농업직, 농촌 지도사, 농업연구사, 방송통신대학교 - 식용작물학 핵심 요약정리 - 2 논과벼농사

■ 학습개요

• 벼농사는 대부분 무논에서 짓는다. 무논은 토양유실 방지ㆍ천연영양분 공급ㆍ기온 및 수온 조절ㆍ염류집적 방지ㆍ홍수조절ㆍ생태계보존 등의 기능이 있다. 우리나라를 포함한 대부분의 아시아 몬순지대에서는 무논을 이용한 벼농사 중심의 농경문화가 발달하였는데, 이러한 이유에는 기상조건과 벼의 생육ㆍ생산성이 밀접한 관계를 하고 있기 때문이다. 본 강의에서는 벼의 생육이 이루어지는 논과 논토양 그리고 기상조건과 벼농사에 대해 학습한다.

 

■ 학습목표

• 논의 기능과 논토양의 특성을 설명할 수 있다.

• 아시아 몬순 기후와 벼농사를 설명할 수 있다.

• 우리나라의 기상조건과 벼농사의 관계를 설명할 수 있다.

■ 주요용어

• 무논(湛水畓) : 물이 늘 있는 논을 말하며, 보존기능, 조절기능 및 치유기능을 가지고 있다.

• 영양생장기 : 잎, 뿌리, 줄기 등이 자라고 새끼를 쳐서 벼의 양적생장이 이루어지는 기간

• 생식생장기 : 이삭이 생기고, 꽃이 피고, 종자가 생기는 등 질적 변화가 일어나는 기간

• 여뭄때 : 출수기 이 후 이삭이 패서 익는 기간

• 토층분화 : 토양이 산화층과 환원층으로 나뉘는 것

• 탈질작용 : 토층분화가 일어난 무논에 암모니아태 질소를 시비하면 산화층에서 질산이나 아질산으로 변하며, 산화층의 질산이나 아질산은 환원층으로 이동한다. 환원층에 있는 탈질박테리아가 질산을 질소가스나 산화질소 형태로 만들어서 공기 중으로 되돌려 보내는 현상

• 걸음흙살 섞어주기(전층시비) : 논갈이 직 후 경토의 환원층에 비료를 주고 흙과 잘 섞어 주는 것

• 추락 : 초기에는 생육이 왕성하여 수량을 많이 낼 것 같이 보이던 벼가 이삭팬 이후에 아랫잎이 일찍 말라죽고 뿌리의 기능이 심하게 낮아져 가을 수확 때 생산량이 예상외로 떨어지는 현상

 
[목차]
1. 벼의 생육과정
2. 논과 논토양
3. 기상조건과 벼농사
 
 

 
벼농사와 벼의 생육과정
1. 벼의 생육과정

  

벼농사와 벼의 생육과정
벼농사는 주어진 재배환경에서
벼가 최고의 수량을 내도록 재배관리 하는 것
 
 
 

-영양생장기
잎, 뿌리, 줄기 등이 자라고 새끼를 쳐서 벼의 양적 성장이 이루어지는 기간
싹이 터서 배동받이 직전

-생식생장기
이삭이 생기고, 꽃이 피고, 종자가 생기는 등 질적 변화가 일어나는 기간
배동받이부터 출수기까지

-여뭄때
출수기 이후 이삭이 패서 익는 기간
  
 
중생종의 생육일수(160일)
영양생장기 (약 90일)
생식생장기 (약 30일)
여뭄때 (약 40일)

"이삭이 익는다 혹은 이삭이 여문다”
광합성에 의해 만들어진 동화산물이 알벼에 축적되어 쌀이 만들어지는 것
 
 
 
 
2. 논의 기능
2. 논과 논토양

벼농사는 물을 댄 무논에서 이루어진다.
 
 

* 논의 공익적 기능
. 토양유실을 방지, 천연영양분 공급, 기온 및 수온조절, 염류집적방지, 홍수조절, 지하수 함양, 수질 및 대기 정화, 야생담수어와 곤충 및 조류의 보호, 자연경관 유지와 보건휴양 등의 공익적 역할을 한다.
공익적 기능의 예 = 논둑의 높이가27cm 일 때
• 100만 ha 가 빗물 20억톤 수용 (춘천댐 저수량의 19배)
 
    

* 연작이 가능한 벼
. 논에 물을 대면 연작장애를 일으키는 병원균이나 해충이 살 수가 없다.
. 작물에 해로운 독성물질이 물을 따라서 흘러간다.
. 관계수로부터 상당한 양의천연양분을 공급받는다.

