사료용 옥수수와 혼작이 가능한 사료용 콩 육성과 이용 :Development of forage soybean for mixed cropping with corn and its application

서진동

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자료유형: 학위논문

저자정보: 서진동 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수: 이정동

발행연도: 2019

저작권: 경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

사료용 옥수수와 혼작이 가능한 사료용 콩 육성과 이용

서진동 응용생명과학부 2019.01 학위논문

2014

옥수수와 사료용 콩 혼작을 통한 조사료 품질 향상

서진동 농업생명융합 2014.01 학위논문

옥수수와 사료용 콩 혼작에 의한 조사료 수량 및 품질

서진동 , 채종현 , 박지호 외 3명 경북대농학지 2014.01 학술저널

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본 연구에서는 조사료용 옥수수와 같은 줄에 혼작이 가능한 콩을 육성하였고 육성된 콩의 농업적 형질과 혼작에 의한 조사료 생산시 조사료 수량을 조사하였다. 또한 옥수수와 사료용 콩 혼작에 의하여 생산된 사일리지를 급여하였을 경우 육성기 한우의 생육에 미치는 연구를 실시하였다. 기존에 육성된 조사료용 콩은 옥수수와 혼작을 하여 조사료를 수확할 때 생육단계가 낮아 상대적으로 조사료의 단백질 함량이 떨어지는 단점이 있어 개량이 필요하다. 따라서 재배콩 유전자원 중 옥수수와 혼작에 의한 조사료 생산 가능성이 있는 것을 선발하는 연구를 실시하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구에서는 옥수수와 혼작을 하여 조사료 생산이 가능한 사료용 콩 축두1과 축두2를 개발하였으며 옥수수와 개발된 사료용 콩을 같은 줄에 혼작을 하면 조사료의 전체 수량이 개선되는 것으로 나타났다. 일반적으로 야생콩의 덩굴성은 농업적으로 원하지 않는 형질로 제거의 대상이 되었지만 본 연구에서는 이 특성을 이용하여 옥수수 그늘에서 적응이 가능한 사료용 콩을 개발하였다.
옥수수와 콩을 혼작하여 제조한 옥수수 사일리지가 in vitro rumen simulation 기법을 이용하여 측정하는 반추위 발효 성상에 그리고 육성기 한우에서의 성장에 미치는 영향을 평가하였다. In vitro 실험에서는 pH, 가스발생량, 건물소화율이 24시간과 48시간에 옥수수-콩 혼작 사일리지 처리구에서 유의적으로 높게 나왔다(p<0.05). Ammonia(NH3)-N의 경우 3시간에서는 유의적인 차이를 보였으나, 3시간을 제외한 모든 시간대에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. VFA의 경우 발효상태를 나타내는 acetate:propionate ratio가 배양 24시간대 처리구에서 낮게 나왔으나(P<0.05), 48시간대에는 실험구별 유의적인 차이를 보이지 않았다.
In vivo 실험에서는 톨페스큐와 옥수수-콩 혼작 사일리지를 7.6개월령 한우에 6개월간 급여하여 개시 및 종료 체중, 증체량을 측정하였다. In vivo 실험 또한 개시 체중을 제외한 모든 항목에서 처리구가 대조구보다 더 증가하였다(p<0.05). In vitro 실험과 in vivo 실험 모두에서 옥수수-콩 혼작 사일리지의 발효성상 및 증체량이 개선되었으며 결과적으로 추가적인 연구를 진행하면 현장 적용이 가능할 것으로 사료된다.
콩 유전자원 중에 사료용 옥수수와 혼작이 가능한 콩 자원을 선발하고 혼작에 의해 생산된 조사료의 품질을 평가하였다. 농촌진흥청 유전자원센터에서 분양 받은 349개의 콩 계통을 이용하여 옥수수와 혼작이 가능한 콩 선발을 실시하였으며, 최종 11개의 계통을 선발하여 옥수수와 혼작시 조사료 수량과 조사료의 품질을 평가하였다. 혼작을 한 시험구의 조사료는 옥수수 단작에 비해 평균 19%의 수량이 증대되었으며, 혼작을 하여 만든 사일리지는 옥수수 단작 사일리지에 비해 단백질 함량이 1-2% 증대되었고, ADF, NDF의 비율이 낮아지고 TDN은 높아졌고, acetic acid의 함량이 감소되는 등 사일리지 품질이 높아지는 것으로 평가되었다. 선발된 콩 계통은 옥수수와 혼작용으로 사용하든지, 혼작이 가능한 콩 품종육성의 재료로 이용 가능할 것이다.

