건답직파 심수관개 재배법 및 생육특성

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건답직파 심수관개 재배법 및 생육특성

직파재배는 이앙재배와 비교하면 여러가지 생리생태적 차이가 있어 이러한 환경에 적응하는 재배방법과 함께 새로운 초형의 품종개발이 필요하다. 직파재배 벼는 저온조건 하에서 파종하게 되므로 출아 기간이 연장되고 영양 생장량이 과다하고 분얼이 많아져 과번무 되기 쉬워서 수확지수가 낮아지며, 건답직파에서는 질소 이용율이 낮아지고, 담수직파에서는 도복이 크게 문제시 된다. 따라서 직파재배 품종은 밀식재배에 적응하기 위해 분얼수가 적고, 밀식에서도 수당 입수의 감소가 적은 것이 바람직하다. 벼에서 소얼성 계통이 다얼성보다 수량이 증가하였다는 보고도 있어, 소얼성 품종이 이상형이라는 근거로 다얼성 품종은 주간의 광합성 산물이 분얼경으로 이동하므로 주간의 이삭을 작게하고, 무효분얼에 의한 동화산물의 손실이 있어 소얼성이며 이삭이 크고 무효분얼이 적은 품종이 직파재배에 유리할 것이다.

우리나라의 직파적응성 품종개발은 1993년에 처음으로 소얼직립 수중형의 농안벼를 개발하였으며, 1994년 에는 직파겸용인 주안벼, 1995년에는 안산벼를 개발 보급하고 있다. 한편 품종의 개량과 더불어 재배적인 측면에서 소얼 직립수중형 초형으로 유도코자 최근 일본에서 심수관개에 대한 연구가 많이 보고되고 있는데 심수관개는 저온에서도 유수의 발육장해를 경감 할 수 있고, 강풍 또는 건조풍에 의한 백수현상의 예방과 도체의 동요가 적어 도복방지에도 큰 효과가 있다고 하였다. 또한 잎집의 발달을 촉진시켜 도복에 대한 저항성을 높여 직파재배의 수량성을 향상시키며, 특히 심수관개는 도체의 일부분이 물속에 잠기게 되므로 이미 분화되어 있는 분얼아는 물속에서 그 생장이 멈추고 분얼이 억제되는 특성이 있어 무효분얼을 억제할 수 있다. 이에 직파재배에서 심수관개재배법을 도입하면 여러가지 이점이 있으므로 심수재배법 및 심수관개를 실시함으로서 나타나는 벼의 특성과 수량성을 간단히 소개하고자 한다.

1. 심수관개 방법

벼의 분얼은 영양 생장기에 주간이나 미신장된 각절의 엽액으로부터 발생하는 가지를 말하며, 분얼은 어느 특정한 주간엽과 동시에 발생하게 되는데 특정 주간 엽의 세번째 아래 엽에서 분얼이 발생하는 독특한 분얼 발생체계를 갖추고 있다. 심수 물 관리는 건답직파 벼 5 엽기부터 담수를 시작하여 분얼이 3-4개가 발생되어 생육이 시작된 8엽기부터 최고분얼기까지 약 1 개월간 최상위엽 바로 아래엽의 엽이 상단 2cm까지 수심을 높여 최고 20cm까지 이르게 하여 이미 발생하여 생장중인 분얼이외의 것은 생육을 억제하는 재배법이다. 그림에서 보는 바와 같이 이미 6호 분얼이 출현하여 생육이 시작되는 시점인 8엽기부터 심수를 하기 시작하여 7호 분얼부터 생육을 억제시키게 되며 동시에 손자 가지들까지 억제 시켜 벼 1본당 3-4개의 분얼만 발생시켜 결실하도록 유도하게 된다. 이렇게 함으로써 무효 분얼에 의한 에너지 분산이 방지되어 이미 생성 되어 생육중인 유효분얼이 더 충실해 지고 도체에 형태적으로 유리하게 많은 변화를 가져오게 된다. 여기서는 최고 분얼기 전후 약 10 일간 중간낙수를 실시하는 관행관개와 담수 후 답면이 포화 상태로 유지되로록 한 절수관개를 대비로 그 생육특성과 수량성을 살펴보고자 한다.

