Ⅰ. 서론

국내 방목초지에 주로 사용되는 목초는 오차드그라스, 톨 페스 큐, 켄터키블루그라스 등 대부분 한지형 목초이다(Kim, 1991;Chae et al., 2015). 한지형 목초는 주로 서늘한 기후에서 잘 자라 는 초종이지만 고온으로 고사하거나 생산과 품질이 저하될 수 있 다(Prveen and Sharma, 2019). 많은 연구에서 우리나라 초지 부 실화의 주된 원인이 더위에 약한 한지형 목초 위주의 혼파초지를 활용하는 것이라고 보고하였다(Lee et al., 2000). 한지형 목초는 여름철 하고(summer depression)에 취약하기 때문에 주로 여름 철 고사하게 되고 그 빈자리에 잡초가 자라면서 식생과 생산성이 저하된다. 이러한 한지형 목초의 특성에 따라 최근 가속화되고 있 는 기온 상승은 국내 초지 생육에 부정적인 영향을 줄 것으로 예 측된다. 또한 한지형 목초는 일반적으로 수분 요구도가 높아 가뭄 에 취약하다. 특히 강수량이 적거나 물 관리가 어려운 지역에서는 생육이 저조하고 수확량이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 반면 난지형 목초는 건조한 환경에서도 상대적으로 적응력이 높으며, 더위와 가뭄에 강한 특성을 가진다(Thakur et al., 2010;Norton et al., 2016).

난지형 목초는 일반적으로 25-35℃ 범위에서 활발히 성장하며, 15℃ 이하에서는 생장이 둔화되는 특징이 있다. 난지형 목초는 한 지형 목초에 비해 초기생육 속도가 다소 느리지만, 일단 정착하면 초지 유지력이 뛰어나고, 높은 기온과 건조한 환경에서도 안정적 인 생산성을 보인다(Barnes et al., 2007). 버뮤다그라스는 주로 열대 및 아열대 기후에서 사료작물로 널리 활용되는 다년생 목초 로, 높은 내건성과 내하고성을 갖추고 있다. 이 목초는 뿌리가 깊 게 발달하여 가뭄에도 견디는 능력이 뛰어나며, 반추동물의 사료 로 이용될 때 소화율과 생산량이 우수한 것으로 알려져 있다 (Taliaferro et al., 2004). 바랭이는 전 세계적으로 분포하는 한해 살이 또는 다년생 풀로, 따뜻한 기후에서 잘 자라며 내건성과 내 하고성이 뛰어나 방목용 목초로 활용될 수 있다. 빠른 발아 속도 와 강한 경쟁력을 바탕으로 초지 형성에 유리하며, 여름철 초지 조성에 효과적일 수 있다. 바랭이는 동계사료작물(호밀, 귀리, 밀 등)과 계절적 보완 관계를 형성할 수 있으며, 자연 발아를 통해 다년생 초지에서 빈 공간을 채우는 역할을 한다(Turner et al., 2012).

국내 연구에서는 제주도 및 중남부 지역을 중심으로 버뮤다그 라스, 클라인그라스, 바히아그라스, 테프그라스 등 난지형 목초의 생육특성과 생산성에 대한 연구가 추진되었다(Park et al., 2012;Park et al., 2014;Park et al., 2015). 앞서 수행된 연구결과에 의 하면 기존 버뮤다그라스를 포함한 몇 가지 난지형 초종 등은 국 내 방목용 초지 적용이 가능할 것으로 보인다. 하지만 국내에서 바랭이를 포함한 난지형 목초를 방목초지로 활용하기 위한 연구 는 아직 이루어지지 않았다.

이에 따라, 한국 중부 및 남부지역에서 여름철 방목초지 조성 을 위해 바랭이와 버뮤다그라스를 활용하는 방안에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 이러한 필요성을 바탕으로, 중부지역에서 방 목용 초지 조성을 위한 버뮤다그라스와 바랭이의 생육 특성, 생산 성 및 사료가치를 비교 분석하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 시험포 조성 및 생육관리

시험장소는 충청남도 천안시에 위치한 국립축산과학원 축산자 원개발부 조사료생산시스템과 시험포장에서 수행하였다. 파종량 은 버뮤다그라스(common품종) 15 kg/ha, 바랭이(국내자생) 10 kg/ha 이며 파종시기는 2023년 6월 5일, 2024년 6월 14일이었다. 조성용 시비는 N-P₂O₅-K₂O = 80-150-170 kg/ha 시용하였으며, 관리용 시비는 예취 후 N을 1차 수확 후 67 kg/ha, 2차 이후 45 kg/ha 추가로 시비하였다(Teutsch et al., 2005). 시험구는 난괴법 3반복 으로 배치하였으며, 시험구당 면적은 6 m² (1.5 × 4 m)로 하였다.

