I.서 론
국내 한우 사육농가는 생산비 비중이 높고 그 중에서도 사료비 비중이 높아 수익성 악화의 요인으로 작용하고 있 어 이들 한우 사육농가에 경영 안정화를 위한 방안으로 수 입 곡류사료의 의존도를 낮춤과 동시에 국내 조사료의 이 용률을 증대시키는 다양한 노력들이 행해지고 있다. 특히 국내산 양질의 조사료 자급률은 우선적으로 협소한 경지면 적과 일부지역의 국한된 재배조건 그리고 농산가공부산물 인 볏짚 위주의 사양관리에 기인하여 저조한 것으로 국내 산 자급조사료 생산기반의 확대와 조사료의 품질향상 방법 등이 가장 시급하다(Lee et al., 2013).
그러나 작물의 생산량 증대만을 목적으로 시용되어 왔던 화학비료, 특히 질소와 칼리는 식물체에 흡수가 잘 되고 이용률이 높지만 과다하게 시용하게 되면 토양을 산성화 시키고 토양의 미량 영양소가 고갈되는 등 비경제적인 문 제를 야기하고 있다(Schechtner, 1978).
환경오염의 원인될 수 있는 화학비료의 문제를 보완하기 위해 사료작물 재배 시에 가축분뇨와 같은 유기자원을 활 용하거나 작부체계에서 콩과 사료작물을 도입하는 방법이 있다(Ramesh et al., 2005; Sharma et al., 2004). 특히 가축 분뇨에는 질소, 인산, 칼슘 등 각종 영양분을 함유하고 있 어 오래전부터 작물 생육에 매우 중요한 양분 공급원으로 활용되어 왔으며(Jo et al., 2008), 가축분뇨를 이용하여 사 료작물 재배 시 작물의 생산성이 화학비료에 대등한 수준 의 결과를 얻었다고 확인한 바 있다(Jo et al., 2010).
한편 1년생 콩과 녹비작물인 헤어리베치 혹은 사료용 완 두는 내한성이 강해 우리나라의 경우 중북부지방에서 많이 재배되고 있는데, 이들 콩과작물은 토양에서의 대기 중 질 소를 고정하는 능력이 뛰어나 동반작물이나 후작물에 대한 질소공급원으로도 역할하여 건물생산성에도 기여한 것으로 잘 알려져 있다(Lee and Park, 2002). 또한 이러한 콩과작 물은 단백질 함량이 높고 사료가치가 높을 뿐 아니라 기호 성이 좋아 조사료 품질 개선 작물로 이용되기도 한다(Kim et al., 2004; Lee and Lee, 2006). 아울러 월동 후에는 초기 생육이 빨라 잡초발생을 억제시키는 효과가 뛰어나 제초제 의 사용량을 줄일 수 있으며, 토양에 환원 시 분해속도가 빨라 후작물에 질소를 비롯한 무기영양성분을 적절하게 제 공할 수 있어 친환경농업자재로써도 손색이 없는 것으로 알려져 있다(Lee et al., 2005).
따라서 본 연구에서는 월동작물로 재배되는 청보리에 콩 과 사료작물 중 헤어리베치와 사료용 완두를 혼파 재배하 고, 가축분뇨를 시용하여 사료작물의 생산성과 사료가치를 평가함으로써 토양의 지력향상과 함께 양질의 조사료를 확 보하여 단위면적당 유기한우 사육능력까지도 추정하고자 실시하였다.
II.재료 및 방법
본 실험은 대구대학교 동물자원학과 실습포장에서 화본 과 동계사료작물 중 보리 “유연”과 콩과 사료작물 헤어리 베치 “Hungvillosa” 및 사료용 완두 “Ruby”를 2012년에는 10월 16일에 파종, 2013년 5월 21일에 수확하였고, 2013년 에는 10월 17일에 파종, 2014년 5월 12일에 수확하여 2년간 평균값으로 하였다. 이들 토양의 이화학적 특성과 시험이 실시되었던 지역의 기상조건은 각각 Table 1과 2와 같다.
