The Korean Journal of Crop Science. 1 December 2023. 335-342
https://doi.org/10.7740/kjcs.2023.68.4.335

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  •   시험 품종 및 재배 조건

  •   밀 생육조사 및 품질조사

  •   토양 이화학적 특성 분석

  •   통계분석

  • 결과 및 고찰

  •   밀 생육 및 수량 특성

  •   밀 품질 특성

  •   토양 이화학적 특성

  • 적 요

서 론

밀(Triticum aesvum L.)은 세계에서 가장 많이 소비되는 곡물으로 2022/23년도 소비량은 780.1백만톤으로 전망되어 쌀 소비 전망량보다 50% 이상 많다(FAO, 2023). 국내 또한 쌀 위주의 식단에서 다양화되어 밀 소비량이 증가하였고, 최근 코로나, 우크라이나 전쟁 등의 상황이 주요 곡물의 실질 가격에 영향을 미치면서 식량안보를 위한 국내 밀 자급률에 대한 관심도 증가하고 있다. 2023년 국내 밀 자급률은 약 2.2%에 미칠 것으로 전망되는데(USDA, 2023), 국내 밀 자급률 증진을 위해 정부는 1984년 중단했던 밀 수매를 2019년 다시 시작하고, 2023년 밀 이모작을 장려하는 전략작물직불금 지급 정책을 수행하는 등의 노력을 하고 있다(MAFRA, 2019, 2023). 국내의 토지면적대비 농지 면적은 2020년 기준 16.2%로 OECD회원국 평균인 38.2%보다 크게 낮기때문에(KOSTAT, 2022) 밀 생산량의 증가를 위해서는 휴경 기간을 줄이고 곡물을 생산하는 이모작을 적극 활용해야한다.

국내에서 밀 재배는 대부분 전남, 전북, 경남지역 위주로 벼와 이모작인 형태로 이루어지고 있으나, 벼-밀의 지속적인 경작은 토양 비옥도와 토양의 유기물 함량을 낮추고(Yadav et al., 2000), 미량원소의 결핍을 야기시키며(Nayyar et al., 2001), 지하수 자원을 고갈시킬 수 있는 등 여러 문제점이 보고된 바 있고(Gupta & Seth, 2007), 이렇게 변화된 재배 환경은 밀 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지속적으로 고품질의 밀을 생산하기 위해서는 여러 연구를 통해 밀 재배 환경을 변화시키고, 그에 따라 밀 품질이 어떻게 변화하는지 데이터를 확보할 필요가 있다(Wang et al., 2009).

국외에서는 단일 작물로 밀만 재배하고 밀 재배 후에는 휴경하던 단작 포장에 휴경하지 않고 28년간 콩과 이모작을 시행한 결과 생산량이 21% 증가하고, 단백질 함량이 증가하였다는 보고가 있고(Smith et al., 2017), 토마토, 오이, 가지, 피망 등의 채소와 이모작 한 밀에서 균근감염정도, 생산량, 단백질 함량 등이 변화(Abdulkarim et al., 2020)하는 등 작부체계 환경에서 밀과 윤작하는 작물에 따라 밀의 재배 환경과 품질이 어떻게 변화하는지에 대한 연구가 진행되어왔다(Meena et al., 2016; Garrido et al., 2001; Gursoy et al., 2010). 우리나라에서 밀 이모작에 대한 시험 연구는 남부지역에서 밀과 하작물로 벼, 콩, 옥수수를 심었을 때 콩과 옥수수가 작기연결성이 우수하고 콩과 옥수수를 수확한 후 토양 물리성이 좋아짐을 확인(Seo et al., 2021)한 결과가 있으며, 밀 후작 벼 재배에 적합한 품종을 선정(Ku et al., 2013)한 바도 있으나, 작부체계에 따라 밀 품질이 어떻게 변화하는 지에 대한 연구는 진행되지 않았다. 밀 품질 중 단백질, 용적중, 회분은 현재 1등급, 2등급, 3등급, 등외로 나뉘는 수매 등급을 결정하는 기준으로 활용되는 만큼(RDA, 2023) 식량자급률 증진을 위해 농가에 밀 재배를 권장하기 위해서도 재배 환경에 따른 밀 품질의 변화를 연구하는 것이 중요하다.

