방통대, 농업직, 농촌지도사, 농업연구사 대비 - 재배학 정리 10. 재배관리와 수량구성요소

 

10. 재배관리와 수량구성요소

 

<용어의정리>

- 휴립구파법(畦立溝播法) : 이랑을 세우고 낮은 골에 파종하는 방식이다. 맥류에서는 한해(旱害)와 동해(凍害)를 방지할 목적으로 그리고 감자에서는 발아를 촉진하고 배토가 용이하도록 하기 위하여 실시된다.

 

- 휴립휴파법(畦立畦播法) : 이랑을 세우고 이랑에 파종하는 방식이다. 조ㆍ콩 등은 이랑을 비교적 낮게 세우고, 고구마는 이랑을 높게 세운다. 이랑에 재배하면 배수와 토양통기가 좋게 된다.

 

- 성휴법(成畦法) : 이랑을 보통보다 넓고 크게 만드는 방법이다. 중부지방의 맥후작 콩은 이랑을 1.2cm 정도의 너비로 평평히 만들고, 이랑 위에 4줄로 콩을 점파한다.

 

- T/R율 : 작물의 지하부 생장량에 대한 지상부 생장량의 비율을 T/R율이라고 하며 재배조건과 환경에 따라 T/R율이 달라진다.

 

- C/N율 : 식물체내의 탄수화물과 질소의 비율을 탄수화물질소비율 또는 C/N율이라고 한다. C/N율이 식물의 생장 및 발육을 지배한다는 이론이다.

 

- 정아우세 : 줄기 끝에 있는 분열조직에서 합성된 옥신은 끝눈의 생장은 촉진하나 아래로 확산하여 곁눈의 발달을 억제하는데, 이 현상은 정아우세로 알려져 있다.

 

- 굴광현상 : 식물의 한쪽에 광을 조사하면 조사된 쪽의 옥신(auxin) 농도가 낮아지고 반대쪽의 옥신농도가 높아져서 광을 향하여 구부러지는 굴광성(향광성)을 나타낸다. 식물의 광조사의 방향에 반응하여 굴곡반응을 나타내는 것을 굴광현상이라고 한다. 굴광현상에는 400∼500nm(440∼480nm)의 청색광이 가장 유효하다.

 

1. 종묘ㆍ종자의 개념

 

- 종묘 : 종물과 묘(苗)를 총칭, 줄기와 잎도 종묘에 해당된다.

- 작물을 번식시키는 데는 보통 종자를 사용하지만, 뿌리ㆍ줄기ㆍ잎 등 영양기관을 사용하기도 함.

 

1) 종자발생과 구조

① 종자발생

수정 : 생식세포의 자웅 양핵의 접합, 각각의 핵은 화분과 배낭 속에 있음.

중복수정 : 웅핵이 두 곳에서 수정하는 것

제1웅핵 ＋ 난핵 ― 배(2n)

제2웅핵 ＋ 극핵 ― 배유(3n)

② 종자의 구조

- 종자는 보통 종피에 둘러싸임.

- 종자의 표면에는 배꼽이 있고, 배유는 외배유와 내배유로 구분

- 옥수수 - 배유에 양분저장, 강낭콩, 상추 - 떡잎에 양분저장

 

2) 종자의 수명과 저장

① 종자의 수명

㉠ 수명에 영향을 미치는 조건

- 저장 중의 종자수명에 영향을 미치는 주요 조건 : 수분함량이 많은 종자를 고온에 저장하면 수명 단축, 고온다습한 환경은 호흡속도를 상승시킴, 무기호흡을 하게 되면 발아 저해

- 종자 수명의 연장 조건 : 수분ㆍ온도ㆍ산소

 

< 표  10-1>  작물별 종자의 수명

 

 

㉡ 저장 중의 종자가 발아력을 상실하는 이유 : 종자의 원형질을 구성하는 단백질의 응고에 기인

② 종자의 저장 : 건조, 저온, 밀폐, 토중저장

 

3) 종자의 발아

① 발아조건

- 산소 : 대부분의 종자는 호기호흡이 잘 되어야 발아가 잘 되지만, 볍씨는 무기호흡에 의해 발아에 필요한 에너지를 얻을 수 있음.

