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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.27 No.4 pp.505-510
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2015.27.4.505

Growth and Yield Characteristics of Winter Cereal Forage Crop affected by Seeding Rate in Saemangeum Reclaimed Land

Jin-Hee Ryu
Young-Joo Kim
Su-Hwan Lee
Yang-Yeol Oh
Young-Doo Kim†
Ha-Cheol Hong
Chang-Hyu Yang
Sun-Lim Kim
Corresponding author (Phone) +82-63-238-5311 (kim0yd@korea.kr)
October 30, 2015 November 6, 2015 November 6, 2015

Abstract

This study was carried out to investigate the optimum seeding rate of winter cereal forage crops(WCFC) for stable seed production in newly reclaimed land. Plots of barley and triticale were treated with seeding rate of 200, 300, and 400 kg ha−1. And, plots of rye and oat were treated with seeding rate of 100, 200, and 300 kg ha−1. Emergence rate and seedling establishment were higher in order of rye, triticale, barley and oat. Plant height of triticale and rye was increased with decreasing seeding rate. Number of panicles was increased with increasing seeding rate. Grain yield was higher in order of triticale, oat, rye, and barley. Grain yield of barley and triticale were the highest at seeding rate of the 300 kg ha−1. Grain yield of rye and oat were the highest at seeding rate of the 200 kg ha−1. Number of panicles per unit area (m2) greatly influenced on grain yield. Thousand grain weight and number of grains per panicle increased with decreasing seeding rate. As the result, the seeding rate of barley (320 kg ha-1), triticale (290 kg ha−1), rye(220 kg ha−1), and oat(210 kg ha−1) would be recommendable for seed production of WCFC in newly reclaimed land.


새만금간척지에서 사료맥류의 파종량에 따른 생육과 수량 특성

류 진희
김 영주
이 수환
오 양열
김 영두†
홍 하철
양 창휴
김 선림

초록


    Rural Development Administration
    PJ00930205

    우리나라는 식량의 안정적 공급을 위한 농경지 확보 대책 으로 간척사업이 추진되어 왔으며 지금까지 간척지는 주로 미 곡생산지로서 활용되어 왔다(Lee et al., 2005). 하지만 이제는 쌀 소비량 감소 등 농업 여건변화에 따라 간척지에서 밭작물 재배 등 농지이용의 다변화가 필요하다. 1990년대 이후 우리나 라의 사료작물 재배면적은 1995년 18,120 ha에서 2004년 65,711 ha, 2013년 258,675 ha로 크게 늘어나고 있으며(MAFRA, 2014). 조사료 수입량은 2007년 999 천톤에서 2012년 781 천 톤으로 감소 추세에 있고 조사료 자급률은 2007년 78%에서 2012년 87%로 늘어나고 있다(MAFRA, 2013). Lee (2006)는 간척지에서 사료작물은 토성, 염농도, 배수성과 투수성이 양호 하면 재배가 가능하다고 하였으며 간척지에서 사료작물의 재 배가 다른 작물에 비해 유리하다고 보고한 바 있다. 조사료 자 급률 향상을 위해서는 조사료의 생산기반 확충이 무엇보다 필 요하며 최근 간척지를 조사료 생산기반으로 활용하는 방안이 검토되어 간척지에서의 조사료 재배면적은 2010년 1,000 ha에 서 2012년 4,000 ha로 확대되었으며 석문지구 등 5개 간척지 구에 사료작물 재배단지가 조성되었다(MAFRA, 2010). 간척지 에서 사료맥류의 재배 확대를 위해서는 종자의 원활한 보급이 중요하나 일부 종자는 수입에 의존하는 등 종자보급에 어려움 이 크다. 따라서 본 연구는 간척지에서의 조사료 종자의 채종 을 위한 적정 파종량을 구명하고자 새만금간척지 시험포장에 서 파종량에 따른 조사료의 생육과 종자수량 및 토양이화학성 등을 조사하였다.

