우리나라 국토면적은 세계 제 109위에 해당하고, 국토면적 중 경지면적은 16.9%로 낮을 뿐 아니라 경지 이용률도 1970 년 142%에서 2014년 102.5%까지 급속도로 떨어졌다(MAFRA, 2015). 이런 상황 속에서 농가 소득 증대와 농경지 이용률을 높이기 위한 방안으로 일정한 토지에 몇 가지 작물을 조합하 여 일정한 순서로 재배하는 작부체계 연구와 유휴 논을 활용 한 수입곡물 대체 사료 곡실 생산 및 이용 연구 등이 진행되 고 있다. 정부는 벼 재배면적을 3만 ha를 감축하여 타 작목 재배 시 소득보장(수매제도 활용, 수입보험 등), 작업편의성(기 계화, 배수시설 등), 수확후 인프라(DSC, SPC 등), 안정적 판 로 등 여건 조성 및 홍보를 통해 쌀 이외 식량자급률을 높여 나갈 방침이다.

그동안의 옥수수 작부체계연구를 보면 주로 사료용옥수수는 호밀-사료용옥수수(Kim et al., 1999), 청보리-사료용옥수수(Ju et al., 2012), 밀-사료용옥수수 등 동계작물과 연결되었고, 식용 풋옥수수는 찰수수-콩, 찰옥수수-찰옥수수, 풋옥수수-가을무 또 는 배추 등으로 다양하게 연구되어왔다. 감자 작부체계는 감자 -콩, 감자-수수, 감자-콩-쪽파 등으로 연구되어 왔다.

2014년 우리나라 옥수수는 약 16천 ha의 재배면적에서 82 천 ton이 생산되었다(MAFRA, 2015). 그 중에서 찰옥수수는 다른 작물에 비해 수익이 높아 농가에서 주목 받고 있는 소득 작물의 하나로서 주로 풋 상태로 쪄서 먹는 간식용이다. 감자 는 단위면적당 생산량이 높고 비교적 장기간 저장할 수 있으 며, 맛이 좋고 포만감을 주기 때문에 세계 여러 나라에서 주 식으로 이용되고 있다. 또한 생감자 100 g당 76 kcal로 저 칼로리 식품으로, 양질의 단백질 이외에 칼륨, 인 등의 무기질, 비타민 C 그리고 식이섬유 등을 다량 함유하고 있어 훌륭한 식량작물로 평가되고 있다(Choi et al., 2008).

농가소득 증대를 위해서는 소득이 가장 높은 작목을 선택하 여 재배하여야 하지만, 각 작목의 재배시기가 비슷하여 경합 될 수 있어 다양한 조합을 고려하여 재배하여야 한다. 본 연 구는 극조생종 감자 추백과 찰옥수수 일미찰이 모두 2기작이 가능하다는데 착안하였다. 이에 논과 밭에서 다양한 감자-옥수 수 작부조합에 대한 생산성과 소득을 분석하여 최적의 감자- 옥수수 작부조합을 제시하고자 한다. 이를 통해 1차적으로 경 지이용률 향상과 농가의 소득 증대에 기여하고, 2차적으로 논 에 벼 이외의 타작물 재배를 확대하여 벼 재배 면적을 감축하 고 쌀 이외의 식량작물 자급률 향상에 도움이 되고자 한다.

재료 및 방법

시험 품종

본 연구는 2014년에 수원시 국립식량과학원 밭작물 및 벼 연구포장(수원, N126°58’ E37°15’)에서 실시하였다. 옥수수 시 험 품종은 사료용 옥수수 ‘양안옥’ 및 식용 옥수수 ‘일미찰’이 었으며, 감자는 ‘추백’과 ‘수미’를 재료로 사용하였다.

