Ⅰ. 서 론

청예용 유채(Brassica napus L.)는 저온에서 잘 자라며 서리가 오는 기간에도 이용할 수 있고 생초수량도 많아 생초공급원으로 추천되고 있는 사료작물이다. 또한 유채는 화본과 사료작물에 비해 영양학적으로도 단백질과 칼슘함량 및 소화율이 높으며, 생육기간 중 영양성분의 변화가 적은 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2005; Barnes et al., 1995; Cho and Kim, 1988). 특히 젖소에 대한 기호성이 좋기 때문에 우리나라에서는 가을철 재배 사료작물로서 호밀과 연맥 다음으로 많이 재배하고 있다.

일반적으로 유채는 수분함량이 높아 사일리지를 제조하기 위해서는 예건 등 많은 노력을 투입해야 해야 하는 단점이 있어 유채이용이 제한되어져 왔다(Jo et al., 1988). 또한 우리나라는 대부분 지역에서 유채가 시각적인 즐거움을 제공해주는 관광자원으로써 지역소득 증대를 위한 작목으로 활용되고 있을 뿐 사일리지로는 거의 활용이 되고 있지 않은 실정이다. 

특히, 관광자원으로써 역할이 끝나면(꽃이없어진 후) 유채는 잡초나 쓰레기로 취급되어 많은 관광지역에서 골치덩어리로 인식되고 있다. 그러나 축산인들에게는 이러한 유채는 중요한 조사료원으로 이용될 수 있기 때문에 조사료원으로 이용여부의 조사는 대단히 중요하다. 

 따라서 본 연구에서는 관상용으로써 가치가 없어지면 잡초로 변해 버린 유채를 조사료원으로 이용하기 위해서 유채를 생육시기별로 사일리지를 제조한 후 유채의 사일리지 사료가치 및 품질을 조사하기 위해서 수행하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 포장시험 및 사일리지 제조

본 연구는 충남 천안에 위치한 국립축산과학원 자원개발부 시험포장에서 수행하였으며, 공시초종으로 꽃 유채 “common”을 2011년 3월 3일에 파종하였다. 꽃 유채의 파종은 mist sprayer를 이용하여 파종(4 kg/ha)하였고, 시비는 복합비료(N-P₂O₅-K₂O; 21-17-17)로 100 kg/ha 전량기비로 시용하였다. 

 유채의 수확은 개화기(5월 26일), 유숙기(6월 7일), 호숙기(6월 21일)에 맞추어서 mower conditioner (SM 300 Trans; FELLA-WERKE GMBH Co. Italy)를 이용하였다. 수확된 유채는 예건(24 및 48시간) 후 집초기를 이용하여 베일링 전에 집초하였으며 지름 120 cm, 폭 120 cm 규격의 대형 라운드베일러(F 21; FORT & PEGORARO Co. Italy)를 이용하여 베일링 하였다. 그리고 베일링 된 유채는 보관 장소로 즉시 이동하여 wrapper (F 11; FORT & PEGORARO Co. Italy)를 이용하여 4겹의 비닐을 감아 보관하였다. 사일리지 wrapping에 쓰인 비닐은 두께가 25 μm이고 폭은 800 mm이며 길이는 1,800 m인 백색 비닐이었다.

2. 사료가치 분석

 유채 사일리지의 사료가치를 조사하기 위하여 각 시험구에서 저장 60일 후 사일리지 시료채취기(Uni-Forage Sampler, STAR QUALITY SAMPLER Co., Canada)로 각 처리구당 약 500g을 취하여 일부는 65℃ 순환식 송풍건조기에서 3일 이상 건조 후 분쇄하여 시료의 crude protein (CP)은 AOAC법(1990)에 의해 분석하였고, neutral detergent fiber (NDF) 및 acid detergent fiber (ADF) 함량은 Goering 및 Vansoest (1970) 방법으로 분석하였다. 그리고 가소화영양소 총량(total digestible nutrients, TDN) 은 88.9 (ADF% × 0.79)에 의해서 산출하였다. 그리고 나머지 일부는 -20℃ 냉동고에 보관하였다가 사일리지 특성조사에 사용하였다.

