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ISSN : 2287-5824(Print)
ISSN : 2287-5832(Online)
Journal of The Korean Society of Grassland and Forage Science Vol.41 No.4 pp.223-233
DOI : https://doi.org/10.5333/KGFS.2021.41.4.223

Effects of Gypsum on Dry Matter Yield and Chemical Composition of Alfalfa in Reclaimed Tidal Land with Soil Dressing

Ji Yung Kim1, Hyun Wook Jo1, Bae Hun Lee2, Mu Hwan Jo1, Byong Wan Kim1, Kyung Il Sung1*
1College of Animal Life Sciences, Kangwon National University, Chuncheon, 24341, Republic of Korea
2National Institute of Animal Science, RDA, Cheonan, 31000, Republic of Korea
* Corresponding author: Kyung Il Sung, Department of Animal Life Science, Kangwon National University, Chuncheon, 24341, Republic of
Korea, Tel: +82-33-250-8635, Email: kisung@kangwon.ac.kr
August 11, 2021 November 21, 2021 November 21, 2021

Abstract


The objective of this study was to investigate the effect of gypsum on the dry matter yield and the chemical composition of alfalfa in reclaimed tideland with soil dressing. The experimental site was Sukmoon reclaimed tideland. The tideland was reclaimed approximately 17 to 33 years ago and the 70 cm of soil was top-dressed. The soil that covers the reclaimed tideland brought from the island did not treat di-salinized. Treatments were consisted of three groups; control group where no gypsum (G0) was applied and two experimental groups where 2 ton/ha (G2) and 4 ton/ha (G4) of gypsum were applied, respectively. The first harvest was conducted when the alfalfa reached early flowering (open the flower 10%), and after that subsequent harvest was conducted at approximately 35 days intervals. The dry matter yield of the alfalfa showed that G2 was significantly higher in the first year than G0 and G4, and G2 tended to be higher in the second year than G0 and G4, although there were no significant differences between treatments. The reason for the high dry matter yield in G2 was that the soil pH and EC of the soil were at marginal and ideal levels and the coverage and alfalfa botanical composition were also high. In both years, there were no differences in the crude protein, neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents and relative feed value between gypsum treatments. Meanwhile, the results in the first and second years showed that the alfalfa dry matter yield were negatively affected by droughts stress in spring and concentrated precipitation in summer. Therefore, this study suggests gypsum treatment in reclaimed tidal land could increase the dry matter yield of alfalfa, and 2 ton/ha of gypsum was the optimum rate.



객토 간척지에서 석고처리가 알팔파 건물수량 및 사료성분에 미치는 영향

김 지융1, 조 현욱1, 이 배훈2, 조 무환1, 김 병완1, 성 경일1*
1강원대학교, 동물생명과학대학, 춘천, 24341
2농촌진흥청, 국립축산과학원, 천안, 31000

초록


    Ⅰ. 서론

    알팔파는 심근성으로 토심이 깊고 배수가 잘되며 푸슬한 (friable) 토양에서 재배하기 적합한 풀사료이며 배수가 좋지 않아 침수되거나 지하수위가 높은 지역은 재배하기 부적합하다 (USDA, 2002;Park et al., 2005). 알팔파 재배에 적합한 토양은 pH가 6.3~7.5, 염농도(전기전도도, Electrical Conductivity: EC) 가 0~2 dS/m 및 교환성 나트륨 퍼센트(Exchangeable sodium percentage: ESP)가 7보다 낮아야 한다(Steve, 2008). 그러나 국 내의 밭 토양의 약 52%가 pH 5.5 이하의 산성토양을 가지고 있 으며 그 중 약 42%는 5.6~6.5에 해당하고 있다(Jung and Ha, 2015). 그러므로 국내에서 알팔파 재배를 활성화하기 위해서는 토양 pH 교정을 필수적이다.

    양질의 풀사료인 알팔파에 대한 축산농가에서 수요가 많아 수 입량이 점점 증가하고 있어(RDA, 2019a) 국내에서 알팔파 생산 을 위한 재배가능지 및 재배기술 등의 체계적인 연구가 필요하다.

    현재 국내에서 알팔파를 생산할 수 있는 대표적인 농경지로는 간척지를 들 수 있다. 국내 간척지의 면적은 총 35 만ha로 우리 농경지 면적의 약 21%를 차지하고 있다(Lee et al., 2013). 우리 나라 간척지 표토토양은 pH가 7.5로 알팔파 재배가 가능하나 밭 토양보다 염농도가 높다(RDA, 2017). 간척지의 염농도는 영농연 수가 10~20년이 되면 0.19%(EC 2.97 dS/m)로 나타나(RDA, 2017) 간척지에서 알팔파 재배가 가능한 수준인 EC 0~2 dS/m에 근접한다. 간척지에서 알팔파는 국내 간척사업이 1960년대부터 시작 50년 이상된 것을 고려한다면 염농도 감소로 재배가능할 것 으로 판단된다.

