종자기사 기능사 산업기사 필기 시험용 핵심 이론 요약 요점 정리 3과목 작물

< 제 3 과목 작 물 >
1. 작물의 개념 및 현황
(1) 작물의 뜻
○ 농업에 이용하기 위해 인간이 번식과 생육을 보호·관리하는 식물. 황무지나 야생의 식물은 먹거나 이용할 수 있는 것이라도 인간이 관리하는 것이 아니므로 작물이라 하지 않는다. 많은 야생식물 중 하나의 작물이 선택되는 과정에서 가장 중요한 조건은, 그 식물이 인간의 식량으로 또는 생활에 필요한 자재(資材)로서 특별히 유용한 형질(形質)을 가졌느냐는 것이다. 그러나 동시에 그 식물을 인간이 ＜재배＞할 수 없다면 작물이 될 수 없다. 실제로 산나물이나 버섯류 중에는 먹을 수도 있고 맛도 좋으나 재배가 어려워 야생채집에 의존하고 있는 것이 많다. 한편 보호·관리를 받아오는 사이에 형질이 변형된 경우도 있다. 즉 작물이 된 것은 본래부터 식물의 특정 기관(器官)이 다른 식물보다 우수하게 발달해 있던 것인데 그 우수성이 더욱 ＜개량＞되는 것이다. 그 예로는 수십㎏이나 되는 호박이나 보통의 두 배가 되는 무 등을 들 수 있다. 또 대부분의 작물은 재배되면서 종자가 휴면성(休眠性)을 잃는다든지 가시·독(毒)과 같은 저항·자위(自衛) 수단이 없어져 인간의 보호·관리 없이는 생존할 수 없게 된다. 이에 대응하여 인간이 작물의 일부를 생활에 이용한다는 의미에서 인간과 작물은 공생관계를 갖는다고 볼 수 있다. 그리고 자연계에는 인공교배·인공돌연변이·인공염색체배가(人工染色體倍加)·화분배양(花粉培養) 등으로 인간이 만들어낸 작물도 증가하고 있다.
(2) 작물의 기원
○ 인류가 작물을 재배하여 농지를 경영하기 시작한 것은 지금으로부터 약 1만여 년 전으로 추정된다. 그러나 작물을 재배하는 것은 단순한 일이 아니므로 땅을 갈고 작물의 생육을 관리할 기술을 익히기까지는 상당한 시간이 걸렸을 것이다. 따라서 처음부터 완전한 농경이 이루어졌을 것이라고는 생각할 수 없다. 처음에는 일정한 활동범위 안에 생겨난, 식량이 될 만한 야생식물에 대해 하나의 소유권과 같은 개념이 생겨, 그것을 짐승이나 타인에게 빼앗기지 않기 위해 보호하고 거주지 가까이로 옮겨심어 관리한 반재배(半栽培) 상황이었을 것으로 짐작된다. 그러한 상황은 지금도 채집·수렵생활을 하고 있는 원시부족(原始部族) 사이에서 발견할 수 있다. 이렇게 한번 농경생활의 형태가 잡히게 되자 정주화(定住化)는 더욱 뚜렷해졌고 작물의 종류도 서서히 증가하여 특정의 작물군(群)을 가진 나름대로의 농경문화가 생겨났다.
(3) 작물의 분화
○
(4) 작물재배 현황
○

2. 작물의 분류
○ 우리나라 재배 작물 : 약 3,000종, 식용 1,070종, 이용하는 중요작물 300종
○ 작물의 종류와 특성
․ 식용작물 : 벼,맥류,잡곡,두류,서류 등 주식이나 보조식
․ 공예작물 : 유료,섬유료,기호료,약료,당료,전분료,향료,향신료,염색작물 등 공예, 공업의 원료
․ 사료작물 : 화본과, 콩과, 기타 사료작물로 가축 사료
․ 녹비작물 : 생장 후 땅속 갈아 목적하는 작물의 생산성을 높이는 앞작물, 두과, 콩, 클로버, 메밀
․ 원예작물 : 과수,채소,화훼 등 부식,양념,간식과 관상용, 허브작물 포함
․ 피복작물 : 토양을 피복하여 보호하는 것, 호밀,베치,크림슨 클로버
․ 확보작물 : 목적하는 작물이 불량조건 때문에 중도에 실패했을 때 재배하는 작물
․ 청예작물 : 밭에서 직접 풋베기하여 가축의 사료로 이용하는 알팔파 등
․ silo작물 : silo 중에 굳게 닫혀서 건조를 방지하고 발효시켜 사료로 이용, 옥수수,콩,수수,해바라기
․ 보호작물 : 주목적 작물을 불량환경으로부터 보호가기 위하여 같이 파종하여 생장시키는 작물로 화본과, 두과의 목초
○ 생물은 계>문>강>목>과>속>종 순으로 구분, 생물의 기본단위는 종
○ 원예작물 분류
․ 과수류 : 인과류(배,사과,비파), 핵과류(복숭아,자두,살구,앵두), 장과류(포도,무화과,나무딸기), 각과류(밤,호두), 준인과류(감,감귤)
․ 채소류 : 과채류(오이,호박,참외,멜론,수박,토마토,딸기), 괴근류(고구마,감자,토란,마,생강,연근), 직근류(무,순무,당근,우엉), 엽경채(배추,양배추,갓), 엽생채(상추,샐러리,파슬리), 유채류(미나리,쑥갓,시금치,아스파라거스)
․ 화훼류 : 초본류(국화,코스모스,달리아,난초), 목본류(철쭉, 동백, 유도화, 고무나무), 인경(튤립,히아신스,아마릴리스), 구경(글라디올러스,프리지어,크로커스), 괴경(아네모네,시클라멘,칼라,구근베고니아), 근경(칸나,진저,아이리스,수련), 괴근(달리아,라넌큘러스,작약)
○ 생태적 분류
․ 생존연한 : 1년생작물, 월년생작물, 2년,3년생작물, 다년생작물
․ 수확기 : 조생종, 중생종, 만생종
․ 파종기 : 춘파1년초(맨드라미,코스모스,나팔꽃,샐비어), 추파1년초(팬지,데이지,금잔화,과꽃)
․ 온도반응 : 저온,고온,열대
․ 저항성 : 내산성,내건성,내습성,내염성

3. 작물재배 환경
(1) 토양
○ 지력 : 토양은 이학적, 화학적, 생물학적인 모든 성질은 작물의 생육과 깊은 관계가 있으므로 이들 성질을 종합하여 지력(soil fertility)이라고 한다. 특히, 물리화학적인 지력조건을 토양비옥도라 하기도 한다. 지력의 구성요소는 다음과 같다
․ 토성 : 토양을 구성하는 기계적 성분의 정조에 따라서 종합한 토양의 종류를 토성이라고 한다. 토성은 양토를 중심하여 사양토~식양토가 알맞다.
․ 토양구조 : 입단구조가 조성될수록 좋다.
․ 토층 : 토층은 작토가 깊고 양호해야 한다. 심토도 투수, 통기가 알맞아야 한다.
․ 토양반응 : 토양반응은 중성～약산성이 알맞다.
․ 무기성분 : 필요한 무기성분이 풍부하고 균형있게 함유되어 있어야 지력이 높다.
․ 유기물 : 습답을 제외하고는 토양중의 유기물함량이 증대할수록 지력이 향상된다.
