수확 후 적절한 환경에 노출될 경우 식물체는 본식물체와 거의 같은 형태와 능력을 지닌 신초를 만들어낸다. 벼의 경 우 수확 후 남겨진 그루터기에서 발생된 새로운 분얼로부터 추가의 수확을 얻을 수 있는데 이를 움벼(ratoon rice)라고 한다(Jones & Snyder, 1987). 이러한 재배기술은 사탕수수, 바 나나, 파인애플 등에서 널리 사용되고 있다(Junelyn & Rosa, 2004). 벼의 경우도 움벼 재배는 미국(Beachell & Evatt, 1960), 스위스(Evans, 1957), 인도(Gupta & Mitra, 1948), 태국(Iso, 1954), 필리핀(Parago, 1963)과 중국(Yang et al., 1958)에서 예전부터 행해져온 농법이며, 인도(Reddy et al., 1979)와 에 티오피아(Prashar, 1970) 등 열대지역(Chauhan et al., 1985) 에서 높은 움벼 수확량에 대한 연구 보고가 있다. 걸프지역 은 재배가능기간이 길어 움벼재배에 유리한 환경으로 이들 지역에서는 비교적 적은 노력으로 높은 수량을 얻을 수 있 다는 의미로 ‘Providence crop’으로 불리어 왔다(Dustin et al., 1937). 움현상(ratooning)을 이용한 작물 재배법은 포장준비 나 이식 작업이 필요하지 않고, 물관리 등에 대한 노력이 본 포재배의 50~60% 만으로 재배가 가능하다(Elias, 1969). 움 벼 발생에 대한 가장 오래된 보고는 움 현상을 통해 벼를 2회 생산할 수 있다고 언급한 인도의 Mukherjee (1915)의 보고서이며, 움벼로부터 수량 확보는 품종의 영향이 지배적 이고(Sanni et al., 2009) 본포작물의 물, 해충, 병관리 등이 움벼생장을 좌우한다(Rehman et al., 2007). 우리와 가까운 일본에서도 움벼 생산에 대한 연구결과(Nakano & Morita, 2007)를 발표한 바 있다.
본 연구에서는 우리나라에서는 일반적인 벼 재배법은 아 니지만 앞으로의 기후변화에 대응하여 움벼재배 가능성에 대한 연구로 극조생종을 포함한 조생종, 중만생종, 사료용 벼 품종에 대한 움벼 생장 반응을 조사하였다.
재료 및 방법
움벼 재배에 적합한 품종선발 및 움벼 생육특성 조사를 위해 본 연구는 경도 128° 34'E, 위도 35° 58'N, 해발 50 m 의 대구광역시 북부에 위치한 경상북도농업기술원 논 포장 에서 실시하였다. 이 지역 평년 연평균기온은 14.1℃, 년 강 수량은 1064 mm이며 벼 재배기간인 5월에서 11월까지의 평균기온은 20.1℃, 강수량은 890 mm를 기록하는 지역으 로 시험기간인 2012년과 2013년의 벼 재배기간 중 평균기 온은 각각 20.6℃, 21.6℃로 평년보다 0.5~1.5℃ 높았으며 강수량은 각각 967, 830 mm였다.
움벼재배에 적합한 품종선발
움벼 재배에 적합한 품종 선발을 위해 진부올, 주남조생, 운광, 오대, 조운, 조평 등의 극조생 및 조생종 품종을 비롯 한 중만생 특성의 새일미와 사료용 벼 품종인 녹양을 사용 하여 5월 15일에 30×15 cm로 주당 2~3본씩 이앙 하였으며 비료는 농촌진흥청표준 영농법에 준하여 시용하여 품종별 본포 및 움벼의 생육양상, 수량, 미질 등을 조사하였다. 본 포의 경우 정기적인 제초관리로 잡초와의 경합을 최소화 하 였으며, 본포 수확 후 그루터기에서 발생한 움벼는 최종 수 확까지 별도의 관리 없이 유지하였다. 본포 수확은 품종별 수확적기인 이삭의 90%가 황숙된 시기에 그루터기 높이를 지면에서 10 cm 정도 남기고 수확하였으며 사료용 벼인 녹 양의 경우 출수 완료 시점에서 25일경에 사일리지용으로 수확하였다. 품종별 본포 생육 및 수확 후 움발생 현상을 조 사하기 위하여 이앙 후 15일 주기로 초장, 경수 및 수수발 생 정도를 조사하였으며, 총체 수량은 이삭을 포함하여 수 확한 볏짚을 80℃에서 5일간 건조 후 무게를 측정하여 단 위 면적당 건초 수량을 환산하였다. 출수 후 30일경에 이삭 을 채취하여 임실율을 조사하고 수확된 종자를 비중 1.13으 로 조정한 소금물에 수선하여 가라앉은 종자로 등숙율을 조 사하였다. 현미 무게는 15%로 수분이 보정된 천립의 무게 를 측정하였다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하고 모든 특성을 3반복으로 조사하여 DMRT 5% 수준에서 품종 간, 본포와 움벼 특성 간의 유의성을 검증하였다.
