The Korean Journal of Crop Science. 1 December 2023. 438-444
https://doi.org/10.7740/kjcs.2023.68.4.438

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  •   IRG 이앙 재배 방법

  •   재배기간 생육 조사 및 기상 변화

  •   통계처리

  • 결과 및 고찰

  •   초장, 엽면적 지수 및 군락 피복도 변화

  •   월동 전후 및 출수시의 경수와 건물중 변화

  •   수량 구성요소 변화

  • 적 요

서 론

이탈리안 라이그라스(Lolium multiflorum Lam.; IRG)는 일년생 및 월년생 벼과 사료 작물로 9월 하순에 파종하여 이듬해 5월에 수확하는 사료용 작물이다. 종자 채종의 경우에는 6월에 수확한다. IRG는 질소비료를 좋아하는 다비성 작물로 비옥한 토양에서 생산성이 높고, 습해에도 강하지만 다소 추위와 건조에 약하다(Kim et al., 2007). 한편 IRG는 초기 생육이 우수하여 사료 가치가 높은 특성을 가지고 있으며, 국내에서 재배되는 동계 사료작물의 83%을 점유하고 있어 종자 공급량도 증가 하고 있다(Kim et al., 2020). 그러나, 국내 IRG의 종자 소요량의 77%는 해외 채종에 의존하고 있으며, 연간 6,000 톤을 수입하고 있다(MAFRA, 2022).

양질의 IRG 종자를 확보하기 위해서는 파종 시기, 경운 방법, 파종 방법 및 시비량 등 안정 재배기술을 적용해야 한다(Kim et al., 2007; Kim et al., 2009; Kim et al., 2010; Kang et al., 2020; Bae et al., 2021; Jeong et al., 2021). 이러한 IRG 종자 채종 연구 방법은 직파 재배로 국한되어 있어 파종시기에 가을장마가 발생하는 시기 또는 배수가 불량한 포장의 경우 파종을 위한 장비 등을 활용하기 힘들기 때문에 적시에 파종을 못하여 지연되는 상황이 종종 발생한다. 이로 인해 파종 후 출현율이 낮아지고 월동전 생육이 느려져서 월동율이 떨어지며 봄에 재생도 불량하여 종자의 수량이 상당히 적어지며 수확시기 또한 늦어지게 된다(Kim et al., 2009; Kim et al., 2016).

따라서 직파재배에서 문제점을 이앙 재배로 대체다면 월동전 초기 입모율, 분얼, 초장 등을 확보하여 월동율을 높여 안정적 종자 수량을 확보 할 것으로 기대된다. 본 연구는 논에서의 이앙 재배를 통해 IRG 안정적인 종자 채종 기술개발 확립의 일환으로 이앙 시기와 재식밀도를 설정함으로써 향후 논에서의 안정적인 IRG 종자 생산 산업에 기초자료를 제공 하고자 수행 하였다.

재료 및 방법

IRG 이앙 재배 방법

본 연구는 2021년 10월 20일부터 2023년 6월 15일까지 국립식량과학원 답작포장에서 수행하였다. IRG 공시 품종은 조생종 ‘코인어리’를 사용하여 연구를 실시하였다(Choi et al., 2007). 육묘는 상자당 60 g을 파종하여 출아실에서 2~3일간 출아 시킨 후 12일 육묘로 이앙하였다. 이앙 시기를 주구로 재식밀도를 세구로 구분하였다. 이앙 시기는 2021년 10월 20일, 10월 30일, 그리고 11월 10일에 3수준으로 하였다. 각 이앙 시기 포장의 크기는 10×80 m로 재식 밀도는 3.3 m2 당 각각 50주, 70주, 80주 나누어 3반복 난괴법으로 이앙하였다. 시비량은 밑거름으로 ha당 질소 20 kg, 인산 60 kg, 칼리 60 kg으로 하였고, 이른 봄 웃거름으로 ha당 질소 25 kg, 인산 60 kg, 칼리 60 kg을 시비하였다(Bae et al., 2021). 이앙전 시험 포장 토양의 이화학적 결과는 Table 1과 같다. 일반적으로 논의 토양 화학성 적정 범위는 pH는 5.5~6.5 사이고, 유기물 함량은 20~30이고, 유효 인산은 80~120사이로 본 시험 포장은 적정 범위보다는 다소 낮았으나 치환성양이온은 적정 범위를 나타냈다.