2. 조사방법

시험수행 방법은 목초 수확 전 생육특성(초장, 월동성, 재생력, 병충해)을 조사하고, 전체 시험구를 수확하여 생산성을 평가하였 다. 재생력과 병충해는 관능평가로 하였으며, 1은 매우 양호하고 9는 매우 불량한 것으로 9점 척도로 평가하였다. 수확한 시료는 즉시 수량을 측정하고, 300-500 g 샘플을 채취하여 65℃ 순환식 열풍건조기에서 72시간 건조한 후 건물함량을 조사하였다. 바랭 이 수확일은 2023년 1차 7월 19일, 2차 8월 14일, 3차 9월 21일 이었고 2024년 1차 8월 19일, 2차 9월 10일, 3차 10월 8일이었 다. 버뮤다그라스 수확일은 2023년 1차 8월 4일, 2차 9월 4일, 3차 10월 12일이었고 2024년 1차 8월 29일, 2차 10월 8일이었 다. 버뮤다그라스의 경우 2024년 초기 정착 및 생육 부진으로 인 하여 1차 수확이 늦어 2회 수확만 하였으며 2023년과 같이 3회 수확이 불가능 하였다.

건물수량은 조사된 수량에 건물함량을 곱하여 ha 단위로 환산 하였다. 사료가치 분석을 위한 시료는 건조된 후 20 mesh mill로 분쇄하여 플라스틱 시료통에 보관 후 분석하였다. 사료가치 분석 은 AOAC(1990) 기준에 의해 분석하였다. 조단백질(CP) 함량은 원분석기(VarioMAX CUBE; Elementar, Germany)를 사용하여 Dumas의 방법에 따라 측정하였다. NDF(neutral detergent fiber) 및 ADF(acid detergent fiber) 함량은 Goering and Van Soest (1970) 방법으로 Ankom²00 fiber analyzer(Ankom Technology, USA)를 이용하여 분석하였다.

3. 통계분석

통계분석은 SAS Enterprise Guide(ver. 9.2)를 이용하여 분석 하였으며, 처리간의 평균 비교는 Duncan multiple range test (MRT) 검정에 의하여 5 % 유의수준에서 처리구 간의 통계적인 차이를 규명하였다

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 시험대상지 평균기온 및 강수량

시험기간 동안 강수량 및 평균기온은 Fig. 1에 제시하였다. 평균기온은 평년기온과 유사하게 나타났다. 강수량은 2023년과 2024년 7월은 평년 보다 높게 나타났고 2024년 8월은 평년보다 낮게 나타났으며 이외의 기간은 평년과 유사하게 나타났다(Fig. 1).

시험 대상지 토양은 pH 6.4로 약알칼리성 토양이었으며 토양 유기물 함량은 43.44 g/kg, 총 질소 0.23%, 유효인산 465.33 mg/kg, 양이온 치환용량 22.42 cmol⁺/kg 로 총질소 함량이 다소 낮은 양호한 토양이었다(Table 1).

2. 난지형 목초 식생변화

식생분류는 목초와 잡초 그리고 나지의 구성 비율을 조사하였 으며 버뮤다그라스와 바랭이의 식생분류 결과는 Table 2에 제시 하였다. 초기 정착 및 식생비율을 비교해 보면, 바랭이가 가장 우 수한 정착률을 보였으며, 상대적으로 버뮤다그라스는 초지 정착 률이 다소 낮았다. 하지만, 2차 수확 이후 목초의 식생 비율이 증 가하는 경향을 보였다. 이는 버뮤다그라스가 초기 생육이 느리지 만 일정 기간이 지나면 안정적으로 정착하는 특성을 나타내기 때 문으로 판단된다. 버뮤다그라스의 이런 특성은 다른 연구에서도 나타나며 버뮤다그라스의 초기 생육이 느리기 때문에 안정적인 정착을 위해서는 지속적인 관리와 적절한 예취가 필요하다고 보 고한 것과 결과가 일치하였다(Rouquette Jr., 2017). 반면 바랭이 는 초기 정착률이 88∼100%로 매우 높게 나타났지만, 시간이 지 남에 따라 식생비율이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 두 종의 생리적 특성 및 환경 적응력의 차이로 인한 결과로 판단 된다. 바랭이는 초기 정착률과 예취 시기별 식생비율에서 우수하 게 나타났다. 반면, 버뮤다그라스는 초기 식생비율이 75∼83%로 바랭이 대비 낮게 나타났으나 1차 수확 이후 98%까지 증가하는 것으로 나타났다. 2024년도 바랭이의 식생비율이 낮은 것은 9∼ 10월 사이 기온이 낮아지면서 고사된 바랭이 개체가 많이 증가했 던 것이 원인이었다. 바랭이의 초기 정착률이 높지만 유지력이 감 소하는 경향은 다른 연구에서도 나타난다(Jackson, 1987).