    재료 및 방법

    본 시험은 2006년에 물막이 공사가 완공된 새만금간척지 계 화지구(35°46′N, 126°37′E)에서 2011년 10월부터 2013년 7월 까지 수행되었다. 사료맥류의 파종량이 생육특성과 종실수량 에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시험작물은 청보리(영양), 트리티케일(신영), 호밀(곡우), 귀리(삼한)를 대상으로 시험구 면적 48 m2, 분할구배치 3반복으로 시험을 수행하였다. 파종방 법은 휴폭 120 cm, 파폭 100 cm로 휴립광산파를 하였으며 ha 당 파종량은 청보리와 트리티케일은 200 kg, 300 kg, 400 kg, 호밀과 귀리는 100 kg, 200 kg, 300 kg으로 하였다. 시비량은 ha당 성분량으로 질소 250 kg, 인산 100 kg, 칼리 100 kg, 질 소는 밑거름와 웃거름의 비율을 40 : 60으로 하고 인산과 칼 리는 전량 밑거름으로 시용하였다. 비료의 종류는 유안, 용과 린, 황산칼륨을 사용하였다. 파종은 10월 하순에 하였고, 작물 별 수확 시기는 청보리는 출수 후 40일, 트리티케일·호밀은 출 수 후 50일, 귀리는 출수 후 45일에 수확하였다.

    토양의 화학적 분석은 채취된 토양시료를 음건한 후 2 mm 체를 통과한 것을 분석에 사용하였다. 토양분석방법은 농촌진 흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체분석법(NIAST, 2000)에 준하여 pH와 전기전도도(EC)는 초자전극법, 유효인산(Av. P2O5) 은 Lancaster법, 치환성양이온(Ex. Ca, K, Mg, Na)은 1NNH4OAC (pH 7.0)으로 추출하여 ICP(Varian Vista-MPX)로 분석하였고 총질소(T-N)와 토양유기물(OM)은 원소분석기(Vario Max CNS)를 사용하여 분석하였다.

    종실 분석은 토양 및 식물체 분석법(NIAST, 2000)에 준하 여 탈곡한 시료를 세척하여 70°C에서 건조 및 분쇄한 시료를 H2O2-H2SO4로 습식분해하여 무기성분 분석에 활용하였다. 총 질소와 총탄소는 원소분석기(Vario Max, Germany)를 이용 정 량하였고, 인산은 Ammonium vanadate법으로 비색정량 하였 으며 양이온 함량은 ICP로 측정하였다.

    생육 및 수량조사는 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분 석기준(2003)에 준하여 실시하였다. 사료맥류의 종실중은 1 m2 의 지상부를 수확하여 탈곡, 건조한 다음 수분을 14%로 보정 한 ha당 수량으로 환산하였다. 통계분석은 SAS (ver. 9.2)을 이용하였으며 수량 및 수량구성요소의 평균간 비교는 Duncan’s multiple test를 통해 수행하였다.

    결과 및 고찰

    재배기간 및 기상조건

    사료맥류 재배기간 동안 평균기온과 강수량은 Table 1과 같 다. 평균기온은 평년에 비하여 6월에는 높은 반면에 10월, 12 월 ~ 4월은 낮았고 5월과 11월은 1년차에서 높았으나 2년차에 서 낮았다. 강수량은 평년에 비하여 3월에는 많았으나 10월, 1월 ~ 2월 및 6월에는 적었고 11월은 1년차에 많았으나 2년차 에 적은 반면에 12월과 5월은 1년차에 적고 2년차에 많았다.

