재배학원론 - 1장 재배개설(1)

재배 개설1

1-1 작물재배의 정의와 이론

1-1-1 재배 및 작물의 정의

농업 : 토지를 이용하여 유용한 식물을 기르거나 또는 유용한 동물을 사육하는 산업
식물을 이용하는 분야 - 재배, 동물을 생산하는 분야 - 축산
재배 : 인간이 경지를 이용하여 작물을 기르고 수확을 올리는 경제적 행위
축산 : 토지의 생산력을 기반으로 가축을 길러 사람의 생활에 유용한 물질을 생산하는 산업
작물 : 이용성과 경제성이 높아서 사람의 재배대상이 되는 식물. 원래 야생상태에서 자생하였으나 사람에 의해 순화되고, 사람이 필요로 하는 부분만이 발달되어 원래의 형태와는 달라짐.

1-1-2 재배의 이론과 재배학

작물재배의 최종 목적 - 최대한 많은 수량을 내어 소득을 올리는 것.
따라서 일정한 토지면적에서 작물의 수량을 극대화하기 위해서는 유전성, 환경조건, 재배기술의 3요소가 동등하게 적용되어야 한다.

1-1-3 재배와 작물의 특징

(1) 재배의 특징

재배는 유기생명체를 다루며 토지를 생산수단으로 이용한다. 따라서 재배는 아래와 같은 특징을 지닌다.
1. 자연환경의 영향을 크게 받는다
2. 생산조절이 자유롭지 못다.
3. 분업적으로 생산하기 어렵다.
4. 토지를 이용함에 있어서 수확체감의 법칙이 적용된다.
5. 자본의 회전이 느리고 노동의 수요가 연중 균일하지 못하다.
6. 얻어진 농산물은 변질되기 쉽고 가격변동이 심하며, 수송비도 많이 든다.
7. 소비면에서 볼 때 농산물은 공산물에 비하여 수요와 공급의 탄력성이 작다.

(2) 작물의 특징

작물은 일반 식물에 비하여 이용성과 경제성이 높은 식물이다.
작물의 경제성이 높아지려면 특정 수확 대상 부위의 수량이 높아야 하는데, 이것은 일종의 기형식물을 의미한다. 기형으로 발달된 작물은 야생식물보다 생존력이 약하므로, 사람의 적절한 조치가 필요하다.

1-2 재배의 기원과 발달

1-2-1 재배의 기원

(1) 석기시대의 생활과 원시재배 : 인류가 농경을 시작한 때는 신석기시대 초기로 추정된다.

(2) 농경법 발견의 계기

: 원시인들이 채취한 식물의 과실을 먹고 주변에 버린 종자에서 똑같은 식물이 자라나는 것을 보고 파종의 관념을 배웠다고 추정된다. 또 과실을 구하러 다니다가 집 근처로 옮겨심으면 편리하리라는 생각에서 이식의 관념을 배웠을것이라고 추정한다.

(3) 농경의 발상지 농경의 발상지는 큰 강 유역이거나 산간부 또는 해안지대로 추정된다.

1. 큰 강 유역 : 칸돌레는 큰 강 유역은 주기적으로 강이 범람해 비옥해져 농사짓기에 유리하므로 원시농경의 발상지였을 것이라고 추정하였다.
2. 산간부 : 바빌로프는 큰 간 유역은 비옥하기는 하나 범람에 의해 농업의 파괴 우려가 있어 최초의 농경이 정착하기는 힘들었을 것으로 보았다. 따라서 기후가 온화한 산간부 중 관개수를 쉽게 얻을 수 있는 곳이 농경에 용이하였을 것이라고 보고 최초의 발상지로 추정하였다.
옥수수를 재배하여 마야문명을 일으킨 멕시코의 농업은 산간부에서 시작되어 평야부로 전파되었다. 또한 원시인류의 발상지로 추정되는 중앙아프리카의 에티오피아지역, 잉카문명의 발상지인 남아메리카 북부지역은 열대고지 산간부이며 많은 작물의 기원지로 추정되는 곳이다.
3. 해안지대 : p.dettweiler는 기후가 온화하고 토지가 비옥하며, 토양수분도 넉넉한 해안지대를 농경의 발상지로 보았다.

