Ⅰ. 서 론
기후변화 보고서에 따르면 지난 100년간 지구 평균기온이 0.75℃ 상승하였으며, 21세기 말 전 세계기온은 약 2.8~4.8℃ 상 승할 것으로 보고 있다. 우리나라의 경우 과거 104년 동안 2. 4℃ 상승하여 전 세계 온도 증가를 상회하고 있는 것으로 나타 났다(Kang, 2015, Yoon, 2018). 기후변화로 인한 홍수 및 가뭄 등의 재해는 농업 생산성과 식량 안보 등에 막대한 영향을 주 기 때문에 국제사회는 기후변화 대응에 대한 연구에 막대한 비 용을 투입하고 있으며 우리나라 역시 기후변화로 인한 농업의 피해 경감을 위한 다양한 연구가 추진되고 있다(Evans, 1996). 그 중에서도 기후변화에 대응하기 위한 가장 용이한 방법은 재배시기를 조정하는 방법으로 기후변화로 인한 온도 상승의 조건 속에서도 생산량을 유지하기 위한 가장 실용적이고 환 경친화적인 방법으로 제시되고 있다(Kim et al., 2013).
초지조성의 성패를 좌우하는 것은 목초의 월동 전 정착상 태로 산지의 경우 경사가 심하고 유효토심이 얕아 경운초지 보다 목초의 정착률이 떨어진다(Kim et al., 2015). 따라서 겉 뿌림 초지 조성 시 정착률을 높이기 위해서는 목초의 생육에 적합한 온도와 수분이 맞춰질 수 있는 시기에 파종하는 것이 무엇보다 중요하다(Jung et al. 2018). Shin et al. (1976)의 연 구보고서에 의하면 중부지역에서 파종할 경우 오차드그라스 와 톨 페스큐는 일찍(9월6일) 파종할수록 생산성이 높았다고 보고하고 있으며 일찍 파종할 경우 잡초와의 경합과 가뭄의 피해가 있을 수 있다고 하였다. Choi et al. (2003)은 오차드그 라스 종자생산을 위한 파종시기 시험에서 8월 20일이 가장 적기라고 보고 하고 있으며 Kim et al. (2012)의 연구보고서에 서는 오차드그라스와 톨 페스큐의 파종 한계기 설정 시험에 서 한계기를 9월 하순으로 보고하였다.
하지만 목초의 파종시기 연구는 주로 혼파초지가 아닌 단 일 초종을 이용하였고 경운초지 조건에서 수행되었기 때문에 중부지역의 불경운 산지초지에 적용하기에는 무리가 있다 (Shin, 1976;Lee et al., 1986;Kim, 2012). 따라서 본 연구는 중부지역(천안)에서 겉뿌림 산지초지 조성 시 목초 파종시기 가 초지의 연차별 식생 및 생산성에 미치는 영향을 평가하고 자 수행되었다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 시험지
본 시험은 2015년 8월부터 2017년 10월까지 충청남도 천안 시 소재 국립축산과학원 축산자원개발부의 구릉지 해발고도 200m에서 수행되었다. 초지 조성지의 경사면은 북향이었고, 약 10%의 경사도를 보였다. 토양은 pH 6.2로 약알칼리성 토 양이었으며 유기물함량은 45.5 g kg-1, 총 질소(total nitrogen) 는 0.35%, 유효인산은 305.22 mg kg-1, 양이온치환용량(CEC) 은 14.0 comol+ kg-1로 양호한 토양 이었다 (Table 1).
2. 시험 설계 및 수행
산지초지의 파종시기는 8월 18일, 9월 1일, 9월 15일, 9월 29일 4처리로 하였고, 처리별 초종 및 파종량은 Jung et al. (2018)이 제시한 겉뿌림 초지 기준으로 설정하였다 (Table 2).
시험구 크기는 6㎡(2m×3m)로 하였으며 초지조성 전 제초 제 glyphosate(8L ha-1)와 mecoprop(6L ha-1)를 이용하여 선점 식생을 제거한 후 잡관목 및 장애물을 제거하였다. 토양개량 을 위해 고토석회를 파종 전 ㏊당 2톤과 초지 조성용비료(N : P2O5 : K2O= 80-200-70 kg ㏊-1)를 시용하였다. 관리용 비료 는 가축방목이 이루어지지 않았기 때문에 일반 초지기준인 N : P2O5 : K2O= 210-150-180 kg ㏊-1로 시용하였으며, 분시비율 은 이른 봄 35%, 1차 예취 후 30%, 2차 예취 후 15%, 4차 예 취 후 20%로 연 3회 시용하였다.
초지의 월동 전과 후의 생육특성은 2015년 11월과 2016년 3월 조사하였으며, 목초 정착률(%), 식생비율(%), 분얼경수 (한 개체의 분얼의 개수), 생육상태(1:매우우수, 9:매우불량), 초장(cm)을 조사하였다. 정착률(%)은 30cm×30cm 사각틀을 이용하여 월동 전의 정착개체수와 월동 후 정착개체수를 비 교하여 산출하였다.
