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녹비로도 이용 가능한 경관작물, 크림손클로버
 
농촌진흥청은 논에서 꽃도 보고 화학비료를 대신해 벼도 키울 수 있는 녹비작물인 크림손클로버의 효과적인 이용기술을 개발했다고 밝혔다.
 
지금까지 논에 적용된 녹비작물은 주로 보리, 헤어리베치, 자운영 등이며, 이들은 가을에 파종해 이듬해 봄에 녹비로 이용된다.
 
그러나 자운영은 대전 이남지역에서만 월동이 가능하고 중부지역의 논에 이용 가능한 녹비작물은 녹비보리와 헤어리베치에 한정되면서 농가의 녹비작물 선택의 폭이 좁았다.
 
이번에 개발된 크림손클로버 이용기술은 밭에서 국지적으로 재배되던 크림손클로버를 10월에 논에 파종한 다음 이듬해 5월 상순에 꽃이 핀 후 경운과 함께 흙속에 넣어줌으로써 아름다운 붉은색 꽃도 보고 화학비료도 절약할 수 있는 기술이다.
 
벼를 재배할 때 크림손클로버의 녹비효과는 질소비료를 60% 줄여도 일반 재배와 비슷한 수량이 나며, 녹비보리를 혼파해 적용하면 질소비료 60% 절감과 더불어 벼 수량이 14% 늘어나고, 헤어리베치와 혼파하면 비료를 전혀 시용하지 않아도 20%의 증수가 가능하다.
 
논에서 크림손클로버의 질소공급량은 10a 당 2.3kg이었으며 보리, 헤어리베치와 혼파하게 되면 질소공급량이 각각 3.3kg과 9kg으로 늘어난다.
 
이 외에도 크림손클로버는 꿀벌의 밀원조성, 토양피복에 의한 잡초발생 억제와 토양보전의 효과가 우수하고, 죽어서 흙속으로 들어가면 토양의 유기물 증진에도 기여하는 것으로 알려져 있다.
 
물이 잘 빠지는 논과 밭 어디서나 잘 자라는 크림손클로버는 두과 녹비작물로 키가 약 40∼70cm이고, 5월 상순부터 약 20일 정도 꽃을 볼 수 있으며, 붉은색의 꽃은 농경지의 경관 가치를 높여준다.
 
봄 파종도 가능하지만 녹비 수량이나 아름다운 경관을 위해서는 봄 파종보다는 가을에 파종해야 더 좋은 경관이 창출된다.
 
따라서 크림손클로버를 이용한 벼 재배기술은 농가의 녹비작물 선택 폭을 넓혀 친환경 벼 재배농가와 경관조성을 계획하는 지방자차단체 모두에게 매우 반가운 일이다.
 
농촌진흥청 작물환경과 조현숙 연구사는 “크림손클로버는 공중질소를 양분으로 이용할 수 있기 때문에 척박지에서도 생존력이 강할 뿐만 아니라 아름다운 꽃의 경관 연출과 함께 녹비로서의 비료가치가 우수하다”면서, “농업환경의 보전과 지력증진 그리고 관광농업 측면에서 1석 3조의 효과를 기대할 수 있다”고 말했다.
[문의] 농촌진흥청 작물환경과장 강위금, 작물환경과 조현숙 031-290-6777


크림슨 클로버, Crimson Clover, Trifolium incarnatum
 
종류: 겨울용 일년생 또는 여름 일년생 콩과작물
역할: 질소원, 토양 배양, 침식예방, 자생하는 작물 사이의 땅 피복, 목초
혼작: 호밀과 다른 곡류, 베치, 일년생 라이그라스, 서브클로버, 레드클로버, 검정 개자리(거여목, black medic)
 
빠르고, 강건한 생장을 가진, 크림슨클로버는 전체 재배시기(full-season) 작물을 위한 이른 봄 질소를 공급한다. 급격한 가을 생육, 또는 서늘한 지역에서 여름의 생육때문에 잡초를 억제하는 녹비작물로서 짧은 돌려짓기 틈새를 위한 최고의 선택이다. 전 미국 남동부를 통하여 중요 목초와 길가의 피복작물로 인기가 있을 뿐아니라, 크림슨클로버는 더 추운 지역에서 다재다능한 여름-일년생 피복으로 인식이 증가되고 있다.

꽃이 피는 시기의 장관을 이루는 아름다움은 다른 꽃이 피는 콩과작물- 캘리포니아 너트글로버와 과수원에서 보통 사용하는- 혼작에서 한층 더 볼거리를 제공한다. 미시건에서, 블로베리 나무 사이에서 성공적으로 사용된다.
  
이점 
질소원.  당신이 이것을 봄이나 가을 질소원으로 사용하거나 그것의 원기왕성한 자생력을 이용하느냐 하는 것은 당신의 위치에 달려있다. “크림슨클로버 지대”- 미시시피의 동쪽, 서부 펜실베니아와 남부 일리노이드 남쪽으로-에 있는 재배자들은 강력하고, 이른 질소 증대를 제공하기 위하여 겨울 일년생 크림슨클로버을 선택한다. 내한성 지대-남동부의 절반의 더 따뜻한 곳-에서 크림슨크로버는 단지 드물게 겨울에 죽고 믿을만 하게 겨울을 날 것이다. 그 작물의 질소 기여는 80-170kg/ha이다.
 
재생하는 품종들은 옥수수와 목화에 자연적인 지력을 제공한다. 크림슨클로버는 곡물 수수 전에 특별히 효과가 좋은데, 그것은 옥수수보다 더 늦게 심겨진다. 무경운과 구역 경운 체계에서 폭넓게 시험되고 있다. 하나의 목표는 그 콩과작물이 매년 비용을 들어지 않고 자생하게 하고, 전체 재배시기 동안 침식을 억제하고, 잡초를 억제하고 다음 해를 위한 질소 은행업을 하게 하는 것이다.
 
