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벼 생육기간 온도 높게 경과하면 쌀 품질 떨어져

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벼 생육기간 온도 높게 경과하면 쌀 품질 떨어져 국립식량과학원 작물재배생리과 황운하 063-238-5283

최근 기후변화에 따른 벼 재배기간 온도 상승으로 쌀 품질이 낮아지고 있습니다. 농촌진흥청은 온도 변화를 지속적으로 관측하여 표준 모내기 적기의 변동과 관련한 연구를 꾸준히 진행하고 있습니다. 이런 결과를 농업 현장에 적용하여 쌀 품질을 유지하고 소비자들에게 더 맛있는 쌀을 생산 공급할 계획입니다.

벼 생육기간 온도 변화

  • 쌀 사진
  • 익은 벼, 허수아비 사진

국내 벼 생육기간(5~10월)의 평균온도 변화

벼 재배기간 평균온도(℃)를 1987~2017년까지 2년주기로 기록한 라인그래프
  • 우리나라의 여름은 지난 100년간 19일이 길어졌습니다. 벼 재배 기간의 온도는 과거 10년 대비 80년대 후반부터 10년간 0.4∼0.5℃ 높아졌습니다.

국내 만생종 벼의 출수기 변화

이삭팰때까지 일수(월/일)76~87일 기간, 1999~2017년도까지 2년주기로 기록한 라인그래프
  • 기후변화로 인해 벼 생육기간 기온이 상승하면서 벼 이삭이 나오는 시기가 2000년대 초반에 비해 현재는 약 3일 정도 앞당겨졌습니다.

벼가 익는 시기 동안의 온도 변화

등숙기 평균온도(℃)21.0~25.0, 1998~2017년도까지 1년주기로 기록한 라인 그래프(최적번위 초과빈도37.5%/최적범위초과빈도50.0%/등숙최적범위 기준)
  • 앞당겨지는 출수기(이삭 패는 시기)에 의해 등숙(벼 익음) 최적 범위를 초과하는 빈도 증가하였습니다. 그래서 벼가 익는 시기에 적합한 온도를 벗어날 확률도 37.5%에서 50%로 증가했습니다.
  • 벼가 익는 동안의 온도가 최적 범위를 초과하는 경우 쌀 수량은 감소하고 품질이 떨어졌습니다.

벼 익는 시기 온도에 따른 쌀 품질과 수량 변화

  • 출수 후 40일간 평균기온(℃)을 완전미율 표준화 지수로 표기한 라인그래프 운광벼 y=-.87x²+38.4x-329.3 R²=.4415평균온도에 따른 완전미율 변화
  • 출수 후 40일간 평균기온(℃)을 식미치(Toyo value)로 표기한 라인그래프 중생,중만생 9품종 y=-3.4748x+155.9 R²=.5853평균온도에 따른 식미치의 변화
  • 벼 이삭이 나온 후 40일간 즉 벼가 익는 기간의 평균온도는 22℃가 가장 좋습니다. 이보다 온도가 높아질수록 벼가 제대로 익지 못해 쌀의 품질이 나빠집니다.
  • 벼 익는 시기의 온도에 따른 외관 품위와 식미의 변화는 온도 1℃ 상승할 때 밥쌀용 쌀의 외관품질(맑은 쌀의 비율)이 2∼3%씩 감소했습니다. 식미치(밥맛)은 6%씩 감소하게 되어 상품으로서의 가치가 급격하게 감소했습니다.
  • 적온에서의 쌀 외관 품질 사진적온에서의 쌀 외관 품질
  • 고온에서의 쌀 외관 품질 사진고온에서의 쌀 외관 품질
  • 벼가 익는 기간 온도에 따른 쌀 수량 변화는 최적 온도보다 1℃ 상승할 때마다 쌀 수량은 약 5%씩 감소하였습니다.

등숙기 평균온도에 따른 현미 천립중 및 백미수량 변화

  • 출수 후 40일간 평균기온(℃)을 품종 표준화 수량지수로 표기한 라인그래프 y=-2.87x²+123.6x-1238.6 R²=.388 하강표기등숙기 평균온도에 따른 현미 천립중 및 백미수량 변화
  • 출수 후 40일간 평균기온(℃)을 현미천립중(g)으로 표기한 라인그래프 22.2℃ 하강등숙기 평균온도에 따른 현미 천립중 및 백미수량 변화

품종에 따른 고온 등숙 적응성

품종에 따른 고온 등숙 적응성

품종, 적온대비 현미 완전미율(%)으로 나누어 상세구분
품종 적온대비 현미 완전미율(%) 품종 적온대비 현미 완전미율(%)
조 운 94.9 온누리 70.1
만 안 94.6 남 평 68.4
동 안 95.1 화신1호 70.8
일 미 82.7 고 품 65.2
서안1호 72.3 말그미 60.2
  • 고온에 따른 품질의 변화는 품종에 따라 다양했습니다. 고온지대에는 고온에 적응하는 품종을 권장하고, 이에 따른 새로운 품종을 개발하여 활용해야 합니다.

등숙기 온도에 따른 흑미 안토시아닌 함량 변화

  • 적온에서의 흑미적온에서의 흑미
  • 고온에서의 흑미고온에서의 흑미
  • 이삭팬 후 40일간 평균온도(℃)를 현미100g당 안토시아닌함량(mg)온도별 기능성분 함량
  • 특수미인 유색도 유효성분인 안토시아닌 함량이 온도가 1℃ 상승할 때마다 흑미의 현미 내 안토시아닌 함량은 10%가량 감소(22℃에서 26℃까지)하였습니다.

벼 재배기간 고온시 빅데이터 분석을 통한 대응 대책

모내기 시기에 따른 벼 익는 시기 최적온도 변동 분석

5월 20일~7월 4일까지 한달기준 3번 주기로 이앙시기별 등숙기 평균온도 표기한 라인그래프 범례)2001-2009/2010-2017 2001-2009sus 최적이양기/2010-2017년 최적이양기/등숙최적온도 구분
  • 우리나라의 평균적 최적 모내기는 기상적인 측면에서 5월 30일에서 6월 7일이었습니다. 그러나 최근 기상분석 결과 6월 4일에서 6월 12일로 이동하여, 5일 정도 늦어졌습니다. 중부와 산간지방, 남부해안 지역 모두 변동될 것으로 예측됐습니다.
  • 모내기 적기 조절을 통해 벼가 익을 때의 고온을 회피할 수 있습니다.

지역별 기상학적 최적 모내기 적기의 변화

기상자료를 바탕으로 한 빅데이터 시물레이션 결과

2001-2009/2010-2017 기준 지도표기 중만생종 재배위험지역,5월 중순 이전 이앙,5월 중하순 이앙, 5월 하순 이앙, 6월 초순 이앙, 6월 초중순 이앙, 6월 중하순 이앙 구분
  • 벼 모내기 적기 조절로 벼가 익는 기간 동안 고온을 피하면 쌀 품질이 나빠지는 것을 방지할 수 있습니다.

기후변화에 따른 우리 쌀 품질 유지하기 위한 과제

  • 단기적으로는 재배적인 측면에서 모내는 시기 조절 및 새로운 작부체계를 도입해야 합니다.
  • 장기적으로 고온 등 기후변화에 따라 발생할 수 있는 재해에 강한 품종을 육성하여 보급하여야 합니다.
국립식량과학원작물재배생리과 황운하 063-238-5283





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