소 사육두수의 증가에 따른 조사료 수요가 매년 증가하여 2014년에는 588만톤이 될 것으로 예상하고 있어 조사료 자 급률 향상과 지속적인 생산성 향상이 필요하다. 우리나라의 기후 조건과 경지 이용상 겨울철 사료맥류재배는 매우 중요 한 의의를 가진다. 사료맥류의 재배를 확대하기 위해서는 필요한 종자의 원활한 보급이 중요하나 일부 품종은 국내에 서 종자가 생산되지 않아 농가 보급이 안되고 있는 실정이 다. 트리티케일의 재배적 특성을 보면 같은 동작물인 보리 나 밀에 비해 내한성, 내습성, 내척박성, 소비성 등은 매우 우수하나 채종재배시 키가 커서 도복이 잘되고 수발아가 용 이하고 성숙기가 늦어 고온 및 강우기 채종에 따른 종자 품 질저하, 예취시 과다한 노력이 소요되는 등의 문제가 야기 된다. 맥류는 생육 후기에 비와 바람이 동반될 때 도복이 잘 일어나는데 보통 출수 후 10~20일 이후에 도복이 가장 많 고 감수율이 20~50%까지되며 도복으로 인한 병해라든지 수발아 등이 수반하여 그 피해가 더 크다. 맥류의 도복과 기 상과의 관계를 보면 바람은 초속 3 m이상, 비는 5 mm 이상 이면 도복에 약한 품종은 쓰러지기 시작하고 기상에 따른 피해는 바람+비>비>바람 순이다.
보리에 ethrel을 처리하면 초장이 작아지는데 농도가 높 을수록 효과가 큰데 이는 지엽에서 이삭의 기부까지의 길이 즉 출수도가 짧아짐으로서 키가 작아지며, ethrel 농도가 높 아질수록 초장은 물론 수장도 작아지며 1,000립중도 가벼 워져 결국 수량감소로 이어지나 적당한 농도에서는 도복도 되지 않고 도복된 무처리에 비해 약 10% 증수를 나타낸다 (Kwack & Hong, 1976). 호밀에 Ethephon을 절간 신장기에 살포하면 1, 2, 3, 4, 5절간이 짧아져 도복을 경감 시킬 수 있다(Yoon et al., 1988). 맥류에서 이용 가능한 생장조정제 는 B-9, CCC, Ethrel, Ethylene, RH-531, Methionine 등이 있으며(Cathey, 1975), Ethylene 발생물질로 광범위하게 이 용되고 있는 Ethephon은 밀과 보리를 효과적으로 왜화시킬 수 있다(Hong et al., 1974, Lee & Yim, 1973).
맥류의 수확시기는 후작물과의 작부체계상 가능한 한 앞 당기는 것이 유리하지만 조기에 수확하면 천립중이 감소하고 발아율이 저하되는데 Youn 등(1986)은 신기호밀(트리티케 일)에서 성숙기 5일전 수확종자는 성숙기 수확 종자에 비해 천립중은 다소 떨어지지만 발아나 초기생육이 거의 같은 속 도로 이뤄져 사료용 종자로서 이용가능성이 충분히 있다고 하였다. 참깨에서 수확촉진을 위해 paraquat 와 diquat를 예취 3일전과 3시간전에 각각 처리하면 참깨 꼬투리의 수분함량은 무처리에 비해 빠르게 감소되어 건조효과가 뚜렷하며 참깨꼬 투리의 탈립률은 무처리 관행에 비해 매우 높고 탈곡횟수에 따른 소요노력도 크게 줄일 수 있어(Han et al., 1993) 건조제 를 처리하여 수확기를 효과적으로 앞당길 수 있다.
우리나라에서 사료용 맥류 종자의 자급률이 낮은 이유는 사료용 맥류는 종자가 성숙하기 이전에 수확하기 때문에 별 도로 종자생산 단계를 거쳐야 한다. 또한 우리나라는 맥류 의 종자 수확시기가 장마와 겹쳐 수발아 등으로 채종이 어 렵고, 특히 수확시기가 늦은 호밀은 후작인 벼의 이앙과 노 력 경합으로 재배를 기피하여 종자생산이 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 안 정적인 종자 채종재배기술이 반드시 뒤 따라야 하기에 본 연구를 수행했다.
