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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.47 No.6 pp.61-68
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2013.47.6.61

헤어리베치 피복 논 벼 부분경운 이앙 효과 분석

강태경1*, 이병모2, 전현종1, 최용1, 최일수1, 이충근1, 양승구3
1농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부, 2농촌진흥청 국립농업과학원 농업환경부, 3농촌진흥청 전라남도 농업기술원

Analysis on Effectiveness of Partial Tillage Rice Transplant with Covered with Hairy vetch

Tae Gyoung Kang1*, Byung Mo Lee2, Hyeon Jong Jun1, Yong Choi1, Iil Soo Choi1, Choung Keun Lee1, Seung-Koo Yang3
1Department of Agricultural Engineering, National Academy of Agricultural Science, RDA, Suwon 441-707, Republic of Korea
2Department of Agricultural Environment National Academy of Agricultural Science, RDA
3Agricultural Research and Extension Service, 1508 Senamro, Sanpomyun, Najusi, Jeonnam
Received: OCT. 4. 2013, Revised: NOV. 22. 2013, Accepted: NOV. 28. 2013

Abstract

The concern about global warming recently increased as the need for low-carbon, green growthis rising up and the interest in Environment-friendly Agricultural organic products is increasing. Inthis research, for adapting environment-friendly agriculture, Hairy vetch cultivates as green manurecrop and repressed by using a packing roller for covering before 1 month of transplanting.Immediately, water was flooding to decomposed Hairy vetch. After decomposing, Effects of partialtillage were analyzed on green manure crop covering paddy by transplanting and tillage withouttillage operations at the same time.

0090-01-0047-0006-8.pdf1000.1KB

Ⅰ. 서론

 우리나라의 농업과 농촌을 둘러싼 환경은 급격하게 변화하고 있다. 대내적으로 농산물 가격이 전반적으로 하락하고 수급 불안정이 심화되고 있으며, 환경과 안정성에 대한 소비자의 관심과 우려가 증가하는 등 농산물 유통환경도 빠른 속도로 변화하고 있다. 최근 지구온난화에 대한 우려가 증가되면서 농업분야에도 저탄소 녹색성장에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 친환경 유기 농산물에 대한 관심이 높아지고 있다. 지속가능한 농업기술로 Choi 등(2003)은 부분경운 피복작물 재배기술체계가 농업의 생태계 원리에 부응할 수 있으며, 부분경운 재배를 위해서는 유기물 피복이 필수이며, 유기물로 피복되는 작물은 주로 볏짚, 자운영, 호밀, 헤어리베치를 이용할 수 있다고 보고하였다(Lee, Y.H., Son D., and Choe Z.R.. 2009).

 Kuk et al.(2002)은 부분경운 어린모 기계이앙에서 결주율은 경운재배의 1.8 %에 비해 부분경운 재배에서는 2.1∼3.5 %를 보여 부분경운이 경운재배에 비해 높게 나타나는 것으로 보고하였다. Lee(2010)는 경운방법과 피복작물에 따른 벼 결주율은 1.4∼5.3 %로 관행 처리구 1.1 % 보다 높아 수량 보상한계인 5 %를 상회하고 있어 안정된 수량확보를 위해서는 결주율을 감소시키는 대책이 필요하다고 하였다. 그러나 이와 같은 유기물 피복 재배를 위한 부분경운 작업기술에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 친환경 유기농업인 부분경운 피복작물 재배기술로 피복작물 재배 포장에서 별도의 경운작업 없이 이앙할 부분만 경운과 동시에 이앙할 수 있는 부분경운이앙기를 적용하여 유기 벼 재배적응성을 분석하고자 하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

2.1 공시기종

 공시기종은 기존의 6조식 승용이앙기(RGO-60SD, 국제종합기계, 대한민국)에 부분경운장치를 부착하기 위하여 식부장치 히치부를 300 mm 연장하고, 부분경운장치는 요인시험을 통하여 경운토크가 적고 경운된 흙의 비산이 적은 경운날을 선발하여 경운장치를 Fig. 1과 같이 제작하였다(Kang et al.. 2002). 또한 경운축에 헤어리베치 줄기 등의 잔유물 감김을 방지하기 위하여 경운축 고정식으로 설계하고, 로터리 후 커버에 콤바인에서 사용하는 볏짚 절단용 칼날을 부착하여 로타리날 회전 시 칼날과 교차하면서 잔유물이 잘려지도록 설계하였다. 이 부분경운이앙기는 Fig. 2 와 같이 부분경운 논에서 이앙할 부분만 폭 6 cm로 경운과 동시 이앙 작업이 가능한 제작하였다.

