Although chemical fertilizers have a quick effect and broad applicability to agricultural fields, they have caused many problems like increasing soil acidity or decreasing soil organic matters. Environmental-friendly agriculture has been attempted in various ways such as organic agriculture, natural farming, low input and sustainable agriculture. The common interest of all environmental-friendly systems is to decrease burden to agricultural environment by low input of agricultural labor and materials. This study was conducted to estimate overwintering capacity and genetic distance among Chinese Milk Vetch (Astragalus sinicus, CMV) collections based on morphological characteristics and AFLP (Amplified fragment length polymorphism) analysis. Furthermore, the effect of CMV as green manure was observed in mix-cultured paddy fields with rice, sesame and sweet-potato. An another objective of this study was also to compare the pattern of weed occurrence in paddy fields with or without CMV and different rice transplanting times. The CMV collected from Paju district in central region of Korea was successively occurring through self-reseeding without artificial management. However, there was no noticeable difference in growth habit between Paju native CMV and introduced CMV from China which is currently used in farm fields. On the basis of multi-dimensional scaling and tree analyses, there are no significant difference of agricultural growth characteristics among Paju and chinese collections only excepting leaf angle and root length. The flowering time of Gurye collection was fast for 1 week as compared to other collections. AFLP that was commonly used for plant classfication, was applied to exam the genetic variation of CMV collections. Total 579 PCR products and 336 polymorphic fragments were generated using 8 primer pairs.

자운영 포장에서 알팔파바구미 성충의 발생양상과 1세대 성충의 밭작물 유식물에 대한 기주선호성을 조사하였다. 자운영 포장에서 포충망에 의한 알팔파바구미의 월동 성충은 3월 하순부터 발생하기 시작하여 4월 중순에 피크를 나타내었으며, 1세대 성충은 4월 하순부터 발생하기 시작하여 5월 하순에 피크를 나타내었다. 하지만 월동 성충의 발생량은 매우 적었고, 1세대 성충의 발생량은 매우 많았으나, 연차간 변이가 심하였다. 온실에서 배추 및 콩 등 11종의 유식물에 대한 알팔파바구미 1세대 성충의 7일 차 발생충수는 배추>콩>케일 순으로 유의하게 많았으며, 조, 땅콩, 기장, 가지 및 상추에서 매우 적었고, 옥수수, 쑥갓, 수수에서는 전혀 발생하지 않았다. 7일 차 유식물의 피해주율도 배추(60.0%)>콩(50.0%)>케일(30.0%)>조(16.7%), 기장(13.3%)>상추(3.3%) 순으로 유의하게 심하였다. 한편, 자운영포장에서 11종의 유식물에 대한 7일 차 피해주율은 배추(46.7%), 콩(43.3%)>케일(23.3%)>조(13.3%), 기장(13.3%) 순으로 유의하게 심하여 온실에서의 결과와 같은 경향을 나타내었다. 따라서 알팔파바구미의 기주선호성은 녹비작물포장 주변에서 밭작물의 안전한 재배를 위한 작물선택의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

알팔파바구미는 자운영 및 헤어리베치 등 녹비작물의 생체량 확보에 가장 큰 영 향을 미치는 해충이다. 즉 녹비작물의 안전 및 안전생산은 알팔파바구미를 어떻게 관리하느냐에 따라서 그 성패가 좌우된다고 할 수 있다. 따라서 알팔파바구미를 친환경적으로 관리하기 위하여 친환경 농자재 가운데 몇 종을 선발하여 처리효과 를 검정하였으며, 알팔파바구미의 발생량이 크게 증가하는 시기인 4월에 친환경 자재의 처리시기 및 횟수에 따른 알팔파바구미의 방제효과를 조사하였다. 친환경 농자재 가운데 고삼, 님+고삼, 고삼+멀구슬, 베라트린으로 조성된 자재 의 방제효과가 80% 이상으로 우수하였다. 처리시기 및 횟수에 따른 방제효과는 1 회 처리는 4월 중순, 2회 처리는 4월 상순+4월 중순의 처리에서 방제효과가 가장 높았다. 하지만 금년도의 기상이 예년에 비해 매우 낮았던 것을 고려하면 1회 처리 시기는 해당년도의 기상과 알파바구미의 발생정도를 고려하여 결정해야 할 것으 로 여겨진다. 따라서 자운영 및 헤어리베치의 문제해충이 알팔파바구미는 상기에 제시된 친 환경 농자재 등을 이용하여 4월 상순과 중순에 방제하는 것이 가장 효과적인 것으 로 여겨진다.

