Ⅰ서 론
수입 건초 가격 상승에 따라 반추 가축 사양에 있어서 경 영비를 줄이기 위하여 최근 정부, 한우농가의 노력으로 사료 작물 재배 면적이 크게 증가하고 있는 실정이다(Seo et al., 2011). 벼 수확 이후 가을철에서 이듬해 봄까지 활용하지 않 는 유휴 논토양을 활용하는 방법이 사료작물 재배 면적의 증 가에 크게 기여하고 있는데 특히, 논토양의 유휴기간 동안에 이탈리안 라이그라스를 많이 재배하는 것은 월동 기간 동안 내습성이 강하고 건물수량을 확보할 수 있기 때문이다 (Kim et al., 2007a). 그리고 이탈리안 라이그라스는 줄기에 비하여 엽 비율이 높아서 기호성이 좋고, 당분 함량도 높아 품질이 좋은 사일리지 제조에 적합한 품종이다(Choi et al., 2006; Kim et al., 2011; Lee, 2013). 한우에 있어서는 볏짚급여에 비 하여 이탈리안 라이그라스 급여구가 일당증체량 및 도체중이 증가되며 육질에 있어서는 지방함량 및 육색이 밝아지고 수 분 함량과 pH가는 떨어진다고 하였다(Kim et al., 2015a). 그 리고 Kim et al. (2007b)은 젖소의 경우 볏짚을 급여하였을 때 와 비교 시 산유량, 유지방 및 유단백질이 증가하여 우유의 품질이 향상되었다고 하였다. 이와 같이 이탈리안 라이그라 스는 사료로서 가치가 높을 뿐 아니라 병해를 거의 받지 않기 때문에 재배 가능한 지역에서는 봄철 사료작물 공급 측면에 매우 유리한 작물이다(Seo et al., 2013).
이탈리안 라이그라스는 답리작 작물로서 많은 장점을 가지 고 있지만 월동성의 문제로 인해 재배지역 제한 조건을 가진 작물이기 때문에 이를 극복하기 위하여 많은 연구자들은 내 한성이 강한 품종을 개발하여 보급하고 있다(Choi et al., 2000; Choi et al., 2007; Ji et al., 2011; Ji et al., 2013). 그러나 지역 적응성이 강한 신품종이 개발 보급하고 있지만, 지역별 로 특성에 맞는 품종 선발 및 논토양 이용 체계에 따른 적정 품종 선발에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 또한 중부 내륙지 방에 있어서 내한성이 확보된 이탈리안 라이그라스 우수품종 의 선발 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 이탈리안 라이그라스 품종들의 생육특성, 건물 수량성 및 영양특성을 규명하여 중부 내륙 지방에 적합한 품종을 선발 보급하기 위 한 기초자료를 제공하고자 실시하였다.
Ⅱ재료 및 방법
본 실험포장은 경북 내륙(경도 128°, 위도 36°)에 소재한 논토양에서 수행하였다. 시험설계는 우리나라에서 재배하는 이탈리안 라이그라스 7품종(코그린, 코윈마스터, 화산 101호, 코윈어리, 코스피드, 사할리 셀렉, 스트라이커)을 3반복 난괴 법 배치로 하였으며, 파종일은 2009년 10월 21일에 하였고, 수확은 이듬해 2010년 5월 21일에 실시하였다. 시험 포장 토 양의 이화학적 조건은 pH 6.13, 유기물 2.12%, 총 질소 0.13%, P2O5 88.78 mg/kg, exchangeable cation 함량은 K, Na, Ca, Mg가 각각 0.49, 0.11, 3.61, 0.89 cmol+/kg 이었다. 그리고 파종방법은 산파로, 파종량은 50 kg/ha으로 하였으며, 시험구 면적은 3 m × 5 m = 15 m2으로 하였다. 시비량은 질소, 인산 및 칼륨을 각각 ha당 200, 150, 150 kg으로 질소와 칼륨은 기 비로 40%, 이른 봄 추비로 60% 분시하였으며, 인산은 전량 기비로 사용하였다.
조사항목 및 조사방법에 있어서 생육특성은 예취 전 중앙 에 위치한 가장 평균적인 주를 각 반복별 20주씩 선발하여 조 사하였으며 수량조사는 1 m2 (1 m × 1 m)의 방형 틀을 이용 하여 중앙 부위를 예취하여 생초수량을 조사한 후 각 구마다 약 500 g씩 채취하여 절단 후 65℃ 통풍건조기 속에서 72시간 건조하여 건물율을 구하고, 1 mm 규격 격자체(sieve)를 통과 할 수 있도록 분쇄하여 분석시료로 사용하였다.