    석문간척지는 간척사업을 1987년 시작하여 2003년에 완공되 어 사업구역에 따라서 현재 17~33년 경과하고 있어(Lee et al., 2013) 알팔파 재배에 따른 염농도의 문제는 없는 것으로 추측된 다. 그러나 석문간척지의 토양 물리성인 배수등급은 불량~양호 (Lee et al., 2013)로 다양하기 때문에 알팔파 재배를 위해서는 배 수등급이 불량한 곳은 객토와 같은 물리적으로 개량하거나 석고 나 석회 등의 토양개량제를 사용하는 것이 필요하다. 석고 (Gypsum, CaSO4·2H2O)는 토양입자의 Na+ 이온 대신 Ca2+이온 을 결합시켜 토양의 투수성을 양호하게 할 수 있고(Son et al., 2016), pH가 높은 토양에서 pH를 낮추어 주는 효과가 있다 (Alforex seeds, 2020). 이를 고려하여 간척지에서 석고를 이용할 경우 알팔파 재배가 용이할 것으로 생각된다.

    따라서 본 연구는 객토를 한 간척지에서 석고시용 수준이 알팔 파의 건물수량(Dry matter yield: DMY)과 사료성분에 미치는 영 향을 알아보고자 2년간 수행하였다.

    Ⅱ. 재료 및 방법

    1. 실험장소 및 처리

    실험장소는 충남 당진시 송산면에 있는 석문간척지 중 약 70 cm 정도 객토한 곳(위도 36°58'12.00", 경도 126°38'59.61") 이었 다. 객토는 2018년도에 수행하였으며 객토에 사용된 토양은 섬 지역에서 채취한 것으로 별도의 제염처리를 하지 않은 것 이었다. Table 1은 객토간척지(본 연구 실험장소)와 기존 간척지의 pH와 EC를 확인하였을 때 섬 토양으로 객토를 한 본 연구에서의 pH는 기존 간척지보다 높았으나 EC는 기존 간척지보다 낮아 비염류알 칼리토양(Sodic soil)에 해당하였다(Son et al., 2016). 본 연구에 서 사용한 알팔파의 품종은 Common 으로 파종일은 2018년 10 월 2일 이었으며 파종량은 20 kg/ha을 파종방법은 대상조파로 수 행하였다. 시험구 처리는 석고를 시용하지 않은 0 ton/ha 구(G0), 석고를 2 ton/ha 시용한 구(G2) 및 석고를 4 ton/ha 시용한 구 (G4)로 설정 하였다. 석고처리 수준의 결정은 염해지(鹽害地) 토 양에 벼 재배 시 추천하는 석고 시용량을 2~3 ton/ha를 제시하고 있어(Hwang et al., 1990) 본 연구에서는 2 ton/ha를 기준으로 하 였다. 실험은 난괴법(Randomized block design)으로 3반복 실시 하였다. 시험구의 크기는 1m×2m(2m2)으로 하였으며, 각 시험구 의 시비량은 질소, 인산, 칼륨, 붕소 각각 100, 300, 300, 20 kg/ha 이었다. 실험장소의 토양은 질소, 인산, 칼륨 및 유기물 (Organic Matter: OM) 함량이 밭토양의 적정기준(RDA, 2019b) 보다 낮아 파종 당해연도 시비량은 전량을 기비로 하였다. 그리고 관리비료로 매년 기비량과 동일하게 시비하였다. 1차(2019) 및 2 차 년도(2020)의 질소와 붕소는 시비하지 않았으며 인산은 1 및 5번초, 칼륨은 각 수확 때마다 나누어 분시하였다. 석고는 처리수 준에 맞추어 파종 당해연도에 전량 기비로 시용하였기 때문에 1 차 년도에는 추비하지 않았으며, 2차 년도에는 1번초 예취 후에 로 추비하였다.

    2. 알팔파 건물수량 및 사료성분

    알팔파의 수확은 1과 2차 년도 모두 1번초를 개화초기(개화 10%)에 실시하였으며, 1번초 이후 수확은 약 35일 간격으로 하 였으나 강우 유무에 따라 조절하였다(Table 2). 2차 년도 1번초의 경우 알팔파 바구미(Alfalfa weevil, Hypera postica)가 발생하여 관리목적으로 수확적기보다 이른 시기에 수확하였다. 또한 2차 년도 2번 및 3번초의 간격이 25일 이었는데 그 이유는 수확예정 일 이후 까지 지속적으로 강우가 예보되어있어 이르게 수확하였 다. 조사항목은 알팔파의 초장, 건물수량, 피복도, 식생비율(알팔 파 및 잡초의 비율) 및 잎과 줄기 비율이였으며, 사료성분은 CP, NDF 및 ADF 함량 이었다. 알팔파 및 잡초의 생초수량과 건물함 량은 시험구 내의 알팔파와 잡초를 각각 전량수확하여 생초수량 을 측정한 후 65℃에서 72시간 건조하여 각각 건물함량을 계산하 였다. 알팔파와 잡초의 건물수량은 계산된 각각의 건물함량을 생 초수량에 곱하여 건물수량을 계산하였다. 식생비율은 시험구 내 알팔파와 잡초의 건물수량의 비율로 계산하였다. 잡초는 냉이 (Capsella bursa-pastoris), 서양 민들레(Taraxacum officinale), 엉 겅퀴(Cirsium japonicum var. maackii), 망초(Conyza canadensis), 피(Echinochloa utilis) 였다. 잎과 줄기 비율은 알팔파 샘플 30줄 기의 잎(Leaf: 엽신, 엽병, 턱잎)과 줄기(Stem: 주경, 꽃봉오리, 꽃)를 구분하여 건조 후 무게를 비율로 계산하여 제시하였다.