․ 토양수분 및 토양공기 : 최적용수량 및 최적용기량을 유지할 때 작물생육이 좋다.
․ 토양미생물 : 유용미생물이 번식하기 좋은 토양상태로 되는 것이 좋다.
․ 유해물질 : 토양이 무기, 유기의 유해물질에 의해서 오염되어 있지 않아야 한다.
○ 토양의 구성 : 토양은 암석 및 그 풍화물 또는 동식물 및 미생물유체 등의 고형물과 이들 고형물 사이를 채우고 있는 공기나 수분으로 되어있다. 토양을 동적 자연체로 생각하거나 농림업의 자재로 보거나 간에 그 구성에 대한 개념없이는 이를 이해하기 어렵다. 이와 같이 토양은 무기물과 유기물의 고상, 토양공기의 기상 및 토양수분의 액상으로 되어 있는데 이들을 토양의 삼상이라고 한다. 토양의 구성은 고상, 기상, 액상의 3상으로 되어 있는데 토양의 3상 비율은 토양의 종류에 따라서 다를 뿐만 아니라 기상조건(강수, 기온 등)에 따라서도 다른데 특히 기상과 액상의 상대적 비율은 기상조건에 따라 크게 달라진다.
○ 토양의 3상
․ 고상 : 무기성분<토양무기물>, 유기성분<토양유기물>
․ 액상 : 수분<토양수 혹은 토양용액>
․ 기상 : 공기<토양공기>
※ 토양의 4성분 : 무기성분, 유기성분, 수분, 공기
※ 부피의 조성 : 고상중 무기성분의 비중은 2.7
밭의 표토 - 공기 25%, 물 25%, 무기성분 45%, 유기성분 5%
논 토 양 - 물 50%, 무기성분 45%, 유기성분 5%
․ 토양은 작물체를 지지하고 작물생육에 필요한 양분과 수분을 공급한다. 이러한 토양은 고상, 액상, 기상으로 구성되어 있는 바, 이를 토양 3상이라 한다.
․ 고상이란 토양모재가 되는 자갈, 모래, 점토와 동식물의 유체를 말하고 액상이란 물, 기상이란 토양공기를 각각 말한다.
․ 한편, 식생의 입자로서의 토양은 이들 3상외에도 각종 동, 식물 및 미생물 등 생물이 존재하여 토양구성요소로서 매우 중요한 역할을 담당하고 있음을 간과해서는 안 된다.
○ 토양 3상과 작물생육
․ 토양의 역할이 작물체를 기계적으로 지지하고 작물생육에 필요한 양분과 수분을 공급하는데 있을진대 토양 3상의 상대적 구성비는 작물의 근신장, 수분 및 무기성분의 흡수, 산소공급 등 작물의 생장, 생식생리에 직접, 간접으로 중요한 관계가 있다.
․ 자갈, 모래, 점토의 기계적 조성에 의한 토양의 유별구분을 토성이라 하는데 자갈이나 모래가 많은 역질계나 사질계 토양은 통기성은 좋으나 보수력과 보비력이 낮아 작물생육에 불리하고 반대로 점토함량이 많은 식질계토양은 보수력과 보비력은 좋으나 통기성이 불량하여 작물생육에 적합하지 않다. 또한, 사력질계 토양에서는 호기성 세균의 번식이 양호하여 병해가 심한 경향이 있다.
․ 토양 3상 중 액상비율이 높으면 토양통기가 불량하여 근활력이 저하된나 작물생육이 불리하고 반대로 기상비율이 높으면 작물은 수분부족으로 위조 고사하게 된다.
․ 일반적으로 작물생육에 적합한 밭토양이란 양토~식양토로서 고상비율 50%, 액상비율 25%, 기상비율 25%로 구성된 토양이 보수, 보비력과 통기성이 이상적이다.
․ 작물은 종류에 따라 적합한 토성과 최적함수량 또는 최적용기량이 있으며 작물재배에 성공하기 위해서는 그에 따른 적절한 토양관리가 항시 필요하다.
○ 토양의 역할
․ 기계적으로 식물을 지탱시켜 준다.
․ 수분과 양분을 저장했다가 공급하여 준다.
․ 미생물의 생육과 유기물을 분해하는 장소가 된다.

(2) 수분
○ 물이 있어야 할 이유
․ 생명의 근원인 원형질의 주성분이다.
․ 작물생장에 필요한 탄수화물 및 유기물의 원료이다.
․ 뿌리로부터 고형양분의 흡수와 체내에서 물질의 이동을 돕는다.
․ 세포의 팽압작용으로 식물을 긴장시키고 강고하게 한다.
․ 기공을 통한 증산작용으로 체온을 조절하고 양분의 흡수를 촉진시켜 준다.
○ 토양수분의 분류
․ 화합수 : 토양의 고체분자를 구성하는 pH 7.0 이상인 물로 식물에는 흡수되지 않으나 화합물의 성질에 영향을 준다.
․ 흡습수 : 토양이 공기중의 수분을 흡수하여 토양알갱이의 표면에 응축시킨 수분으로 토양 알갱이와 매우 굳게 부착되어 작물의 근압으로 흡수, 이용될 수 없다.
․ 모관수 : 토양의 작은 공극(모세관)의 모관력에 의하여 유지되는 수분, 이것은 표면장력에 의해 흡수, 유지되며 유효수분이다.
․ 중력수 : 토양공극을 모두 채우고 자체의 중력에 의하여 이동되는 물을 말한다.
※ 토양수분의 분류

종 류	특 징	pH값의 범위	기압의 범위
화 합 수	고체분자를 구성하며 105℃로도 분리할 수 없음	pH7.0 이상	10,000기압 이상
흡 습 수	토양이 공기중의 수분을 흡수하여 응축시킨 수분, 105℃로 분리됨	pH 4.5이상	31기압 이상
모 관 수	모세판 인력에 의해 이동되는 수분, 유효수분임	pH 2.7~4.2	1/2~15기압
중력수 (자유수)	중력에 으해 자유로이 이동되는 수부ㄴ, 모관수의 급원	pH 2.7 이하	1/2기압 이하

○ 토양의 보수력
․ 수분장력 : 토양입자와 수분사이에 작용하는 힘
․ 기 압 : 해수면에서 온도 21℃ 때 수은주 76.39m, 수주 1,036cm 의 높이까지 올리는데 요하는 압력
1기압 = 13.6 X 76cm = 1034(1000) = 103cm
log 103 = 3
pF = 3(수주높이의 대수<log>)
․ 최대용수량 : 토양의 모든 공극에 물이 꽉 찬 상태의 수분함량
․ 포장용수량 : 최대용수량에서 중력수가 완전히 제거된 후 모세관에 의해서만 지니고 있는 수분함량을 말한다.
포화용수량에서 포장용수량으로 되는데 걸리는 시간은 2~3일이다.
포장용수량의 수분장력 : 1/3기압 또는 pF 2.5
․ 위조점과 위조계수 : 토양수분의 장력이 커서 식물이 흡수하지 못하고 영구히 시들어버리는 점. 이 때의 수분함량을 위조계수라 한다(pF 4.2, 15기압)
․ 흡습계수 : 흡습수의 함량 즉, 풍건토양의 수분함량(pF 4.5, 31기압)
․ 수분당량 : 물로 포화시킨 토양에 1,000배 상당의 원심력을 작용시킬 때 토양중에 남아있는 수분(pF 2.7~3.0).
