해 우려 면적이 전체 벼 재배면적의 약 20%로 식량의 안정적 확보를 위하여 내냉성 벼 품종의 개발이 필요하다.

중국 운남성은 중국의 서남부에 위치하여 베트남, 라오스, 미얀마 등 동남아 국가와 국경을 대하고 있으며 또 재배벼의 기원으로 알려져 있는 지역으로 고도 76 m에서 2,700 m의 고 지대까지 벼가 재배되고 있는데 1,500m 이상의 지대는 벼 생 육기간 중에 저온에 의한 냉해 위험이 상시 노출되어 있다. 또 운남성의 해발 1,500 ~ 2,400 m에 위치한 시험포장을 이용 하여 내냉성 벼 육종재료를 자연적으로 선발할 수 있어 운남 성은 자포니카 벼의 내냉성 유전자원이 풍부하다(Jiang, 1994). 지구 온난화 과정에서 벼 생육기간 저온 내습에 대응 국내 육 성 품종의 내냉성에 대하여 안정성을 증진시키고자 중국 운남 성 마롱시험지(해발 2,124m)와 국내 진부시험지(해발 576m) 등 2지역에서 국내육성 품종 및 계통을 시험재배하고 이들 품 종의 작물학적 특성 및 내냉성 등을 조사하여 국내 벼 품종의 내냉성 품종육성 기초자료로 활용하고자 그 결과를 보고한다.

재료 및 방법

본 시험은 2013년 오대벼, 진부벼, 철원84호, 철원85호, 철 원87호, 철원88호 등 6품종 및 계통을 중국 운남성 마롱(위도 25°42' N, 해발 2,124 m)과 국내 진부(위도 37°40' N, 해발 576 m) 지역에서 재배하여 시험하였다(Table 1, Fig. 1). 시험 지별 재배방법은 중국 운남성 마롱의 시험포장에서 3월20일 파종하였으며 5월10일에 재식거리 10 × 17 cm 간격으로 1주 3 본씩 이앙하였고, 시비량(N-P₂O₅-K₂O)은 21-4.8-7.1 kg/10a 수 준으로 시용하였으며, 인산과 가리질 비료는 전량 기비로 시 용하였고 질소질 비료는 기비 70% 분얼비 30%로 분시하였다. 한국 진부의 시험포장에서는 4월20일 파종하였으며 5월20일 에 재식거리 30 × 12 cm 간격으로 1주 5본씩 이앙하였고, 시 비량(N-P₂O₅-K₂O)은 10-6.4-7.8 kg/10a 수준으로 시용하였으며, 인산과 가리질 비료는 전량 기비로 시용하였고 질소질 비료는 기비 80% 분얼비 20%로 분시하였다. 그리고 한국 진부의 임 실율은 한국 국립식량과학원 춘천출장소의 관개수 온도 17°C 의 내냉성 검정포장에서 실시하였다. 주요 특성 조사는 농촌 진흥청 연구조사분석기준에 준하여 실시하였다(RDA, 2003). 기상은 시험장소의 기상 관측소의 기상 성적을 활용하였다.

결과 및 고찰

시험지의 기상

우리나라 진부시험지와 중국 마롱시험지의 벼 재배기간 동 안 최저기온, 평균기온 및 최고기온의 변화를 나타낸 것이 Fig. 2이다. 벼의 이앙후 5월은 중국 마롱시험지는 우리나라 진부시험지보다 최고기온이 높으나, 그이후 6월부터 등숙기인 9월까지의 최고기온은 중국 마롱시험지가 22.7 ~ 25.5°C로 우 리나라 진부시험지 23.9 ~ 28.8°C보다 낮은 기온을 나타내고 있다. 또 벼 생육기간의 평균기온을 보면 중국 마롱시험지는 20°C 범위에서 변화가 적은데, 한국 진부시험지의 평균기온온 13.0 ~ 24.3°C로 변화가 심하였다. 반면 최저기온은 5월과 6월 에는 중국 마롱시험지가 우리나라 진부시험지보다 더 높았으 나, 출수기와 등숙기인 7월과 8월에는 중국 마롱시험지의 최 저기온이 한국 진부시험지보다 더 낮음을 알 수 있었다. 특히 마롱시험지의 출수기인 7월 중순부터 8월 중순까지는 같은 기 간 진부시험지에 비해 최저기온이 약 1 ~ 2°C 낮은 17°C이하 로 벼의 생장에 많은 영향을 미칠 것으로 보여 이러한 저온 조건은 벼의 저온장해 즉 지연형 및 장해형 냉해를 유발할 수 있는 자연적 조건이 될 수 있어 중국 마롱시험지는 벼 내냉성 검정에 좋은 시험지라 판단된다.

주요 농업적 특성

Table 2는 시험 품종의 이앙부터 출수까지의 출수일수이다. 우리나라 진부시험지에서의 출수일수는 66 ~ 73일로 평균 69.7 일, 중국 마롱시험지에서의 출수일수는 68 ~ 76일로 평균 73.3 일로 중국 마롱시험지의 출수일수가 평균 3.6일 길었다. Kwak et al. (2004), Hyun (2014)의 우리나라 자포니카형 품종이 운 남성에서 출수일수가 지연된다는 보고와 같았다. 이것은 중국 마롱시험지의 기온이 낮아 출수가 지연된 것으로 판단된다. 그 리고 이앙후 출수기까지의 적산온도를 보면 한국 진부시험지 가 1,299.4°C로 중국 마롱시험지 1,239.4°C보다 평균 60.0°C 가 많았다. 그러나 철원88호의 적산온도는 오히려 한국 진부 시험지가 중국 마롱시험지보다 56.0°C가 낮았다.