2. 기온 및 관개 방법별 수온변화

심수관개 기간 중 최고기온과 평균수온의 변화를 보면 최고기온의 변화폭은 최저 27.9℃에서 최고 39.3℃로 변화의 폭이 매우 컸으며, 관개방법간 수온 변화는 절수관개가 최저 24.3℃에서 최고 35.9℃로 변화의 폭이 가장 심하였고, 관행관개가 24.7℃에서 34.2℃였으며, 심수관개에서 24.7℃에서 32.4℃로 수온변화의 폭이 가장 적었다. 이는 대기보다 물의 비열 이 더 커서 담수된 상태에서 대기의 온도가 급격히 변하더라도 물의 온도는 쉽게 변화되지 않는 특성을 보여 주고 있다. 벼 등숙기에 저온 시 15-20cm 심수 관개를 실시한 결과 임실 장해도 적었고 등숙이 향상되었다는 보고도 있어 고온 또는 저온으로 인해 벼가 피해를 받을 때에 관행관개나 절수관개보다 심수 관개를 실시함으로 어느 정도 피해를 경감시킬수 있다.

3. 경수의 변화

심수 관개에 의한 경수의 변화는 최고 분얼기의 m²당 경수는 관행 관개 551개, 심수 관개 445개로서 관행관개에서 많았고 심수관개에서 적어 심수로 인한 분얼 발생억제가 현저하였으며, 최고 분얼기는 관행관개보다 지연되면서 분얼이 증가하는 양상을 나타내었다. 한편 심수 관개에서 분얼수는 출수기를 전후한 시기까지 다른 관개방법에 비해 전체적으로 적었지만 성숙기때의 수수 391개로 관행관개의 411개와 거의 비슷하였으며, 유효경 비율이 88%로 매우 높게 나타나 최고분얼기 때 무효분얼이 상당히 억제된 것을 알 수 있었으며 이는 심수 관리 전에 출현한 분얼은 심수 관개 이후에도 생육이 계속되었고, 비록 분화는 되었지만 엽초 내에 있던 다른 분얼아는 심수 관개로 인해 더 이상의 생육이 정지되어 무효분얼이 억제되었기 때문으 로 생각된다.

4. 관개방법에 따른 출수기 변화 및 엽의 노화억제 효과

관개 방법 별 출수기는 심수 관개에서 관행관개에 비해 약 3-4일정도 늦어졌다. 그리고 관개 방법별 엽록소함량은 출수후 관행관개에서 엽록소 함량이 적었고, 심수 관개에서 높게 경과하여 출수기 지연과 더불어 생육지속효과가 현저하였다. 이것은 심수 관개를 함으로서 생장기간 중 수온이 가장 낮게 경과하여 출수가 지연됨과 동시에 그만큼 엽록소 함량이 출수후 에도 유지될 수 있었으며, 또한 식물체내 질소함량이 심수 관개에서 재배된 식물체에서 더 높아 질소비료 효율이 심수 관개에서 더 높아 심수 관개 벼의 생육을 더 지속시킨 결과로 생각된다. 벼는 개화 후 미립의 발달과 더불어 잎이 급속히 노화되는데 잎의 노화에 따라 엽중의 단백질이 분해되어 질소가 이삭으로 재전류됨으로써 동화기능이 저하 되어 수량에도 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 엽의 노화를 억제시켜 최대한 동화 능력을 유지시키는 것이 중요한데, 엽의 노화 억제 방법으로는 식물생장조절제를 이용한 노화억제효과가 보고되어 있으며, 벼의 경우 출수기 사이토카이닌처리는 잎의 엽록소함량을 높게 유지하여 등숙율을 높이므로 수량이 증가한다는 보고도 있어 심수 관개 처리로 식물 생장조절제를 처리한 것과 비슷한 효과를 얻을 수 있다.

