Ⅰ. 서 론
난지형 목초는 더운 지역에서 여름철에 목초의 생산성을 높이고 방목기간을 연장시키며, 비옥도가 낮거나 충분하게 수분을 공급하기 어려운 지역 토양에서 목초를 재배하여 이 용하기 위하여 사용되고 있다. 그러나 일반적으로 난지형 목 초에 비하여 한지형 목초가 품질이 우수하기 때문에 초식동 물사양에 종종 권장되고 있다(Ball et al., 2008;Nave et al., 2013).
난지형 목초는 한지형 목초가 휴지 상태를 나타내는 온도 가 높고 건조한 환경에서 성장(15 ℃ : 성장 시작; 최적온도 : 32-35℃)할 수 있고, 초기 생육이 한지형 목초보다 느려서 정착이 어려우나, 그 이후에는 초지에서의 지속성이 우수하 고 더위와 가뭄에 강하여 하절기에 목초의 공급원으로 제공 될 수 있다(Barnes et al., 2007). 가축의 방목초지 조성에 주로 이용되고 있는 다년생 난지형 화본과 목초류에는 비옥도가 다소 낮은 토양에서 성장할 수 있는 바히아그라스(Bahiagrass; Paspalum notatum)와 집약방목과 제상에 상대적으로 강한 특 성을 보이는 버뮤다그라스(Bermudagrass; Cynodon dactylon) 가 있으며, 달리스그라스(Dallisgrass; Paspalum dilatatum)도 이용이 가능하다. 난지형 목초는 기온이 25~35℃ 내외에서 생 육이 가장 왕성하며 15℃ 이하가 되면 생육이 느려진다고 보 고하고 있으며(Barnes et al., 2007), 한지형 화본과 목초에 비 해 빠르게 성숙하고, 세포벽이 많은 특징이 있고, 리그닌화가 많이 이루어져, 중성세제섬유소가 800g/건물 kg 내외이며 (Buxton et al. 1995), 리그닌 함량이 150g까지 높아질 수 있다 (Woolfolk et al., 1975).
일반적으로 목초는 성숙해 갈수록 잎에 비하여 줄기의 비 율이 증가하고, 셀룰로오스와 리그닌 비율이 증가함으로써 소 화율이 감소된다고 보고되고 있다(Moore et al., 1991;Givens et al., 1992;Burns et al., 1997;Difante et al., 2008;Nave et al., 2014;Richner et al., 2014). 그리고 세포벽 함량은 다양한 환경 요인에 의하여 영향을 받을 수 있는데, 재배기간 중에 높은 온도는 세포벽 함량을 증가시키고(Deinum et al., 1968), 목초의 리그닌화를 증가시킨다고 하였다(Wilson et al., 1991;Buxton et al., 1995). Bermudagrass가 32℃와 22℃에서 재배되 는 경우 32℃에서 잎과 줄기의 반추위 중성세제섬유소(NDF) 소화율이 각각 13%, 19%까지 감소하게 되어, 목초의 재배시 기에 온도의 상승은 목초의 사료가치를 감소시키게 된다 (Buxton et al., 1995).
난지형목초는 섭취가능한 건물 생산량이 높으나 일반적으 로 소화율이 낮으며(Reid et al., 1988), 한지형 목초에 비하여 줄기에 비해 잎의 상대적인 비율이 낮고, 물리·화학적인 특성 에 의하여 수확기에 조단백질 함량이 적고 소화율도 낮은 것 으로 보고되고 있다(Jones, 1985). 일반적으로 난지형 목초는 성숙기에 성장이 빠르고, 여름철에 건물생산량이 최대를 나타 내나 동물의 생산성이 감소될 수가 있는데, 이는 목초의 품질 저하와 관련된다고 보고되고 있다(Sollenberger et al., 1988;Sollenberger et al., 1989;Sollenberger and Jones, 1989;Rusland et al., 1988).