    건조한 알팔파 샘플은 20 mesh Mill(Fritsch, Germany)로 분 쇄하여 분석 시까지 햇빛이 들이지않는 실험실 내에서 보관하였 다. CP함량은 AOAC(2006)에 따라 Dumas(Rapid N exceed, Elementar Analysensystem GmbH, Germany)법으로 분석하였 다. NDF 및 ADF함량은 Goering and Van Soest(1970)에 의거하 여 분석하였다. 알팔파의 품질은 상대적 사료가치(Relative Feed Value: RFV)로 평가하였다(James, 2002).

    3. 토양자료 및 기상자료 수집

    토양의 물리·화학적 성분분석을 위해서 토양샘플의 채취는 파 종 시와 1 및 2차 년도의 1 및 5번초 수확 후에 각 처리별로 하였 다. 토양의 조사항목은 토성, pH, OM, EC, 치환성양이온 (Exchangeable cation; Ca2+, Mg2+, K+, Na+), 양이온교환용량 (Cation Exchange Capacity : CEC), ESP, 유효인산(Av. P2O5) 및 총질소(Total Nitrogen: T-N)이었다. 채취한 토양은 음건(陰 乾)한 다음 2 mm체를 통과시켜 분석에 사용하였다. 토성은 비중 계를 이용하여 측정하였다. pH와 EC는 풍건한 토양과 증류수를 1:5로 하여 30분간 진탕한 현탁액을 측정하였다(RDA, 2010). Av. P2O5는 Lancaster법, OM은 Tyurin법으로 분석하였다(RDA, 2010). 치환성양이온은 5 g 의 토양시료에 50 ml의 1M 아세트산 암모늄(NH4OAc, pH 7.0)를 가하여 30분간 진탕 여과하여 ICP(Inductively Coupled Plasma)로 측정하였다(RDA, 2010). T-N은 Kjeldahl 법으로 분석하였다(RDA, 2010). CEC는 간이측 정법으로 분석하였다(RDA, 2010). ESP는 작물의 생육에 악영향 을 줄 수 있는 수용성 염류의 농도(Jung and Ha, 2015)를 확인하 기 위해서 계산하였다. ESP의 계산식은 E S P = [ N a + ] [ C E C ] × 100 였다. 파종 시 객토 간척지와 객토 간척지 인근의 일반 간척지의 토양 성분은 Table 1에 제시하였다.

    기상자료 중 평균기온은 실험장소에 Data logger(DT-172, CEM)를 설치하여 1시간 단위로 측정하였으며 기상청의 기준에 따라 계산하였다. 강수량은 기상청의 기상자료개방포털(Korea Meteorological Administration:KMA, Weather data service-Open MET data portal, data.kma.go.kr)의 자료에서 수집하였으며, 사용 한 기상대자료는 실험장소와 가장 가까운 기상대인 서산의 것을 이용하였다. 서산의 평년(30년)과 연구기간 중 평균기온과 강수 량을 Fig. 1에 제시하였다. 연간 강수량은 평년(30년)이 1,253.9 mm 이었으며 2019년과 2020년은 각각 915.0 및 1,488.7 mm였다.

    4. 통계분석

    통계분석은 SPSS 24.0(IBM corp., 2019)를 이용하였으며 평 균비교는 LSD법(유의수준 5%)으로 검정하였다.

    Ⅲ. 결과

    파종 전 실험 포장의 pH, EC, Ca, Na 및 ESP의 평균(범위)는 각각 8.60 (8.45~8.75), 0.47 (0.46~0.48) dS/m, 8.88 (8.68~9.04) cmol/kg, 0.21 (0.20~0.22) cmol/kg, 2.8 이었다(Table 1).