바이오매스.  겨울 일년생으로서, 크림슨클로버는 따뜻한 지대에서 5월중순까지 3,970-6,240kg/ha의 건물중과 80-170kg/ha의 질소를 생산할 수 있다. 미시시피주의 연구에서, 크림슨클로버는 4월 21일까지 성숙한 씨앗을 생산할 뿐아니라, ha당 6,240kg의 건물중과 153kg의 질소를 생산하였다. 그 연구는 크림슨클로버는 남부지역의 곡물 수수 생산에 적당하지만 과하지는 않은 양의 질소를 제공할 수 있는 몇 가지 겨울일년생 콩과작물 중의 하나이라고 결론을 내렸다.
 
미시시피주의 6개의 일년생 콩과작물의 포장시험에서, 크림슨클로버는 헤어리베치, 빅플라워 베치, 버심클로버, 애로우립 클로버(Trifolium vesiculosum)과 겨울 완두와 비교해서 가장 많은 건물중 (6,400 – 6,800kg/ha)을 생산하는 것으로 밝혀졌다. 그것은 112-148kg/ha의 질소를 생산하였으며 그것의 높은 초가을 건물량 생산성으로 인해 토양침식 방지를 위해 추천된다.
 
혼작.  크림슨클로버는 소맥, 벼과 작물과 다른 클로버와의 혼작에서도 잘 자란다. 귀리 작물은 크림슨클로버의 입모를 확립하기 위한 보호작물로서, 또는 높은 바이오매스, 양분을 잡아두는 파트너로서 잦은 동반작물이다. 캘리포니아에서, 크림슨클로버는 과수원과 너크 클로버에서 침식을 최소화하고 일부 질소를 과수에 공급하기 위하여 로스클로버와 개자리와 함께 심겨진다.
 
유익 곤충의 서식처와 화밀원.  크림슨클로버는 눈에 잘 띄고, 짙은 적색의 1.3-2.5cm길이의 꽃을 가지고 있다. 그들은 풍부한 화밀을 생산하고 다양한 종류의 벌들이 자주 찾아든다. 개화한 꽃은 많은 으뜸애꽃노린재(minute pirate bug)를 가지기도 하는데, 그것은 많은 작은 해충, 특별히 총채벌레를 먹이로 사는 중요한 유익곤충이다.

미시건에서, 크림슨은 블루베리가 골 중간에 심겨질 때 수분을 증가시켰다. 조지아연구는 크림슨클로버는 완두 진디물와 파랑 알팔파 진디물의 개체수를 유지시킨다는 것을 보여준다. 이러한 종들은  피칸나무의 해충이 아니라, 뒤에 피칸 진디물을 무당벌레를 공격하는 무당벌레와 같은 유익한 포식충을 위한 대체 먹이를 제공한다.
 
양분순환자.  크림슨클로버는 무기화된 질소를 흡착하고 전형적인 콩과작물의 질소고정에 의해 토양 유기질소 풀(pool)을 더해 준다. 흡착 과정은 벼과 식물에 의해 가장 효과적으로 이루어지며,  겨울과 봄 동안에 질소가 지하수로 용탈되는 것을 줄여준다. 강수량 모의 연구에서 일년생 라이그라스와 혼작한 크림슨클로버는 제초제 락토펜을 94%까지, 노프루라존과 플루오메투론을 100%까지 유실되는 것을 감소시켰다. 벼과 식물/콩과의 혼작은 섬유질의 표면뿌리와 짧고 곧은 뿌리를 결합시켜준다.
 
관리 
활착과 포장작업
크림슨클로버는 대략적으로 어떤 토성이나 상관 없이 배수가 잘되는 토양에서, 특히 사양토에서 잘 자란다. 중점토, 침수되거나 강산성이나 강알칼리를 띄는 토양에서는 잘 자라지 않을지 모른다. 한번 활착이 되면, 서늘하고 습한 조건에서 번성한다. 건조한 토양은 종종 남부지역에서 가을에 파종하는 것을 어렵게 만든다.
 
만일 이전에 이 작물이 자라지 않았다면 크림슨 클로버에 질소고정 미생물을 접종해 보는 것이 좋다. 앨라바마에서의 연구는 인산이나 칼륨의 결핍- 또는 5.0이하의 토양 산도를 가진 강한 산성토양 -은 질소 고정을 실제적으로 막을 수 있다. 그 실험에서  근류는 산도 5.0에서 형성조차 되지 않았다. 인산의 결핍은 많은 작지만 활성을 가지지 못하는 근류가 형성되도록 한다.
 
겨울 일년생으로 이용.  평균적으로 첫 서리가 내리는 날보다 6-8주 전에 줄뿌림은 17- 20kg/ha, 산파는 25-30kg/ha를 파종한다. 다른 겨울 콩과작물과 마찬가지로, 이상적인 파종 날짜는 고도에 따라 다르다. 예를 들어, 북 캘로라이나지역에서 권장되는 파종일은 산악지대보다 해안지역에서 3주 늦다.

너무 일찍 파종하면 크림슨클로버는 가을에 씨앗을 형성하여 봄에 토양이 충분히 따뜻하여 씨앗을 발아시킬 수 있을 때까지 다시 자라지 않는다. 크림슨클로버의 겨울 일년생 서식범위의 북부지역에서는 8월 상순에서 중순에 파종하는 것이 보편적이다. 남 미시건에서 크림슨 클로버는, 7월 중순에 밀 그루터기 사이에 무경운으로 파종하면 가을에 잘 자랄 뿐아니라, 이듬해 봄에도 잘 번성하여 헤어리 베치와 거의 비슷하게 자란다.
 