재료 및 방법
본 시험에 사용된 트리티케일 품종은 신영 품종을 사용하 였고, 시험장소는 국립식량과학원 벼맥류부 시험포장인 논 에서 2010년부터 2012년까지 3년간 수행하였다. 파종시기 는 매년 10월25일을 전후로 파종하였고, 시험구 면적은 길 이 600 cm 휴폭은 120 cm에 파종량은 농촌진흥청 표준재 배 파종량인 15 kg/10a를 기준으로 산파를 했으며, 시비는 질소(N) 9.4, 인산(P2O5) 7.5, 칼리(K2O) 4.0 kg/10a를 시용 했고 질소는 파종시 40%, 월동 후 생육 재생기에 60%를 분 시 했고 인산과 칼리는 전량 기비로 시용하였다. 시험구 배 치는 난괴법 3반복으로 하였다.
생장억제제(Ethephon) 처리가 절간 단축 및 종실수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 에세폰 처리농도는 250, 500, 1,000, 1,500 ppm 등 4처리를 하였고, 처리 시기는 수 잉기, 출수시, 출수기 등 3시기에 처리하였다.
건조제(Diaquat dibromide)처리가 숙기 촉진 및 종실에 미치는 영향을 구명하기 위해 처리시기는 출수 후 30, 35, 40, 45일 등 4시기에 농도는 500 ppm으로 처리하였다.
통계처리는 R 프로그램(ver. 2. 14. 0.)을 이용하여 분산 분석을 실시하였으며 처리간의 평균비교는 Duncan의 다중 검정(Duncan's Multiple Range Test, DMRT)으로 처리간의 유의성(p<0.05)을 검정했다.
결과 및 고찰
출수기 및 성숙기
트리티케일에서 Ethephon 처리에 따른 출수기, 개화기 및 성숙기는 Table 1에서 보는 바와 같이 출수기는 처리시 기에 따라 약간 다른데 출수시 이후에 처리하면 이미 출수 가 시작되는 시기로 차이가 없었으나, 수잉기에 처리했을 때는 무처리 5월1일에 비해 250 ppm 농도에서는 5월3일로 2일이 늦어졌고 1,000 ppm과 1,500 ppm 농도에서는 5월5 일로 5일이 늦어졌다. Yoon 등(1988)은 호밀에서 절간신장 기에 1,000 ppm을 처리했을 때 출수기가 2일이 늦어졌다고 했는데 이처럼 출수기가 늦어진 원인은 Ethylene 가스의 영 향으로 출수도의 신장이 억제되어 출수가 지연된 것으로 생 각된다. 개화기와 성숙기는 처리시기와 처리 농도와 관계 없이 같았는데 이는 출수가 지연되어도 화기의 생리적 성장 은 정상적으로 진행되는 것으로 여겨지나, Yoon 등(1988) 은 호밀에서 Ethephon 처리시 성숙기가 1일 정도 늦어졌다 고 보고해 본 연구와 다소 상이한 결과를 보였는데 차후에 이에 대해 면밀한 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다.
Table 1.
Effects of ethephon treatment on heading and maturing at different growth stage in triticale.