- 온도 : 발아 최저온도는 0∼10℃, 최적온도는 20∼30℃, 최고온도는 35∼50℃ 범위

- 광선

호광성 종자 : 담배ㆍ상추ㆍ우엉ㆍ차조기ㆍ금어초ㆍ베고니아ㆍ뽕나무

혐광성 종자 : 호박ㆍ토마토ㆍ가지ㆍ오이ㆍ파, 나리과 식물의 대부분 등

광무관계 종자 : 벼ㆍ보리ㆍ옥수수 등의 화곡류, 대부분의 콩과작물 등

㉣ 수분 : 필요한 종자의 수분함량은 종자 무게에 대해 벼는 23%, 밀 30%, 쌀보리 50%, 콩 100% 정도

 

4) 종자의 휴면

: 휴면 : 어느 기간 동안 환경조건이 적당해도 종묘가 발아하지 않는 현상

* 휴면의 종류

- 타발적 휴면 : 종자의 외적 조건이 부적당하여 유발되는 휴면

- 자발적 휴면(본질적 휴면) : 내적 요인에 의한 휴면을 하는 것

③ 휴면의 원인 : 경실, 종피의 산소 흡수 저해, 발아억제물질(옥신, ABA), 배의 미숙, 종피의 기계적 저항, 종피의 불투수성, 종피의 불투기성

④ 종자의 휴면타파방법

- 경실 : 종피파상법, 진한황산처리, 저온, 건열, 습열, 진탕처리, 질산염처리 등

- 벼 종자 : 종자를 40℃에 3주간 보존

- 감자 : 절단하여 2ppm의 지베렐린 수용액에 30∼60분간 침지하여 파종

- 맥류종자 : 0.5∼1%의 H2O2로 24시간 침지하였다가 5∼10℃의 저온보관

 

5) 퇴화 및 채종

① 종자퇴화의 원인과 대책

* 생리적 퇴화

- 감 자 : 평지에서 채종하면 고랭지에서 채종하는 것보다 퇴화가 심화

- 씨감자의 생리적 퇴화 대책 : 고랭지에서 채종, 평지에서는 가을재배

㉡ 병리적 퇴화

- 바이러스병이 만연하면 종자는 병리적으로 퇴화

- 대책 : 무병지에서의 채종, 종자소독, 병해의 방제, 약제살포, 이병주 제거

㉢ 유전적 퇴화

- 퇴화요인 : 자연교잡, 새로운 유전자형의 분리, 돌연변이, 이형종자의 혼입

 

< 표  10-2>  주요작물의 자연교잡율 (%)

 

- 대책 : 자연교잡률이 높은 작물은 격리재배를 하면 교잡을 방지

② 채종재배 : 종자의 퇴화를 방지하기 위한 여러 가지 대책을 강구하면서 재배하는 것

 

2. 토양조성을 위한 정지작업

 

1) 경기의 개념과 효과

개념 : 토양을 갈아엎고 큰 흙덩이를 대강 부스러뜨리는 작업

효과 : 토양물리성의 개선, 토양화학적 성질의 개선, 잡초발생의 억제, 해충의 경감

 

2) 건토효과

흙을 충분히 건조시키면 유기물이 분해되어 작물에 대한 비료분의 공급이 많아지는 것이다.

 

3) 작휴법

- 성휴법 : 이랑을 보통보다 넓고 크게 만드는 방법

- 휴립법 : 이랑을 세워서 고랑이 낮게 하는 방식(휴립휴파법, 휴립구파법)

- 평휴법 : 이랑과 고랑의 높이가 같게 하는 방식

 

3. 파종 양식

 

