Ⅰ. 서 론

호밀은 한해, 건조해, 염해, 산성토양 등의 불량 환경에 대 한 적응성이 뛰어나서 추운지역인 러시아, 폴란드, 독일, 우크 라이나 등 북유럽에서 주로 제빵과 사료용으로 생산ꞏ이용이 되며, 최근에는 에탄올이나 바이오메탄 생산을 위해 그 수요 가 증가하고 있다(Bushuk, 2001; Geiger and Miedaner, 2009). 우리나라에서 호밀은 조사료용이나 녹비용으로 매년 5만 ha 정도가 재배되고 있으며, 향후 호밀은 가축 사료용이나 친환 경농업을 위한 녹비용으로 더욱 수요가 증가될 것으로 예상 된다.

국내에서의 호밀 품종 개발은 1984년 재래종을 수집하여 선발한 팔당호밀(Hwang et al., 1985)이 최초이며, 그후 1980 년대 후반까지 두루, 조춘, 춘추 등 외국 도입종이 선발되었 다(Ha et al., 1989, 1990; Hwang et al., 1987). 1990년 후반부 터 최근까지는 집단선발방법에 의해 올호밀(Heo et al., 1998), 곡우호밀, 이그린, 올그린(Heo et al., 2004, 2009a, 2009b), 씨 드그린(Han et al., 2015) 등 숙기가 빠르면서 수량이 많은 품 종이 육성되었다. 또한 2002년에는 캐나다와 공동연구로 윈 터그린(Heo et al., 2003)이 육성되어 해외채종을 거쳐 국내에 보급되기도 하였다.

호밀은 종자 결실 습성이 타식성이고 성숙기도 늦으며, 결 실기에 도복이 잘돼 국내에서 종자생산에 어려움이 많다. 따 라서 국내에서 다수의 호밀품종이 육성되었음에도 불구하고 국내 수요 종자량은 주로 도입에 의존하고 있는 실정이다 (MFAFF, 2014). 그러나 도입 호밀은 국내 육성종보다 숙기가 늦고 수량이 낮아 답리작 재배에 불리하고, 녹비용 호밀의 경 우 소독된 종자를 도입하므로 친환경 유기재배규격에도 부적 합하다.

따라서 기후변화 등 범세계적인 작황부진에 따른 조사료용 및 녹비 종자의 수급불안에 대응, 국내에서 필요한 호밀 종자 를 안정적으로 공급하고, 우수한 육성 품종의 활용도 증진을 위해 자급용 호밀의 종자생산 가능성 검토 및 안정생산 체계 확립이 필요하다.

본 연구는 국내에서 호밀 종자의 자급률을 향상시키기 위 한 방편으로 중부지역에 적합한 채종기술을 확립하고자 생산 환경과 방법을 검토하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

본 시험은 수원에 소재한 국립식량과학원 밭에서 2013년 부터 2015년까지 3년간 실시되었다. 품종은 국내에서 육성한 곡우호밀을 사용하였다. 파종시기는 2013년이 10월 11일, 2014년이 10월 12일이었다. 시험구 배치는 파종량 3수준(5, 7, 9 kg/10a), 질소시비량 3수준(3, 6, 9 kg/10a)의 분할구배치 법 3반복으로 하였다. 파종방법 (휴폭 × 파폭 × 휴장)은 40 cm × 18 cm × 6 m의 협폭파로 하였다. 비료 중에서 인산은 7.4 kg/10a, 칼리 3.9 kg/10a을 기준으로 토양성분을 분석ᆞ진 단하여 시험구별 필요한 양을 주었고, 시비방법은 질소를 기 비 50 % : 추비 50 %로 분시하였으며, 인산과 가리는 전량 기비로 시용하였다.

조사기준으로 초장은 지면에서 최장엽 선단까지의 길이, 간장은 최장간의 지면에서 이삭목까지의 길이, 유효경 비율 은 (이삭수/최고분얼수)×100, 출수기는 총경수의 40 %가 출 수한 날, 성숙기는 대부분의 이삭이 황화하고 종실을 손으로 눌렀을 때 딱딱한 느낌이 들 때로 하였다. 종자 수확은 성숙 기에 도달한 시험구를 대상으로 실시하였으며, 수확물은 자 연 건조하여 종실수분이 약 14 %에 도달하였을 때 평량하였 다. 생육관리 및 조사는 농촌진흥청 연구조사분석기준(RDA, 2012)에 따랐다. 통계분석은 SAS 프로그램을 사용하여 분산 분석과 처리간의 평균비교(LSD, Duncan's Multiple Range Test)를 실시했다.

