Ⅰ. 서 론

최근 엘리뇨 등 이상 기상으로 동계 사료작물의 가을 파 종기에 잦은 강우가 발생하여 벼 수확과의 농작업 중첩 등으로 이탈리안 라이그라스 (IRG)를 적기에 파종하지 못 하는 상황이 종종 나타난다. 또한 중부지역 논에서 벼 입 모 중 IRG 파종 후 벼 수확기의 강우로 볏짚 수거를 하지 못해 월동 중 IRG가 고사되는 피해도 발생되고 있다. 특히 2015년 가을에 일찍 파종한 동계 사료작물의 경우 기후 온 난화의 영향으로 기온이 상승하여 초장이 30 cm 이상 자라는 웃자람 현상이 발생하여 유수가 조기에 형성됨으로써 월동 중에 작물이 동해로 고사되기도 하였다. 더욱이 월동 전 강우로 논이 과습하여 농기계 작업의 곤란으로 배수로 를 만들지 못해, 생육기간 중 땅 속 깊이 뿌리를 내리지 못한 IRG가 봄 가뭄과 저온으로 인해 고사되는 상황도 발생되고 있는 실정이다 (Kim et al., 2016). 따라서 가을철 적기에 파종하지 못한 IRG의 안정적 생산, 공급을 위해서는 춘파 재배기술 확립을 통한 기술 개발․보급이 시급한 실정이다. IRG의 춘파재배에 관한 연구는 품종의 조․만성에 따른 수량성 차이, 춘파 파종시기 등에 관해서 일부 이루어져 왔으나 (Kim et al., 2010; Seo et al., 2010; Choi et al., 2011b; Seo et al., 2011; Kim et al., 2015), 시비방법과 파종방법에 대한 연구 (Kim et al., 2007; Kim et al., 2009) 는 미흡한 편이다. IRG의 춘파재배시 표준시비량은 140-120-120 kg/ha (N-P2O5-K2O)으로 알려져 있다 (NIAS, 2015). 그러나 IRG를 춘파할 경우 파종으로부터 출현까지의 기간이 15일 이상 소요되기 때문에 살포된 비료 (기비)의 효율이 많이 떨어질 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 논에 춘파 IRG의 최적 분시비율, 시비량 및 파종방법을 구명함으로써 춘파재배 생산기술을 개발코자 수행되었다.

Ⅱ. 재료 및 방법

본 시험은 2015년 2월부터 5월까지 충남 논산시에 소재한 농가의 논 포장에서 실시하였다. 재배는 2015년 2월 12일에 이탈리안 라이그라스 (cv. 코윈어리; Choi et al., 2011a) 종자 50kg/ha을 파종하였으며 질소－인산－칼리 (N-P₂O₅-K₂O=140-120-120 kg/ha)를 표준시비로 시용하였다. 시비시험 처 리는 질소 시비량 5처리 (100, 120, 140, 160 및 140+규산 질 비료 200 kg/ha)와 질소 분시비율 3처리 (기비 : 추비=100:0%, 50:50%, 100%:요소 100 kg/ha)로 하였다. 질소 시 비량 시험시 질소 함량 변화에 비례하여 인산과 칼리 함량도 변화시켰다. 이는 실제 농가에서 표준시비량에 의해 파 종시 질소함량을 기준으로 주로 이용하는 복합비료 (21-17-17%) 시용량을 환산하여 사용하므로 인산과 칼리의 비율도 질소 함량에 따라 변동되게 되어있으므로 서로 연동시켜 처리한 것이다. 파종방법은 산파, 로터리－산파, 로터리－산파－답압, 산파－로터리, 조파등 5처리로 실시하였 다. 종자의 산파 처리는 무경운 상태에서 동력살분무기로 파종하였으며, 토양 로터리는 얕게 가벼운 로터리로 처리 하였고, 조파는 로터리 후 20 cm 휴폭으로 줄뿌림하였다. 시험구는 시험구당 면적을 8 m² (2×4m)로 하여 처리별 난 괴법 3반복으로 배치하였다. 식물체의 수확은 모든 처리에서 벼 이앙시기를 고려하여 출수기가 지난 2015년 5월 20 일에 실시하였다. 처리별 수량은 생체중과 건물률 및 건물 수량을 조사하였다. 사료가치 분석을 위한 분석용 시료는 수확기에 1kg씩의 시료를 취하여 70℃ 순환식 건조기에 60시간 이상 건조한 후 건물 중량을 칭량하여 건물함량을 산출한 다음 이를 분쇄기로 분쇄하여 사료가치 분석에 이용하였다. 시료의 조단백질은 AOAC (1995) 방법으로, Neutral detergent fiber (NDF)와 Acid detergent fiber (ADF) 는 Goering과 Van Soest (1970)의 방법으로 분석하였다.