․ 유효수분 : 식물이 흡수할 수 있는 수분
포장용수량(pF 2.5, 1/3기압의 수분)에서 위조계수 사이의 수분
pF 2.5~4.2 사이의 수분
1/3~15기압 사이의 수분
․ 무효수분 : 영구위조점에서 토양에 보유되어 있는 수분, 고등식물의 생육이나 미생물의 활동에 이상적인 수분이 못된다.
○ 물의 이동과 수분보전
․ 물의 이동
액체의 이동
포화이동 : 중력에 의해 이동
불포화이동 : 모세관 인력(장력)에 의해 이동
기체의 이동 : 온도가 높은 곳으로 이동, 수분함량이 많은 곳에서 적은 곳으로 이동
․ 모세관 이동 : 올라가는 높이는 모세관의 반지름에 반비례한다. 이동속도는 모세관의 지름이 클수록 빠르다.
․ 증산 : 토양수분의 감소 중 식물체를 통해 잎으로부터 달아나는 현상이다.
․ 증산율 : 건물 1g을 생산하는데 필요한 물의 양(g). 대체로 200~500g 이다.
․ 수분보전방법 : 짚이나 모레를 덮는다.
발이나 거적으로 해가림을 한다.
비닐멀칭, 페이퍼 멀칭을 한다.
(3) 온도
○ 온도와 작물의 생리작용
․ 광합성 : 수분, 탄산가스 농도, 광의 강도, 등이 제한요소로 작용하지 않는한 30~35℃에 이르기까지는 광합성의 Q10은 2 내외이다. 그러나 광합성의 Q10은 고온보다 저온에서 큰 경향이 있다.
․ 동화물질의 전류 : 잎으로부터의 동화물질의 전류는 적온까지는 온도가 높아질수록 조장된다. 작물의 결실기에 과도한 냉온이 닥쳐오면 결실이 저해된다.
․ 호흡 : 30℃까지는 호흡작용이 Q10이 2~3이며 32~35℃에서는 감소하기 시작하고 50℃ 부근에서는 호흡이 정지된다. 벼의 경우 호흡의 Q10은 1.6~2.0 정도이다.
․ 양분의 흡수 및 이행 : 지온이 높아지게 되면 양분의 흡수 및 이행속도가 증대한다.
․ 수분흡수 : 온도상승에 따라서 수분흡수는 증대한다.
․ 증산 : 온도가 상승하면 수분의 흡수와 이행 및 잎의 수증기압이 상대적으로 증대하며 공기 중의 포화부족량도 증대하므로 증산작용은 증대한다.
○ 작물의 유효온도
․ 주요온도 : 작물은 어느 일정 범위 안의 온도에서만 생장할 수 있으며 또한 그 범위 안의 온도에 있어서도 생장속도가 다르다. 작물생육이 가능한 가장 낮은 온도를 최저온도, 작물생육이 가능한 가장 높은 온도를 최고온도, 생육이 가장 왕성한 온도를 최적온도라고 한다. 이와 같은 최저, 최고의 3온도를 주요온도라 하며 옥수수의 경우 유효온도는 8~44℃의 온도범위이며 주요온도는 최저 8℃, 최적 30℃, 최고 44℃로 알려져 있다.
․ 적산온도 : 작물이 일생을 마치는 데에 소요되는 총온량을 표시하는 것이 적산온도인데 이것은 작물의 발아로부터 성숙에 이와 생육기간에 따라서 차이가 있다. 벼는 3500~4500℃, 추파맥류는 1700~2300℃, 콩은 2500~3000℃, 옥수수는 1700~3500℃, 감자는 1300~3000℃ 등이다.
○ 온도의 변화와 작물생육
․ 계절적 변화 : 우리나라에서는 기온이 8월에 가장 높고 1월에 가장 낮은 계절적 변화를 보이고 있다. 최저기온은 작물의 월동을 지배하며 최고기온은 작물의 월하를 지배한다. 따라서 가을쌀보리는 평야지 전역에서 월동하나 가을보리는 영남, 호남에서라야 월동에 안전하다. 또 감자는 고랭지에서는 월하하나 평지에서는 월하하지 못한다. 무상기간은 월하하는 여름작물의 생육가능기간을 나타낸다. 무상기간이 짧은 고지대나 북부지대에서는 벼의 조생종이 재배되며 무상기간이 긴 남부지대에서는 만생종이 재배된다. 봄 일찍이 기온이 상승하게 되면 월동목초의 하고가 심해지고 초여름에 기온이 급히 내려가면 맥류의 월동이 나쁘다.
․ 일변화 : 하루 중에서 기온의 최저는 오전 4시경, 최고는 오후 2시경에 오며 오전 10시의 기온은 일평균기온에 가깝다. 벼온과 작물생육과의 관계는 다음과 같다.
발아 : 변온은 작물의발아를 조장하는 경우가 있다.
동화물질의 축적 : 밤의 기온이 과도하게 내려가지 않는 범위에서 변온이 어느정도 큰 것이 동화물질의 축적을 조장한다.
생장 : 변온이 작은 것이 작물의 생장을 빠르게 한다.
괴경, 괴근의 발달 : 감자는 액온 10~14℃ 정도로 저하되는 변온이 덩이줄기(괴경)의 발달을 촉진시키며 고구마는 29~20℃의 변온에서 덩이뿌리(괴근)의 발달이 조장된다.
개화 : 맥류에서는 변온이 작은 것이 출수, 개화를 촉진하나 일반적으로는 변온이 개화를 촉진한다.
결실 : 대체로 변온은 작물의 결실을 조장하는데 특히 결실하는 작물의 변온에 의해 결실이 조장된다. 벼의 경우 등숙기의 밤온도가 초기 20℃ 정도에서 후기 16℃ 정도로 점차 저하하는 조건에서 등숙이 좋다.
․ 수온, 지온 및 작물 체온의 변화
수온 : 수온의 최저, 최고의 시간은 기온의 최고, 최저의 시간보다 약 2시간 늦다. 수심이 깊을수록 수온의 변화가 적으며 최고온도는 기온보다 낮지만 최저온도는 기온보다 높다.
지온 : 지온의 최고, 최저의 시간도 기온보다 약 2시간 늦게 오며 지온의 최저온도도 대체로 기온보다는 약간 높다. 그런데 혹서기에는 기온보다 10℃ 이상이나 높아서 유식물의 열사를 초래하는 경우도 있다.
작물체온 : 바람이 없고 공기가 습하고 작물이 밀생을 했을 때에는 작물체온의 상승이 매우 크다. 밤이나 그늘의 작물체온은 기온보다 낮으나 여름의 맑은 한낮에는 기온보다 10℃이상이나 높아지는 경우가 있다. 그리고 잎의 빛깔과 온도상승의 차례는 노랑>초록>주황>빨강의 순서로서 노랑이 가장 크다.
(4) 공기
○ 토양공기의 조성
․ 토양공기는 일반적으로 대기에 비하여 이산화탄소의 농도가 높고 산소의 농도가 낮아서 서로 반대가 되는 것이다. 이산화탄소함량의 차이는 상대적으로 볼 때 큰 의의가 있는 것으로 토양공기 중의 이산화탄소 평균함량 0.25%는 대기중 농도의 약 8배가 된다.
․ 토양 속으로 깊이 들어갈수록 점점 산소의 농도가 낮아지고 이산화탄소의 농도가 높아지며 1~2cm 이하로 가면 이산화탄소의 농도가 산소의 농도보다 도리어 높아진다.