사일리지의 pH와 유기산 성분은 개봉한 사일리지 10 g을 증류수 100 ml에 넣고 냉장고에서 주기적으로 흔들어 주면서 24시간 보관 후 4중 가아제로 1차 거른 뒤 여과지(Whatman No. 6)를 통하여 걸러서 추출액을 조제하여 pH는 pH meter (HI 9024, HANNA Instrument Inc.,UK)로, 그리고 젖산은 0.22㎛ 실린지 필터를 사용하여 여과시킨 다음 HPLC (HP1100, Agilent Co., USA)로 분석하였다. 초산과 낙산 분석은 gas chromatography (GC-450. Varian Co., USA)를 이용하여 분석하였다. 추출액은 분석에 이용할 때까지 -70℃ 에서 냉동보관 하였다. 

본 시험에서 얻은 모든 결과는 windows 용 SPSS/PC (Statistical Package for the Science, ver 12.0. USA) 통계프로그램을 이용하여 분석하였으며 최소유의성을 검정은 p-value가 0.05로 평가하였다. 

Ⅲ. 결 과

1. 수확시기에 따른 수분함량

숙기별 유채의 원형곤포 사일리지에 대한 수분함량은 Fig. 1에서 보는 바와 같다. 유채 수분함량은 개화기에서 88%, 유숙기에서 79% 그리고 호숙기에서 68%로 수확시기가 늦어짐에 따라 현저하게 감소하였다. 또한 24시간 및 48시간 예건에 따른 유채 사일리지는 개화기 및 유숙기의 수분함량이 약 68~78%의 범위를 보였으나 호숙기에는 거의 헤일리지 수준인 42~ 53% 범위를 유지 하였다(Table 2). 

Fig. 1. Moisture content of rape during the experimental periods.

2. 수확시기에 따른 pH

숙기별 유채의 원형곤포 사일리지의 pH는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 예건에 따른 개화기의 사일리지의 pH는 4.37 정도, 유숙기의 pH는 4.18~4.23 그리고 호숙기에서는 4.9~5.38로 비교적 안정된 상태를 유지하였으나 호숙기에서는 개화기~유숙기 보다 현저하게 pH 증가가 현저하게 나타났다. 

Fig. 2. pH of roll baled rape silage according to harvest stage of rape.

3. 수확시기에 따른 사일리지 사료가치

숙기별 유채의 원형곤포 사일리지의 사료가치는 Table 1에서 보는 바와 같다. 유채의 원형곤포 사일리지는 수확시기가 늦어짐에 따라 조단백질 함량은 현저하게 감소하는 경향을 보였으며(p<0.05) 섬유소인 ADF 및 NDF 함량은 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 숙기별 유채의 원형곤포 사일리지의 TDN 함량도 수확시기가 늦어짐에 따라 현저하게 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 그러나 예건에 의한 사료가치는 변화되지 않았다. 

Table 1. Effect of harvest stage of rape and pre-wilting time on nutritive values of roll baled rape silage

4. 조제방법에 따른 사일리지의 유기산 함량변화 및 품질등급

 숙기별 유채의 원형곤포 사일리지의 유기산 함량은 Table 2에서 보는 바와 같다. 유채의 원형곤포 사일리지는 수확시기가 늦어짐에 따라 젖산 및 초산 함량은 현저하게 감소하는 경향을 보였으며(p<0.05), 낙산 함량은 차이가 나타나지 않았다. 그리고 예건에 의한 유기산의 변화는 관찰되지 않았다. Flieg법에 의한 유채의 원형곤포 사일리지의 품질등급은 개화기(100), 유숙기(100) 및 호숙기(88) 모두 우수등급을 나타났다.