미질, 취반식미 및 식감 분석
도정 쌀의 미질 및 식미치 분석을 위하여 10분도로 도정 한 백미를 이용하였으며 단백질, 아밀로스함량 및 백도는 쌀 품질자동분석기(FOSS사), 완전미율은 립형분석기(SATAKE 사)를 이용하여 3반복으로 측정한 값을 평균하였으며, Toyo 미도메터를 이용하여 시료의 윤기치를 조사하였는데 파쇄 립을 제거하지 않은 상태의 백미시료 33 g 평량하여 10분 간 호화시킨 후 식미측정장치(MA-90B)에 장착하여 윤기치 를 측정하였다. 취반식미는 근적외선과 가시광선이 시료에 투과 혹은 반사되는 광의 정보를 바탕으로 식미를 측정하는 취반식미계(SATAKE rice analyzer)를 이용하여 외관, 경 도, 점도, 발란스 수치를 계수화 하여 종합적으로 평가하였 다. 식미측정을 위한 시료(밥)는 스탠레스 캔 용기에 백미 30 g을 넣고 30초간 물을 흘리며 씻고 백미중량의 1.35배의 물을 넣어 30분간 침지한 후 취반하였다. 10분간 뜸을 들인 시료를 20분간 냉각장치에서 냉각하고 취반식미계로 측정하였 다. 동일한 방식으로 취반한 재료를 이용하여 식감측정 재료로 활용하였으며 텐시프레서(MyBoyⅡ System, TAKETOMO사) 를 이용하여 시료의 경도, 탄력성, 부착성, 찰성 정도를 측 정하였다.
결과 및 고찰
움벼재배에 적합한 품종선발
움벼재배에 적합한 품종선발을 위하여 극조생으로 진부 올과 조운, 조생종으로 운광, 조평, 오대, 주남조생, 사료용 벼로 중생종인 녹양, 중만생종의 새일미를 시험재료로 비교 적 연평균기온이 높은 대구지역 논 포장에 5월 15일 이앙 후 15일 간격으로 본포 및 움벼 생육을 조사하였다(Fig. 1). 움벼의 발생과 생육은 품종 간 차이가 현저하였으며 시험에 사용된 8개 품종의 본포 생육기간은 110~125일 정도이고 움벼 생육가능기간(첫서리 내리기 전)은 63~65일 정도로 짧았다. 이 기간 동안 움벼로부터 볏짚 수확이 가능한 품종 은 진부올, 조운, 조평, 주남조생이었으며 이들 중 종실 수 확이 가능한 품종은 조평을 제외한 진부올, 조운, 주남조생 이었다(Fig. 2). 보통 온대지역에서는 조생 품종의 움벼 발 생 효율이 높다고 보고된 기존의 연구결과와 동일하였으나, 열대 아시아 지역에서는 중생종이나 만생종이 조생종보다 움벼 발생이 용이하다는 보고(Nadal & Carangal 1979)도 있다. 움벼는 본포수확 벼에 비해 키가 작고 출수는 빨리 시 작하여 생육전반에 걸쳐 이루어져 수전일수가 3~7일인 본 포생육 벼에 비해 길었다. 본포수량과 움벼의 수량을 합한 품종별 총수량은 p<0.05 유의수준에서 유의한 차이를 나타 내었으며 극조생벼인 진부올, 조운, 주남조생에서 움벼 생 산 가능성을 보였다. 그루터기에서 발생한 움벼(Fig. 3)는 형태적으로 본포에서 생육한 벼와 차이를 보인다. 초장이 짧 고(Balasubramanian et al., 1970) 유효분얼수가 적고(Bahar & Datta, 1977). 상대적으로 불임 이삭을 많이 생산(Quddus, 1981; Samson, 1980)한다. 1942년에서 1982년에 발표된 126 편의 관련논문을 분석한 Chauhan et al. (1985)의 보고에서 움발생 현상과 움벼 생육에 대한 품종변이가 다양하며 평균 적으로 움벼의 생산량은 본포수량의 40% 정도이며 생육기 간 또한 본포기간에 비해 40%정도 짧다고 보고한 바 있다.
