Ⅰ. 서 론
기존 축산업이 규모화, 전업화 등 생산성 위주의 양적인 성 장만을 추구함에 따라 환경오염 확대, 동물복지 수준 저하, 가 축질병 확산 등 여러 가지 문제가 발생하여 축산업에 대한 부 정적 이미지를 만들고 있다. 이러한 축산업의 문제를 해결하 고자 국토의 64%인 산지를 활용한 동물복지형 친환경 축산에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 최근들어 먹거리에 대한 불 안감이 깊어지면서 소비자들의 친환경 축산물에 대한 관심이 어느 때보다도 높다. 이에 따라 정부에서는 2014년부터 동물 복지형 친환경 축산기반 구축을 위해 친환경 산지생태축산 활 성화 시범사업을 시작하였으며 이와 관련된 많은 지원과 연구 가 수행되고 있다 (MAFRA, 2015). 하지만 지가상승 및 토지 전용 등으로 인하여 국내 초지면적은 1995년 이후 지속적으로 감소하여 2014년 기준 46%가 감소하여 35,763헥타르에 이르 고 있으며, 이중 중․하급 초지 면적은 2014년 기준 전체 초지면 적의 68.8%를 차지하고 있어 초지상태가 매우 부실한 상태이 다 (Ko et al., 1993; Jung et al., 2016).
산지초지 적합한 파종방법은 간이초지개발 방법중 하나인 겉뿌림 파종 (oversowing method)이며 껕뿌림 파종방법은 간 단한 지표처리 후 목초종자를 표면에 흩어 뿌리는 파종방법 으로 경사가 심하고 바위, 돌, 나무 등 장애물이 많아 기계로 조성하기 어려운 지역에서 초지를 조성하기 위해 적합한 방 법이다 (Kim, 1978; Kim et al., 2007; Park, 1991). 하지만 겉 뿌림 파종방법은 목초종자가 표토에 떨어지기 때문에 상대적 으로 발아에 필요한 수분을 얻기 힘들고 선점식생 및 장애물 등으로 인하여 정착률이 낮은 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하고자 지표처리방법, 종자코팅, 제경법 등 많은 방법들 이 개발되었다 (Lee, 1983; Lee, 1984; Kim et al., 1986; Kim et al., 2007). 또한 산지에서 겉뿌림 파종으로 초지를 조성하 기 위해서는 피복종자의 발아율 향상과 함께 토양의 이화학 적 개량을 통한 비옥도의 증진과 같은 관리방법 개선이 필요 하다 (Jung and Lee, 1998). 이러한 점을 고려하여 산지초지에 서 겉뿌림 초지조성 시 종자의 양을 늘려 파종하는 것도 하나 의 좋은 방법으로 제시되고 있다 (Kim et al., 2002). 하지만 산지초지에서 겉뿌림 파종 방법 개발 중 파종량 설정에 대한 국내 시험은 거의 이루어지지 않았고 있더라도 대부분 경운 초지를 대상으로 한 것이라서 산지초지에 적용하기에는 무리 가 있었다.
따라서 본 연구는 중부지역(천안)과 북부지역(평창)에서 산지초지 겉뿌림초지 조성에 적합한 파종량을 설정하기 위하 여 산지초지에서 목초 파종량이 초지의 연차별 식생 및 생산 성에 미치는 영향을 평가하고자 2015년 8월부터 2017년 10월 까지 서울대학교 국제농업기술대학원과(평창)과 국립축산과 학원 축산자원개발부(천안)에서 수행되었다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 시험지
본 시험은 2015년 8월부터 2017년 10월까지 3년간 강원도 평창군의 서울대학교 국제농업기술대학원 (해발 700m) 및 천 안시의 국립축산과학원 축산자원개발부에서 수행되었다. 경 사면의 방향은 모두 북향이었고, 경사도는 평창이 약 15%이 상, 천안은 약 10%의 경사도를 보였다. 토양은 Table 1에서 보는바와 같이 평창의 경우 pH가 5.21인 약산성토양으로 유 효토심이 낮았고 유기물함량은 16.33 g kg-1로 다소 높았으며, 총질소(total nitrogen)는 0.18%로 양호한 수치를 보였다. 또 한, 유효인산은 70.39 mg kg-1로 낮았지만 치환성양이온 총량 (CEC)은 10.78 comol+ kg-1로 양호하였다. 천안의 경우 pH 6.56인 약알칼리성토양이었고 유기물함량은 40.55 g kg-1로 높게 나타났으며, 총질소(total nitrogen)는 0.39%로 양호한 수 치를 보였다. 또한, 유효인산은 105.39 mg kg-1로 양호하였고 치환성양이온 총량(CEC)은 15.12 comol+ kg-1로 양호하였다 (Table 1).