Table 1.

Chemical characteristics of soil in the experimental field.

pH
(1:5)
C
(%)
T-N
(%)
OM
(g/kg-1)
Av. P2O5
(mg/kg-1)
Ex.cation (Cmol+kg-1)
K Ca Mg
6.6 0.84 0.08 14.5 64.5 0.2 5.3 1.9

OM, Organic matter; Ex.cation, exchange cation.

재배기간 생육 조사 및 기상 변화

재배기간 생육 조사는 초장, 건물중, 경수, 엽면적지수와 군락 피복도(LP-80, Meter Group, USA)를 측정 하였다. 월동전 생육 조사는 12월 중순에 하였고, 월동 후 생육 조사는 3월 하순에 하였으며 출수시는 전체 면적에 10% 이상을 기준으로 하였다. 종자 수확은 6월 5일부터 6월 10일까지 하였다. 수량 조사는 이삭수, 천립중, 총 건물중 및 종실 수량을 조사하였다.

재배 기간 기상 환경과 토양 수분 변화는 Fig. 1과 같다. 기상 자료는 시험 포장에서 5 m 이내에 기상 복합 장치(ATMOS 41, Meter Group, USA)를 설치하였다. 토양 수분 변화는 토양 수분 센서(TEROS 12, Meter Group, USA)을 이용하였다. 재배기간 평균 온도는 10월 20일 이앙이 7.8℃ 이었고, 10월 30일 이앙이 7.7℃이고 11월 10일 이앙이 7.5℃이었다. 이앙 30일 후 10월 19일, 10월 29일 그리고 11월 9일 이앙의 각각 평균 온도는 10.4℃, 10.3℃ 및 6.3℃ 이었다. 강수량은 10월 20일 이앙 한 것이 329.4 mm이었고, 10월 30일 이앙은 328.4 mm이었고, 11월 10일 이앙은 301.9 mm이었다. 재배기간 토양 수분 변화는 10월 20일 이앙이 25.6%이었고, 10월 30일 이앙이 25.4%이고 11월 10일 이앙이 25.1%를 나타냈었다.

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Fig. 1.

Daily meteorological data and soil moisture during the cultivation period in the experimental location. DAT, days after transplanting.

통계처리

통계 분석은 SAS 9.4를 이용하여 분산분석 및 던컨의 다중분석검정으로 P = 0.05 수준에서 유의성을 검정을 하였다.

결과 및 고찰

초장, 엽면적 지수 및 군락 피복도 변화

이앙시기와 재식밀도별 초장 변화에 대한 결과는 Fig. 2와 같다. 이앙 후 월동 전까지 10월 20일 이앙이 10월 30일과 11월 10일 이앙에 비해 초장이 높았다. 월동 전 초장은 파종일이 늦어 질수록 월동율이 급격하게 떨어지기 때문에 파종 적기에 파종하여 10 cm 이상이 되어야만 월동율이 좋아진다(Kim et al., 2009). 본 연구에서는 11월 10일에 이앙한 것을 제외하고 모두 10cm로 나타나 10월 20일 및 10월 30일에 이앙한 것은 9월 하순에 직파한 것도 같은 효과가 있는 것으로 판단된다. 한편, 10월 20일, 10월 30일 및 11월 10일 이앙 후 각각 165일, 155일, 및 145일부터 급속하게 신장하였지만, 늦게 이앙 할수록 초장의 신장은 짧았다. 이러한 결과는 직파 재배에서도 파종 시기가 늦을수록 초장이 짧다고 보고하였다(Kim et al., 2009). 한편 재식밀도간에는 초장의 차이는 없었다.

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Fig. 2.

Plant height of Italian ryegrass according to transplanting date and planting density. DAT, days after transplanting.

이앙시기와 재식밀도별 엽면적 지수 변화는 Fig. 3과 같다. 10월 20일 이앙이 10월 30일과 11월 10일 이앙에 비해 군락 엽면적 지수가 높았다. 출수기의 엽면적 지수는 10월 20일 이앙이 3.0을 넘었으나 10월 20일과 10월 30일 이앙은 3.0으로 낮은 유의한 차이를 보였다. 한편 재식밀도에서는 10월 20일 이앙의 80주가 50주와 70주에 비하여 엽면적 지수가 높았으나, 10월 30일과 11월 10일 이앙의 80주와 70주 간에는 엽면적 지수의 차이는 나타나지 않았다.