Fig. 1.
Ratoon performance of eight rice cultivars.(•-•-•, plant hight (cm); ■, Number of tiller (ea/plant);
, Heading duration)
Fig. 2.
Difference in the yield of seven cultivars of rice due to ratooning. The same letters in the table indicate no difference at 0.05 significance level.
Fig. 3.
The paddy growing ratoon rice. New shoot regenerated from harvested stubble (A) and ratoon rice at maturation period (B).움벼로부터 종자 수확이 가능한 진부올, 조운, 주남조생 을 대상으로 본포 및 움벼의 수량관련 생육특성을 조사한 결과(Table 1, Table 2), 이삭목까지의 길이는 본포 생육 벼 가 64~75 cm, 움벼가 36~38 cm로 본포생육의 51~56% 정 도이며 이삭길이의 경우는 본포의 65~75%로 짧았으며, 이 삭당 영화수는 40~48%로 작았다. 임실율은 진부올 움벼의 경우는 본포에서 생육한 경우와 비슷하였고 조운과 주남조 생의 경우는 움벼의 임실율이 본포에 비해 유의하게 낮았으 며 등숙율의 경우도 본포에 비해 움벼에서 낮게 나타났다.
Table 1.
The change of culm length, panicle length, panicles and spikelet generation in the main(M) and ratoon(R) rice.
| Cultivars | Culm length (cm) | Panicle length (cm) | Panicles per plant | Spikelets per panicle | |
|---|---|---|---|---|---|
| Jinbuol | M | 66 | 19 | 20 a† | 59 b |
| R | 36 | 13 | 17 ab | 26 c | |
| Joun | M | 64 | 20 | 19 a | 69 b |
| R | 36 | 15 | 12 c | 33 c | |
| Junamjoseng | M | 75 | 20 | 18 a | 83 a |
| R | 38 | 13 | 12 c | 33 c | |
Table 2.
Comparison of grain filling characteristics between the main(M) and ratoon(R) rice.
| Cultivars | Fertile grain (%) | Ripened grain (%) | 1,000 grain weight (head brown rice, g) | |
|---|---|---|---|---|
| Jinbuol | M | 89.4 b† | 83.9 a | 25.0 |
| R | 87.7 b | 63.6 b | 24. | |
| Joun | M | 96.0 a | 90.3 a | 21.0 |
| R | 74.0 c | 60.5 b | 19.1 | |
| Junamjoseng | M | 92.8 ab | 87.6 a | 22.7 |
| R | 74.4 c | 53.8 b | 17.0 | |
건초 수량의 경우 조운 품종에서 이삭을 포함한 움벼의 볏짚 수량이 건조무게를 기준으로 본포에서 수확된 수량 1,031 kg/10a의 39% 인 401 kg/10a로 시험품종 중 가장 많 은 수량을 보였으며 품종별로 본포수량의 13~39%의 건초 가 움벼로부터 수확 가능한 것을 확인할 수 있었다(Fig. 4).
품종별 본포 수확벼와 움벼의 미질 및 식미특성
움벼에서 얻어진 쌀의 품질을 본포 수확한 쌀의 품질과 비교(Fig. 5)하기 위하여 완전미율, 백도, 단백질, 아밀로스 함량을 비롯하여 취반식미를 조사하였다. 본포에서 생산된 쌀에 비해 움벼에서 생산된 쌀의 완전미율이 오히려 높게 나타났는데(Table 3), 이는 실험이 수행된 2013년의 경우 본포 생육기간 동안 평균기온이 높아 분상질립의 발생이 많 았기 때문인 것으로 판단되며, 움벼를 도정한 쌀에서 단백 질 함량과 아밀로스함량이 유의하게 높았다. Webb et al. (1975)은 움벼에서 생산된 종자는 비교적 균일하지 않고 단 백질 함량이 일반적으로 본포에서 수확된 쌀보다 높다고 보 고한 결과와도 일치하는 경향이었다. 아밀로스 함량이 높았 던 움벼의 경우 ToYo 미도메터가 나타내는 간접 식미치인 윤기치가 본포에서 수확한 쌀보다 높게 다소 높게 나타났으 며 밥의 외관, 경도, 점도 및 발란스 수치로 환산하는 취반 식미값의 경우는 본포에서 수확한 쌀로 지은 밥에 비해 움 벼는 현저하게 낮은 값을 나타내었다(Fig. 6). 본포 및 움벼 에서 생산된 쌀로 지어진 밥의 식감을 측정한 결과(Fig. 7), 진부올, 조운, 주남조생 모두 본포 수확벼에 비해 움벼로 지 은 밥의 경도와 탄력성은 같거나 높아지고, 점성과 찰성은 떨어지는 경향이었다.