․ 토양공기에는 대기에 비하여 수분이 많으며 표면가까이를 제외하고는 대개 포화되어 있다. 또 유기물의 분해에서 생기는 메탄(CH4)이나 황화수소(H2S)와 같은 기체의 농도도 약간 높은 편이다.
※ 대기와 토양공기의 조성

종 류	질 소	산 소	이산화탄소
대 기(%) 토양공기(%)	79.0 76.2	21.0 20.6	0.03 0.25

○ 토기의 용기량
․ 토양 중에서 고익로 차 있는 공극량을 토양의 용기량이라고 한다. 용기량은 비모관공극량과 비슷하므로 토양의 전공극량이 증대하더라도 비모관공극량이 증대하지 않으면 용기량은 증대하지 않는다.
․ 토양의 용기량이 증대하면 처음에는 작물생육에는 최적 용기량이 있게되는데 작물의 최적용기량은 대체로 10~25%라고 한다. 벼, 양파 10% , 귀리, 수수 15% , 보리, 밀, 순무 20% , 양배추, 강낭콩 24% 등이다.
․ 토양의 전공극량은 자연상태로는 대체로 30~50%라고 한다. 과수, 뽕나무 등과 같이 심근성 식물에게는 토양의 깊은 곳까지 공기가 잘 통하는 생육에 적당하다.
․ 토양 중에 산소가 부족하면 뿌리의 호흡과 여러 생리작용이 저해될 뿐만 아니라 환원성 유해물질(H2S)이 생성되어 뿌리가 상하게 된다. 또, 유용한 호기성 토양미생물의 활동이 저해되어 유효태의 식물양분이 갑소한다.
○ 토양통기를 좋게 하는 방법
․ 토양처리 : 유기물, 석회, 토양개량제 등을 시용하여 토양입단조서을 유도한다. 다습한 포장이나 습답에서는 명거 및 암거로 배수를 실시한다. 객토를 하여 식질토성을 개량하고 습의 지반을 높인다. 심경을 한다.
․ 재배적 조치 : 답전윤환재배는 논토양의 용기량을 증대시킨다. 밭작물의 휴파나 수도의 휴립재배는 토양통기을 조장한다. 중경은 토양통기를 조장한다. 답리작, 답전작을 실시한다. 파종 당시에 미숙퇴비를 종자 위에 두껍게 덮지 않는다. 물못자리에서는 못자리그누기를 한다.
(5) 광
○ 광합성
․ 모든 엽록소를 가진 식물은 광합성을 수행하여 유기물을 합성한다. 작물은 대기중의 이산화탄소와 산소를 원료로 엽록소를 매개로 광에너지를 이용, 유기물을 생합성하여 체내구성물질 또는 각종 생리작용에 필요한 호흡기질로 이용한다.
․ 광합성은 작물 생리작용 중 가장 중요한 위치에 있으며 675nm를 중심으로 한 적색광과 450nm을 중심으로 한 청색광이 유효하다.
○ 호흡작용 : 광은 광합성에 의해 호흡기질을 생성하여 호흡을 증대시킨다. 옥수수 등 난지형 초종은 광에 의해 직접 호흡이 촉진되는 광호흡이 알려져 있다.
○ 증산작용 : 광조사는 작물체온을 상승시켜 호흡을 증대시키고 광합성이 조장되어 동화물질이 축적 공변세포의 삼투압이 증가, 흡수력이 증대되고 따라서 증산이 조장된다.
○ 굴광현상
․ 줄기에 광이 조사되면 조사된 쪽의 옥신농도가 낮아져 생육이 지연 향광성을 보이며 뿌리에 있어서는 조사된 쪽의 옥신농도가 낮아지나 줄기에 비하면 훨씬 낮은 농도에서 생육이 조장되므로 오히려 반대편의 옥신농도가 과다하여 생장이 억제 배광성을 나타낸다.
․ 이같이 광조사는 작물체내의 생장호르몬의 농도를 변화시켜서 생장에 관여한다. 굴광현상에는 400~500nm 범위의 청색광이 유효하다.
○ 착색
․ 광은 모든 녹색식물의 엽록소생성에 관여하고 광이 부족하면 에티올린이라는 담황소를 생성, 황백화현상을 보이며 광합성이 저해된다.
․ 또한 광은 화황소와 사과, 포도, 딸기, 순무 등의 화청소 생성에 관여하며 광이 부족하면 착색이 불량하다. 엽록소 생성에는 450nm의 청색광역과 650nm의 적색광역이 유효하며 flavon 이나 anthocyan 형성에는 자색광 및 자외선이 주로 관여한다.

4. 작물의 재배기술
(1) 재배방법
○ 작부체계 : 일정한 포장에 있어서 순차적인 작물종류의 변경 또는 동시적인 작물종류의 조합, 배열의 방식을 말한다. 작부체계는 농가에 있어서 토지조건, 노동조건, 자본조건 등 경영 제조건이나 작물적 조건 또는 관습에 의해 여러 가지로 분화되어 있으며 이는 어떤 의미에서 농업발달사의 밀접히 관련되어 분화, 발전되었다고 볼 수 있으므로 역사적 산물이라 볼 수 있다. 작물의 주요작부체계는 연작, 윤작, 간작, 혼작, 교호작, 주위작, 답전윤환재배, 자유작 등이 있으며 이들은 각각 그에 따른 효과와 문제점이 있게 되는데 이와 관련하여 적절한 보완조처나 개선이 병행되지 않으면 안된다.
○ 연작 : 동일한 포장에 동일작물을 매년 계속해서 재배하는 작부방식이 연작이다. 연작에 의한 피해가 적은 작물이나 연작의 피해가 크다 하더라도 특히 수익성이 높거나 수요가 큰 작물은 이 작부방식에 의해 재배된다. 연작에 의해 토양이 작물에 대해 적합성을 상실하여 일어나는 피해를 기지라 하며 기지정도는 작물에 따라 차이가 크다. 기지의 원인이 되는 학설로는 양분소모설, 미생물설, 독소설, 토양반응이상설, 물리적 토성퇴화설 등으로 대립되며 구체적 원인으로 특수비료성분의 소모, 토양전염병원균의 번성, 토양선충의 번성, 유독물질의 축적, 토양중 염기의 과잉집적, 토양물리성의 악화, 잡초의 번성 등을 들 수 있다. 이와 같은 원인은 단독적 또는 복합적으로 작용하여 작물의 생육장해를 초래시키며 현재까지 알려져 있는 기지대책을 요약하면 물리적 방법, 화학적 방법, 생물학적 방법 등이며 구체적인 대책은 윤작, 답전윤환법, 저항성 품종의 육성과 그 선택, 토양소독 및 소토, 객토 및 환토, 유독물질의 유거, 지력배양과 결핍성분의 보급 등을 들 수 있다.
○ 윤작 : 한 포장에 몇가지 작물을 조합하여 일정한 순서에 따라 규칙적으로 반복하여 재배하는 작부방식이 윤작이다. 윤작은 경지가 넓은 구미농업에서 극히 잘 발달되어 있다. 윤작방식에는 삼포식농법, 개량삼포식농법, 노퍽식윤작법이 대표적이다.