Fig 1. Partial-tillage rice planter.

Fig 2. Schematic diagram of partial-tillage.

2.2 시험포장 준비

 본 시험은 부분경운 이앙 효과를 분석하기 위해 헤어리베치 피복 논(전남 강진군 성전면 명산리 189-6)에서 2013년에 수행되었다. 작부체계는 노동력과 기계투입을 줄일 수 있는 부분경운 헤어리베치-피복 작부체계(Hairy vetch-mulched partialtillage rice cropping system, HMPTRCS), 관행 벼-헤어리베치 작부체계(Conventional rice-Hairy vetch cropping system, CRHCS) 및 관행 벼 작부체계(Conventional rice cropping system, CRCS)로 나누어 실험을 수행하였다. 헤어리베치는 2012년 9월 중순에 6 kg/10a(농촌진흥청 녹비작물 파종적정량 준용)을 파종하고, 2012년 10월 10일 콤바인으로 벼를 수확한 후 볏짚을 제거하였다. 시험포장의 헤어리베치의 생육상태는 Table 2와 같으며, 생육이 가장 왕성한 개화시기인 2012년 5월 8일에 Fig. 3의 트랙터 부착형 진압기로 진압하였다. 진압직후 수심 10 cm로 담수하였으며, 이앙 3일전인 2012년 6월 1일부터 관수를 중단하여 이앙일 6월 4일에는 담수심을 1 cm로 유지하였다.

Fig 3. Tractor attached a blade-type mulcher.

Table 1 Specifications of partial-tillage rice planter

Table 2 State of growth in cover crops (Hairy vetch)

2.3 포장성능시험

 포장성능시험은 시험구를 Fig. 4 와 같이 배치하고, 2012년 6월 4일에 모(20일 육묘, 품종 : 보람찬)를 재식거리 30×12 cm로 부분경운 동시에 이앙하였다. 이때 시험포장의 담수전과 담수후의 상태를 분석하기 위하여 토양경도 측정은 토양경도계(Soil Compaction Meter, Spectrum Technologies. Inc., 미국)를 이용하여 Fig. 4 와 같이 시험구를 배치하고 10 m 간격으로 12지점(6지점×2)에서 10㎝ 깊이의 토양경도를 측정한 결과 Fig. 5 와 같이 담수 전 1870에서 1개월 담수 후 420으로 약 78 % 정도 연화되어 부분경운 및 이앙작업에 문제가 되지않는 것으로 나타났다.

Fig 4. Schematic diagram of experimental plot.

Fig 5.Changes in the soil hardness in freshwater.

 부분경운이앙기의 정밀도는 결주율과 부묘율을 조사하였다. 부분경운이앙기는 6조식이므로 102 주(17회 × 6조)를 대상으로 이앙 시 결주와 부묘를 3반복으로 조사하였다.

 부분경운 헤어리베치-피복작부체계(HMPTRCS)와 관행 벼-헤어리베치 작부체계(CRHCS)는 재배기간 중 제초제를 비롯한 화학합성 자재를 전혀 사용하지 않았으며, 관행 벼 작부체계(CRCS)는 잡초제거를 위하여 왕우렁이를 투입하였다. 벼 친환경 농업을 위해 부분경운상태에서 벼를 재배할 경우 효과적인 잡초방제 기술은 자운영을 재배하고, 이앙 후부터 분얼기까지 40일간 담수깊이 10 cm 정도로 유지하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다. (Hong & Lee, 2011)는 연구결과에 따라 본 연구에서도 이앙된 모의 뿌리가 활착하기 시작하는 이앙 후 3일부터 담수깊이를 10 cm 정도로 유지하였다.