시험지 토양환경은 Table 1, Table 2와 같다. 2013년에 분 석한 시험 전 토양의 이화학적 특성을 보면 평균 pH는 7.6, 유기물함량은 27.6 g/kg, 유효인산은 254 mg/kg, 양이온치환 용량은 11.9 cmol⁺/kg 이었다. 2014년에는 평균 pH가 7.5, 유 기물함량이 29.1 g/kg, 유효인산이 249 mg/kg, 양이온치환용 량이 11.7 cmol⁺/kg로 전형적인 밭토양의 특성을 보였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 시험기간 중 기상환경과 작황

시험기간인 2013년부터 2015년까지의 기상환경은 Table 2 와 같다. 2013년을 보면 파종 및 출현기인 10월 상순∼10월 하순에는 평균기온이 평년에 비해 다소 낮았고 비도 거의 내 리지 않아 파종 후 식물체가 출현하는데 매우 불리하였으며, 파종으로부터 한 달이 지난 11월 9일에서야 강우에 의해 가 을 가뭄이 다소 해소되었다. 11월 상순∼12월 중순까지는 평 년에 비해 평균기온이 낮은 편이었으나 강우가 충분하여 식 물체의 입모 수 확보와 월동 전 신장에 유리하였다. 월동 중 인 2014년 1∼2월까지는 평년에 비해 평균기온이 매우 높았 고 적설이나 강우가 많지 않았으나 작물 생육에 부족하지 않 아 호밀의 안전 월동, 분얼 수 확보 등에 유리하였고, 월동 중 고온으로 생육재생기도 매우 빠른 경향을 보였다. 3월 상순∼ 4월 중순까지는 평년에 비해 강수량이 적은 반면에 평균기온 이 매우 높았으며, 4월 하순∼5월 하순까지는 호밀의 생육을 촉진시킬 수 있는 정도의 적당한 강우가 있었다. 6월 상순∼6 월 중순까지는 평년에 비해 평균기온이 높아 호밀의 등숙이 촉진되었으나 많은 강우로 인해 대부분 도복되었다.

2014년의 경우 파종 및 출현기인 10월 중순∼하순에는 평 년에 비해 평균기온이 다소 높았고, 강수량도 충분하여 출현 이 양호하였다. 11월에는 충분한 강우와 평년에 비해 높은 기 온으로 식물체의 입모 수 확보와 월동 전 신장에 유리하였고, 12월에는 한파가 지속되어 한해가 우려되었으나 내한성이 강 한 호밀의 특성상 큰 피해는 없었다. 월동 중인 2015년 1∼2 월까지는 평년에 비해 평균기온이 매우 높은데다가 식물 생 육에 부족하지 않을 적설 또는 강우도 있어 호밀의 안전 월동 과 분얼수 확보 등에 유리하였다. 또 월동 중 고온으로 인해 생육재생기도 예년에 비해 매우 빠른 경향이었다. 3월에는 평 년에 비해 강수량이 적은 반면에 평균기온이 매우 높았고, 4 월 상순∼중순에는 고온과 더불어 호밀의 생육을 촉진시킬 수 있는 정도의 강우가 있었으며, 일조시간이 길고 일사량도 충분하였다. 그러나 조기생장으로 인한 줄기 약화로 도복이 많이 발생하였다. 5월 상순∼6월 중순까지 평년에 비해 평균 기온이 높고 쾌청한 날의 지속으로 일사량이 충분하여 호밀 의 등숙이 촉진되었다.

2. 파종량과 질소시비량에 따른 호밀의 생육특성

파종량과 시비량에 따른 호밀의 생육특성은 Table 3, Table 4와 같다. 2014년에는 Table 3과 같이 월동기간 중 식물체가 고온으로 경과함에 따라 파종량과 질소시비량에 관계없이 한 해 피해는 거의 없었고, 월동 후인 2014년 생육기간에도 평년 에 비해 평균기온이 높아 출수기는 4월 14∼15일, 개화기는 5 월 1∼2일, 성숙기는 6월 10일로 처리 간 유의성이 없어 결국 파종으로부터 출수소요일수도 186일, 출수로부터 개화까지의 일수도 17일로 유의성이 없었다. 등숙기인 5월 하순∼6월 상 순에 내린 많은 양의 비는 파종량과 질소시비량에 관계없이 모든 식물체에 도복을 야기하였으며, 한해⋅도복⋅출수기⋅ 개화기 및 성숙기는 파종량과 질소시비량 간에 교호작용을 보이지 않았다.

