The cultivation of green manure crops provide various beneficial influences on agricultural systems. However, there have been few studies on the use of green manure crops on upland field in Korea. The purpose of this study is the selection of green manure crop species suitable for subsequent upland crops. For this study, two leguminous green manure crops and four graminaceous crops were used as following: (1) hairy vetch (Vicia villosa Roth), (2) crimson clover (Trifolium incarnatum), (3) barley (Hordeum vulgare L.), (4) rye (Secale cereale L.), (5) triticale (Triticosecale wittmack), (6) wheat (Triticum aestivum L.). Plant-available nitrogen (PAN) release from each green manure crops was estimated using PAN prediction equation. Graminaceous green manure crops produced more biomass (dry plant matter) up to 1.5 times than leguminous crops. However, PAN % was much higher in leguminous crops due to their high nitrogen content (2.4 ～ 4.4%). In late may, hairy vetch was estimated to provide PAN as much as 11kg/10a which meet nitrogen need for nearly all (except waxy corn) upland crops used in this study. However, PAN from crimson clover and graminaceous green manure crops was much lower mainly due to low biomass production and low nitrogen content, respectively. Overall, hairy vetch could be most appropriate green manure crop for upland crop cultivation in Korea.

1. 호주는 최근 몇 년간 반복된 가뭄과 홍수로 강수량이 불 규칙해지면서 쌀 생산에 차질이 있었으며, 평년의 강수량을 기 록할 경우 호주의 쌀 생산량은 연간 80 ~ 100만톤 정도 될 것 으로 추정된다. 2. 호주의 한국 쌀 수출은 교민시장 위주로 접근하고 있으 나, 현지시장에 진입하려면 가격격차를 줄이는 것이 가장 시 급하다고 판단되며, 일본에서 수출되는 쌀과 비슷한 수준으로 미국이나 호주 쌀에 비해서 우수한 것으로 인정되고 있다. 3. 최근 호주는 일식이 대중화되는 추세에 부응하여 초밥용 쌀 시장을 집중적으로 공략할 필요성이 있다고 판단된다. 4. 호주에서 쌀을 비롯한 우리나라 농산물의 수출이 증가하 고 있으나 그를 취급하는 유통업자가 소규모로 분산되어 있어 규모화가 필요하다고 판단된다. 5. 한국 쌀 수출증대를 위한 개선방안으로 KOTRA, 농수산 식품유통공사 등 현지사무소를 확장하고 우리나라 음식문화와 연계한 마케팅 활동 강화가 요구된다.

아프리카 특히 콩고민주공화국의 식량난 해결에 도움이 되는 벼농사 정보를 얻을 목적으로 우리나라 농림나1호를 월평균 강우가 216 mm였던 2012년 10월부터 2013년 2월까지와 32 mm였던 2013년 3월부터 6월까지 총 2회에 걸쳐 킨샤사의 사질 밭에서 심토비닐피복재배하여 생육특성을 조사한 결과는 다음과 같았다. 1. 농림나1호는 심토에 비닐을 피복하여 재배한 것이 자연상태로 재배한 것보다 출수기가 2012년에 2일 늦었고 2013년에는 4일 더 빨랐다. 그리고 2012년과 2013년도의 포기당 경수는 각각 2.1개와 0.2개 더 많았으며 이삭당 립수는 각각 23.4%와 23.1% 증가되었다. 2. 농림나1호의 심토비닐피복재배와 무피복재배구의 평균수량은 춘분 이후에 재배한 2012년도의 시험 벼가 추분무렵에 재배한 2013년도의 시험 벼보다 38.4% 더 많았으며, 심토비닐피복효과는 2012년도 재배 벼에서 8% 더 높았다. 3. 농림나1호는 국내재배에서보다 출수기가 70일 이상 단축되고 천립중이 2 g 이상 감소되면서 심토비닐피복구 기준으로 ha당 쌀수량이 12(2012년도) ~ 38%(2013년도) 가량 적었다. 그러나 등숙률은 12.5% 더 높았다. 4. 농림나1호는 2년간 심토비닐피복과 무피복 상태로 재배했을 때의 평균수량이 현지품종인 IRAT216보다 5.1% 더 높았지만 심토비닐피복처리 효과에 있어서는 IRAT216보다 32.6% 낮았다.

