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자운영 논재배에 의한 시비개선 효과 |
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기관 : 작물과학원 호남농업연구소 |
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성명 : 정지호 |
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전화 : 063-840-2264 |
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자운영(Astragalus Sinicus L.)은 중국이 원산지인 다년생 두과초본으로서 옛날부터 우리나라에 도입되어 비료, 사료용으로 각지에서 재배되다가 야생화된 것으로 추측된다. 자운영은 1909년에 처음으로 시험재배가 시작되었으며 1960년대 이전에는 재배면적이 37,185㏊였으나 1960년대 이후 화학비료의 보급과 함께 점차 감소되어 1980년에는 816㏊로 격감했고 1985년 이후에는 농수산 통계년보에서 조차 기록이 삭제되어 현재는 자운영과 같은 녹비작물을 이용하는 농가는 거의 찾 아보기 어려운 실정이다. 현재 우리농업은 30여년간의 지나친 화학비료위주의 농업에 의존하므로써 토양의 지력이 떨어져 토양의 산성화등 토양 이화학성이 악화되어 더 많은 비료와 농약을 사용하지 않으면 안될 실정에 놓여 있으며 이러한 결과는 토양의 오염 뿐만 아니라 환경생태를 위협하는 수준에 까지 이르게 되었다. 이러한 시점에서 최근 ‘유기농업’, ‘환경지속농업(Sustainable Agriculture)’ 과 같은 보전농업이 제창되고 있는때 자운영과 같은 녹비작물의 이용이 지력유지 및 환경보전적인 측면에서 다시 대두되고 있다.
자운영 수량은 ㏊당 논 재배에서는 20~40ton의 생초생산이 가능하며 토양근류균에 의한 공중질소의 고정량은 ㏊당 190㎏ 정도로 보고되고 있다. 뿐만 아니라 밀원식물, 약용식물, 관상식물, 사료작물과 식용 및 공업용 등 다양한 효과가 있으며 최근 일본에 보급되고 있는 자운영농법에 의하면 자운영이 유기물 생산과 근유균에 질소첨가 뿐만 아니라 화본과 잡초의 발생을 억제하여 수도재배에서 제초효과까지 나타난다고 보고되었다.
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그림 1. 자운영 재배포장 (개화기)
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그림 2. 자운영 처리 포장 (벼 이앙전) | |
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자운영의 품종은 1991년에 전남 곡성지도소에서 분양을 받은 곡성재내종으로써 1991년 9월 15일에 벼 입모중 ㏊당 30㎏을 파종하였으며, 수도 이앙 15일전인 1992년 5월 30일에 자운영을 ㏊당 12ton(수확양의 반량)과 24ton(수확양의 전량)을 트랙타 로타리하였다. 생고는 수확시 콤바인으로 ㏊당 5ton 정도를 Cutting하여 넣었다. 수도품종은 동진벼를 재식거리 30×15cm로 6월 15일에 기계 이앙하였다. 시비수준은 무비구와 관행시비구를 두었으며 관행시비구의 시비량은 N-P2O5-K2O110-70-80 ㎏/㏊ 수준으로 처리하였다. 공시토양은 보통답 전북통으로 시험전 토양 화학성은 표 1과 같이 자운영을 재배한 토양이 재배하지 않은 토양에 비하여 모든 양분함량이 높았으며, 특히 NH4-N의 경우 4배 정도 높았다.
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표 1. 시험전 토양화학성 |
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구 분 |
pH
(1:5) |
T-N
(％) |
NH4
(ppm) |
O.M
(％) |
P2O5
(ppm) |
Ex-cation(me/100g) |
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Ca Mg K |
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자운영 비재배지 |
5.6 |
0.04 |
15.4 |
1.4 |
106 |
6.3 2.0 0.4 |
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자운영 재배지 |
5.6 |
0.10 |
60.2 |
1.5 |
161 |
7.1 2.8 0.5 | |
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1. 자운영의 수량 및 양분함량 |
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자운영의 생육단계별 수량은 표 2에서 보는 바와 같이 개화종기인 5월20일경에 23.5ton/㏊로 생초수량이 가장 높았으며, 그 이후에는 초장은 신장되었으나 고온 등에 의한 하엽고사 등으로 점차 수량이 감소되었다. 자운영은 내한성이 약하여 중부이남 지방에서 주로 재배되고 있으며 월동기간중 토양에 배수가 불량하여 수분이 과다하거나 평년기온 보다 낮으면 월동중 냉해를 받아 수량이 상당히 감소되는 경향도 있다.