시험구 배치는 주구는 청보리 단파, 청보리와 헤어리베 치 혼파 및 사료용 완두 혼파이고, 세구에는 발효우분 4수 준으로 무비구, 발효우분을 질소수준으로 50, 100 및 150 kg N/ha로 분할집구로 배치한 3반복이며, 파종은 산파로 파종하였고, 구당 면적은 4 m2 (2m×2m)으로 하였다. 공시된 발효우분은 6개월 이상 발효된 것으로 시용은 파종당일 1/2, 해빙기에 추비로 1/2를 시용하였고, 화학비료 및 농약 은 사용하지 않았다.
사료작물의 생초 수량은 수확 시에 지상부 5 cm 높이로 예취하여 측정하였고 건물함량은 각 시험구마다 500 g 정 도의 시료를 채취하여 65℃ 순환열풍건조기에서 48시간 건 조한 후 단위면적당 건물 수량을 산출하였다. 건조된 시료 는 Wiley mill로 분쇄하여 A.O.A.C.법(1995)으로, Acid detergent fiber (ADF)와 Neutral detergent fiber (NDF)의 함 량은 Georing과 Van Soest (1970)에 의해 분석하였다. 또한 ADF와 NDF의 함량으로부터 Total digestible nutrients (TDN; 가소화양분총량)은 Nahm (1992)과 Linn과 Martin (1989) 등의 계산식(TDN = 88.9－(0.79 × ADF%))에 의하여 구하였다.
또한 얻어진 조단백질 함량과 TDN 함량은 건물수량과 곱하여 단위면적당 조단백질 수량과 TDN 수량을 구하였 다. 이들은 한국사양표준－한우(RDA, 2012)에 의거 한우 암소 약 450 kg이 일일 증체 400 g 목표로 하는 경우, 유기 사료 자원을 70% 급여할 시에 필요로 하는 조단백질과 TDN은 1일 각각 426.3 g과 3.479 kg을 기준으로 하여 조단 백질과 TDN에 의한 단위면적당 연간 유기한우 사육능력을 평가하였다(Jo, 2003; Ryu et al., 2006).
본 실험의 결과는 SAS (2013)을 이용하여 유의성을 검정 하였고, 처리 평균간의 비교는 5% 수준의 최소 유의차검정 (Least significant difference test) 방법으로 하였다.
III.결과 및 고찰
1.청보리의 생산성
콩과 사료작물의 혼파와 발효우분의 시용이 청보리의 건 물, 조단백질 및 가소화양분총량의 수량에 미치는 영향은 Table 3~5와 같다.
청보리 단파 재배 시에 2년 평균(2013~2014년) 건물, 조 단백질 및 가소화양분 총량(TDN) 수량은 각각 무비구에서 ha 당 3.72, 0.34 및 2.44 톤이었으나 발효우분 질소시용량 이 증가함에 따라 지속적으로 증가하여 ha 당 150 kg에서 5.17, 0.50 및 3.27톤으로 가장 높은 생산성을 나타내었다 (Table 3). 또한 청보리와 콩과사료작물(헤어리베치 및 사 료용 완두) 혼파 시에서도 질소시비수준이 높아짐에 따라 증가를 보였고 질소시용수준 ha 당 100 kg N수준에서 각각 5.35~6.03, 0.50~0.62 및 3.32~3.71톤으로 헤어리베치 혼파 구가 사료용 완두 혼파구 보다 다소 높았지만 단파 시 150 kg N/ha의 우분 질소시용수준 보다는 공히 매우 높은 건 물, 조단백질 및 TDN 수량을 기록하였다. 그러나 혼파구의 우분 질소 시용수준을 150 kg N으로 증가할 시에는 100 kg N의 수준보다 생산량의 증가폭이 다소 둔화되는 경향 을 나타내었다. 이에 대해 Hwangbo와 Jo (2014) 등도 총체 밀 재배 시에 단파의 경우보다 혼파 재배 시에 건물수량이 높아지고 우분질소 시비수준이 증가됨에 따라 생산성은 증 가하지만 발효우분 100 kg N/ha에서 150 kg N/ha으로 시용 수준을 증가할 때에는 오히려 감소하는 경향을 나타낸 결 과와 유사함을 나타내어 혼파재배 시에는 150 kg N/ha는 질소시용수준이 다소 과다함을 시사하였다고 사료된다.