본 연구는 논토양에서 돈분액비의 시용이 화본과 및 두과 녹비작물의 생육과 양분공급량에 미치는 영향을 조사하기 위해, 화본과 녹비작물과 두과 녹비작물을 파종하여 돈분액비 시용유무에 따라 biomass 및 양분공급량을 조사하였다. 파종된 화본과 녹비작물은 호밀(Secale cereale L.)과 청보리(Hordeum vulgare L.)이었으며, 두과 녹비작물은 자운영(Astragalus sinicus L.)과 헤어리베치(Vicia villosa roth)이었다. 돈분액비를 투입함에 따라 녹비작물의 biomass는 유의성 있게 증가하였으며, 돈분액비 무시용구 대비 돈분액비 시용구의 biomass 증가율은 청보리(154%) > 호밀(138%) > 헤어리베치(45%) > 자운영(41%)순으로 높았다. 녹비작물의 양분공급량도 biomass와 마찬가지로 돈분액비를 투입함에 따라 유의성 있게 증가하는 경향이었으며, 돈분액비 무시용구 대비 돈분액비 시용구의 N, P2O5 및 K2O 공급량은 각각 205∼220, 109∼197 및 166∼184% 범위이었다. 돈분액비를 투입함에 따른 녹비작물의 biomass와 양분공급량 증가율은 전반적으로 두과 녹비작물보다 화본과 녹비작물에서 매우 우수한 경향이었다. 특히, 화본과 녹비작물의 증가된 양분공급량은 두과 녹비작물에 비해 약 3배 정도 더 높았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 돈분액비 시용에 따른 양분이용효율은 화본과 녹비작물(호밀 및 청보리)이 두과 녹비작물(자운영 및 헤어리베치)에 비해 더 효과적인 것으로 판단된다.

The increase in carbon stock and sustainability of crop production are the main challenges in agricultural fields relevant to climate change. Methane is the most important greenhouse gas emitted from paddy fields. This study was conducted to investigate the effects of tillage and cultivation methods on methane emissions in rice production in 2014 and 2015. Different combinations of tillage and cultivation were implemented, including conventional tillage-transplanting (T-T), tillage-wet hill seeding (T-W), minimum tillage-dry seeding (MT-D), and no-tillage-dry seeding (NT-D). The amount of methane emitted was the highest in T-T treatment. In MT-D and NT-D treatments, methane emissions were significantly decreased by 77%, compared with that in T-T treatment. Conversely, the soil total carbon (STC) content was higher in MT-D and NT-D plots than in tillage plots. In both years, methane emissions were highly correlated with the dry weight of rice (R 2 = 0.62~0.96), although the cumulative emissions during the rice growing period was higher in 2014 than in 2015. T-T treatment showed the highest R 2 (0.93) among the four treatments. Rice grain yields did not significantly differ with the tillage and cultivation methods used. These results suggest that NT-D practice in rice production could reduce the methane emissions and increase the STC content without loss in grain yield.

‘온토비’는 중, 북부 지역에서도 안정적인 월동이 가능하며 봄철 풋거름 수량이 많아 답리작 재배에 적합한 헤어리베치 품종을 육성할 목적으로 국립식량과학원에서 유전자원 ‘Ch4 (중국 도입)’에서 파생된 봄철 생육이 우세한 개체들을 선발 하여 계통육종법을 통해 개발되었다. 주요 특성은 개화기에 진한 녹엽색을 띠고, 줄기 모용 밀도가 높으며, 개화기는 전국 평균 5월 15일로써 대조품종인 ‘청풍보라’에 비해 5일 늦다. 월동율은 전국 평균 91%로써 대조품종 보다 2% 더 높은 경 향이었으며, 건물중수량은 ha당 평균 5.44톤으로써 대조품종 에 비해 17% 더 많았고, 질소함량은 ha당 평균 172 kg으로 써 대조품종에 비해 13% 더 증가하였다. ‘온토비’의 적응 지 역은 1월 최저 평균기온이 -15℃ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하다(품종보호등록번호 제4748호).

Stable production of green manure crop is one of the critical factor for successful implementation of environmental-friendly agriculture in South Korea. Most green manure crops including hairy vetch cultivated in South Korea must be passed cold winter season. This study was conducted to establishment of cultivation zones on green manure crops under paddy field in South Korea using on minimum temperature and drainage class. In order to build the spatial distribution map, hairy vetch, triticale, barley, rye, and clover as green manure crop were selected and mean of daily minimum temperature and drainage class in paddy field were considered as limiting factor for stable growth of green manure crop. And cultivation zone on green manure crops was divided into two categories; ‘Availability area’ and ‘Safety area’. Low limit temperature on green manure crops in this study was the following. Temperature on ‘Availability area’ was –10℃, –8℃, –6℃, and –20℃ for hairy vetch (including triticale), barley, clover, and rye respectively. And temperature on ‘Safety area’ was lower –2℃ compared to that of ‘Availability area’ exception rye which was the same degree. Rye was expected to safely cultivated the almost whole paddy field (99.71%) of South Korea. ‘Safety area’ among the whole paddy field for hairy vetch, barley, and clover were 86.58, 53.06, and 15.76% respectively. The spatial distribution map of green manure crops reestablished in this study could be used the policy and agricultural management for environmental-friendly agriculture using green manure crops in South Korea.