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표 2. 생육단계별 자운영 생초수량 |
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월. 일 |
생육단계 |
초 장 (cm) |
근 장 (cm) |
생초수량 (ton/㏊) |
지 수 |
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4. 20
5. 10
5. 20
5. 30
6. 10 |
개화기
개화최성기
개화후기
황숙기
고숙기 |
25.4
49.0
58.1
61.2
61.2 |
13.1
15.0
12.8
12.5
10.2 |
12.3
16.6
23.4
21.9
15.7 |
100
135
190
178
128 | |
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자운영의 식물체 무기양분 함양은 표 3에서 보는 바와 같이 T-N이 2.2％, P2O가 0.96％, K2O가 1.67％였으며 자운영의 탄질율은 8.9~15.4로 완숙퇴비 보다 낮거나 비슷하다. 자운영의 평균수양을 20ton/㏊로 보면 생초중의 질소-인산-가이의 함양은 88-3 8-67㎏/㏊로 일반벼의 시비양 (N-P-K=110-70-80㎏/㏊)에는 미치지 못하나 기비양인 60-70-60㎏/㏊에는 인산질비료를 제외하고 충분한 양이며, 질소의 경우 관개수의 오염으로 인하여 관개수로부터 약 40㎏/㏊양이 투입된다고 가정할 때 질소비료의 경우는 시비를 하지 않아도 충분한 양이 된다. |
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| 표 3. 자운영 중 무기성분 함량 |
(단위 : %) | |
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T-N |
P2O5 |
K2O |
MgO |
CaO |
SiO2 |
|
2.20 |
0.96 |
1.67 |
0.44 |
1.08 |
1.30 | |
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2. 벼 재배기간중 토양 화학성 변화와 수량성 |
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수도 재배기간중 NH4-N 함량의 변화는 표 4에서 보는 바와 같이 최고분얼기에 가장 높았고 그 이후에는 감소하는 경향이 었으며 무비구보다 관행시비구에서 높았다. 자운영 처리 유무에 따는 자운영처리구에서 높았으며 관행 자운영 전량구에서는 최고분얼기에 110.6ppm에 달하였다. 자운영은 질소함량이 많고 탄질율이 낮으므로 토양에서 분해되는 속도는 퇴비에 비해 빠르고 논토양에서는 1~2주일이면 거의 분해되어 질소성분의 환원에 의한 무기질 질소비료 공급효과를 나타낼 수 있다. 정 등은 부레옥잠의 녹비적 가치를 평가하고자 자운영을 대비로하여 토양 중의NH4-N 함량을 조사한 결과 자운영 처리구가 부레옥잠 처리구 보다 NH4-N 함량이 높다고 보고하였다. |
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| 표 4. 토양 중 NH4-N 함량 변화 |
(단위 : ppm) | |
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처리내용 |
이앙후 14일 |
최고분얼기 |
출수기 |
수확기 |
|
무 비 |
무처리
볏짚
자운영Ⅰ
자운영Ⅱ |
15.2
8.7
20.6
29.6 |
16.0
24.5
52.4
89.4 |
15.4
20.5
35.7
60.2 |
10.6
17.6
29.8
47.3 |
|
N-P-K
11-7-8 |
무처리
볏짚
자운영Ⅰ
자운영Ⅱ |
16.8
16.1
25.6
26.7 |
57.5
67.4
75.0
110.6 |
34.6
39.7
42.4
75.4 |
28.6
24.8
30.7
50.6 | |
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주) 1) 볏짚: 500㎏/10a, 2) Ⅰ : 1,200㎏/10a, 3) Ⅱ : 2,400㎏/10a
수도 재배기간중 토양화학성은 유기물함량과 T-N 및 P2O5 함량이 높아졌다(표 5). 자운영은 근류균에 의해 공중질소를 고정.이용하므로 지상부의 생초수양 뿐만아니라 지하부의 근량으로부터 공급되는 질소공급효과도 고려할 필요가 있다. 대개 지하부에는 지상부의 ⅓양이 있어 질소비료를 시용할 필요가 없어 비료가 절약된다고 보고되고 있다. |
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표 5. 자운영 처리에 의한 토양화학성 변화 |
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처리내용 |
pH (1:5) |
O.M (％) |
T-N (％) |
P2O5 (ppm) |
Ca |
Mg |
K |
|
Ex.cation(me/100g) |
|
무 비 |
무처리
볏짚1)
자운영Ⅰ2)
자운영Ⅱ3) |
5.8
5.7
5.7
5.5
|