Soybean [Glycine max (L.) Merr.] has high protein content in both its hay and seed. Studies have shown that mixed cropping of corn and soybean improved forage yield and quality. Therefore, development of soybean cultivar for forage production for mixed planting with corn is important to increase productivity and quality of forage. In this study I did three main studies to accomplish research goals as followed: 1) Agronomic traits and forage production in a mixed-planting with corn for forage soybean Cultivars, Chookdu 1 and Chookdu 2, 2) Effect of intercropped corn-soybean silage on in vitro rumen fermentation and growth of Hanwoo, and 3) Selection of soybean germplasm for mixed cropping with corn on same row to produce better yield and value added forage
Soybean cultivar ‘Chookdu 1’ (registration number: No. 7159) and ‘Chookdu 2’ (registration number: No. 6758) were developed as forage soybean cultivars at Kyungpook National University, Republic of Korea. They were grown in tests over three years and compared with a commercial seed cultivar for seed yield and forage productivity planted in the same row in mixed plantings with corn. Chookdu 1 and Chookdu 2 are tall, indeterminate growth habit selections from a cross between wild soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.), ‘PI 483463’, and cultivated soybean, ‘Hutcheson’ (PI 518664). The plant height of Chookdu 1 and Chookdu 2 were 80.9 cm and 81.4 cm, respectively, compared to 54.7 cm for the ‘Pungsannamul’ commercial seed check. The three-year seed yield of Chookdu 1 and Chookdu 2 was 2.0 and 2.2 t/ha, respectively, and not significantly different from Pungsannamul at 2.4 t/ha. Of the two cultivars Chookdu 2 averaged the most total forage fresh weight (65.0 t/ha). The three year mean forage yield of mixed-planting of corn and Chookdu 2 and Chookdu 1 was 10.4% and 3.8% greater, respectively, than corn monoculture. Results show Chookdu 1 and Chookdu 2 are suitable soybean cultivars for mixed planting in the same row with corn to improve forage yield. They should be useful as parents to use in breeding to develop forage-type soybeans of high quality and yield for use in livestock feed.
Corn is a feed ingredient used widely from dairy cow and beef cattle in the form of grain only or as a silage. Corn, however, has a low protein content, making it difficult to meet protein requirements in ruminant. Therefore, it is necessary to increase crude protein in corn silage to improve the quality of corn silage.
The effect of corn-soybean silage on rumen fermentation using in vitro rumen simulation technique (Experiement 1) and growth of Hanwoo in vivo (Experiment 2) were conducted. The experimental treatments the experiment 1 were as follows: Control (concentrate + tall fescue) and Treatment (concentrate + corn-soybean silage). Rumen fluid was collected from two Hanwoo cows via a stomach tube. Filtered rumen inoculum was mixed with a buffer (1:4 ratio) and 50 ml of rumen inoculum were dispensed into serum bottles that were prepared in triplicate for each treatment. Serum bottles were incubated for 0, 3, 6, 12, 24 and 48 h at 39°C. Gas production, pH, and dry matter digestibility (DMD) were significantly higher in the treatment than in the control at 24 and 48 h incubation (P<0.05). In terms of VFA, acetate:propionate ratio (A:P ratio) was higher in the control than in the treatment. Growth of Hanwoo fed corn-soybean silage was higer than Hanwoo fed tall fescue (final weight, body weight gain, daily gain). In conclusion, Corn-soybean silage beneficially affected rumen fermentation characteristics in vitroand the growth of Hanwoo in vivo.
To select soybean germplasm suitable for mixed cropping with corn on the same row to produce better forage yield and quality, the eleven soybean lines selected from previous evaluations were used in this study. Soybeans were planted with corn on the same row at 10 cm intervals. The planting rate in hills was 1 plant of corn and 3 plants of soybean. Fertilization and time of forage harvest were based on recommendations for forage corn production. Results showed that the forage yield of corn-soybean mixed crop increased about 19%, the silage protein content increased 1-2%, the percentage of acid detergent fiber and neutral detergent fiber decreased, total digestible nutrients increased, and the acetic acid content decreased. Therefore, the selected soybean lines were suitable for mixed cropping with corn to produce high quality forage and/or as breeding material for the development of forage soybean varieties. Based on this study, we suggested agronomic traits of soybean needed for mixed cropping with corn on the same row for forage are: 1) soybean should have ability to grow well under the corn canopy, 2) soybean should have lodging tolerance for ease of mechanical harvest of the forage, 3) soybean should develop to full pod stage at the harvesting time for increased protein content, and 4) soybean should have no adverse effects on corn growth to maintain high forage yield.

#사료용 콩 #혼작 #조사료

목 차
1. 서 론 1
2. 사료용 콩 축두 1, 축두 2의 농업적 특성 및 옥수수와 혼작시 조사료 수량 4
가. 서론 4
나. 재료 및 방법 7
다. 결과 및 고찰 9
3. 옥수수와 콩 혼작으로 생산된 사일리지 급여가 in vitro 반추위 발효 성상과 육성기 한우의 증체에 미치는 영향 24
가. 서론 24
나. 재료 및 방법 27
다. 결과 및 고찰 44
4. 사료용 옥수수와 같은 줄에 혼작이 가능한 콩 유전자원 선발과 조사료 특성 검정 56
가. 서론 56
나. 재료 및 방법 59
다. 결과 및 고찰 66
5. 인용문헌 79
6. 종합고찰 92
7. 영문초록 95

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