작물보호학 01 작물의 기원과 분류

  작물 분화과정은 유전적 변이 – (도태 – 적응 - )순화 – 격절(고립) 슨으로 이루어진다. 작물의 분화과정 중 생리적 고립(격절)은 개화기 차이(암수개화기 차이)에 의해 유전교섭을 방지한다. 작물의 유연관계는  면역학적 방법, 교잡, 염색체에 의한 방법으로 밝힐 수 있다. ‘재배식물의 기원’이라는 책은 ‘De Candolle’이 저술하였다.

원산지

  벼는 인도가 원산지이고, 콩은 한국과 중국 북부지역, 옥수수는 남미 안데스지역이 원산지이다. 최대수량은 유전성, 환경, 재배기술의 총합이다. 우량품종 조건은 균등성, 우수성, 영속성, 광지역성 등이다.

식물 기본단위는 ‘종’이고,  계통적으로 유사한 ‘강’의 묶음이다. 이명법은 속명-종명-명명자를 표기하여야 한다.   감자와 맥류는 저온성 작물이고, 화곡류는 벼, 밀, 옥수수 등이다. 오이, 국화는 원예작물에 속하며, 원예작물은 과채(과일과 채소류), 근채(뿌리채소), 엽채(잎을 식용하는 채소류) 등이고, 공예작물(특용작물)은 참깨, 유채, 담배 등이다.

  작물은 식용, 공예, 사료, 녹비, 원예, 화훼, 관상용 작물로 나눌수 있다. 공예작물 중 섬유작물은 아마, 목화, 왕골 등이며, 사료작물 중 토양조성에 도움을 주는 작물은   앨펄퍼, 화이트클로버, 자운영 등이다. 대용작물(확보작물, 대파작물)로는 메밀, 조 등이 있으며, 전분작물은 옥수수, 고구마가 대표적이다.

특성에 따른 분류는 조생종, 중생종, 만생종 등으로 생식생장의 시기적 차이로 나누기도 한다. 내염성이 강하여 간척지재배가 가능한 작물은 목화, 사탕무 등이 있고, 휴한작물로는 클로버를 많이 재배한다. 협의의 작물은 식용작물, 공예작물, 사료작물로 나누며 원예작물은 포함되지 않는다.

  벼 연구기관은 작물시험장이고, 감자는 고랭지농업시험장에서 연구하며 최초의 농업 연구기관인 수원 권업모범장은 1906년부터 운영하였다.

세계 3대작물은 밀 – 쌀 – 옥수수이며, 4대작물에는 ‘콩’이 추가되며, 보리는 이에 해당되자 않는다. 세계의 식물재배 총수는 약 2,500여종으로 알려져 있다.

작물의 재배의 기초

  품종퇴화는 자연교잡, 이형유전자의 분리, 돌연변이, 혼입 등에 의해 진행된다. 생장은 출엽과 분얼(식물체가 자발적으로 완성되어가는 과정)로 이루어지며, 발육은 화아 분화, 개화, 수정과 등숙의 순으로 진행된다. 생장에서 발육단계는 온도와 일장의 지배를 받는다. 생육과 수량을 증가시키려면 토양 중 산소농도와 대기 중 탄산가스 농도를 높여주어야 한다.  식물생장곡선은 S자형 곡선이다.

  산성 토양중 부식함량이 높은 질땅은 석회를 많이 필요로 하고, 과수원내 과목 사이의 초성재배지는  클로버를 재배하며, 산성토양에서 피해를 주는 원소는 Al+3, Mn+2 등이 대표적이다. 메밀은 생육기간 매우 짧은 작물이고, 산성토양에 약한 작물은 콩, 팥, 앨펄퍼, 자운영, 시금치, 샐러리, 사탕무 등이며, 점토의 함량은 사토보다는 식토에 많다. 토층이 깊어짐에 따라 CO2 함량은 증가하고 O2 함량은 적어진다. 대(내)낮 이산화탄소의 농도가 높은 곳은 지표면의 공기층이고, 토양미생물은 20~30℃, 중성~약산성 토양에서 잘 자란다. 콩과 공생하는 근균류은 중성일 때 왕성하고, 벼의 황화수소 발생과 뿌리 썩음은 철분 함유물의 시용으로 막는다.

  LIEBIG(리비히)는 1840년 무기영양설을 주장하였고, 미량원소는 검출량은 적지만 생리적 작용에는 중대한 의미를 가진다. 유기태 질소의 무기화는 건토효과, 지온상승효과, 알칼리효과 등이 있고, 질소기아 현상은 유기질과의 탈질률(C/N률)이 10 : 1 이상일 때 발생하며, 탈질작용은 환원층에서 N2로 방출된다.

  겉보리를 조정하여 정곡이 되면 수량이 25% 내외 감소하며, 개간지 작물배배는 내한성, 내산성, 내건성 등을 고려해야함한다. 내염성이 약한 작물은 콩, 팥, 클로버, 사과, 배, 복숭아 등이고, 수분흡수 기구는 확산압차에 의한 적극적 흡수와  증산작용에 의한 소극적 흡수로 나눌 수 있다.

수분

  수분은 유리수로 존재하면 세포내 건강상태를 유지하고, 결합수로 존재하면 작물체 구성물질을 형성하며, 작물체내의 물질의 전류, 분포, 조정에 관여한다. 습해는  객토, 휴립휴파 등으로 줄을 수 있으며, 저습지에서는 작물의 호흡, 수분흡수, 양분흡수가 저하된다.

  근압은 근모에서 흡수된 수분이 이동될 때 생기는 압력이고, 유효수분은 포장용수량과 영구위조점 사이의 수분을 말하며, 모관수는 PF 2.7~4.5로, 작물이 주로 이용하고, 위조계수는 ‘영구위조점’에서의 토양함수율을 의미한다.

  요수량은 건물 1g 생산하는데 필요한 수분량을 말하며, 씨앗담그기의 목적은 발아억제 물질의 제거로 종자의 수분흡수와 발아의 균일화를 촉진하는 것이며, 위험강우는 강우량이 10분간 2mm를 초과할 때를 말한다.