우리나라에서 밀은 보리와 함께 주요 식량작물로서 재배 되어 왔다. 통계적으로 보고되어 온 밀의 재배면적은 1950년대 후반기에는 129천ha 정도이었고, 재배면적이 점점 확대되어 1970년의 157.8천ha로 최고면적에 이르렀으나, 그 이후부터는 재배면적이 급격히 감소하기 시작하여 1992년에는 164 ha로 최 소면적을 나타내었다(MAF, 1976; MAFF, 1995; MAFRA, 2014. 2015). 이러한 밀의 재배면적은 증가와 감소를 반복해오 면서도 2011년에는 13천 ha로 증가하였으나 2014년 현재 7.1천 ha 정도 재배되고 있다(MAFRA, 2014. 2015).

밀의 생산량은 1950년대 후반기에는 21만톤 정도이었으며, 점점 증가하기 시작하여 1972년 38만7천톤으로 최대량을 보였 으나 그 이후부터는 재배면적의 감소와 함께 1991년에는 551 톤의 최저생산량을 나타내었고, 2011년에는 4만4천톤을, 2014 년 현재는 2만3천톤을 생산해오고 있다(MAF, 1976; MAFF, 1995; MAFRA, 2014. 2015).

밀 재배에 알맞은 토양조건은 평탄지 ~곡간지로서 경사는 0 ~ 15%, 토성은 사양토 ~미사질양토이며, 유효토심은 100cm 이상 깊고, 배수성은 양호 내지 약간 양호인 토양조건이 적당 한 것으로 보고되고 있다. 또한 토양의 적정 화학성은 pH 6.5 ~ 7.0, 유기물 20 ~ 30g/kg, 유효인산 150 ~ 250mg/kg, 치환 성양이온 중 칼륨은 0.45 ~ 0.55, 칼슘 6.0 ~ 7.0, 마그네슘 2.0 ~ 2.5cmol_(c)/kg이고, CEC는 10 ~ 15cmol_(c)/kg이며, 붕소는 0.5 mg/kg 정도이다(NAAS, 2010; NAAS, 2014b).

밀 재배에 적절한 시비량 및 시비방법에 대한 연구에도 많 은 노력을 해왔다(IAS, 1966; Jang, 1961; Yoon et al., 1979a; Lee et al., 1998; Park, 1996). 해방 후 최초로 1946 ~ 1950년 사이에 수행된 보리의 3요소 시비량은 벼와 보리가 동일한 질 소-인산-칼리 80-80-80 kg/ha으로 보고되었다(IAS, 1966; Jang, 1961; Park et al., 2004. 2005). 1965 ~ 1968년에는 UNDP 사업에 의하여 최초로 밀에 대한 시비량 시험이 340곳에서 수 행되었고, 3요소 시비량은 질소-인산-칼리가 113-85-66 kg/ha이 었으며(IAS, 1966; Park et al., 2004. 2005), 1971 ~ 1979년 사이에 506개소에서 수행된 밀의 3요소 시비량은 질소-인산- 칼리가 112-95-65 kg/ha이었다(IAS, 1985; Park et al., 2004. 2005). 우리나라에서는 이러한 시비량이 오랫동안 사용되어 왔 으나 최근에는 수량과 기상 및 병해충 발생 등을 감안하여 시 비량의 수정, 보완을 거쳐 친환경적인 시비량을 설정, 농가에 추천해오고 있다(Lee et al., 1997. 1998; NAAS, 2014b). 밀 에 대한 친환경적인 시비량은 3요소의 시용과 함께 퇴비 15 톤, 석회 2톤/ha은 모든 토양과 지역에 같은 양으로 추천해오 고 있다(NAAS, 2014b).

이러한 표준시비량의 활용과 함께 좀 더 정확한 시비를 하 기 위해서 토양을 검정하고 거기에 알맞게 시비량을 설정하여 활용토록 하는 토양검정시비량도 추천해오고 있다(Lee et al., 1997; NAAS, 2014b; Park, 1996; Park et al., 2003; Park & Lee, 1989). 그러나 이러한 표준시비량이나 토양검정시비량 이라도 농가포장의 현장에서는 토성이나 기상환경, 토양수분 과 같은 변화 요인들이 많기 때문에 경험과 지식에 의해 밀의 생육을 관찰하면서 시비량의 20% 범위에서 가감하여 시용하 는 것도 필요하다.