Fig. 6.
The boiled rice palatability of the main and ratoon rice.*Cooking quality is the evaluated value of the texture, externals and balance of boiled rice using rice taste analyzer (SATAKE)
본포 수확 벼와 움벼 종자의 발아력
32℃에서 2주간 배양한 본포와 움벼 종자의 발아력은 (Fig. 8) 움벼가 다소 발아력이 낮아지는 경향을 보였으나 조운벼를 제외한 진부올벼와 주남조생벼의 경우 통계적 유 의성은 없었다. 이는 움벼의 종자의 낟알은 작지만 발아능 력은 본포의 종자와 차이를 보이지 않는다고한 Saran과 Prasad (1952)의 보고와도 일치하는 경향이었으며, Reddy and Pawar (1959)의 보고에서도 실험에 사용한 많은 품종 에서 얻어진 움벼종자가 번식능력이나 강세면에서 문제가 없음을 보고한바 있다.
움벼 재배가 가능해 진다면 벼 생산을 위한 경운작업, 종 자준비, 시비, 제초제, 살균, 살충제 등의 농약사용 없이 단 위면적당 수확량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대되며, 짧 은 작기 동안 저 비용으로 추가적 생산이 가능하게 되고 병 해충에 대한 위험도 줄어들게 된다. 품종의 순도 또한 유지 되므로 웅성불임친, 유지친, 임성회복친이 이와같은 움발생 이 가능하면 벼의 1대 잡종 육종에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다(Yogeesha & Mahadevappa, 1986).
적 요
움벼는 수확된 벼의 그루터기에서 2차 분얼이 발생하여 이로부터 새로운 수확물을 얻어내는 것으로 비교적 평균기 온이 높은 대구지역에서의 극 조생종, 조생종 및 중만생종 벼의 움벼재배 가능성을 검토하였다.
움벼재배에 적합한 품종은 극조생인 진부올, 조운, 조생 종인 주남조생이 가능한 것으로 판단되며, 움벼의 생육기간 은 생리적 혹은 환경적인 작기의 종료로 본포의 생육기간보 다 짧았다. 초장은 36~70%로 짧고, 이삭수도 줄어들었으며 특히 이삭수는 품종별 차이가 현저하였다. 출수 소요일수는 본포 벼의 수전일수가 3~6일 인데 비해 움벼의 경우 출수 시작부터 출수 정지까지 오랜 기간 출수가 진행되었다. 본 시험에서 움벼생산이 가능한 세가지 조생품종에 대하여 본 포의 생육기간은 110~112일 정도에 비해 움벼의 생육기간 은 60~65일 정도로 최소 1개월 정도 생육기간이 짧았으며 수확량은 본포수량의 25~33%정도로 나타났다.
본포에서 생산된 쌀에 비해 움벼에서 생산된 쌀의 단백질 함량과 아밀로스함량이 유의하게 높았다. ToYo 미도메터 가 나타내는 간접 식미치인 윤기치가 본포에서 수확한 쌀보 다 높게 다소 높게 나타났는데 이는 아밀로스 함량이 본포 보다 움벼에서 높게 나타났기 때문인 것으로 판단되며, 밥 의 외관, 경도, 점도 및 발란스 수치로 환산하는 취반 식미 값의 경우는 본포에서 수확한 쌀로 지은 밥에 비해 움벼는 현저하게 낮았다. 본포 수확벼에 비해 움벼로 지은 밥의 경 도와 탄력성은 같거나 높아지고, 점성과 찰성은 떨어지는 경향이었다.
본포와 움벼 종자의 발아력은 조운벼를 제외한 진부올과 주남조생의 경우 통계적 유의성이 없었다.