    1차 년도의 G0, G2 및 G4의 토양 pH의 평균(범위)은 각각 8.47 (8.42~8.53), 8.15 (8.07~8.25) 및 7.73 (7.61~7.86)로 G4에 서 가장 낮았으며(Fig. 2-a), 석고시용에 따른 파종 전과의 pH를 비교하면 G0는 파종 전과 차이가 없었으나 G2와 G4 파종 전 보 다 낮아졌다. pH는 석고 시용수준이 증가함에 따라 낮아졌다. EC 는 G0, G2 및 G4에서 평균(범위) 각각 0.90 (0.65~1.14), 1.85 (0.72~2.97) 및 7.32 (6.98~7.66) dS/m으로(Fig. 2-b), G4가 가장 높았으며, 파종 전 보다 G0, G2 및 G4 모두 높아졌다. EC는 석 고 시용수준이 증가함에 따라서 높아졌다. Ca의 평균(범위)은 G0, G2 및 G4가 각각 9.32(8.53~10.11), 9.94(8.79~11.09) 및 19.14(16.86~21.41)cmol/kg 으로 G4에서 가장 높았다(Fig. 2-c). Ca은 석고 시용수준이 증가함에 따라 높아졌다. Na은 G0, G2 및 G4 각각 0.23(0.09~0.38), 0.22(0.14~0.29) 및 0.22(0.11~0.33) cmol/kg로 차이가 없었다(Fig. 2-d). ESP의 평균(범위)은 G0, G2 및 G4 각각 2.0(1.0~5.0), 2.5(1.5~3.4) 및 2.5(1.0~4.0)로 차이가 없었다(Fig. 2-e).

    2차 년도의 토양 pH는 G0, G2 및 G4의 평균(범위) 각각 8.20(7.98~8.41), 7.29(6.66~7.93) 및 8.00(7.74~8.25)로 G2가 가 장 낮았으며(Fig. 2-a), 석고를 시용한 경우 시용하지 않았을 때 보다 낮았다. EC의 평균(범위)는 G0, G2 및 G4 각각 0.70(0.69~0.72), 1.04(0.68~1.41) 및 1.92(1.53~2.31) dS/m으로 G4가 가장 높았으며(Fig. 2-b), 1차 년도와 동일한 경향을 나타냈 다. Ca의 평균(범위)는 G0, G2 및 G4가 각각 9.01(8.04~9.97), 9.35(8.65~10.04) 및 16.86(15.54~18.18) cmol/kg으로 G4에서 가장 높았으며(Fig. 2-c), 1차 년도와 마찬가지로 Ca은 석고 시용 수준이 증가함에 따라 높아졌다. Na의 평균(범위)은 G0, G2 및 G4 각각 0.10(0.10~0.10), 0.11(0.07~0.14) 및 0.20 (0.15~0.25) cmol/kg이었으며 G4가 가장 높았다(Fig. 2-d). ESP의 평균(범위) 는 G0, G2 및 G4 각각 1.1(1.0~1.2), 1.1(0.7~1.4) 및 1.2(1.1~1.2)으로 1차 년도 보다 낮은 경향이었다(Fig. 2-e).

    알팔파 처리별 초장은 1차 년도에서 유의적인 차이가 없었으 며(p>0.05), G0, G2 및 G4 초장 평균은 각각 58.4, 61.5 및 61.9 cm였다(Table 3). 2차 년도는 2번초에서 처리 간에 차이가 있었 고(p<0.05)도복이 발생하였으며, 이외의 수확에서는 유의적인 차 이가 없었다(p>0.05). G0, G2 및 G4의 평균초장은 각각 57.6, 54.9 및 57.8 cm였다(Table 3).

    알팔파 처리별 피복도는 Fig. 3에 제시하였다. 1차 년도의 G0, G2 및 G4의 피복도는 3 및 5번초에서 차이가 있었으며(p<0.05) 모두 G4가 G0와 G2보다 유의적으로 낮았다. 피복도의 평균은 G0, G2 및 G4가 각각 93.0, 97.3 및 90.7%로 G0 및 G2가 G4보 다 유의적으로 높았다(p<0.05). 2차 년도의 G0, G2 및 G4의 피 복도 평균은 각각 73.3, 74.3 및 72.3%로 처리 간 유의적인 차이 는 없었다(p>0.05).

    식생은 모든 처리에서 알팔파와 잡초로 구성되어 있었다(Fig. 4). 1차 년도의 식생비율(알팔파:잡초 비율)은 G0, G2 및 G4가 각각 98.3:1.7, 96.7:3.3 및 93.8:6.2로 G4가 G0 및 G2보다 유의 적으로 낮았다(p<0.05). 2차 년도의 식생비율은 G0, G2 및 G4가 각각 89.8:10.2, 90.1:9.9 및 83.5:16.5로 처리 간의 유의적인 차 이는 없으나(p>0.05) G4가 G0 및 G2보다 낮은 경향을 보였다.

    처리별 알팔파의 건물수량은 Fig. 5에 제시하였다. 1차 년도에 는 G0, G2 및 G4의 건물수량은 각각 17,831.4, 21,107.2 및 17,060.1 kg/ha였으며 G2가 G0와 G4보다 유의적으로 높은 것으 로 나타났다(p<0.05). 2차 년도에는 G0, G2 및 G4의 건물수량은 각각 17,005.4, 17,222.8 및 16,150.4 kg/ha로 처리 간 유의적인 차이는 없었으나(p>0.05) G2가 높은 경향을 보였다. 1차 년도의 G0, G2 및 G4의 건물수량이 2차 년도의 것보다 모두 높은 것 이었다.