본 연구에서는 현재 밀을 재배하고 있는 농가들의 재배현황 과 재배지 토양의 이화학적 특성을 검토하고 시비량과 시비방 법들을 분석하여 밀의 수량 증진과 품질 향상에 문제시 되는 요인들을 구명함으로서 고품질 밀을 다량 생산할 수 있는 기 술을 체계화 할 수 있도록 하고자 본 시험을 수행하였다.

재료 및 방법

이 연구는 국내산 우리 밀의 안전생산 및 품질규격화 기술 을 확립하기 위하여 2014년 9월에 밀 재배가 집단적으로 이 루어지고 있는 전북의 익산지역과 광주광역시 및 경남의 합천 지역을 선정하여 시험을 수행하였다. 익산지역에서는 오산면 오산리 지역에서 재배기술이 우수한 2개 농가 각 2필지, 재배 기술이 보통인 2개 농가 각 2필지(필지별 면적은 4,000 m² ~ 5,000 m²)의 농가를 선정하였고, 광주지역에서는 남구 원산동 지역에서 재배기술이 우수한 2개 농가 각 1필지, 재배기술이 보 통인 2개 농가 각 1필지(필지별 면적은 2,000m² ~6,000m²)의 농가를 선정하였으며, 합천지역에서는 초계면 초계리 지역에 서 재배기술이 우수한 3개 농가에서 5필지, 재배기술이 보통 인 2개 농가에서 5필지(필지별 면적은 3,500 m²~ 7,000m²)의 농가를 선정하였다.

밀 재배는 거의 모든 농가들이 논에 벼 재배 후 이모작으로 재배하는 작부체계를 택하고 있었다. 밀 재배를 위한 포장들 의 토양특성을 조사하기 위하여 파종 전에 필지별로 토양시료 를 채취하였다. 토양시료는 일반분석을 위하여 필지별로 8 ~ 10 곳에서 15 cm 깊이로 채취하여 혼합시료로 하였고, 토양의 용 적비중 및 3상을 조사하기 위하여 100 cc 원통형 Core sampler로 표토 10 cm 범위에서 필지별 3반복으로 시료를 채 취하였다. 채취한 시료중 일반분석용 시료는 실험실에 운반하 여 하우스에서 음건한 후 조제하여 2 mm 체로 선별한 후 성 분분석에 활용토록 하였고, Core 시료는 즉시 무게를 평량하 고 104°C 내외에서 8시간 이상 건조하여 용적비중 및 토양 삼상측정에 활용하였다. 농가의 시비실태는 주기적으로 출장 하여 농가를 방문하면서 영농일지 작성 및 청취조사를 하였고, 밀에 대한 일반 생육은 농촌진흥청 농사시험연구 맥류재배 조 사기준(RDA, 1995)에 따라 조사하였다.

토양의 이화학성분석은 농촌진흥청 국립농업과학원 토양 및 식물체분석법(NIAST, 2000; NAAS, 2010)에 준하여 실시하였 다. 토양 pH는 풍건토양 5 g을 50 ml 비커에 취하고 증류수 25 ml를 가하여 때때로 유리봉으로 저어주면서 1시간 정치한 후 일정한 간격으로 pH meter (Orion 720A)로 측정하였다. 토양유기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법으로, 유효규산 은 열수진탕법으로, 치환성양이온(K, Ca, Mg 및 Na)의 분석 은 1N-NHOAc(pH 7.0) 완충용액 침출법으로 침출하여 유도 결합플라즈마 발광광도계(ICP, Integra XMP, GBC, 호주)로 측정하였다. 토양물리성중 용적밀도와 토양삼상(고상, 액상, 기 상)은 100 cc 원통 Core로 채취해온 토양시료의 전체무게를 평량하고, 건조시킨 후 수분의 무게를 계산하고, 다시 건토의 무게와 Core의 무게를 정확히 평량하여 용적밀도와 고상, 액 상 및 기상을 계산하였다.