․ 삼포식농법은 포장을 3등분하여 1/3에는 하작물, 1/3에는 동작물을 재배하고, 나머지 1/3은 휴한하는 방법인데 이는 규칙적으로 매년 돌려가며 실시하므로 포장전체가 3년에 한번 휴한한다. 초기의 윤작방식이며 주로 지력유지를 위하여 실시되었다.
․ 개량삼포식농법은 농지이용도를 제고하고 지력유지를 더욱 효과적으로 하기 위해서 휴한하는 대신 클로버와 같은 지력증진작물을 삽입하여 재배하는 방식으로 3포식농법보다 더 진보적인 것이다.
․ 노퍽식윤작법은 1730년 영국의 Townshead 경이 제창한 방식인데 이는 지력유지, 잡초발생, 토지이용도, 생산물관계 등 여러면에서 조직적으로 포장을 이용하는 방식으로 모범적이며 이상적인 윤작방식이라 하겠다.
․ 윤작조직에 삽입되는 작물은 사료균형을 위한 사료작물, 지력증진을 위한 두과작물이나 녹비작물, 토양보호를 위한 피복작물, 잡초경감을 위한 중경작물, 토지이용도 제고를 위한 하작물과 동작물이다.
․ 윤작의 원리에 의한 효과를 요약하면 지력의 유지증진, 토양보호, 기지의 경감, 병충해경감, 잡초경감, 수량증대, 토지이용도제고, 노력배분의 합리화, 농업경영의 안정성 증대 등이라 할 수 있다.
․ 그러나 이러한 윤작의 효과에도 불구하고 이들 모두를 효과적으로 달성할 수는 없다. 지역이나 농가의 실정에 따라 한 두 가지 목표에 부합시킬 수가 있는 것이다. 더욱이 우리나라와 같이 경지면적이 협소한 나라에서는 포장이용상 작물간에 경합이 심하여 구미에서와 같이 합리적으로 발전될 수 없다.
․ 우리나라의 윤작은 극히 단기적인 윤작체계로서 주로 토지이용도를 제고하여 경지이용률을 증진시키는데 윤작의 주안점을 맞추어 왔으며 유축화가 되지 못하여 사료작물 등과의 윤작조직은 거의 보기 힘들며 주로 화본과작물이 조합되고 있는 실정이다.
○ 간작 : 한 작물이 생육하고 있는 조간에 다른 작물을 조합하여 재배하는 작부방식이 간작이며 조간에 재배되는 작물을 간작물이라고 한다. 즉, 간작은 생육시기를 달리하는 작물을 일정기간 같은 포장에 생육시키는 것으로 하작물이 조합되는 것이 보통이며 두 작물의 수확기는 다르다.
․ 간작에 있어서 이미 생육하고 있는 작물을 상작이라 하고, 나중에 조간에 파종 또는 식부되는 작물을 하작이라 한다. 예컨대, 추파맥류의 입모 중 그 조간에 콩, 목화, 감자 등을 파종 또는 이식할 경우 보리나 밀을 상작이라 하고 콩, 목화, 감자를 하작이라 하는데 상하작의 구분은 두 작물의 높이의 비교에서 유래되는 명칭이다. 또 이것을 두 작물 중 경영적 입장에서 볼 때 주가 되는 작물을 주작이라 하고 종속적인 작물을 부작이라 하며 작부하는 순서에 중점을 둘 때에는 이전부터 재배되고 있는 작물을 전작이라 하고 나중에 조간에 작부되는 작물을 후작이라 하여 주, 부작 , 전, 후작 , 그리고 상, 하작의 구분이 있게 된다.
․ 간작이 유리하게 실시되는 경우는 노력에 비하여 토지가 적을 경우인데 이 때는 토지의 이용률을 증진하기 위하여 전작물이나 후작물 상호간의 생육에 지장이 없는한 유리하게 실시되는 경우다. 과수원이나 상원에서는 초기 수년간은 과수나 상목의 주간은 휴한 상태인데 여기에 사료, 녹비작물을 도입한 초생재배나 맥류, 콩, 감자 등의 식용작물을 도입하는 것이 그 예이다. 보편적으로 실시되는 경우로 제한된 일정면적의 토지에서 소출(또는 수확고)을 증대시킬 필요가 있는 경우이다. 맥류에 고구마 간작, 중부지방에서 맥류에 콩, 담배, 목화 등을 간작하는 경우 등이다.
․ 간작의 목적은 전작물에 큰 피해없이 간작물의 생육기간을 연장하여 증수를 꾀하는 경우와 토지이용율을 증진하는데 있다.
․ 간작법의 종류를 간작기간을 고려하여 분류하면 영년생생물작물의 조간에 1년생 부작물을 전생육기간 재배하는 경우, 전후작이 모두 1~2년생 작물이며 간작기간이 장기간이 되는 경우(고구마밭에 콩, 팥의 간작), 전후작이 모두 1~2년생 작물이며 간작기간이 짧은 경우(가장 보편적인 경우로 맥류포장의 조간에 콩, 고구마, 수박, 참외 간작, 수도 조간에 보리, 밀, 자운영 간작) 등이다.
․ 간작의 장단점을 고찰하면 다음과 같다.
간작의 장점은 토지이용상 단작보다 유리하다는 점, 노력의 분배, 조절을 합리화할 수 있다는 점, 상하작의 적절한 조합으로 비료를 경제적으로 이용할 수 있고 녹비를 도입하면 지력을 증진시킬 수 있다는 점, 상작은 하작에 대하여 기상재해나 병충해로부터 보호할 수 있다는 점, 잡초의 번성을 막을 수 있는 점 등이다.
간작의 단점은 간작물로 인하여 작업이 복잡하며 축력의 이용 및 기계화가 곤란하다는 점, 간작물의 생육장해가 우려되고 토양수분 및 양분의 경합이 있을 수 있다는 점 등이다.
․ 구체적인 간작방식은 지방에 따라 다르나 대체로 콩, 팥의 맥간작, 목화의 맥간작, 고구마의 맥간작을 들 수 있다.
○ 혼작 및 혼파
․ 생육기간이 거의 같은 두 종류 이상의 작물을 동시에 같은 포장에 섞어서 재배하는 작부방식이 혼작이다. 이 때 주, 부의 관계가 뚜렷한 경우(콩밭에 수수, 옥수수 혼작)와 뚜렷하지 못한 경우(화본과 목초와 두과 목초의 혼파)가 있다.
․ 혼작이 간작과 다른 점은 두 가지 작물의 생육기간이 꼭 같거나 거의 같다는 점과 전후작(또는 주, 부작 , 상, 하작)의 관계가 뚜렷하지 못한 경우가 많다는 점이다.
․ 혼작을 하는 것은 두 작물의 여러 가지 생리생태적 특성에 의해서 협력적으로 작용하여 두 작물을 분리하여 재배하는 것보다 합계수량이 많은 때이어야 의미가 있다. 즉, 두 가지 이상의 작물이 협력적으로 작용하여 토지이용을 유리하게 하여야 하며 식용작물간의 혼작, 사료작물간의 혼작, 식용작물과 공예작물간의 혼작 등이 그것이다.
․ 혼작의 방식에는 조혼작, 점혼작, 난혼작 및 혼파가 있으며 콩팥에 수수나 옥수수를 일정한 간격으로 질서있게 점점이 혼작하면 점혼작이 되고 서북부지방에서와 같이 조밭의 조간에 연하여 콩을 1렬로 조파하여 재배하면 조혼작이 되며 콩밭에 수수, 조나 목화밭에 참깨, 들깨 등을 군데군데 질서없이 파종하여 재배하면 난혼작이 된다.
