Ⅰ서 론
최근 기존의 국내 축산업의 문제를 해결하고자 산지를 활용 한 동물복지형 친환경 축산물 생산에 대한 관심이 높아지면서 환경친화형 축산의 핵심인 산지생태축산에 대한 관심이 어느 때보다 높다. 이에 따라 정부는 2014년부터 산지생태축산 활성 화 시범사업을 추진하면서 2015년 기준 초지조성 및 관리 부문 에 38.4억 원의 예산을 투입하였다 (MAFRA, 2013; Ahn and Han, 2016). 하지만 국내 초지면적은 1995년 이후 지속적으로 감소하여 2014년 기준 46%가 감소하여 35,763헥타르에 이르 고 있는 실정이다. 또한 중․하급 초지 면적은 2014년 기준 전체 초지면적의 68.8%를 차지하고 있기 때문에 전체적으로 초지상 태가 매우 부실한 상태이다(Ko, et al., 1993; Jung et al., 2016).
우리나라에서 초지 부실화의 주된 요인중하나는 북방형 위 주의 혼파초지로 북방형 목초는 여름철 하고(summer depression) 에 취약하기 때문에 하고 피해를 입은 혼파초지에서 목초의 밀도가 낮아지고 나지가 발생되면서 그 빈자리에 잡초가 침 입하여 단위면적당 수량 및 사료가치가 저하된다(Lee et al., 2000; Park, 1991). 이와 더불어 기후온난화의 영향으로 북방 형목초의 생육이 불리한 환경으로 바뀌고 있으며, 열대성 악 성 잡초가 많이 발생되고 있어 초지관리가 더욱 어려워지고 있다(Choi et al., 2010).
따라서 여름철 하고피해로 인하여 부실화된 초지의 생산성 을 향상시키기 위해서는 토양개량, 목초보파, 방목관리 등 식 생개선을 위한 관리를 지속적으로 해야 한다(Weinberger et al., 1983; Lee, 1992; Jo, 1994). 과거에도 부실초지 생산성 향 상을 위하여 목초 보파를 이용한 갱신 연구들이 수행되었다 (Kim and Kim, 1999; Kang and Kim, 1991). Lee et al. (2000) 은 생산성을 늘리기 위해서 가장 현실적이고 적합한 방법은 간단한 목초의 정찰을 위하여 낙엽 및 장애물을 제거하는 지 표처리 후 시비와 목초 보파를 통하여 초지의 생산성을 높이 는 간이 갱신법이라고 보고하였다.
우리나라 초지에서 가장 많이 이용되는 초종중 하나인 오차 드그라스(Dactylis glomerata L.)는 국내 기후에 적응성이 떨어 지기 때문에 여름철 고온과 긴 장마에 견딜 수 있도록 내습・ 내하고성 향상을 목표로 다양한 품종들이 개발되고, 대표적인 품종으로는 ‘Kordione’과 ‘Onnuri’가 있다(Choi et al., 2007; Ji et al., 2013). 톨 페스큐(Festuca arundinacea Schreb.)는 비교적 척박한 토양에서도 잘 견디기 때문에 방목용 목초 혼파조합에 많이 이용되고 있으나 상대적으로 다른 목초에 비해 가축기호 성이 떨어지며 사료가치가 낮은 문제점을 가지고 있다. 따라서 환경적응성 및 사료가치 향상을 목표로 다양한 품종들을 개발 하고 있으며, 대표적인 국내 품종으로는 ‘Greenmaster’와 ‘Purumi’가 있다(Choi, et al., 2010, Lee et al., 2015).
현재 개발된 신품종들은 도입종보다 우리나라 기후에 유리 하기 때문에 혼파조합에 이용한다면 보다 좋은 갱신효과를 기대할 수 있겠지만 현재 신품종 목초이용 혼파조합을 이용 한 목초 보파 갱신에 관한 연구는 많이 부족한 실정이다. 따 라서 본 연구에서는 중부지역 부실 산지초지에서 신품종 오 차드그라스 ‘Kordione’과 ‘Onnuri’ 그리고 톨 페스큐 신품종 ‘Greenmaster’를 이용한 혼파조합별 보파 효과를 평가해보고 중부지역 부실산지초지 식생개선에 적합한 혼파조합을 선발 하고자 수행되었다.
