Ⅰ. 서 론

정부는 사료곡물의 높은 해외 의존에 따른 사료 수급 불안을 해소하고 반추가축(한우 및 젖소) 경영비 감소를 위하여 국내 산 풀 사료 생산 정책을 지속적으로 수행하고 있다. 구체적으로 는 국산 풀 사료 생산 및 이용 활성화 대책, 풀 사료 증산대책에 연간 1,500억 수준의 예산을 매년 투입하고 있다 (MAFRA, 2016). 국내 조사료 수급 동향을 보면 2010년을 기점으로 매년 조사료 소요량은 증가하고 있으며 2015년 한⋅육우 및 젖소에 총 소요량은 5,526천톤으로 이중 볏짚이 40%에 해당하는 2,231 천톤, 동계 및 하계작물 생산량이 36%(1,999천톤), 수입 건초가 19%(1,050천톤) 기타 5% 였다 (MAFRA, 2016). 따라서 국내 조사료 공급기반은 기호성 및 영양성분이 낮은 볏짚에 대한 의존율이 높다는 것이 문제이다. 국내 조사료 자급률을 높이는 방안 중 하나가 다수확 사료작물 개발 및 재배이다. 이에 따라 생산수량 및 영양가치가 높은 옥수수 품종 개발 및 재배에 많 은 노력을 해왔다(Son et al., 2009;Son et al., 2013;Son et al., 2014;Son et al., 2018). 그러나 전작물 수확시기가 늦어지고, 옥수수 재배가 어려운 지역이나 옥수수 병충해가 심한 지역에 서는 하계작물로 수수 × 수단그라스 교잡종 계통을 청예용 및 사일리지용으로 많이 재배하고 있지만(Lee, 2005;Ji et al., 2010), 수수 × 수단그라스 교잡종은 출수가 되면 리그닌 함량 이 증가하여 사료가치가 떨어지는 문제점을 가지고 있다(Seo and Kim, 1984;Lee et al., 2000). 이러한 문제점을 해결하고 다수확을 위하여 개발 된 극동 6호(Teosinte × 수원19호)는 여 름철 청예용 및 사일리지용으로 이용할 수 있는 품종이다(Cui et ai., 2016). 특히 극동 6호는 사일리지용 옥수수의 장점과 Teosinte의 장점을 잘 이용한 교잡종이다 . 그리고 수수x수단 그라스 교잡종 보다 분얼 능력이 왕성하여 높은 수량을 기대 할 수 있으며 줄기에 비하여 엽 비율이 높아서 기호성도 높다 (Cui et al., 2016). 이러한 원인으로 축산농가로부터 많은 관심 을 받고 있으며 재배 농가도 증가하는 추세에 있다. 그러나 Teosinte 신품종인 극동 6호에 관한 국내 연구 결과 보고는 Cui et al.(2016)이 보고 한 옥수수, 수수x수단그라스 교잡종과 수 량성 및 사료가치 비교한 것과 Wang(2017)이 보고한 질소시비 수준에 관한 연구가 전부이다.

따라서 본 연구는 극동 6호의 파종시기가 생육특성, 수량성 및 사료가치에 미치는 영향을 비교 평가하여 조사료 생산 농 가에 생산성 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 시험 기간 및 장소

본 시험은 2017년 5월부터 10월까지 수행하였으며, 시험 장소는 경북 상주시에 소재한 경북대학교 사료작물 실습장에 서 수행하였다.

2. 공시품종

실험에 사용된 공시품종으로는 Teosinte 신품종 극동 6호 로 하였다.

3. 시험설계

시험설계는 Table 1에서 보는 바와 같이 5처리로 하고 처리 구별로 각각 3반복 난괴법으로 배치를 하였다. 처리 방법은 파종 시기를 기준으로 5월 10일(T1), 5월 25일(T2), 6월 10일 (T3), 6월 25일(T4), 7월 10일(T5)로 약 15일 간격으로 파종하 였다. 수확 시기는 모든 처리구를 10월 22일에 하였다. 모든 처리구는 파종 일 직전에 경운과 로터리를 한 후 실시하였다. 재식거리는 휴폭 75cm, 주간거리 30cm로 하였으며, 시험구당 면적은 3m × 5m = 15m²로 하고 2립 점파하였다. 그리고 파종 후 25일이 경과하는 시점에 1주만 남겨 두고 솎아주었다.