결과 및 고찰

지역별 밀 재배 농가포장 토양의 일반현황

지역별 밀 재배 농가포장 토양의 일반현황은 Table 1에서와 같다. 익산지역 농가포장의 일반적인 토양특성은 미사질양토 로 이루어진 토심이 깊고, 배수는 약간 불량하며, 토양의 모재 는 제4기층에 해당되는, 즉 지질시대 제4기인 홍적세와 현세 에 형성된 토양이 바닷물에 의해 이루어진 충적토로서 자갈이 없는 토양이다(NAAS, 2014a; NAAS, 2011; Jo et al., 2005).

광주지역 농가포장의 일반적인 토양특성은 토성이 양토이며, 토심이 깊고, 배수는 약간 불량하다. 토양의 모재는 익산지역 과 같은 제4기층에 해당되는 토양이며, 강물에 의해 내륙평지 에 이루어진 충적토로서 자갈이 없는 토양으로 이루어진 토양 이다(NAAS, 2014a; NAAS, 2011; Jo et al., 2005).

합천지역 농가포장의 일반적인 토양특성은 첫 번째 농가는 광주지역의 농가 토양특성과 비슷한 내륙평탄지에 이루어진 토양특성을 나타내었고, 그 외의 농가들은 토성이 미사질양토 로 이루어진 토심이 다소 낮은 보통 수준의 토양이며, 배수는 위치에 따라 약간 불량 또는 약간 양호에 해당된다. 토양모재 는 선상지, 곡간지 또는 홍적대지의 충적이나 붕적에 의해 이 루어진 토양들이었다. 이들 중 선상지나 곡간지에 분포한 충 적이나 붕적에 의한 토양들은 부분적으로 자갈이 조금 있는 편이었고, 홍적대지에 분포한 토양들은 자갈은 없고 점토함량 이 다소 높은 편이었다.

전체적으로는 익산과 광주지역의 농가 포장들은 배수가 약 간 불량하였고, 합천지역의 농가 포장들은 내륙분지형을 이루 면서 선상지나 곡간지에 위치한 포장들은 배수는 양호하나 부 분적으로 자갈이 조금씩 있어 심경이 어렵고 작토심이 다소 낮은 반면, 낮은 지대에 위치한 토양들은 배수가 약간 불량한 특징을 나타내었다(NAAS, 2014a; NAAS, 2011; Jo et al., 2005).

밀 재배지의 토양 이화학성

익산, 광주 및 합천지역의 13개 농가 22개 포장에 대한 토 양의 이화학성을 분석한 결과는 Table 2에서와 같다. 토양 pH 는 5.2 ~ 7.5 범위로 평균 6.0, 유기물함량은 16 ~ 39g/kg 범위 로 평균 25g/kg, 유효인산은 47 ~ 586mg/kg이며 평균 194mg/ kg, 유효규산함량은 57 ~ 454mg/kg이며 평균 164mg/kg을 나 타내었다. 유효규산은 벼에 대한 주요 성분이면서도 맥류에도 필요한 성분이며, 또한 규산질비료에는 석회함량인 알칼리도 가 40% 이상을 함유하고 있기 때문에 논에서는 석회비료 대 신 규산비료를 시용하는 것이 일반적이다(NAAS, 2010, 2014b). 치환성 양이온 중 칼륨은 0.20 ~ 0.98, 평균 0.46, 칼 슘은 3.6 ~ 11.7, 평균 6.2, 마그네슘은 0.9 ~ 3.4이며, 평균 1.8 이었고, 나트륨은 0.24 ~ 0.48이며 평균 0.33cmol_(c)/kg이었다. 이러한 토양성분들은 평균값으로는 작물의 생육에 그렇게 낮 은 함량은 아니나(NAAS, 2014b; Park, 1996; Park et al., 2003), 평균 이하의 낮은 함량들은 문제의 요인이 될 수 있는 포장들도 있었다. 토양의 용적밀도는 토양의 가비중(용적비중) 과 같은 의미를 나타내며 0.89 ~ 1.41 Mg/m³로 평균 1.12Mg/ m³을 나타내었고, 토양 3상 중 고상이 33.7 ~ 53.2로 평균 42.0%이었으며, 액상과 기상의 평균 비율은 각각 27.3%와 30.8%이었다.

