This study was to evaluate the values of Korean native sweet sorghum as a new feed crop for ruminants. Sweet sorghum was the Muan native species (Bioenergy Crop Research Center, National Institute of Crop Science), and cultivated from May to October 2021 at Sangji University (Wonju-si, Gangwon-do, Korea). There were a non-treated group (Con), a recommended amount treatment (RD) and a treatment with double the recommended amount (Double RD) by an oil cake fertilizer. Plant height was measured at weekly intervals for 12 weeks after planting sweet sorghum seedlings, and was a significant difference in the order of Double RD, followed by RD and Con in 7 weeks (p<0.05). Feed values and sugar contents were measured in 7, 9, and 11 weeks. Crude protein of Double RD was higher than that of the other treatments in 7 and 9 weeks (p<0.05). Crude fat was higher at Double RD than the other one in 9 weeks (p<0.05). ADF and NDF of Double RD were higher than the other one (p<0.05). When it was compared to corn and sudangrass hybrids grown on farms, Crude protein was lower in sweet sorghum than other crops (p<0.05), and crude fat was higher in sweet sorghum than corn (p<0.05). Crude fiber, ADF and NDF were higher in sweet sorghum compared to corn and sudangrass (p<0.05). The sugar contents of sweet sorghum were 4.07 ± 0.12∼7.63 ± 0.21 brix, and showed higher than corn and sudangrass hybrid (p<0.05). The rumen in situ digestibility of sweet sorghum was 30.73∼38.13% at the 9th and 11th weeks, and showed higher than that of corn and sudangrass hybrids (p<0.05). Therefore, it is considered that Korean native sweet sorghum has sufficient value as a new forage crop for ruminants, and good value as yield, nutrients and digestibility, when the grass height is 273.33~332.50 cm.

This study was carried out to introduce of agronomic characteristics, forage yields and quality of Sorghum × Sudangrass hybrids ‘Cadan 99B’ and ‘Sweet Sioux WMR’ from 2015 to 2016 in middle and southern regions of Korea. The field experiment design was complete in seven varieties with three repetitions. Sorghum × Sudangrass hybrids were sown on mid-May in middle region, and end-May in southern region of Korea, in 2015 and 2016. The observed average heading date of Cadan 99B and Sweet Sioux WMR were July 22. The heading dates of Cadan 99B and Sweet Sioux WMR were 8 days earlier than SX-17 and 5 days earlier than brown mid-rid (BMR) Revolution. The sugar contents of Cadan 99B and Sweet Sioux WMR were 6.5 and 6.9 Brix°, respectively. Comparison with BMR variety, the sugar contents of Candan 99B and Sweet Sioux WMR were 0.2 and 0.6 Brix° higher than Revolution, respectively. The average of dry matter (DM) yield for 2 years and 2 regions of Cadan 99B (24,587kg/ha) were the highest among the seven varieties, but there was no significant difference among other varieties except headless control variety Jumbo (19,119kg/ha) and LATTE (20,778kg/ha) (p>0.05). The crude protein (CP) and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) of Cadan 99B were 7.5% and 60.2%, and Sweet Sioux WMR were 6.9% and 60.7%, respectively. The results of this study indicated that Sorghum × Sudangrass hybrids Cadan 99B and Sweet Sioux WMR are earlier heading dates and higher than SX-17, and high yields of DM in middle and southern regions of Korea.