    알팔파의 처리별 사료성분은 Table 4에 제시하였다. 1 및 2차 년도 모두 처리 간 CP, NDF, ADF 함량 및 RFV는 유의적인 차 이가 없었다(p>0.05).

    Ⅳ. 고찰

    1. 건물수량에 영향을 주는 요인

    본 연구에서 1 및 2차 년도의 알팔파 건물수량은 모든 처리에 서 Kim et al.(2021)이 제시한 국내 알팔파 재배시험자료 197점 의 연평균 건물수량 13,657 kg/ha보다 높은 것이었다.

    간척지에서 알팔파의 생산량은 토양의 pH와 EC에 밀접한 영 향을 받는다(Steve, 2008). 간척지의 pH와 EC를 낮추는 방안으 로는 물리적 처리인 객토나 화학적 처리인 석고를 시용할 수 있 다. 본 연구에서는 객토를 하였음에도 불구하고 석고처리 전 pH 가 8.60 (Table 1)으로 재배적정 pH 6.3~7.5(Steve, 2008)보다 높았다. 이는 객토에 사용한 토양이 섬에서 온 흙이어서 별도 제 염처리가 없어 높은 염분농도에 기인한다고 할 수 있다.

    Steve(2008)가 제시한 토양 pH를 기준으로 알팔파의 재배여 부를 판단했을 때 1차 년도에서 pH는 G0가 재배부적합 (Undesirable), G2와 G4가 재배가능(Marginal)으로 나타나 석고 처리에 의해 pH가 낮아지는 효과를 볼 수 있었다. G2와 G4에서 pH 감소는 석고 시비로 인한 효과로 감소하였으며 시용수준이 증가함에 따라서 pH 감소가 증가하는 것이 Ehsan et al.(2021)의 연구와 유사한 경향을 보였다.

    2차 년도 토양 pH는 G0와 G4는 재배가능, G2는 재배적합 (Ideal)으로 나타나 1차 년도에 비해 모든 처리에서 알팔파가 재 배가능한 수준에 있었다. 이는 2차 년도의 경우 1차 년도에 비해 강수량이 많아(Fig. 1) 모든 처리에서 pH가 낮아진 것에 기인하 고 있다. 따라서 객토간척지의 pH는 석고처리를 통하여 알팔파가 재배가능한 수준까지 저하하는 것으로 판단되며, 알팔파 생육기 간 동안 평년보다 많은 강수량도 pH를 낮추는 효과를 발휘하는 것으로 나타났다.

    토양의 EC 기준으로 보면(Steve, 2008) 1차 년도는 G0와 G2 가 재배적합, G4가 재배 부적합이었으나 2차 년도는 모든 처리에 서 재배적합 이었다. 1차 년도에서 G4의 EC가 재배부적합으로 나타난 것은 ha 당 4 ton의 석고 시용으로 Ca이 현저히 증가하는 것에 기인한다. 알팔파의 경우 EC 2.0 dS/m이하는 수량 감소에 영향을 주지 않는 정상적인 범위로(Tanji, 2002) 본 연구에서 1차 년도의 G0와 G2는 2.0 dS/m를 넘지 않아 정상적인 건물수량 반 면 G4는 7.32 dS/m로 다른 처리보다 현저히 높아 건물수량 감소 에 영향을 준 것으로 생각된다. 2차 년도에서 처리 간 건물수량에 차이가 없는 것은 모든 처리에서 EC가 2.0 dS/m이하로 나타난 것에 기인한다.

    따라서 객토간척지에 석고를 ha 당 2 ton 시비는 정상적인 EC 를 나타내 알팔파 수량에 악영향을 주지 않는 것으로 판단된다.

    ESP는 1 및 2차 년도 G0, G2 및 G4 모두 Steve(2008)가 제시 한 알팔파 재배적합 기준인 7보다 낮아 모든 처리에서 알팔파의 건물수량에 영향이 없었다. 이상에서 토양의 pH, EC 및 ESP를 고려할 때 알팔파의 건물수량은 석고 2 ton/ha에서 가장 양호한 것으로 나타났다.

    목초 건물수량에 영향을 주는 요인으로 초장, 피복도 및 식생 비율이 영향을 준다(Tana et al., 2016). 본 연구에서 알팔파의 건 물수량이 G2에서 가장 많은 이유는 1 및 2차 년도 모두 처리 간 초장의 차이는 없었지만 G2가 G0와 G4보다 피복도와 알팔파의 식생비율이 높았던 것에 기인한다(Fig. 3; Fig. 4). CP, NDF, ADF 함량 및 RFV는 1차 및 2차 년도 모두 석고처리에 따른 차 이가 없어 객토 간척지에서 석고처리가 알팔파의 사료성분에 미 치는 영향은 없는 것으로 판단된다. 1년차의 5번초의 경우 CP함 량이 29.3~31.6%로 일반적으로 CP 함량이 17~26%(Daniel et al. 2007)인 것으로 고려하면 높은 것이었다. 이는 5번초의 초장 이 36.3~38.3 cm로 Kalu and Fick(1981)가 제시한 알팔파의 생 육단계 중 영양생장기(Late-vegetative)의 기준이 초장이 31cm 이상인 것을 고려하면 영양생장기에 해당하였으며 출뢰기 전 (Pre-Bud)의 CP함량이 29.1%인 것을 고려하면 비슷한 수준이었 다. 또한, McDonald et al.(2021)가 제시한 4번초 이후 32일 뒤 5번초 수확(9월 30일)에 수확한 알팔파의 CP 함량이 28.8%로 본 연수의 2차년도 5번초와 유사하였다.