미시시피 델타의 하류지역에서는 10월에 심는 것도 가능하지면, 북 미시시피지역 시험에서 8월 15일 파종은 그 보다 늦게 파종하는 것보다 더 높은 수량을 내었다. 걸프 남부의 낮은 해안 평원에서 크림슨 클로버는 11월 중순에도 심을 수 있다.
크림슨 클로버로부터의 양분의 방출- 다른 겨울 일년생 콩과작물의 양분 방출-은 그 피복작물을 토양 안으로 가볍게 갈아 넣으면 더 빨라진다. 침식에 대한 우려를 제외하고도, 이러한 지력을 고양시키려는 조치는 비용을 더 들여야 하고 다음 작물의 재배에서 초기 잡초 억제효과를 감소시키게 된다.
 
여름 일년생으로 이용.  일반적으로, 서리의 위험이 지나 가자마자 곧바로 심는다. 봄 파종은 메인주(미국 북동부)에서 감자와 돌려짓기를 위한 크림슨 클로버를 심는다. 미시건주에서, 연구원들은 강남콩 (snap bean, 꼬투리째 먹는 콩)과 같은 단기 재배 작물 후에 크림슨 클로버를 성공적으로 재배하였다.
 
미국 북부 옥수수 밭에서, 미시건 연구는 옥수수가 40-60cm 크기로 자랐을 때 마지막 사이갈이 하면서 크림슨 클로버를 같이 파종하는 것이 가능하다는 것을 보여주었다. 크림슨 클로버는 살충제 상자와 공기 파종기를 사용하여 75cm의 골 사이에 50cm의 너비로 17kg/ha로 파종되었다. 이 클로버는 잘 활착하였고 옥수수 수량을 조금도 감소시키지 않았다. 크림슨 클로버는 평균적으로 1,700kg/ha의 건물중과 57kg/ha 이상의 질소를 생산하여, 블랙 메딕(거여목속의 콩과식물), 레드클로버나 일년생 라이그라스보다 이러한 틈새 재배에 더 전망이 좋은 것으로 증명되었다.
 
메인 주에서, 봄에 파종하는 크림슨 클로버는7월까지 4,500- 5,700kg/ha의 건물중을 생산하고 가을 채소 재배를 위하여90kg/ha의 질소를 추가할 수 있다. 7월 중순에 파종하면 10월 하순까지 잡초를 억제하면서 6,200kg/ha의 생물량을 생산하였다. 여름 일년생으로 이용하는 것은 겨울에 죽을 것을 예상하고 계획된다.

하지만 남부 미시건 주에서는 가끔 겨울에 생존하는 경우가 있어서, 북부 실험자들은 차가운 바람이 그 작물을 죽이지 않는다면 봄에 죽이는 선택으로 유지해야 한다.
캘리포니아에서, 좀에 파종하는 것은 종종 생육이 억제되고, 개화가 불량하고 종자 수량이 감소하는 결과를 가져오며 보통 관개를 필요로 한다.
 
돌려짓기.  남부에서,  초 가을에 수확하거나 늦 봄에 파종하는 작물이 크림슨 클로버와의 연속재배에 이상적이다.  크림슨 클로버의 시의 적절한 파종과 빠른 봄 생육은 질소 기여를 최고로 할 수 있고 또한 아마도 다음에 올라 올 씨앗을 형성할 수 있다. 옥수수의 이른 파종일과 목화의 늦은 수확은 크림슨 클로버의 전통적인 겨울 일년생으로의 역할을 제한하지만, 스트립 파종과 지대 경운은 새로운 틈새를 만들어 준다.

지대(zone)로 경운한 작물의 골 사이에 죽이지 않은 크림슨 클로버의 줄이 성숙하도록 그대로 둠으로써, 그 작물은 5월에 씨앗을 맺게 된다. 크림슨 클로버의 단단한 씨앗의 대부분은 가을에 다시 발아할 것이다.
크림슨 클로버의 단단한 씨앗의 재 발아가 잡초문제를 야기하는 곳에서는 씨앗이 맺히기 전에 크림슨 클로버를 죽이고 더 긴 재배기간을 가진 작물을 재배한다.
 
연구원들은 파종을 위한 공간으로 골 너비의 25-80%가 제초제로 마르거나 기계적으로 경운되었을 때 서 있는 크림슨 클로버 사이로 스트립 경운(씨앗을 파종할 부분만 경운)을 성공하였다. 크림슨 클로버의 더 좁은 스트립(줄, 크림슨 클로버가 남아 있는 줄)은 잡초압력을 증가시키지만 수분경쟁을 줄여주는 반면, 더 넓은 스트립(줄)은 이 클로버의 재발아 (resseding)을 이롭게 한다.
 
옥수수 재배 전 크림슨 클로버 체계에서, 재배자들은 크림슨 클로버 사이에 무경운으로 재배하여 토양표면에 그 잔재물을 남겨서 곡물 수량을 최적화하거나, 또는 곡물이나 사이리지를 위한 옥수수를 파종하기 전에 바로 크림슨 클로버를 수확함으로써 총 사료작물 수량을 최적화할 수 있다. 미시시피 주에서, 고구마와 땅콩은 죽은 크림슨 클로버에 무경운으로 재배할 때 수량감소나 품질 저하가 발생하지 않았다. 그 시스템은 토양 침식을 감소시키고 잡초 경쟁을 줄여 주었다.
 
오하이오주에서, 헤어리 베치, 보리와 혼식한 크림슨 클로버는 무경운으로 진행되는 토마토 이식재배를 위하여 지력을 고양시키는 멀치를 제공하였다. 구르는 써레를 가진 원형의 아래쪽 절단기 도구의 사용으로 크림슨 클로버를 죽였다. 넓은 칼날이 올라온 파종 상 위에 토양 표면 바로 아래를 자르기 때문에, 토마토 줄기를 부러뜨리지 않았으며, 그로 인해 클로버 잔재물의 지속기간을 연장시켰다. 장기적으로 지속되는 잔재물은 탁월한 결과를 가져다 주며, 다른 관리 방식에서는 수평적인 구획에서 사용되는 제초제, 살충제나 살균제를 사용하지 않는 유기적인 관리에서는 더욱 그러하다. 북 캘로라이나 대학교의 Nancy Creamer는 유기채소체계에서 아래쪽 절단장치와 피복작물에 대한 연구를 계속하고 있다.
 