Total digestible nutrients (TDN)는 ADF와 NDF는 건물소화율 및 섭취량과 높은 상관관계를 가진다는 점에 근거하여 TDN(%) = 88.9-(0.79×%ADF)의 계산식을 이용하여 산출하였다 (Holland et al., 1990). 통계분석은 SAS program을 이용하여 분산분석을 실시하였으며, Duncan’s multiple range test에 의하여 5% 유의수준에서 처리구간의 통계적인 차이를 구명하였다.

시험기간 중의 기상 조건은 Fig. 1과 같다. IRG의 춘파 재배 기간이었던 2015년 2월부터 5월까지의 기온 및 강수 량을 살펴보면 평균기온은 12.7℃로서 평년보다 1℃ 높아, 대체로 생육기간 전반에 걸쳐 높게 경과하였다. 강수량은 285 mm로서 평년보다 약 4 mm 적었다. 좀 더 자세히 살펴 보면 2월의 기온은 2.2℃로서 평년보다 0.9℃ 높았으며, 강수량은 30.9 mm로서 평년보다 7.5 mm 적었다. 일조시간은 166.8시간으로 평년보다 3.7시간 적었다. 3월의 기온은 6.8 ℃로서 평년보다 0.8℃ 높았으며, 강수량은 47.8 mm로서 평년보다 14.5 mm 적었다. 일조시간은 251.1시간으로 평년보다 52.3시간 많았다. 4월의 기온은 12.7℃로서 평년보다 0.5 ℃ 높았으며, 강수량은 135.7 mm로서 평년보다 53.1 mm 많았다. 일조시간은 178.1시간으로 평년보다 41.0시간 적었다. 5월의 기온은 18.5℃로서 평년보다 1.4℃ 높았으며, 강수량은 70.0 mm로서 평년보다 40.8 mm 적었다. 일조시간은 275.4시간으로 평년보다 47.3시간 많았다.

시험 포장의 논 토양은 양토였으며, 토양의 화학적 성분 함량은 Table 1과 같다. pH는 5.82이고, 토양 질소 함량은 0.18% 이었다. 유기물 함량은 26.73 g/kg, 인산은 74.29 mg/kg, 염기치환용량은 11.35 cmol+/kg를 나타냈다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

생육 기간 중 봄 기상은 대체로 양호했으며 특히 3월 초순과 하순의 강수량이 5mm 이하로 적었는데 (Fig. 1) IRG 가 출현 후 아직 어린 상태여서 생장에는 큰 영향을 미치지 않았다.