Ⅱ재료 및 방법
1시험지
본 시험은 2013년 8월부터 2016년 11월까지 4년간 충남 서산 시 한우개량사업소의 경사초지(36°45'11.2"N 126°34'54.6"E)에 서 수행되었다. 경사도는 약 20% 이상으로 경사가 심하였고 경사면의 방향은 남향이었다. 토양은 Table 1에서 보는바와 같 이 pH가 4.73인 산성토양으로 유효토심이 낮았고 유기물함량 은 64.03 g kg-1로 다소 높았으며, 총질소(total nitrogen)는 0.33%로 평균정도의 수치를 보였다. 유효인산, 치환성양이온 총량(CEC), 칼륨은 각각 213.59 cmol+ kg-1, 16.43 cmol+ kg-1, 0.47 cmol+ kg-1로 적정범위에 있었지만 칼슘, 마그네슘은 각각 0.43 cmol+ kg-1, 0.40 cmol+ kg-1으로 낮게 나타났다 (Table 1).
2기상조건
시험 수행 기간의 시험지역 강수량은 Fig. 1, 평균기온은 Fig. 2와 같았다. 강수량은 평년기온보다 시험기간의 강수량 이 대체적으로 적은 것을 알 수 있었고 목초가 잘 자라는 6월 의 강수량이 낮게 나타나 목초의 생육에 영향을 주었다 (Fig. 1.). 2013년 9월 17일 파종 당시 비가 충분히 와서 발아에는 지장이 없었다. 평균기온의 경우 평년기온과 유사하게 나타 났으며 2015년 12월과 2016년 12월 평균기온이 평년보다 다 소 온화하였다 (Fig. 2.).
3시험 설계 및 수행
시험구는 총 4처리로 T1: 대조구(control), T2: tall fescue ‘Green master’ 위주 혼파조합 목초보파, T3: orchardgrass ‘Kordione’위주 혼파조합 목초 보파, T4: orchardgrass ‘Onnuri’ 위주 혼파조합 목초보파였고, 처리별 공시 초종 및 파종량은 Table 2와 같다. 대조구는 2015년부터 조사를 실시하였다.
목초를 처리별로 파종하기 위하여 파종 전 한우 200두를 2일 (48시간) 동안 강방목으로 선점식생(existing vegetation)을 제 거하였고 파종은 2013년 9월 16일 분무살포기를 이용하여 겉 뿌림으로 산파하였다. 파종면적은 T1의 경우 1㏊이고 나머지 (T2, T3, T4)는 각각 0.5㏊ 였으며, 초지 조성 후 한우 200두를 1일(24시간) 방목하여 복토 및 진압을 실시하였다.
초지조성 후 초지 관리는 제초제를 이용한 잡초관리, 석회 시용, 관리용 비료 시용을 하였다. 잡초제거를 위해 분무살포 기를 이용하여 mecoprop액제를 600㎖ 10a-1의 비율로 경엽에 살포하였고, 토양개량을 위해 고토석회를 2014년 4월 11일 ㏊당 2톤을 분무살포기를 이용하여 살포하였다. 관리용 비료 는 복합비료(21-17-17, N : P2O5 : K2O)를 사용하였고 연간 50 포(N : P2O5 : K2O= 210-170-170 kg ㏊-1)를 시용하였고 분시 비율은 1차 예취 전 35%, 1차 방목 후 30%, 2차 방목 후 15%, 마지막 방목 후 20%로 하였다.
방목은 한우개량사업소의 방목일 정에 맞춰 180~220두의 한우를 2016년도(연간 3회 방목)를 제외하고 4회 방목하였다. 방목 시기 및 기간 등에 관한 것은 Table 3에 제시하였다.