섞어 심기.  피복작물의 혼작을 위하여, 크림슨 클로버를 일반적인 파종량의 2/3 정도만 파종하고, 단작할 때의 파종량의 1/3-1/2은 다른 작물을 파종한다. 크림슨 클로버의 발달 과정은 톨 페스큐(큰 김의털)와 비슷하다. 목초가 땅 가까이에서 베었거나 방목된 후에는 공격적인 목초 풀이 있는 상태에서 약간의 땅갈이로 크림슨 클로버를 심을 수 있다.
자연낙종(resseding, 씨앗 형성에 의한 다음해의 재 발아).  월동한 크림슨 클로버는 적어도 4월 한달 동안 씨앗을 생산하기 위하여 충분한 수분을 필요로 한다. 이른 봄의 성숙이 필요할 때는 품종의 선택이 중요하다.
 
크림슨 클로버의 품종중의 하나인 딕시(Dixie)와 치프(Chief)는 전 생육기간의 표준이다. 아우 로빈(Au Robin)과 프레임(Frame)은 딕시와 치프보다 약 2주 앞선다; 새로운 품종인 아우 선라이즈(Au Sunrise)는 1-3주 빠른 것으로 보고되었다; 인기있는  티비(Tibbee)는 표준보다 약 1주일 앞선다. 가격은 품종보다 계절적인 공급에 의해 더 다양하다.
 
뒷처리(Killing).  크림슨 클로버는 단순한 곧은 뿌리를 가지고 있어서 기계적으로 죽이기 쉽다. 이른 꽃봉오리 단계후에 베면 크림슨 클로버는 죽을 것이다. 최대의 질소는 늦은 개화기나 이른 열매 형성기에, 그 식물이 자연적으로 죽기 전에 유효하다. 더 일찍 죽이는 것은 덜 질소를 생산한다- 후기 영양생장단계인 초기 씨앗이 형성되기 약 30일 전과 비교해서 57kg/ha의 질소를 적게 생산한다.
 
남동부 펜실배니라에서 있는 스티브 그로프의 농자에서는무경운 채소 이식재배에 앞서서 구르는 줄기 절단기로 크림슨 클로버, 헤어리 베치와 호밀을 납작하게 만든다. 크림슨은 완전 개화기에 있다면 완전히 죽는다; 심지어 초기 개화는 영양생장 단계의 크림슨보다 더 죽이기 쉽다.
 
병해충 관리
크림슨 클로버는 큰 담배밤나방(corn earworm)과 목화다래나방(cotton bollworm)을 포함하는 헬리오투스 종의 식물 해충의 2차 기주이다. 그것의 알려진 이점에도 불구하고, 크림슨 클로버는 이 작물이 그러한 해충의 문제를 악화시키는 것으로 의심하는 일부 삼각주 농민들의 요구에 따라 미시시피주에서 도로가의 수십 마일까지 박멸되었다.
 
크림슨클로버는 무경운 옥수수 재배에서 남부지역의 옥수수 뿌리벌레(corn rootworm)의 위험을 현저하게 증가시키지 않지만, 해어리베치는 증가시킨다. 크림슨클로버는 다른 클로버보다 질병과 어떤 선충에 대하여 더 저항성을 가진다. 크림슨클로버는 바이러스 병에 내성을 가지는 것으로 말 되어 지지만, 미시시피주에서 7월에 심었을 때 바이러스로  매릴랜드에서 가을 파종에서 균핵병으로 쓰러졌다.
 
실험실 시험에서, 크림슨클로버, 버심클로버와 헤어리베치는 양파, 당근과 토마토의 발아와 유묘 발육을 억제하는 것으로 보여졌다. 그러나, 이러한 스트립이 기계적으로 경운된 노쓰 캐로라이나나, 크림슨클로버를 죽여서 유기질 멀치의 일부로 사용한 다른 연구에서는 관찰되지 않았다. 무경운 채소 이식재배는 펜실베니아주, 스티브 그로프의 랜캐스터시에서 피복작물 혼작을 기계적으로 죽인, 동일한 날에 어떤 부작용도 없이 성공적으로 이루어졌다.
 
씨앗을 심기 전에, 크림슨클로버를 죽이고 2, 3주 기다려서, 바이오매스가 분해되기 시작하고 토양 생물체가 안정화하도록 한다.이 시간 동안. 피씨움과 라이족토니아와 같은 왕성한 곰팡이들이 썩는 식물체를 급격하게 공격한다. 이러한 곰팡이들은 또한 어린 작물을 공격할 수 있다. 더 빠르게 심기 위해서, 그 크로버를 베어서 씨앗이 파종되는 곳의 위가 깨끗하도록 골 클리너를 사용한다. 베기/기다리기/파종하기의 주기는 파종 상의 수분을 증가시키기 위하여 기다려야 하는 필요성에 의해 영향을 받을지도 모른다.
 
헤어리베치와 혼식한 크림슨클로버는 오클라호마의 토착지여과 피칸 그로브 농원에서 유익한 곤충을 유인하고, 질소를 공급하며 잡초를 억제한다. 두 콩과작물은 씨앗을 잘 맺고, 그 때 사료작물로 수확된다. 애로우잎클로버는 더 많은 생물량과 질소를 공급하였지만, 해충관리를 위해서는 효과적이지 않았고 뿌리혹선충에 매우 민감하였다. 크림슨클로버는 꽃노랑총채벌레의 서식처 역할을 하며 해어리베치나 서브테레이니언 클로버보다 장님노린재과 곤충에 더 좋은 기주이다. 철저한 선별은 해어리베치보다 크림슨클로버에서 절지동물의 초식동물과 포식동물이 더 적는다 것을 보여준다.
 
