우리나라의 벼안전재배는 기상환경에 의해서 크게 좌우된다. 그러므로 기상재해를 경감시키기 위한 신품종의 육성 및 재배법 연구는 매우 중요하다. 그중에서도 벼의 냉해는 그동안 여러번에 걸쳐 심한 피해를 가져다 주어 그 중요성이 확인되어 많은 연구가 실시되었다. 본 논문에서는 이와 같은 냉해의 발생원인과 기작을 살펴보고 그 경감대책을 종합하여 보다 더 효율적인 연구와 실질적인 재배의 기초자료로 활용하고저 한다. 1. 우리나라 벼 냉해 상습지는 전국적으로 1,709개소에 약 15,522ha에 분포하고 있다. 2. 벼유묘기 냉해는 발아불량, 적고현상, 고사 및 뜸묘의 발생 등으로 나타난다. 3. 영양생장기의 냉해는 활착불량으로 분얼수가 감소하여 단위면적당 수수가 적고, 생육지연 및 유수형성 지연으로 출수가 지연된다. 4. 생식생장 초기의 냉해는 지경 및 영화의 퇴화, 발육정지가 되고, 감수분열기에는 화분발육의 조해로 불념이 증가되고 수장이 단축되며 출수지연으로 수량감소에 큰 영향을 준다. 5. 출수 및 등숙기 냉해는 개화, 출수 지연으로 수분, 수정이 불량하며 이삭목의 추출불량, 등숙불량 및 쌀의 미질이 불량하게 된다. 이상과 같은 냉해를 경감시키기 위한 기술시책으로는 6. 중산간지 및 산간고냉지에 적용되며, 내냉성이 높은 품종육성 7. 밭못리 육묘와 ABA, 후치왕, 다찌에스 등의 생장조정제를 이용한 건묘육성 8. 냉수답이나 냉해상습지에는 토양개량 및 육기작 시용으로 보비로 튼튼한 벼생육을 가져 온다. 9. 냉해시에는 깊게 물대기와 냉수관개시에는 우회수로, 비닐튜브 등을 이용한 물온도 높여 주기 등 합리적인 물관리가 필요하다. 10. 각 지역의 최고, 평균, 최저온도를 기본으로 한 안전작기를 책정하여 적기에 적품종을 재배하여야 한다.
본 연구는 벼 친환경재배에서 왕우렁이의 크기, 투입시기 및 투입량에 따른 잡초방제효과와 벼에 대한 피해율을 구명하여 가장 적합한 잡초관리법을 찾고자 수행하였다. 이앙 후 5, 10 및 15일에 투입한 왕우렁이에 의한 잡초방제 효과는 각각 98%, 89% 및 58%로서 투입시기가 늦어질수록 잡초방제 효과는 낮아지는 경향을 보였다. 또한 왕우렁이 단독처리보다는 쌀겨와 체계처리시 잡초방제 효과는 증가되는 것으로 나타났다. 왕우렁이의 투입시기가 늦어질수록 방제가 어려운 잡초는 여뀌, 피, 올챙이고랭이, 물달개비 등이었다. 효과적인 잡초방제를 위해 적합한 왕우렁이 중패의 투입시기 및 투입량은 이앙 후 5일 이내에는 3kg $10a^{-1}$, 이앙 후 10일에는 6~7kg이었고 이앙 후 15일에는 7kg이었다. 따라서 왕우렁이 투입시기가 늦어질수록 투입량을 늘려야 할 것으로 기대된다. 왕우렁이 치패의 투입시기 및 투입량은 써레질 직후에 1kg(2,000개) $10a^{-1}$이었으며 피, 물달개비, 여뀌바늘, 알방동사니, 미국외풀, 올챙이고랭이, 올방개, 벗풀 등 모두 100% 방제가 가능하였다. 왕우렁이 중패(3kg $10a^{-1}$)에 의한 벼의 하위엽 및 분얼경에 5~7% 정도 피해가 나타났으며, 치패 1kg(2,000개) $10a^{-1}$의 경우는 묘령에 관계없이 벼의 하위엽에 1%정도의 피해를 보였다. 그러나 왕우렁이의 크기나 투입량별로 처리한 후 조사한 벼의 초장과 분얼수에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 친환경벼 재배지에서 잡초방제효과, 벼 피해율 및 왕우렁이 비용 등을 고려할 때 왕우렁이 치패 1kg $10a^{-1}$(2,000개)를 써레질 직후에 투입하는 것이 가장 적합할 것으로 판단되었다.
