휴경논의 증가가 쌀 생산량 감소의 원인이 됨에 따라 휴경논의 합리적 재이용을 위한 생태환경 변화 양상을 구명하기 위하여 중서부 평야 기후권에 속하는 경기도(수원 외 9)지역을 대상으로 휴경년수별로 토양특성과 식생변화를 조사한 결과는 아래와 같다. 1. 휴경논 토양의 pH, Ca, Mg 변동(變動)은 휴경기간이 길수록 심토보다 표토부분이 증가(增加)하는 경향을 나타내었다. 2. 미생물상은 휴경기간이 길수록 세균은 감소하고, 방선균은 증가 하였으나, 사상균은 변화가 작은 경향을 나타내었다. 3. 휴경논의 식생에 대한 휴경기간별 분포비율을 평균(平均)해서 비교해보면 일년생은 1년: 89.5%, 2년: 30.7%, 3년: 33.1% 다년생은 1년: 10.5%, 2년: 69.3%, 3년: 66.9%로 일년생 초종에서 급격히 다년생 초종으로 변화하였고, 초종수(草種數)도 종합하면 1년: 38종(種), 2년: 37종(種), 3년: 25종(種)으로 감소하는 경향을 보였다. 4. 휴경논에서 자라는 버드나무는 휴경기간이 길수록 본수, 직경, 초장이 증가하였으며 휴경논의 재경작시 가장 큰 문제 식생으로 생각되었다.
휴경지의 식생 특성을 묵밭과 묵논과 같이 토양의 수분상태가 다른 조건과 휴경 연차에 따라 조사하였다. 같은 묵논이라도 습한 상태로 휴경한 경우와 건조한 상태로 휴경한 경우 식생의 차이가 컸으며, 건조한 상태에서 다년생으로의 천이가 빠르게 일어났다. 천이 단계는 휴경 기간보다 휴경지의 토양 조건에 더욱 큰 영향을 받았다. 묵밭의 경우 휴경 2년차에 우점하였던 돌콩, 칡, 쑥, 새팥 노랑물봉선 등은 휴경이 6년간 진전된 경우 칡, 억새, 돌콩, 쑥 등의 순으로 우점도가 변하였다. 논을 건답상태로 휴경한 경우 3년차에는 들깨풀, 돼지풀i 강아지풀 등이 주요 우점 초종이었으나 7년차에는 억새, 미국쑥부쟁이, 쇠치기풀 등이 우점하여 다년생으로 천이되었다. 논을 습답 조건으로 휴경한 경우 수생 잡초가 우점하였다. 7년차에는 갈대, 돌콩, 부들, 고마리가 우점하였으나, 11년차에는 갈대, 줄, 고마리, 부들이 우점하는 초종이었다. 휴경지의 식물종 다양성은 건조한 토양 조건보다 다소 습한 조건의 토양에서 높게 나타났다.
2004년에서 2005년까지 전 남북지역 휴경 논에 발생하는 식물, 해충 및 천적의 발생종류 및 발생정도를 조사하였다. 휴경 논에 발생하는 식물 종은 32과 124종, 해충은 30과 58종, 천적은 9과 11종 이었다. 식물 종은 벼과(Poaceae)와 국화과(Asteraceae)가 각각 28, 18종으로 발생량이 많았으며, 해충은 쌕새기, 애긴노린재, 시골가시허리노린재, 가시점둥글노린재, 끝동매미충, 애멸구 및 각다귀 1종의 발생량이 많았다. 휴경 논에 발생하는 해충 중 끝동매미충과 애멸구는 $5{\sim}6$월에 발생이 가장 적었고, 애멸구는 $8{\sim}9$월에 발생량이 가장 많았다. 천적곤충으로는 실잠자리류, 무당벌레, 꼬마남생이무당벌레, 꽃등에의 발생이 많았다.
보리바이러스 발생 상습 논에서 관행(벼+보리)과 콩+보리의 작부체계가 보리의 바이러스병 발생과 수량에 미치는 영향을 5개년간 조사하였고, 윤작과 바이러스 매개균(Polymyxa graminis)의 밀도 변화를 검정하였다. 보리 감염 바이러스 종류를 검정한 결과 Barley yellow mosaic virus(BaYMV)와 Barley mild mosaic virus(BaMMV)가 혼합감염 되어 나타났다. 발병정도는 관행에서는 4년차를 제외하고는 7~9로 조사되었다. 반면 콩+보리 연작이나 3년 동안 휴경한 경우는 발병정도가 7정도로 관행과 비슷한 결과를 보였다. 콩+벼 작부체계 중에서 보리를 1년 또는 2년(1년/2년) 휴경하면서 콩을 재배한 경우 발병정도가 중 정도(5)로 감소하는 결과를 보였다. 작부형태에 따른 BaYMV와 BaMMV의 매개균인 P. graminis의 보리 뿌리와 토양 중 밀도 변화를 조사하였다. 보리를 1년 휴경한 처리에서 보리 뿌리와 토양 중 매개균의 밀도가 가장 낮아졌다. 콩을 재배하면서 보리를 1년 휴경한 처리에서 5년차에는 관행에 비해 초장은 비슷하였으나, 경수는 158개/$m^2$ 많아 생육이 좋은 결과를 보였다. 콩과 보리를 연작하거나 3년간 보리와 콩을 재배하지 않고 휴경한 경우에는 관행에 비해 초장이나 경수 등 생육이 저조한 결과를 보였다. 수확기에 간장 등 수량 구성요소가 관행에 비해 보리+콩의 윤작처리에서 좋은 경향을 보여 콩과의 윤작 처리가 수량에도 영향을 미친 것으로 나타났다. 간장은 보리를 1년/2년 휴경한 처리에서 5년차에 관행과 보리+콩 연작 처리에 비해 1.3~2.8 cm 컸고, 수수도 36~90개/$m^2$ 많게 조사되었다. 그러나 콩+보리 연작이나 3년간 휴경한 처리에서는 관행에 비해 낮게 조사되었다. 수량성에서도 보리를 1년/2년 휴경한 처리에서는 3년차, 4년차, 5년차에서 모두 관행에 비해 수량이 많아지는 결과를 보였다.