따라서 본 연구에서는 밀과 이모작이 가능한 작물로 알려진 벼, 콩, 옥수수와 밀의 이모작을 수행하여 밀 작부체계가 밀의 생육과 및 품질에 어떤 영향을 미치는지 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 밀 생육과 주요 품질 요소 및 활용 가능한 특성, 토양 특성을 조사하여 분석하였고, 향후 국내에 우수한 밀 품질을 가진 밀의 안정 생산을 위해 결과를 활용하고자 하였다.

재료 및 방법

시험 품종 및 재배 조건

밀과 하작물 3개의 작부체계를 수행하였으며, 하작물로는 벼, 콩, 옥수수를 재배하였다. 각 작부체계당 시험구의 크기는 233 m2로 동일하였으며 3반복으로 수행하였다. 공시재료로 밀은 금강밀과 조경밀, 하작물로 벼는 해담쌀, 콩은 대찬, 옥수수는 광평옥을 사용하였다. 국립종자원의 우리나라 품종별 현황을 보면 2020년 기준으로 금강밀과 조경밀은 밀 품종 중 우리나라에서 가장 많이 공급되는 품종이다. 벼 품종 해담쌀은 조생종으로 밀 파종기에 영향을 미치지 않으며, 수량성, 식미치 등에서 다른 조생종 품종들과 비교했을 때 양호한 성적을 보이는 품종이다(Sanget al., 2019). 대찬은 전국에 적응 가능한 콩 품종으로 2020년 기준 가장 많이 공급되고 있는 품종인 대원보다 성숙기가 빠르면서도 불마름병에 강하고, 수량성도 높은 중만생종 콩이며, 광평옥은 사료용 옥수수로 Seoet al. (2021)의 실험으로 밀과의 작기 연결성이 우수함이 밝혀진 품종이다. 2020년 11월 2일 전 작물이 없는 포장에 밀을 파종하여 이듬해 6월 3일 수확한 후 2021년 하작물로 벼, 콩, 옥수수를 심은 후 2021년 10월 29일 밀을 파종하여 이듬해인 2022년 5월 27일 수확하였다. 시험은 경남 밀양시에 위치한 국립식량과학원 남부작물부 시험포장에서 수행되었으며, 밀은 휴폭 350 cm, 파폭 50 cm로 이랑을 만든 후 10 a당 16 kg으로 산파하였고, N, P2O5, K2O를 기비 및 추비를 포함하여 9.1-7.4-3.9 kg/10a 시비하였다. N은 기비 40% 추비 60%로 분시하였고, P2O5와 K2O는 전량 기비 시용하였다. 하작물로 벼는 30 12 cm 재식밀도로, 1주 5본으로 손이앙하고, 콩과 옥수수는 휴폭 110 cm, 파폭 30 cm 이랑을 조성하여 각 재식밀도를 70 15 cm, 70 20 cm로 하여 1두둑 2열 재배하였다. 벼, 콩, 옥수수는 각각 N, P2O5, K2O를 총 9.0-4.5-5.7 kg/10a, 3.0-3.0-3.4 kg/10a, 20.0-15.0-15.0 kg/10a시비하여 재배하였다. 분시비율은 벼의 경우 N을 기비, 분얼비, 수비로 50%, 20%, 30%로 나누었으며, P2O5는 전량 기비, K2O는 기비 70%, 분얼비 30%로 시비하였다. 콩은 전량 기비로 시용하였으며, 옥수수는 N만 기비 및 추비로 50%씩 나누었고, P2O5, K2O는 전량 기비로 시용하였다.