4조사항목
조사는 1m×1m크기의 quadrate을 이용하여 각 시험구당 3 개의 지점을 선정하여 수행하였다. 생육특성은 RDA (Rural Development Adminstraion, 2012) 조사분석 기준에 준하여 조 사하였고 식생구성비율은 육안으로 초종을 구분하여 백분율 로 하였다. 수량조사는 Lee et al.(1997)의 방법에 따라 ha당 수량으로 환산하였으며, 건물수량은 처리구별로 생초중량을 칭량하고, 65~70℃의 열풍순환 건조기에서 72시간 이상 건조 후 건물함량을 산출한 다음 ha 당 수량으로 환산하였다.
5통계분석
통계분석은 SAS package program(ver. 9.2)의 Proc ANOVA procedure으로 최소유의차 검정(Least Significant Difference Test)을 이용하여 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다.
Ⅲ결과 및 고찰
1초기 생육특성과 월동성
목초는 2013년 9월 24일에 출현하였다. 월동 전 조사(2013 년 12월 16일) 결과 전체적으로 출현이 고르게 나타났고 초장 은 15cm이상, 분얼 5~6개 정도로 양호하였지만 부분적으로 유효토심이 얕아 건조한 부분과 파종당시 소리쟁이, 애기수 영 등 악성잡초와 바랭이, 피 등이 우점된 곳에서는 목초 출 현이 불량하였다. 이는 선점식생의 밀도가 높거나 잡초가 우 점되어 있는 곳은 새로 파종된 종자가 기존에 정착되어 있는 식생과 경합을 해야하 하므로 정착률에 나쁜 영향을 주었을 것으로 판단된다(Kim et al., 2000).
월동 후 식생조사 결과 목초 식생 비율은 T2에서 75%로 가장 높게 나타났고 T3와 T4는 66%로 약간 낮은 것을 볼 수 있다. 분얼은 T2에서 4.9개로 T3과 T4보다 분얼이 많이 된 것 을 알 수 있고(p<0.05) 생육특성에서도 역시 T2가 조금 더 우 수한 것으로 나타났다. 초장에서는 처리 간 유의성이 나타나 지 않았다(p>0.05).
2초지 식생변화
식생개선에 따른 방목초지의 목초 식생구성비율의 변화는 Fig. 3과 같다. 시험을 수행하기 전(2013년 8월), 시험대상지 의 식생으로는 tall fescue(Festuca arundinacea), orchardgrass (Dactylis glomerata L.), Kentucky bluegrass(Poa pratensis L.), southern crabgrass(Digitaria ciliaris (Retz.) K.)이었으며, 주로 orchardgrass와 tall fescue 비율이 높았다. 잡초로는 red sorrel(Rumex acetosella L.), bracken (Pteridium aquilinum var. latiusculum), fountain grass(Pennisetum alopecuroides L.), bogy branch(Solanum carolinense L.) 그리고 curled dock(Rumex crispus L.) 등 부분적으로 발생되어 있는 중급 정도의 초지였 다. 대조구(T1)를 보면 2015년 여름철 2차시기에 잡초가 많이 발생하였으며 1차와 3차 예취에서 목초의 비율이 높게 나타 났고, 초종별로 보면 tall fescue의 비율은 일정하게 유지되었 지만 orchardgrass는 1차와 3차에서 식생비율이 다른 예취시 기보다 높게 나왔다. 2016년에는 2차 예취 시기에서 목초의 식생비율이 가장 높았으며 초종별로 보면 tall fescue의 변화 가 적었다. 1차 예취에서 orchardgrass는 가장 높게 나타났지 만 Kentucky bluegrass는 가장 낮게 나타났다. 이는 봄철 orchardgrass의 세력이 강해지면서 상대적으로 Kentucky bluegrass의 식생비율이 낮게 나온 것으로 판단된다(Shin et al., 1989). T2시험구는 목초 비율이 80%이상으로 대조구 대 비 목초 식생이 좋아진 것을 볼 수 있었다. 초종별로 보면 orchardgrass의 비율은 2014부터 2015년까지 높은 비율을 보 이다가 2016년 2차 예취 시기부터 급격하게 감소하였고 상대 적으로 tall fescue의 비율은 2016년부터 크게 증가하였다. 