이러한 토양성분들의 평균값이나 함량은 밀 재배 시 요구되 는 적정범위(NAAS, 2010a)와 비교해볼 때 비교적 적정수준에 있으나 적정수준 범위의 하한선보다 낮은 토양의 포장들은 문 제의 요인들이 될 수 있으므로 밀 재배를 위하여 토양비옥도 를 적절하게 관리하는 것이 요구된다(IAS, 1985; Park et al., 1979; Park, 1996; Park, 1998). 토양 pH가 6.5, 유기물함량 25 g/kg, 유효인산 150 mg/kg, 치환성 칼륨 0.45, 칼슘 6.0 및 마그네슘 2.0 cmol_(c)/kg 이하인 토양들에 대해서는 이들 성분 의 적절한 공급이 요구된다(IAS, 1985; Park et al., 1998; Park & Lee, 1989; Park et al., 1982). 토양의 평균 용적밀도 는 1.12 Mg/m³으로 Jo et al. (2005)이 제시한 우리나라의 경 우 평균 1.20 Mg/m³수준에 비하여 낮은 값을 나타내고 있어 작물의 생육에 좋은 편으로 판단되었으며, 액상과 기상은 상 호 역관계가 되므로 한 쪽이 너무 높거나 낮으면 건조하게 되 거나 과습하게 되므로 25%를 중심으로 하여 산소의 공급과 수분의 공급을 균형 있게 유지해주는 것이 요구되었다.

밀 재배 우수농가와 저위농가의 토양 이화학성 비교

분석된 토양의 이화학성분들을 지역별 우수농가와 저위농가 로 구분하여 나타낸 결과는 Table 3에서와 같다. 익산지역에 서는 우수 2개 농가 4필지와 저위 2개 농가 4필지의 이화학 성을 종합해보면 토양 pH와 유기물함량은 서로 비슷하였고, 유효규산과 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 및 나트륨 함량과 토 양 액상비율은 우수농가에서 높았고, 유효인산과 용적밀도, 고 상과 기상의 함량 및 비율은 저위농가에서 높았다. 토양의 이 화학성분으로는 우수농가의 포장 비옥도가 좋은 편이었으나 밀의 수량은 오히려 저위농가에서 높은 경향을 나타내었다 (Table 7 참조).

광주지역에서는 우수 2개 농가 2필지와 저위 2개 농가 2필 지의 이화학성을 종합한 결과 토양 pH를 비롯한 모든 성분들 이 우수농가에서 높았고, 용적밀도와 토양의 3상중 고상과 기 상의 비율은 저위농가에서 높았으며, 밀의 수량은 우수농가에 서 높은 것으로 조사되었다.

합천지역은 우수 3개 농가 5필지와 저위 2개 농가 5필지의 이화학성을 종합한 결과 광주지역과 마찬가지로 토양 pH 및 모든 성분들이 우수농가에서 높았고, 용적밀도와 고상의 비율 은 우수농가에서 낮았으며, 액상과 기상은 저위농가에서 높았 고, 밀의 수량은 우수농가에서 높았다.

익산, 광주 및 합천 3개 지역의 토양분석 성적을 종합하여 우수농가와 저위농가로 구분한 결과 토양 pH와 영양성분 및 3상중의 액상비율은 우수농가에서 높았고, 용적밀도와 고상 및 기상은 우수농가에서 낮았다. 지금까지의 토양분석 결과에서 와 같이 토양 pH나 영양성분들은 조사된 범위 내에서 우수농 가에서 높은 함량을 나타내었고, 함량이 높은 토양조건에서 밀 의 수량이 높은 것으로 나타났으며, 이러한 경향은 보리에 대 한 시비량시험에서도 같은 경향이 보고되었다(Lee et al., 1997; Yoon et al., 1979a; Yoon et al., 1979b; Park et al., 1988).