시비량 및 재식거리

옥수수의 시비량(N-P₂O₅-K₂O-퇴비)은 사료용에 20-15-15- 1,500 kg/10a, 식용에 14.5-3-6-1,500 kg/10a로 각각 시용하였으 며, 질소(N)는 기비와 7 ~ 8엽기의 추비로 양안옥과 일미찰에 50 : 50으로 각각 나누어 주었고, 인산(P₂O₅), 칼리(K₂O) 및 퇴 비는 전량을 기비로 시용하였다. 감자의 시비량은 10-10-12-2,000 kg/10a로 전량 기비로 하였다. 옥수수의 재식거리는 75 × 20 cm(6,600/10 a)이었으며 무피복 재배를 하였고, 감자의 재식거리는 75 × 25 cm (5,333/10 a)로 하였으며 멀칭재배를 하 였다.

작부조합, 파종기 및 수확시기

작부조합은 감자(수미)-옥수수(양안옥), 감자(수미)-옥수수(일 미찰), 감자(추백)-옥수수(양안옥), 감자(추백)-옥수수(일미찰), 후기작은 옥수수(일미찰)-감자(추백)으로 모두 5조합으로 논과 밭에서 수행 하였다. 2014년의 년평균 기온은 평년대비 1.1°C 가 높은 13.1°C였으며, 강수량은 평년대비 283.2 mm가 적은 1029.1 mm였다. 전기작 파종은 감자가 3월 20일, 옥수수가 4 월 15일이었으며, 후기작 파종은 감자가 8월 20일, 옥수수가 각각 6월 19일, 7월 3일이었다. 수확은 전기작 감자 추백이 6 월 18일, 수미는 7월 2일이었고, 전기작 식용옥수수(일미찰)는 7월 25일이었다. 후기작 감자(추백)는 11월 5일에 수확하였고, 후기작 식용옥수수(일미찰)는 9월 18일, 9월 25일에, 후기작 사료용옥수수(양안옥)는 10월 13일, 10월 28일에 수확하였다.

특성평가 및 소득분석

농촌진흥청 농작물 표준조사 기준에 따라 옥수수는 출웅기, 출사기, 간장, 초장, 착수고율, 상품이삭수, 상품이삭중, 생체중, 종실중 등을 조사하였으며 감자는 초장, 경장, 수확주수, 주당 괴경수, 평균괴경중, 크기별 괴경수 및 무게, 10a당 수량 등의 특성을 조사하였다. 품질규격 구분은 서울 농수산식품공사와 가락동 농수산물 도매시장을 기준으로 하였으며, 소득분석은 감자는 월별 서울시 농수산식품공사 도매 3년 평균 가격 (’12 ~ ’14)을 기준으로 하였고, 찰옥수수(일미찰)는 수확일 전 후 5일을 계산하여 서울시농수산식품공사 도매 상품 3년 평균 가격(’12 ~ ’14)에 따랐다(www.garak.co.kr). 사료용 옥수수(양 안옥)의 가격, 경영비 및 생산비는 소면적 재배 작목 소득 자 료집(농촌진흥청, 2014)에 근거했고, 감자와 찰옥수수의 경영 비 및 생산비는 농촌진흥청 농산물 소득·가격정보 3년 평균 (’11 ~ ’13)에 따랐다. 이를 근거로 하여 작부체계별로 10a당 조수입, 경영비, 소득 등을 분석하였다. (Table 1).

결과 및 고찰

옥수수 생육특성

본 작부체계 실험에 이용한 옥수수 품종은 찰옥수수 일미찰 과 종실 옥수수 양안옥이었다. 일미찰은 전국 어느 지역이나 재배할 수 있으며 식미가 우수하고 착립장률이 높아 이삭 상 품성이 높고(농촌진흥청, 2013). 양안옥은 논에서 적응이 우수 할 뿐 아니라 보리, 밀, 옥수수 등과 이모작 종실용 옥수수로 재배가 가능하여 실험의 재료로 사용하였다(Son, et al., 2013).