간장 단축률 및 포장 도복 정도
Ethephon 처리에 따른 간장은 Ethephon 처리농도가 높을 수록 작아졌는데, 처리 농도에따른 간장 단축률을 보면 출 수기의 250 ppm 처리가 14%의 간장 단축률을 보여 처리효 과가 가장 적었으며, 수잉기의 1,500 ppm 처리가 37%의 단 축률을 보여 처리 효과가 가장 컸다. 처리시기에 따른 간장 단축률을 보면 수잉기의 1,000 ppm 처리가 36%의 단축률 을 보였고, 출수시와 출수기의 1,000 ppm 처리가 28%의 단 축률을 보여 Ethephon 처리에 의한 간장을 단축시키고자 할 때는 수잉기에 처리하는 것이 가장 효과적임을 알 수 있 다. Kwack(1974)은 Ethephon을 식물에 처리하면 바로 그 때부터 식물체내에 침투하여 왜화 반응을 나타내게 하기 때 문에 줄기 신장이 억제되고 단자엽식물인 백합에 Ethephon 을 처리하면 왜화효과가 약 3개월간 지속되다가 그 후 서서 히 소실된다고 했는데 처리농도나 처리시기에 따라 간장 단 축률이 달라지는 것은 Ethylene 가스의 약효 지속시간과 깊 은 관련이 있는 것으로 생각된다. Leopold(1972)에 의하면 Ethephon 처리시 간장이 작아지는 것은 Ethylene 가스가 Gibberellin의 생합성을 저해하거나 Peroxidase 같은 효소를 활성화시켜 Gibberellin의 역할을 저해하여 키가 작어진다 고 하였다.
트리티케일의 절간장은 상위절간으로 갈수록 길고 하위 절간일수록 짧은 특성을 갖고 있는데, 트리티케일에 Ethephon 을 처리하면 하위절보다는 절간장이 길었던 상위절의 절간 단축률이 높은 것을 알 수 있다(Table 2). Hong 등(1974)은 Ethephon을 처리하면 바로 그때부터 식물체내에 침투하여 왜화반응을 나타내기 때문에 초기의 신장이 억제된다고 했 으며 특히 제1절인 출수도가 짧아진다고 했듯이 상위절의 단축효과가 컸던 것은 하위절보다 생육이 늦었던 상위절의 생육을 억제 했던 것으로 생각된다.
Table 2.
Effects of ethephon treatment on rate of culm length damaged and lodging at different growth stage in triticale.
| Treatment time | Appilcation (ppm) | Culm length (cm) | Rate of culm length damaged (%) | Internode length (cm) | Lodging (0-9) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1st | 2nd | 3rd | 4th | |||||
| Booting stage | Control | 127a† | 100 | 46.2 | 30.2 | 21.0 | 16.6 | 7 |
| 250 | 88b | 31 | 27.0 | 21.0 | 15.0 | 14.6 | 0 | |
| 500 | 86b | 32 | 30.2 | 19.0 | 16.2 | 14.0 | 0 | |
| 1,000 | 82c | 36 | 26.8 | 18.4 | 16.2 | 14.2 | 0 | |
| 1,500 | 80c | 37 | 26.2 | 17.2 | 14.6 | 13.2 | 0 | |
| First heading stage | Control | 127a | 100 | 46.2 | 30.2 | 21.0 | 16.6 | 7 |
| 250 | 95b | 25 | 30.0 | 21.2 | 18.0 | 15.6 | 0 | |
| 500 | 93b | 27 | 29.0 | 19.4 | 18.0 | 17.2 | 0 | |
| 1,000 | 92b | 28 | 27.8 | 20.0 | 19.6 | 15.8 | 0 | |
| 1,500 | 82c | 35 | 24.8 | 15.7 | 17.6 | 16.0 | 0 | |
| Heading stage | Control | 127a | 100 | 46.2 | 30.2 | 21.0 | 16.6 | 7 |
| 250 | 109b | 14 | 35.4 | 25.6 | 21.6 | 16.0 | 0 | |
| 500 | 101c | 20 | 31.7 | 23.9 | 20.8 | 15.2 | 0 | |
| 1,000 | 92d | 28 | 28.0 | 20.0 | 20.2 | 14.8 | 0 | |
| 1,500 | 92d | 28 | 26.6 | 21.2 | 20.2 | 15.0 | 0 | |
포장도복을 보면 Ethephon처리 이후에 도복 요인(강우와 돌풍)이 발생해 무처리구에서는 모두 도복이 발생한 반면, 처리구에서는 처리농도와 처리시기에 관계 없이 전혀 도복 이 되지 않았는데(Table 2), 그 원인을 보면 Kwack과 Hong (1976)의 보고에서도 보리에서 Ethephon 500 ppm 이상에 서 도복이 발생하지 않았다고 했고, Bopp(1985)은 Ethephon 처리가 밀과 보리의 도복 방지에 효과적이라고 했는데 그 원인은 Ethephon이 줄기를 단단하게 만들기 때문이라고 하 였다. 또 Yoon 등(1988)은 호밀에서 Ethephon을 처리하면 줄기벽이 두꺼워졌는데 그 원인은 줄기의 직경이 크지 않고 절간장이 짧아지면서 Cellulose 등과 양분 및 단위건물중이 높아졌기 때문이라고 했다.