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Fig. 3.

Leaf area index (LAI) of Italian ryegrass according to transplanting date and planting density. DAT, days after transplanting.

이앙시기와 재식밀도별 군락 피복률 변화는 Fig. 4와 같다. 10월 20일 이앙은 10월 30일과 11월 10일보다 군락 피복률가 높았다. 한편, 10월 20일, 10월 30일 및 11월 10일 이앙은 이앙 후 각각 160일, 150일, 140일에 급격하게 군락 피복률가 높았다. 출수기에서는 10월 20일 이앙은 군락 피복률이 90%를 넘었으나 10월 30일과 11월 10일 이앙은 90% 이하이였다. 한편, 재식밀도에서는 출수기 이후에는 군락피복률의 차이는 나타나지 않았다.

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Fig. 4.

Plant canopy light interception by Italian ryegrass according to transplanting date and planting density. DAT, days after transplanting.

월동 전후 및 출수시의 경수와 건물중 변화

월동 전후 및 출수시의 단위 면적당 분얼수 변화는 Fig. 5와 같다. 이앙 시기에 있어서 월동전 분얼수는 10월 20일 이앙이 평균 72개로 10월 30일 37개와 11월 10일 17개에 비해 높았다. 재식밀도에서는 80주가 70주와 50주에 비해 다소 높았다. 월동 후 분얼수 변화는 10월 20일 이앙이 평균 1114개로 10월 30일 912개와 11월 10일 780개에 비해 유의하게 높았다. 재식밀도 간에는 분얼수는 70주와 80주가 50주에 비해 높았다. 출수시 분얼수는 10월 20일 이앙이 평균 1332개로 10월 30일 1091개와 11월 10일 1063개에 비해 약간 높았으나 10월 30일 이앙과 11월 10일 이앙일간에는 유의한 차이는 나지 않았다. 재식밀도에 있어서는 분얼수는 70주와 80주간에는 차이를 보이 않았으나 50주에서 다소 낮았다. 한편, 출수기에는 10월 20일 이앙은 4월 28일 이고, 10월 30일 이앙은 4월 30일, 11월 10일 이앙은 5월 1일 이었다. Choi et al. (2007)에 의하면 ‘코윈어리’의 출수기는 5월 7일이라고 하였으나 본 연구에는 직파 재배가 아닌 이앙 재배에 따른 차이로 생각되며, 또한 IRG 출수기는 각 개체가 일장과 저온 감응 정도에 따라 다르다고하였다(Terry et al., 2010).

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Fig. 5.

Number of tillers in Italian ryegrass according to transplanting date and planting density. BOW, Before overwintering; AOW, After overwintering; HF, First heading.

월동 전후 및 출수시의 단위 면적당 건물중 변화는 Fig. 6과 같다. 월동 전 단위 면적당 건물중의 10월 20일 이앙이 평균 34 g으로 10월 30일 이앙 17 g과 11월 10일 이앙이 7 g에 비해 유의적으로 높았다(P < 0.05). 재식밀도에서는 80주가 70주와 50주에 비해 건물중이 높았다. 월동 후에는 건물중의 10월 20일 이앙은 평균 45 g이었고 10월 30일 이앙 24 g과 11월 10일 이앙 10 g으로 10월 20일 이앙이 높았다. 출수시에는 10월 10일 이앙은 1131 g으로 10월 30일 이앙 933 g과 11월 10일 984 g에 비해 높았다. 한편 재식밀도에 있어서는 70주와 80주간에는 차이가 나지 않았으나 50주에서는 낮은 건물중을 보였다. 10월 30일 이앙과 11월 10일 이앙에서는 50주가 70주와 80주에 비해 낮았다. 이러한 결과는 이앙 후 30일간 평균 온도는 10월 20일과 11월 10일 이앙간에는 4℃ 차이를 보였고 개체 확보에 있어서 50주보다는 70주와 80주가 개체 확보가 높은 것으로 판단된다.

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Fig. 6.

Plant dry weight of Italian ryegrass according to transplanting date and planting density. BOW, Before overwintering; AOW, After overwintering; HF, First heading.