목초의 생육특성은 예취시기마다 초장과 식생비율을 조사 하였다. 연간 목초의 예취 횟수는 4회로 하였다. 생육특성은 RDA (Rural Development Administration, 2012) 조사분석 기 준에 준하여 조사하였고 식생구성비율은 육안으로 초종을 구 분하여 백분율로 하였다. 생산성 조사는 시험구 전체(6㎡)를 수확하여 Lee et al.(1997)의 방법에 따라 ha당 수량으로 환산 하였으며, 건물수량은 처리별로 생초중량을 칭량하고, 65~7 0℃의 열풍순환 건조기에서 72시간 이상 건조 후 건물함량을 산출한 다음 ha 당 수량으로 환산하였다.
4. 통계분석
통계분석은 SAS package program(ver. 9.2)의 Proc ANOVA procedure으로 최소유의차 검정(Least Significant Difference Test, LSDT)을 이용하여 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 시험대상지 평균기온 및 강수량
시험 수행기간 동안 시험 대상지의 기상 및 강수량은 Fig. 1과 같다. 평균기온은 전체적으로 평년(1981-2010)보다 높았 고 특히, 파종 후 생육초기인 2015년 11월부터 2016년 4월까 지의 기온이 평년(1981-2010) 보다 높아 월동에 긍정적인 영 향을 주었을 것으로 판단된다. 강수량은 대체적으로 평년 (1981-2010)과 유사하였지만 2017년 3월부터 6월 중순까지 극심한 가뭄이 있었고 이후 2017년 6월 중순부터 8월 하순까 지 강우량이 높은 것으로 조사되었다. 이러한 2017년 기상조 건으로 인하여 전체 시험구의 초지 생육이 불량해지는 결과 가 나타났다 (Fig. 2).
2. 초기 목초의 생육특성 및 월동성 평가
목초 파종시기별 생육특성은 Table 3과 같다. 초지의 식생 구성은 8월 18일과 9월 1일 파종에서 목초 93%, 잡초 7%로 가장 우수한 식생을 보였고, 9월 15일 파종은 목초 83%, 잡초 17%로 양호한 식생을 보였지만 9월 29일 파종은 목초 75%, 잡초 25%로 약간 저조한 식생을 보였다.
목초의 분얼 수는 8월 18일이 7.2개로 가장 높게 나타났으 며, 9월 29일이 3.7개로 가장 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 파종시기가 빠를수록 월동 전 생육기간이 길기 때문일 것으 로 판단되며 9월 29일의 경우 파종 시기가 늦어 월동 전 생육 기간이 짧았던 것이 분얼수가 적었던 주요 원인으로 판단된 다. Kim (2012)은 오차드그라스와 톨 페스큐 파종시기가 9월 하순 이후부터 월동이 불량한 것으로 보고하였다. 월동 후 초 장은 파종시기가 빠를수록 높게 나타났으며 파종시가 늦을수 록 짧게 나타났다. 정착 개체수는 9월 1일과 9월 15일에서 75 개(30cm×30cm)로 가장 높게 나타났으며 8월 18일에서 49개 (30cm×30cm)로 가장 낮게 나타났다. 정착률은 전체적으로 87%에서 92%로 높게 나타났으며, 월동 전 분얼이 모두 3개 (본/주)이상으로 월동 전 생육이 충분히 일어난 것이 정착률 을 높이는 주요 원인으로 작용했을 것으로 판단된다.
3. 초지 식생변화 및 생육특성 평가
목초 파종시기에 따른 식생구성비율의 변화는 Fig. 2와 같 다. 2016년 1차 예취 시 초지식생은 9월 1일 파종에서 목초 96%, 잡초 4%,로 가장 우수하게 나타났으며 9월 29일파종에 서 목초 88%, 잡초 12%로 상대적으로 잡초 비율이 높아 초 지식생유지에 불리하였다. 2016년 1차 예취 시기에서 초종별 식생비율은 일찍 파종할수록 톨 페스큐의 비율이 높았고 늦 게 파종할수록 상대적으로 오차드그라스의 비율이 높게 나타 났다. 페레니얼 라이그라스의 경우 1차와 2차에서는 어느 정 도 유지가 되었으나 3차 예취시기부터 급격하게 감소하는 경 향을 보였다(Kim et al., 2016). 그러나 늦게 파종한 시험구에 서 2016년 켄터키블루그라스와 화이트크로버의 비율이 3차 예취시기에서 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 이는 상 대적으로 하고 및 건조에 강한 톨 페스큐가 많았던 8월 18일 파종과 9월 1일 파종에서는 피해가 없었으나 오차드그라스 비율이 높았던 원인은 9월 15일 파종과 9월 29일 파종에서 더위 및 하고에 약한 오차드그라스가 고사하면서 그 자리에 하번초인 켄터키블루그라스와 화이트크로버가 침입한 것으 로 판단된다(Ji et al., 2013). 2017년 1차 예취 시기에서는 목 초 비율이 87%에서 95%로 양호하게 나타났지만 2차 예취 시 기부터 잡초의 비율이 50%이상으로 높아지는 것으로 나타났 다. 이는 2017년 5월부터 7월까지 지속된 극심한 가뭄으로 목 초가 크게 피해를 받았기 때문에 상대적으로 잡초의 비율이 높게 나타났을 것으로 판단된다(Fig. 1). 다른 연구에서도 초 지의 생산성과 강우는 중정도(r=0.69)의 상관관계가 있다고 보고 하였고 가뭄에 의하여 식생이 단순화 될 수 있다고 보고 하였다 (Gutauskas, J. et al., 2005)