2015년에는 Table 4와 같이 월동기간 중 좋은 기상조건에 의해 파종량과 질소시비량에 관계없이 한해 피해는 거의 없 었고, 월동 후 생육 재생기 이후에도 고온이 지속되고 강우가 충분하여 출수기는 4월 20일, 개화기는 5월 5일, 성숙기는 6 월 15일로 처리간 유의성이 없어 결국 파종으로부터 출수소 요일수도 190일, 출수로부터 개화까지의 일수도 16일로 유의 성이 없었다. 신장기인 4월 상순∼중순까지는 많은 강우와 고 온으로 식물체의 조기 신장을 촉진함으로써 줄기가 연약해져 파종량과 질소시비량에 관계없이 모든 식물체에 도복이 발생 되었다. 특히 질소시비량을 증가함에 따라 도복의 정도는 유 의하게 증가하였다. 그러나 한해, 도복, 출수기, 개화기, 성숙 기는 파종량과 질소시비량 간에 교호작용을 보이지 않았다.

3. 파종량과 질소시비량에 따른 호밀의 수량구성요소 및 종실 수량

파종량과 시비량에 따른 호밀의 수량구성요소 및 종실수량 은 Table 5 및 Table 6과 같다. 2014년에는 간장이 149∼150 ㎝, 수장은 8.8∼9.1 ㎝로 처리 간 유의한 차이를 보이지 않았 으며, 파종량과 질소시비량 간의 교호작용도 보이지 않았다. ㎡당 경수는 호밀 종자의 파종량이 증가할수록 많아지는 경 향이었고(p<0.05), ㎡당 수수도 처리 간 유의성이 있었는데 (p<0.05), 7 kg/10a 파종구에서 가장 많았고, 3 kg/10a 구와 5 kg/10a 구에서는 유의성이 없었다. 이들 형질은 질소시비량에 따라서 유의성이 없었으며, 파종량과 질소시비량 간의 교호 작용도 보이지 않았다. 유효경 비율은 파종량을 늘릴수록 3 kg/10a구의 94.8 %에서 5 kg/10a의 91.4%로 감소하는 경향이 었으며(p<0.05), 5 kg/10a와 7 kg/10a에서는 유의성을 보이지 않았다. 또한 이것은 질소시비량에 따라 차이를 보이지 않았 으며, 파종량과 질소시비량 간의 교호작용도 보이지 않았다. 임실률, 1수립수, 리터중 및 천립중은 파종량이 3 kg/10a에서 5 kg/10a로 증가함에 따라 유의하게 감소하였고, 반대로 수량 은 증가하는 경향이었다(p<0.05). 또한 리터중과 종실수량을 제외한 임실률, 1수립수 및 천립중은 5 kg/10a와 7 kg/10a구 간에 유의성이 없었다. 10a당 종실수량은 질소시비량을 3∼5 kg에서 7 kg으로 늘림에 따라 평균 464 kg에서 481 kg으로 증가하였다(p<0.05). 임실률, 1수립수, 리터중, 천립중 및 종 실수량은 파종량과 질소시비량 간 교호작용을 보이지 않았다.

2015년에는 Table 6과 같이 파종량이 증가함에 따라 ㎡당 경수와 ㎡당 수수는 유의하게 증가하였고(p<0.05), 유효경 비 율은 5 kg/10a까지 증가하다 7 kg/10a에서 다소 감소하였다 (p<0.05). 질소시비량의 증가에 따라 간장, ㎡당 경수, ㎡당 수 수, 유효경 비율이 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 이들 형질 은 파종량과 시비량 간의 교호작용이 인정되었다(p<0.05). 이 것은 파종량에 따라서 질소 시비의 효과가 변할 수 있음을 의 미하는 것이다.