Ethephon 처리에 따른 수량구성요소 및 수량
Ethephon 처리에 따른 트리티케일의 수량구성요소 및 수 량을 보면(Table 3), 수장, 영화수, 리터중 등에서 무처리와 큰 차이를 보이지 않았으며, 천립중은 처리농도와 처리시기 에 관계 없이 Ethephon 처리가 무처리에 비해 약간 무거웠 다. 발아율은 차이가 없었으며, 수량은 무처리에 비해 Ethephon 처리구가 처리시기와 처리 농도에 관계 없이 모 두 증수하는 경향을 보였으며, 수잉기 1,000 ppm 처리에서 최고 5%까지 증수하였다.
Table 3.
Effects of ethephon treatment on ears, litter weight, thousand seeds weight, seed germination and yield at different growth stage in triticale.
| Treatment time | Conc. (ppm) | Spike length (cm) | No. of glumous flower (ea/ear) | Test weight (g/L) | 1,000 grain wt. (g) | Germ. rate (%) | Yield (kg/10a) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Booting stage | Control | 12.4 | 52 | 722 | 32.9 | 99.3a† | 501b |
| 250 | 12.4 | 52 | 737 | 34.3 | 98.7a | 520a | |
| 500 | 12.4 | 51 | 736 | 33.0 | 98.3a | 524a | |
| 1,000 | 12.2 | 52 | 733 | 33.4 | 98.7a | 528a | |
| 1,500 | 12.4 | 51 | 737 | 33.4 | 97.7a | 522a | |
| First heading | Control | 12.4 | 52 | 723 | 32.9 | 99.3a | 501b |
| 250 | 12.3 | 52 | 733 | 33.4 | 99.0a | 521a | |
| 500 | 12.4 | 51 | 732 | 33.7 | 98.0a | 517a | |
| 1,000 | 12.3 | 52 | 730 | 33.6 | 97.7a | 524a | |
| 1,500 | 12.6 | 52 | 732 | 34.6 | 97.0a | 526a | |
| Heading stage | Control | 12.4 | 52 | 722 | 32.9 | 99.3a | 501b |
| 250 | 12.5 | 52 | 726 | 33.6 | 99.7a | 525a | |
| 500 | 12.3 | 52 | 727 | 33.5 | 97.3a | 523a | |
| 1,000 | 12.4 | 51 | 722 | 33.0 | 98.3a | 523a | |
| 1,500 | 12.6 | 52 | 727 | 33.1 | 98.0a | 524a | |
이는 Ethephon 처리로 인하여 도복이 방지되어 천립중이 무거워지는 등 등숙이 양호하여 증수 요인으로 작용한 것으 로 보여진다. Yoon 등(1988)도 호밀에서 Ethephon 처리시 관행과 비교해서 수장, 리터중 등은 비슷했으나, 수량은 18% 증수했다고 했고, Kwack과 Hong(1976) 등도 보리에 서 Ethephon을 처리하면 도복이 방지되고 수량이 무처리에 비해 10% 증수했다고 보고해 본 연구와 비슷한 결과를 보 였다.