국내에서 자운영과 헤어리베치는 화학농약 사용절감과 친환경 농산물 생산을 위해 많이 재배되는 녹비작물이다. 겨울철 내한성 등의 이유로 자운영은 남부 지방에서 헤어리베치는 중부지방에서 주로 재배된다. 국내에서 알팔파바구미는 1994년 제주도에서 처음으로 발생되었으며, 2005년 경남 사천에서 대량으로 발생된 이후 전국적으로 그 분포가 확산되고 있다. 따라서 알팔파바구미의 발생지역 확산은 녹비작물의 안정 및 안전생산에 가장 큰 장애요인으로 인식되고 있다. 그러므로 알팔파바구미의 친환경 관리는 자운영과 헤어리베치에서 알팔파바구미의 발생양상과 그로 인한 녹비작물의 피해를 정확히 조사하는 것이 우선적이라 할 수 있다. 본 연구는 자운영과 헤어리베치에서 알팔파바구미의 유충과 성충발생 및 그로 인한 녹비작물의 피해를 조사하였다. 포충망 조사법에 의한 월동성충의 발생최성기는 4월 상순경 이었으며, 유충발생 최성기는 4월 중순경 이었고, 신성충은 4월 하순부터 발생되었다. 알팔파바구미에 의한 녹비작물의 피해는 헤어리베치보다 자운영에서 심하였으며, 5월 하순경 자운영과 헤어리베치의 피해엽수률은 80%이상 이었다. 따라서 녹비작물의 안정생산에 가장 큰 위협이 되는 알팔파바구미를 친환경적으로 관리할 수 있는 방제제 개발이 시급히 요구되는 바이다.

경남지역 진주, 하동, 고성 자운영 재배지에서 알팔파바구미의 발생을 포충 망조사, 육안조사, 식물체 수거 후 밀도조사를 통해 년중 발생생태를 조사하였 다. 자운영 포장에서 효과적인 알팔파바구미의 초기 유충의 조사방법으로 초 기 발생하는 유충은 포충망 조사로 확인이 어려우므로 10×10cm 넓이 면적의 식물체를 자른 후 용기에 담아 흔들어서 떨어진 유충 및 식물체에 남은 유충을 조사하는 것이 효과적이었다. 초기에 발생하는 유충은 식물체의 아래부분에 발생하고 크기가 작아서 포충망 조사로는 4월중순까지 발생확인이 안되었으 나 식물체 수거후 용기에 흔들어서 조사하는 방법으로는 3월중순부터 확인이 되었다. 산란을 위해 자운영답으로 이동한 성충을 조사하는데는 Pitfall trap을 이용 하는 것이 좋은 결과를 얻었다. 육안조사와 포충망 조사로는 확인할 수 없었으 나 Pitfall trap에서는 1월부터 발생을 확인할 수 있었다. 알파파바구미의 발생생태는 이동성충이 전년도 10월 하순경 자운영답으로 이동하여 산란을 시작하였고 유충은 3월상중순, 번데기는 4월하순, 1세대 성충 은 5월중순부터 발생하며 벼의 정식이 시작되면 주변 새로운 기주로 옮겨가서 서식하다가 다시 10월하순경 자운영이 올라오면 이동하여 산란을 개시하였다