2. 시험 설계 및 수행
시험구는 총 4처리로 T1: 기준 파종량 대비 50%감량, T2: 기준 파종량(평창 37kg ha-1, 천안 34kg ha-1), T3: 기준 파종량 대비 50%증량, T4: 기준 파종량 대비 100%증량이었고, 시험 구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며 처리별 공시 초종 및 파종량은 Table 2와 같다.
시험구 크기는 6㎡(2m×3m)로 하였으며 파종일은 평창 2015년 8월 27일, 천안 2015년 9월 1일 이었다. 초지조성 전 제초제 glyphosate (800㎖ 10a-1)와 mecoprop (600㎖ 10a-1)를 이용하여 선점식생을 제거한 후 잡관목 및 장애물을 제거하 였다. 토양개량을 위해 고토석회를 파종 전 ㏊당 2톤과 초지 조성용비료 (N : P2O5 : K2O= 80-200-70 kg ㏊-1)를 시용하였 다. 관리용 비료는 N : P2O5 : K2O= 210-150-180 kg ㏊-1로 분시비율은 이른봄 35%, 1차예취 후 30%, 2차 예취 후 15%, 4차 예취 후 20%로 연 4회 시용하였다.
3. 조사항목
목초의 월동 생육특성은 월동 전(2015년 11월)과 월동 후 (2016년 3월) 조사를 하였으며, 정착률(%), 식생비율(%), 분 얼경수(본/주), 생육상태(1:매우우수, 9:매우불량), 초장(cm)을 조사하였다. 정착률(%)의 경우 30×30cm quadrate을 이용하여 월동 전의 정착개체수와 월동 후 정착개체수를 비교하여 산 출하였다.
목초의 생육특성은 예취시기마다 초장과 식생비율을 조사 하였다. 생육특성은 RDA (Rural Development Administration, 2012) 조사분석 기준에 준하여 조사하였고 식생구성비율은 육안으로 초종을 구분하여 백분율로 하였다. 생산성 조사는 시험구 전체(6㎡)를 수확하여 Lee et al.(1997)의 방법에 따라 ha당 수량으로 환산하였으며, 건물수량은 처리구별로 생초중 량을 칭량하고, 65~70℃의 열풍순환 건조기에서 72시간 이상 건조 후 건물함량을 산출한 다음 ha 당 수량으로 환산하였다.