건조제(Diaquat dibromide)처리에 따른 종실 수분함량 변화
트리티케일의 출수 후 경과 일수에 따른 종실 수분함량을 보면(Table 4) 출수 후 30일에는 61.3%, 40일에는 43.6%었 으며 성숙기에도 38.1%로 곡실 수분함량이 서서히 줄어들 다가 성숙기 이후에는 급격이 줄어들어 성숙 후 5일 후가 되면 20% 내외로 수확하기에 적당한 25% 이하가 되는데 (Lee & Park, 1982) 수분함량이 높은 상태로 컴바인 수확을 하면 미탈립률이 높아지며, 탈립이 되더라도 손상립이 많이 발생하고 지경이 부착한채로 수확되기 때문에(Kwon et al., 1981, Lee & Park, 1982) 정립작업에 많은 노력이 소요될 뿐아니라 소확립의 품질도 저하된다. 트리티케일에 건조제 를 처리하면 2일 후부터 잎이 제일 먼저 황색으로 변하기 시작하며 줄기(출수도), 이삭 순으로 색택이 서서히 황색으 로 변하기 시작하는데 곡립의 수분함량이 수확적기에 도달 하는 시간을 보면(Fig. 1) 출수 후 30일에 처리했을 때는 건 조 속도가 서서히 진행되어 약 15일이 걸렸고, 출수 후 35 일에 처리했을 경우에는 약 10일이 걸렸다. 출수 후 40일과 45일에 처리했을 때는 약 5일이 걸려 출수 후 경과 일수에 따라서 건조 속도가 달랐는데, Lee와 Park(1982)은 출수 후 일수가 짧을수록 식물체의 수분함량이 많고, 근활력 및 식 물체조직의 활성도가 높은 점과 관련이 있을 것으로 추정 했다. 트리티케일을을 수확하려면 관행 재배시에는 출수 후 50일이 걸리지만 건조제를 처리하면 9일 정도 수확기를 앞 당 길 수 있다. Lee와 Park(1982)의 보고에 의하면 보리에 서 건조제를 살포한 뒤 강우가 있으면 곡립의 변색이 우려 된다는 지적이 있는데, 이는 건조제 성분에 의하여 곡립이 변색되 것이 아니라 건조제 매체로 사용된 수분에 의하여 곡립표피에 존재하는 효소가 활성화되기 때문에 변색된다 고 했다.
Table 4.
The seed moisture content of according to the number of days after heading on triticale.
| No. of days after heading | 30 days | 35 days | 40 days | 45 days (Maturing date) | 50 days (havesting time) |
|---|---|---|---|---|---|
| Moisture(%) | 61.3 | 54.4 | 43.6 | 38.1 | 19.6 |
건조제 처리가 숙기 및 종자에 미치는 영향
건조제 처리 후 수확기 단축효과와 종자의 품질을 보면 Table 4와 같다. 건조제 처리시 수확 시기는 출수 후 30일 과 35일 처리가 6월12일로 관행재배에 비해 8일이 빨랐고, 출수 후 40일 처리가 6월15일로 5일이 빨랐으며, 출수 후 45일인 성숙기에 처리 했을때는 6월20일로 관행재배와 같 아 성숙기 이전에 건조제를 처리했을 때 건조제 처리 효과 를 확인할 수 있었다. 건조제의 건조 효과가 아무리 뛰어난 다 하더라도 건조제가 트리티케일 종자의 품질에 영향을 미 친다면 종자 생산에 큰 차질을 초래할 수 있다. 건조제 처리 가 트리티케일 종자의 품질에 미치는 영향을 보면 경수와 영화수는 차이가 없었으나, 천립중은 출수 후 처리 일수가 늦어질수록 무거웠고, 발아율 또한 출수 후 처리 일수가 늦 어질수록 높아지는 경향을 보였으나, 출수 후 35일 이후에 는 통계적인 유의성은 없었다. 건조제 처리 일수에 따른 수 확 립수는 큰 차이가 없었으나 수량에서는 큰 차이를 보였 는데 출수 후 30일 처리구에서는 10a당 178 kg으로 관행재 배의 37% 수준이었고, 출수 후 35일 처리구에서는 339 kg 으로 70%수준이었으며, 출수 후 40일 처리구에서는 447 kg 으로 92% 수준이었고, 생리적 성숙기(Table 4)인 출수 후 45일 처리구는 479 kg으로 관행재배와 같아 생리적 성숙기 이전에 건조제를 처리하면 품질에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있다. 하지만 품질은 약간 떨어지지만 종자로서의 능력 을 갖추고 발아에 영향이 없으면서 수확 시기가 가장 빠른 건조제 처리시기는 출수 후 35일이었다. 건조제 처리시기와 손실량과의 관계에서 Kwon과 Shin(1981)은 벼에서, Lee와 Park(1982)은 보리에서 생리적 성숙기 이후에 건조제 (Diaquat)를 처리 했을 때 건조효과가 뚜렸했으며 곡립의 품질에는 전혀 영향이 없었다고 발표했다. Table 5 Fig. 3
Table 5.