일반성분분석(proximate analysis)은 AOAC법(1995)에 의하 여 분석하였으며 ADF (acid detergent fiber)와 NDF (neutral detergent fiber)는 Goering과 Van Soest (1970)의 방법으로 분 석하였다. 가소화영양소총량(total digestible nutrients, TDN) 함량은 Menke and Huss (1980)의 공식을 이용하였다. 유리당 은 시료 5 g을 칭량하여 전 처리하여 당 성분을 추출한 후 Whatman No. 5 여과지로 여과한 후 여과액은 Hexane으로 지 질을 제거하고 40℃에서 진공 농축 건고 후 증류수 5 mL로 정용한 다음 membrane filter로 여과한 후, HPLC(Waters Co., USA)로 분석하였다. 그리고 구성 아미노산의 분석은 분쇄한 시료 1 g을 정밀히 취하여 시험관에 넣고 6 N-HCl 10 mL를 가하여 감압 밀봉한 후 110℃의 dry oven에서 24시간 이상 동 안 가수분해 시킨 후, Glass filter로 분해 액을 여과하고 얻은 여액을 55℃에서 감압 농축하여 염산과 물을 완전히 증발시 킨 다음, 농축된 시료를 sodium citrate buffer (pH 2.20)로 25 mL 정용플라스크에 정용하여 0.45 μm membrane filter로 여 과한 시료액을 아미노산 자동 분석기(Biochrom 30, Biochrom Ltd., Cambridge, England)로 분석하였다. 실험결과의 평균값 및 표준오차는 SAS (Statistics analytical System, USA) Program(2002)을 사용하여 구하였고 Duncan의 다중검정 방 법으로 5% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
Ⅲ결과 및 고찰
1생육특성 및 수량성
이탈리안 라이그라스 품종들의 생육특성과 수량성은 Table 1에 나타내었다. 경북 서북부 내륙지역은 5월 중순부터 6월 초순까지 모심기가 이루어지는 관계로 이탈리안 라이그라스 재배는 5월 20일 전후로 수확을 하여야 한다. 이로 인하여 경 북 서북부 지역에서는 논토양을 이용한 이탈리안 라이그라스 수확은 대부분 조생종은 개화기, 만생종은 출수기에 수확이 이루어진다. 따라서 본 실험에서도 조생종인 코그린, 코윈어 리, 코스피드 품종은 개화초기 상태였으며, 중·만생종인 화산 101, 사할리 셀렉, 코윈마스터, 스트라이크는 출수기에 수확 을 하였다.
초장은 코윈어리 (89.9 cm)와 스트라이크(89.1 cm) 품종에 서 높았으며 화산 101호(72.2 cm) 품종은 가장 낮았다 (p<0.05). Seo et al. (2013)은 출수기 동안 코윈어리 품종은 초 장이 86∼99 cm, Choi et al. (2000)은 화산 101호는 수입 품종 과 비교 시 상대적으로 키가 작은 품종이라고 하였다. 품종 간 엽수는 3.8∼5.2개의 범위를 나타냈으며, 엽의 길이는 대체 로 중․만생종이 조생종 보다 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05). 그러나 이삭길이는 조생종이 중․만생종 보다 유의적 으로 길었다(p<0.05). 도복율에 있어서는 만생종인 코윈마스 트, 사할리 셀렉 그리고 스트라이크 품종이 내도복성이 매우 강한 반면, 조생종인 코스피드는 도복율이 매우 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 암 이삭 길이가 긴 품종에서 높은 도복율 을 보였던 것은 식물을 지탱하는 힘이 상대적으로 떨어지는 원인으로 판단되며, 도복율은 암이삭 길이와 깊은 관계가 있 는 것으로 생각된다(Kim et al., 2000).