논에서 4월 15일 파종한 일미찰은 간장이 216.8 cm, 착수고 는 120.9 cm로 밭에서의 간장 211.6 cm, 착수고 109.8 cm보다 5 ~ 10 cm 컸으나 이삭장, 착립장, 착립장률, 직경 등과 같은 이삭 특성은 비슷하였다(Table 2). 6월 19일(후기작) 파종한 일미찰은 전기작 보다 출사기가 16일 정도 빨랐다(Table 2). 7월 3일 파종한 일미찰(후기작)은 4월 15일 파종한 일미찰(전 기작)에 비해 논과 밭에서 모두 출사기가 19일 정도 빨랐으 며, 간장은 논에서 191.9 cm, 밭에서 180.5 cm으로 모두 낮았 다(Table 2). 전·후기작 재배에 있어 후기작으로 재배되는 작 물의 재배조건은 각종 기상환경을 비롯한 생육환경이 전기작 에 비해 매우 상이한 조건에 놓이게 된다(Seo et al., 2010). 일반적으로 옥수수는 단일과 고온에 의해 출웅과 출사가 촉진 되는 것으로 알려져 있는데(Park et al.1987) 본 시험의 결과 도 단일과 고온 조건에 의해 출웅 및 출사 일수가 영향을 받 은 것으로 보인다. 최근 Kim et al. (2014)은 전기작으로 재 배한 일미찰의 출사일수가 약 70 ~ 78일이었으나 후기작에서 는 약 55 ~ 55일로 전기작 보다 약 20일 정도 빨랐다고 보고 하였다. 평균 이삭중과 상품 이삭중 및 상품화율은 전기작이 가장 좋았고 늦게 파종할수록 낮아졌다(Table 2). 이는 온도가 높아 생장이 빨리 진행될수록 이삭의 무게와 충실도가 전기작 보다 떨어지기 때문으로 생각되는데 Jung et al. (2012)이 지 적한 바와 같이 본 연구에서도 후기작이 전기작에 비해 수확 량이 줄고 상품화율도 낮아지는 경향을 보였다.

밭에서 6월 19일 파종한 양안옥은 간장과 착수고가 203.1 cm, 104.8 cm로 7월 3일 파종한 것의 간장과 착수고 202.9 cm, 103.3 cm와 비슷하였지만 논에서는 6월 19일 파종 한 것의 간장과 착수고는 228.4 cm, 116.2 cm로 7월 3일 파 종한 것의 간장과 착수고 197.8 cm, 104.1 cm보다 컸다. 양안 옥의 이삭장, 착립장, 착립장률, 직경 등 이삭특성은 밭과 논 모두 6월 19일과 7월 3일 파종한 것이 비슷하였다. 지상부 생 체수량은 논과 밭 모두 6월 19일에 파종한 것이 7월 3일 파 종한 것보다 500 ~ 700 kg/10a 정도 많았다(Table 3).

감자 생육특성

감자 품종은 수미와 추백을 사용하였다. 수미는 식용 및 가 공용으로 재배된다. 개당 평균 괴경중이 무겁고 전분가가 높 으며, 상온 저장 시 환원당 함량이 낮아 가공 적응성이 높다 (Kwon et al., 2008), 추백은 1999년 육성된 품종으로 휴면이 짧은 2기작용 감자로 파종 후 80 ~ 85일 정도면 수확할 수 있 는 극조생이며 일찍 수확해도 껍질 벗겨짐이 적어 외관품질이 우수하다(RDA, 2012). 감자는 동일한 품종일지라도 재배지역 에 따른 생육이나 품질이 매우 다르게 나타나는, 즉 기상요인 에 아주 민감한 작물로 알려져 있는데(Agblor et al., 2002), 추백은 봄 재배 시 고온에 의한 기형서나 열개서 등 괴경 생 리장해 발생이 적어 수확 후 품질이 매우 좋다는 평을 받고 있다. 3월 20일 파종한 감자(전기작)중 수미는 밭에서 3,956 kg/10a, 논에서 4,645 kg/10a으로 논에서 생산량이 많 았고, 추백은 밭에서 4,961 kg/10a, 논에서 4,295 kg/10a으로 논보다 밭에서 생산량이 더 많았다.