벼의 일생동안 관계수를 통해서 공급되는 비료성분은
평균적으로 10a당 질소와 칼리 4~5kg, 인산 3~4kg수준.
 

 
논토양의 구조와 탈질작용


<논토양의 토층분화>

* 토층분화
. 토양이 산화층과 환원층으로 나뉘는 것.
. 무논에 토층분화가 생기는 이유는 논물로 인해
논흙에 산소공급이 억제되기 때문.
 
   
* 탈질작용
토층분화가 일어난 무논에 암모니아태 질소를 시비

▼
산화층에서 질산이나 아질산으로 변화

▼
산화층의 질산이나 아질산은 환원층으로 이동

▼
환원층에 있는 탈질박테리아가 공기 중으로 되돌려 보냄

▼
질산을 질소가스나 산화질소 형태로 만듦
 
  
전층시비(걸음흙살 섞어주기)
. 논에서 발생하는 탈질작용은 질소비료의 이용효율을 떨어뜨린다.
. 탈질작용으로 인한 질소비료의 손실을 막기 위해 전층시비나 심층시비를 한다.
. 논갈이 직후 경토의 환원층에 질소비료를 주고 흙과 잘 섞어 주는 것

심층시비
. 쟁기밑의 심토까지 비료가 잘 섞이도록 하는 것 (깊이걸음주기)
 
 
땅의 지력
. 생산성이 높은 땅을 ‘비옥하다’라고 하며, ‘지력이 높다’라고도 한다.
• 비옥한 논토양은 무기양분과 유기양분이 풍부하고 갈이흙이 깊어 즉, 경토가 깊어 뿌리의 뻗음이 좋다.
• 비옥한 논 토양은 논의 지하수위가 알맞아 관배수가 잘 되고 환경재해로 인한 생산성의 차이가 크지 않다.
 
 
 
우리나라 논토양의 분류

. 보통논
• 물이 풍부하고 배수가 잘되어 생산성이 높은 논으로 ‘건답’이라고도 한다.

. 모래논
• 모래함량이 지나치게 많은 논(사질답)으로 물빠짐이 너무 빨라 양분보유력이 약하고 용탈이 심하여 시루논이라고도 한다.
• 객토를 하고 녹비작물을 재배하여 토양을 개양하는 것이 중요하다.
  

. 미숙논
• 논의 토양조직이 치밀하고 양분 함량이 낮으며 물스밀성(투수성)이
약한 논으로, 이러한 논은 잘 썩은 퇴비를 충분히 주고 깊이갈이
(심경)를 하여 토양의 물리적 성질을 개선하는 것이 필요.

. 고논
• 배수가 잘 안 되어 늘 물이 차 있는 논(습답)으로, 지온이 낮고 공기가 제대로 순환되지 않아 유기물의 분해가 늦다. 수온이 올라가면 유기물이 집적되어 뿌리가 썩기 쉽고 칼리와 규산의 흡수가 저해된다. 고논은 암거배수 등으로 지하수위를 낮추어야 한다.

. 염해논
• 염분농도가 높은 간척지의 논
• 염분농도가 0.3% 이하일 때 벼를 재배할 수 있다.
• 염해논은 토양입자가 미세하여 통기가 잘 안 되며, 토양의 환원에 의해 유화수소(H2S)가 발생하여 뿌리썩음이 심하다.
• 염해논은 물을 대어 염분을 씻어내고 생 짚과 함께 석고·석회 등 토양개량제를 뿌려 주는 것이 바람직하다.
 

. 노후논
• 추락이 일어나는 논

추락 秋落)
초기에는 생육이 왕성하여 수량을 많이 낼 것 같이 보이던 벼가 이삭팬 이후에 아랫잎이 일찍 말라죽고
뿌리의 기능이 심하게 낮아져 가을수확 때 생산량이 예상외로 떨어지는 현상
 
• 추락이 일어나는 논
• 노후논은 표층에 철이 부족하여 흙이 회백색을 띠고, 유화수소가 많이 발생하여 뿌리를 썩게 하며, 황화철(FeS)이 부족하여 뿌리가 해를 받아 칼리와 규산의 흡수가 저해됨.
• 논토양 중에 망간이 결핍되어 깨시무늬병 발생.
• 노후논은 객토를 하여 부족한 무기성분을 보충해 주고 토양개량제와 유기물을 시용하며 깊이갈이로 개량한다.
 