난지형 목초를 방목초지에 이용하기 위해서는 바랭이와 버뮤 다그라스의 재배특성을 잘 활용해야 할 것으로 보이며 바랭이는 초기 정착 단계에서 보다 적극적인 관리 방안이 마련되어야 할 것으로 보인다. 이를 위해 파종 전 토양 개량, 종자 처리 및 초기 관수관리 등의 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다. 바랭이의 경우 초기생육이 우수 하지만 기온이 떨어지면 생육이 부실하기 때문에 한지형목초 파종시기 조정을 통하여 생산성이 안정적으로 유지될 수 있도록 해야 한다. 따라서, 앞으로 한지형 목초와 난지 형 목초를 혼파하여 연중 최대생산 기술을 개발하는 것이 무엇보 다 중요할 것으로 보인다.

3. 난지형 목초의 예취시기별 생육특성 변화

초장은 바랭이가 43∼86 cm로 버뮤다그라스보다 대체적으로 높게 나타났다. 특히, 1차 예취시기 바랭이의 초장이 버뮤다그라 스 보다 높게 나타난 것은 바랭이가 버뮤다그라스보다 초기생육이 빠른 것이 원인이었을 것으로 판단된다(Hugo et al., 2014). 이후 난지형 목초의 초장은 예취시기가 달라 직접 비교가 어려울 것으 로 보인다. 재생력은 버뮤다그라스가 바랭이보다 우수한 것으로 나타났다. 바랭이는 장마 이후 고온 다습한 환경에서 생육 속도가 다른 초종보다 빠르게 증가하였다(Busey, 2003). 병충해 피해는 두 종 모두에서 관찰되지 않았으며, 두 초종이 상대적으로 병충해 저항성이 강한 것으로 알려져 있다(Rutland et al., 2024). 월동률 조사결과 시험 기간 중 월동은 버뮤다그라스와 바랭이 모두 중부 지역(천안)에서 불가능하였다. 다른 연구에서도 제주 지역에서는 가능한 것으로 보았으나 중북부지역에는 대체적으로 불가능하다 는 결과와 일치하였다(Park et al., 2012, Park et al., 2015).

기온 상승에 따른 난지형 목초의 월동 가능지역을 평가하고 지 역별 방목지에 난지형 목초 활용 전략을 세우는 것이 중요할 것 으로 보인다. 또한 바랭이의 경우 초기 생육은 빠르지만 기온이 떨어지면 생육과 생산성이 떨어지는 문제점과 버뮤다그라스는 초 기 생육이 느린 문제 등 각 초종의 단점을 해결할 수 있는 안정재 배 기술 개발이 필요할 것으로 보인다.

4. 난지형 목초의 예취시기별 생산성

건물생산성에서 바랭이(2023년 8,586 kg/ha, 2024년 12,013 kg/ha)가 버뮤다그라스(2023년 5,785kg/ha, 2024년 8,570 kg/ha) 보다 2023년에는 32.62%, 2024년에는 40.18% 높게 나타났다. 예취시기에 따른 차이는 수확시기가 달라 직접적인 비교는 어렵 지만 1차 예취에서는 바랭이가 2023년(2,404 kg/ha)와 2024년 (6,912 kg/ha) 모두 버뮤다그라스(2023년 1,020 kg/ha, 2024년 2,962 kg/ha)보다 높게 나타났고 이후 시기에서는 정착된 버뮤다 그라스에서 수량차가 좁혀지는 것으로 조사되었다. 바랭이는 파 종 후 40일 이내에 방목이 가능하기 때문에 단기적으로 이용하기 에 적합하며 버뮤다그라스는 상대적으로 장기 이용에 적합하다고 하였다(Aiken et al., 1995;Gelley et al., 2016). 우리나라에서 버 뮤다그라스와 바랭이를 활용할 경우 버뮤다그라스 월동이 가능한 지역에서는 버뮤다그라스가 유리할 수 있으나 버뮤다그라스의 월 동이 불가능한 지역에서는 바랭이가 생산성과 잡초관리 측면에서 유리할 것으로 판단된다. 버뮤다그라스는 하계 잡초로 인한 피해 가 발생할 가능성이 있으므로 기후대별로 파종시기 설정 시험과 월동이 가능한 남부지역(제주)에서 생육특성과 생산성을 평가할 필요가 있을 것으로 보인다(Rasmussen, 2004).