그리고 결주된 곳은 예비 포장에서 재배한 것으로 보파하 였다. 잡초 제거는 각 처리구별로 초장이 15cm 정도 성장 하 였을 때 1차 제거하였으며, 그 후 15일 간격으로 2, 3차에 걸 쳐 인력으로 제거하였다. 그리고 시험기간 동안 기상조건은 Table 2에 나타내었다.

4. 시비량과 시비방법

시비량은 질소(N), 인산(P₂O₅), 가리(K2O)를 각각 400, 150, 200kg/ha를 사용하였다. 본 시험에서 질소 함량을 높게 시용 한 것은 극동6호 재배 시 적정 N 시용량 400kg/ha 정도라고 보고 (Wang, 2017)한 결과에 의한 것이다. 시비방법에 있어 서 인산비료는 전량 기비로 시용하였으며, 질소와 가리비료 는 파종할 때 60%를 시용하였고 파종 후 초장이 약 15cm 정 도 생육하였을 때 처리구 마다 나머지 40%를 시용하였다.

5. 조사항목 및 조사방법

생육특성은 예취 전 중앙 2열에서 가장 평균적인 주를 각 반복별 10주씩 선발하여 조사 한 후, 동일한 샘플에 대하여 당도측정은 PR-101 당도계(일본)를, 그리고 fructose, glucose, dextran, isomerose, inverted sugar 함량은 각각 PAL-14S, PAL- 15S, PAL-12S, PAL-16S, PAL-18S 측정기(일본)를 이용하여 예취 된 부위로부터 10cm 지점을 압착하여 즙을 채취 후 그 시료(액체)로 측정하였다. 줄기의 단단한 정도를 나타내는 경 경도는 KM 스프링 경도계 Q-0073(일본)을 이용하여 예취된 부위로부터 10cm 지점을 측정하였다. 수량조사는 처리구 전 면적(15m²)을 예취하여 생초수량을 조사한 후 각 처리구마다 9주씩(반복별 3주) 선발하여 통풍건조기에서 55℃로 5일간 건조 후 평량하여 건물률을 조사한 다음 분쇄하여 분석시료 로 사용하였다. 일반성분은 AOAC법(1995)에 의하여 분석하 였으며 ADF(acid detergent fiver)와 NDF(neutral detergent fiver)는 Goering과 Van Soest(1970)의 방법으로 분석하였다. TDN(total digestible nutrients) 함량은 Holland 등 (1990)이 제 시한 88.9-(0.79 x %ADF)의 계산식을 이용하였고, 상대사료 가치(relative feed value, RFV)는 가소화건물(digestible dry matter, DDM) x 건물섭취량(dry matter intake, DMI) ÷ 1.29로 하였다. 이때, DDM% 는 88.9-(0.779 x ADF%)로, DMI는 120÷ 사초의 NDF% 공식을 이용 하였다(Linn and Martin, 1989).

6. 통계처리

본 시험 성적의 통계처리는 SAS(Statistics Analytical System, USA) Program(2002)을 이용하여 Duncan의 다중검정 방법으 로 5% 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 생육특성 및 수량성

Table 3은 극동 6호 파종시기가 생육특성 및 건물수량에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 수확 시기에 나타난 생육단계 를 보면 T1구는 개화초기, T2구는 출수 말기, T3구는 출수 중 기, T4구와 T5구는 출수 초기에 해당되었다. 파종시기가 늦 어질수록 숙기 진전도 느려지는 것으로 나타났다. 그리고 재 배기간이 164일에 해당하는 T1구의 숙기가 개화초기에 해당 되는 것으로 보아 황숙기에 이르기까지는 보다 긴 기간이 요 구되는 것으로 생각된다.

초장은 T1구가 291.5cm로 가장 길었으며, T5구가 239.3cm로 가장 짧게 나타났다(p<0.05). 이와 같은 결과는 Lee et al.,(2007) 이 보고한 내용과 같은 경향을 나타냈다. 엽장은 파종시기에 따라 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 엽폭은 출수초 기(T4, T5)부터 출수말기(T2)까지는 유의적으로 신장되지 만 (p<0.05), 개화 초기 이후는 신장이 되지 않고 오히려 좁아지 는 경향을 나타내었다. 엽수에 있어서도 출수초기(T4, T5)부 터 출수말기(T2)까지는 유의적으로 증가되지만 (p<0.05), 개 화 초기 이후는 증가 되지 않고 오히려 하고엽 발생으로 감소 하는 경향을 나타내었다.