    이상 객토간척지에 알팔파 재배 시 2 ton/ha 석고시용은 토양 의 pH 및 EC를 개선하고 피복도 및 알팔파의 식생비율을 양호하 게 하여 건물수량 증가에 효과적인 것으로 사료된다.

    2. 1과 2차 년도 간 건물수량 비교

    일반적으로 북방형목초의 건물수량은 1차 년도에 비해 2차나 3차 년도에서 높게 나타난다(Kim et al., 2001). 그러나 본 연구 에서 알팔파의 총 건물수량은 2차 년도가 1차 년도보다 낮게 나 타났다. 이는 강수량이 2차 년도가 1,488.7 mm로 1차 년도 915.0 mm보다 많았기 때문이다. 1차 년도의 경우 알팔파 재배 시 권장되는 강수량이 1,000 mm 정도(Kim et al., 1995)에 해당 하여 알팔파 생육에 지장이 없었다고 할 수 있다. 반면 2차 년도 의 강수량 1,488.7 mm은 권장수준보다 많아 습해에 민감한 알팔 파 생육에 부정적인 영향을 준 것으로 생각된다.

    1과 2차 년도에서 수확시기별 알팔파 건물수량의 차이를 강수 량과의 관계로 검토하였다(Fig. 1; Fig. 5). 알팔파 1 및 2번초의 건물수량은 2차 년도가 1차 년도보다 높았는데 이는 2차 년도의 5 및 6월 강수량이 평년 수준으로 알팔파 생육에 적당한 조건이 었다고 판단된다(Fig. 1; Fig. 5). 반면 알팔파 3, 4 및 5번초의 건물수량은 2차 년도가 1차 년도보다 낮았는데 2차 년도의 7, 8 및 9월의 강수량이 평년보다 많았던 것에 기인한다(Fig. 1; Fig. 5). 특히, 2차 년도의 4번초 알팔파의 건물수량은 1차 년도의 것 보다 현저히 낮았는데 이는 2차 년도 4번초 수확까지의 8월 강수 량이 매우 많아 습해를 받은 것으로 사료된다. 2차 년도의 알팔파 는 평년보다 많은 강수량으로 인한 습해를 받아 일부 알팔파 개 체가 재생하지 못하여 5번초의 피복도가 낮아졌으며(Fig. 3) 이로 인해 잡초의 식생비율이 높아진 것(Fig. 4)으로 판단된다.

    알팔파의 사료성분은 1차 년도가 2차 년도보다 CP 함량은 높 고 NDF 및 ADF 함량은 낮아 품질이 우수하였다. 알팔파의 RFV 는 1차 년도에서 G2 및 G4는 Superme급, G0는 Premium급이었 으며, 2차 년도에서 G0, G2 및 G4는 모두 Utility 급으로 나타나 1차 년도가 2차 년도보다 양호한 품질이었다. 2차 년도에서 알팔 파의 사료성분 및 품질이 낮은 이유는 다음 3가지와 같다. 첫 번 째 이유는 1번초에서 알팔파 바구미가 발생하여 알팔파의 잎의 손실이 발생하였기 때문이다. 두 번째 이유는 2번초에서 도복이 발생하였기 때문이다. 도복이 발생할 경우 하부의 잎의 손실이 발 생하기 때문에 알팔파의 사료성분이 낮아진 것으로 판단된다. 세 번째이유는 알팔파의 잎줄기 비율이 평년보다 많은 1.2~1.8배 많 은 강수량(Fig. 1)으로 4번초에서 낮았기 때문이다(Fig. 6). 이것 은 알팔파 재배 시 적정수준 이상의 강수량은 습해를 일으켜 건 물수량 감소에 영향을 주는 것을 시사한다. 또한 습해에 의한 알 팔파의 피복도 감소와 잡초비율 증가는 알팔파의 개체수 감소로 이듬해 건물수량 감소에 영향을 줄 가능성이 있어 3차 년도의 검 토가 요구된다.

    이상으로부터, 토양의 pH 및 EC와 알팔파의 초장, 피복도, 식 생비율 및 사료성분을 고려하였을 때 객토 간척지에서 석고처리 는 알팔파의 건물수량을 높이는데 효과적인 것으로 판단되며 2 ton/ha가 적정수준인 것으로 사료된다. 앞으로 3차 년도의 결과를 함께 고려하여 석고의 시용수준을 결정할 필요가 있다.