5. 난지형 목초의 예취시기별 사료가치 변화

수확시기가 달라 직접적인 비교는 어렵지만 2023년 1차 및 2차 예취 시에는 바랭이가 조단백질 함량(CP)에서 버뮤다그라스보다 높은 경향을 보였며(11.45% vs 10.48%, 13.31% vs 9.11%), 3차 예취에서는 버뮤다그라스(9.84%)가 바랭이(7.21%)보다 높은 경향 을 보였다. 2024년에는 1차 예취 시 버뮤다그라스가 CP(14.17%) 에서 우수한 경향을 보였다. 섬유소 함량(ADF, NDF)은 1∼2차 예취에서 바랭이의 사료가치가 우수하였으나, 3차 예취에서는 버 뮤다그라스의 ADF(33.38%)가 바랭이(36.89%)보다 사료가치가 상대적으로 우수한 경향을 보였다. 전체적으로 바랭이는 초기 예취 에서 사료가치가 높으며, 버뮤다그라스는 후기 예취에서 사료가치 가 우수한 경향을 보였다(Weinert-Nelson et al., 2022). 이러한 결과는 바랭이가 초기 성장 속도가 빠르고 단백질 함량이 높아 조기 수확에 유리하지만, 시간이 지나면서 품질이 저하될 가능성이 있음을 의미한다. 반면, 버뮤다그라스는 후기 수확에서 안정적인 섬유소 함량과 높은 사료가치를 유지하는 특성을 보여 지속적인 방목 및 건초용 사료로 활용할 수 있다(Hill et al., 2001). 따라서, 한지형 목초와 달리 급속도로 리그닌 함량이 높아지는 바랭이 등의 C₄ 목초의 예취시기가 중요하며 이에 대한 관리기술 개발이 필요할 것으로 보인다(Gelley et al., 2016).

Ⅳ. 요약

본 연구에서는 기후변화에 따라 기존 방목용 초지에 주로 이용하고 있는 한지형 목초의 생산성 저하문제를 해결하고자 2023년 5월부터 2024년 10월까지 천안에 있는 국립축산과학원 축산자원개발부 시험포장에서 연구를 수행하였다. 초기 정착률 과 생육 속도에서는 바랭이가 우수하였으나, 버뮤다그라스의 초기생육이 느리기 때문에 잡초와의 경합에서 불리하게 작용 하였다. 1차 수확 이후 버뮤다그라스가 정착되었으며 정착이후 에는 식생비율을 안정적으로 유지하였다. 연간 건물 생산성은 바랭이(2023년 8,586 kg/ha, 2024년 12,013 kg/ha)가 버뮤다그 라스(2023년 5,785kg/ha, 2024년 8,570 kg/ha)보다 2023년에는 32.62%, 2024년에는 40.18% 높게 나타났다. 전체적으로 바랭이 는 초기 예취에서 사료가치가 높으며, 버뮤다그라스는 후기 예취 에서 사료가치가 우수한 경향을 보였다. 본 결과를 종합해보면 바 랭이는 빠른 생육과 높은 생산성으로 단기적인 초지 조성에 유리 하지만 생육 기간이 짧아 동계사료작물 또는 한지형 목초와의 연 계가 필요할 것으로 보이며 버뮤다그라스는 월동이 가능한 지역 에서 장기적으로 안정적인 식생을 유지하기에 적합할 것으로 보 이지만 초기 정착이 불량하여 이에대한 추가연구가 필요하다. 또 한, 향후 난지형 목초의 파종시기 및 수확간격에 대한 추가적인 연구와 함께 가축 방목이용 연구가 필요할 것으로 보인다.