최근에 지구온난화에 의한 기후변화로 이상기후 현상이 나 타나고 있으며, 한반도의 경우도 1970년대 대비 2000년대 평 균기온이 겨울철 1.3℃, 여름철 0.2℃ 증가하고, 20세기말 대비 21세기 말에 한반도의 평균기온은 4℃가 상승될 것으로 예상 된다고 보고하고 있다(NIER, 2011). 그리고 제주지역 또한 여 름철 온도가 지속적으로 상승하고 있으며, 일반적으로 제주지 역에서 초지조성에 사용되고 있는 한지형 목초인 경우에 여름 철 하고현상에 의하여 수량이 감소되고, 계절에 따른 생산성 변화가 커서 초식가축의 연중 방목 사육에 어려움이 있다.
따라서 여름철 고온기에 적절한 목초의 생산성을 유지하여 초식동물을 연중 방목하여 사양관리하기 위해서는 기존 초지에 난지형 목초를 도입하여 이용하는 것이 필요하다. 본 연구에서 는 제주지역에서 주로 초식가축이 방목이용되고 있는 해발 400m 고지 부근에서의 난지형 목초의 품종별 생초, 건물 생산 성 및 수확시기별 사료가치를 비교하기 위하여 수행하였다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 공시목초 및 시험포장
난지형 목초의 품종별 생산성 및 영양가치를 비교하기 위 하여 제주 조천읍소재의 한국마사회 제주육성목장의 방목지 를 시험포장으로 조성하여 시험을 수행하였다. 해당지역은 해 발 450m 고지 였으며, 난지형 목초는 Bermudagrass(Cynodon dactylon) 6품종(Giant, Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio, Common 그리고 Tifton 85)과 Bahiagrass(Paspalum notatum) 2품종(TifQuik, Tifton 9)을 사용하여 2014년 5월에 파종하였 다. 시험구는 12㎡(3m × 4m) 3반복으로 조성하였으며, 각 시 험구는 절반으로 나눠 시험초종을 각각 산파 및 조파하였고, Bermudagrass Tifton 85 품종은 줄기이식 파종하였다.
2. 시험설계
난지형 목초 8품종을 8처리 3반복으로 수행으며, 목초의 파종량은 Bermudagrass 10㎏/㏊, Bahiagrass 25㎏/㏊ 기준으로 파종하였다.
3. 연구방법
비료는 파종전에 성분량으로 80-200-70kg/ha(N-P2O5-K2O) 를 기비로 주었으며, 생육결과를 보면서 수확후 추비로 질소, 인산, 칼리를 각각 210, 150, 180kg/ha씩 나누어서 시비하였다.
시험포장이 조성된 1년차에 적응기간을 거쳐 2년차 월동 후 생산성 및 영양소 함량을 평가하기 위하여 난지형목초가 재생된 후에 7월부터 매월(1차: 7월, 2차: 8월, 3차: 9월) 시기 별로 목초를 수확하여 생초 및 건물수량과 영양소 함량의 변 화를 조사하였다.
4. 시료 전처리 및 조성분 분석
생초 수량은 시기별로 처리구 전체를 채취하여 ha당 수량 으로 환산하였으며 건물수량은 각 처리구별로 수확된 생초 중에서 300∼500g의 시료를 채취하여 생초중량을 측정하고 63℃로 설정된 열풍건조기에서 72시간 이상 건조하여 무게의 변화가 없을 때의 무게로 건물함량을 계산하여 ha당 수량으 로 환산하였다. 목초의 조성분 분석을 위하여 건조된 시료를 20 mesh의 스크린이 장착된 분쇄기로 분쇄한 후에 플라스틱 시료 보관용기에 보관하였다가 분석용 시료로 사용하였다. 사료의 조성분 함량은 AOAC(1990)법에 따라서 분석하였다.