피복으로 수확된 루핀, 라이, 해어리베치나 크림슨클로버의 경운방식과 잔재물관리의 다양화(무경운, 갈아넣기,  제거)는 북 플로리다의 옥수수 포장에서 선충에 대한 일치하는 효과가 없었다.
 
다른 선택
목초와 건초 작물.  크림슨클로버는 방목과 건초로 우수하다. 초기 꽃봉오리 단계 이전에 7.5-10cm보다 낮지 않게 베어내면 다시 자랄 것이다. 목초풀과 혼식하는 것은 반추동물의 고창증의 위험을 상대적으로 낮은 수준으로 줄여준다. 개화 4-6주 이전에 시의 적절하게 베어내면 생육을 향상시키고, 도복되는 것을 줄이며 매우 비옥한 토양에서 더 균일한 개화와 씨앗이 성숙하도록 할 것이다.
 
크림슨클로버는 가을에 적게 방목하고, 봄에 더 집중적으로 방목할 수 있으며 가축이 개화하기 전에 옮겨지게 되면 그래도 여전히 질소를 축적하게 되고 토양질소의 기여를 줄이지 않고 씨앗을 형성한다.  
 
비교되는 특징
크림슨클로버는
• 서브클로버나 메딕보다 베어내기에 내성이 약하다.
• 총 질소 생산와 관련하여 남동부에서 해어리베치와 오스트리안 겨울동부와 비슷하다.
• 헤어리베치보다 가을에 더 좋은 잡초억제제이다.
• 헤어리베치보다 봄에 성숙이 더 빠르다.
-organic
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 피복작물을 효과적으로 관리하는 방법
- 미국 지속 가능한 농업 네트워크, USDA-SARE
 

피복작물에 의한 병해충 관리
 
피복작물은 토양침식을 느리게 하고 토양구조를 향상시키고 토양을 비옥하게 하는 것 외에,  병해충을 관리하는데 도움이 된다. 제한된 경운과 품종선택, 배치 및 시기 등을 주의해서 하면 피복작물은 곤충, 병, 선충과 잡초의 침입을 막을 수 있다. 병해충을 억제하는 피복작물체계는 농약에 대한 의존을 최소화 하고 결과적으로 경영비를 줄이고 화학물질의 노출을 줄이고, 환경을 보호하며 농산물에 대한 소비자 신뢰를 증가시킨다.
 
환경적으로 지속가능한 병해충 관리는 건강한 토양을 만드는 것으로 시작한다. 생물학적으로 활동적인 토양에서 재배된 작물은 비옥도가 낮고, 산도가 적합하지 않고, 낮은 생물학적 활동과 나쁜 토양구조를 가진 토양에서 재배된 작물보다 병해충에 대한 공격에 더 잘 저항한다는 연구결과가 있다.
 
토양에서 생물학적 활성을 증가시키는 많은 방법이 있다. 피복작물을 키우거나 가축분뇨나 퇴비를 시용함으로써 더 많은 유기물을 첨가하는 것은 도움이 된다. 농약을 줄이거나 사용하지 않으면 유익한 토양 식물분포과 동물군의 다양하고 건강한 개체군를 유지시킨다. 토양구조, 생물학적 생활이나 유기물을 잃게 하는 경운을 최소화하거나 하지 않는 것도 같은 효과가 있다. 이러한 토양구조, 생물학적 생활, 유기물손실은 작물을 병해충 피해에 더 약하게 만든다.
 
적어도 10년간 나무나 목초와 같은 피복작물로 있었던 땅은 처음 2-3년간은 작물이나 채소류에 매우 생산적이다. 농작물이나 원예작물의 높은 수량은 농약이나 비료의 투입이 상대적으로 거의 없기 때문에 수지가 맞다. 그러한 기간이 지나고, 관습적인 경운으로 관행적인 체계하에서 일년생 작물은 더 많은 투입물을 필요로 한다. 초기 몇년간의 과다한 경운으로 병해충을 억제하는 역할을 하는 토양 생명체가 의존하여 살아가는 먹이나 미세환경을 파괴한다. 보호적이고 자연적, 생물학적 체계가 혼란에 빠지면 병해충은 새로운 통로를 가지게 되고 작물은 훨씬 많은 위험에 빠진다.
 
생물학적 다양성을 증가시키겠다는 어떤 의지도 없이 옥수수나 목화로 깨끗한 밭에서 단작을 하는 것과 피복작물농업은 다르다. 피복작물은 더 많은 형태의 생명을 밭으로 불러들인다. 같은 포장에 같은 시기에 더 다양한 범위의 작물을 재배함으로써, 많은 선택을 얻을 수 있다.
 
 
해충 관리
 
균형잡힌 생태계에서는 해충은 천적에 의해 저지 당한다. 이러한 자연적 해충관리 유기체- 농업시스템에서 유익한 것으로 불리어지는- 는 포식자와  포식기생 곤충과 병원균을 포함한다. 포식자는 다른 곤충을 죽여서 먹는다; 포식기생은 다른 곤충의 몸안에 들어가서 애벌레 단계를 보내면서 애벌레 단계가 끝날 때 곤충을 죽인다. 그러나, 관행농업체계에서, 해충을 죽이기 위한 합성화학물질은 전형적으로 해충의 천적도 죽인다. 유익한 생명체를 보존하고 증가시키는 것은 지속가능한 병해충관리를 이루기 위한 열쇠이다.
 
유익한 곤충이 많아질 수 있도록 농장을 만드는 전략을 세워야 한다. 농약 사용을 줄이고 만일 꼭 사용해야 할 경우에는 친적에 해가 적은 것을 선택한다. 유익한 생명체를 죽이거나 그들의 서식처를 파괴하는 경운이나 태우는 재배형태는 지양하거나 최소한으로 해야한다. 유익한 생명체가 필요로 하는 양분과 서식처를 만들어 주어야 한다. 잘 관리된 피복작물은 수분, 물리적 틈새와 화분, 꿀물이나 과즙과 같은 먹이를 공급한다.