파종량의 증가에 따라 1수립수, 임실률, 천립중은 다소 감 소하였고(p<0.05), 전체 수량은 증가하였으나 그 차이는 크지 않았다. 질소시비량의 증가에 따라 1수립수, 임실률이 증가하 여 종실수량도 526 kg/10a에서 569 kg/10a로 약 8 % 증수되 었다. 수량성분인 1수립수, 리터중, 천립중 등은 파종량과 질 소시비량 간에 교호작용을 보이지 않았다.

4. 고 찰

우리나라에서 호밀은 내한성이 강하고 초기 생장성이 우수 하여 조사료용이나 녹비용으로 매년 5만 ha 정도가 재배되고 있는 것으로 추정되며, 향후 그 재배면적은 더욱 확대될 것으 로 전망된다.

국내에서 호밀 품종은 청예 조사료 및 녹비용으로 2000년 부터 2016년까지 곡우호밀 등 10개의 품종이 개발되었다 (Han et al., 2015; Heo et al., 2004, 2009a, 2009b). 국내 육성 종은 도입종보다 출수가 1주일 빠르고 건물수량도 5∼16 % 많아 조사료 확대 생산에 매우 유리하나, 국내에서 종자 생산 을 촉진할 수 있는 체계나 제도의 미비로 인해 국내육성품종 의 활용도가 낮아 종자 수요량을 도입에 의존하고 있다.

그러나 최근 사료작물은 수입산 종자의 수급 불안정과 이 상기상에 따른 조사료 생산농가의 다양한 사료작물에 대한 요구가 많아져 국내육성품종을 활용한 국내산 종자에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다. 특히 2015년도 수입호밀 종 자의 세균 검출로 인한 폐기/반송으로 약 2,000톤의 종자가 부족해져 조사료 생산에 차질을 빚는 등 문제점이 노출되어 국내 종자생산단지 구축 등 대비책 마련이 대두되고 있다.

호밀 종자의 생산은 기상요인과 경제성이 성패를 결정한 다. 호밀은 타화수정작물이기 때문에 강한 바람과 잦은 비는 수분/수정을 방해하여 결실률을 저하시킬 수 있다. 호밀은 보 리에 비해 성숙기가 늦기 때문에 종자의 수확시기가 장마기 가 겹쳐 미성숙 종자를 수확하거나 탈곡ᆞ조제 과정에서 건 조 등의 부실로 인해 발아가 불균일하고, 발아율이 낮아지는 등 저질종자 생산의 원인이 된다(Ryu and Kang, 1988). 또한 수확시기에 도달한 호밀은 키가 크기 때문에 장마기 때 비ᆞ 바람의 영향으로 도복이 발생해 수발아 및 종자 품질에 지대 한 영향을 줄 수 있으며, 기상조건에 기인하여 종실수량이 낮 기 때문에 다른 맥류에 비해 종자생산량이 낮아 수익성이 떨 어진다.

중부지역인 수원에서 국내육성품종을 이용하여 종자생산 가능 여부 및 지역에 적합한 채종재배기술을 검토한 바, 시험 기간인 2014∼2015년 2∼6월의 고온 건조 환경, 국내 환경에 어울리게 개발된 조숙 다수성 품종인 ‘곡우호밀’의 사용 등으 로 인해 6월말∼7월초에 오는 장마를 피할 수 있었으며, 시험 기간 동안 수발아 문제는 발생하지 않았다. 도복은 파종량이 나 질소시비량을 감소시킴으로써 어느 정도 방지할 수 있으 나(Table 4), 수원지방에서는 어느 재배조건에서도 무도복 재 배는 어려운 것으로 판단되었다. 더욱이 최근 봄철 고온은 식 물체의 과잉 신장을 유발하여 줄기가 약해짐으로써 출수 직 후에 도복이 발생하는 경우가 많았다. 또 바람 등에 의한 수 분/수정률 저하나 도복이 발생하는 경우가 있으나(MST, 1991), 본 시험지에서는 바람에 의한 피해는 없었다.