수량 구성요소 변화

이앙 시기와 재식 밀도에 따른 IRG 수량 구성 요소에 관한 결과는 Table 2와 같다. 일반적으로 IRG 채종 적기는 개화 후 30~40일 이라고 하였다(Kim et al., 2010). 이앙 시기에 있어서 10월 20일 이앙은 10월 30일과 11월 10일에 비해 단위 면적당 이삭수, 건물중 및 종실 수량이 높았으나 1000립중에서는 유의한 차이는 나지 않았다. 재식밀도에서는 70주와 80주간에는 이삭수, 건물중 및 종실 수량 유의한 차이는 나지 않았고 50주에서는 유의한 차이를 보였다(P < 0.05). 천립중 변화는 유의한 차이를 보이지 않았다. Choi et al. (2007)에 의하면 파종 간격이 좁을수록 단위면적당 이삭수는 많다고 하였다. 따라서 단위 면적당 이삭수 확보가 된다면 수량 확보가 될 것으로 기대 된다. 이앙시기와 재식밀도간에는 단위 면적당 이삭수, 1000립중. 전체 건물중 및 수량 변화는 유의한 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 연구 결과 IRG 종자 생산을 위해서는 11월 이전 이앙을 하여 월동전에 개체 확보를 해야 할 판단되고 11월 이후 이앙을 한다면 단위면적당 개체 확보를 위해 80주 한다면 안정적으로 종자 생산 할 것으로 기대 된다.

Table 2.

Seed yield and yield components of Italian ryegrass according to transplanting date and planting density.

Transplanting date Planting density
(hill/3.3 m2)
No of panicle
(m-2)
1000 seed weight
(g)
Total dry weight
(g m-2)
Seed yield
(kg/10a)
20.Octcber 50 1329 2.41 1092 188
70 1417 2.40 1176 211
80 1436 2.40 1249 215
30.October 50 1152 2.40 918 164
70 1252 2.49 1044 189
80 1265 2.48 1066 194
10.Novembers 50 1093 2.46 871 147
70 1210 2.43 999 181
80 1246 2.41 1047 185
Transplanting date (TD)
20 October 1394a 2.40a 1172a 204a
30 October 1223b 2.45a 1009b 182ab
10 November 1183b 2.43a 972b 171b
Planting density (PD)
50 (hill/3.3 m2) 1192b 2.43a 960b 166b
70 (hill/3.3 m2) 1293a 2.44a 1073a 193a
80 (hill/3.3 m2) 1316a 2.42a 1121a 197a
ANOVA
TD 0.0047 0.3063 0.0017 0.0243
PD 0.0104 0.8304 0.0130 0.0235
TD×PD 0.9978 0.4751 0.990 0.9950

Mean values in the same column with different lowercase letters are significantly different (P < 0.05)

적 요

본 연구는 IRG의 파종 시기에 가을 장마로 파종 시기가 지연되는 문제점을 이앙 재배로 보완하고자 IRG의 이앙 시기 및 재식 밀도에 따른 생육 및 종실 수량 특성에 결과이다.

1. 이앙 시기는 10월 20일, 10월 30일 그리고 11월 10일에 하였으며, 재식 밀도는 3.3 m2 당 50주, 70주와 80주로 설정하였다.

2. 초장, 엽면적지수, 군락피복률은 이앙 시기에 따라서 유의한 차이를 보였고, 특히 10월 20일 이앙이 10월30일과 11월 10일 이앙에 비해 높았다. 재식 밀도간에는 유의한 차이를 보이지 않았다.

3. 월동 전후 경수와 건물중 차이는 10월 20일이 10월 30일과 11월 30일에 비해 높았다.

4. 수량구성요소에서 단위 면적당 이삭수, 건물중 및 종실 수량이 10월 20일 이앙이 다른 이앙일에 비해 높았고 1000립중 차이는 나지 않으며, 재식밀에서는 70주와 80주간에는 이삭수, 건물중 및 종실 수량 차이는 보이지 않았지만 50주가 다소 낮았다.

5. 안정적인 종자 생산을 위해서는 11월 이전과 70주와 80주로 이앙을 하게 되면 월동전 개체 확보가 경수로 이어져서 수량 확보를 기대 할 수 있다.

Acknowledgements

본 논문은 농촌진흥청 연구사업(PJ 016079012022)의 지원으로 수행된 결과 입니다.

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