밀 생육조사 및 품질조사

밀의 생육특성에 대한 조사는 농촌진흥청 농업과학기술 조사분석기준(RDA, 2012)에 준하여 수확 전에는 생육재생기, 출수기를 조사하고, 성숙기의 간장, 수장, 단위면적당 수수, 수당립수를 조사하였다. 출수기는 전구의 70% 이상이 출수했을 때를 기준으로 하였으며, 생육재생기조사와 생육조사는 10개체씩 4반복으로 수행하였다. 3반복으로 수확한 후 리터중, 천립중 및 수량을 조사하였다.

밀 품질조사는 하작물을 재배하기 전인 2021년 6월 수확 밀과 하작물을 재배한 후 2022년 6월 수확한 밀을 16% 수분함량으로 tempering하여 수행하였다. 밀 품질은 밀가루 특성과 가공적성을 조사하였다. Brabender Quadrumat Junior mill (Brabender OHG, Duisburg, Germany)로 밀을 제분 후 제분수율을 측정하였다(AACCI, 2010). 회분과 침전가는 AACC method 08-01.01, 56-61.02에 준하여 측정하였고, 단백질함량은 LECO FP628 (Laboratory Equipment Co., St. Joseph, Mich., USA) 장비로 AACC method 44-30.01에 따라 측정하였고, 계산된 함량에서 수분함량을 14%로 보정하였다(AACCI, 2010). 글루텐은 Perten Glutomatic 2200 system (Perten Instrument AB, Huddinge, Sweden)을 이용하여 wet gluten함량과 dry gluten 함량을 구하였다. 아밀로스는 Juliano (1971)의 방법을 사용하였고, 밀 알곡 속 아밀라제 효소 활성 정도를 측정하여 곡물 건전도를 나타내는 지표인 폴링넘버는 Falling Number 1900 (Perten Instrument, Sweden)으로 측정하였다. 밀가루의 가공적성은 RVA 4500 (Perten Instrument, Sweden)을 이용하여 peak viscosity, trough strength, breakdown, final viscosity, setback, peak time, pasting temperature 값을 구하였다.

토양 이화학적 특성 분석

토양 특성 분석은 작부체계에 따라 각 포장 내에서 3반복으로 샘플링하여 수행하였다. 토양의 물리적 특성 분석은 각 작물 재배 후 soil core sampler (Soilmoisture Equipment Crop, USA)를 이용하여 토양 층위 0~15cm를 채취하여 건조오븐으로 토양을 건조시키고, 공극률, 중량수분함량을 구하였다. 화학적 특성은 auger를 이용하여 토양 층위 0~15 cm의 토양을 채취한 후 음건시켜 분쇄 후 분석에 사용하였다. 화학성은 농촌진흥청 토양화학성분분석법(NIAST, 2000)에 준하여 pH (1:5), 총 질소함량, 전기전도도, 유기물 함량, 유효인산, 치환성양이온(K, Ca, Na, Mg)을 측정하였다.

통계분석

통계분석은 SAS Enterprise Guide 7.1 (statistical analysis systems, SAS Institute, Cary, NC, USA) program을 이용하였으며, 밀 품종 및 밀 작부체계에서 하작물의 영향에 의한차이 분석을 위해 이원분산분석(two-way ANOVA)을 수행한 후 Duncan의 다중검정으로 사후검정을 수행하였다.