단수수[Sorghum bicolor (L)]는 당류가 풍부한 사탕수수, 사탕무와 같은 주요 바이오연료 작물 중의 하나이다. 단수수 착즙액은 단수수 줄기를 압착하여 추출하며 주요 성분는 glucose와 fructose 그리고 sucrose로 구성되어 있다. 에탄올은 효모발효공정을 통하여 단수수 착즙액으로부터 쉽게 생산할 수 있다. 단수수 착즙액은 당류 뿐만 아니라 질소나 인산과 같은 다양한 무기영양원도 함유하고 있어 종균 배지로 활용성이 높다. 상업적인 에탄올 생산 공정에서 종균배양은 중요한 발효공정 중의 하나이며 공정비용 절감 을 위해 최적화된 배지가 필수적이다. 본 연구에서는 섬유질계 바이오에탄올 생산을 위한 종균의 배지로서 단수수 착즙액의 특성을 평가하였다. 단수수착즙액의 발효기질 적합성을 평가하기 위해 YPD 및 억새 당화 액을 비교하여 실험하였으며, YPD배지 중 yeast extract 와 peptone은 각각 5 g/L의 농도로 사용하였다. 각각의 기질들은 당 농도가 2%, 5%, 10%가 함유되도록 제조하여 발효를 통한 균체농도를 측정하였다. 그 결과 YPD와 단수수착즙액을 배지로 사용하였을 때 발효 24시간 후에 최대 2.5 x 108 CFU/mL 이상의 균 체농도를 나타내었다. 결과적으로 단수수착즙액은 12시간 발효 후에 1.0 x 108 CFU/mL 균체를 생산하여 섬유질계 바이오에탄올 생산을 위한 종균 배지로서 YPD를 대체하여 사용할 수 있음을 확인하였다.

국외에서 수집된 단수수 유전자원 100품종을 대상으로 주요형질변이를 탐색하여 우리나라에 알맞은 품종을 선정하고 아울러 육종에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주요 실용형질의 평균치는 간장 217 cm, 수장 23 cm, 절수 10.5개, 경태 17 mm, 생체수량 36 t ha−1, 출수소요일수 71일이었다. 2. 에탄올 생산에 크게 영향을 미치는 당도 범위는 3.8-20.8 Brix였고, 평균은 12.5 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고당도인 “Early Folger”과 “Georgia Blue Ribbon” 등 2품종을 선정하였으며 고당도 품종육성에 유망한 유전자원으로 보였다. 3. 건물수량의 범위는 1-44 t ha−1이었고, 평균은 10 t ha−1이었으며, 30 t ha−1을 초과하는 “Sweet open burku head”, “Tinkish”, “MN 2162” 등 3품종을 선정하였으며 셀룰로오스계 바이오에탄올 생산에 유망한 유전자원으로 기대되었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 절수, 경태, 생체수량,건물수량, 출수소요일수 간에, 당도와 출수소요일수 간에 고도의 유의성이 인정되는 정의 상관을 보였다. 5. 절수는 간장, 경태, 생체수량, 건물수량 및 출수소요일수간에 그리고 출수소요일수는 수장을 제외한 다른 모든 특성들과 고도의 정의 상관을 보였다.

This study was investigated the herbage productivity and nutrient contents of corn (Suweon 19 and Kwanganok) and sweet sorghum (Ramiki sorgo and Silage sorgo) at the stage of maturity (10-DBS, silking, milky and dough stages) to identify the utility value

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

A sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] cultivar was planted on 9 and 30 June 2000 at plant densities of 4, 6, 8, 10, and 12 plants m-2 to determine the optimum plant density in Jeju region. There were no significant planting date x plant density interactions for most traits measured. Delaying planting from 9 to 30 June delayed 21 days in heading date, and significantly decreased plant height, the number of productive stems m-2 /, and lodging. Fresh stem yield tended to be higher at the 9 June planting date than at the 30 June planting date, but total sugar and ethanol yields were not significantly affected by planting date. Percentage of soluble solid was higher at the 30 June planting date compared with the 9 June planting date. Fresh stem, total sugar, and ethanol yields quadractically increased from 22.9 to 36.7 t-1 , from 1.66 to 2.54 t-1 , and from 945 to 1440 L-1 , respectively, with increasing plant density. The optimal plant densities for the maximum fresh stem, total sugar, and ethanol were estimated to be 10.7, 9.6, and 9.9 plants m-2 respectively.