5. 관개방법에 따른 벼의 형태적 특성 변화

엽신의 형태적 변화는 표 2과 같다. 엽장은 상위엽인 지엽, 제 2엽 그리고 제 3엽 모두 심수 관개에서 길었으며, 엽폭 또한 엽장과 같이 심수 관개에서 넓었다. 이와 같은 엽신의 신장 및 엽면적의 증가는 재배적 측면에서 수량을 높이는데 중요한 역할을 하게 되는데 물질생산의 주기관은 물질동력원인 바로 엽신이며 광합성작용과 호흡작용을 수행하는 기능도 잎이다. 엽신에서 생산된 동화산물은 수정과 동시에 영곡 내로 전이되는데 종실에 축적되는 탄수 화물의 대부분은 출수를 전후한 엽신의 동화능력과 수광량에 좌우되며, 엽위별 엽신장이 길고 엽면적이 넓을수록 영화착생수도 증가하기 때문에 잎 크기의 증가는 수량에도 깊은 관계가 있다 고 할 수 있다.

표 1. 심수 관개에 의한 엽의 형태적 변화

관개방법	엽 장(cm)			엽 폭(cm)
	지 엽	제2엽	제3엽	지 엽	제2엽	제3엽
심수관개 절수관개 관행관개	33.5 25.6 32.4	37.8 31.7 35.6	42.9 39.3 41.5	1.41 1.21 1.31	1.07 0.99 1.03	0.98 0.91 0.95

벼줄기의 형태적 특성 차이에서 관개처리에 따른 줄기의 형태적 차이로서 간장 은 심수관개에서 75cm로 다소 길었고, 특히 절간장 신장에서는 심수 관개가 1절, 2절의 절간이 약간 신장하였다. 엽초를 포함한 줄기의 굵기는 심수 관개 처리에서 커 심수관개로 인해 간의 두께가 두꺼워 졌으며 심수 관개로 잎집의 발달이 두드려짐으로 도복에 대한 저항성이 증가되었다. 도복 관련 형질 중 하나인 지상으로부터 10cm길이의 줄기의 무게인 간기중은 심수 관개에서 더 무거워 지상 10cm이하의 하위절간이 상대적으로 튼튼한 경향을 보였고, 좌절중은 심수관개가 444g, 관행 관개 410g으로 심수 관개에서 가장 무겁게 나타나 비록 심수관개에서 간장도 길고 생중도 많았던 관계로 높아 도복에 불리한 점도 있으나 심수관개를 함으로
상대적으로 잎집의 발달이 현저하여 하위절간이 굵어졌고 간기중도 무거워 도복저항성이 향상된 것으로 판단된다.

표 2. 심수 관개에 의한 줄기의 형태적 변화

관개방법	줄기굵기(mm)	간기중(g)	좌절중(g)	포장도복
심수관개 절수관개 관행관개	6.0 5.5 5.8	1.58 1.43 1.56	444 350 410	1 5 5

6. 심수관개의 수량성

관개 방법간 수량 및 수량 구성요소를 표 5에서 살펴보면, ㎡당 수수는 절수 관개에서 346 개, 관행관개가 411 개 그리고 심수 관개에서 391 개로 절수관개에서 가장 적었고, 관행관개와 심수관개간에는 유의적인 차이가 없었다. 한편 심수 관개 처리의 유효경 비율은 88%로 매우 높았으며 그외의 처리에서는 무효분얼의 과다로 유효경 비율이 관행관개 74%로 낮았다.

이삭의 형태적 차이를 보면 처리간 수장은 심수 관개에서 22.6cm로 가장 길었고 절수관개에서는 이보다 1.2cm적었다. ㎡당 영화수는 심수관개와 관행관개에서 많았고 절수관개 에서는 적었으며, 등숙비율은 처리간 차이가 없었다. 천립중은 심수관개가 가장 높아 전체적인 수량은 심수 관개 처리가 10a당 504kg으로서 가장 높아 수량성 또한 향상되었다.

표 3. 관개방법별 수량 및 수량구성요소

관개방법	이삭길이 (cm)	㎡당 이삭수	유효경비율 (%)	수 당 영화수	등숙율 (%)	천립중 (g)	쌀 수 량 (kg/10a)
심수관개 절수관개 관행관개	22.6 21.4 22.0	391 346 411	88 74 74	89 87 85	92 89 91	21.8 21.4 21.7	504 404 453

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