자운영에서 알팔파바구미 성충은 3월 중순경부터 발생되어 5월 상순에 발 생최성기를 나타내었으며, 6월 상순경부터 하면처로 이동하였다. 알팔파바구 미에 의한 녹비작물의 피해는 자운영>크림슨크로바>헤어리베치의 순으로 많 았다. 자운영 재배답 주변작물에서 알팔파바구미에 의한 피해는 콩>감자>취나 물>배추>무>고추의 순으로 심하였다. 몇 가지 화학농약과 친환경 제제인 아자디락틴 유제에 의한 알팔파바구미 의 방제효과를 조사하였다. ethofenprox 유제, fenitrothion 유제 및 fenthion 유제 를 4월 중순에 1회 살포한 경우 처리후 7일차의 방제가는 각각 약 96, 95 및 97%로 매우 높았다. 하지만 neem 추출액인 아자디락틴 유제를 4월 중순에 1 회 및 4월 중순과 하순에 2회 처리한 경우 방제효과는 각각 약 30 및 63% 이 었다. 하지만 녹비작물은 화학비료를 대체하는 작물로 친환경 농업에서 규정 한 친환경 작물생산을 위해선 화학농약을 살포할 수 없으며, 아자디락틴 유제 는 친환경 제제이지만 화학농약에 비하여 방제효과가 낮아 자운영의 생체량 을 충분히 확보하기 어렵다. 따라서 금후 알팔파바구미를 보다 효과적으로 관 리할 수 있는 친환경 제제가 조속히 개발되어야 할 것이다.

자운영의 개화 후 일수, 협(꼬투리)의 탈협 유무, 파종 깊이 및 담수기간 차이에 따른 포장발아율을 조사하여 재입모율 향상을 위한 방안을 모색하고, 매년 농약 소독된 종자 수입억제와 파종 노력 경감 등 실용화 자료로 활용코자 본 연구를 수행하였다. 연구결과를 요약하면 논에서 자운영을 재배하여 개화 후 일수별로 매몰한 다음 적습상태를 유지하고 100일 후 누적 발아율을 조사한 결과, 개화 후 20일 종자는 총 9.6%, 30일 종자는 26.7%, 40일 종자는 37.3% 발아되었다. 또한 같은 종자를 90일간 담수하였다가 낙수를 하여 15일간 발아기간 을 경과 한 발아율은 개화 후 20일 종자는 발아되지 않았고, 30일 종자는 2.0%, 40일 종자는 11.2%이었다. 자운영 개화 후 40일 종자의 협(꼬투리)의 탈협 유무에 따른 발아율은 탈협 종자가 11.9%인데 비하여 비탈협 종자는 15.5%로 다소 높았다. 종자 매몰깊이에 따른 발아율은 1㎝미만 5.87%, 1～3㎝는 3.37%, 3∼5㎝는 1.66%, 5∼7㎝는 0.23%로 얕게 파종할수록 발아율이 높았다.. 담수기간에 따른 발아율은 무 담수는 30.8%, 30일 담수는 21.0%, 60일 담수는 17.6%, 90일 담수는 14.7%이었다. 따라서 자운영 지속재배를 위한 자연발아 율을 높이기 위해서는 종자가 충분히 익었을 때 물을 댄 다음 얕게 로터리를 하고 벼 생육기간 중 연속 4일 이상 논바닥을 말리지 않아야 자연발아율을 높일 수 있다

자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위해 자운영종자와 꼬투리의 토양매몰 깊이 및 기간별 휴면성과 종자활력 변화를 조사하고 또한 자운영 지속재배 포장에서 낙수후 자운영 종자의 토양속 분포 개수, 발아율 및 종자활력기간을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52~65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다. 2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율)이 종자는 12~22%, 꼬투리는 31~33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2~8%, 꼬투리는 5~12%로 보다 더 낮아졌다. 3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%~31%, 49~51%로 증가하였다. 4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3~2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0~15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다. 5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.

자운영 재배농가에 자운영 안정적 입모확보에 기초자료를 얻고자 자운영 지속재배와 매년파종시 입모 및 생육특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 지속재배포장에서 가을철 토양 속 자운영 종자는 이앙전 로타리는 토양표면에서 15 cm깊이까지 고루 분포한 반면, 부분경운 이앙시는 주로 10 cm깊이 이하에서 대부분 분포하였다. 2. 자운영 지속재배시 출아깊이는 부분경운 이앙시 1~3 cm. 로터리경운 이앙시 1~5 cm에서 출아가 되었다. 3. 자운영 지속재배는 표면에서 출아하는 매년파종 자운영보다 월동전 뿌리 길이가 깊어 월동율이 높고 논 정지 작업시 종자가 토양과 고루 혼합이 되어 입모균일도가 10.6~11.7% 가량 높아 입모수 확보가 유리하였다. 4. 자운영 지속재배시 건물생산성은 수분부족 및 저온 등기상환경이 불량 할 경우 매년파종보다 건물생산성은 높았으나 환경조건이 양호할 경우는 크게 차이가 없었다.