4. 통계분석
통계분석은 SAS package program(ver. 9.2)의 Proc ANOVA procedure으로 최소유의차 검정(Least Significant Difference Test, LSDT)을 이용하여 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 초기 생육특성 및 월동성 평가
파종 후 초지 생육특성 및 월동성 평가는 Table 3에 제시하 였다. 목초 출현시기는 평창의 경우 2015년 9월 14일, 천안은 9월 13일 이었다. 목초 파종량별 월동성 조사결과를 살펴보면, 식생구성의 경우 두 지역 평균에서 T1이 목초 63%, 잡초 24%, 나지 13%로 가장 불량하였으며, 천안의 경우에는 목초가 53%, 잡초 30%, 나지 17%로 잡초 및 나지의 비율이 높은 부실 초지가 되었다. 두 지역 평균에서 T2의 경우 목초 86%, 잡초 9%, 나지 7%로 양호한 것으로 나타났고 T3와 T4는 목초식생 밀도가 90%이상으로 매우 우수하였다. 분얼의 경우 T1이 6.53 개(본/주)로 가장 높게 나타났으며, T4가 가장 낮게 나타났다. 특히, T4의 분얼경수가 평창에서 2.5개(본/주)로 매우 불량하 게 나타났다. 이는 T4의 평창에서 정착 개체수가 65개 (30×30cm)로 다른 시험구보다 많기 때문에 충분히 분얼을 할 수 있는 공간이 부족한 것이 주요 원인이었을 것으로 판단된 다. 생육상태는 T3에서 가장 우수하게 나타났으며 T1의 경우 잡초로 인하여 생육에 지장을 받아 정상적인 생육을 못하였 다. 정착개체수의 경우 T4가 62개(30×30cm)로 가장 높게 나타 났으며 T1이 44개(30×30cm)로 가장 낮게 나타났다. 정착률은 T1에서 93%로 가장 높았고, T4에서 79%로 가장 낮게 나타났 다. 이러한 이유는 T1은 월동 전에 충분히 분얼을 하였지만 T4의 경우 출현 개체수가 많아 분얼을 할 수 있는 충분한 공 간이 부족 했던 것이 주요원인 이었을 것으로 판단된다.
2. 초지 식생변화 및 생육특성 평가
목초 파종량에 따른 식생구성비율의 변화는 Figure 1.과 같다. 2016년 1차 예취시기를 보면 두 지역 평균에서 T1이 목초 75%, 잡초 20%, 나지 5%로 잡초비율이 가장 높게 나타났고 T3와 T4의 경우 목초가 93%이상으로 매우 우수하게 나타났 다. 2016년 2차부터 4차 예취시기를 보면 두 지역 평균에서 T1의 경우 1차 예취 시기에는 75%였지만 점차 그 비율이 증 가하여 4차 예취시기에는 92%까지 올라간 것을 볼 수 있다. 이러한 결과는 예취와 비료 시용 등 지속적인 관리를 통해 식 생을 회복할 수 있다는 Jung et al. (2016)의 연구결과와 일치 한다. 기준량(T2)의 경우 2016년도 목초 식생비율은 87%에서 97%로 우수한 식생분포를 보였다. T3와 T4는 2016년도 4차 예취시기에는 잡초와 나지가 없는 매우 우수한 초지가 되었 다. 이는 목초 정착 개체수가 많아 상대적으로 잡초가 침입할 수 있는 기회가 없었고 예취 및 시비관리를 꾸준히 해주었기 때문인 것으로 판단된다(Weinberger et al., 1983, Lee, 1992, Jo, 1994). 2017년도 식생조사 결과를 보면 T1의 천안 식생이 매우 불량해진 것을 볼 수 있다. 이러한 결과의 원인은 5월과 6월 지속전인 가뭄으로 인하여 상대적으로 가뭄에 약한 orchardgrass(Dactylis glomerata L.)가 고사하면서 그 자리에 잡초가 침입한 것으로 판단된다 (Ji et al., 2013). T4의 경우에 도 T1와 마찬가지로 2017년도에 가뭄으로 인하여 목초 식생 밀도가 줄었지만 68%에서 78%까지의 식생밀도를 유지 하였다.
목초 파종량에 따른 초장의 변화는 Table 4와 같다. 파종량 에 따른 목초의 초장은 유의성이 나타나지 않았으며, 파종량 과 초장과의 상관계는 나타나지 않았다. 예취시기별로 보면 1 차 예취시기에서 초장은 83~77cm범위로 가장 높았고, 4차 예 취시기에서 26~52cm로 가장 낮게 나타났다. 따라서 초장의 경우 예취시기에 따른 차이는 관찰되었지만 파종량에 따른 차이는 볼 수 없었다.