경의 굵기는 코윈마스터가 다른 품종에 비해 유의적으로 가늘게 나타났다(p<0.05). 생초수량은 품종별로 20,100∼ 34,530 kg/ha의 범위를 보였으며, 코그린과 코윈마스터 품종 이 높은 수량성을 보였던 반면 코스피드는 낮은 수량성을 보 였다(p<0.05). TDN 생산량에서는 건물수량이 높았던 코윈어 리가 높게 나타났으며, 건물수량이 낮았던 코스피드가 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 본 실험 결과 조생종인 코윈어리와 코그린 품종이 만생종인 화산 101호, 코스피드, 사할리 셀랙, 스트라이크 품종 보다 높은 건물수량 및 TDN 수량을 나타낸 것은 조생종의 경우는 4월 중하순에 최대 생육을 보이는 반 면 만생종은 5월 상·중순에 최대 생육을 보이는 특성을 감안 할 때, 5월 중·하순경에 예취되는 조생종에 있어서는 생육기 간이 충분하였지만 만생종에 있어서는 생육기간이 충분하지 못하였기 때문이다(Kim, et al., 2015b). Kim et al. (1988), Shin et al. (2012)의 보고에 있어서도 파종시기와 수확시기가 동일 할 경우에는 조생종이 중‧만생 품종 보다 건물수량이 높 다고 하였다. 따라서 본 실험 결과에서도 국내에서 개발된 코 윈어리와 코그린 조생종 품종이 타 품종에 비하여 건물수량 및 TDN 수량성이 매우 높은 것으로 나타났다.
2일반성분
조단백질 함량은 화산 101호 > 스트라이크 > 사할리 셀렉 > 코그린 > 코윈마스터 > 코윈어리 > 코스피드 순으로 나타났 다(p<0.05).
특히 조단백질 함량에 있어서 만생종들이 조생종 보다 높 게 나타난 것은 숙기의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 조지방 함량에서도 같은 경향을 나타냈다. 조회분 함량에 있어서는 화산 101호가 11.9%로 가장 높았으나 코그린 품종은 8.6%로 가장 낮은 함량을 나타냈다. NDF 함량은 다른 품종에 비하여 조생종인 코윈어리와 코그린이 각각 63.5 및 61.8%로서 높게 나타났다(p<0.05). 이 역시 품종간의 숙기 차이에 의한 생육 차이가 주원인으로 여겨진다(Table 1 참조). ADF 함량은 품 종 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그리고 TDN함량에 있 어서도 품종 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. Choi et al. (2011)은 이탈리안 라이그라스는 숙기가 진전됨에 따라 조단 백질, 조지방 함량은 감소하고 조섬유 함량은 증가한다고 보 고하였다. Seo et al. (2013)은 이탈리안 라이그라스의 사료 가 치는 수확시기가 늦어질수록 점차 낮아진다고 하였다. Table 2
3구성아미노산함량
구성 아미노산 함량은 Table 3에 나타내었다. 이탈리안 라 이그라스의 필수아미노산 성분은 코그린, 코스피드, 스트라 이크를 제외한 품종에서 valine 함량(504.9∼672.8 mg/100 g) 이 가장 높게 나타났으며, 모든 품종에서 methionine 함량 (26.0∼48.0 mg/100 g)이 가장 낮은 함량을 보였다. 이와 같은 결과는 Lee (2012)가 보고한 이탈리안 라이그라스 구성아미 노산 조성 내용과 동일하였다. 품종별로 총 필수아미노산 함 량을 보면 국내서 개발 보급한 화산 101호가 3,957.1 mg/100 g으로서 실험 품종 중 가장 높게 나타났으며, 이와는 대조적 으로 코윈어리가 3,108.8 mg/100 g으로 가장 낮게 나타났다 (p<0.05). 총 비 필수아미노산 함량에서는 aspartic acid 성분 이 모든 품종(1,240.9∼1,688.7 mg/100g)에서 가장 높은 함량 수치를 보였고, tyrosine 함량(97.7∼116.7 mg/100g)이 가장 낮 은 수치를 보였다. 품종별 총 비필수아미노산 함량을 보면 화 산 101호가 가장 높은 함량을, 코윈어리가 가장 낮은 함량을 보였다(p<0.05). 총 아미노산 함량(필수+비필수)은 필수 및 비필수 아미노산함량이 높았던 화산 101호가 가장 높게 나타 났다(p<0.05). 식물체의 아미노산 함량에 대하여 Kim et al. (2012)은 옥수수 황숙기에 3,653.0∼5,433.1 mg/100 g, Jeon et al. (2012)은 수수×수단그라스 교잡종을 사일리지용으로 재배 하였을 때 품종별 아미노산의 함량은 2,324.7∼3,908.2 mg/100 g 정도라고 보고하였다. 그리고 Lee (2012)는 이탈리 안 라이그라스 액비 시용 결과 시용량에 따라 8,599∼10,172 mg/100 g을 나타냈다고 보고하였다. 본 실험에서 이탈리안 라이그라스는 품종에 따라 7,106.3∼9,560.7 mg/100 g 범위를 나타낸 것은 Lee (2012)의 보고와 유사하였다. 그러나 이탈리 안 라이그라스가 옥수수 및 수수×수단그라스 교잡종 보다 구 성 아미노산 함량이 높게 나타난 것은 이탈리안 라이그라스 의 조단백질 함량이 11.7∼17.1%로서 황숙기 옥수수의 약 2 배, 사일리지용 수수×수단그라스 교잡종의 2.5배 이상 높았던 것에 기인된 것으로 판단된다(Lee, 2012).
