제 7 - 작물의 생산기술

22 May 2023 in Notes / Liberalarts / Manandfood

4/3 ~

• 생산체계
  • 1. 친환경 작물생산
  • 2. 작부 체계 (cropping system)
• 파종과 재석식밀도
  • 1. 정지 (soil preparation)
  • 2. 파종양식
  • 3. 재식밀도 (plant density)
• 발아, 육묘, 이식
  • 1. 종묘
  • 2. 종자발아
  • 3. 육묘와 영양번식
• 시비와 생장조절
  • 1. 비료의 종류
  • 2. 시비의 이론적 배경
  • 3. 시비량과 시비법
  • 4. 생장 조절제
• 관리 및 재해방제
  • 1. 관리
  • 2. 잡초방제
  • 3. 기상재해의 방제
  • 4. 병충해 방제
• 성숙과 수확 (중요)
  • 1. 성숙
  • 3. 도정 (milling)

생산체계

• 작물 생산 = 기술 (art) + 과학 + 사업

1. 친환경 작물생산

1. 친환경 작물재배 : 지속농업 (sustainable agriculture)
   • (i) 자연농업: 지력을 토대로, 심어두고 관심X
   • (ii) 유기농업: 농약/화학 비료 사용X
   • (iii) 생태농업: 생태적으로 피해 안가는 선에서 적당히 사용
   • (iv) 저투입 지속농업 (LISA, low input sustainable agriculture): 환경에 부담 주지 않고 지속적
   • (v) 정밀노업: Smart Farm, AI등의 도움을 받아 정보 활용해 효율적으로 비료 투입
   • GAP (Good Agricultural Practices), 생산이력제 등으로 라벨링
2. 시설재배 (protected cultivation)
   • 재배환경 인위적으로 조절 비닐/유리온실
   • 주로 채소, 하훼, 과수에 사용
3. 생력기계화 재배 (labor-saving culture)
   • 경지정리: 기계작업 위해서 땅 크게 잡아야 함 \(\rightarrow\) 소유자가 다 다른 문제 \(\Rightarrow\) 집단재배, 공동재배
   • 잉여노동력에 대한 대책 필요 (요즘은 조합이 있음)
   • 제초제의 이용, 기계화
   • 기계화 식물:
   • 벼: 우리나라 1등, 맥류: 많이 무족+외국 수입, 콩: 전혀 안되어 있음, 참깨: 내탈립 품종 우선시되어야 함

2. 작부 체계 (cropping system)

1. 연작 (continuous cropping): 작년에 A심은 곳에 올해 또 A 심기
   • 기지현상 (soil sickness) 발생 가능
   • 연작해 가능: [벼, 맥류(밀,보리), 옥수수, 조, 수수, 호박]
   • 불가: [인삼, 수박, 가지]
2. 윤작 (crop rotation)
   • ex: 옥수수 - 콩 - 귀리 - 클로버
   • 지력유지, 토양보호, 기치현상X, 병충해경감, 잡초경감…
3. 답전윤환: 논 = 담수논 \(\longleftrightarrow\) 밭 (rotate)
4. 혼파 (파종섞기, 한꺼번에 심기) \(\rightarrow\) 가축들이 먹기 좋음 (영양분 골고루)
5. 간작, 혼작, 교호작, 주위작 \(\leftarrow\) 심는 방법들

파종과 재석식밀도

1. 정지 (soil preparation)

파종과 이식에 알맞는 토양으로 조정

1. 경운 (plowing): 토양 뒤짚기, 토양 물리성 개선, 잡초와 해충 경감

2. 쇄토 (harrowing, rotary): 토양 분쇄
3. 작휴 (이랑짓기) : 울퉁불퉁하게 만들어 물 통로 만들기
4. 진압 : 모세관 형성 위해 눌러주기

2. 파종양식

• 파종시기: depends on 작물
• 파종양식:
  1. 산파 : 퍼뜨리기, 노력 적게 듬
  2. 조파 : 골뿌림, 기기사용, (벼, 맥류에 사용), 공간 넓지 않을 때 좋음

3. 재식밀도 (plant density)