    Ⅴ. 요약

    본 연구는 객토를 한 간척지에서 석고시용 수준이 알팔파의 수 량과 사료성분에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 실험장 소는 간척한지 17~33년 경과된 석문간척지로서 약 70 cm 정도 객토한 토양이었다. 객토에 사용한 흙은 섬토양의 제염을 하지 않 은 것 이었다. 처리는 석고를 시용하지 않은 0 ton/ha 구(G0), 석 고를 2 ton/ha(G2) 및 4 ton/ha(G4) 시용한 구로 하였다. 수확은 알팔파가 개화초기(개화 10%)에 도달할 때 1차 수확하였으며 이 후 수확은 약 35일 간격으로 수확을 하였다. 알팔파의 건물수량 은 1차 년도는 G2가 G0와 G4보다 유의적으로 높았으며 2차 년 도는 처리간 유의적인 차이는 없었으나 G2가 G0와 G4보다 높은 경향을 보였다. G2에서 알팔파의 건물수량이 높은 이유는 토양의 pH 및 EC가 각각 재배가능 및 재배적합 수준이었고 피복도 및 알팔파 식생비율도 높은 것에 기인하였다. 1차 및 2차 년도 모두 석고 처리 간 CP, NDF 및 ADF 함량 및 RFV는 차이가 없었다. 한편 1차 및 2차 년도의 연구결과를 통해서 알팔파 건물수량에 부정적인 영향을 주는 요인은 봄의 가뭄과 여름의 집중된 강수로 나타났다. 이상으로부터 객토 간척지에서 석고 처리는 알팔파의 건물수량을 높이는데 효과적인 것으로 판단되며 2 ton/ha이 적정 수준인 것으로 사료된다.

    사사

    본 논문은 농촌진흥청 공동연구사업의 과제번호: PJ01499604 의 지원에 의해 이루어졌습니다. 또한, 실험 장소를 제공해 준 당 진 낙농축산협동조합에 감사를 표합니다.

    Figure

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    Monthly Normal (30-year) and experimental periods of temperature average and accumulated precipitation in experimental site.
    KGFS-41-4-223_F2.gif
    Change of soil properties that pH (a), EC (b), Ca (c), Na (d), and ESP (e) for experiment periods.
    KGFS-41-4-223_F3.gif
    Alfalfa coverage in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments for each harvest in 1st and 2nd year.
    KGFS-41-4-223_F4.gif
    Alfalfa and weed botanical composition in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments for each harvest in 1st and 2nd year.
    KGFS-41-4-223_F5.gif
    Dry matter yield of alfalfa in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments for each harvest in 1st and 2nd year.
    KGFS-41-4-223_F6.gif
    Leaf : Stem ratio of alfalfa in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments for each harvest in 1st and 2nd year.

    Table

    Soil chemical properties in reclaimed tidal land with soil dressing and reclaimed tidal land
    Harvesting dates of alfalfa in 1st and 2nd year
    Plant height of alfalfa in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments for each harvest in 1st and 2nd year
    Nutritive values and RFV of alfalfa in reclaimed tidal land with soil dressing according to treatments in 1st and 2nd year