자운영 파종시 입모증진을 위한 기초 자료를 얻고자 수입 및 국내산 자운영 종자의 발아특성을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 수입 자운영 종자의 발아율은 79~95%로 수입 년도 및 수집지역에 따라 달랐다. 2. 종피가 검은색인 종자의 발아율은 녹색인 종자보다 발아율은 낮았으나 종자 활력은 비슷하였다. 3. 크기별로는 종자가 큰 것이 작은 종자보다 발아율은 약간 높았으나 종자활력은 크게 차이가 없어 작은 종자라도 상당한 발아력을 가졌다. 4. 광조건이 암조건보다 발아율이 7~9% 높았으나 통계적인 유의성은 없어 자운영 종자의 발아에 광의 영향은 크게 받지 않았다. 5. 수입자운영 종자는 휴면이 타파된 종자가 수입되기 때문에 상온보관시 1년후에는 발아율이 수입당시 보다 6%가 낮았고, 2년후에는 33~35%나 낮아 수입후 1년이 경과한 종자는 10당 추천 파종량 5 kg/10a 보다 1.1배, 2년 경과한 종자는 추천 파종량의 1.4배를 뿌려야 안전 입모수 확보가 가능할 것으로 사료된다. 6. 국내산 자운영 종자는 수확후 강한 기계적 휴면이 있어 상온에서 휴면이 타파되는데 5~6개월이 소요되기 때문에 중국 수입종자와 달리 상온에서 수확후 2년 3개월이 경과하여도 발아율이 72~82%로 수확 후 1년 3개월이 경과한 종자 발아율(73~85%)과 비슷하였다. 따라서 국내생산 자운영 종자의 경우 2년 3개월이 경과한 종자라도 10당 추천 파종량 5 kg/10a을 뿌리면 안전 입모수 확보가 가능할 것으로 사료된다.

자운영 지속재배시 벼 생육, 수량 및 미질과 질소비료 절감 효과를 구명하고자 3년간 실시한 시험결과는 다음과 같다. 1. 자운영 지속재배시 m2 당 자운영 입모수는 565~804개로 안정적이었고 식물체의 질소 및 칼리함량은 관행보다 높았으나 인산함량은 추천시비량보다 약간 낮았다. 2. 자운영 지속재배 답 벼 생육은 분얼기때는 환원장애를 받아 벼 단작보다 초장이 짧고 주당 경수 및 건물중이 적었으나 유수형성기 이후에는 서서히 회복이 되어 벼 단작과 비슷하였다. 3. 엽색도 변화도 분얼초기부터 출수기까지 벼 단작과 비슷하였으나 출수기 이후 성숙기까지 엽색도는 벼 단작보다 3.7이나 높았다. 이러한 경향은 자운영구에서는 질소성분이 벼 생육후기 늦게까지 공급이 되는 것을 의미한다. 4. 자운영 지속재배논에 무비로 벼를 재배한 결과 m2 당 수수가 벼단작보다 평균 14개정도가 많고 현미천립중이 약간 무거웠고 수당입수는 비슷하였으나 등숙비율은 벼 단작보다 0.6~7.8% 낮았다. 5. 자운영 지속재배논에 무비로 벼 재배시 3년간 쌀수량은 518 kg/10a으로 벼단작 501 kg/10a과 비슷하여 자운영 지속재배시 화학비료 100% 절감이 가능하였다. 6. 자운영 답 벼 재배시 쌀 품질은 벼 단작에 비해 등숙 비율이 낮은 결과 백미 완전미율이 낮았는데 이러한 결과는 벼 성숙기 늦게까지 질소공급에 의한 분상질립 및 청미 등의 미성숙립 비율이 높았기 때문이다.