면적당 작물의 개체수

• 영양생장 후 최적엽면적 (광합성 최대) 도달 위해 조정

1. 파종시기에 따른 재식밀도
   • 일찍 파종 \(\rightarrow\) 소식
   • 늦게 파종 \(\rightarrow\) 밀식
2. 작물요소에 따른 재식밀도: 작물 크기, 분얼정도 (분리되어 나오는 경우)
3. 환경요소에 따른 재식밀도: 광, 토양비옥도, 지력
4. 적정재식밀도: 작물마다 다르지만, 적당히 퍼뜨려 놔야 넘어짐 현상 없음

발아, 육묘, 이식

1. 종묘

종자 (seed)와 묘 (seedling)

• 종자류 분류 (구분법)
  • (i) 형태: [종자, 포자, 영양기관]
  • (ii) 배유 유무:
    • 배유 有: [ 벼, 밀, 보리, 옥수수 ]
    • 배유 没有: [ 콩, 팥, 완두 ]
  • (iii) 저장물질
    • 전분종자: [ 벼, 맥류, 잡곡 ]
    • 지방종자: [ 참깨, 들깨 ]
• 종묘로 이용되는 영양기관:
  • 눈, 잎, 줄기, 뿌리

2. 종자발아

1. 선종과 종자처리
   • 선종 (seed collection)
   • 종자소독 (\(\leftarrow\) 약)
   • 침종 : 물에다 담구기
   • 종자처리 (휴면타파) : 휴면 중단시키기
2. 종자 발아 (germination) aka 맹아 (sprouting)
   • 내적조건: 유전성, 성숙도, 휴면여부
   • 외적조건: 수분, 산수, 온도, 광선
   • 호광성: (光 필요) [ 담배, 상추 ]
   • 혐관성: [ 가지, 파, 수박 ]
   • 무관계: [ 화곡류, 콩과작물 ]

3. 육묘와 영양번식

• 육묘 : 묘종 심는 것
• 육묘의 필요성:
  • 직접 종자 파종이 힘들 때 (딸기, 고구마)
  • 증수, 조기수확, 토지이용도 高, 재해방지…종자절약
• 묘상 (seed bed) 종류:
  • 못자리 (벼)
  • 묘포 (수목)
• 영양번식: 종자 대신 식물의 종자를 옮겨 영양분 옮기기 (ex: 감자 덩이줄기)
• 이식: 옮겨 심기 (벼에서는 ‘이양’이라고 한다)

시비와 생장조절

1. 비료의 종류

1. 성분별 분류:
   • 3요소 (N, P, K)
   • N 뿌리면 잎이 진해짐
   • P \(\rightarrow\) 열매
   • K \(\rightarrow\) 줄기 강화 - 화학비료
2. 지속성으로 분류:
   • 속효 (快), 완효 (慢), 지효성 (지속성)

3. 급원에 따른 분류: 무기질, 유기질, 식물성

4. 경제적 견지: 판매비료, 가급비료 (homemade)

2. 시비의 이론적 배경

1. 최소 양분율 (law of minimum nutrient): 가장 적은 양분에 작물생산 제한
2. 수량점감의 법칙 (단일 성분 기준): 적정 시용양 증가까지 최대수량 유지
3. 작물의 종류/시비 : 수확물 이용부위에 따른
4. 품종과 시비: 다비성 작물
5. 생육과정과 시비
6. 재배조건과 시비

3. 시비량과 시비법

1. 시비 시기:
   • 기비 (basal fertilization): 파종 전 땅에 뿌리기
   • 추비 (top dressing): 파종 후 싹 나고 위에 뿌리기
2. 토양 시비:
   • 표층 시비
   • 심층 시비: 땅 깊이 심는 것
   • 전층 시비: 전체로, 위아래
   • 엽면 시비: 엽면에 뿌리기 (일정 앞당길때)

4. 생장 조절제

• 작물의 생장균형
  1. C/N 율 (탄수화물, 질소 비율)
  2. T/R 율 (지상부생장율, 지하부생장율)
  3. G-D 균형: (Growth-Differentiation)
• 식물 생장 조절제
  • 생장 촉진제: 옥신, 지베렐린, 시토키닌
  • 생장 억제제: ABA, 에틸린