5. 통계분석
본 연구에서 얻어진 연구결과의 통계분석을 위하여 SAS 통계 패키지(2009, version 9.4)를 이용하여 분산분석을 실시 하였으며, 처리구간의 유의성 검정을 위하여 Duncan의 다중 검정법(1955) (p＜0.05)을 실시하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 시기별 생산성 변화
난지형 목초인 Bermudagrass와 Bahiagrass에 대한 월동 후 생산성 변화를 조사한 결과 시험포장이 조성된 해발 450m고 지에서는 공시되었던 Bermudagrass와 Bahiagrass 품종 모두 에서 겨울철 동해에 의한 피해로 봄철에 재생이 상당히 늦었 으며, 그 중에서 줄기이식파종되었던 Bermudagrass의 Tifton 85 품종과 Bahiagrass의 TifQuik과 Tifton 9 품종은 동해 및 저온에 비교적 강하여 상대적으로 생육이 다른 품종에 비하 여 조기에 시작되었으며, 이어서 Bermudagrass의 Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio, Common 품종의 생육이 시작되었으 나, Bermudagrass의 Giant 품종은 동해에 의한 심각한 피해로 재생이 아주 저조하였다.
품종 및 수확시기, 파종방법에 따른 생초 및 건물수량에 대 한 조사결과는 Table 1과 같다. 품종별 생산성 조사를 위하여 2015년 7월부터 매월(1차: 7월, 2차: 8월, 3차: 9월) 목초를 수 확하여 생초 수량 및 건물 수량을 조사한 결과, 생초 수량과 건물 수량 모두 품종에 따라 생산성의 차이가 큰 것으로 평가 되었다(p<0.05). 연간 생초 수량은 Bermudagrass의 Tifton 85 품종과 Bahiagrass의 TifQuik과 Tifton 9 품종에서 각각 52.08, 48.02, 54.51MT/ha의 수량을 보여 가장 우수하였으며, 이어서 Bermudagrass의 Cheyenne 품종의 수량이 18.68MT/ha이었고, Mohawk, Panchero Frio, Common 품종은 각각 15.07, 12.98, 12.24MT/ha의 수량을 보였다. Bermudagrass의 Giant 품종은 2.96MT/ha으로 가장 낮은 생초 수량을 보여 주었다. 연간 건 물수량은 Bermudagrass의 Tifton 85 품종과 Bahiagrass의 Tifton 9이 각각 10.90, 11.76MT/ha으로 가장 우수하였으며, 다음으로 Bahiagrass의 TifQuik 품종에서 10.59Ton/ha의 수량 을 보였고, Bermudagrass의 Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio 품종이 각각 5.87, 4.91, 4.22MT/ha으로 중간수준의 생산 성을 보인 반면에 Bermudagrass의 Common, Giant 품종은 3.62, 1.01MT/ha으로 가장 낮은 생산성을 보였다. 수확시기별 생산성을 살펴보면 Bahiagrass의 TifQuik과 Tifton 9 품종이 수확 후 재생이 상대적으로 잘되어 수확시기별 생산성이 고 르게 나타나고 있으나, Bermudagrass의 경우에는 수확 후 재 생이 다소 늦게 이루어지고 있어서 수확시기별 생산성이 다 소 불균일한 것으로 사료되었다.
품종별 파종방법에 따른 생산성을 비교한 결과, Bermudagrass의 Cheyenne 품종의 생초 수량은 산파와 조파시 각각 11.12와 7.56MT/ha으로 유의있는 결과를 나타내었으며(p<0.05), Mohawk 품종의 경우에도 각각 9.74와 5.33으로 큰 차이를 나타내었다 (p<0.05). Bahiagrass의 경우에 TifQuik 품종에서 산파와 조파 의 평균 생초 수량은 각각 20.63과 11.39MT/ha으로 유의성있 는 차이를 보여주었으며(p<0.05), 건물 수량에 있어서도 4.46 과 2.59MT/ha으로 유의성있는 결과를 나타내었다(p<0.05).