우리나라 논토양의 비옥도

논토양의 개량
. 논 토양을 개량하는 방법은 논에 객토를 하고, 규산과 유기물을 시용하고, 깊게 갈아주는 것이 핵심이다.
 
  

4. 객 토
. 객토는 황산철ㆍ규산ㆍ무기염류 등이 많고 찰흙(점토) 함량이 20~25% 이상인 붉은 산흙을 사용한다.
. 객토한 논에는 퇴구비 또는 볏짚을 시용하고 깊이갈이를 한다.
. 모래논, 미숙논, 노후논은 객토에 의해 벼의 생육 및 미질이 향상된다.
 

* 규산시용
. 유효규산함량이 논의 경토 1kg당 130mg 미만인 논은 가을갈이 또는 봄갈이 전에 논 10a당 규산질비료
200~300kg을 시용하는 것이 바람직하다.
. 규산은 벼를 튼튼하게 만들어 도복을 막아주며 수량을 증가시키고 미질을 좋게 한다.
. 비료 3요소(질소·인·칼리)와 함께 사용하면 쌀의 완전립 비율이 증가하며, 아밀로오스 함량과
단백질 함량이 낮아져 식미가 향상된다.
 
 
* 유기물시용
. 논토양의 적정 유기물 함량 : 3 ~ 4%
. 유기물은 토양의 산성화를 방지하고 홑알짜임을 (단립구조) 좋게 하며 토양미생물의 번식을 촉진시킨다.
. 논에 시용하는 유기물은 볏짚이나 보릿짚, 또는 에어리베치나 자운영과 같은 녹비작물을 시용한다.
. 가을갈이를 할 때 볏짚과 함께 충분히 썩힌 퇴비를 많이 넣어주면 쌀의 단백질 축적이 억제되고 쌀 녹말의 점도가
높아져 쌀밥의 조직감을 개선하여 식미가 향상된다.
  

깊이갈이(심경)
. 우리나라 논은 갈이흙(경토) 깊이가 14cm로 낮다(갈이흙 깊이는 18cm가 표준). 따라서 우리나라 논은 깊이갈이를 해야 한다.
. 깊이갈이는 벼의 뿌리뻗음을 좋게하고 벼의 생리적 기능을 높여 생육후기까지 건전한 생육을 돕는다.
. 미숙논, 염해논, 볏짚 시용논은 가을갈이를 한다.
. 모래논, 보통논, 고논은 봄갈이를 한다.
. 모래논이라도 생짚을 사용했을 때는 가을갈이를 하는 것이 좋다.
 
   

3. 기상조건과 벼농사
1. 몬순기후
. 벼는 여름에 덥고 비가 많은 기후에 잘 적응한 작물로 여름철에 집중적으로 비가 내리는 아시아 몬순지대에서는 논에 물을 가두어서 짓는 벼농사 중심의 농경문화가 발달했다.
. 몬순이란 대륙과 해양의 기온차이에 의해서 나타나는 계절풍으로, 몬순이란 뜻은 아랍어에서 유래한 것으로 ‘계절’을 의미 함.
. 아시아에서 몬순 계절은 봄에서 여름으로 넘어갈 때에 나타나며, 더워진 내륙지방으로 시원한 해양바람이 불어옴으로써 많은 비를 내리게 함.
. 우리나라는 이 몬순계절을 장마철이라고 한다.
우리나라에서 장마철에 내리는 비의 양은 600~800 mm 정도인데 이것은 연중 강우량의 60%가 넘는다.
. 몬순계절이 없는 지역에서는 지하수하고 관계수로 벼를 재배한다.
 
 
  
벼의 생육에 미치는 기온의 영향
3. 기상조건과 벼농사
3. 벼 생육과정별 최적 및 최저·최고 한계온도 (℃)

  

일교차가 여뭄에 미치는 영향

최적온도 : 21~22℃, 최저온도 : 10℃, 최고온도 : 30℃
  
일조량이 벼의 생육에 미치는 영향

적온 범위 내에서 주야간의 일교차가 큰 것이 벼의 생육과 여뭄에 좋다는 것을 알 수 있다.
실제 같은 지역에서 일교차가 큰 해에 수량이 많은데, 이는 밤에 온도가 낮으면 벼의 호흡량이
감소해서 체내의 양분소모가 적어지기 때문이다.