윤작에 피복작물을 넣고, 살충제를 살포하지 않으면, 유익한 생명체들은 작물을 재배하기 전부터 적절한 장소에 이미 있다. 그러나 피복작물을 토양으로 완전이 쓸어넣으면 살아 있던 대부분의 유익한 생명체들이 파괴되고 흩어져 버린다. 보존경운(최소경운)은 피복작물 잔재물의 많은 양을 표면에 남기기 때문에 더 좋은 선택이다.

무경운 재배는 5 – 10cm 너비로만 어지럽히지만, 스트립경운은 휘지어지지 않는 줄 중간 사이에 있는 60cm 너비까지의 지역은 휘저어진다. 표면에 남겨진 피복작물은 살아있기도 하고, 일시적으로 억제되며, 마르거나 죽는다. 어떤 경우에는, 피복작물이 있으면 유익한 생명체와 그들의 서식처를 보호해 준다.

농부에게 도움이 되는 생명체는 피복작물의 잔재물 속으로 심겨진 경제작물의 병해충을 잡아먹을 준비가 되어 있다. 궁극적인 목표는 주요작물의 내부나 근처에 유익한 생물이 존재할 수 있도록 일년 내내 먹을 것과 서식처를 제공하는 것이다.
 
유익한 생물과 해충의 개체수에 미치는 작물재배순서와 피복작물의 효과에 대하여 이해하기 시작했다. 많은 종을 먹이로 살아가는 범식포식자(여러가지 해충을 잡아먹는 포식자)는 중요한 생물학적 방제이다. 해충이 적거나 없는 기간동안에 몇몇 중요한 범식포식자는피복작물에 의해 공급받는 과즙이나, 꽃가루와 대체적인 먹이에 의지하여 생존할 수 있다. 따라서, 유익한 생물을 위한 먹이와 서식처로서 피복작물을 이용하면 해충의 생물학적 방제를 향상시킬 수 있다.
 
이러한 전략은 해충의 압박이 특별히 심할 수 있는 따뜻한 지역에서 중요하다. 미국의 남부지역에서 꽃벌레(인시디어스 플라워 버그, 미너트 해적벌레), 큰눈벌레(빅아이드 버그)와 다양한 무당벌레들이 다양한 베치, 클로버와 어떤 십자화과 작물에서 높은 밀도를 유지한다는 결과가 있다. 작물이 해충으로부터 공격을 받을 때, 그들은 유익한 곤충을 끌어들이는 화학 신호를 보낸다. 유익한 생물들이 먹이를 찾아서 안으로 이동한다.
 
천적포식자와 해충의 상호작용을 최대로 하는 것이 생물학에 기초한 종합방제(IPM)의 우선적인 목표이며 피복작물이 주도적인 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 
- 감자딱정벌레가 크림슨 클로버 안에 스트립경운으로 심겨진 가지를 공격하는 것을 아침 9시 보았고, 정오까지 침노린재가 먹고 있는 딱정벌레주위로 몰려와서 저녁까지 모든 딱정벌레를 파괴하였다.
- 오이를 공격하는 오이딱정벌레들이 하루내에 유익한 곤충에 의해 파괴되었다.
- 피복작물체계에서 무당벌레들이 많은 작물을 공격하는 진디물을 억제하는 데 도움을 준다.
 
적절히 선택되고 관리된 피복작물은 토양과 포장환경을 좋게하여 유익한 생물을 번성하게 한다. 성공여부는 경제작물과 예상되는 해충의 위협에 대비할 수 있는 피복작물 종을 적절히 관리하는데 있다.
 
- 미국 남조지아의 채소재배지에서 한번의 재배시기동안에 피복작물과 관련하여 13종의 알려진 유익한 곤충을 확인할 수 있었다.
- 생태학적인 지속성의 수준은 재배자의 관심, 영농기술과 상황에 달려 있다. 땅콩, 목화와 채소작물에서 어떤 사람은 살충제를 전혀 사용하지 않는 반면 어떤 사람들은 현저하게 살충제의 사용을 줄였다.
- 많은 농부들은 죽은 헤어리베치 또는 베치/호밀 피복작물에 토마토, 고추와 가지를 이식재배하는 시스템을 채택하고 있다. 잡초, 해충 및 병 억제, 향상된 과일의 품질과 전체적으로 낮은 생산비 등의 이점이 있다.
 
 
병 관리
 
재배자들은 전통적으로 병에 의한 손실을 최소화하기 위하여 식물체의 잔재물을 포장에서 치우거나 태우도록 조언을 받았다. 피복작물을 태우고 전체적인 토양측면을 혼란시키는 것은 유익한 곤충의 서식처와 작물잔재물에 의한 잡초방제 효과를 없앤다는 것을 지금은 인식하고 있다. 늘어난 보존경운방식은 피복작물을 태우지 않고 작물병을 관리하기 위한 필요성을 증가시켰다.
 
포장에서 비록 식물체가 다양한 미생물에 노출되더라도, 미생물에 의한 식물감염은 드물다. 병원균을 뿌리나 줄기 또는 잎에 병을 일으키기 전에 많은 식물체 방어물을 통과해야 한다. 피복작물은 이러한 방어물을 강화시킨다.
 
식물체 큐티클 층.  왁스표면층은 식물체를 뚫기 위한 첫번째 물리적인 방어물이다. 많은 병원균과 모든 세균들은 큐티클층에 있는 상처와 같은 깨진 틈, 기공과 같은 자연 개구를 통하여 식물체내에 들어간다. 이 보호층은재배, 조작, 살포와 바람에 의한 모래강타외에 빗방울에 의한 충격과 흙이 튀기거나 위로의 관수에 의하여 물리적인 손상을 입을 수 있다.

살포보조제는 큐티클층의 와스를 손상을 주어 포도에 잿빛곰팡이병을 발생시킨다. 피복작물로 잘 개발된 최소경운이나 무경운 작물체계에서  잡초관리를 위한 경운이 필요 없게되고 살포하는 것도 최소로 할 수 있다. 유기멀치는 토양을 잡아주고, 토양 물방울에 튀어오르는 것을 막아주고, 큐티클층에 작물이 해를 입는 것을 보호해주는 살아있거나, 죽고 있거나 죽은 피복을 형성한다.
 