또 평균 간장은 한국 진부시험지에서 63 cm 중국 마롱시험 지에서 64 cm, 또 이삭길이는 진부시험지에서 18 cm 마롱시험 지에서 19 cm로 간장과 이삭길이는 각각 비슷하였다. 그리고 임실율은 한국 춘천 내냉성 검정 시험포장에서는 평균 66%, 중국 마롱시험지에서는 60%로 중국 마롱시험지에서 6% 정도 낮았다. 그중 진부벼가 춘천 내냉성검정에서 92% 또 마롱시 험지에서 78%로 다른 품종보다 임실율이 양호하였다(Table 3). 이는 Cho et al. (1993)의 진부벼가 내냉성이 강하다는 내용 과 일치하여 진부벼는 벼 내냉성 유전자원으로서의 가치가 있 는 것으로 판단된다.

수량구성 요소 및 쌀 수량성

Table 4는 시험 품종들의 수량구성 요소 및 쌀 수량성이다. 공시 품종의 평균 주당수수는 한국 진부시험지에서 14개, 중 국 마롱시험지에서는 9개로 중국 마롱시험지에서는 한국 진부 시험지보다 주당수수가 5개 적어졌다. 반면 평균 수당입수는 한국 진부시험지에서 59개, 중국 마롱시험지에서는 102개로 마롱시험지에서 수당입수가 한국 진부시험지보다 월등히 많았 다. 수량구성요소 중 주당수수와 수당입수 요소는 상호 간에 유의적인 관련이 있어 일반적으로 이삭수가 많아지면 1수 립 수가 적어지고 반대로 이삭수가 적어지면 1수 립수가 많아지 는 상보성이 있어(Yoshida, 1981) 중국 마롱시험지에서는 한국 진부시험지와 비교하여 주당수수가 적은 반면에 수당입수가 많아진 것으로 사료된다.

또 시험재료 평균 등숙율은 중국 마롱시험지에서는 55.7% 로 한국 진부시험지의 90.3%에 비하여 많이 낮았는데 이는 Yoshida (1981)의 수량요소간의 상보성인 1수 입수가 많아지 면 등숙비율이 낮아진다는 원인도 있었겠지만 중국 마롱시험 지의 등숙기 저온의 영향이 더 컸을 것으로 판단된다. 현미 천립중은 한국 진부시험지에서 평균이 23.0 g인 반면 중국 마 롱에서의 25.5 g으로 중국 마롱시험지에서 평균 2.5 g이 무거 웠다. 이는 Yoshida (1981)의 수량요소간의 상보성 원리인 등 숙 비율이 높은 경우에 천립중도 커지는 것이 보통이지만, 저 온으로 수정율이 낮으므로 인하여 등숙비율이 낮을 경우에는 오히려 천립중이 증가할 때도 있다(KRTWG, 2010)는 원인도 있어 현미 천립중도 등숙기 저온의 영향을 받은 것으로 생각 된다. 쌀 수량은 한국 진부시험지에서 평균 540 kg/10a에 비하 여 중국 마롱시험지에서는 278 kg/10a 낮은데 이는 중국 마롱 시험지의 출수기 7월 중순부터 8월 중순까지의 기간동안 한국 진부시험지에 비하여 최저기온이 1 ~ 2°C 낮아 벼에 저온장해 즉 등숙에 양향을 받아 쌀 수량이 떨어진 것으로 판단된다.

적 요

국내 벼 품종의 내냉성 증진을 위한 기초자료를 제공하고자 2013년 한국의 고지대 진부시험지와 중국 운남성 고지대 마롱 시험지의 벼 재배기간의 기상 분석과 우리 품종에 대한 생산 력 검정을 실시한 결과는 다음과 같다.

벼 재배기간의 최고기온은 중국 마롱시험지 22.7 ~ 25.5°C로 한국 진부시험지 23.9 ~ 28.8°C보다 낮았다. 평균기온은 중국 마롱시험지에서는 20°C 범위에서 변화가 적은데, 한국 진부시 험지에서는 13.0 ~ 24.3°C로 변화가 심하였다. 최저기온은 출 수기와 등숙기인 7월과 8월에는 중국 마롱시험지가 한국 진부 시험지보다 1 ~ 2°C 낮았다.

작물학적 특성을 보면 평균 출수일수는 중국 마롱시험지 73.3일 한국 진부시험지 69.7일로 중국 마롱시험지에서 3.6일 정도 길었고, 적산온도는 중국 마롱시험지 1,239.4°C로 한국 진부시험지의 1,299.4°C보다 평균 60°C가 적었다. 간장은 진 부와 마롱시험지에서 63 ~ 64 cm, 이삭길이는 18 ~ 19 cm로 각 각 비슷하였다. 주당수수는 한국 진부시험지가 14개로 중국 마 롱시험지보다 5개가 많은 반면, 수당입수는 중국 마롱시험지 에서 102개로 한국 진부시험지에서 보다는 43개가 많았다. 내 냉성과 관련된 임실율은 중국 마롱시험지에서 60.3% 한국 춘 천 내냉성 검정시험지에서 65.7%를 보였다. 그중 철원87호와 진부벼 품종은 진부시험지와 마롱시험지 모두에서 임실율이 양호하였다. 현미 천립중은 중국 마롱시험지에서 25.5g인 반 면 한국 진부시험지에서는 23.0 g으로 중국 마롱시험지에서 현 미 천립중이 다소 무거운 편이었다. 등숙율은 중국 마롱시험 지 55.7%로 한국 진부시험지 90.3%에 비하여 매우 낮은 편 이었다. 쌀 수량은 한국 진부시험지의 평균 540 kg/10a에 비하 여 중국 마롱시험지의 평균 278kg/10a으로 전반적으로 중국 마롱시험지의 쌀 수량은 낮았다.