품종별 수확시기에 따른 생산성을 비교한 결과, Bermudagrass 의 Giant, Cheyenne과 Mohawk 품종에서 3차시기의 수량이 1차 시기의 수량에 비하여 유의성있게 높은 생초수량을 보여 주었으며, Mohawk 품종의 경우에 3차시기의 건물수량에서도 1차에 비하여 유의 있는 결과를 보였다. 그러나 Bahiagrass의 경우에 TifQuik과 Tifton 9 품종 모두에서 3차 생초수량에 비 하여 1차와 2차에서의 수량이 유의성있게 높은 결과를 보여 주었다. 이러한 결과는 Bahiagrass의 경우에 초여름에서 한여 름인 7월~8월에 걸쳐 수량이 높은 반면에 Bermudagrass의 경 우는 9월에 수량이 증가하는 경향을 보여주었다.
본 연구에서는 대부분의 Bermudagrass의 품종에서 생초 및 건물수량은 7월에 비하여 9월에 수량이 증가하는 결과를 보 여 주고 있으나, Ditsch et al.(2009)이 Bermudagrass를 이용하 여 연중 평균 생산량을 조사한 결과에서는 6월에 수량이 증 가하기 시작하여 7월에 가장 높은 수량을 보여준 후에 점차 수량이 감소하였다고 보고하고 있어 다소 차이있는 결과를 보여주었다. 그리고 Christine et al.(2016)이 4품종의 난지형 목초에 대한 생산성 및 사료가치를 보고한 결과에 의하면 Bermudagrass의 건물생산성이 일반적으로는 6월에 가장 높고 7월과 8월로 진행될수록 건물 수량이 감소하였으나, 이런 생 산성은 연도에 따라 변동이 심하여 다른 해에는 8월에 가장 수량이 높고 6월 그리고 7월의 순으로 생산성이 저하되었다 고 보고하였는데, 이는 연도별, 계절별 일조량이나 강우량과 같은 환경변화에 따라 수량이 다소 변동될 수 있다는 것을 보 여주고 있다.
2. 시기별 영양소 함량의 변화
난지형 목초의 품종별 건물 및 영양소 함량을 분석한 결과를 보면(Table 2), 품종별 평균 건물 함량은 품종에 따라서 유의있는 차이를 보여주었다(p<0.05). Bermudagrass의 Giant 품종이 31.5% 로 가장 높은 결과를 보여주었으며, 다음으로 Bermudagrass의 Panchero Frio와 Mohawk 품종이 각각 30.5과 30.4%를 보여주 었으며, Bermudagrass의 Common과 Cheyenne 품종이 29.3과 29.0%로 중간 정도의 건물 함량을 나타내었으며, Bermudagrass 의 Tifton 85 품종과 Bahiagrass의 Tifton9와 Tifquik 품종이 각각 24.2, 22.4과 21.7%으로 다른 품종에 비하여 상대적으로 낮은 건물 함량을 보여주었다. 수확시기별 건물 함량에 있어 서는 Bermudagrass의 모든 품종에서 3차 수확시기의 건물 함 량이 유의있게 높은 결과를 보여주었으나(p<0.05), Bahiagrass 의 Tifton9와 Tifquik 품종에서는 수확시기에 따른 건물 함량 의 차이를 나타내지는 않았다.
품종별 평균 건물 함량은 품종에 따라서 유의있게 차이있는 결과를 보여주었다(p<0.05). Bermudagrass의 Giant 품종이 31.5%로 가장 높은 결과를 보여주었으며, 이어서 Bermudagrass 의 Panchero Frio와 Mohawk 품종이 각각 30.5과 30.4%를 보여 주었고, Bermudagrass의 Common과 Cheyenne 품종이 29.3과 29.0%로 중간 정도의 건물 함량을 나타내었으며, Bermudagrass 의 Tifton 85 품종과 Bahiagrass의 Tifton9와 Tifquik 품종이 각각 24.2, 22.4과 21.7%으로 다른 품종에 비하여 상대적으로 낮은 건물 함량을 보여주었다. 수확시기별 건물 함량에 있어 서는 Bermudagrass의 모든 품종에서 3차 수확시기의 건물 함 량이 유의있게 높은 결과를 보여주었으나(p<0.05), Bahiagrass 의 Tifton9와 Tifquik 품종에서는 수확시기에 따른 건물 함량 의 차이를 나타내지는 않았다.