결과 및 고찰

밀 생육 및 수량 특성

밀의 품종 및 작부체계별 밀의 생육 및 수량특성을 분석한 결과(Table 1) 생육재생기와 출수기는 2월 7일과 4월 9일로 차이를 보이지 않았다. 간장은 품종간에는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 작부체계에 따라서는 유의한 차이를 보였는데, 전작물로 벼를 심은 밀의 간장이 금강밀은 73.7 cm, 조경밀은 73.9 cm로 가장 컸다. 볏짚은 토양에 적절히 섞일 경우 토양 수분 저장능력을 높이고 토양 유기탄소 함량을 증가시켜 생육에 영향을 줄 수 있기 때문에(Jin et al., 2020) 적절한 볏짚이 밀 생육에 영향을 미쳤을 것으로 예상된다. 수장은 유의한 차이를 보이지는 않았으나, 금강밀에서는 벼와의 작부체계에서, 조경밀에서는 콩과의 작부체계에서 가장 컸다. 단위면적당 수수도 통계상으로 유의한 차이를 보이지 않았고, 수치상으로는 금강밀은 옥수수, 조경밀은 벼와의 작부체계를 시행한 토양에서 가장 큰 값을 보였기 때문에 수장과 단위면적당 수수는 하작물에 따른 영향으로 볼 수 없었다. 수당립수는 품종에 따른 차이만 인정되었는데, 금강밀보다 조경밀 품종의 립수가 많았다. 본 시험에서 천립중과 수량은 유의한 차이를 나타내지 않았으나, Seo et al. (2021)은 콩 또는 옥수수와 밀을 이모작 할 경우 벼와 이모작을 할 때보다 밀의 단위면적당 수량이 50 kg 이상 크게 증가한 결과를 낸 보고한 바 있으며, 28년간 콩과 이모작을 시행한 결과 생산량이 증가(Smith et al., 2017)하였다는 연구결과가 있으므로, 밀-하작물 이모작을 지속했을 때의 생산량 변화 조사가 필요할 것으로 판단된다.

Table 1.

Growth and yield of wheat.

Variety Cropping
system1)
Planting
date
(M. dd)
Regrowth
date
(M. dd)
Heading
date
(M. dd)
Culm
length2)
(cm)
Spike
length
(cm)
Number
of spikes
(m2)
Number
of Grains
/Spike2)
Test
weight2)
(g/500 mL)
1000 grain
weight
(g)
Yield
(kg/10a)
Geumgang NW 11. 2 2. 6 4. 4 85.1±1.6a 7.8±0.3 1060±194 24±2b 405.8±2.2b 50.2±0.2 562±36
RW 10. 29 2. 7 4. 9 73.7±2.1b 7.7±0.1 652±44 23±1b 417.9±1.7a 51.3±1.6 581±39
SW 10. 29 2. 7 4. 9 72.4±1.8c 7.0±0.3 767±57 23±2b 418.3±1.7a 48.7±1.3 488±49
CW 10. 29 2. 7 4. 9 70.7±1.4c 6.9±0.2 854±89 25±1b 420.3±2.5a 48.1±0.1 608±7
Jokyeong NW 11. 2 2. 6 4. 13 82.9±2.8a 7.9±0.6 1010±269 34±2a 406.7±1.2b 50.7±0.3 624±94
RW 10. 29 2. 7 4. 9 73.9±1.2b 6.9±0.6 871±42 27±3a 417.0±2.6a 53.5±0.8 584±47
SW 10. 29 2. 7 4. 9 65.0±4.0c 7.7±0.3 790±42 23±1a 411.1±5.1a 48.5±1.0 506±124
CW 10. 29 2. 7 4. 9 69.0±1.2c 7.3±0.4 804±104 27±2a 415.0±2.3a 50.9±2.7 644±93
Factor3) Culm length
(cm)
Spike lenth
(cm)
Number of
spike (m2)
Number of
Grains/Spike
Test weight
(g/500 mL)
1000 grain
weight (g)
Yield
(kg/10a)
Variety 9.56NS 0.51NS 0.44NS 32.54* 8.36NS 6.47NS 1.06NS
Cropping system 60.02* 4.77NS 5.58NS 11.48NS 24.42* 9.52NS 3.62NS
Variety * Cropping
system
3.31NS 4.37NS 1.41NS 10.58NS 3.03NS 1.85NS 0.20NS

1)NW, No crops sown before cultivating wheat in 2020; RW, Rice-wheat rotation in 2021; SW: Soybean-wheat rotation in 2021; CW: Corn-wheat rotation in 2021