엽수는 T2구가 17.9엽으로 가장 높았으며 T5구가 13.6엽으 로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 엽수는 영양생장기까지는 증 가하지만 생식생장기 이후에는 하고엽 발생 및 탈락 엽이 많 이 발생하여 엽수는 감소하는 것으로 나타났다(Jeon and Lee, 2005;Lee, 2005). 따라서 하고엽 발생 수에 있어서는 파종기 간이 빠르고 재배기간이 길었던 T1구가 가장 많았던 반면 파 종시기가 늦어서 재배기간이 짧았던 T5구가 가장 적게 나타 났다(p<0.05). 경경도에 있어서는 파종시기에 따른 차이는 보 이지 않았다.

분얼 발생 수는 1주 당 11.3∼15.4개로서 파종시기가 빠른 T1 구가 높게 파종시기가 늦은 T4 및 T5가 낮은 수치를 보였지만 처리구 간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 일반적으로 하계작물인 수수, 수단그라스, 수수x수단그라스 교잡종은 1차 예취 전까지는 분얼을 거의 하지 않고 있다가 1차 예취 후 재생 시 분얼이 왕성하게 발생하지만, 극동 6호 품종은 파종 후 성장 하면 분얼이 발생하는 특징을 가지고 있다(Cui, et. al, 2016).

경경도는 T1 > T2 > T3, T4 > T5 파종시기가 빠른 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 수수x수단그라스 교잡종은 유숙기∼ 황숙기에 3.5∼11.4kg/cm² 범위를 나나내고(Lee, 2005), 사일 리지용 옥수수는 재배기간이 87∼115일, 숙기는 호숙기∼황 숙기 일 때 2.9∼3.6kg/cm² 이었다는 보고 (Lee and Lee, 2010) 와 비교하면 극동 6호는 경경도 범위가 1.2∼2.0kg/cm² 로서 옥수수 및 수단그라스 계통 보다 대체로 경이 부드러운 것으 로 나타났다. 생초수량은 T1구가 113,888kg/ha으로서 가장 높 게 T5구가 54,999kg/ha으로 가장 낮게 나타났으며 전 시험구 로 볼 때 파종시기가 빠를수록 유의적으로 높은 수량성을 보 였다(p<0.05).

건물수량은 T1 (24,884kg/ha) > T2 (23,810kg/ha) > T3 (20,497kg/ha) > T4 (16,448kg/ha) > T5 (11,727kg/ha) 순으로 나타났다. 일반적으로 우리나라에서 재배하는 옥수수의 건물 수량에 대한 보고를 보면 Kim et al., (1996)은 재배기간 및 파 종시기에 따라 평균 생산량이 6,874∼14,273kg/ha, Lee and Lee(2010)는 논토양 재배기간에 따라 10,838kg∼16,699kg/ha, Kim et al.(2008)은 경운방법에 따라 15,365∼18,499kg/ha을 생산하였다고 보고하였다. 이들의 보고를 기초로 볼 때, T1, T2 및 T3구는 옥수수의 건물 수량보다 높고, T4구는 평균 옥 수수 수량 정도이며 T5구는 옥수수 수량보다 떨어지는 것으 로 나타났다.

2. 일반성분 및 영양수량

Table 4는 극동 6호의 파종시기가 영양성분 및 영양수량에 미치는 영향을 나타낸 것이다.

조단백질함량은 T5구가 6.59%로 가장 높았으며 T1구가 5.87%로 가장 낮은 함량 치를 보였다(p<0.05). 따라서 파종시 기가 늦어서 생육단계가 늦을수록 높은 수치를 보였다. 동일 초종인 극동6호를 가지고 실험한 Cui et al.(2016) 과 Wang(2017)이 보고한 조단백질함량 보다는 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 Jeon and Lee(2005)는 숙기가 진전됨에 따 라 조단백질 함량은 유의적으로 감소한다는 보고한 내용과는 같은 경향을 보였다.