품종 및 수확시기, 파종방법에 따른 조단백질 함량에 대한 조사결과는 Table 3과 같다. 품종별 평균 조단백질 함량은 품 종에 따라서 유의있게 차이있는 결과를 보여주었다(p<0.05). Bermudagrass의 Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio와 Common 품종이 각각 16.4, 16.2, 16.0와 15.9%로 가장 높은 결과를 보 여주었으며, 이어서 Bermudagrass의 Giant 품종이 14.55%를 보여주었으며, 이어서 Bermudagrass의 Tifton 85 품종이 중간 정도의 조단백질 함량을 나타내었으며, Bahiagrass의 Tifquik 과 Tifton9 품종이 각각 11.6와 11.4%로 다른 품종에 비하여 상대적으로 낮은 조단백질 함량을 보여주었다. 파종방법과 수확시기별 조단백질 함량에 있어서는 Bermudagrass의 Giant 품종에서 3차 수확시기가 1차에 비하여 유의있게 높은 결과 를 보여주었으며(p<0.05), 또한 Giant 품종에서 조파에 비하 여 산파에서 유의있게 높은 조단백질 함량을 나타내었다 (p<0.05).
품종 및 수확시기, 파종방법에 따른 조섬유 함량을 분석한 결과 는 Table 4와 같다. 품종별 평균 조섬유 함량에 있어서도 품종에 따 른 유의성있는 결과를 보여주었다(p<0.05). Bahiagrass의 Tifton9 품종이 30.8%으로 가장 높은 함량을 보여주었으며, 이어서 Bahiagrass의 Tifquik 품종과 Bermudagrass의 Tifton 85 품종이 각 각 30.6와 29.6%를 나타내었고, Bermudagrass의 Giant, Cheyenne과 Common 품종이 24.6, 23.9와 23.1%로 중간 정도의 수준을 보여 주었으며, 이어서 Bermudagrass의 Panchero Frio와 Mohawk 품종 이 각각 22.8과 22.7%로 가장 낮은 조섬유 함량을 나타내었다. 수확시기별 조섬유 함량에 있어서는 Bermudagrass의 Mohawk 품종에서는 1차에 비하여 3차에서, Bermudagrass의 Tifton 85 품종에서는 3차에 비하여 1차에서 유의있게 높은 결과를 보여 주었다(p<0.05), 그리고 모든 품종에서 파종방법에 따른 차이를 나타내지는 않았다. 이러한 결과는 난지형 목초의 조섬유 함량 은 초종 및 품종간에 큰 차이를 보이지 않았다는 결과와는 다 소 차이를 보이고 있다(Park et al., 2015).
품종 및 수확시기, 파종방법에 따른 조회분 함량에 대한 조사 결과는 Table 5과 같다. 또한 품종별 평균 조회분 함량은 품종에 따라서 유의있는 결과를 보여주었다(p<0.05). Bermudagrass의 Cheyenne 품종에서 11.0%로 가장 높은 함량을 보여주었으며, Bermudagrass의 Panchero Frio, Tifton 85, Common, Mohawk과 Giant 품종에서 각각 10.0, 9.8, 9.8, 9.7과 9.5%로 중간수준을 나타내었고, Bahiagrass의 Tifton9와 Tifquik 품종이 각각 8.2와 8.0%로 가장 낮은 조회분 함량을 보였다. 수확시기별 조회분 함량에 있어서는 Bermudagrass의 Cheyenne과 Panchero Frio 품종에서 3차에 비하여 1차에서, 그리고 Bermudagrass의 Tifton 85 품종에서는 1차에 비하여 3차에서 유의있게 높은 결과를 보여주었다(p<0.05). 그리고 파종방법에 따른 차이는 Bermudagrass의 Giant 품종에서 산파에 비하여 조파에서 유 의있는 결과를 보여주었다(p<0.05).