또 한 Kentucky bluegrass의 비율역시 연차별로 보면 연차가 지 날수록 비율이 높아졌다. T3과 T4의 경우 비슷한 식생비율변 화를 보였으며 목초 비율이 80%이상으로 모두 우수하였다. 초종별로 보면, 월동 후 2014년 1차 시기에서 orchardgrass비 율이 가장 높았고 2016년 4차시기에 40%정도로 가장 낮게 나타났다. Orchardgrass는 초기 식생비율이 높게 나타났으며 2016년 3차 방목 시기에서 40%로 가장 낮게 나타났다. 이는 orchardgrass가 초기 생육이 빠르기 때문에 초반 식생비율이 높게 나타났으며 방목이 지속되면서 차츰 그 비율이 줄어들 었던 것이 주요원인으로 판단된다. 이는 Lee et al. (2003), Sung et al. (2005), Shin et al. (1994), Hwang et al. (2016) 그 리고 Kim et al. (2016)의 연구에서도 본 연구와 같이 조성 초 기 orchardgrass의 비율이 높았지만 여름철 고온으로 인하여 발생하는 하고 현상(summer depression)과 방목으로 인하여 감소한다는 결과와 일치하였다. Tall fescue는 2014년도와 2015년도에 가을철인 3차와 4차시기에 높게 나타났다. 하번 초인 Kentucky bluegrass는 Kim et al. (2006)의 연구와 같이 본 연구 에서도 초기보다 후기에 증가하는 경향을 보였다. 혼 파초지는 방목방법, 주변 환경 등 다양한 요인에 의하여 식생 이 민감하게 반응하기 때문에 다양한 조건하에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
3목초의 건물수량
시험기간 동안의 건물수량은 Table 4와 같다. 2014년도에 는 초기 목초의 정착이 불규칙하고 변동이 심하여 처리간 유 의성이 나타나지 않았고 (p>0.05), 수확시기별로는 1차 시기 에서 생산성이 가장 높게 나타났다. 2년차 2015년의 총 건물 수량은 대조구가 7,601 kg ha-1로 가장 낮았으며, T2와 T4가 각각 13,657 kg ha-1 및 14,613 kg ha-1로 가장 높게 나타났고, T3 역시 12,926 kg ha-1로 다른 보파구와 큰 차이가 나타나지 않았다(p<0.05). 방목시기별로 보면, 대조구(T1)를 제외한 모 든 보파구에서 1차 방목시기의 생산성이 가장 높았고 마지막 4차 방목시기에서 가장 낮게 나타났다(p<0.05).
2016년 목초의 건물수량은 다른 년차(2014, 2015년)와 다 른 경향을 보였다. 특히, tall fescue(Greenmaster)위주 혼파조 합에서 12,963 kg ha-1로 가장 높은 수량을 보였다(p<0.05). 이 는 tall fescue가 안정적으로 정착하여 수량을 증가시켜줬기 때문에 다른 orchardgrass(Onnuri, Kordione)위주 혼파조합보 다 목초 생산성이 더욱 높게 나왔을 것으로 판단된다. 또한, 3차년차인 2016년에서 tall fescue위주 혼파조합(12,963 kg ha-1)은 수량이 2015년(13,657 kg ha-1)과 유사하게 타나났지만 orchardgrass(Onnuri, Kordione)위주 혼파조합에서는 2015년 보다 감소하는 경향을 보였다. Ko et al. (1988)의 연구에서도 tall fescue위주의 혼파조합이 tall fescue를 넣지 않은 혼파조 합보다 상대적으로 수량이 많았고, 특히 3년차 때 그 수량이 가장 높았다고 보고하였다. Table 5
연차별로 보면 2년차에서 대조구를 제외한 모든 시험구에 서 수량이 가장 높았으며 3년차 때 대조구와 tall fescue위주 혼파조합은 변화가 크지 않았지만 orchardgrass위주 혼파조합 의 수량은 크게 감소하였다(p<0.05). 이는 초년도에 비해 2년 차에서 높을 수량을 보였다는 다른 연구 결과와 일치하였다 (Shin et al., 1994; Sung et al., 2005; Kim et al., 2006; Hwang et al., 2016).