- 선종 : 우량한 종자를 가려내는 것으로 육안, 체, 중량, 비중에 의해 선별

- 종자처리

- 개화촉진 : 춘화처리를 종자의 최아시기에 실시

- 근류균의 접종 : 콩과작물에 대해서는 근류균을 접종

- 발아의 촉진 및 균일 : 종자표피에 상처를 내는 법, 알칼리성의 용액으로 처리, 황산처리, 최아 방법

③ 파종기의 지배요인 : 작물의 종류 및 품종, 기후, 작부체계, 토양조건, 출하기, 냉해ㆍ풍해의 회피, 노동력 사정

④ 파종양식

- 적파 : 점파할 때 한 곳에 여러 개의 종자를 파종

- 점파 : 일정한 간격을 두고 하나 내지 여러 개의 종자를 띄엄띄엄 파종

- 조파(드릴파) : 뿌림골을 만들고 그곳에 줄지어 종자를 뿌리는 방법으로 공간이 넓지 않은 작물에 적용

- 산파 : 포장 전면에 종자를 흩어 뿌리는 방법으로 노력이 적게 드나 작업이 불편

⑤ 파종량을 늘려야 하는 경우 : 품종의 생육이 왕성하지 않은 것, 한지(寒地), 땅이 척박하거나 시비량이 적을 때, 발아력이 감퇴된 것 또는 경실을 많이 포함하고 있는 것, 파종기가 늦어질 경우, 토양이 건조한 경우, 발아기 전후에 병충해 발생의 우려가 큰 경우

 

4. 시비관리

 

질소ㆍ인산ㆍ칼리는 비료의 3요소인데 이중 어느 하나의 성분만이라도 함유되면 직접비료라고 하며, 간접적으로 작물의 생육을 돕는 비료를 간접비료라고 함.

* 시비량의 계산

 

 

- 파종 또는 이식할 때에 주는 비료를 기비(밑거름), 생육 도중에 주는 것을 추비 또는 보비(중거름, 덧거름), 최후의 추비를 지비(마지막 거름)라 함.

- 비료의 배합시 유의점 : 비료성분이 소모되지 않도록 할 것, 비료성분이 불용성이 되지 않도록 할 것, 습기를 흡수하지 않도록 할 것

* 엽면시비

- 엽면흡수는 잎의 표면보다는 이면에서 더욱 잘 흡수

- 엽면시비의 실용성 : 작물에 미량요소 결핍증이 나타났을 경우, 작물의 영양상태를 급속히 회복시켜야 할 경우, 토양시비로서 뿌리흡수가 곤란한 경우, 작업상 토양시비가 곤란한 경우, 특수한 목적이 있을 경우

 

5. 재배관리

 

① 중경

작물이 생육하고 있는 포장의 표토를 갈거나 작물 개체 사이의 흙을 갈거나 쪼아서 부드럽게 하는 것

* 효과

- 토양에 미치는 효과 : 토양의 풍화와 유기물의 분해 촉진, 작물 수분의 지중투입을 조장하여 한발의 피해 경감

- 제초효과 : 잡초종자의 발아 억제, 어린 잡초 제거

- 뿌리 절단의 영향 : 중경에 의한 단근은 일시적으로 양분ㆍ수분의 흡수를 억제하지만 곧 회복되어 단근 전보다 오히려 증대

- 탈질을 방지하여 비료의 유실 감소

② 멀칭

: 짚이나 건초를 깔아 작물이 생육하고 있는 입지의 표면을 피복해주는 것

* 멀칭의 효과 : 토양의 건조방지, 지온의 조절, 토양의 침식방지, 잡초의 발생억제

- 투명필름 : 지온상승효과, 잡초많음

- 흑색필름 : 잡초발생억제, 지온을 낮춤

- 녹색필름 : 잡초억제, 지온상승효과

토양멀칭(soil mulching) : 토양수분 보존

스터블멀칭(stubble mulch farming) : 풍식ㆍ수식 경감

 

 

6. 작물의 내적균형

 

1) 작물의 내적균형

* C/N율 : 식물체내 탄수화물과 질소의 비율 - 환상박피, 각절, 고구마의 인위개화

* T/R율 : 지상부와 지하부의 비율

- 파종기ㆍ이식기 늦어질수록 T/R율이 커진다.

- 일사가 적어지면 T/R율이 커진다.

- 질소다량시 T/R율이 커진다.

- 토양공기 불량시 T/R율이 커진다.

- 토양수분 감소시 T/R율이 감소한다.