단수수의 만숙과 조숙종인 각품종을 4월 5일, 15, 25일과 5월 5, 15일에 파종하여 품종간의 생육과 간 절위별의 Brix도를 경시적으로 조사하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종기가 늦을수록 출현일수와 출수기간은 단축되었으나 5월 15일 파종에서는 출수기가 오히려 지연되었고 초장은 파종기가 늦어질수록 직선적으로 길어졌으며 조기파종일수록 분벽수는 많은 편이었으나 유효경 비율은 오히려 낮아지는 경향이었다. 2. 절간발육은 지상 제5절까지는 절간장이 급격히 길어지고 그 위로 갈수록 점차 짧아지며 절간직경과 중량은 기부위에서 선단으로 갈수록 가늘고 가벼웠다. 3. 간중의 Brix도는 같은 조사일자에서는 파종기가 늦을수록 낮은 경향이었고 출수전까지는 완만한 증가를 보이다가 출수 직후에는 급격한 증가를 보였으며 후기파종의 경우에는 그 증가속도가 더욱 빠른 편이었다. 4. 간 부위별 Brix도는 출수전까지는 기부위에서 중부, 상부위로 갈수록 높은 편이었으나 출수후 이삭의 고습기까지는 중부위에서 가장 높고 상부위, 기부위 순으로 낮았으며 한 줄기의 절위간에 있어서는 지상으로부터 제6또는 제7절 위의 Brix도가 가장 높았다. 5. Brix도가 15%이상이 되는 시기는 4월 5일부터 5월 5일까지의 파종때는 출수후 40∼45일쯤이었으나 5월 15일 파종때에는 출수후 35일쯤에 이미 17%이상의 Brix도를 나타내어 남부지방의 단수수 파종적기는 5월 15일경이라고 생각되었다. 6. 4월 5일부터 4월 25일까지의 파종에서는 파종후 140일경 즉 출수후 50일경까지도 당원료 이용가치선인 Brix도 15%미만이었으나 5월 5일과 15일 파종에서는 파종후 140일경에 18%내외의 Brix도를 보였다. 7. 당분축적이 왕성할 파종후 130∼140일경에도 강우에 의한 토양수분의 과다는 간중 Brix도를 현저히 낮게 하는 것으로 생각되었으며 만숙종에 비하여 조숙종에서 더욱 예민하게 작용하는 것 같았다. 8. 절간장과 절간직경 및 Brix기간에는 부의 상관관계이며 기타 형질간에는 정의 상관관계가 있었으나 그중 절간직경과 절간중간에는 고도의 정상관관계가 인정되었다.