0.19
2.5
2.6
2.7
|
78.3
0.19
0.23
0.25
|
5.4
78.5
86.2
93.2
|
1.4
5.2
5.4
5.5
|
0.4
1.6
1.8
2.0
|
0.4
0.4
0.4
|
|
N-P-K
11-7-8 |
무처리
볏짚
자운영Ⅰ
자운영Ⅱ |
5.8
5.8
5.6
5.5 |
2.2
2.4
2.5
2.6 |
0.23
0.25
0.30
0.33 |
88.3
102.4
143.2
146.1 |
5.2
5.4
5.3
5.4 |
1.5
1.7
1.9
2.0 |
0.3
0.4
0.5
0.5 | |
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주 : 1) 5ton/㏊, 2) 12ton/㏊, 3) 24ton/㏊
수도생육 및 수량은 관행 자운영 처리구에서 양분의 과다로 생육이 과번무되어 도복과 도열병 발생등으로 오히려 수량이 감소되는 결과를 보였다(표 6). 따라서 수량은 관행 무처리를 100으로 보았을 때 관행 생고처리에서 3％ 증수되었으며, 무비 자운영처리에서는 5％의 증수효과를 나타냈다. 이와 같은 결과로 볼 때 자운영을 24ton/㏊ 이상의 처리에서는 비료를 주지 않아도 관행수준 이상의 수량을 올릴 수 있다고 생각된다. 이와 같은 결과는 수도에 대한 자운영의 수량은 토성이나 기후 등에 따라서 다르지만 온난지에서는 ㏊당 약 20ton, 한지에서는 15ton이며 시용량이 많으면 질소 과다에 의한 도복 및 도열병이 많이 발생한다는 보고와 또한 자운영을 갈아넣은 시험구에서는 시비를 전혀 하지않고 자운영만으로도 대체할 수 있다고 한 安江 등의 보고와 잘 일치하고 있다.
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표 6. 자운영처리에 의한 벼 생육 및 수량 |
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처리내용 |
초장
(cm) |
수당입수
(개) |
천립중
(ｇ) |
도복지수
(0~9) |
도열병 (0~9) |
수 량
(㎏/10ａ) |
지 수 |
|
무 비 |
무처리
볏짚1)
자운영Ⅰ2)
자운영Ⅱ3) |
80.3
82.7
91.3
97.3 |
73.5
70.5
83.0
83.5 |
23.4
23.0
23.2
23.3 |
0
0
0
0 |
0
0
0
0 |
412
410
509
545 |
79
79
98
105 |
|
N-P-K
11-7-8 |
무처리
볏짚
자운영Ⅰ
자운영Ⅱ |
91.9
96.5
103.1
113.1 |
83.4
83.5
78.5
78.0 |
22.4
22.8
21.7
21.1 |
0
0
7
7 |
0
0
4
5 |
519
535
435
423 |
100
103
84
82 | |
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주) 1) 5ton/㏊, 2) 12ton/㏊, 3) 24ton/㏊
3. 경제성
자운영처리에 의한 경제성을 분석한 결과로는 관행에 비하여 ㏊당 538,020원의 소득으로 9％의 소득지수를 올릴 수 있었다. 이것은 자운영처리의 1년차 소득으로서 2연차부터는 자운영의 종자비용이 절감될 뿐만 아니라 지력도 더욱 증진되므로 수도수량도 증수될 것으로 예상되어 관행에 비하여 10％ 이상의 소득지수를 올릴 수 있을 것으로 추정된다.
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| 표 7. 경제성 분석 1년차 |
(단위 : 원/10a) | |
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구 분 |
조수입 |
경영비 |
소 득 |
지 수(%) |
|
관 행(A)
자운영처리(B)
B-A |
7,385
7,755
370 |
1,786
1,618
-168 |
5,599
6,137
538 |
100
109
9 | |
| |
|
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| 표 8. 경제성 분석 2년차 |
(단위 : 원/10a) | |
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|
구 분 |
조수입 |
경영비 |
소 득 |
지 수(％) |
|
관 행(A)
자운영처리(B)
B-A |
7,385
7,755
370 |
1,786
1,468
-146 |
5,599
6,287
628 |
100
112
2 | |
| |
|
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참 고 문 헌
安江多輔 外. 1986. 綠肥レンゲの 處理時期と水稻の生育およひ收量. 日作紀55, 別1. 78-78.
安江多輔. 1991. レンゲ栽培.利用の變遷と肥效及び地力增進效果. 日作紀60(4).
현대농업. 1986. 자운영농법. 6-12.
김기원 외. 1978. 사료작물학. 향문사. 217-220.
성락춘 외. 1991. 자운영 수집종의 생육 및 사료 생산 특성. 한작지 36 (1) : 7-11.
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