이상 기상에 동계 사료작물 피해 커져…피해 줄이기 위한 기술 개발에 박차

월동 중 IRG(안성) ⓒ농촌진흥청

최근 기후변화에 따른 이상기상의 빈번한 발생으로, 파종 지연 및 수확 시기 변동 등 작물 재배에 있어 혼란이 가중되고 있으며 생산 수량 감소에 대한 불안감이 증폭되고 있다. 특히 노지에서 재배하는 사료작물 특성상 외기환경에 노출되어 직접적인 영향을 받기 쉽다. 그러므로 사전 피해 예방과 실시간 피해를 확인 대처하기 위한 기술 개발이 한창이다.

이상기상의 개념과 이해

기후변화협약 당사국총회의 선진국 온실가스 감축의무 합의(교토의정서, 1997) 이래 매스컴에 북극곰이 자주 등장하면서 개인적으로는 기후변화라는 단어가 친숙하다. 기후변화의 원인으로는 지구온난화를 들 수 있는데, 이상기상, 강수량 변화, 해수면 상승 등을 발생시켜 인간 및 자연생태계 변화와 사회경제적 분야에 심각한 영향을 줄 것으로 예상된다. 여기서의 이상기상은 평년(1981~2010년)에 비해 현저히 높거나 낮은 수치를 나타내는 극한기후를 말한다.

가을 가뭄 피해 토양 ⓒ농촌진흥청

동계 사료작물과 이상기상의 영향 관계

동계 사료작물의 생육 영향요인으로는 파종 전후의 강우량 변화와 1월 최저 평균온도가 고려되는데 가뭄, 습해 및 냉해를 줄 수 있는 기상환경이 월동률과 분얼수를 감소시켜 생산성 저하를 초래한다. 더욱이 가을철에 잦은 강우는 농기계 작업을 어렵게 만들어 파종 시기를 지연시킬 수 있으며 역으로 가뭄은 생육부진 및 종자의 발아불량을 일으킨다. 단 겨울철 이상고온은 월동률을 높여 생산성을 개선하는 순 영향도 있으나 매번 기대하기 어렵다. 이상기후보고서(2019)에 따르면, 최근 10년간 동계 사료작물과 관련된 이상기상 현황에서 5월 이상고온(수확 시기 영향), 12~2월 이상저온(월동 및 생육 영향), 10월 이상저온(파종 및 생육 영향), 7~11월 호우(파종 및 생육 영향), 3~9월 가뭄(생육 영향)이 나타났다.

파종 지연에 의한 생육부진 ⓒ농촌진흥청

동계 사료작물의 이상기상 피해 경감 기술

동계 사료작물 연구의 경우 국내산 조사료 자급률 제고를 위해 사료작물별 작부체계 정립 및 타 작물과의 재배 조합에 대해 추진되었으며, 이탈리안 라이그라스(IRG)의 경우 추위에 강하면서 수량성이 우수한 품종, 다양한 재배조건에 적응하는 품종 등 열악한 재배환경에서도 잘 자라는 품종이 다수 육성되었다(이탈리안 라이그라스 신품종 특성과 친환경 재배 이용 기술서 「축산원」 참조). 또한 관ㆍ배수시설 및 진압 방법 등 파종 후 수확 전까지의 관리 기술을 통해 기상영향을 덜 받도록 하였는데, 먼저 배수에 있어서는 볏짚 수거 및 밑거름 살포 후 배수로를 확보하여 이후 잦은 강우에 의한 습해 피해를 최소화할 수 있다.

드론의 IRG 입모중 파종 ⓒ농촌진흥청

월동에 필요한 진압 작업은 12월 상순(토양온도 유지)에 주로 실시하며 2월 중하순~3월 상순(토양수분 유지)에도 실시하면 5월까지의 생육에 문제가 없다. 관수는 이듬해 봄 3~4월에 수행하는 데, 봄 가뭄 또는 생육불량 시 실시하여 생육이 가장 활발한 시기 동안 충분한 생장이 이루어지도록 한다. 기존 안전재배기술과 함께 무인항공기를 이용한 기술들이 접목되고 있다. 넓은 재배면적의 적기 파종(이른 파종이나 늦은 파종 시 웃자라거나 생육부진으로 월동률이 떨어짐)을 위해 드론을 이용하기도 하는데, 잦은 강우로 토양상태가 불량하여 농기계의 접근이 어렵거나 파종 후 단비를 놓치지 않기 위한 경우이다. 참고로 이탈리안 라이그라스의 경우 드론으로 파종할 때 50~60kg/ha의 파종량을 추천한다.

식생지수 활용한 실시간 피해량 산정 기술 개발 진행 중

한편 국내 조사료 자급률은 다른 농작물에 비해 80%로 높은 편이나, 이상기상의 장기화에 따른 생산여건 변화로 자급률이 저하될 수 있음을 감안했을 때 정량적 피해량 산정 방법의 마련이 시급하다. 이에 작물의 생육상태 및 변화를 실시간 또는 이에 준하여 판단하는 기술을 개발 중인데, 직접 식물체의 생체반응을 잡아내는 데에 주력하고 있다. 일반적으로 150개 이상의 식생지수(식)는 작물의 건강이나 생육상태를 나타내는 수치로 다중분광 및 초분광센서로 측정한 분광데이터를 기반으로 산정한다.

광학장치 이용 IRG 도복판별(왼쪽), 작물의 물 부족 상태 파악(오른쪽) ⓒ농촌진흥청

생육상태에 따라 엽록소 등 특정 성분의 변화 차이를 수치화하는 기술로 우리가 아는 가시광선과 근적외선 파장대의 작물 반사값을 이용한다. 예를 들어 건강한 작물의 식생지수가 1에 가깝고 반대의 경우 0에 가깝다면 그 지수의 차이로 작물의 상태를 판단할 수 있다. 또한 작물이 도복했을 때의 지수 차이를 색으로 표현한다면 명확히 도복 전후의 시기와 발생 위치를 확인할 수 있을 것이다. 더욱이 생체수분 이동에 따른 식물체 온도 변화를 감지할 수 있다면 가뭄에 의한 작물의 물 부족 상태 파악이 수월할 것으로 생각된다. 이러한 비접촉식 원격탐사기술 적용을 통해, 작물에 직접적인 이상기상의 피해를 산정하는 연구가 진행되고 있다.

금후 사항 및 전개

동계 사료작물은 결실(열매)보다는 바이오매스가 중요하므로 풀 전체 상태를 면밀히 관찰해야 하나, 통상적으로 재배면적이 넓어 농가 입장에서는 초기 피해를 확인 및 대응하기가 어렵다. 이를 대응하기 위해 드론을 포함한 앞서 설명한 기술들이 개발 중이며, 관ㆍ배수시설 관리와 같은 사전대비와 함께 정밀화된 실시간 피해 산정 등의 대응기술의 병행이 추진될 것이다.


출처=농촌진흥청 기술보급과 11월호 농업기술지

글= 양승학 국립축산과학원 초지사료과 041-580-6768

정리=더농부


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