밀의 종합 평균수량은 우수농가가 4,543 (100%) kg/ha이었고, 저위농가는 3,846(85%) kg/ha으로 우수농가가 15% 정도 수량 이 높은 것으로 나타났다. 밀수량에 기여하는 토양요인들을 분 석해 볼 때 토양 pH와 모든 양분들은 높은 함량에서, 용적밀 도 및 고상은 상대적으로 낮은 수치가 수량을 높이는 방향으 로 작용하는 것으로 나타났다. 용적밀도나 고상은 경운을 깊 이 하거나 유기물을 많이 시용할 경우 그 값이 낮아지는데 저 위농가들은 이러한 경운 깊이나 유기물 시용이 우수농가에 비 하여 상대적으로 미흡한 것으로 판단된다. 액상과 기상은 상 호간에 상대적으로 작용하나 건조와 과습조건에 따라 효과가 다르게 나타날 것으로 판단되었다. 다만 익산지역에서는 우수 농가의 토양요인들이 높으면서도 오히려 낮은 수량을 나타내 었는데 토양요인 및 재배과정을 검토해 본 결과 우수농가들이 Fig. 1에서와 같이 포장의 입구 쪽에는 파종을 다하지 않았고, 파종기계의 작동불량으로 인하여 중간 중간 씨앗이 뿌려지지 않았으며, 이러한 요인이 수량에 영향을 미친 것으로 판단되 었다. 저위농가 중 한 농가는 시험사업을 위하여 포장의 생육 을 관찰하면서 미흡한 지점마다 보파를 하거나 시비를 알맞게 보완해 주면서 포장을 관리해온 결과로 전과는 달리 높은 수 량을 얻을 수 있었고 또한 익산지역 저위농가의 평균수량에도 영향을 미친 것으로 나타났다.

밀 재배에 대한 농가들의 시비실태

밀 재배에 대한 농가들의 시비실태를 조사한 결과는 Table 4 에서와 같다. 밑거름으로는 대부분 질소-인산-칼리 3요소를 함유 한 복합비료를 시용하고 있었으며, 웃거름으로는 복합비료의 시용보다는 질소 위주인 요소비료를 다량 시용하는 것으로 조 사되었다. 질소비료를 기준하여 볼 때 밑거름은 44 ~ 99 kg/ha, 평균 73 kg/ha을 시용하고, 웃거름은 질소비료를 62 ~ 138 kg/ ha, 평균 111 kg/ha를 시용하고 있어, 평균 3요소 시용량은 질 소-인산-칼리 184-49-50 kg/ha이었다.

이러한 농가 시비량을 토양검정시비량 및 표준시비량(Table 5 참고)과 비교한 결과는 Table 6에서와 같다. 먼저 지역별로 평 균시비량을 비교해 보면 익산지역의 농가시비량은 질소-인산- 칼리가 200-56-54 kg/ha이었고, 토양검정시비량은 127-133- 60 kg/ha이었으며, 표준시비량은 94-83-41 kg/ha(여러 수준의 표 준시비량 중 최고수준의 표준시비량)으로, 농가시비량을 토양 검정시비량과 비교 시에는 질소비료는 73, 칼리비료는 6 kg/ha 을 더 시용하고, 인산비료는 77 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것 으로 조사되었다. 표준시비량과의 비교에서는 질소는 106, 칼 리는 13 kg/ha을 더 시용하였고, 인산은 27 kg/ha을 덜 시용하 고 있는 것으로 조사되었다.

광주지역의 농가 평균시비량은 질소-인산-칼리가 195-74- 64 kg/ha이었고, 토양검정시비량은 96-114-49 kg/ha이었으며, 표 준시비량은 94-83-41 kg/ha으로, 토양검정시비량과 비교 시에 는 질소비료는 99, 칼리비료는 15 kg/ha을 더 시용하였고, 인산 비료는 40 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조사되었고, 표준 시비량과의 비교에서는 질소는 101, 칼리는 23 kg/ha을 더 시용 하고, 인산은 9 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조사되었다.