 

2) 식물생장 호르몬제

옥신류 : 굴광현상, 극성이동, 정아우세현상

- 발근촉진, 접목의 활착촉진, 개화촉진, 가지의 굴곡유도, 낙과방지, 적화 및 적과, 착과증대, 과실비대, 과실의 성숙촉진, 생장촉진 및 수량증대, 단위결과, 제초제로 이용

지베렐린 : 휴면타파와 발아촉진, 화성유도 및 개화촉진, 경엽의 신장촉진, 단위결과유도, 수량증대, 성분변화

시토키닌 : 종자발아촉진, 잎생장촉진, 잎의 노화지연, 착과증진, 모양과 크기향상, 저장 중의 신선도유지, 식물의 내동성증대

ABA : 스트레스호르몬, 잎의 노화, 낙엽촉진, 휴면유도, 휴면아형성, 발아억제

에틸렌 : 성숙호르몬, 발아촉진, 정아우세타파, 생장억제, 개화촉진, 성발현의 조절, 낙엽촉진, 적과

생장억제물질 : B-nine, phosfon-D, CCC, Amo-1618, MH, Rh-531, BOH, 2,4-DNC, 모르파크틴

 

3) 방사선동위원소의 이용

개념 : 원자번호가 같고 원자량이 다른 원소들을 동위원소라고 하고 방사능을 가진 동위원소를 방사선동위원소라고 한다. 가장 생물적효과가 큰 것은 r선이다.

추척자로서 이용

- 작물의 영양생리 : 32P, 42K, 45Ca,5 N

- 광합성 연구 : 14C, 11C

- 농업토목 : 24Na

살균 및 살충효과를 이용한 식품저장 : 60Co, 137Cs에 의한 r선

영양기관의 장기저장 : 60Co, 137Cs

 

7. 수량구성요소

 

* 개념 : 작물을 재배하여 얻어지는 생산물의 토지단위당 수확량을 수량이라 하고, 수량을 구성하는 식물학적 요소를 수량구성요소라고 한다.

* 곡류 : 단위면적당 수수 × 1수영화수 × 등숙비율 × 1립중

* 과실 : 나무당 과실수 × 과실의 크기

* 고구마ㆍ감자 : 단위면적당 식물체수 × 식물체당 덩이뿌리수 × 덩이뿌리의 무게

* 사탕무 : 단위면적당 식물체수 × 덩이뿌리의 무게 × 성분함량

 

 

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<정리하기> 

1. 화분이 암술머리에 붙으면 화분은 발아하여 화분관을 신장하여 자방 내의 배주에 도달하여 주공을 뚫고 배낭 속으로 들어간다. 1개의 정핵(n)은 1개의 난핵(n)과 결합하여 2n의 배가 되고, 다른 1개의 정핵은 2개의 극핵(2n)과 융합하여 3n의 배유가 된다. 이 같이 2개의 정핵이 두 곳에서 동시에 수정이 이루어진다고 하여 중복수정이라고 한다.

 

2. 종자의 발아에 필요한 것은 수분ㆍ온도ㆍ산소ㆍ광 등으로 작물의 종류에 따라 각각 다른 요구도를 나타낸다.

 

3. 종자는 실온에 저장하였을 때 2년 이내에 발아력을 읽는 단명종자(콩, 강낭콩, 땅콩)와 3∼5년간 활력을 유지할 수 있는 상명종자(벼, 밀, 보리, 배추, 양배추), 5년간 활력을 유지할 수 있는 장명종자(클로버, 알팔파, 사탕무)로 구분한다.

 

4. 조자의 퇴화원인에는 유전적인 면, 생리적인 면, 병리적인 면 등이 있다. 종자퇴화의 대책으로는 자연교잡률이 높은 작물은 격리재배하며, 감자는 고랭지에서 채종하고, 병리적 퇴화를 막기 위해 무병지에서 채종하며, 종자소독 등을 철저히 해야 한다.

 

5. 시비법의 기본원리는 토양 중에 부족한 양분을 작물수량생산에 맞게 균형있는 시비를 하는 것이며, 시비량의 결정은 작물의 목표수량생산에 필요한 비료요소의 흡수량에서 천연공급량을 제하고, 이를 비료요소의 흡수율로 나누어 구한다.

 

6. 작물체의 C/N율, T/R율, G-D균형 등은 작물의 내적균형을 나타내는 지표가 된다.

 

7. 식물체의 조직이나 기관에서 생합성된 후 체내를 이행하면서 다른 조직이나 기관에 대하여 미량으로도 형태적ㆍ생리적인 특수한 변화를 일으키는 화학물질을 식물호르몬이라고 한다.

 

8. 작물을 재배하여 얻어지는 생산물의 토지면적당 수확량을 수량이라고 하고, 수량을 구성하는 식물학적요소를 수량구성요소라고 한다. 곡류의 수량구성요소는 단위면적당 수수 × 1수 영화수 × 등숙비율 × 1립중 이다.

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