실험 I. : 본 실험은 단수수에 대하여 재배시기를 이동함에 따르는 실용 제형질의 변화를 구명하기 위하여 1968~1969년까지 2개년에 거쳐 작물시험장 특용작물 연구실(수원)에서 시행되었으며 품종은 조만생, 초형, Syrup형, Sugar형 등 생태적 특성을 달리한 17개품종이 공시되었으며 묘종기 양년 모두 4월 5일부터 8월 25일까지 20일 간격으로 8회에 걸쳐 파종하여 조사한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 발아기(발아일수)는 파종기를 앞당겨 저온하에 파종하면 발아에 소요되는 일수가 많고 파종기가 늦어서 기온이 상승됨에 따라 발아 일수가 직선적으로 단축되다가 8월 25일 이후의 파종부터는 다시 지연되는 경향이었다. 발아기간의 일평균온도와 발아일수간에는 높은 부상관관계가 있으나 이와는 반대로 발아일수와 적산온도간에는 고도의 정상관이 인정되었다. 2. 파종기의 지연에 따라 출수일수는 거의 직선적으로 단축된다. 공시된 품종간에 평균출수일수차는 30.2일이란 큰 차이가 있었다. 이들을 10일간격으로 조, 중, 만생군으로 구별하면 조생군은 평균출수일수가 78.5± 4.5일범위에 속하고 중생군은 88.5± 4.5일, 만생군은 98.5± 4.5일로 되었다. 출수단축한계 종종기는 조생군이 제VI-VII파종기인 7월 15일± 8월 5일까지이고 중생군은 제VI파종기인 7월 15일까지, 만생군은 제IV파종기인 6월 5일까지이었다. 3. 파종기(x)와 출수까지의 일수(y)와의 회귀직선식 y=a+bx의 손수(출수까지의 일수의 단축율)와 평균출수까지의 일수와는 고도의 정상관관계가 있었다. 4. 파종에서 출수기까지의 생육경과에 있어서 일평균기온이 높을수록 출수일수가 단축되어 조생종은 24.2℃ 에서, 중생종은 23.8℃ 에서, 만생종은 22.9℃ 에서 최대단축율을 보이었고 따라서 출수전 30일간의 평균기온이 약 22℃ 부터 25℃ 에 이르기까지 가속적으로 출수소요일수가 단축되다가 그뒤 약 21℃ 이하가 됨에 따라 다시 지연되는 경향이었다. 5. 초장의 절대치는 품종간에 차이는 있으나 비교적 조파구간에는 초장에 큰 변이가 없었고 파종기가 늦어짐에 따라 짧아졌다. 초장의 신장속도는 파종기가 늦어짐에 따라 현저하게 빨라지고 특히 조생종이 만생종보다 더욱 가속적인 경향이었다. 따라서 최고초장과 최저초장과의 절대치의 차이는 조생종일수록 적고 만생종일수록 큰 격차를 보이었다. 6. 간직경에 있어서도 만생종은 일반적으로 조기파종할수록 굵고, 조생종과 중생종은 4월 25일 파종기가 가장 굵은 편이며 이보다 파종기가 지연 가늘어지는 경향이었다. 7. 간중은 품종의 조만생에 따라 약간의 차이는 있으나 대체로 적기(4월 25일~5월 15일)보다 조기 혹은 만기 파종하면 작아지나 파종기 이동에 따른 간중의 변화는 품종의 조만성에 따라 양상을 달리하여 조생종은 4월 25일 내외, 중생종은 4월 25일~5월 15일 내외, 만생종은 4월 5일~5월 15일 내외의 파종기에서 최고수량에 달하고 이후 직선적으로 감소하였다. 8. Brix 도는 품종에 따라 절대치가 다르며 또한 파종기가 5월 15일 이후로 늦어짐에 따라 직선적으로 감소되어 파종기(x)와 Brix 도(y) 간에 고도의 부상관관계를 볼 수 있었다. 9. 출수후 40~45일경의 절간부위별 Brix 도는 상부 제 1~제3절간 부위가 최고에 달하고, 제4절간부터 서서히 낮아지다가 지상 제2절부위에 가서 다시 약간 높아지는 경향이었다. 그러나 출수전까지는 이와 반대의 경향이었다. 10. 간중당분에 대한 파종기별 축적상황은 파종기가 지연됨에 따라 거의 직선적으로 낮아지며 품종에 따라 차이는 있으나 6월하순 이후의 파종기는 당원료작물로서 거의 무가치한 낮은 함량을 나타내었다. 11. Brix도 및 간중당분은 출수기부터 축적이 시작되어 출수후 약 40~45일에 최고에 달하고 순당율도 같은 경향으로 생육의 진전과 더불어 높아져서 순당율과 Brix 도간, 순당율과 간중당분간에 각각 높은 정의 상관관계가 존재한다. 12. 가제당량과 파종기간의 관계를 보면 중생종과 만생종은 4월 25일, 중생종은 5월 15일 파종기가 최고에 달하고 이보다 파종이 지연됨에 따라 급격히 감소되는 경향으로 파종기(x)와 가제당량(y)사이에 1% 이상의 높은 부의 상관을 보았다. 13. 파종기 및 제형질간의 상호관계를 보면 파종기가 지연됨에 따라 발아일수, 발아기간의 적산온도, 출수일수, 출수일수까지의 적산온도, 초장, 간직경, 간중, Brix 도, 간중당분, 순당율, 가제당량 등은 모두 고도의 부상관 및 회귀관계이었고 출수일수(x)와 Brix도, 당도, 순당율, 가제당량, 초장, 간장(y)등 간, Brix 도(x)와 순당율, 가제당량, 간중(x)과 가제당량(y)간, 또한 출수시의 일장(x)과 Brix 도, 출수일수, 당도, 순당율, 가제당량(y) 등 간에는 고도의 정상관을 인정할 수 있었다. 실험 II: 실험 I에 공시된 품종중에서 생태 및 유전적으로 다른 11품종만을 이면교배법에 의하여 교잡된 F1 및 교배친의 출수기, 간장, 간중, Brix 도 및 Syrup yield 등에 대하여 우성정도, 교배조합능력 및 유전분석을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 조, 만숙방향으로 완전 혹은 초월우성인 특정조합이 있기는 하나 대체적으로 중간성 및 부분우성이었고 GCA 및 SCA가 높은 특정조합친을 인정할 수 있었다. 따라서 출수에 관여하는 유전인자의 분배비는 50:50으로 추정되었으며 유전력도 높아서 초기세대부터 선발이 가능할 것으로 본다. 2. 간장은 잡종강세도가 높았으며 장간의 방향으로 초월성인 특정조합도 있으나 완전 혹은 부분우성으로 추정된다. GCA 및 SCA는 일반적으로 높은 편이었으며 관여된 우성 및 열성유전자는 거의 50:50으로 분배되며 유전력은 낮았다. 3. 간중은 대부분 정의 방향(다수)으로 완전우성에 가까운 부분우성으로 작용하나 특정조합에 따라 초월우성인 것과 부분우성인 것이 있었다. GCA와 SCA는 비교적 높은 교배친을 인정할 수 있으며 유전자의 작용방향은 열성유전자가 많이 관여되고 복잡한 분리가 일어날 것으로 추정되며 유전력은 비교적 낮았다. 4. Brix 도에 대한 우성정도 및 방향은 교배조합에 따라 고 Brix 및 저 Brix로 나타났으나 일반적으로 초우성 내지 완전우성으로 나타났고 GCA 및 SCA는 Brix 도가 높은 품종일수록 높은 경향이므로 고당성 육종에는 역시 높은 당분함량을 가진 교배친이 유리할 것으로 추정된다. 5. Syrup 종에 대한 우성정도는 많은 방향으로 초월 혹은 완전우성으로 추정되며 잡종강세도는 대단히 높았다. GCA와 SCA의 관계는 일정하지 않으며 GCA가 높은 품종은 SCA가 낮은 경향이었다. 교배친의 우성대립인자 대 열성대립인자의 빈도는 거의 동수로 나타날 것으로 추정된다.