본 연구의 목적은 벼 친환경재배 농가에서 사용되고 있는 다양한 유기자원들에 대한 잡초방제 효과와 문제점을 구명하여 친환경 벼 재배지에서 잡초관리기술을 확립하기 위하여 수행하였다. 친환경 벼 재배지에서 잡초발생밀도와 종류가 서로 다른 조건하에서 다양한 유기자원을 처리한 결과 왕우렁이, 종이멀칭 및 기계제초의 잡초방제 효과는 유사하였으나 쌀겨 및 EM당밀처리에서는 잡초발생량이 많은 처리구에서 적은 처리구에 비해 잡초방제 효과가 높았다. 일반적으로 유기자원처리에 의한 잡초방제 효과는 왕우렁이(97~100%) > 종이멀칭(93~98%) > 기계제초(73~75%) > 쌀겨(15~80%) > 당밀(7~31%) 순이었다. 왕우렁이는 여뀌를 제외하고 모든 초종에 대하여 높은 방제효과를 보였고, 종이멀칭도 피와 여뀌바늘, 올방개 등이 다소 발생하나 비교적 우수한 효과를 보였으며, 기계제초는 잡초종에 관계없이 전반적으로 70%의 방제효과를 보였다. 쌀겨/기계 및 EM/기계의 체계처리에 의한 잡초방제 효과는 각각의 단독처리에 비해 차이가 없었으나 쌀겨/ 왕우렁이 및 EM/왕우렁이 체계처리에 의해 100% 방제효과를 보였다. 다양한 유기자원 처리에 의한 벼 피해율은 왕우렁이와 기계제초(10~20%) > 쌀겨(10~15) > 종이멀칭 및 EM당밀(5~7%) 순으로 높았다. 피해증상은 유기자원에 따라 다소 다르지만 생육저해, 분얼경 가해 및 결주 등이다. 왕우렁이, 쌀겨, 당밀 및 종이피복의 잡초방제 비용은 제초제에 사용에 소요된 비용보다 각각 2.1, 3.1, 2.3 및 13.2배 높게 나타났다. 따라서 다양한 유기자원 중 친환경 벼 재배지에서 왕우렁이를 이용하여 잡초를 방제하는 것이 가장 적합할 것으로 사료된다. 추후 왕우렁이 농법 사용시 발생되는 제초비용과 벼 피해를 줄일 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.
국내 호밀 종자의 자급률을 향상시키기 위해 중부지역에 적합한 종자 채종기술을 개발하고자 2013~2015년까지 3개년에 걸쳐 경기도 수원에서 시험을 실시하였다. 품종은 국내 육성종인 곡우호밀을 사용하였고, 시험구는 파종량 3수준(3, 5, 7 kg/10a), 질소시비량 3수준(3, 6, 9 kg/10a)의 분할구배치법 3반복으로 하였으며, 생육특성과 종실 생산성을 평가하였다. 호밀 종자의 파종량을 늘리면 $m^2$당 수수가 증가하지만, 유효경 비율 1수립수 임실률 리터중 및 천립중이 다소 감소하는 경향을 보였으나 수량 증가에는 영향이 크지 않았다. 질소시비량을 늘리면 $m^2$당 수수와 1수립수가 많아지고 임실률 등의 증가로 수량이 증가하였다. 그리고 호밀의 종실수량은 파종량과 질소시비량 간 교호작용을 보이지 않았다. 국내육성 호밀품종의 종자생산 시 생산성과 더불어 종자 및 비료절감, 환경보호 등을 고려할 때 10a당 적정 파종량은 5 kg, 질소시비량은 5~6 kg 이었다.
국내에서 육성된 파성3으로 분류된 밀의 생장에 대한 고온의 영향을 알아보기 위해 분얼기부터 등숙기까지 일평균 17℃, 20℃, 23℃, 26℃ 온도 처리에 의해 나타나는 밀의 생육 특성과 유전자 발현양의 변이를 분석하였다. 1. 밀의 생산성과 밀접한 연관이 있는 유효분얼수, 건물중은 수안밀과 조은밀은 일평균 온도 23℃ 이상에서 감소하였고, 진품밀은 20℃ 이상에서 감소하였다. 2. 진품밀의 경우 온도 처리 50일 후 온도 조건에 따라 생육상이 뚜렷이 구분되었는데, 17℃에서 영양생장 단계를 보였고, 20℃ 이상에서 출수·개화 단계를 나타냈다. 3. 온도와 관련된 생리대사에 관여한다고 알려진 유전자 16개를 대상으로 RT-qPCR을 진행하여 온도 처리 50일 후 진품밀의 17℃와 23℃ 처리구에서 유전자 발현 수준의 차이를 확인해본 결과, 23℃ 처리구에서 발현이 증가한 유전자에는 HSP70, HSP101, VRN2, ERF1, TAA1, YUCCA2, GolS, MYB73, Histone H2A이 있고, 감소한 유전자에는 VRN-A1, DREB2A, HsfA3, PIF4, PhyB, HSP17.6CII, rbcL이 있다. 4. 16개 유전자 중 MYB73, YUCCA2, HSP101, ERF1, VRNA1이 저온과 고온 조건 사이에서 유전자 발현양에 큰 차이를 보였다. 5. 온도에 의한 진품밀의 출수 표현형은 평균온도 17℃와 20℃ 사이에서 결정적으로 나타나는 것으로 보이며, 온도에 의한 생육상과 형태적 특성의 차이는 단일 유전자 발현이 아닌 고온 스트레스 반응과 관련된 여러 유전자의 복합적인 메커니즘에 의해 영향을 받을 것으로 생각된다.