식물체 표면의 미생물상.  많은 이로운 생물들이 잎과 줄기표면에 존재한다. 그들은 제한된 양분애 대하여 병원균과 경쟁한다. 어떤 생물들은 자연적인 항생물질을 생산한다. 기생세균은 바이오필름으로 알려진 다세포질 구조를 형성하여 식물의 표면에 붙어있다. 바이오필름은 식물병에 중요한 역할을 한다.

살균제, 비누, 계면활성제, 전착제와 접착제는 이러한 유익한 미생물을 죽이거나 혼란시키고, 병원균에 대한 식물의 방어력을 약하게 한다. 피복작물은 합성된 작물보호물질을 사용할 필요성을 줄여서 자연보호과정이 작동할 수 있도록 돕니다. 더 나아가, 피복작물의 식물표면은 심거나 이식한 후 경제작물로 이동할 수 있는 효모류를 포함하여, 유익한 미생물의 건강한 개체수를 유지하게 한다.
 
토양전염성 진균은 미국 남부에서 채소류와 목화의 생산성을 제한한다. 라이족토니아 솔라니, 피시움속균은 오이, 꼬투리강남콩과 다른 채소류에서 모잘록병을 유발하는 가장 전염성 있는 병원성 곰팡이이다. 스클레로티움 롤프시는 모든 채소와 땅콩, 목화에 부패를 유발하는데, 곰팡이의 영향을 받은 1,2 차 뿌리, 배축과 줄기에 일으난 상처때문에 넘어지고 품질이 나쁘고 수량도 감소할 수 있다.

그러나 피복작물 재배와 무경운 체계에서 2, 3년후에 모잘록병은 심각한 병이 아니었다는 결과가 남조지아 농장에서 있었다. 증가된 토양유기물은 자연적인 병억제에 의해 식물체 병 발생과 심각성을 감소시키는데 도움이 된다.
 
병 접종원이 높은 수준으로 존재하는 토양에서는, 단지 피복작물로 토양 전염원의 개체수준을 감소시키는데는 시간이 걸린다. 귀리, 브로콜리,  와이트 루핀과 사료용 완두로 시험한 결과, 라이족토니아 솔라니(모잘록병)에 의해 일어나는 감자의 줄기손상 손실을 효과적으로 줄이는데 3-5년이 결렸다. 감자의 버티실리움 마름병의 경우에는 수단글라스 녹비 재배 후에 24-29% 감소되었다. 감자의 수량이 보리나 휴경 후의 감자와 비교해서 24- 38% 증가하였다.
 
 
선충 관리
 
선충은 식물과 직, 간접적으로 작용하는 미세한 회충이다. 어떤 종은 뿌리나 약한 식물을 먹고 살고 또 먹은 상처를 통해 병을 옮긴다. 대부분의 선충은 식물기생충이 아니지만 곰팡이, 세균과 프로토조아와 같은 많은 토양유래 미생물을 먹고 상호작용하면서 산다.

식물기생성 선충에 의한 작물의 해는 손상이나 잎의 황화와 같이, 식물의 조직을 파괴시킨다; 세포의 느려진 생장; 뿌리 혹, 부풀어오른 뿌리끝이나 자연스럽지 않은 뿌리 지근과 같은 과다 생장.
 
선충집단이 다양한 종을 담고 있으면 단일 종이 압도하지는 않는다.
 
관행 작물체계에서, 해로운 선충은 풍부한 먹이를 가지고 토양환경은 그들의 생육을 유도한다. 이것은 식물 기생성 종의 급격한 팽창, 식물병과 수량감소를 유도한다. 반복적으로 생물학적 다양성을 증가시키는 작부체계는 보통 선충문제의 개시를 막을 수 있다.

역동적인 토양 생태학적 균형과 증가된 유기물로 향상되고 더 건강해진 토양구조에 의한 효과이다. 미시건에서, 감자작물 사이에 있는 선충을 억제하기 위하여, 2년의 무 재배는 감자의 생산을 향상시키고 해충관리 비용를 감소시켰다.
한번 선충 종이 포장에 발생하면, 보통 그것을 없애기는 불가능하다. 만일 피복작물이 식물에 해를 주는 선충 종이 기생할 수 있는 다른 작물의 앞이나 뒤에 재배되었다면 어떤 피복물은 거주하는 기생 선충군을 증가시킬 수 있다.
 
선충 해충종이 토양에 없다면, 그 선충종이 씨앗이나, 이식묘 또는 기계로 유입되지 않았다면, 감수성을 가진 피복작물을 심는다고 문제를 야기시키지는 않을 것이다.
 
특정 피복작물을 사용하여 포장의 선충해충군을 감소시키고 작물에 대한 선충의 영향을 서서히 제한할 수 있다. 피복작물과 관련되는 선충방제기술은 다음과 같다.
- 토양구조와 토양부식을 조작하고
- 비기주 작물과 윤작하고
- 배추과 작물과 같은 선충억제 효과를 가진 작물을 심는다.
 
피복작물은 수량에 대한 선충의 영향을 줄일 수 있도록 전체적인 식물의 활력을 향상시켜 줄 수 있다. 배추과 작물과 많은 벼과 작물을 피복작물로 사용하면 선충을 방제하는데 도움이 된다. 적어도 하나의 선충종에 대한 항선충 특성을 가진 것으로 보고된 피복작물은 수수-수단글라스 교잡종, 금잔화, 헤어리 인디고, 쇼우이 크로탈라리아, 썬 헴프, 벨베트콩, 유채, 겨자채와 무 이다.
특별한 선충해충종과 특정 피복작물을 맞추어서 잘 관리해야 한다.