관리 및 재해방제

1. 관리

1. 보식/솎기
   • 보식: 직점 심기 (ex: 기계 오작동, 두더지 등의 이유로)
   • 솎기: 직접 뽑기
2. 중경 및 제초
3. 멀칭, 배토, 토입 (덮기), 단압 (흙 밟기)
4. 생육형태의 조정
   • 정지 (가지 골격유지 위해 절단)
   • 전정 (생산 관련 절단)
   • 적심 (신초 절단으로 신장 억제)
   • 적아 (불필요한 눈 제거)
5. 결실 조건
   • 적화(花) : 꽃이 많으면 과일이 많아짐 \(\rightarrow\) 과일 사이즈 줄어들어 애초에 없애버리기
   • 적과(果) : 적화 시기 놓치면 적과
   • 수분매개
   • 단위결과 (꽃가루 없어도 수정했다고 착각하게, 씨없는 과실)
   • 봉지 씌우기 (포도 같은 경우는 비오면 커짐 \(\rightarrow\) 터져버린다)
   • 성숙촉진/지연: 호르몬 사용

2. 잡초방제

농사는 잡초와의 싸움

• 잡초: 작물 사이에 발생하여 작물수량/품질 저하시키는 식물
  • ex: 콩밭에 옥수수
  • 잡초의 피해
    • 경합 (competition) : 양분 등의 경쟁
    • 타감작용 (allelopathy) : 잡초의 영역확장 위해 본 작용에 악영향
• 분류: 1년, 2년, 다년생
• 잡초의 방제
  1. 예방적 방제
  2. 생태적, 경종적 방제 ex: 콩, 밀 번갈아가며 심기
  3. 물리적 방제 (손으로 뽑기)
  4. 생물적 방제 (제한적으로 쓰임) ex: 우렁이가 잡초 먹게 사용, BUT 주변 농가에게 양해 필수
  5. 화학적 방제
  6. 종합적 방제 (integrated weed management, IWM)

3. 기상재해의 방제

1. 수분장해: 한해 (수분X), 습해 (수분 多), 수해 (수분 太多)
2. 온도장해: 냉해, 열해
3. 광 스트레스
4. 대기오염
5. 풍해

4. 병충해 방제

1. 경종적 방제법 (agricultural control)
   • 재배방법에 의하여 병충해 방제
   • 경지의 선정, 품종선택, 종자선택 …etc
2. 생물학적 방제법 (biological control)
   • 천적 이용
   • 기생성 곤충, 포식성 곤충, 병원 미생물 \(\rightarrow\) 실험단계
3. 물리적 방제법
   • 포란 (해충들 알 까는 통 소각), 소각
4. 화학적 방제법
   • 살균제, 살충제, 유인제, 기피제, 화학물임제
5. 법적 방제법
   • 검역법 강화 (나라별 다 다름)
6. 종합적 방제법 (integrated Pesticide Control, IPC)
   • if 병해충 밀도 < 경제적 피해 이하 \(\Rightarrow\) 전멸시킬 필요 X (전멸 시 다른 해충 출몰 가능)

성숙과 수확 (중요)

1. 성숙

• 개화 후 종자의 발달
• 등숙기간

  (grain filling period)

  • 벼: 출수 후 40-50일
  • 콩: 개화 후 50-60일
  • 재배환경에 영향 받음, 특히 수분장애
• 수량구성요소
  • 올해 예산 예측과 직결되기에 농가에서 중요하다
  1. 화곡류 (단위면적당): \(수량=수수 \cdot 영화수 \cdot 등숙율 \cdot 립중\)
     • 영화수: 알갱이수
     • 등숙율: 알갱이 비율
     • 립중: 종자 하나 무게
  2. 두류 (콩): \(수량=개체수 \cdot 협수 \cdot 종자수 \cdot 종자중\)
     • 협수: 각 개체 안 위로 나있는 sprout들의 수량
     • 종자수: 각 sprout 내 종자 수
  3. 괴근경 작물 (고구마, 감자): \(수량=개체수 \cdot 괴근경수 \cdot 괴근경무게\)
     • 괴(고구마뿌리) , 근 (감자 알갱이)

3. 도정 (milling)

쌀 깎기

• 제현 : 정조 (unhulled rice) \(\longrightarrow\) 현미 (brown rice) (과피 제거)
• 현백 : 현미 \(\longrightarrow\) 백미 (겨층 (bran layer)제거)

• 도정 : 제현 + 현백

• 도정률 (milling ratio) = \(\frac{제현율\cdot현백률}{100}\) , 높을수록 좋다
  • 껍질을 벗겨도 무게가 비슷하면 좋음
• 공무원 용어들: 정조 = 조곡, 백미 = 정곡