    동계 밀의 청초 이용 후 종실의 생산성은 지역에 따라 상이 한 반응을 보이는데, 이는 기상조건 특히 강수량 및 온도가 크게 작용하는 것으로 보고(Culter et al., 1949) 되었다. 또한 맥류는 출수, 개화 및 등숙은 유전자와 환경의 작용에 의해서 결정되는데 환경요인 특히 일장 및 온도의 영향이 크게 작용 하며, 밀의 개화적온은 18 ~ 24°C, 최저온도는 10°C이며, 10°C 이하에서는 개화, 수정의 지연 또는 장해현상이 일어남을 보 고(Hoshikawa, 1959; 1961) 하였다. 또한 온도는 배유의 세포 분열, 생장 및 등숙에 영향을 미치며 특히 고온(30°C)은 20°C 에 비하여 등숙기간을 단축시키고 동화기관의 수분을 급격히 낮추어 광합성이 저하되고 이삭으로의 전류를 저하시켜 천립 중이 가벼워진다고 보고 한 바가 있다(Hoshikawa, 1959; Asana & Williams, 1965; Wattal, 1965: Cho, 1974; Ham, 1976; Kwon et al., 1980; Housely et al., 1982).

    토양염농도

    사료맥류 재배기간 동안 토양 염농도의 변화를 Fig. 1에 나 타내었다. Sohn et al. (2009)은 신간척지에서 동계 사료맥류 재배 시 출현 개체수 및 건물수량의 감소를 막기 위해서는 토 양 염농도가 6 dSm–1 이하로 관리되어야 한다고 보고하였다. 시 험포장의 염농도는 2 dSm–1이하로 재배기간 동안 염 피해는 발생되지 않았다.

    입모율, 출수기 및 수확기

    사료맥류의 출현율과 입모율은 Table 2와 같다. 출현율 및 입모율은 호밀, 트리티케일, 청보리, 귀리 순으로 높았고 출수 기는 호밀, 청보리, 트리티케일, 귀리 순으로 빠른 경향을 보 였는데 이는 Ju et al. (2010)의 보고와 같은 경향을 보였다.

    사료맥류 생육양상

    간척지에서 사료맥류의 파종량에 따른 출수기 생육양상은 Table 3 및 Fig. 2와 같다. 작물별 초장은 호밀> 트리티케일> 청보리>귀리 순으로 컸고 m2당 이삭수 는 귀리> 청보리> 호 밀> 트리티케일 순으로 많았다. Kim et al. (2004)은 답리작 에서 청보리를 산파했을 때 파종량을 증가시키면 초장이 커지 는 경향을 나타낸다고 하였다. Donald (1963)Kim et al. (1986)은 파종량이 증가하면 식물체의 개체밀도가 증가하여 개 체간의 경합과 상호작용 및 군락간의 광의 소멸작용 등에 의 해 각 개체간의 초장이 커진다고 보고하였다. 본 시험에서는 귀리는 파종량 증가에 따라 초장이 커지는 경향을 나타냈으나 트리티케일과 호밀은 파종량 증가에 따라 초장이 감소한 결과 를 나타내었다. m2당 이삭수는 사료맥류 모두에서 파종량 증 가에 따라 많아지는 경향을 나타냈다.

    식물체 중 무기양분 함량

    동계 사료맥류의 수확기 종실 중 무기양분 함량은 Table 4 와 같다. 사료맥류를 조사료 목적으로 재배 시 식물체 경엽 중 사료가치 분석을 하는 반면에 종자생산 목적으로 재배 시 종실 중 영양가 분석이 필요하다. 분석결과, 종실의 질소 함량 은 트리티케일, 호밀, 청보리, 귀리 순으로 많았고 트리티케일 과 호밀의 질소함량은 파종량 증가에 따라 증대되는 경향을 나타내었다.

    수량성

    간척지에서 사료맥류의 파종량에 따른 수량구성요소 및 수 량은 Table 5 및 6과 같다. 천립중은 청보리, 트리티케일 및 귀리에서 파종량 증가에 따라 감소하였고 리터중은 귀리에서 파종량 증가에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 수량구성요소 중 m2당 수수가 증가함에 따라 종실수량이 증가하였는데 이 와 같은 결과는 Maeng et al. (1987)의 결과와 일치하였다. 파 종량에 따른 종실수량은 청보리와 트리티케일은 ha당 300 kg에 서, 호밀과 귀리는 200 kg에서 많았다. 천립중은 트리티케 일 >청보리 >귀리 >호밀 순으로 높았고, 리터중은 호밀 >트 리티케일 > 청보리 > 귀리 순이었으며 종실수량은 트리티케 일 > 귀리 >호밀 >청보리 순으로 많았다.