합천지역의 농가 평균시비량은 질소-인산-칼리가 164-23- 35 kg/ha이었고, 토양검정시비량은 104-99-47 kg/ha이었으며, 표 준시비량은 94-83-41 kg/ha으로, 토양검정시비량과 비교 시에 는 질소비료는 60 kg/ha을 더 시용하고, 인산은 76kg/ha을, 칼 리비료는 12 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조사되었고, 표 준시비량과의 비교에서는 질소는 70kg/ha을 더 시용하고, 인 산은 60kg/ha, 칼리는 6kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조 사되었다.

전체적으로 밀 재배농가의 평균시비량은 질소-인산-칼리가 184-49-50 kg/ha이고, 토양검정시비량은 108-114-47 kg/ha이며, 표준시비량(Table 5)은 94-83-41 kg/ha으로, 토양검정시비량과 비교 시에는 질소비료는 76, 칼리비료는 3 kg/ha을 더 시용하 고, 인산비료는 74 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조사되었 고, 표준시비량과의 비교에서는 질소는 90, 칼리는 9 kg/ha을 더 시용하고, 인산은 34 kg/ha을 덜 시용하고 있는 것으로 조 사되었다. 이러한 우리나라의 농가 시비량은 세계의 밀 평균 시비량 70-35-12 kg/ha, 서유럽 132-47-34 kg/ha 및 아시아의 88-53-3 kg/ha과 비교할 때 너무 많은 비료를 시용하고 있는 실정이다(Gene, 1998).

여기에서의 농가 시비에 대한 문제점은 질소비료가 토양검 정시비나 표준시비량에 비해 70 ~ 96% 이상 많은 양이 사용 되고 있는 점과 질소비료는 밑거름과 웃거름으로 나누어 시용 하되 비율을 42 : 58 정도로 하며, 웃거름을 다시 절반씩 나 누어 해빙기(재생기)와 1차 시비 후 20일 경에 2차 웃거름을 시용토록 하고 있으나 농가들에게는 작업의 편리를 위해서 해 빙기 이전에 또 절간신장기 이전에 기계작업에 의한 다량의 질소 1회 시비를 실시하고 있는 점이다. 이와 같은 시비방법 으로 인해 도복과 병충해 발생이 우려되는 것을 알면서도, 농 민들은 높은 수량에 대한 기대와 작업의 편리성만을 생각하며 시비관리를 하고 있는 실정이다. 여기에 대한 시비량과 시비 방법 등의 대책이 필요하며 해결대책이 요구된다.

밀의 생육 및 수량구성요소와 수량

밀의 생육 및 수량구성요소와 수량은 Table 7에서와 같다. 밀의 출수기는 수안밀을 재배한 익산에서 4월 26일, 연백밀을 재배한 광주에서 4월 25일 및 조경밀을 재배한 합천에서 4월 20일경이었고 전체 평균은 4월 24일경이었다. 간장은 익산에 서는 87.8 cm, 광주 74.8 cm, 합천 74.4 cm이었으며, 전체 평 균은 79.0 cm 이었고, 수장은 익산에서 6.8 cm, 광주 6.0 cm, 합천 7.2 cm이었고, 전체 평균은 6.7 cm이었다. m²당수수는 익 산에서 755개, 광주 828개, 합천 820개이었으며, 전체 평균은 801개이었고, 1수립수는 익산 22.3개, 광주 22.8개, 합천 23.4 개이었고, 전체 평균은 22.9개이었으며, 천립중은 익산 44.3 g, 광주 37.7 g, 합천 42.6 g이었고, 전체 평균은 41.6 g이었다. ha당 수량은 익산 4,671 kg, 광주 3,969 kg, 합천 4,271 kg이 었고, 전체 평균은 4,304 kg이었으며, 익산지역의 수량이 가장 높았고, 개인 농가별로는 광주지역의 선도농가가 5,846 kg/ha 로 가장 높은 수량을 보였다.

적 요

밀을 재배하고 있는 농가들의 포장특성과 토양의 이화학성 을 조사하고, 농가들의 시비량과 시비방법들을 분석하여 밀의 수량증가 및 품질향상에 문제시 되는 요인들을 구명함으로서 품질 좋은 밀을 많이 생산할 수 있는 기술을 체계화하고자 수 행한 시험결과는 다음과 같았다.