2)Means in the same column followed by the same letter are not significantly different at P<0.05, as based on Duncan’s multiple range test

3)Statistically significant difference based on two-way ANOVA test (*P<0.05, NS represents not significant)

밀 품질 특성

전작물에 의한 밀 품질 특성 변화를 분석한 결과(Table 2) 제분율은 곡물에서 추출할 수 있는 밀가루의 양으로 정의되며, 성숙한 종자의 배유 비율에 따라 달라지고, 크기와 주름 등에 영향을 받는데(Nuttall, 2017) 본 시험에서는 전작물에 따른 차이를 보이지 않았다. 회분의 비율은 높을 경우 단백질 분해 및 아밀로스 분해효소의 활성을 증가시키므로 낮을수록 품질이 좋으며(Tomasz et al., 2020) 0.5% 이하일 때 밀가루가 고급인 것으로 취급한다. 통계적으로 분석 값 간에 차이가 인정되지 않았으나 평균값으로 볼 때 금강밀에서 콩, 옥수수와 이모작 한 밀의 회분 함량이 각 0.46%와 0.48%로 우수하였다. 침전가로 단백질의 용출정도를 분석한 결과 품종에 따른 차이만 보였지만 단백질함량은 전반적으로 금강밀에서 조경밀보다 더 높은 특성을 보였으나, 작부체계별로 유의한 차이가 있어 콩과 이모작 한 포장의 밀에서 함량이 가장 높았다. 단백질함량에서는 하작물에 따른 차이가 있었지만 침전가는 품종에 따른 차이만 유의했던 것은 침전 부피가 단백질의 함량에 더불어 단백질 강도에도 영향을 받기 때문일 것으로 보인다(Park et al., 2015). 글루텐함량은 통계적으로 유의하지는 않았으나 수치상으로 콩과의 이모작을 시행한 밀의 wet gluten 및 dry gluten이 높아 세 작부체계 중 경질밀의 품질 면에서 가장 우수하였다. 아밀로스 함량은 감소할수록 전분의 점성을 증가시켜 찰밀의 특성을 지니게 하는데(Lee et al., 2001) 작부체계별로 유의한 차이를 나타내지는 않았다. 폴링넘버는 전분분해정도를 수치로 나타낸 것으로, 높을수록 빵용으로 적합한데, 콩을 재배한 후 재배한 밀의 폴링넘버의 수치가 벼 또는 옥수수를 재배한 후 재배한 밀보다 컸다. 품질 수치 중 하작물에 따라 유의한 특성을 보인 항목은 제분율과 단백질이었으며, 콩과의 작부체계가 밀 품질에 가장 긍정적인 영향을 주었음을 나타내었고, 이 결과는 Caviglia et al. (2011) 등 여러 논문에서 밝혀진 콩이 밀 단백질 함량을 증가시킬 수 있다는 연구결과와 일치하였다.

Table 2.

Quality traits of wheat influenced by the cropping system.