․ 두 가지 이상의 작물종자를 혼합해서 파종하여 재배하는 방식이 혼파인데 레드 클로버와 티머시 혼파, 헤어리 베치와 이탈리안 라이 그라스의 혼파 등 화본과 목초와 두과목초의 혼합파종이 그것이며 사료작물의 재배에 이용되는 작부방식이다.
․ 혼작이나 혼파의 효과로는 토양과 기상에 대한 적응력이 약한 작물이 있더라도 다른 작물에 의해서 보완될 수 있다는 점, 각종 기상재해 및 병충해에 대한 위험성을 분산시킬 수 있다는 점, 지상부가 하나는 포복성이고 하나는 직립성이며 지하부도 하나는 심근성이고 하나는 친근성이며 질소를 하나는 수탈하며 하나는 증강한다든가 하는 생리생태적 특성을 이용하여 공간의 유리한 이용, 비료절약 등이 가능하다는 점 등을 들 수 있다.
․ 단점으로는 간작에서와 같이 정밀한 작물관리와 토양관리와 같은 관리작업이 어렵고 축력이용, 기계화가 곤란하다는 점 외에도 간작물에 따라서는 생육장해가 초래될 수 있다는 점 등이다.
․ 혼파의 이점으로는 화본과 목초와 두과목초를 혼파하여 재배하면 가축영양상의 균형을 도모할 수 있다는 점, 상번초와 하번초의 혼파, 심근성과 친근성의 혼파는 지상과 지하의 효율적 이용을 기할 수 있다는 점, 화본과와 두과의 혼파, 심근성과 천근성의 혼파는 비료흡수성분의 질과 양이 다르므로 비료성분을 효율적으로 이용할 수 있다는 점, 한지형 목초와 난지형 목초의 혼파, 1년생, 월년생, 다년생 목초의 혼파는 시기적으로 생육의 소장이 다르므로 영구채초지와 영구방목지에 있어서 연간 산초량을 평준화할 수 있다는 점, 오처드 그라스와 같은 주형목초지에는 잡초발생이 용이한데 포복형의 클로버류나 직립형의 티머시 등의 혼파는 잡초발생을 경감할 수 있다는 점, 두과목초와 화본과목초의 혼파는 건초제상의 이점, 녹사상의 이점을 얻을 수 있다는 점, 두과목초와 화본과 목초를 혼파하면 화본과목초의 단작보다 두과목초에 의해 공중질소를 고정, 토양에 공급되므로 시비상 질소비료를 절약할 수 있다는 점, 이밖에도 여러 종류의 목초가 생육하므로 각종 불량환경에 의한 재배에 대한 안정성을 증대할 수 있는 점 등을 들 수 있다.
․ 목초혼파의 단점으로 혼파사료작물선택에 제한을 받는 점, 비배관리(시비, 관개, 병충해방제)가 불편하다는 점, 채종이 곤란하다는 점, 수확기가 일치하지 않아 수확이 지연되는 경우가 있다는 점 등을 들 수 있다.
○ 교호작
․ 생육기간이 비등한 두 종류 이상의 작물을 일정한 이랑씩 교호로 재배하는 작부방식이 교호작이며 전작물의 휴간을 이용하여 후작물을 재배하는 간작과는 구별된다. 즉, 간작에 비하면 주작물과 부작물, 전작물과 후작물의 뚜렷한 구분이 없다. 따라서 시비 및 관리를 다른 작물에 구애됨이 없이 충분히 할 수 있고 재배기간도 같거나 거의 비슷한 작물이 조합되는데 옥수수와 콩의 교호작이 그 예가 된다.
․ 교호작의 방식에는 옥수수와 콩 교호작에서와 같이 한 줄씩 교호로 작부하는 방식, 하나는 한 줄로 하고 다른 작물을 두줄 또는 석줄로 교호로 작부하는 방식, 두줄 또는 석줄씩 교호로 작부하는 방식 등 여러 가지 조합이 있게 된다.
․ 교호작에 있어서도 조합작물들이 토양, 비료, 공간의 이용이나 작물상호간의 생리, 생태면에서 알맞기 때문에 각각 분리해서 재배하는 단작보다도 단위면적당의 수량이 더욱 많을 때에야 의미가 있다.
․ 교호작의 대규모적인 것으로 경사지토양에서 토양침식의 방지책으로 피복작물을 도입한 대상재배가 있다. 교호작에서는 작물이 몇 줄씩 교호로 조합되어 재배되는데 대상재배에서는 같은 작물의 연속이랑수가 많은 점이 다르다.
○ 주위작
․ 포장의 주위에 포장내에 작물과는 다른 작물을 재배하는 작부방식이다. 즉, 주위작은 포장주위의 공지를 생산에 이용하는 작부방식이며 혼작의 일종이라고 볼 수 있다.
․ 근래에 권장되고 있는 논두렁콩의 재배는 대표적인 것이며 콩, 호박, 수박, 참외 등과 같이 포복성이거나 초장이 작은 작물의 주위에 방풍 및 병충해 만연을 방지하기 위해 옥수수, 수수와 같은 초장이 큰 작물을 재배한다든가 경사지 밭주위에 뽕나무, 닥나무와 같은 영년생 목본작물을 식재하여 토양침식을 방지하며 포장내의 작물을 보호하는 것 등이 그것이다.
○ 답전윤환재배
․ 포장을 답기와 전기로 규칙적으로 윤환하여 이용하는 작부방식을 답전윤환재배라 하며 벼가 생육하지 않는 기간만 맥류나 감자, 채소 등의 작물을 재배하는 답리작이나 답전작과 같은 작부방식과는 전혀 그 의미가 다르다.




․ 우리나라에서는 전통적으로 함북 길주지방에서 실시되어 왔으며 그 작부순서는 다음과 같다.

제 1 년	제 2 년	제 3 년	제 4 년	제 5 년
조	춘파대맥→콩	수수	벼	벼
조	춘파대맥→콩	벼	벼	벼

․ 외국에서는 수도재배가 답전윤환재배를 원칙으로 하는 경우가 많다. 미국(벼-콩-밀 등), 이탈리아(밀-목초-이식도-직파도 등), 아랍에미리트(벼-클로버-옥수수-밀 등), 중국(벼-벼-사탕수수 등), 일본(맥류-채소-맥류-수도 2~3년 등)이 그것이다.
․ 답전윤환의 효과로는 지력의 증진, 기지의 회피, 잡초발생 억제, 수량증가, 노력의 절감 등을 들 수 있다. 윤환전기에는 토양구조가 입단화하고 건토효과에 의해 잠재지력을 이용할 수 있으며 염기의 용탈과 환원성유해물질이 제거되고 채소원예작물과 사료작물은 지력을 유지 또는 증진시킨다. 윤환답기의 경과로 채소류의 연작에 의한 기지를 회피할 수 있으며 담수상태와 건답상태가 교체이므로 윤환답기에는 수생잡초를, 윤환전기에는 건생잡초를 각각 경감시켜 잡초발생을 경감할 수 있다. 이에 따라 제초노력을 경감하고 잡초방제와 관련된 노동을 절감할 수 있다.
․ 일반작물의 수량증가는 여러 가지 조건에 따라 차이가 크나 기지현상이 심한 가지과 작물인 감자, 가지, 토마토, 수박 등은 윤환답에서 수량을 증가할 수 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 수도수량은 윤환전기의 지력증강으로 현저히 증가된다.