    간척지에서 사료맥류의 파종량에 따른 종실수량을 Fig. 3과 Fig. 4에 나타내었다. 토양 염농도가 0.1% 이하이고 배수가 비교적 양호한 간척지 토양에서 사료맥류 종자의 안정생산을 위한 적정 파종량은 ha당 청보리 320 kg, 트리티케일 290 kg, 호밀 220 kg, 귀리 210 kg으로 나타났다. 이와 같은 결과는 작물 표준재배법(RDA, 2000)의 ha당 파종량(청보리 140 kg, 호밀 70 kg, 귀리 100 kg, 및 트리티케일 140 kg)과 비교하여 볼 때 청보리는 129%, 호밀은 214%, 귀리 110%, 트리티케 일 107% 증가한 수치이다. Table 6

    토양화학성

    사료맥류 재배 후 생육이 양호한 지점과 생육이 불량한 지 점에서 토양시료를 채취하여 토양화학성을 분석한 결과를 Table 7에 나타내었다. 시험토양은 토양유기물, 유효인산, 치환 성 칼슘 함량이 적정치보다 부족하여 간척지토양의 특성을 나 타내었으며 특히, 생육이 불량한 지점은 생육이 양호한 지점 보다 더 높은 토양 염농도를 나타내었다. 따라서 간척지에서 사료맥류 종자의 안정적 생산을 위해서는 유기물, 인산 및 석 고와 같은 토양개량제의 시용이 필요할 것으로 생각된다.

    적 요

    본 연구는 새로 조성된 간척지에서 사료맥류 종자의 안정생 산을 위한 적정 파종량을 구명코자 2011년부터 2013년까지 수행하였다. 청보리와 트리티케일은 ha당 200, 300 및 400 kg 호밀과 귀리는 ha당 100, 200 및 300 kg을 파종하고 토양화학 성과 작물별 수량성을 조사 하였다. 사료맥류의 출현율과 입 모율은 호밀, 트리티케일, 청보리, 귀리 순으로 높았다. 사료맥 류 종실의 질소 함량은 트리티케일, 호밀, 보리, 귀리 순으로 높았고 트리티케일과 호밀은 파종량 증가에 따라 질소함량이 높아지는 경향을 나타냈다. 사료맥류의 종실수량은 트리티케 일, 귀리, 호밀, 청보리 순으로 많았다. 파종량에 따른 종실수 량은 청보리와 트리티케일은 ha당 300 kg에서, 호밀과 귀리는 200 kg에서 많았다. 수량구성요소 중 m2당 이삭수가 종실수량 에 큰 영향을 미쳤고 수당립수와 천립중은 파종량 감소에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 연구 결과 새로 조성된 간척지에서 동계 사료맥류 종자의 안정생산을 위한 적정 파종량은 ha당 청 보리는 320 kg, 트리티케일은 290 kg, 호밀은 220 kg, 귀리는 210 kg으로 나타났다.

    Figure

    KSIA-27-505_F1.gif

    Changes of EC of surface soil during forage crops cultivation.

    KSIA-27-505_F2.gif

    Growth status of winter cereal forage crops at heading stage.

    KSIA-27-505_F3.gif

    Relationship between grain yield and seeding rate on triticale and barley.

    KSIA-27-505_F4.gif

    Relationship between grain yield and seeding rate on rye and oat.

    Table

    Monthly temperature and precipitation in Saemangeum experimental field.

    †Average from 1981 to 2010

    Emergence, standing rate and heading date of forage crops.

    †Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level

    Effect of seeding rate on growth characteristics of forage crops at heading stage.

    †Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level

    The mineral nutrients content in grain of winter cereal forage crops.

    †Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level

    Yield and yield components of barley and triticale affected by seeding rate.

    †Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level
    *( ) : Triticale

    Yield and yield components of rye and oat as affected by seeding rate.

    †Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level
    *( ) : Oat

    The change of soil chemical properties after experiment.

    †Organic matter

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