Variety Cropping
system
MER1)
(%)
Ash
(%)
SDSS2)
(mL)
Protein
(%)
Gluten content (%) Amylose Falling
Number
wet dry
Geumgang NW 79.0±1.5a 0.52±0.03 52.1±5.9a 12.2±0.5ay 33.6±1.5 13.7±0.4 23.4±0.1 387.5±55.2
RW 69.6±0.5b 0.52±0.04 46.8±0.2a 11.2±0.5ay 32.9±2.4 12.9±0.4 26.1±0.6 401.7±8.3
SW 66.9±1.2b 0.46±0.03 46.7±0.3a 12.3±0.6ax 45.9±4.5 16.9±2.6 26.2±1.0 413.3±6.5
CW 67.2±1.0b 0.48±0.01 41.7±3.1a 10.8±0.9ay 32.3±3.2 12.6±1.7 26.6±0.3 407±11.0
Jokyeong NW 78.1±0.4a 0.56±0.05 38.3±0.6b 8.6±0.0by 19.6±3.9 7.4±1.2 24.7±0.0 361.7±14.4
RW 66.9±1.2b 0.53±0.05 36.7±4.9b 8.8±0.3by 32.0±16.3 11.7±6.0 26.4±0.7 384.2±25.1
SW 67.9±1.6b 0.53±0.03 45.0±4.4b 12.0±1.1bx 42.2±4.8 15.6±2.3 26.2±0.9 434.5±12.6
CW 68.1±0.2b 0.53±0.01 34.8±1.1b 9.1±0.3by 25.6±2.5 9.6±1.1 25.7±1.7 409.3±25.4
Factor3) MER
(%)
Ash
(%)
SDSS
(mL)
Protein
(%)
Gluten content (%) Amylose Falling
Number
wet dry
Variety 3.52NS 8.17NS 28.82* 61.05* 4.53NS 6.86NS 1.33NS 0.17NS
Cropping system 150.04* 2.04NS 5.01NS 14.43* 7.65NS 5.19NS 13.12NS 6.26NS
Variety * Cropping system 2.65NS 0.72NS 3.45NS 8.75NS 1.66NS 1.85NS 1.78NS 0.45NS

1)MER, Milling extraction rate;

2)SDSS, SDS sedimentation value;

Means in the same column followed by the same letter are not significantly difference at P<0.05 based on Duncan’s multiple range test

3)Statistically significant difference based on two-way ANOVA test (*P<0.05, NS represents not significant)

가공적성을 보면(Table 3) 전작물로 콩과 옥수수를 심은 작부체계에서 벼를 심은 것보다 밀의 peak viscosity와 trough strength가 유의하게 큰 값을 보이며, final viscosity 역시 유의하게 더 컸다. 금강밀에서는 peak viscosity가 벼와 콩, 옥수수 사이에 40RVU 정도의 차이가 났으며, 조경밀에서는 콩과 벼를 비교했을 때 100RVU 이상의 차이가 발생했으며, trough stength도 비슷한 경향을 보였다. Peak viscosity와 trough strength는 낮을 경우 팽윤력에 영향을 주어 제빵에 불리한 특성을 가지므로(Park et al., 2021) 콩 또는 옥수수와 이모작을 한 밀이 팽윤력이 더 우수함을 나타내었다.

Table 3.

Pasting properties and past clarity of wheat starch.

Variety Cropping
system
Peak
Viscosity
(RVU)
Trough
Strength
(RVU)
Breakdown1)
(RVU)
Final
Viscosity
(RVU)
Setback
(RVU)
Peak Time
(min)
Pasting Temp.
(℃)
Geumgang NW 2001ax 1392ax 610a 2479ax 1087a 6.2a 90.1
RW 1091az 881az 210b 1696az 815b 6.1a 92.6
SW 1131ay 930ay 201b 1724ay 793b 6.2a 86.9
CW 1138ay 919ay 219b 1726ayz 807b 6.2a 92.3
Jokyeong NW 1805bx 1159bx 646a 2172bx 1013a 6.0b 87.6
RW 907bz 697bz 210b 1428bz 731b 5.9b 91.3
SW 1077by 871by 205b 1709by 837b 6.0b 91.6
CW 1004by 817by 188b 1607byz 790b 6.0b 91.9
Factor2) Peak
Viscosity
(RVU)
Trough
Strength
(RVU)
Breakdown
(RVU)
Final
Viscosity
(RVU)
Setback
(RVU)
Peak Time
(min)
Pasting
Temp. (℃)
Variety 71.45* 53.26* 10.75NS 31.72* 8.13NS 35.60* 0.01NS
Cropping system 384.29* 96.81* 1193.71* 87.56* 62.13* 2.75NS 1.83NS
Variety * Cropping system 0.00NS 0.00NS 1.51NS 0.00NS 1.50NS 0.05NS 1.66NS