콩과 사료작물의 혼파에 따른 평균 청보리의 건물, 조단 백질 및 TDN 수량은 5.09~5.21, 0.48~0.51 및 3.19~3.21 톤 /ha으로 단파로 재배했을 경우의 4.28, 0.38 및 2.8 톤/ha 보다 유의하게 증가하였으나(p<0.05), 콩과 사료작물 혼파 간에는 헤어리베치 혼파구가 사료용 완두 혼파구보다 다소 높았지만 유의한 차이가 인정되지 않았다(Table 4). 이들 결과는 Oh 등(2014)의 호밀 재배 시 콩과사료작물 중 헤 어리베치구는 사료용완두 혼파구보다 유의하게 높은 건물 수량을 기록하였다는 연구결과와는 다소 상이함을 나타내 었다.
발효우분의 질소시용수준이 증가함에 따라 청보리의 평 균 건물, 조단백질 및 TDN 수량은 지속적으로 증가하였지 만 무비구(3.97, 0.37 및 2.56톤/ha)에 비해 100~150 kg N/ha 에서 각각 5.23~5.76, 0.49~0.54 및 3.28~3.55으로 유 의하게 증가하였다(p<0.05, Table 5). Osman and Osman (1982)은 화본과 작물과 콩과 작물의 혼파로 재배 시에 장 점은 화본과 사료작물이 단파 시 보다 조단백질 수량이 높 고 도복을 방지하며 정착율이 높다라고 하였는데, 본 시험 에서도 청보리 단파 보다는 콩과작물의 혼파로 인해 조단 백질 수량이 증가하는 것으로 나타나, 콩과 작물의 혼파가 화본과 작물의 낮은 단백질 함량의 공급원으로 가능성을 시사하였다(Jo, 2012).
2.청보리의 사료가치
콩과 사료작물의 혼파와 발효우분의 시용이 청보리의 조단 백질 함량과 TDN 함량에 미치는 영향은 Table 6~8과 같다.
청보리의 2년 평균 조단백질과 ADF 함량은 단파구 보다 는 콩과 사료작물 혼파구에서 다소 높게 나타났고 우분 질 소시용으로 혼파구 공히 무비구 보다 높은 함량을 나타내 었으나 150 kg N/ha 수준에서는 100 kg N/ha 보다 오히려 낮은 조단백질 함량과 RFV를 기록하였으며 ADF 함량은 질소시비 수준 증가함에 따라 모든 처리구에서 높아짐을 알 수 있었다(Table 6). 특히 혼파구에서 발효우분 150 kg N/ha 수준에서는 100 kg N/ha 수준 보다 낮은 조단백질함 량과 RFV 및 높은 ADF 함량을 기록하여 이미 질소시용의 사치수준 가능성을 시사하고 있다고 사료된다. 한편 NDF 와 TDN 함량은 청보리 단파구가 콩과사료작물 혼파구 보 다 높게 나타났으며 이러한 경향은 단파구가 헤어리베치 혼파구 보다 더욱 뚜렷하였다.