○ 자유작
․ 장기간에 걸쳐서 일정한 포장에 작부되는 작물이 일정한 것이 아니고 시장의 경기변동에 따라 그때 그때 적당한 작물을 재배하는 작부방식을 자유작 혹은 수의작이라고 한다.
․ 자유작은 어느나라에서나 주로 도시근교에서 많이 실시되고 있으며 영리성이 높은 채소 특히 과채류의 재배에 이 작부방식이 많이 적용된다.
․ 일반 지방농가에서는 일단 결정된 경영조직이 변경이란 경영조직 자체가 유기적 구조를 가지는 것이기 때문에 용이하게 이 자유작을 적용할 수 없으며 도시근교에서도 시장변동에 따른 이 투기적 농업(자유작)은 위험성이 큰 것이다. 자유작이란 경영적 측면에서 본 작물재배방식 즉, 경영적 측면에서 본 작부방식이라 할 수 있다.
․ 자유작을 성립시키는 조건은 생산물을 대량 소비할 수 있는 큰 시장이 있어야 하고 수익성이 커야 하며 화학비료와 유기질비료를 충분히 공급 받을 수 있어야 하고 경영위험성을 분산시킬 대책이 세워져 있어야 한다는 것 등이다.
(2) 종자의 선택 및 발아
○ 종자의 선별 : 크고 충실하여 발아, 생육이 좋은 종자를 가려내는 것을 선종이라고 한다.
․ 용적에 의한 선별 : 맥류, 두류 등의 종자를 체로 쳐서 소립의 종자를 제거
․ 중량에 의한 선별 : 키, 풍구, 선풍기 등을 사용하여 가볍고 작은 것을 날려 버림
․ 육안에 의한 선별 : spatular를 사용하여 불량한 종자, 협작물을 제거
․ 비중에 의한 선별 : 알맞은 비중의 용액에 종자를 담가 가라앉은 충실한 종자만을 가려내는 것. 비중액으로 보통 염수를 쓰는데 이것을 염수선이라고 함
○ 종자의 발아과정
․ 종자발아의 주요과정은
『흡수=>저장양분의 분해=>양분의 전류=>동화=>호흡=>생장』으로 요약할 수 있다.
․ 흡수 : 종자의 발아는 먼저 물을 흡수함으로써 시작된다. 종자의 흡수는 물의 침윤과 삼투에 의한다. 즉, 발아전에는 모관현상이나 침윤에 의한 흡수를 하고(제1단계 흡수) 이어 발아가 시작되면 삼투에 의한 제2단계 흡수를 한다.
․ 종자의 흡수량과 흡수속도는 작물의 종류와 온도에 따라 다르며 또한 배의 배젖에 따라서도 다르다. 작물종자를 균일하고 속히 발아시키기 위한 종자예조법의 하나로 침종이 있다. 이것은 종자를 물에 침지하여 충분히 흡수시켜 파종하는 것인데 여러 가지 작물종자에서 발아촉진 효과가 인정되어 있다. 이 때는 적당한 온도와 우물물을 사용하여야 하는데 이것을 적당한 온도가 아니면 단백질, 효소, 생장호르몬 등의 소장이 관련되기 때문인 것으로 알려져 있다.
․ 한편, 영구위조점 이하의 토양함수량은 생장중의 작물체에는 거의 흡수되지 않으나 종자발아에는 유효한 것으로 알려져 있으며 세사양토에서 실험한 결과에 의하면 토양수분이 영구위조점 이상 즉, 위조계수에서 포장용수량까지의 소위 토양유효수의 범위에서 발아속도가 빨라진다.
․ 저장양분의 분해 : 발아 초기의 아생은 충분한 탄소동화작용을 할 수 없으므로 종자내의 양분을 공급받아 생장하게 된다. 저장양분은 전분, 지방, 단백질 등 분자량이 큰 물질이므로 원형으로는 조직내를 이동할 수 없으며, 가수분해되어 물에 녹기 쉬운 분자량이 작은 가용성물질로 변화한 다음 배에 운반되어 호흡기질이 된다.
․ 종자가 흡수한 후 최초에 일어나는 화학변화는 각종 효소에 의한 저장양분의 분해이다. 발자발아에는 다량의 가수분해효소가 함유되어 있다. 벼, 보리 등의 종자발아에 있어서 처음에 반상체에서 분비되는 섬유소 분해효소의 작용에 의해 세포막이 분해되어 그 후 역시 반상체에서 분비되는 산화효소의 침입을 용이하게 한다.
․ 배유나 자엽에 저장된 녹말은 산화효소에 의해 분해되어 맥아당이 되고 맥아당은 말타아제에 의해 가용성인 포도당이 되어 배나 생장점으로 이동 호흡기질이 되거나 셀룰로오스, 비환원당, 전분 등으로 재합성된다. 지방은 리파아제에 의해 지방산과 글리세롤으로 변화하고 다시 화학변화를 받아 당분으로 변하여 유식물로 이동하고 호흡기질로 이용되는 한편 탄수화물, 지방의 형성에 이용된다. 단백질은 프로테아제에 의해 가수분해되어 아미노 액시드, 아미드 등으로 분해되어 유식물에 이동 호흡기질 또는 단백질구성물질로 이용된다.
․ 가용성 양분의 이동 : 종자가 흡수하여 종피가 파열되고 가스교환이 용이해지면 이어서 효소력이 증대되고 저장양분이 분해된다. 이 때 가용화된 양분은 배생장점으로 이동하게 된다. 배나 발아초기의 유식물에서는 통도조직이 잘 발달되어 있지 않으므로 가용성양분은 생활세포만을 확산에 의해 이동하게 된다. 이와 같이 종자내의 저장물질이 분해되어 가용성물질로 변화된 다음 배나 생장점으로 이동하는 현상을 저장물질의 동원이라고도 한다.
․ 동화작용 : 저장물질의 동원에 의하여 배나 생장점에 이동해 온 물질에서 원형질이나 세포막 물질이 합성되고 유근이나 유아, 자엽 등의 생장이 일어나게 된다. 이와 같이 발아중의 종자에서는 분자량이 낮은 물질에서 분자량이 큰 고분자물질이 재합성되는 현상, 소위 동화작용이 와성하게 일어난다.
․ 호흡작용 : 발아중의 종자는 다른 기관이나 조직에 비하여 호흡이 극히 왕성하고 에너지의 소모가 크다. 호흡작용에 의하여 탄수화물이나 지방이 분해되어 이산화탄소와 수분이 되고 이 때 에너지를 방출하는데 이 에너지는 발아식물의 생장에 필요한 물질의 동화에 쓰이거나 대부분은 호흡열로서 소비된다. 종자가 발아할 때의 호흡은 건조종자의 100배에 달하고 발아과정에서 소비되는 에너지는 종자건물의 50% 이상에 해당된다고 한다.