4유리당
이탈리안 라이그라스 품종별 유리당 성분은 Table 4에서 보는 바와 같다. 이탈리안 라이그라스의 유리당 중 fructose 함량은 품종별로 482.6∼860.9 mg/100 g 범위를 나타냈으며, 이 중 코스피드 품종이 860.9 mg/100 g으로 가장 높게, 사할 리 샐랙이 482.6 mg/100 g으로 가장 낮은 수치를 보였다 (p<0.05). Glucose 함량은 화산 101호 > 코스피드 > 코윈마스 터 > 스트라이크 > 코윈어리 > 사할리 셀랙 > 코그린 품종 순으로 나타났다(p<0.05). Sucrose 함량은 국내에서 개발한 화산 101호가 2,402.6 mg/100 g으로 가장 높은 함량 수치를 보였지만, 수입산인 사할리 셀렉은 1,076 mg/100 g으로 가장 낮은 함량을 보였다. Do et al. (2012)은 옥수수의 유리당 함 량은 숙기가 진행됨에 따라 감소하며 그 범위는 10,3800∼ 12,970 mg/100 g 정도라고 보고하였다. Lee and Kim (2013) 은 청보리 품종별 유리당 함량은 2,706∼4,071 mg/100 g 정도 였다고 보고하였다. 본 실험에서 이탈리안 라이그라스의 품 종별 유리당 평균 함량의 범위는 3,520.4∼6,086.2 mg/100 g 으로 사일리지 옥수수에 비교하여 떨어지지만 청보리보다 훨 씬 높은 경향을 나타냈다.
일반적으로 사료작물의 유리당 함량은 사일리지 제조 시 양질의 사일리지를 만들기 위한 발효에 큰 영향을 미친다 (Lee, 2012). 특히 높은 유리당 함량은 암모니아 발생율과 butyric 산을 감소시키고 미생물들에 의한 빠른 발효로 젖산 생산량을 높여준다(Davies et al., 1998).
Ⅳ요 약
본 연구는 국내에서 많이 재배되고 있는 이탈리안 라이그 라스 품종을 논토양에서 재배한 후, 생육특성, 화학적 특성 및 영양수량을 검토하여 사료적 가치를 파악하고 중부 내륙 지방 이용에 유리한 품종을 선발하기 위하여 실시하였다. 실 험설계는 7품종(코그린, 코윈마스터, 화산 101, 코윈어리, 코 스피드, 사할리 셀렉, 스트라이크)을 3반복으로 하여 10월 21 일 파종하고 이듬해 5월 21일 전 품종을 수확하여 검정하였 다. 건물 및 TDN 수량은 코윈어리와 코그린이 높게 나타난 반면 코스피드는 낮은 생산량을 나타냈다(p<0.05). 조단백질 및 조지방 성분은 화산 101품종에서 높게 나타난 반면 코스 피드는 낮은 함량을 보였다(p<0.05). 그러나 TDN 함량에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 구성 아미노산함량은 화산 101호 > 스트라이크 > 코윈어리 > 코그린 > 사할리 셀렉 > 코스피드 > 코윈어리 순으로 나타났다(p<0.05). 유리당 함량 중 fructose는 코스피드, glucose 및 sucrose 함량은 화산 101 에서 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 건물 및 TDN 수량에 있어서는 코윈어리가 우수하였으며, 사료품질 (영양성분, 유리당 함량)에서는 화산 101호가 우수한 것으로 나타났다.