콩과사료작물의 혼파에 따른 조단백질과 ADF 함량은 헤 어리베치 혼파구(각각 9.7과 34.5%) >사료용 완구 혼파구 (각각 9.3과 33.0%) >청보리의 단파구(각각 8.7과 30.5%) 순으로 유의하게 낮아졌으며 NDF와 TDN 함량은 단파구 가 각각 59.3과 64.8%로 콩과사료작물 혼파구의 54.1~55.5 와 61.6~62.9% 보다 유의하게 높았다(p<0.05, Table 7). 이 와 같은 결과는 Osman and Osman (1982)과 Drew 등 (2005)이 콩과작물은 단백질함량의 증가와 함께 사료품질 을 향상시킨다는 보고와 일치한 것으로, 단파 재배 시 보 다는 콩과 작물을 혼파할 시에 높은 조단백질함량과 RFV 및 낮은 NDF 함량을 보여 화본과 사료작물과 콩과 작물의 혼파는 영양 강화 사료로서의 가치가 있음 증명하였다.
우분 질소시용수준에 따른 청보리의 조단백질 함량과 NDF 함량은 각각 9.0~9.3과 55.6~57.0%로 처리수준간 유 의한 차이가 인정되지 않았지만(p>0.05) ADF 함량은 시용 수준이 증가함에 따라 유의하게 증가하였고(무비구: 30.9 %, 150kg N/ha : 34.6%) TDN 함량은 반대로 감소하였다 (무비구 : 64.5%, 150 kg N/ha : 61.5%, p<0.05, Table 8).
이러한 결과는 발효우분의 증시에 따라 건물수량(특히 잎 의 비율)이 증가됨에 따라 이를 지지하는 줄기의 비율이 높아짐으로써 섬유소 함량 특히, ADF 함량이 증가되었고 반대로 TDN 함량은 감소한 것으로 생각된다(Schechtner, 1978).
3.청보리의 단위면적당 유기한우 사육능력
콩과 사료작물의 혼파와 우분의 시용이 청보리의 단위 면적당 유기가축 사육능력을 나타낸 것은 Table 9~11과 같다.
유기 한우 암소 체중 450 kg을 일당증체량 400g 목표로 하여 청보리를 유기사료 자원으로 70% 급여할 시에 필요 로 하는 조단백질과 TDN은 1일 각각 426.3 g과 3.479 kg을 기준으로 하였을 때(Jo, 2003; RDA, 2012), 청보리의 사료 가치에 따른 단위면적당 연간 유기가축 사육능력은 단파구 각각 1.20~2.94와 1.86~2.50두(평균 1.68 두) 보다 콩과 작 물 혼파구가 각각 2.21~3.6와 1.94∼2.84두(평균 2.06~3.23) 로 높은 사육능력을 보였으며 이러한 경향은 우분 질소 시 용수준이 증가됨에 따라 더욱 뚜렷하였다(Table 9). 특히 청보리 단파구의 가장 높은 질소시용수준 150 kg/ha에서 유 기한우 사육두수는 콩과 사료작물 혼파구의 우분 질소시용 수준 50~100 kg/ha 수준에서 동등한 사육능력을 나타내고 있다.
콩과 사료작물의 혼파에 따른 청보리에 의한 유기한우 사육능력(체중 450 kg, 400 g 일당증체 목표)은 조단백질과 TDN 기준에서 각각 단파구의 2.23과 2.11두(평균 2.17두) 보다 혼파구의 2.80~3.00두와 2.44~2.45두(평균 2.62~2.72 두)로 유의하게 증가하였다(p<0.05, Table 10). 본 실험의 결과에서와 같이 콩과사료작물 혼파에 의해 단위면적당 0.45~0.52두의 사육능력 증가로 저투입에 의한 수익성의 기대가 크리라 사료된다.