우리나라는 지형과 기후가 복잡다양한 데다가 하절기에는 필리핀 남양군도로부터 상습적으로 불어오는 태풍의 진로권내에 위치해 있고 년간 강우량의 대부분이 벼 재배기인 하절기에 집중적으로 내리는 관계로 이때 강우와 강풍이 단독 또는 동반하여 갖가지 풍수해양상을 일으킨다. 풍해는 조풍해, 건조풍해 및 강풍해로 구분하여 볼 때 조풍해(염풍해)는 1986년 8월 28~29일 태품 Vera호 내습시 남부 해안지방 일대에서는 강우가 그치면서 염분을 함유한 초속 6m정도의 강풍이 불어 해안으로부터 2.5km까지 도체 조기에 염분을 건물당 1.1~17.2mg 부착시켜 심한 조풍해를 일으켰다. 그리고 건조풍해는 '87년 이래로 내습한 대부분의 태풍들이 4.0~8.5m의 태풍이 남부 및 동해안에 불어 Foenhn 현상으로 건조풍이 되고 이때 출수기에 처한 벼 이삭은 심한 백수피해와 변색위피해를 받았다. 태풍해로서는 풀수기 이전의 벼 생육단계에서 경엽이 기계적으로 절상, 파열, 고사되고, 등숙기에는 도복과 탈입이 심하게 된다. 풍해경감은 태품 내습을 회피하도록 8월 15일까지 출수시키고 풍해저항성이 비교적 강한 상풍벼와 청청벼 재배가 효과적이다. 한편 수해로서는 농경지 유시, 이몰, 침관수 및 도복 등을 들 수 있으나 각종 Dam, 제방축조, 하구언공사 등으로 피해는 많이 줄었지만 국지적 집중호우나 강변유역 제방내의 내수로 인한 침관수나 도복피해는 상습적으로 일어난다. 핌관수해는 태풍과 다우가 주로 8월 말경에 내습하여 2~4일 정도 도체가 관수된다. 이따 남부 특수만식답의 벼생육단계는 생육초중기에 해당되므로 어린 생육단게일수록 피해가 크고 보통식세어는 생식생장기에 해당되므로 유수나 팬이삭은 불념이 되더라도 죽은 이삭을 갖는 경의 상위절로부터 재생경이 나와 정상이삭으로 되어 수량 감소가 가장 튼 감수분열기 피해에서도 66%의 수량보상력을 갖게 된다. 침관수피해 경감을 위해서는 사전적 조처로서 관수저항성 및 백엽고, 벼멸구, 도복저항성을 갖는 품종을 선택 재배하는 것이 효과적이다. 특히 통일형 품종은 일본형 품종에 비하여 관수시 모든 생육단게에서 관수저항성이 강한데 묘생존율이 높고, 엽신과 엽초의 이상신장력이 낮아 퇴수시 기술적 장해가 적으며 생식생장기에는 근활력, 광합성능력이 높아 피해회복이 빠르고 고위절분얼이삭에 의한 수량보상력이 높다. 이상을 종합하여 볼 때 풍수해를 최소화하기 위해서는 다음과 같은 연구가 금후 이루어져야 할 것이다. \circled1 기상예보, 풍수해 피해실태 및 그로 인한 작황 등의 원격탐사 및 전산화에 의한 분석 연구가 이루어져야 하고, \circled2 품수해와 관련된 불량환경에서 내성을 갖는 품종 육성 보급이 이루어져야 하고, \circled3 품수해 발생상습지에서는 벼 피해를 보상할 수 있는 타작물과의 함리적 작부체계 개선 연구가 이루어져야 하고, \circled4 피해도체의 활용도 증진 연구가 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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