Effects of regron (diquat dibromide) treatment for shortening to harvestseeds, and seed germination at different treated time on triticale.
| Treatment (500ppm) | Treatment (date) | Harvesting (date) | No.of spike (ea/m2) | Test weight (g) | 1,000 grain wt. (g) | Germ. rate (%) | Yield (kg/10a) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| control | Jun.15 (Maturing) | Jun.20 | 1,017a | 687 | 31.7a | 97.7a† | 487a |
| 30 days afterheading | May31 | Jun.12 | 1,020a | 569 | 21.4e | 95.8c | 178d |
| 35 days afterheading | Jun.5 | Jun.12 | 1,019a | 621 | 22.5d | 97.1a | 339c |
| 40 days afterheading | Jun.10 | Jun.15 | 1,044a | 674 | 28.2c | 97.1a | 447b |
| 45 days afterheading | Jun.15 | Jun.20 | 1,016a | 685 | 31.3b | 97.4a | 479a |
적 요
Ethephon을 처리하여 트리티케일의 간장을 단축시켜 도 복을 방지하는 방법을 찾기 위하여 시험한 결과 Ethephon 처리시 출수기는 수잉기에 처리했을 때는 무처리에 비해 250 ppm과 500 ppm 농도에서는 2일, 1,000 ppm 이상에서 는 4일이 늦어졌으나, 개화기와 성숙기는 차이가 없었다. 간 장은 Ethephon 농도가 높을수록 작아졌고, 간장 단축률은 수잉기의 1,500 ppm 처리가 37%의 단축률로 처리 효과가 가장 컸으며, 하위절보다 상위절의 단축률이 컸다. 수장, 영 화수, 리터중 등에서 무처리와 큰 차이가 없었고, 천립중은 무처리에 비해 약간 무거웠다. 발아율은 차이가 없었으며, 수량은 처리 농도에 관계 없이 모두 증수하는 경향을 보였 으며, 수잉기 1,000 ppm 처리에서 최고 5%까지 증수하였다.
발아에 영향을 미치지 않으면서 수확시기를 앞당길 수 있 는 방법을 찾고자 실시한 건조제 처리 후 수확시기 단축효 과와 종자의 품질을 보면, 건조제 처리후 수확적기 수분함 량에 도달하는 일수는 출수 후 30일 처리가 15일, 출수 후 35일 처리가 10일이 걸렸고, 출수 후 40일과 45일 처리가 5일이 걸다. 건조제 처리 후 수확시기는 출수 후 30일과 35 일 처리가 관행재배에 비해 8일, 출수 후 40일 처리가 5일 이 빨랐다. 건조제 처리시 천립중은 출수 후 처리 일수가 늦 어질수록 무거웠고, 발아율 또한 출수 후 처리 일수가 늦어 질수록 높아지는 경향을 보였으나, 출수 후 35일 이후에는 통계적인 유의성은 없었다. 수량은 출수 후 30일 처리구가 관행재배의 37% 수준, 출수 후 35일 처리가 70%수준이었 고 출수 후 40일 처리가 92% 수준으로 생리적 성숙기 이전 에 건조제를 처리하면 품질에 큰 영향을 준다.