2.4 생육 및 잡초발생량조사

 부분경운이앙재배포장의 생육조사는 처리구 별 50 cm 간격으로 10포기를 선정하여 초장은 포기에서 가장 긴 줄기의 길이를 측정하였고, 경수는 한포기 전체의 줄기의 개수를 조사하였다.

 잡초발생조사는 벼 이앙 후 한 달째에 50×50cm의 방형구를 이용하여 처리구당 3반복으로 채집해 초종과 생체중, 발생본수를 조사하였다. 헤어리베치-피복구(HMPTRCS)와 무피복구(NTRCS)로 나누어 잡초조사를 수행하였으며 부분경운의 효과를 평가하기 위하여 관행논(CRCS)의 잡초 발생정도를 비교 평가하였다. 조사된 잡초 발생량은 각 처리구 별 생체중과 발생본수를 SAS 프로그램을 이용하여 통계분석을 실시하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

3.1 벼 부분경운이앙기 작업성능

 부분경운이앙 작업의 경운 및 이앙상태는 Fig. 6과 같이 양호하였으며, 작업성능은 Table 3과 같이 작업시간인 주행시간, 선회시간과 모 공급시간에 진압작업시간을 포함한 결과 4.6 h/ha으로 관행 벼작부체계(CRCS) 작업시간 9.7 h/ha에 비해 부분경운이앙작업은 경운작업 4.0 h/ha과 우렁이 투입시간 2.0 h/ha이 생략되고, 진압시간 1.0 h/ha과 부분경운에 의한 주행속도저하로 0.4 h/ha이 추가되어 총 작업시간은 4.6 h/ha으로 53 % 절감되는 것으로 나타났다.

Fig 6.Transplant performance in Partial-tillage rice transplanter.

Table 3 Operating performance of Partial-tillage rice transplanter

3.2 부분경운이앙 정밀도

 Table 4는 부분경운이앙 정밀도인 결주율과 부묘율 조사 결과를 나타낸 것이다. Table 4에 나타낸바와 같이 부분경운 헤어리베치-피복 작부체계(HMPTRCS)의 결주율과 부묘율은 평균 2.4 %와 0.4 %로 관행경운재배에 비하여 약간 높게 나타났으나, 수량 보상한계인 5 % 이내로 수량에는 영향이 없을 것으로 판단되었다. 이와 같이 결주 및 부묘율이 증가한 원인은 헤어리베치의 부숙이 부족할 경우 부분경운 시 매몰되지 않으므로 이 부분에 모가 이앙되면 부묘가 발생되는 것으로 판단된다.

Table 4 Working precision of Partial-tillage rice transplanter

3.3 생육 및 잡초발생도 조사

3.3.1 생육 조사

 벼 초기 생육조사는 이앙 약 1개월 후인 2013년 7월 2일에 실시하였다. 생육조사 결과는 Table 5와 같이 초장은 관행 벼 작부체계(CRCS)가 40 cm로 가장 길었으며, 부분경운 헤어리베치-피복 작부체계(HMPTRCS)는 36.3 cm, 관행 벼-헤어리베치 작부체계(CRHCS)는 36.1 cm로 부분경운 헤어리베치_피복 작부체계(HMPTRCS)와 유사하였다.

Table 5 Rice growth survey

 경수는 부분경운 헤어리베치-피복 작부체계(HMPTRCS)에서 23.9개로 가장 많았고, 관행 벼 작부체계(CRCS) 21개, 관행 벼-헤어리베치 작부체계(CRHCS)는 19개로 다른 시험구에 비해 낮게 나타났다.

 이러한 경향은 부분경운재배 시 이앙 초기에 경운재배에 비하여 생육이 현저히 감소하였다고 보고한 Kuk et al. (2002) 및 Lee. (2010)의 연구결과와 일치하였다. 이와 같은 이유는 헤어리베치 작부체계에서 생육 초기 피복작물의 부숙이 늦어 비료 부족으로 생육이 늦은 것으로 판단되었다.