수원지방에서 국내육성 호밀품종의 종자생산 시 10a당 적 정 파종량은 5 kg, 질소시비량은 5∼6 kg 이었다(Table 5, Table 6). 그 이유는 호밀의 파종량을 늘리면 ㎡당 수수가 증 가하지만 유효경 비율, 1수립수, 임실률, 리터중 및 천립중이 다소 감소하여 수량이 늘지 않았고, 질소시비량을 늘리면 ㎡ 당 수수와 1수립수가 많아지고 임실률 등의 증가하였기 때문 이다. Heo et al.(2001)에 의하면 파종량에 따른 호밀의 종자 생산은 3 kg/10a 파종에서 유의하게 수량이 낮았으며, 도복은 10a당 9 kg 파종구에서 가장 심하였고, 5 kg에서 도복지수가 가장 낮았다고 하였다. CPARES(1988)은 종실용 호밀의 적정 질소시비량은 9 kg/10a, 파종량은 6 kg/10a 이었다고 하였다. 또 Yoon et al.(1988)은 무질소구, 질소 반시비구는 출수 및 성숙기가 빠른 편이라고 보고하였다. Cho(2013)은 호밀의 25 % 증량 파종과 50 % 증량 파종구에서 도복이 심해졌으며, 출 수기와 성숙기는 차이가 없었고, 경수는 파종량이 많을수록 증가했으며, 50 % 증량 파종에서 가장 많았다고 보고하였다. Park et al.(1992)은 보리, Yoon et al.(1991)은 밀에서 파종량 이 많을수록 경수가 증가되나 120 kg/ha 이상에서는 파종량 간 차이가 없다고 하였다. 이 연구에서 천립중은 표준 파종량 에 비해 적을 때 증가하였고, 파종량이 많을 때 감소했는데 보리에서 파종량이 증가하면 천립중이 감소한다는 보고 (Middleton et al., 1994; Park et al., 1992; Yoon et al., 1991)와 일치하였다.

Cho(2013)은 질소시비량의 증감에 따라 한해는 차이가 없 었고, 도복은 증량구에서 많았다고 하였고, Choi and Cho (1976)은 보리에서 시비량이 증가하면 도복이 증가하였다고 하였는데, 본 연구에서도 같은 결과를 보였다(Table 4). 수장, 리터중, 천립중은 시비량과 뚜렷한 차이를 보이지 않았는데 (Table 5, Table 6), Cho(2013)은 질소시비량을 증가함에 따라 호밀의 천립중이 다소 감소했다고 하였으며, Shin and Kurihara (1996)는 시비량이 증가하면 보리에서는 천립중이 증가하였 으나 밀에서는 오히려 감소했다고 보고하여 맥종에 따라 다 른 결과를 보였다. 또한 수량은 시비량이 증가하면 증수하는 경향을 보였는데, 호밀에서 질소시비량이 증가하면 수량도 증가한다는 Cho(2013)의 연구 결과와 일치하였다.

이상과 같이 중부지역에서 자급용 호밀 종자 생산은 기존에 우려되었던 기상환경조건과 경제성 측면에서 큰 문제가 없는 것으로 분석되었으며, 효과적인 생산기술도 검토되었다. 그러 나 본 연구는 밭 생산을 국한지은 것이며, 논에 적용할 경우 강우에 의한 식물체의 습해, 배수불량에 따른 기계작업 제한, 도복에 따른 수발아 문제 등 제한요인이 많다. 따라서 논에서 는 배수조건이 양호하고 뒷그루에 영향을 받지 않는 유휴지 등을 활용하는 것이 가장 효율적인 것으로 판단되었다.

Ⅳ. 요 약

국내 호밀 종자의 자급률을 향상시키기 위해 중부지역에 적합한 종자 채종기술을 개발하고자 2013∼2015년까지 3개 년에 걸쳐 경기도 수원에서 시험을 실시하였다. 품종은 국내 육성종인 곡우호밀을 사용하였고, 시험구는 파종량 3수준(3, 5, 7 kg/10a), 질소시비량 3수준(3, 6, 9 kg/10a)의 분할구배치 법 3반복으로 하였으며, 생육특성과 종실 생산성을 평가하였 다. 호밀 종자의 파종량을 늘리면 ㎡당 수수가 증가하지만, 유 효경 비율⋅1수립수⋅임실률⋅리터중 및 천립중이 다소 감소 하는 경향을 보였으나 수량 증가에는 영향이 크지 않았다. 질 소시비량을 늘리면 ㎡당 수수와 1수립수가 많아지고 임실률 등의 증가로 수량이 증가하였다. 그리고 호밀의 종실수량은 파종량과 질소시비량 간 교호작용을 보이지 않았다. 국내육 성 호밀품종의 종자생산 시 생산성과 더불어 종자 및 비료절 감, 환경보호 등을 고려할 때 10a당 적정 파종량은 5 kg, 질소 시비량은 5∼6 kg 이었다.