흑연이나 활성탄등의 탄소물질이 작물의 생육을 촉진하며 유용 토양미생물의 생육을 촉진하는것으로 알려져 있어 본 실험에는 제철공정에서 재활용, 정제된 흑연을 상토의 첨가제로 시용하여 벼의 생육과 수량에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 실험결과, 이앙기의 생육은 대조구와 비교하여 0.1% 흑연 첨가구에서 생육 촉진효과가 보였으며 이앙후 처리구별 생육의 차이는 그다지 보이지 않았다. 다만 0.1% 첨가구에서 육묘한 벼의 수량은 특별한 통계적 유의성을 보이지 않았으나 약 1%정도 증수되었다.
토양혼화실험을 통한 초장의 신장 억제를 조사한 결과 초장이 50% 억제되었을 때의 cyclosulfamuron의 농도를 품종별로 비교하여 보면 동진벼, 화성벼, 일품벼의 경우 각각 6.3, 9.2 146.8 mg/kg으로 동진벼가 제초제 cyclosulfamuron에 가장 민감하게 지상부의 생육이 억제되었다. 또한 cyclosulfamuron은 동일한 농도에서 지상부보다는 지하부의 생육을 더 크게 억제하였으며, 0.3mg/kg 처리 수준에서 동진벼의 경우 건물중의 억제정도는 지상부가 4.8% 정도이었으나 지하부는 38.9%이었다. 벼의 acetolactae synthase 활성을 cyclosulfamuron의 농도별로 검정한 결과 공시된 품종간에 큰 차이가 없었으며 50% 억제되는 농도는 화성벼, 동진벼 및 일품벼의 경우 각각 42.7, 32.7 및 $56.7\;{\mu}M$이었다.
6월은 1년중 가장 바쁜 시기이며 안전다수확의 기틀을 마련하는 달이다. 1모작지대는 병충해방제 $\cdot$잡초약뿌리기$\cdot$물관리 $\cdot$옷거름주기 등을 하여야 하고 2모작지대는 보리베기와 모내기가 겹쳐 잠시라도 뒤돌아 볼 겨를도 없기 때문이다. 그러나 우리는 바쁠수록 계획적인 일손 배분으로 모든 농작업을 제때에 실천함으로서 벼 생육을 좋게 하여 안전다수확을 기하여야 한다.
남한 벼 품종들의 북한 서부지역 적응성을 평가하고자 11개 품종의 유전적 특성을 갖도록 모수가 조정된 벼 생육모형 CERES-rice를, 선행연구에 의해 생성된 496개 재배구역별 일기상 자료를 이용하여 30년 간씩 구동함으로써 각 재배구역의 품종별 기후학적 적응성을 평가하였다.(중략)
벼 출수생태형별 이앙시기 변화에 따른 유수의 발육단계를 정확히 진단하기 위하여 운광벼, 화영벼, 남평벼 3품종을 5월 1일부터 15일 간격으로 6월 30일까지 이앙하여 시험한 결과는 다음과 같다. 이앙시기가 늦어질수록 이앙후 주간에서 전개되는 엽수는 감소하였으나 품종과 육묘단계에 따라 다른 반응을 보였다. 조생종인 운광벼는 이앙시기가 늦어짐에 따라 주간 출엽수가 직선적으로 감소하였고 중생종인 화영벼와 중만생종인 남평벼는 중묘 이앙에서는 이앙시기가 늦어지면 주간 출엽수가 급격하게 감소했지만 어린모 이앙시에는 감소폭이 적었다. 이앙후 지엽 하위 4엽의 출현하기까지 어린모의 생육기간은 이앙시기가 늦어짐에 따라 단축되었는데 이앙시기가 빨라지면 유수분화기까지 생육일수는 출수생태형간 차이가 커졌으나 이앙시기가 늦어지면 크게 감소하였다. 어린모와 중묘의 영화분화기까지 생육일수 차이는 운광벼는 모든 이앙시기에서 1~3일로 차이가 적었지만 화영벼는 5월 1일과 6월 30일 이앙에서 4일 차이가 있었고, 남평벼는 6월 30일 이앙에서 4일의 생육일수 차이가 있었다. 유수가 분화하기 시작해서 출수하기까지 생육일수는 운광벼와 화영벼는 5월 31일 이앙까지는 다소 길어지다 6월 15일 이앙부터는 생육일수가 점차 감소하는 경향을 보였고 남평벼는 5월 16일과 5월 31일 이앙에서 길어졌다가 이앙시기가 늦어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 각 이앙시기에서 출수후 30일간 평균온도는 이앙시기가 빠를수록 높았고 그 이후 점차 낮아지는 경향을 보였으며 일조시간은 운광벼는 이앙시기가 늦을수록 화영벼는 6월 15일 이앙에서 남평벼는 5월 31일과 6월 15일 이앙에서 많았다. 출수전 유수가 분화하기 시작하는 시기는 운광벼는 34~40일, 화영벼는 34~41일, 남평벼는 33~43일로 품종과 이앙시기에 따라서 차이를 보였다. 영화가 분화하는 시기도 품종과 이앙시기에 따라 차이를 보였는데 운광벼는 22~26일, 화영벼는 21~27일, 남평벼는 21~28일로 운광벼에 비해 화영벼와 남평벼가 이앙시기간 생육일수 차이가 컸다.