1)Breakdown, The difference between peak viscosity and trough strength

Means in column followed by the same letter are not significantly different at P<0.05 based on Duncan’s multiple range test

2)Significant difference according to two-way ANOVA test (*P<0.05, NS represents not significant)

토양 이화학적 특성

토양 물리적 특성 분석 결과 벼, 콩, 옥수수를 재배했을 때 모두 포장 공극률은 감소하였으며, 중량수분함량과 수분포화도는 증가하였다. 중량수분함량은 토양의 무게 기준에서 토양 수분함량을 나타낸 것으로, 많을수록 토양 내 수분이 많은 것으로 보는데, 하작물 재배 전후 벼가 14.11%, 콩이 5.91%, 옥수수가 5.38% 증가하여 벼를 재배한 토양의 액상 비율이 가장 크게 증가하였음을 나타낸다(Fig. 1). Bhatt et al. (2016)은 벼를 재배할 경우 반복적으로 지표면 아래 토양을 다지며, 밀 재배를 위해 로터리를 실시하면토양의 반전으로 유기물이 공기에 노출되어 산화되기 때문에 밀-벼 작부체계는 궁극적으로 토양 구조의 전반적인 악화를 초래할 수 있다고 하였고, 이는 수확량 등에 영향을 미칠 수 있음을 보고하였다. de Moraes et al. (2016)은 밀-콩 작부체계가 토양물리성 및 hydraulic 특성에 큰 영향을 미치지 않음을 밝힌 바 있으나, Seo et al. (2021)은 콩, 옥수수를 재배했을 때 토양 통기성이 향상됨을 보고 하였으므로, 이모작에 따른 토양의 물리적 특성 변화에 대한 관찰이 지속되어야 할 것으로 보인다.

https://static.apub.kr/journalsite/sites/kjcs/2023-068-04/N0840680411/images/kjcs_2023_684_335_F1.jpg
Fig. 1.

Soil physical properties before and after summer crop cultivation. W, water content of the soil; A, air content of the soil; S, solid content of the soil. W and A occupy the pores in the soil. Soil physical properties before and after (A) rice cultivation, (B) soybean cultivation, (C) corn cultivation.

토양 화학적 특성 분석결과(Table 4) 1년차와 2년차 항목들 중 하작물 재배 전후 증가 또는 감소 방향이 같은 것은 인산, 칼륨, 칼슘 함량이었으며, 95% 신뢰수준에서 1년차에는 인산, 2년차에는 인산과 칼슘이 유의한 차이를 보였다. 질소는 밀 제빵 및 가공 품질에 필요한 곡물 단백질을 축적하는데 필수적인 요소인데(Zorb et al., 2018), 토양의 인(P)은 종자에서의 질소(N)와 인(P) 농도와 축적을 향상시킨다는 결과(Jian et al., 2006)가 있으므로, 토양 내 인산함량 변화가 밀 품질에 영향을 미치는 요소로 작용할 수 있다고 판단된다.

Table 4.

Soil chemical properties before and after summer crop cultivation.