다양한 연구자들에 의하여 수행되었던, 목초의 영양가치는 성숙이 진행될수록 감소하고 목초의 소화율도 첫수확에 비하 여 감소한다고 보고하였다(Moore et al. 1991;Burns et al, 1997;Difante et al, 2008;Nave et al, 2014;Richner et al., 2014). 본 연구에서 수확시기별 조단백질 함량을 분석한 결과에 서도 대부분의 품종에서 유사한 결과를 보였으나, Bermudagrass 의 Tifton85와 Bahiagrass 품종에서는 수확시기별 조단백질 함량은 큰 차이가 나타나지 않았으며, 오히려 9월에 수확한 목초가 조단백질 함량이 다소 높은 경향을 보여주었다.
Ⅳ. 요약
본 연구는 제주지역에서 초식동물의 방목을 위해 주로 이 용되고 있는 한지형 목초의 경우에 여름철 하고기에 생산성이 저하되고 있어 여름철에 생산성을 높일 수 있는 난지형 목초 를 도입하여 이용하기 위한 목적으로 수행되었다. 시험에 사 용된 난지형목초는 Bermudagrass 품종(Cynodon dactylon (L.) Pers. : Giant, Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio, Common, Tifton 85)과 Bahiagrass 품종(Paspalum notatum : TifQuik, Tifton 9)을 이용하였으며, 해발 450m고지에서 월동 후에 수 확시기별 생산성 및 영양소 함량의 변화를 조사하였다. 시험 구는 품종별로 8처리 3반복 난괴법으로 배치하여 수행하였 다. 파종방법은 산파와 조파형태로 파종되었으며, Tifton 85 품종은 줄기 파종되었다.
시험결과를 보면 월동 후에 Bermudagrass와 Bahiagrass 품 종 모두에서 동해에 의한 피해로 봄철에 재생이 대체로 늦었 으며, 이중 줄기 파종되었던 Bermudagrass의 Tifton 85와 TifQuik, Tifton 9 품종이 다른 품종에 비해 동해에 비교적 강 한 것으로 평가되었다.
생초와 건물수량은 품종에 따라 유의성 있는 차이를 보여 주었는데(p<0.05). Tifton 85, TifQuik 및 Tifton 9 품종의 생초 수량이 다른 품종에 비하여 우수하였으며, 건물수량은 Tifton 85와 Tifton 9 품종이 다른 품종에 비하여 우수하였다.
건물 함량에 있어서도 품종에 따라서 유의있는 차이를 보 여주었고(p<0.05), Giant 품종이 다른 품종에 비하여 높은 결 과를 나타내었다. 수확시기별 건물 함량은 Bermudagrass의 모 든 품종에서 수확시기에 따른 차이를 보였다(p<0.05). 조단백 질 함량도 품종에 따라 유의있는 차이를 나타내었고(p<0.05), Cheyenne, Mohawk, Panchero Frio와 Common 품종이 다른 품 종에 비하여 높은 결과를 보여주었으며, Giant 품종에서는 파 종방법과 수확시기에 따른 차이를 나타내었다(p<0.05). 조섬 유 함량도 품종에 따라 차이를 나타내었으며(p<0.05), Tifton9 품종이 다른 품종에 비하여 유의있게 높은 함량을 보여주었 고, 수확시기별 조섬유 함량은 Mohawk과 Tifton 85 품종에서 유의있는 결과를 나타내었다(p<0.05). 그리고 조회분 함량에 있어서도 품종에 따른 유의있는 차이를 보였으며(p<0.05), Cheyenne이 다른 품종에 비하여 유의있게 높은 함량을 보였 다. 수확시기별 조회분 함량은 Cheyenne, Panchero Frio와 Tifton 85 품종에서 유의있는 결과를 나타내었고(p<0.05), 파 종방법에 따른 차이는 Giant 품종에서 유의있는 결과를 보였 다(p<0.05).
이러한 결과에 따르면 난지형 목초류는 품종에 따라 동해 에 따른 재생능력, 생산성, 영양소 함량이 차이가 크게 나타 나고 있어 이용목적에 따라 선택할 필요가 있으며, 이용을 확 대하기 위하여서는 다양한 해발고도에서의 평가가 필요한 것 으로 사료되었다.