본 시험은 단수수(Sweet sorghum, Sorgo)에 대한 휴건4수준(40, 50, 60, 70cm)과 주간 4수준 (15, 20, 30, 40 cm) 등을 상호 조합하여 재식밀도 차이가 수량, 당분축적 및 수량구성요소에 미치는 바를 알고저 1966년부터 1968년까지 3개년간 실시한 바 1. 단위면적당 재식본수가 증가함에 따라 개체당 생체중, 간중, 수중 및 간식경 등이 적어지는 경향으로서 부상관관계를 볼 수 있으나 초장, 열기, 도복 등에는 별다른 차이를 인정할수 없었다. 따라서 재식밀도 차이가 생육 및 수량구성요소에 미치는 영향은 휴건보다도 주간이 더욱 지배적이었다. 2. 재식밀도에 비교적 예민한 작물로서 년차, 휴건, 주간 등 단요인은 각각 1%, 이들은 조합한 2,3요인의 상호작용에도 각각 5~1%의 높은 유의성이 있었다. 3. 간중, 하제당량, 종자중 등의 10a당 수량은 재식본수가 증가함에 따라 같이 증가하나 이와는 반대로 이들의 개체당 수량은 감소하는 경향이었다. 4. 당분함량과 품질을 결정하는 Brix도, 당도, 순당율등은 재식본수가 증가함에 따라 각각 낮아지는 경향이다. 5. 당분함량을 높게 재배하려면 소식하여 간직경을 굵게 하므로서 Brix 도, 당도, 간중당분, 순당율 등이 각각 높아진다. 그러나 단위면적당 당수량을 최고로 높이는 데는 여러 가지 정, 부상관관계에 있는 모든 형질을 합리적으로 조합하여 10a당 16,700~22,200본(휴건 60cm×주간 15-20cm에 주당 2본)이 적당하리라 본다.