3. 목초의 건물생산성 변화
시험기간 동안의 건물수량은 Table 5와 같다. 2016년 1차 예취시기의 두 지역 평균 건물수량은 T4 (5,194 kg ha-1) > T3 (4,602 kg ha-1) > T2 (4,032 kg ha-1) > T1 (3,330 kg ha-1) 순으 로 나타났으며, T1은 T4대비 64%의 수량을 보였다 (p＜0.05). 2016년 2차 예취시기에서 두 지역의 평균건물수량은 처리간 유의성이 나타나지 않았다. 2016년 3차 시기에서 두 지역의 평균건물수량은 T3 (2,345 kg ha-1)와 T4 (2,305 kg ha-1)에서 높게 나타났으며, 상대적으로 T1 (1,777 kg ha-1)가장 낮은 수 량을 보였다(p＜0.05). 2016년 4차 예취시기 역시 T3와 T4 시 험구에서 높게 나타났다(p＜0.05). 2016년 전체 건물 생산성 을 보면 T4 (13,576 kg ha-1)와 T3 (12,727 kg ha-1)가 가장 높 았고 상대적으로 T1 (9,583 kg ha-1)과 T2 (10,925 kg ha-1)에 서 낮게 나타났다(p＜0.05). 2016년 결과를 종합해보면 T3과 T4시험구의 경우 T1대비 상번초인 오차드그라스의 비율이 높았기 때문에 수량적으로 유리하였지만 T1의 경우 잡초 및 하번초 (켄터키블루그라스)로 인하여 수량이 상대적으로 낮 게 나타났을 것으로 판단된다.
2017년도 1차 예취시기에서 T3 (4,301 kg ha-1)와 T4 (3,942 kg ha-1)가 가장 높게 나타났고, T1이 2,815 kg ha-1로 가장 낮 게 나타났으며 T3대비 66%의 수량성을 보였다(p＜0.05). 2017년 2차 예취시기에서도 1차 예취시기와 마찬가지로 T3 (2,641 kg ha-1)와 T4(2,531kg ha-1)가 T1(1,949 kg ha-1) 보다 높게 나타났다(p＜0.05). 2017년 3차 예취시기에서는 T3에서 가장 높게 나타났고 T1에서 가장 낮았다. 이러한 결과는 가뭄 으로 인하여 2017년 3차 예취시기에서 오차드그라스의 생육 이 좋지 못하였고 상대적으로 켄터키블루그라스와 톨 페스큐 의 생육이 양호했던 것이 주요 원인이었을 것으로 판단되며, 특히 오차드그라스의 비율이 상대적으로 높았던 T4 시험구 의 생산성 감소폭이 컸고 T3의 경우 일정식생비율을 유지했 기 때문에 피해가 적었을 것으로 판단된다. Lee et al. (2000) 와 Lee et al. (2003)의 연구결과에서도 켄터키블루그라스 등 하번초를 도입한 혼파조합이 환경적응성이 오차드그라스 등 상번초위주의 초지 보다 우수하다고 보고한 것과 일치하였 다. 2017년 4차 예취시기에서는 처리간 유의성이 나타나지 않았다. 2017년 전체 건물 생산성을 보면 T3 (9,598 kg ha-1) 와 T4(9,294 kg ha-1)가 가장 높았고 상대적으로 T1(6,809 kg ha-1)과 T2(8,117 kg ha-1)에서 낮게 나타났다(p＜0.05).
2년간의 시험 결과를 종합해보면 전체건물수량은 T4 (11,435 kg ha-1)와 T3(11,162 kg ha-1)가 상대적으로 T1 (8,196 kg ha-1)과 T2 (9,521 kg ha-1)보다 높게 나타났다(p＜0.05). 보통 초지조성 후 2차년도에 생산성이 증가한다는 여러 논문결과가 있지만 이번 시험에서는 1차 년도 (2016) 건물 생산성이 2차 년도 (2017) 보다 높게 나타났다 (Shin et al., 1994; Sung et al., 2005; Kim et al., 2006; Hwang et al., 2016). 이러한 이유는 2017년 지속되는 가뭄의 영향으로 초지 생육이 좋지 못한 것이 주요 원인이었을 것으로 판단된다.