파종시기에 따른 목초의 초장은 파종시기별 유의성이 나타 나지 않았다(Table 4). Table 5
4. 목초의 건물생산성 변화
2년간의 시험 결과를 종합해보면 시험기간 동안의 건물수 량은 1차 예취 시기에서 9월 1일(7,109 kg ha-1)파종과 8월 18 일(6,716 kg ha-1)파종이 9월 15일(5,625 kg ha-1)파종과 9월 29 일(5,363 kg ha-1)파종보다 건물수량이 높게 나타났으며 2차 예취 시기에서는 유의적 차이가 나타나지 않았다. 3차 예취 시기에서는 9월 1일(2,128 kg ha-1)파종과 8월 18일(2,043 kg ha-1)파종이 9월 15일(1,742 kg ha-1)파종과 9월 29일(1,731 kg ha-1)파종보다 건물수량이 높게 나타났으며 4차 예취 시기에 서는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 총 건물수량은 8월 18일(13,632 kg ha-1)파종과 9월 1일(13,988 kg ha-1)파종이 9 월 15일(11,883 kg ha-1)파종과 9월 29일(11,459 kg ha-1)파종 보다 높게 나타났다(p＜0.05). 보통 초지조성 후 2차 년도에 생산성이 증가한다는 여러 연구보고가 있지만 이번 시험에서 는 1차 년도(2016) 건물 생산성이 2차 년도(2017) 보다 높게 나타났다(Shin et al., 1994; Sung et al., 2005; Kim et al., 2006;Hwang et al., 2016). 이러한 원인은 2017년 지속된 가뭄의 영 향으로 초지의 생육이 부실해진 것이 주요 원인이었을 것으 로 판단된다(Fig. 1).
결과를 종합해보면 중부지역에서는 되도록 9월 초까지 파 종을 완료하는 것이 우수한 식생유지와 생산성 향상 측면에 서 유리한 것으로 판단된다. 하지만, 이번 시험을 통하여 중 부지역의 경우 여름철 하고 현상(summer depression)과 가뭄 으로 인하여 초지가 쉽게 망가지는 문제점이 나타났기 때문 에 초지의 식생 및 생산성을 유지하기 위해서는 목초 관리 및 갱신기술에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
Ⅳ. 요 약
본 연구는 천안지역에서 겉뿌림 초지조성 시 목초 파종시 기가 초지의 연차별 식생 및 생산성에 미치는 영향을 구명하 고 산지초지 조성에 적합한 피종시기를 설정하고자 2015년 8 월부터 2017년 10월까지 천안시 소재 국립축산과학원 축산개 발부 구릉지에서 수행되었다. 처리는 총 4처리로 8월 18일 파 종, 9월 1일 파종, 9월 15일 파종, 9월 29일 파종이었다. 월동 후 생육조사에서 8월 18일 파종과 9월 1일 파종이 목초 93% 로 가장 우수한 식생을 보였고, 9월 29일 파종은 목초 75%, 잡초 25%로 약간 저조한 식생을 보였다. 분얼의 경우 8월 18 일 파종이 7.2개로 가장 높게 나타났으며, 9월 29일 파종이 3.7개로 가장 낮게 나타났다. 정착개체의 경우 9월 1일 파종 과 9월 15일 파종에서 75개(30cm×30cm)로 가장 높게 나타났 으며 8월 18일 파종에서 49개(30cm×30cm)로 가장 낮게 나타 났다. 정착률은 전체적으로 87에서 92%로 높게 나타났다.
2016년 1차 예취 시기를 보면 9월 1일 파종이 목초 96%, 잡초 4%,로 가장 우수한 식생을 보였으며 9월 29일 파종은 목초 88%, 잡초 12%로 양호한 식생을 보였다. 2016년 1차 예 취 시기에서 초종구성을 보면 일찍 파종할수록 톨 페스큐의 비율이 높았고 늦게 파종할수록 상대적으로 오차드그라스의 비율이 높게 나타났다. 2017년 1차 예취시기에서는 목초의 식생비율이 87에서 95%로 양호하게 나타났지만 2차 예취시 기부터 잡초의 비율이 50% 이상으로 높아졌다. 이는 5월부터 7월까지 극심한 가뭄으로 목초가 크게 피해를 받아 상대적으 로 잡초의 비율이 높게 나타났다. 총 건물수량은 8월 18일 (13,632 kg ha-1)파종과 9월 1일(13,988 kg ha-1)파종이 9월 15 일(11,883 kg ha-1)파종과 9월 29일(11,459 kg ha-1)파종보다 높게 나타났다(p＜0.05). 결과를 종합해보면 중부지역에서는 되도록 9월 초까지 파종을 완료하는 것이 식생이나 생산성 측면에서 유리한 것으로 판단된다.