예를들어, 표면에 남아있거나 몇 cm 깊이로 갈아엎어진 곡류 호밀잔재물은 몰드보드로 경운하여 더 깊게 뭍혀버릴 때보다 북 캘로리나의 목화포자에서 콜롬비아 랜스 선충을 더 잘 억제하였다. 갈아엎어진 호밀은 근류선충, 레니형 선충과 그루터기 뿌리선충에도 효과가 있다고 보고하였다.
 
맥아보리, 옥수수, 무와 겨자채는 종종 와이오밍 사탕무에서 사탕무 선충을 억제할 수 있는 표준 상선충제로 자주 이용되었다.
 
 
잡초 관리
 
피복작물은 잡초를 가리고  경쟁하여 이기는 덮는 작물로 널리 사용된다. 곡류는 빨리 싹이 나와서 풀이 생존하는데 필요한 수분, 양분과 빛을 소비해 버린다. 수수-수단글라스 교잡종과 메밀은 이러한 물리적인 방법을 통해서, 그리고 식물이 생산하는 자연 제초제(알레로파시, 타감작용)에 의해 잡초를 억제하는 따뜻한 시기에 자라는 작물이다.
 
곡류 호밀은 물리적이고 화학적인 방법으로 풀을 억제하는 월동작물이다. 호밀 잔재물이 토양표면에 남겨진다면 흰명아주와 명아주류와 같은 많은 일년생 작은 씨앗을 가진 광엽잡초의 묘생육을 저해하는 타감화학물질을 방출한다. 호밀에 대한 초본류 잡초의 반응은 많은 변이를 가진다. 호밀은 무경운 채소 이식재배체계에서 죽은 유기멀치(유기피복물)로서 주요한 요소이다.
 
고사한 피복작물 멀치는 줄기가 그대로 있다면 오래동안 지속되어, 여름채소를 위한 재배기간에 잡초를 잘 방제해 준다.
호밀, 헤어리베치, 크림슨 클로버와 보리의 혼식된 피복작물의 고사한 멀치는 6주동안 거의 잡초없이 토마토가 자랄 수 있었다고 보고된 바 있다. 압연기(땅고르는 기계)는 피복작물을 마무리하는데 사용하는 또 하나의 방법이다. 롤러는 피복작물을 편편하고 정리되게 하여 잡초를 효과적으로 방제할 수 있다.
 
피복작물은 채소생산에서 잡초관리를 위한 생멀치(살아있는 상태로)로 활용될 수 있다. 피복작물을 경제작물의 줄 사이에 키우면 빛을 막고 양분과 수분에 대하여 잡초와 경쟁하여 이겨서 잡초를 억제한다. 그러한 피복작물은유기물, 질소(콩과작물의 경우)와 토양밑으로 묻혀있는 다른 양분, 유익한 곤충의 서식처, 침식예방, 바람보호와 포장 교통(포장에 다니는 농기계의 통로)을 유지하기 위한 질긴 떼를 제공한다.
 
경제작물과의 경쟁을 피하기 위하여, 생 멀치는 화학적으로나 기계적으로 억제될 수 있다. 미국의 남동쪽에서는, 크림슨클로바와 같은 서늘한 기후에 자라는 피복작물은 여름 작물생육기에 자연스럽게 말라죽고 물이나 양분에 대하여 경쟁을 하지 않는다. 그러나 써브테레니안클로바(subterranean clover, 지하클로버), 와이트클로바와 레드클로버와 같이 봄과 여름에 자라는 피복작물은 적당히 억제되지 않으면, 봅에 심겨진 작물과 물에 대하여 강하게 경쟁할 수 있다.
 
뉴욕에서, 토마토를 심은지 3주 후에 피복작물의 씨앗을 위에 뿌리면 좋은 잡초억제 효과로70%의 제초제를 줄일 수 있었다. 수량은 표준 제초제처리구와 비슷하거나 약간 감소하였다. 헤어리베치, 울리포드 베치, 귀리, 보리, 레드클로버와 귀리/헤어리베치 혼파는 어떤 제초제 처리와 같은 억제효과가 있었다.
 
피복작물은 종종, 잡초를 초기에 억제하여 침식을 예방하거나 후기 재배시기에 땅을 비옥하게 한다. 예를들어, 봄 곡류와 함께 심겨지는 레드클로버나 스위트글로버와 같이 그늘에 내성이 있는 콩과작물은 곡류수확 후에 급격히 자라서 늦여름에 잡초가 밭에 퍼지는 것을 예방한다. 콩 잎이 노랗게 될 때 일년생 라이그라스나 귀리를 위에 뿌리면 서리내리기 전까지 잡초를 억제하는 피복을 제공하고 겨울 일년생 잡초를 억제하는 가벼운 멀치를 제공한다.
 
건강한 토양은 건강한 작물뿐 아니라 건강한 잡초를 키워서, 제초제 없이 보존경운으로 잡초를 관리하는 것을 어렵게 만든다. 잡초관리의 장기간의 전략은 다음을 포함해야 한다.
- 잡초씨앗은행을 줄여야 한다.
- 잡초가 씨앗을 맷는 것을 막아야 한다.
- 다른 포장이나 농장에 가기 전에 농기계를 청소한다.
- 보존경운하에서 잡초를 관리할 수 있는 피복작물을 심어야 한다.
 
피복작물은 실질적으로 어떤 농장에서 병해충을 억제하는 역할을 할 수 있다. 우리가 피복작물 체계에서 병해충관리의 이점을 더 많이 이해하기 때문에, 경제적으로나 환경적인 관점에서 피복작물은 더 매력적이다. 전통적인 연구는 이러한 생물학적인 기초에 바탕을 둔 체계에서 새로운 것들을 알아낼 것이다. 그러나 농장의 모든 요소들을 어떻게 맞추어나갈 것인가를 이해하는 재배자는 지속가능한 농장에서 가치가 있는 탁월함으로 피복작물을 이끌 수 있는 사람일 것이다.
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