최근 양질조사료 생산은 축산경쟁력의 척도로 여겨질 만큼 중요해졌다. 우리나라에서 사료작물 재배는 겨울철 휴경 논을 이용한 동계사료작물의 재배가 74% 이상을 차지하고 있다. 동계사료작물에는 이탈리안 라이그라스(IRG), 호밀, 청보리 등이 있는데, 이 중에서 이탈리안 라이그라스는 동계사료작물 재배면적에서 60% 이상을 차지할 정도로 중요한 작물이다. 이탈리안 라이그라스를 중부지역에서 재배하려면 9월 하순경에 파종을 해야 하는데, 이 시기에 논에는 아직 벼가 자라고 있기 때문에, 벼가 있는 상태에서 이탈리안 라이그라스 종자를 파종해서 재배하는 '입모중 파종 재배기술'을 소개하고자 한다.
휴경논에 분포하고 있는 식생구조에 대해 식물사회학적 연구를 수행하였다. 총 22개 조사구에 대한 식생자료의 분석은 Zurich-Montpellier 학파의 방법을 이용하였다. 휴경논 식생조사 결과 1아군집, 5군락으로 구분되었다. 고마리군집(Polygonetum thunbergii Lohm. et Miyawaki 1962)의 고마리전형아군집, 골풀군락, 갈대군락, 물달개비군락, 사마귀풀군락, 부들군락. 요인분석에서 식생단위와 환경과의 상관관계를 보면, 사마귀풀군락과 물달개비군락은 토양 전질소와 음의 상관관계, 갈대군락과 고마리아군집은 토양 pH가 낮은 지역에 분포하는 것으로 분석되었다.
휴경답에서의 휴경년한에 따른 토양의 이화학적 특성과 주요 영양분의 변화 및 잡초종의 식생 변화를 조사하였다. 휴경년한이 경과할수록 휴경답 토양의 유기물 함량이 증가하였으며 pH는 휴경후 3년까지는 변화가 없었으나 이후로는 다소 증가하였다. 토양의 양이온치환용량 및 치환성 N, K, Ca, Mg의 함량은 휴경후 3년까지는 감소하였으나 휴경년한이 길어지면서 증가하였다. 유효 $P_2O_5$의 함량은 휴경년한이 길어지면서 지속적으로 감소한 반면 유효 $SiO_2$의 함량은 3년까지는 변화가 없었으나 그이후로는 증가하였다. 휴경답에서의 잡초종 구성은 초기에는 화본과, 사초과 및 국화과가 주종을 이루었으며 휴경년한이 경과할수록 마디풀과와 골풀과의 잡초 발생이 증가하는 반면 콩과, 물옥잠과, 닭의장풀과, 바늘꽃과의 잡초 발생이 점차 감소하였다. 그러나 화본과의 사초과의 잡초종은 휴경년한의 경과와는 관계없이 항상 우점종으로 발생하였다. 일반적으로 휴경화가 진전될수록 일년생 잡초종에 비해 다년생 잡초종의 발생 비율이, 또한 논 잡초종에 비해 밭 잡초종의 발생 비율이 높아지는 경향이 뚜렷하였다.
본 연구의 목적은 휴경 연차에 따른 논토양의 물리 화학적 특성과 식생의 변화를 분석함으로써 묵논의 습지 생태계로서의 가치와 다양한 생물 서식처로서의 기능에 적합한지를 평가하는 것이다. 본 연구의 물리 화학적 특성과 식생 천이과정, 그리고 묵논 습지로서의 기능적 가치 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 휴경 연수가 증가 할수록 표토가 조립화 되는 경향으로 나타났다. 둘째, 휴경 연수에 따라 유기물과 유효인산, 칼슘의 함량이 차이가 나타났으며, 칼륨과 마그네슘, CEC는 크게 변하지 않는 것으로 분석되었다. 셋째, 식생 천이과정의 단계별로 식물종 구성비를 보면, 출현종수는 초기에 14종에서 중기로 갈수록 증가하고 후기로 가면 다시 줄어드는 것으로 나타났다. 식물 조사 지소별 종구성적 조합에 의한 유사도 분석 결과를 보면 크게 천이단계별로 3그룹으로 분류되어 나타났다. 천이 초기는 댓골 상단, 하단이 중기 단계는 논방골 1단, 2단, 3단이, 천이 후기는 논방골 4단, 5단으로 그룹화 되었다. 넷째, 환경부 습지기능평가표와 RAM을 기준으로 논방골 묵논 습지에 대한 기능가치분석을 실시 한 결과 전체 가치평균이 2.13으로 "보통"에 해당하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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