결과를 종합해보면 산지는 비교적 유효토심이 얕고 잡관 목, 바위 등 목초의 정착을 방해하는 요소들이 많이 있기 때 문에 기준량 대비 50%에서 100%까지 증량하는 것이 목초 식 생 및 생산성 측면에서 유리하게 나타났다. 또한, 목초 증량 을 통해서 갑작스러운 환경변화에 어느 정도 대응 가능할 수 있을 것으로 보인다. 하지만 초지식생은 기후, 토양 등 주변 환경 등 다양한 요인에 의하여 식생이 민감하게 반응하기 때 문에 다양한 조건하에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 보 인다.
Ⅳ. 요 약
본 연구는 산지초지에서 목초 파종량이 초지의 연차별 식 생 및 생산성에 미치는 영향을 구명하고 산지초지 조성에 적 합한 파종량을 설정하고자 2015년 8월부터 2017년 10월까지 평창군의 서울대학교 국제농업기술대학원과 천안시의 국립 축산과학원 축산자원개발부 2개소에서 수행되었다. 처리는 총 4처리로 T1: 기준 파종량 대비 50%감량, T2: 기준 파종량 (평창 37kg ha-1, 천안 34kg ha-1), T3: 기준 파종량 대비 50% 증량, T4: 기준 파종량 대비 100%증량 이었다. 월동 후 생육 조사에서 T1이 목초 63%, 잡초 24%, 나지 13%로 가장 불량 하였으며 T3와 T4는 목초 90%이상으로 매우 우수한 식생을 보였다. 분얼은 T1이 6.53개 (본/주)로 가장 높게 나타났고 T4 가 4.49개(본/주)로 가장 낮게 나타났다. 정착 개체수는 T4가 62개(30×30cm)개로 가장 높게 나타났으며 T1이 44 (30× 30cm)개로 가장 낮게 나타났다. 정착률은 T1에서 92%로 가 장 높았고 T4에서 79%로 가장 낮게 나타났다. 목초 식생은 2016에서 T2, T3, T4에서 목초 비율이 87~100%로 우수한 식 생을 보였고 T1의 경우 목초 비율이 75~92%정도로 나타났 다. 2017년도 목초 식생은 T1의 경우 1차 예취시기에서는 목 초비율이 91% 였지만 4차 예취시기에서 75%까지 떨어졌다. 2017년 T2, T3, T4에서 목초의 비율은 79~95%의 양호한 식 생을 유지하였다. 초장의 경우 유의적상관관계가 나타나지 않았다. 2016년 목초 건물 생산성은 T4 (13,576 kg ha-1)와 T3 (12,727 kg ha-1)가 가장 높았고 상대적으로 T1 (9,583 kg ha-1) 과 T2 (10,925 kg ha-1)에서 낮게 나타났다(p＜0.05). 2017년 전체 건물 생산성을 보면 T3 (9,598 kg ha-1)와 T4 (9,294 kg ha-1)가 가장 높았고 상대적으로 T1 (6,809 kg ha-1)과 T2 (8,117 kg ha-1)에서 낮게 나타났다(p＜0.05). 2016년과 2017년 전체건물수량을 종합해보면 T4 (11,435 kg ha-1)와 T3 (11,162 kg ha-1)가 상대적으로 T1 (8,196 kg ha-1)과 T2 (9,521 kg ha-1) 보다 높게 나타났다(p＜0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때 겉 뿌림 산지초지 조성시 기준량 대비 50%에서 100%증량은 목 초의 정착률 및 생산성을 높이는 효과가 있었다.