Table 2는 IRG의 춘파재배시 시비수준별 수량성 및 사료가치를 비교한 것이다. 질소시비 처리 간 건물수량을 살펴보면 140-120-120(N-P₂O₅-K₂O) + 규산질비료 200 kg/ha 처리에서 8,330 kg/ha으로 가장 많았으며, 160-140-140 kg/ha 처리에서도 7,686 kg/ha으로 현재 표준시비량인 140-120-120 kg/ha의 7,347 kg/ha 보다 많았다. 120-100-100 kg/ha 처리시 건물수량은 7,159 kg/ha를 나타내었는데, Kim et al. (2015) 은 전남 강진에서 2월 15일에 파종하여 5월 30일에 수확할 때 건물수량이 7,333 kg/ha 였으며, Seo et al. (2010)는 수원 지역 밭에서 3월 2일 파종하여 6월 8일에 수확하여 9,970 kg/ha의 수량을 얻을 수 있었다고 하였다. 따라서 벼 이앙 에 지장이 없는 한 최대한 늦게 수확하는 것이 수량성을 높이는데 유리하다고 볼 수 있다. TDN 함량은 140-120-120 kg/ha에서 61.72%로 가장 높았으며, 100-80-80 kg/ha 처리에서 59.73%로 가장 낮았다. 규산질 비료를 추가한 처리에서 건물률은 17.6%로 가장 낮은 반면, 조단백질 함량은 11.62%로 가장 높았다. Park et al. (1988a)도 목초에서 규 산질 비료의 시용으로 조단백질 함량이 월등하게 높아짐을 확인한 바 있다. 규산질 비료는 알카리 성분이 40% 이상 함유되어 있어 산성토양을 개량하고, 석회․고토성분은 미질 및 등숙률을 향상시켜주며 식물체의 줄기를 튼튼히 하고 엽을 직립화하여 수광태세를 좋게 하며 도복도 억제하고 병충해 저항성을 증가 시키므로 (Tisdale et al., 1984), 특히 벼에서 중요한 비료이다. Metson et al. (1979)과 Park et al. (1988a, b)은 규산질 비료가 벼과 목초의 생육 및 사료가치에 큰 영향을 준다고 보고하였다. 따라서 본 연구를 통해 IRG 춘파재배시 규산질 비료를 기비로 200 kg/ha 추가 시용하여 재배할 경우, IRG의 건물수량은 표준재배에 비해 12% 증수되고 사료가치의 변화도 적음을 알 수 있었다.

Table 3은 춘파 IRG의 질소 분시비율별 수량성 및 사료 가치를 비교한 것이다. 시비 표준량을 기비로 전량 시용(100:0) 했을 때의 건물수량은 7,347 kg/ha으로 기비 50%와 2∼3엽기에 추비 50%를 시용했을 때의 7,405 kg/ha과 통계 적으로 유의성을 보이지 않았다. 그러나 표준시비량을 전량 기비로 주고 3∼4엽기에 요소 100 kg/ha를 추가 시용했을 시 건물수량은 9,469 kg/ha으로 29%나 증가하는 경향을 나타냈는데, 이는 가을의 벼 입모중 적기 파종의 수량과 비교할 때 봄 파종의 수량을 90% 이상의 수준까지 끌어 올릴 수 있음을 의미하는 것이다. TDN 함량 역시 62.75% 로 가장 높은 수치를 나타냈으며, 조단백질 함량도 15.21% 로서 가장 높았다. 따라서 IRG 수확 후 식물체 내에 존재 하는 질산태 질소 (NPN, non protein nitrogen)의 양이 가축에 크게 문제시되지 않거나, 토양의 잔류 질소가 후작인 벼의 품질에 큰 문제를 주지 않는 수준이라면 (Ryu et al., 1991; Lim et al., 2010) 표준시비량을 전량 기비로 주고 이 후 3∼4엽기에 요소 100 kg/ha를 추가 시용하는 시비법을 적극 고려해 볼 수 있다고 판단되었다. Lee et al. (2010)에 의하면 IRG의 생초 생산에 필요한 질소의 최대시비량은 480 kg/ha 였는데, 질소 450 kg/ha 시용시 질산태 질소 함량은 가축의 유해기준치를 초과한다고 하여 생초의 질산태 질소 임계함량에 이르는 질소 시비량을 380 kg/ha로 보고한 바 있어 본 시험에서 시용한 질소 240 kg/ha (기비 140+추 비 100kg)는 가축의 급여에 큰 문제가 없어 보인다. 춘파는 추파에 비해 파종부터 출현까지의 소요일수가 길고 생육기간은 짧으므로 식물체의 분얼이 적고 (Kim et al., 2010) 비료성분의 흡수 기회도 적다. 따라서 IRG의 봄 파종의 경우 질소비료를 전량 기비로 시용하는 것 보다는 생육량이 급속하게 증가하는 3∼4엽기에 질소 추비를 하는 것이 수량 확보 측면에서 더욱 유리할 것으로 보인다.