‘청풍보라’는 농촌진흥청 국립식량과학원에서 추위에 강하여 중, 북부 지역에서도 안정적으로 월동이 가능하며 조생이고 봄철 녹비 수량이 많아 답리작 재배에 적합한 헤어리베치 품종을 육성하고자 내한성이 강하고 중생종인 ‘Daegu2(대구 수집)’ 유전자원 집단에서 파생한 조생 개체를 선발하여 육성하였다. 월동률이 높고 개화기가 빠르며 녹비다수성인 우수계통을 선발 육성하여 ‘베치1호’로 계통명을 부여하였고 2008년부터 2009년까지 2년간 수원, 익산, 밀양, 영덕 등 4개 지역에서 지역적응시험을 실시한 결과 우수성이 인정되어 2009년 농작물 직무육성 신품종 선정위원회에서 신품종으로 선정되었다. ‘청풍보라’의 고유 특성은 중간 색조의 녹색잎, 중간 정도의 모용 밀도, 흑색 종피를 보유하였다. 개화기는 전국 평균 4월 29일로 대조 품종인 ‘웰타’보다 11일 빠르며, 내한성은 ‘웰타’보다 강하였다. 건물수량은 ha당 평균 5.2 ton으로 4.92 ton인 ‘웰타’에 비해 5.7% 많았고, 질소 수량은 ha당 평균 166 kg으로 156 kg인 ‘웰타’에 비해 6.4% 많았다. ’청풍보라’의 적응 지역은 1월 최저 평균기온이 -15℃ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하다.

헤어리베치의 꽃색 중 보라색, 분홍색, 백색의 유전 양상을 구명하기 위하여 보라색 꽃 품종(청풍보라), 분홍색 꽃 품종(Mamecho) 그리고 백색 꽃 품종(HV-Kw1) 상호 간에 교잡하여 잡종 2세대(F2)에서 꽃색 분리 비율을 조사하고, 또한 분홍색과 연분홍색 사이의 유전 양상을 조사하기 위하여 연분홍색 꽃 품종(HV-Mp1)과 분홍색 꽃 품종(Mamecho)을 교잡하여 F2에서 꽃색 분리 비율을 조사한 결과 백색/보라색 조합과, 보라색/분홍색 조합에서 보라색은 백색과 분홍색에 대해 3 : 1의 비율로 분리하였고, 연분홍색/분홍색 조합에서 분홍색 3, 연분홍색 1의 비율로 분리하였으나, 백색/분홍색 조합의 F2 집단에서는 보라색 9, 분홍색 3, 백색 4의 비율로 분리하였다. 이러한 헤어리베치 꽃색 유전분리 결과로 볼 때 본 연구에서 사용된 품종들의 보라색, 분홍색, 그리고 백색 꽃은 서로 다른 두 쌍의 유전자 열성상위 작용에 의해 발현되며, 연분홍색은 분홍색에 대하여 단일 열성관계인 것으로 나타났다. 본 연구결과는 헤어리베치 품종 육성의 기초 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

For the development of SSR marker system in Vicia villosa Roth, an enriched library was constructed by using a modified biotin-streptavidin capture method and the selected clones were sequenced with GS-FLX(454). Of 37,794 sequenced reads, we found that 8,474 reads (22.4%) were redundant, leaving 29,320 unique ones (77.6%). Among the unique clones, 17,174 reads (58.6%) were having microsatellite repeating motifs. Sequence analysis of all SSR-containing reads revealed a predominance of the di-nucleotide SSRs (62.5%). The tri-nucleotide and the tetra-nucleotide SSRs were 5.7% and 22.5%, respectively. As the di-nucleotide type, the AG/GA class of repeat motif was most frequently identified (55.0% of the total di-nucleotide SSRs), followed by the CT/TC class (19.5%), and the TA/AT class (12.1%). Among the tri-nucleotide SSRs, the AGT/GTA/TAG class of repeat motifs was predominant (22.2%), followed by the ACT/CTA/TAC class (17.8%). Among the tetra-nucleotide SSRs, the CTTT/TTTC/TTCT/TCTT class of repeat motifs was predominant (31.2%), followed by the AAAG/AAGA/AGAA/ GAAA class (19.9%). Finally, we designed 779 primer pairs from the flanking sequences of SSR containing reads. We are undertaking the analysis of polymorphisms using the diverse collected accessions of Vicia villosa Roth now. This newly developed SSR marker set shall provide a very useful tool for implementing molecular diversity assessment and population structure studies of Vicia villosa Roth onward.

The cultivation of green manure crop is considered as a good management practice by increasing soil organic matter and fertility levels. This experiment was conducted to improve the soil environment under rice-based cropping system at paddy soil (fine loamy, mixed, nonacid, mesic, family of Aeric Fluventic Haplaquepts) in National Institute of Crop Science (NICS), Korea in 2006 to 2007. The variation of soil temperature in green manure plots was lower than without green manure (control) during spring season (April to May). The temperature variation of no tillage plot (broadcast before rice harvest) was the lowest among treatments. After green manure cropping, the soil bulk density and porosity ratio were improved at the top soil. The production of green manure was the highest athairy vetch and barley mixture plot by partial tillage. However, mixture treatment had no improvement on soil organic matter. After rice cropping with green manure application, soil quality was improved such as soil physical properties except mixture treatment. Therefore, we suggest that soil quality should be improved by green manure cultivation under rice-based cropping system.