 

 

 

 

1-2-2 세계재배의 발달

(1) 식물영양

17세기에 이르러 식물체의 양분이 토양에서 유래함을 알았고, 18세기에는 N, K, Mg가 필수 원소임을 알았다. 19세기에 들어서면서부터 식물영양에 관한 학문이 급속히 발전하였다.
- 아리스토텔레스 : 유기질설 또는 부식설 : 식물이 양분을 토양유기물로부터 얻는다
- 소쉬르 : 수경재배 실험
- 라우스 : 비료의 3요소. N, P, K가 중요원소임을 밝혀냈다.
- 리베히 : 무기영양설. 식물의 필수양분은 무기물이다. 무기영양설에 기초하여 최초의 인조비료가 합성되었고, 수경재배가 창시되었다.
- 라우스와 길버트 : 인산질 비료인 과인산석회를 합성하였다.
- 하버, 보슈 : 질소질 비료인 암모니아를 합성
- 삭스,녹스 : 수경재배로 필수 10원소를 규명하고, 수경재배법을 확립하였다.(1860년경)
리베히는 식물의 생육은 다른 양분이 아무리 충분해도 가장 소량으로 존재하는 양분에 의해 지배된다는 최소율을 제창하였다.

(2) 작물의 개량

식물에도 암수의 구별이 있다는 것이 1694년에 처음 밝혀진 후, 1761 년 J.G. Koelreltter는 '식물의 성에 관한 실험과 관찰'을 출간하고 교잡에 의하여 개체를 얻는 데 성공하였다.
그러나 작물의 개랑은 1859년 종의 기원을 발표한 Darwin 의 진화론이 나온 이후 발전하였다. 진화론에서는 획득형질이 유전한다고 보았으나, Weismann은 1886년 획득형질이
유전하지 않는다고 주장하여 용불용설을 부정하였다.

Mendel : 완두의 교잡실험 결과를 Mendel 의 유전법칙으로 발표하여 현대 유전학의 기초를 이루었다.
요하네스 : 1903년 순계설을 발표하여 자식성작물의 품종개량에 이바지하였다.
Vries : 1901년 달맞이꽃 연구에서 돌연변이를 발견하고 돌연변이설을 발표하여 품종개량에 기여하였다.
Morgan : 1908년 초파리 실험으로 반성유전을 발견하는 등 유전학의 발전에 크게 기여하였다.
Muller 가 1927년 X선으로 돌연변이가 생기는 것을 발견한 이래 인위돌연변이에 대한 연구 가 크게 진전되었다. 현재에는 방사선으로 돌연변이를 유발시켜 품종을 개랑하고 있다.

1907년 개구리의 신경조직 배양이 최초로 성공하고 식물의 조직배양에도 성공하면서 바이러스병에 감염되지 않은 새로운 식물체를 만들 수 있게 되었다. 또, 1970년대에 들어 유전공학이 발달하면서 내병충 형질전환 품종의 개발이 급진전되었다.

(3) 작물보호

농경이 시작된 이후 재배가 지속되면서 병해충이 늘어갔다. 농부들은 작물을 윤작하거나 수확 후 식물체 잔해를 제거하거나 태우면 병해충이 억제된다는 것을 알았다. 잡초는 손으로 뽑거나 김을 매거나 경운하여 제거하였고, 해충은 손으로 제거하였다. 이와 같은 방제법은 18세기까지 큰 변화가 없었다. 소금, 재, 비누 등으로 잡초 제거를 시도하고 제충국이나 비소로 해충을 억제하고자 하였으나 국지적이고 소규모적이었다.