4. 차광처리가 수량구성요소에 미치는 영향

차광처리 볕(일조량)
수량
이삭꽃 수 여뭄비율 1,000립중
시기
  
차광처리가 수량구성요소에 미치는 영향
생식생장기와 여뭄때의 차광처리는 이삭꽃 수가 감소하고 여뭄비율이 낮기 때문에 수량을 크게
감소시킨다.
벼는 물만 있으면 일조량이 많을수록 수량이 증가한다.
 
 
강우·대기·바람 등이 벼의 생육에 미치는 영향

3. 기상조건과 벼농사
벼가 자라는 동안의 많은 비는 일조량 부족을 초래하여 나쁜 영향을 준다.
장마철의 집중호우는 홍수를 일으켜 수해를 야기한다.

* 백수현상
이삭이 팰 때 태풍을 맞아 이삭 전체가 말라서 희게 변하는 현상

흰 이삭현상 (사진제공, 식량과학원) 

 
 
 
여뭄때의 강풍은 벼를 도복시켜 수량을 떨구고, 쌀의 품질을 저하시킨다.
심한 가뭄은 논이 갈라지고, 벼가 말라죽게 한다.

논에 부는 미풍은 

 대기중의 CO2를 벼 포기 속으로 확산시켜 광합성을 조장한다.
 증산을 촉진해 양분흡수를 도와주고 통풍을 좋게 하여 병해충의 발생을 억제한다
 

■ 연습문제

Q1 우리나라 벼 농사기간 중 영양생장기인 4~6월 기상은?

1

저온ㆍ다조

2

과우ㆍ다조

3

저온ㆍ다우

4

고온ㆍ다우

 

정답 : 2

해설 : 4~6월은 강우량이 적고 일조량이 많습니다. 이것을 과우다조라 한다.

 

2. 초기에는 생육이 왕성하던 벼가 가을 수확 때 생산량이 예상외로 많이 떨어지는 현상을 보이는 논은?

1

모래논

2

미숙논

3

고논

4

노후논

정답 : 4

해설 : 노후논은 표층에 철이 부족하여 흙이 회백색이며, 유화수소가 많이 발생하여 뿌리를 썩게 하며, 황화철이 부족하여 뿌리가 해를 받아 칼리와 규산의 흡수가 저해된다.

3. 무논의 기능과 특성 및 개량방법을 설명하라.

정답 : 무논은 토양유실 방지, 천연양분 공급에 의한 지력보존, 기온과 수온의 조절, 염류집적 방지, 연작장해를 일으키는 병원균과 해충의 제거 등의 기능을 가지고 있다. 담수한 논은 수직적으로 산화층과 환원층으로 분화되며, 환원층의 탈질 박테리아의 탈질작용으로 인해 질소비료의 이용효율을 떨어뜨릴 수 있다. 논토양의 개량에는 객토ㆍ규산과 유기물 시용ㆍ깊이갈이가 효과적이다.

4. 벼가 저온에 가장 민감한 시기와 저해온도는?

1

새끼칠때, 최저기온 20℃ 이하

2

이삭밸때, 최저기온 20℃ 이하

3

이삭팰때, 최저기온 20~25℃

4

여뭄때, 최저기온 20~25℃

 

정답 : 2

해설 : 벼 생육에 적합한 최적온도는 20~30℃이며 최저 10℃, 최고 50℃인데, 생육과정별로 차이가 있다. 적온범위에서 일교차가 큰 것이 벼 생육에 유리하다. 벼가 온도에 가장 민감한 시기는 감수분열기부터 꽃필때까지이다.

 

■ 핵심요약 정리

• 물을 댄 논은 토양이 산화층하고 환원층으로 분화가 되는데 환원층에 있는 탈질박테리아의 탈질작용 때문에 질소비료의 이용효율이 떨어지기 쉽다.

• 논토양 개량에는 객토, 규산시용, 유기물시용, 깊이갈이가 효과적이다.

• 벼 생육에 적합한 최적온도는 20~30℃이고, 최저 10℃, 최고 50℃이며, 생육과정별로 차이가 있다.

• 우리나라는 벼 재배기간 중의 기상조건이 4~6월에는 비가 적고 볕이 많고, 7~8월은 기온이 높고 비가 많으며 볕이 적어 수량형성에 불리하다. 9~10월은 온도가 낮고 볕이 많아 이삭 여뭄에 유리하다.