8월 20일 파종한 감자(후기작)는 3월 20일 파종한 감자(전기 작)에 비하여 초장과 경장이 논과 밭에서 모두 30 cm정도 컸으 나, 생산량은 약 1,500 ~ 2,000 kg/10a 정도 적었다(Table 4). 후 기작 감자는 전기작 감자에 비해 기온이 높기 때문에 출아일 수가 빠르고 지상부 생육 또한 빠르게 진행되었기 때문에 초 장과 경장이 큰 것으로 생각된다.

감자-옥수수, 옥수수-감자 작부조합별 수익성 분석

밭에서 감자-옥수수, 옥수수-감자 작부조합별 수익성 분석 밭에서 작부조합 중 추백-일미찰과 추백-양안옥의 순수익이 5,236천원, 4,428천원으로 가장 많았고, 수미-양안옥과 일미 찰-추백의 순수익이 2,416천원, 1,916천원으로 가장 적었다 (Table 5). 수미-양안옥의 수익성이 낮은 이유는 찰옥수수인 일 미찰의 수익이 사료용 옥수수인 양안옥보다 1.7 ~ 2.5배 정도 순수익이 많았기 때문이었다. 일미찰-추백의 경우에는 전기작 일미찰이 후기작 일미찰보다 생산량이 150 ~ 240 kg정도 많았 지만 홍수출하로 1 kg당 상품 가격이 1,121원으로 후기작에 비해 322원 ~ 437원 정도 낮아 순수익이 오히려 감소했다. 또 한 감자도 전기작 추백과 후기작 추백의 1 kg당 가격은 거의 차이가 없었지만, 8월 20일 파종한 추백의 생산량이 3월 20일 파종한 추백의 49 ~ 61%밖에 되지 않아 총 순수익에서 가장 적었다(Table 5). 최근 중부지역 밭에서 동계 맥류-하계 옥수 수 조사료 생산 시 호밀-옥수수에서 쌀 단작대비 131% ~ 135% 의 소득을 보였다고 보고하였다(농촌진흥청, 2012).

논에서 감자-옥수수, 옥수수-감자 작부조합별 수익성 분석

논에서 작부조합 중 추백-일미찰과 추백-양안옥의 순수익이 4,917천원, 4,188천원으로 가장 많았고, 일미찰-추백의 수익성 이 1,794천원으로 가장 적었다(Table 6). 최근 남부지역 논재 배 동계 맥류-하계 옥수수 작부체계 시 청보리-옥수수 조합이 6,979천원/ha으로 쌀보리-벼 조합보다 5% 소득이 높았다고 보 고하였다(농촌진흥청, 2012). 일미찰-추백의 수익성이 가장 낮 은 이유는, 일미찰은 전기작과 후기작의 수익성 차이가 거의 없었지만 8월 20일 파종한 추백의 생산량이 3월 20일 파종한 추백의 절반정도 밖에 되지 않아 수익성 차이가 발생했기 때 문이다(Table 6). 또한 후기작 감자는 8월에 파종해야하기 때 문에 전기작 감자에 비해 고온으로 인해 발아가 어렵고, 부패 도 발생하여 같은 면적 대비 종서가 더 많이 필요하였고, 잦 은 강우에 의해 출아율이 떨어진 것도 생산량 저하에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다. 작부조합의 수익성 분석 결과에 의 하면 논과 밭 모두에서 추백-일미찰의 수익성이 가장 높은 것 으로 나타나 농가에서는 감자-옥수수 작부체계 시 전기작을 추 백으로 후기작을 일미찰로 하는 것이 가장 바람직한 것으로 보인다.

적 요

본 연구는 논과 밭에서 다양한 감자-옥수수 작부조합에 대 한 생산성과 소득을 분석하여 최적의 감자-옥수수 작부조합 을 제시하고자 하였다. 작부조합은 전기작이 감자(수미)-옥수 수(양안옥), 감자(수미)-옥수수(일미찰), 감자(추백)-옥수수(양안 옥), 감자(추백)-옥수수(일미찰), 후기작이 옥수수(일미찰)-감자 (추백)로 모두 5조합이었다.