Table 4는 춘파 IRG 파종방법별 수량성 및 사료가치를 비교한 것이다. 파종방법별 건물수량은 조파 (8,176 kg/ha)> 로터리－산파－답압 > 로터리－산파 > 산파 > 산파－로터리 (7,034 kg/ha) 순으로 많았는데, 이는 수원 지역에서 수행한 Kim et al. (2007)의 결과와 일치하였다. 반면 Kim et al. (2009)은 IRG의 추파재배에서 무경운 파종 방법이 경운보다 건물수량이 높았다고 보고하였다. ADF 및 NDF 함량은 산파－로터리 처리에서 가장 높았고, 산파처리에서 가장 적은 수치를 나타냈다. 조단백질의 함량은 산파－로터리 구에서 가장 높았으며, 로터리 처리가 수행된 구에서 전반적으로 높게 나타났는데, 이는 파종시 비료를 전량 기비로 시용하여 로터리 처리에 의해 비료가 토양의 환원층에 시비 됨으로써 비료성분 용탈이 적은 심층시비 효과 때문인 것 으로 판단되었다. 호밀 등을 파종할 때 사용되는 산파 후 로터리 파종 방법은 종자가 깊게 묻히게 되는데, IRG의 경우 종자가 작으므로 출현이 저조하여 (Kim et al., 2009) 수량이 떨어지는 것으로 나타났다. 무경운 산파 방법은 봄 파종시 토양의 얼고 녹는 상태에 관계없이 최대한 빨리 파종 가능하며 파종이 가장 손쉬워 생력 효과가 크고 건물수 량도 7,347 kg/ha로 크게 뒤지지 않아 봄 파종에 적합한 파 종법이라고 판단되었다. 또한 IRG의 춘파재배는 파종 후부터 출현까지의 소요일수가 많이 소요되므로 파종시 기비로 시용한 비료의 손실을 최소화하기 위해서는 로터리를 이용 한 심층시비 후에 산파하거나 무경운 산파 파종 후 기비를 며칠 늦게 시용하는 방법도 생산성 향상을 위해 고려해 볼만 하다고 판단되었다.

Ⅳ. 요 약

본 연구는 중남부지역 논에서 이탈리안 라이그라스의 춘 파재배시 시비수준, 파종방법별 생산성 및 사료가치 비교를 통해 최적 춘파재배법을 구명하고자 수행되었다. 시비 수준간 건물수량을 살펴보면 N-P₂O₅-K₂O = 140-120-120+규 산질비료 (Silicate fertilizer) 200 kg/ha 처리에서 8,330 kg/ha 으로 가장 높았으며, 160-140-140 kg/ha 처리에서도 7,686 kg/ha으로서 표준시비량 (140-120-120 kg/ha) 처리 (7,347 kg/ ha)에서 보다 높았다. Total digestible nutrient (TDN) 함량은 처리간 유의성이 없었다. 조단백질 함량은 규산질 비료를 추가한 처리에서 11.62%로 가장 높았으나 건물률은 17.6%로 가장 낮았다. 춘파시 표준시비량을 기비로 전량 시용 (100:0) 했을 때의 건물수량은 7,347 kg/ha으로서 기비: 추비 (50:50)로 시용했을 때의 7,405 kg/ha와 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 그러나 표준시비량을 전량 기비로 주 고 3∼4엽기에 요소 100 kg/ha를 추가 시용했을 때는 표준 시비량만을 기비시용 했을 때에 비해 건물수량이 9,469 kg/ha으로 29%나 증가하였다. 파종방법별 건물수량은 조파 (8,176 kg/ha) > 로터리－산파－답압 (7,947 kg/ha) > 로터리－ 산파 (7,810 kg/ha) > 산파 (7,347 kg/ha) > 산파－로터리 (7,034 kg/ha) 순으로 많았으며, TDN 함량은 산파 (61.72%)와 로 터리－산파 (61.67%) 처리에서 높은 수치를 나타냈고 산파 －로터리 (59.57%) 처리에서 가장 낮았다. 조단백질 함량은 로터리 작업을 수행한 처리에서 높았으며 산파에서 가장 낮은 수치를 나타냈다.