벼 직파재배 유형별(철분 무논점파, 복토 무논점파, 철분 담수산파, 기계이앙-대조구) 생육 및 수량 비교를 위한 포장시험 결과는 다음과 같았다. ① 벼 직파재배 유형별 출아일수는 8~9일 소요되었으며, m2당 입모수는 철분 무논점파>복토 무논점파>철분 담수산파>관행 담수산파 순으로 많았다. 결주율은 복토 무논점파 2.7%, 철분 무논점파 2.0%로 비교적 낮게 나타났다. ② 주요 벼 생육시기별 초장 생육은 무논점파법이 담수산파에 비하여 생육초기 초장이 다소 높게 경과되었으나 파종 후 75일에는 관행 담수산파를 제외한 벼 재배방법에서 통계적 유의성 차이가 인정되지 않았다. ③ 벼 경수 생육은 철분 담수산파에서 가장 높게 경과되었으며 철분 무논점파, 관행 담수산파, 복토 무논점파, 기계이앙 순이었다. ④ 벼 수량구성요소에서 m2당 수수는 철분 담수산파>철분 무논점파>관행 담수산파>복토 무논점파>기계이앙 순으로 많게 나타났다. ⑤ 벼 직파재배 유형별 쌀 수량은 철분 담수산파 640kg/10a, 철분 무논점파 619kg/10a, 기계이앙 601kg/10a, 관행 담수산파 599kg/10a, 복토 무논점파 544kg/10a 순으로 높게 나타났다. ⑥ 현미품위는 완전립 비율이 복토 무논점파 65.8%, 철분 담수산파 65.4%, 철분 무논점파 62.7%, 기계이앙 62.3%, 관행 담수산파 62.2% 순으로 높았다.
전남 나주의 벼 누른오갈병이 발생한 담수직파 포장에서 일미벼를 대상으로 병 발생이 벼 생육에 미치는 영향을 조사하고 품종저항성 검정을 수행하였다. 누른오갈병 발생시 잎에는 퇴록반점이 나타나고 엽장이 짧아지며 벼의 생육이 진행되면서 줄기의 절간신장이 제대로 이루어지지 않아 마디사이가 기형적으로 자라고 출수가 안되거나 기형이삭이 되는 증상을 보였다. 벼 누른오갈병 이병시 초장이 짧아졌고, 분얼수는 최고분얼기 전에 발병주가 적었지만 그 이후에는 발병주가 많았다. 마디수는 발병줄기가 건전줄기에 비해 많은 반면에 마디길이는 짧았다. 발병정도가 심할 수록 단위면적당 이삭수가 적고 등숙율이 낮아 수량이 크게 감소하였다. 유묘를 대상으로 품종 저항성 검정을 실시한 결과, 동진벼, 계화벼가 벼 누른오갈병에 대해서 저항성이었다.
본 연구에서는 SWAT 모형과 APEX-Paddy 모형의 연계 모델링을 통한 대표 BMP(Best management practice) 적용, 정식시기 및 벼 생육기간을 고려한 시나리오 적용을 통해 농업용수의 관리 및 수질환경 개선 등에 활용할 수 있는 저영향 영농활동을 분석하고자 하였다. 만경강 유역을 대상으로 SWAT 모형을 구축하고 유역 내에 위치한 논 시험포장을 대상으로 강우-유출 및 비점오염원 모니터링 자료를 활용하여 APEX-Paddy 모형을 구축하였다. SWAT 모형과 APEX 모형을 연계하여 유역의 수문, 수질에 대한 정밀한 모델링을 수행하였으며, 이는 저영향 영농활동을 분석하기 위한 필드단위의 정확한 결과를 유역차원에 반영하기 위함이다. 특히, 본 연구에 사용된 APEX-Paddy 모형은 농촌진흥청과 Texas A&M의 공동연구를 통해 개발된 새로운 모형으로서 한국의 논 영농활동 및 담수환경을 반영하여 논에서의 유출 및 비점오염원을 모의할 수 있다. 연계 모형의 적합성 평가를 위해 R2 (Determine of Coefficient), RMSE (Root mean square error), NSE (Nash-sutcliffe efficiency)를 사용하였다. 적합성 평가 지표를 분석한 결과, 유출량은 R2 평균 0.91, RMSE 평균 2.87 mm/day, NSE 평균 0.78로 나타났다. T-N 부하량은 R2 평균 0.74, RMSE 평균 59.3 kg/ha/day, NSE 평균 0.50으로 나타났다. 저영향 영농활동 관리방안을 위한 시나리오로 1) 논의 물꼬높이(BMP) 관리 적용, 2) 벼 생육기간 조절을 고려하여 기온변화에 따른 정식시기, 벼 생육기간 등을 조정하여 적용하였다. 기후변화 시나리오는 10개 GCM 모델의 RCP 8.5 시나리오를 통해 분석하였으며, 유역차원의 미래 영향을 분석한 결과, 물꼬관리 BMP에 따라 담수심이 증가되며, 관개량이 감소하고 유출량 10.7%, T-N 11.2% 저감되는 것을 나타냈으며, 벼 생육기간 조절은 BMP보다 상대적으로 효과가 높진 않았지만, 유출량 1.4%, T-N 3.1%의 저감효과를 나타냈다. 따라서 두 가지의 저영향 영농활동 관리방안은 미래기간의 기후변화에 대응하여 농업용수 및 물관리에 도움이 될 것으로 사료된다. 하지만 본 연구결과는 모델링 결과에 의존한 것이며, 추후 지속적인 연구와 보완이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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