Lee et al.(2007)은 조단백질 함량은 엽의 탈락 정도, 하고 엽 수, 경의 목질화 및 암이삭 비율 등 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다고 하였다. 조지방 함량을 보면 T5구가 1.87% 로 가장 높았고 T1 및 T4구가 1.62%로 가장 낮은 수치를 보 였다(p<0.05). 조회분 함량은 처리에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. NDF 함량을 보면 T1구가 66.65%로 가장 높 았고 T5구가 62.66%로 가장 낮게 나타났다(p<0.05). ADF 함 량을 보게 되면 T5구가 20.33%로 가장 낮았으며 T1구가 24.36%로 가장 높게 나타났다(p<0.05). 본 실험에서 나타난 NDF 및 ADF의 함량이 Cui et al.(2016)이 보고한 극동6호의 NDF 및 ADF 함량 보다 높게 나타 난 것은 본 실험의 처리구 들이 재배기간이 길어서 식물체의 성육단계가 더 진전 된 것 이 원인으로 판단된다. 그리고 Ji et al.(2009)은 옥수수 품종 에 있어서 광평옥, 강다옥, P3394, P3156, P32P75 및 DK697 품종의 NDF 함량은 35.8∼43.3% 범위를 나타났으며, ADF 함량은 17.8∼24.4% 범위였다고 보고한 내용과 비교시 파종 시기에 관계없이 극동6호는 출수초기 이후에는 사일리지용 옥수수 보다는 NDF 및 ADF 함량이 높은 것으로 나타났다.

TDN 함량은 T5 > T4 > T3 > T2 > T1구 순으로 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 이는 조단백질 함량이 높고, NDF 및 ADF 함량이 낮은 순으로, 파종시기가 늦어 재배기간이 짧았 던 순으로 높게 나타났다(Kim, et al., 2006;Kim, et al., 2007).

조단백질 생산 수량(CPY)은 T1, T2 및 T3구에서는 유의적 인 차이를 보이지 않았지만, T4와 T5구와는 차이를 보였다 (p<0.05). 조단백질 생산 수량은 비록 T5구가 조단백질 함량 은 높았지만 건물수량이 낮은 것에 기인하여 수량성이 낮게 나타났다. Lee(2005)는 수수x수단그라스 교잡종의 조단백질 생산수량은 숙기 진전에 따라 872∼1,434kg/ha, Kim et al.(2006)은 파종기에 따른 호밀 품종 간 조단백질 수량은 1,316∼1,797kg/ha, Kim et al.(2012)은 옥수수 품종별 시험결 과 품종에 따라 970∼1,385kg/ha 라고 보고하였다. 위의 보고 를 참조하여 타 작물과 극동6호 간에 조단백질 생산성을 비 교하면 극동6호의 조단백질 수량은 5월 중순과 하순에 파종 한 T1 및 T2구는 호밀 생산량에 비해서는 떨어지지만, 수수x 수단그라스 교잡종 및 옥수수 보다는 높은 것으로 나타났다. 그러나 파종기가 늦은 6월 하순이나 7월 중순에 파종하면 수 수x수단그라스 교잡종 및 옥수수 보다 도 떨어지는 것으로 나타났다. TDN 수량은 T1(17,343kg/ha) 및 T2구(16,838kg/ha) 에서는 유의적인 차이를 보이지 않았지만, T3(14,676kg/ha), T4(11,886kg/ha) 및 T5구(8,544kg/ha)에서는 처리구들 간에 유의적으로 큰 차이를 보였다(p<0.05). 이와 같은 결과는 조 단백질 수량성과 유사한 결과였다.

상대사료가치(RFV)를 보면 T5구는 108, T4구는 105로서 다른 처리구(T1, T2, T3) 보다 유의적으로 높게 나타났다. RFV에 대한 보고를 보면, Kim et al.(1996)은 옥수수 숙기에 따라 64∼93, Lee and Lee(2000)는 수입 조사료 tall fescue straw 60, Corn stover bale 48, Reed cannarygrass 65, Sugarcane bale 49, Oat hay 93이라고 하였으며, Lim et al.(2006)은 수수 x수단그라스 교잡종 재배시 화학비료 및 액비 시용 비율에 따라 72∼81, Cho et al.(2013)은 청보리와 유채 혼파 비율에 따라 87.3∼101.8 이라고 보고하였다. 이들 보고를 기초로 하 여 비교해 보면 극동 6호는 매우 사료가치가 높은 작물로 평 가되어진다.

3. 당 성분

Table 5은 파종시기에 따른 극동6호의 당 성분들을 나타낸 것이다.