자운영답 입모부족시 생초량 증진방법을 구명하고자 실시한 시험결과는 다음과 같다. 1. 3월초에 Sethoxydim 유제로 둑새풀을 일찍 방제시 방제가가 84%로 높았으나 처리시기가 늦을 수록 방제효과는 낮았다. 2. 둑새풀 방제후(처리 76일 후) 자운영 입모수는 처리전과 비슷하였고 가을철 재입모수도 처리전에 비해 2.2~2.6 배가 증가 하였으나 무처리는 둑새풀과 경합에 의해 자운영 입모수가 감소하였다. 3. 둑새풀 방제후 자운영 건물중은 자운영 피복도가 20%일때 63%, 50% 피복도일 때 164%가 증가하였고 질소함량으로는 12.3 kg, 16.4 kg/10a으로 표준질소시비량 9 kg/10a 보다 높았다. 4. 둑새풀 방제에 따른 쌀 수량은 기계이앙 및 부분경운 이앙 모두 무방제와 비슷하였다.

자운영 안전입모수 확보를 위한 벼 낙수시기를 기준 자운영 파종적기를 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 벼 낙수 전 5일~ 낙수 후 5일 사이에 파종시 자운영 종자가 발아를 할 수 있는 충분한 토양수분이 있어 월동후 평균 입모수 및 월동율은 각각 530~670 개/m2 , 79.1~82.8% 로 높아 낙수 10일 이후 파종 보다 입모수 확보에 유리하였다. 2. 월동후 전생육기간 파종시기별 자운영 건물중도 낙수 전 5일~ 낙수후 5일에서 573~746kg /10a으로 높아 17.0~20.5kg /10a 질소를 생산할 수 있었다. 3. 자운영 종자를 너무 늦은 10월초나 낙수 10일이후에 뿌리면 자운영 종자가 출아를 하는데 온도가 낮고 수분이 부족하여 생육부진으로 월동율이 낮아 자운영 입모수가 부족하였다. 4. 낙수 10일전에 너무 일찍 파종해도 출아를 한 자운영이 습해를 받아 입모가 불량하였다. 5. 종자수량도 낙수 전 5일~ 낙수후 5일에 파종시 24.2~30.8kg /10a으로 높았으나 낙수후 10일 이후 파종은 종자 생산량도 19.4 kg/10a으로 낮았다. 따라서 자운영 안전 입모수 확보, 월동율, 건물생산성을 고려한 자운영 파종적기는 낙수전 5일(9월 20일)~ 낙수후 5일(9월 30일)이었다.

자운영 입모안정화를 위한 적정파종시기 구명을 위해 낙수전 10일부터 낙수후 15일까지 5일 간격으로 파종하여 입모수, 월동율 및 건물생산을 조사한 결과, 월동전 입모수는 파종시기에 관계없이 670-575개/㎡ 높았으나 월동율과 월동후㎡당 입모수는 낙수후 5일까지는 각각 79.1～82.8%, 530～670개로 높은 반면, 낙수 10일 이후 늦게 파종할 경우 월동율은 41.1～62.0%, ㎡당 입모수는 238～418개로 낮았다. 다음해 건물 생산량도 낙수후 5일까지는 57.3～68.1g/㎡으로 높았으나 낙수 10일 이후 파종은 생육이 불량하여 38.6～42.7g/㎡으로 낮았다. 또, 너무 일찍 파종시(낙수 10일전)입모수가 낙수 5일전～낙수 5일 후 파종보다 적고 월동율이 낮았다. 따라서 안전 입모수 및 생초량을 확보할 수 있는 적정 파종시기는 낙수 5일전(9월20일)～낙수 5일후(9월 30일) 이었다.

자운영 종자 생산을 위한 적정 수확시기를 결정하고자 개화 후 25일부터 5일 간격으로 40일까지 수확한 시험의 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 수확 시기별 자운영 종자 수량은 수확시기가 늦어질수록 증가하는 경향을 보였으며, 개화 후 35일이 가장 많았다. 2. 자운영 종자활력은 개화 후 35일 이후 수확한 것이 90%이상 높았으며 포장에서 자운영 지속재배를 위한 적정환원 시기는 개화 후 35일 이후였다. 3. 자운영 수확 후 발아율은 수확시기에 따른 차이가 인정되지 않았지만 저장기간이 길어질수록 늦게 수확한 것이 발아율이 높았다. 4. 발아율은 10~40 일 침종에서 증가하였으며, 40일 이상 침종시 발아율이 급격하게 떨어지는 경향을 보였다. 5, 경실율도 개화 후 수학시기가 늦을수록 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로 자운영 종자 수확을 위한 적정 수확시기는 개화 후 35일이 적당할 것으로 사료된다.