    Reference

    1. AOAC.2006. Official methods of analysis (16th ed.). Association of Official Analytical Chemists, Washington DC, USA.
    2. Alforex seeds.2020. Alfalfa Management for Saline soils-A guide for producers, Extension, and Seedsmen. Alforex seeds-Alfalfa & Forage Excellence. Corteva agriscience. CA. U.S.A. pp. 14.
    3. Daniel, H.P. , Peter, R. and Ed, D. 2007. Forage quality and testing. In: G.S. Charles, and H.P. Daniel (Eds.), 2008. Irrigated alfalfa management for mediterranean and desert zones. University of California, Agriculture and Natural Resources, CA, U.S.A. pp. 241-264.
    4. Ehsan, T. , Shihab, U. , Pichu, R. and Glenn, K.M. 2021. Field applications of gypsum reduce pH and improve soil C in highly alkaline soils on southern Australia’s dryland cropping region. Soil Use and Management. pp. 1-12.
    5. Goering, H.K. and Van Soest, P.J. 1970. Forage fiber analysis (apparatus, reagents, procedures, and some applications). USDA Agricultural Research Service. Handbook number 379 as modified by D.R. Mertens (1992, Personal Communication).
    6. Hwang, S.W. , Lee, C.S. , Lee, Y.J. , Kwak, H.K. and Park, N.J. 1990. The influences of rice straw and gypsum applied to a saline soil on the growth status of rice seedlings when flooded direct sowing. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. 23(1):34-39.
    7. James, R.D. 2002. Relative feed value measure forage quality. Kansas State University Agricultural Experiment Station and Cooperative Extension Service, Kansas, Manhattan, U.S.A. pp. 1-2.
    8. Jung, Y.S. and Ha, S.K. 2015. Fundamental and application of soil science for agriculture and environment. Kangwon National University Press, Chuncheon, Republic of Korea. pp. 227-237.
    9. Kalu, B.A. and Fick, G.W. 1981. Quantifying morphological development of alfalfa for studies of herbage quality. Crop Science. 21(2):267-271.
    10. Kim, C.J. , Kim, H.K. , Park, G.J. , Shin, C.N. , Lee, S.K. , Lee, I.D. , Lee, J.S. , Jeon, B.T. , Jung, Y.K. , Jo, I.H. and Han, H.J. 1995. An introduction to grassland science. Hyangmunsa, Seoul, Republic of Korea. pp. 103-142, 143-179.
    11. Kim, D.A. , Ko, S.B. , Kwon, C.H. , Kim K.W. , Kim, M.C. , Kim, B.W. , Kim, B.H. , Kim, S.D. , Kim, S.G. , Kim, W.H. , Kim, J.K. , Kim, J.G. , Kim, C.J. , Kim, T.H. , Min, D.H. , Park, H.S. , Bae, D.H. , Seo, S. , Sung, K.I. , Shin, D.E. , Shin, C. N. , Yook, W.B. , Lee, M.Y. , Lee, S.C. , Lee, I.D. , Lee, J.K. , Lee, H.W. , Lim, S.H. , Jeon, B.T. , Chun, W.B. , Chung, J.R. , Jo, M.H. , Jo, J.K. , Han, K.J. and Hur, S.N. 2001. Grassland. Sunjinmunhwasa, Seoul, Republic of Korea. pp. 207-253.
    12. Kim, J.Y. , Kim, M.J. , Jo, H.W. , Lee, B.H. , Jo, M.H. , Kim, B.W. and Sung, K.I. 2021. Assessment of contribution of climate and soil factors on alfalfa yield by yield prediction model. Journal of the Korean Society of Grassland and Forage Science. 41(1):47-55.
    13. Korea Meteorological Administration(KMA).2021.06.06. Weather data service-Open MET data portal. URL: https://data.kma.go.kr/cmmn/main.do
    14. Lee K.B. , Kim, H.K. , Hwang, S.O. , Kwang, J.K. , Lee, S.H. , Bea, H.S. , Lee, S.H. , Hwang, S.A. , Lee, S.B. , Yang, C.H. , Baek, N.H. , Sin, P. , Jo, G.M. , Choi, W.Y. , Kim, S. , Lee, J. H. , Jeong, J.H. , Choi, M.Y. , Shim, H.G. , Lee, H.J. , Kim, G.H. , No, T.H. , Baek, S.H. , Son, Y.G. , Lee, G.D. , Lee, D.G. , Choi, J.W. and Jo, G.H. 2013. Looking into reclamation soils. National Institute of Crop Science. Rural Development Administration(RDA), Wanju, Republic of Korea. p. 24.
    15. McDonald, I. , Min, D.H. and Baral, R. 2021. Effect of a fall cut on dry matter yield, nutritive value, and stand persistence of alfalfa. Journal of Animal Science and Technology. 63(4):799-814.
    16. Park, B.H. , Kim, S.D. , Kim, T.H. , Sung, K.I. , Lee, B.H. , Lee, J.S. , Jung, B.T. and Jo, I.H. 2005. Forage resource science. Hyangmunsa, Seoul, Republic of Korea. pp. 137-143.
    17. RDA.2010. Methods of soil chemical analysis. National Academy of Agriculture Science, Rural Development Administration(RDA), Suwon, Republic of Korea.
    18. RDA.2017. Forage-agriculture technology guide. National Institute of Animal Science, Rural Development Administration(RDA), Wanju, Republic of Korea. pp. 155-160.
    19. RDA.2019a. Press release-High quality hay, make it like this. Rural Development Administration(RDA), Jeonju, Republic of Korea.
    20. RDA.2019b. Fertilizer recommendation amount of crops. 4ed. National Institute of Agriculture Sciences, Rural Development Administration(RDA), Wanju, Republic of Korea. pp. 356-357.
    21. Son, J.K. , Song, J.D. , Shin, W.T. , Lee, S.H. , Ryu, J.H. and Cho, J.W. 2016. Properties and disalinization of salt-affected soil. Korea Journal of Organic Agriculture. 24(2):273-287.
    22. SPSS.2019. IBM SPSS statistics ver. 24.0. IBM Corp., Somers, New York, U.S.A.
    23. Steve, O. 2008. Choosing appropriate sites for alfalfa production. In: G.S. Charles and H.P. Daniel (Eds.), 2008. Irrigated alfalfa management for mediterranean and desert zones. University of California, Agriculture and Natural Resources, CA, U.S.A. pp. 19-29.
    24. Tana, L. , Dan, U. , Randy, W. and Derek, D. 2016. Estimating alfalfa yield from plant height. Crop, Forage & Turfgrass Management. 2(1):1-3.
    25. Tanji, K. 2002. Chapter 2. Salinity in the soil environment. In: A. Läuchli and U. Lüttge (Eds.), 2002. Salinity: Environment-plants-molecules. Kluwer Academic Publishers, Springer, Dordrecht Netherlands. pp. 21-51.
    26. USDA.2002. Alfalfa. Plant fact sheet. United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service, Plant Materials Program, SW. Washington, DC, U.S.A. pp. 1-2.