당도를 보면 T4구가 6.7 Brix로 가장 높게 나타낸 반면 T5 구는 5.7 Brix로 가장 낮게 나타났지만 처리구들 사이에 유의 적인 차이를 보이지 않았다. Cui et al.(2016)은 옥수수, 수수x 수단그라스 교잡종, 극동6호(Teosine x Suwon19)를 121일 동 안 재배하여 수확 후 당도를 측정한 결과 각각 3.63, 7.56 및 4.90 Brix였다고 보고하였으며, Wang(2017)은 극동6호는 질 소 시비량에 따라 3.66∼4.85%라고 보고하였다.

Fructose, Glucose, Isomerose 및 Inverted sugar에 있어서도 파종시기가 늦어서 재배기간이 짧았던 T5구가 가장 낮은 수 치를 나타냈지만 처리구 사이에 유의적인 차이는 없었다.

Dextran 성분은 T1, T2, T3 및 T4구에서는 유의적인 차이 를 보이지 않았지만 파종시기가 늦은 T5구에서 유의적으로 낮은 수치를 보였다(p<0.05). Inverted sugar 함량은 처리구에 따라 6.0∼7.0% 범위로서 처리구들 사이에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. Smith(1972), Lee and Lee(2010)는 사일리 지 제조 시 당도는 사일리지 품질에 영향을 미치기 때문에 매 우 중요한 성분이라고 하였다. 그러나 일반적으로 당 성분들 은 파종시기, 재배기간, 시비수준, 기후, 토양에 따라 변화가 있는 것으로 판단되며(Do et al., 2012;Jeon et al., 2012;Kim et al., 2012;Lim et al., 2005), 본 연구 결과로 볼 때 재배기간 이 120일정도 이상이 되면 당 성분들은 큰 차이가 없는 것으 로 나타났다.

이상의 결과를 종합하면, 파종시기는 건물수량, 조단백질 수량 및 TDN 수량을 고려 할 때 5월 상순(T1)에서 5월 하순 (T2)이 적당한 것으로 판단된다.

Ⅳ. 요 약

본 연구는 최근 개발되어 국내에 보급하고 있는 Teosinte 〔Zea mays L. subsp. mexicana (Schrad.) H. H. Iltis〕품종인 극 동 6호의 파종시기가 생육특성, 수량성 및 사료가치에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 파종 시기는 각각 5월 10일(T1), 5월 25일(T2), 6월 10일(T3), 6월 25일(T4) 및 7월 10일(T5)로 하고 수확은 10월 22일 동일 날짜에 하였다. 따라 서 재배기간은 T1, T2, T3, T4 및 T5구가 각각 164, 149, 134, 119, 103일로 난괴법 5처리 3반복으로 실시하였다. 초장과 고 사엽은 T1구에서(p<0.05), 엽폭과 엽수는 T2구에서 유의적으 로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 엽장, 경의 굵기 및 분얼수 는 처리 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 경경도는 T1 (2.0)> T2(1.9) > T3, T4(1.7) > T5(1.2kg/cm²) 순으로 높게 나 타났다(p<0.05). 생초 및 건물수량은 파종시기가 빠르고 재배 기간이 길었던 T1 > T2 > T3 > T4 > T5 순으로 높게 나타났 다(p<0.05). 조단백질, 조지방 및 TDN 함량은 T5가 다른 구 에 비하여 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 ADF 및 NDF 함량은 T1구에서 높게 나타났다 (p<0.05). 조단백질 수량은 T1, T2 및 T3구 사이에는 유의적인 차이가 없었지만, T4 및 T5구에서는 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). TDN 수량은 T1 > T2 > T3 > T4 > T5구 순으로 높게 나타났다 (p<0.05). 그러나 사료가치는 T5 > T4 > T3 >T2 > T1 구 순 으로, 파종시기가 늦고 재배기간이 짧을수록 유의적으로 높 게 나타났다(p<0.05). 당 성분들에 있어서는 당도, Fructose, Glucose, Isomerose, Inverted sugar 성분에서는 처리 간에 유 의적인 차이가 없었다. 그러나 Dextran 성분은 T5구에서 만 유의적으로 낮은 수치를 보였다.

이상의 결과를 종합해 볼 때, 극동 6호의 파종 시기는 5월 상순에서 하순사이에 파종하여 약 150일 이상 재배한 후 수 확하는 것이 건물수량과 영양수량 생산에 유리한 것으로 판 단된다.