Field
location1)
Year CBSS2) pH TN3) EC4)
(ds/m)
OC5)
(%)
P2O56)
(mg/kg)
K
(cmolc/kg)
Ca6)
(cmolc/kg)
Mg
(cmolc/kg)
Na
(cmolc/kg)
RW 2021 Wheat 6.7 0.26 0.46 2.4 106* 0.9 7.0* 1.8 0.20
Rice 6.2 0.20 0.56 2.6 66* 0.6 8.3* 1.6 0.15
subtract -0.5 -0.05 0.10 0.2 -40 -0.3 1.2 -0.2 -0.05
2022 Wheat 6.5 0.21 0.41 3.1 106* 0.7 8.1* 1.8 0.14
Rice 6.8 0.19 0.51 2.5 42* 0.5 9.0* 2.1 0.27
subtract 0.4 -0.02 0.11 -0.5 -65 -0.2 1.0 0.3 0.13
SW 2021 Wheat 6.9 0.24 0.48 2.5 144* 1.2 8.2NS 2.1 0.18
Soybean 6.6 0.22 0.36 3.0 98* 0.8 8.8NS 1.8 0.14
subtract -0.2 -0.02 -0.12 0.4 -46 -0.4 0.6 -0.3 -0.05
2022 Wheat 6.4 0.22 0.37 3.0 138* 0.7 7.9* 1.7 0.12
Soybean 6.6 0.21 0.35 2.8 55* 0.6 8.2* 2.0 0.21
subtract 0.1 -0.01 -0.01 -0.3 -83 -0.1 0.3 0.2 0.09
CW 2021 Wheat 6.8 0.19 0.45 2.6 122* 1.1 7.3* 2.0 0.19
Corn 6.5 0.21 0.45 3.0 96* 0.7 9.1* 1.9 0.16
subtract -0.3 0.03 0.00 0.3 -26 -0.4 1.9 -0.2 -0.04
2022 Wheat 6.6 0.20 0.34 3.0 116* 0.8 7.8* 1.8 0.10
Corn 6.9 0.20 0.43 2.7 63* 0.6 8.8* 2.3 0.23
subtract 0.3 0.00 0.10 -0.3 -54 -0.2 1.0 0.4 0.12

1)Location of cropping system. RW, Rice-wheat field; SW, Soybean-wheat field; CW, Corn-wheat field

2)CBSS, Crop before soil sampling

3)TN, Total nitrogen

4)EC, Electrical conductivity

5)OC, Organic contents

6)Statistically significant difference based on ANOVA test (*P<0.05)

적 요

벼, 콩, 옥수수와 밀을 이모작하여 작부체계가 경질밀인 금강밀과 조경밀의 생육 및 품질에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

1. 밀 이모작에서 하작물에 의한 밀의 생육기 및 수량 차이는 나타나지 않았으나 경장에 유의한 차이를 나타내었고, 경장은 벼와의 작부체계에서 가장 컸으나, 경장이 밀 품질에는 영향을 미치지 않았다..

2. 밀 품질 요소들 중 단백질함량은 콩을 심은 후 재배한 밀에서 가장 컸으며, 품종에 따라 단백질함량의 증감 정도에 차이가 있었다. 품종특성으로 비교했을 때 상대적으로 단백질 함량이 적은 조경밀이 상대적으로 단백질 함량이 많은 금강밀보다 콩과의 작부체계에 의한 단백질 함량 증가가 크게 나타났다.

3. 작부체계에 따른 토양 중량수분함량에 차이가 있었으며, 밭 상태로 작부체계를 하는 콩과 옥수수의 경우보다 재배시 물을 가둬야하는 벼를 재배했을 때 공극내 액상비율이 증가하였고, 이러한 토양환경 변화는 밀 품질 변화에 영향을 미쳤을 것으로 사료된다.

4. 토양 화학성에서 인산과 칼슘의 함량이 작부체계에 따라 유의하게 변화한다고 판단되었으며, 가장 밀 품질을 향상시켰던 콩 재배시 토양 내 인산이 가장 많이 감소하였으므로 토양 인산함량과 밀 품질과의 관계에 대한 연구가 필요하다.

이상의 결과를 통해 국내 품종에서 콩과의 이모작이 경질밀로서 우수한 품질의 밀을 생산하는데 도움이 될 것으로 예상되며, 하작물의 재배가 밀에 어떤 영향을 끼치는지에 대한 생리적 실험 진행에 근거가 될 것으로 판단된다.

Acknowledgements

본 논문은 농촌진흥청 연구사업(경질밀의 등숙기 강우와 작부체계 유형에 따른 품질변이분석(2공동), 공동연구번호: PJ01604302)의 지원에 의해 이루어진 것으로 이에 감사드립니다. 본 논문의 영문교정은 Editage (www.editage.co.kr)에 의해 이루어진 것으로 이에 감사드립니다.

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