발효우분 질소시용수준이 증가됨에 따라 청보리에 의한 유기한우 사육능력(체중 450 kg, 400 g 일당증체 목표)은 유의하게 증가하여(p<0.05), 조단백질과 TDN 기준에서 100 kg N/ha에서 각각 2.87과 2.51두(평균 2.68두)로 무비 구의 각각 2.16과 1.95두(평균 2.05두) 보다 유의하게 증가 하였다(p<0.05, Table 11). 이는 우분 질소 kg 당 평균 0.054~0.061두의 한우 사육두수 증가를 초래할 수 있는 결 과로 Jo 등(2010), Jo (2012) 및 Hwangbo and Jo (2013)의 연구에서도 화본과 사료작물의 단파 보다 콩과 사료작물과 혼파가 가축사육능력이 높았다는 보고와 일치하여 콩과 사 료작물의 혼파로 가축 사육 능력이 증가함을 시사하였다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, 청보리 재배 시 콩과 사료 작물의 혼파 하였을 경우에는 단파재배 보다 발효우분의 질소시용수준을 ha 당 50 kg 이상 줄이면서도 건물수량을 포함한 생산성과 유기한우 사육능력 증대는 물론 조단백질 함량 등 사료가치를 향상을 시키고 한우 사양 시 조사료자 원의 다양성 뿐 아니라 저투입에 의한 양질 조사료의 증산 을 가져오리라 기대된다.
IV.요 약
본 연구는 환경오염을 감소시키고 유기축산물의 생산에 기여할 수 있는 유기조사료를 효율적으로 생산하기 위해 대표적인 동계작물인 청보리에 콩과 사료작물의 혼파와 발 효우분을 시용하여 생산성과 사료가치를 평가하고, 토양의 지력 향상과 가축분뇨의 자원화를 위한 가축분뇨의 적정 시용수준을 구명하여 단위면적당 유기한우 사육능력을 추 정하고자 하였다.
콩과 사료작물의 혼파에 따른 평균 청보리의 건물, 조단 백질 및 TDN 수량은 5.09~5.21, 0.48~0.51 및 3.19~3.21 톤 /ha으로 단파로 재배했을 경우의 4.28, 0.38 및 2.8톤/ha 보 다 유의하게 증가하였으나 혼파구 간에는 차이가 없었고, 발효우분의 질소시용수준이 증가함에 따라 청보리의 평균 건물, 조단백질 및 TDN 수량은 무비구(3.97, 0.37 및 2.56 톤/ha)에 비해 100~150 kg N/ha (5.23~5.76, 0.49~0.54 및 3.28~3.55)에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 콩과사료작물 의 혼파에 따른 조단백질과 ADF 함량은 헤어리베치 혼파 구(각각 9.7과 34.5%) >사료용 완구 혼파구(각각 9.3과 33.0%) >청보리의 단파구(각각 8.7과 30.5%) 순으로 유의 하게 낮아졌으며 우분 질소시용수준에 따른 청보리의 조단 백질 함량과 NDF 함량은 처리수준 간 유의한 차이가 인정 되지 않았지만 ADF 함량은 시용수준이 증가함에 따라 유 의하게 증가하였고 TDN 함량은 반대로 감소하였다(p< 0.05). 콩과 사료작물의 혼파에 따른 청보리에 의한 유기한 우 사육능력(체중 450 kg, 400 g 일당증체 목표)은 평균 2.62~2.72두로 유의하게 증가하였고. 발효우분 질소시용수 준이 증가됨에 따라 청보리에 의한 유기한우 사육능력은 유의하게 증가하였다(p<0.05).
이상의 결과를 종합해 볼 때, 청보리 재배 시 콩과 사료 작물의 혼파 하였을 경우에는 단파재배 보다 발효우분의 질소시용수준을 ha 당 50 kg 이상 줄이면서도 건물수량을 포함한 생산성과 유기한우 사육능력 증대는 물론 조단백질 함량 등 사료가치를 향상을 시켜 한우 사양 시 조사료자원 의 다양화 뿐 아니라 저투입에 의한 고품질 조사료 생산으 로 유기축산물 생산에 크게 기여하리라 사료된다.