3.3.2 잡초 발생도

 부분경운 헤어리베치-피복(HMPTRCS)에 의한 잡초억제 효과는 헤어리베치의 생육 정도와 밀접한 관계가 있었다. 부분경운 헤어리베치-피복구(HMP TRCS)는 마디꽃, 물달개비, 물피 등 6종의 잡초가 발생하였으나 발생 개체수가 매우 적어 1 ㎡당 40개체밖에 발생하지 않았다. 또한 개체당 크기도 매우 작아 생체중도 11 g에 불과했다. 반면 헤어리베치 무피복구는 피(잡초)의 발생이 매우 많아 1㎡당 291 개체가 발생하였으며, 생체중도 342 g에 달하였다.

 헤어리베치를 투입하지 않은 관행 벼 작부체계(CRCS)는 알방동사니, 여뀌바늘, 물피, 미국외풀 등 8종의 잡초종이 발생하였으며, 1 ㎡당 356 개, 생체중으로는 91 g이 발생한 것으로 나타났다. 부분경운 헤어리베치피복에 의한 잡초억제 기작은 녹비작물피복에 의한 광발아성 잡초의 발아 억제이므로(Barnes and Putnam 1986) 발생 개체수를 이용하여 잡초 억제율을 계산하면 부분경운 헤어리베치-피복구(HMVTRCS)는 관행대비 88.8 %, 무피복구(NTRCS)는 18.4 %의 억제 효과를 나타냈다. 이는 헤어리베치를 피복한 채 표토를 교란시키지 않고 이앙작업을 하였기 때문에 주로 광발아성인 잡초의 발아를 효과적으로 억제하였기 때문인 것으로 추정되었다. 따라서 친환경 잡초방제에 헤어리베치 피복부분경운 이앙 방법이 효과적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

Table 6 Weed occurrence per square meter in paddy fields 30 days after transplanting.

Fig 7.Result of weed occurrence in Partial-tillage rice transplanter.

Ⅳ. 결론

 유기농업을 위한 부분경운 논에서 녹비작물을 피복 후 담수한 후 별도의 경운작업 없이 이앙할 부분만 경운 동시에 이앙할 수 있는 부분경운이앙기를 개발하여, 성능시험과 헤어리베치 피복 부분경운 벼 이앙 재배효과를 분석하였다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다.

 1) 부분경운이앙 작업의 경운 및 이앙상태는 양호하였으며, 작업성능은 관행 벼 작부체계(CRCS) 작업시간은 9.7 h/ha에 비해 부분경운 이앙의 작업시간은 3.6 h/ha로 53 % 노력절감이 가능하였다.

 2) 유기농업을 위한 부분경운 논에서 녹비작물을 피복 후 담수한 후 별도의 경운작업 없이 이앙할 부분만 경운 동시에 이앙 작업정밀도는 결주 및 부묘율이 수량 보상한계인 5 % 이내로 녹비작물 피복, 부분경운 및 이앙 재배가 가능한 것으로 판단되었다.

 3) 생육조사결과 초장은 관행 벼 작부체계(CRCS)가 40 cm로 가장 길었으며, 부분경운 헤어리베치_피복 작부체계(HMPTRCS)는 36.3 cm로 10 % 정도 생육이 지연되었으나, 경수는 부분경운 헤어리베치-피복 작부체계(HMPTRCS)에서 23.9 개로 관행 벼 작부체계 (CRCS) 21 개 보다 13 % 정도 많아 생육후기 관리만 잘 유지하면 수량에 영향이 없을 것으로 판단되었다.

 4) 부분경운에 의한 잡초억제 효과는 헤어리베치의 생육 정도와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났고, 헤어리베치 생피복구는 부분경운 처리에 의해 잡초 발생이 89% 억제되었으나 헤어리베치 무피복구의 부분경운에 의한 잡초 발생이 18%로 매우 낮게 나타났다.

Ⅴ. 감사의 글

 본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제번호: PJ009398)의 지원에 의해 이루어진 것임 

Reference

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