Evaluation of No-tillage Rice Cover Crop Cropping Systems for Organic Farming

The objectives of this study were to evaluate no-tillage cover crop cropping systems for organic farming in paddy. The experiment was performed at Ihyeon series (silt loam: 9.1% sand, 73.0% silt and 17.9% clay) which affected by different management practices. Planthopper population per 20 plant was significantly higher 65.3 for conventional tillage with chemical compounds (control) compared with 3.4~9.6 for no-tillage treatments (without rice straw or green manure, amended with rice straw, hairy vetch, rape, rye, and Chinese milk vetch). Also, disease severity of sheath blight was significantly higher 10.5% for control compared to 0.7~2.9% for no-tillage treatments. Four weed species, namely Monochoria vaginalis, Ludwigia prostrata, Rotala indica, and Aneilema keisak occurred in no-tillage paddy, whereas Monochoria vaginalis occurred in control only. The pH, available phosphate, and microbial biomass C in paddy were steeply decreased in response to submerging, but increased at first heading stage. Soil $NH_4$-N content at first heading stage was significantly higher in no-tillage treatments compared with control. The grain yield was significantly higher in 4.30 Mg $ha^{-1}$ for control than other treatments. Meanwhile, rice productivity was significantly higher in 2.69 Mg $ha^{-1}$ for no-tillage amended with Chinese milk vetch compared to other no-tillage treatments. The number of panicle per plant, grain number perpanicle, and percent ripened grain were highly related for increasing the yield of rice. These results show that Chinese milk vetch was optimum cover crop for organic farming in no-tillage paddy.

벼 유기농업을 위한 무경운 피복작물 작부체계 평가

무경운 논에서 유기농업에 적합한 녹비작물의 시용효과를 검토하기 위해 경남농업기술원 시험포장인 이현미 사질양토 (모래 9.1, 미사 73.0, 점토 17.9%)에서 일미벼를 시험품종으로 토양 검정 시비처방과 화학농약을 사용한 경운 처리 구 (관행)와 무경운 논에서 화학농자재를 사용하지 않고 유기물 피복으로 무처리, 볏짚, 헤어리베치, 유채, 호밀, 자운영을 처리하여 연구하였다. 벼 결주율은 무경운 처리인 무처리 5.3%, 볏짚 1.4%, 헤어리베치 2.8%, 유채 5.0%, 호밀 5.3%, 자운영 4.7%로 관행 처리 구 1.1% 보다 높았다. 벼 20주당 벼멸구 발생량은 관행 처리 구에서 65.3 마리, 무경운 처리 구는 3.4~9.6 마리였으며 잎집무늬마름병 발병진전율도 관행 처리 구가 10.5%로 무경운 처리 구 0.7~2.9%에 비해 유의적으로 높았다. 발생 잡초는 물달개비, 사마귀풀, 여뀌바늘, 마디꽃이 우점하였고 총 건조량은 무경운 볏짚 처리 구가 35.9, 무경운 무처리 구가 33.2 g $m^{-2}$로서 높았으며 관행 처리 구는 14.5 g $m^{-2}$, 무경운 자운영 처리 구는 18.4 g $m^{-2}$로서 유의적으로 낮았다. 토양 pH와 유효인산 함량은 담수처리 후 무경운 처리 구에서 급격히 낮아지고 출수시에 높아졌다. 출수시의 토양 암모니아태질소 함량은 관행에 비해 무경운 피복작물 처리 구에서 유의적인 증가를 보였으며 담수이후 관행 처리 구와 무경운 무처리의 토양 미생물 생체량이 급격히 낮아졌다. 관행 처리 구의 수량은 주당 이삭수가 12.6개, 수당 입수가 68.2개, 등숙비율은 89.4%로 높아 수량이 4.30 Mg $ha^{-1}$로서 가장 많았다. 무경운에서는 자운영 처리 구가 주당 수수 11.0개, 수당 입수가 64.6개 및 천립중 20.4 g 등으로 전반적인 수량 구성 요소가 양호하여 수량이 2.69 Mg $ha^{-1}$로 다른 처리 구에 비해 높은 경향이었다. Toyo 식미치는 무경운 볏짚 처리 구가 79.9의 수치로 가장 높았고 무경운 헤어리베치 79.2, 무처리 78.0, 자운영 77.9, 호밀 77.2, 유채 77.1 및 관행 74.1의 순으로 나타났으며 단백질 함량은 관행 7.4%, 유채 7.2%, 호밀 7.0%, 헤어리베치 6.6%, 자운영 6.4% 및 무처리 6.3%의 순으로 낮아졌다. 수량과 쌀 품질 및 경제성을 고려할 때 유기농업을 위한 무경운 작부체계에서는 자운영이 가장 좋은 피복작물로 생각되었다.