19세기에 이르러 무기물 등 천연산물을 농약으로 사용하기 시작하였다.
감귤깍지벌레 구제를 위한 살충제로 석유유제 및 비소제 농약이 개발되었다. 살균제로 유황계 농약(1848), 석유유황합제(1880), 식회보르도액(1885)이 사용되었다. 천연산물로 담배, 제충국, 데리스(denis) 뿌리 등이 살충제로 이용되었다.
A. Van Leeuwenhoek 가 현미경을 발명 하여 이것으로 박테리아를 발견하여(1675) 미생물의 존재를 알게 되었고, 감자의 부패가 곰팡이에 의한 것도 알게 되었다. 1862년에는 Pasteur가 미생물 발생실험을 통하여 생명의 자연발생설을 부정하고 병원균설을 제창한 이후 식물병의 과학적 방제가 시작되었다.

20세기에는 많은 수의 각종 화학물질이 합성되어 농약으로 사용되는 유기합성농약 시대가 열렸다. 우리나라는 해방 이후 유기수은 등의 농약을 수입하여 사용하다가 1970년대부터 국내에서 생산한 살충제 • 살균제 및 제초제를 본격적으로 사용하였다.

작물의 병이나 해중 저항성에 품종 간 차이가 있음이 알려지면서 내병성이나 내충성 품종이 육성되어 작물보호에 큰 역할을 하고 있다.

(4) 잡초방제

인류가 정착농경을 시작한 이래 작물의 재배에서 가장 어렵고 힘든 일 가운데 하나는 잡초를 제거하는 일이었다. 20세기 중반까지 다른 재배기술은 크게 발전했어도 제초만은 여전히 인력에 의존하였다. 그런데 1941넌 미국의 P아corny가 최초의 화학적 제초제로 2,4-D 를 합성하면서 화학약제에 의한 제초기술이 급속히 발전하였다. 1970 년대부터는 전 세계적으로 제초제가 본격적으로 사용되면서 농민들은 수천 년간 고생하던 제초의 중노동에서 해방되게 되었다. 그러나 1990년대부터는 제초제에 유전적으로 저항성을 나타내는 잡초가 증가하여 새로운 문제로 대두되고 있다.

(5) 식물의 생육조절

Darwin이 식물의 굴광성을 관찰한 후 네덜란드인 Went는 귀리의 어린 줄기 선단부에서 식물생육조절물질이 존재함을 확인하였다. Koegl 등은 이 조절물질의 본체가 옥신임을 규명하였다. 옥신은 최초의 식물생장조절제, 즉 식물호르몬이었다.
1926년 일본의 식물병리학자인 쿠로자와는 벼의 키다리병을 일으키는 원인물질이 병원균의 대사산물이며 세포의 신장을 촉진하는 식물생장조절제임을 밝히고 이 물질을 지베렐린이라고 명명하였다. 1955 년에는 Miller • F. Skoog 등이 정어리 정자 DNA 에서 세포분열을 촉 진하는 식물생장조절물질인 시토키닌(cytokinin)류의 키네틴（kinetin）을 발견하였다. 그리고 휴면을 유도하는 식물생장조절물질인 아브시스산(ABA)은 오오쿠마, Vornforth에 의하여 발견되었다.
동양에서는 오랜 옛날부터 향을 피우면 과실의 후숙이 촉진되는 것을 알았다. 독일에서는 가스등을 켜면 식물의 노쇠와 낙엽이 촉진되는 것을 알았다. 식물의 성숙을 촉진하는 가스의 존재는 19세기 말~20세기 초에 걸쳐 실험적으로 확인되었고, 1930년 R. Gaze 에 의하여 이 가스가 에틸렌임이 확인되었다. 그 후 에틸렌을 발산하는 합성생장조절물질인 에스렐이 개발되면서 폭넓게 이용되고 있다.
한편, 강낭콩 줄기의 신장을 억제하는 물질로 Mitchel 등에 의하여 2,4-DNC 가 발견된 이래 여러 종류의 생장억제물질이 등장하여 작물재배에 널리 이용되고 있다