본 연구를 종합해보면 중부지역에서 부실초지를 갱신하기 위한 가장 좋은 혼파조합은 tall fescue(Greenmaster)위주 혼파 조합으로 3년차까지 안정적인 식생과 생산성을 보였다. 비 록, orchardgrass(Kordione, Onnuri)위주 혼파조합은 3년차부 터 생산성이 떨어지는 경향을 보였지만 2년마다 보파를 해준 다면 부실화를 방지하여 높은 생산성을 유지할 수 있을 것으 로 추측된다. 그러나 이것과 관련된 기존의 연구결과가 없기 때문에 2년차 목초보파가 식생 및 생산성 변화에 미치는 영 향에 대한 추가적인 연구가 더 필요할 것으로 보인다.
Ⅳ요 약
본 연구는 부실 산지초지에서 국내육성 품종을 이용한 혼 파조합이 초지의 연차별 식생 및 생산성에 미치는 영향을 구 명하고 중부지역 산지초지 갱신에 적합한 혼파조합을 선발하 고자 2013년 8월부터 2016년 11월까지 서산시 농협중앙회 한 우개량사업소의 경사초지에서 수행되었다. 대상지는 pH가 산성이었고 유기물의 함량은 높았으며, 애기수영 및 고사리 등이 일부 우점되어 있는 중급정도의 초지였다. 초기생육은 전체적으로 고르게 출현되었고 월동 후 초장은 5~6cm, 분얼 은 3~5개 정도로 양호하였지만 목초 식생비율이 66~75%로 악성잡초로 인하여 목초 정착이 불량한 부분이 발견되었다. 초지식생변화를 살펴보면 대조구는 목초 및 잡초의 식생비율 변화 폭이 크지 않았으며 여름철 잡초의 비율이 상대적으로 높아지는 경향을 보였다. Tall fescue 위주 혼파조합을 부실초 지에 보파한 결과 목초 비율이 80%정도까지 증가하여 대조 구 대비 우수한 식생을 보였다. 조성 초기에는 orchardgrass비 율이 높았지만 3년차(2016) 부터는 tall fescue비율이 증가하 였고 상대적으로 orchardgrass의 비율이 낮아지는 것을 확인 하였다. Orchardgrass ‘Kordione’과 Orchardgrass ‘Onnuri’위주 혼파조합은 유사한 식생비율 변화를 보였으며 부실초지에 보 파한 결과 목초 비율이 80%정도까지 증가하여 우수한 식생 을 보였고 봄철에 비율이 가장 높게 나타났고 연차가 지속될 수록 하번초인 Kentucky bluegrass의 비율이 점차 증가하는 경향을 보였다. 수량성에서 tall fescue(Greenmaster)위주 혼파 조합은 3년차에서 tall fescue가 안정적으로 정착하면서 대조 구 및 orchardgrass(Kordione, Onnuri)위주 혼파조합 보다 잡 초침입 없이 상대적으로 높은 수량을 보였다. 연차별로 보면 2년차에서 대조구를 제외한 모든 시험구에서 수량이 가장 높 았으며 3년차 때 대조구와 tall fescue위주 혼파조합은 변화가 크지 않았지만 orchardgrass위주 혼파조합의 수량은 크게 감 소하였다. 본 연구를 종합해보면 중부지역에서 부실초지를 갱신하기 위한 가장 좋은 혼파조합은 tall fescue(Greenmaster) 위주 혼파조합이었지만 orchardgrass(Kordione, Onnuri)위주 혼파조합의 경우 조성 후 2년차가 넘어가면서 수량감소가 나 타나기 때문에 2년차 때 목초를 보파해준다면 우수한 식생을 유지할 수 있을 것으로 보인다.