Table 2. Effect of harvest stage of rape and pre-wilting time on organic acids and quality grade of roll baled rape silage

Ⅳ. 고 찰

우리나라의 경우 늦가을과 이른 봄을 포함하여 긴 겨울동안은 거의 생초생산을 할 수 없기때문에 저온에서 잘 자라며 생초수량도 높은 사료용 유채를 단경기 생초공급원으로 인식하여 일부 축산농가에서는 이용하고 있다. 그러나 사료용 유채는 유통조사료로써 기능이 거의 알려져 있지 않기 때문에 일부 축산농가나 경종농가에서는 관심의 대상이 되고 있지 않다. 

현재 우리나라는 대부분 지역에서 유채는 관광농원에서 관상용으로써 활용되고 있을 뿐 조사료원으로 활용은 미미한 수준에 있는 실정이다. 본 연구에서는 유채의 숙기에 따른 사일리지 제조 시 사료가치와 품질 변화 그리고 관상용으로써 가치가 없어지면 잡초로 변해 유채를 사일리지로 이용하기 위한 방법을 제시하기 위해서 수행하였다. 본 연구의 결과에서는 보는 바와 같이 수확시기에 따라 약 68~88% 정도의 현저한 차이를 보이고 있지만 1~2일 정도 예건에 의해 유채의 수분함량을 양질의 사일리지를 조제하기 위한 수분함량으로 조절을 할 수 있었다. 일반적으로 우리나라의 경우는 일손과 기후적인 요인에 의해 사일리지의 조제시기가 결정되어 사료작물을 이용한 사일리지 제조 시수분함량은 많은 차이를 보이고 있는 상황이다. 일부 연구자들은 목초나 사료작물의 사일리지 제조 시 수분함량을 조절하기 위해서 예건을 실시하여 사일리지의 품질향상 시킬 수 있다고 하였는데(Lim et al., 2009; Song et al.,2009; Kim et al., 2006; Manyawa et al., 2003; Kim et al. 1996), 본 연구에도 수분함량이 높은 유채의 경우도 1~2일 예건에 의해 사일리지를 조제할 수 있는 수분 함량을 유지하였다. 특히, 꽃이 진 후에 유채(호숙기)는 잡초나 쓰레기로 취급되어 많은 관광지역에서 골치 덩어리로 인식되고 있는데, 본 연구의 결과에서 보는 바와 같이 수분함량이 약 64% 정도로 거의 예건 없이 바로 사일리지를 제조해도 좋을 정도로 수분함량을 보였다. 또한 호숙기에 제조된 유채의 원형곤포 사일리지의 사료가치 및 유기산 함량에서는 개화기나 유숙기에 제조된 것보다 현저히 감소하였으나 Flieg’s score의 결과에서 보는 바와 같이 호숙기의 사일리지 품질은 우수한 것으로 나타났다. 

일반적으로 사료작물은 숙기가 진행됨에 따라 조단백질 함량은 현저하게 감소하고 섬유소인 ADF 및 NDF 함량은 증가한다고 하였는데 (Kim et al., 2010; Song et al., 2009; Kim et al., 1996), 본 연구의 결과에서도 동일한 경향을 보였다. 유채는 수분함량이 높아 사일리지 이용은 어려우며, 포장에서 예건 후 수분조절재로 볏짚을 생초중량의 10% 정도 첨가하면 사일리지를 담을 수 있고 일반적으로 알려져있는데, 본 연구의 결과에서 보는 바와 같이 1~2일 예건에 의해 수분 조절제 없이 양질의 유채 사일리지를 제조할 수 있다고 생각한다. 축산인들에게는 관광자원으로써 역할이 끝난 유채는 중요한 조사료원으로 이용될 수 있기때문에 많은 연구자들은 환경보존 및 조사료원 확보차원에서 유채의 이용성 증진 및 젖산균접종 등에 관한 연구를 다양한 측면에서 접근해야 한다고 생각된다. 

이상의 결과를 요약해 볼 때 수분함량이 80~88% 정도 유지되는 유채도 예건에 의해 양질의 사일리지 제조에 이용될 수 있을 뿐 아니라 관광자원으로써 역할이 끝난 유채도 사일리지로 제조함으로써 양질의 조사료원으로 이용될 수 있다. 

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