․ 생장 : 종자가 일정한 수분, 온도, 산소 및 광이 부여되면 생장기능이 발현하여 생장점 즉, 배의 유근 또는 유아가 종피 밖으로 출현한다. 이 때 유근과 유아의 출현순서는 수분의 다소가 관여하나 보통 유근이 먼저 출현한다. 보통 쌍떡잎식물에서는 유근이 먼저 출현하고 외떡잎식물에서는 자엽이 먼저 출현한다. 그러나 밀, 겉보리, 귀리, 쌀보리 등에서는 유근이 먼저 출현하며 벼에 있어서는 물이 적은 상태에서는 유근이 먼저 신장하고 수중에서 발아시키면 유아가 먼저 출현한다. 한편, 발아초기의 유식물은 처음에는 배유, 자엽의 저장양분에 의하여 생육하지만 어느 시기에 가서는 이것이 소진되고 광합성 기타 동화작용에 의해 양분을 합성하여 생육하는 소위 독립영양의 시기로 전환하는데 이 시기를 이유기라 한다. 배젖이나 자엽양분의 소진기에 있어서의 생장상태는 논벼는 본엽 3~4매, 발근기 5~7매, 맥류 본엽 2~3매, 발근수 5~9본으로 알려져 있다. 이유기 이후부터는 생육환경을 특히 좋게하여야 할 것이다.
(3) 파종준비
○ 파종기 : 파종된 종자가 발아하려면 지온이 발아최저온도 이상이고 토양수분도 필요한 한도 이상이어야 한다. 파종의 실제시기는 작물의 종류 및 품종, 재배지역, 작부체계, 재해회피, 토양조건, 출하기, 노력사정 등에 따라 결정된다.
○ 파종방법
․ 살파 : 포장전면에 종자를 흩어 뿌리는 방법. 파종 노력이 적게드나 제초 등의 관리작업이 불편하다.
․ 조파 : 뿌림골을 만들고 종자를 줄지어 뿌리는 방법. 통풍, 통광이 좋고 관리작업에도 편리하다.
․ 점파 : 일정한 간격을 두고 종자를 몇 개씩 띄엄띄엄 파종하는 방법. 노력은 다소 많이 들지만 건실하고 균일한 생육을 한다.
․ 적파 : 점파와 비슷한 방식이며 점파를 할 때 한곳에 여러개의 종자를 파종할 경우를 말하며 목초, 맥류 등에서 실시된다.
○ 파종량 : 수량, 품질을 최상으로 보장하는 파종량이 가장 알맞다. 파종량을 결정할 때에는 작물의 종류 및 품종, 종자의 크기, 파종기, 재배지역, 재배법, 토양 및 시비, 종자의 조건 등을 고려한다.
○ 복토 : 종자를 뿌린 다음에 그 위에 흙을 덮는 것을 복토하고 한다. 소립채소는 0.5~1cm, 소립곡류는 1.5~2cm, 두류는 3~4.5cm, 감자, 토란은 5~6cm, 튤립, 수선화는 10cm의 두께로 복토한다. 복토의 깊이를 결정할 때의 고려점은 다음과 같다.
․ 파종법 : 물못자리에서는 복토하지 않는다.
․ 종자의 크기 : 큰 것은 작은 것에 비하여 두껍게 복토한다.
․ 발아습성 : 광발아종자는 복토를 하지 않거나 복토를 해도 얇게 한다.
․ 토질 : 토양이 습윤할 경우에는 얕게하고 건조할 경우에는 깊게 한다.
․ 온도 : 저온이나 고온에서는 복토를 깊게 한다.
○ 진압 : 파종을 하고 복토의 전, 후에 종자 위를 가압하는 것을 진압이라 한다.
․ 효과 : 진압하면 토양이 긴밀해지고 종자가 토양에 밀착되므로 지하수가 모관상승하여 종자에 흡수되는데 알맞게 되어 발아가 조장된다. 또, 경사지나 바람이 센 곳에서는 우식과 풍식을 경감한다.
․ 방법 : 진압작업은 롤러로 하거나 발로 밟거나 판자로 두드린다.
(4) 재배관리 및 재해방지
○ 보식과 솎기
․ 의의 : 발아가 불량한 곳이나 이식 후에 고사한 곳에 보충적으로 이식하는 것을 보식이라고 하며, 발아 후 밀생한 곳에서 개체를 제거해서 앞으로 키워나갈 개체에 공간을 넓혀 주는 일을 솎기라 한다.
○ 솎기의 효과
․ 생육간격을 넓혀 주고 각 개체간의 점유 영역을 고르게 해 줌으로써 생육을 균일하게 한다.
․ 솎기를 할 전제로 파종량을 늘리면 발아가 불량하여도 빈 곳이 생기는 일이 없게 된다.
․ 파종량을 늘리고 후에 솎기를 함으로써 유전적으로 불량한 개체를 제거해내고 우량한 개체만을 남길 수가 있다.
○ 채소의 솎음
․ 2~3회 실시한다.
․ 병든 것, 생육이 부진한 것, 이형개체 등을 먼저 솎아낸다.
․ 마지막 솎기는 재해의 고비가 지난 후에 한다.
○ 추파 : 발아가 불량한 곳에 보충적으로 파종하는 것을 추파 또는 보파라고 한다. 보파나 보식은 가능한 한 일찍해야 생육의 지연이 덜하다.
○ 중경 : 파종 또는 이식후 작물생육기간에 작물사이의 토양을 호미나 중경기로 표토를 교반하여 부드럽게 하는 토양관리작업을 말한다. 이는 잡초의 방제, 토양의 이화학적 성질의 개선, 작물자체에 대한 기계적인 영향 등을 통하여 작물의 생육을 조장시킬 목적으로 실시된다. 우리나라의 김매기는 중경과 제초를 겸하고 있다. 다만 제초제에 의한 제초는 중경을 겸하지 않는 경우가 많다. 그러나 최근 제초제가 개발 사용됨에 따라 중경작업은 제초작업과 분리하게 되었고 중경작업 그 자체를 개별적으로 볼 때는 증수효과가 확연하지 못하여 재검토가 논의되고 있다.
○ 중경의 이점
․ 발아조장 : 파종후 비가 와서 토양표면에 피막이 생겼을 때 중경하면 피막을 부수고 토양이 부드럽게 되어 발아가 조장된다.
․ 토양통기조장 : 작물이 생육하고 있는 포장을 중경하면 대기와 토양의 가스교환이 활발해지므로 근활력이 증진되고 유기물의 분해가 촉진되며 환원성 유해물질의 생성 및 축적이 감소된다.
․ 비효증진 : 논토양은 수도생육기간 중 항시 담수상태에 있기 때문에 표층의 산화층과 그 밑의 환원층으로 토층이 분화된다. 이로 인하여 유안, 염안 드으이 암모니아태 질소를 표층인 산화층에 추비하고 중경하면 비료가 환원층으로 들어가 심층시비한 것과 같이 되므로 탈질작용이 억제되어 질소질비료의 비효를 증진하므로 질소비료 경제상 유리하다. 따라서 수도의 생육전기에 있어서 질소질비료를 표층시비하고 중경하는 것은 증수효과를 가져올 것으로 기대하는 것이 일반적인 견해이다.
․ 토양수분의 증발억제 : 토양을 얕게 중경하면 모세관의 연락이 절단되어 토양 유효수분의 증발을 억제하며 한발기에 가뭄해를 경감할 수 있다.
․ 잡초방제 : 중경을 하면 잡초도 함께 제거되며 종래의 김매기의 가장 큰 효과는 잡초제거에 있었다.
○ 중경의 해점
․ 단근에 의한 피해 : 중경은 배토에서와 같이 필연적으로 뿌리의 일부가
끊기게 된다. 작물이 아직 어린 영양생장 초기에는 근군이 널리 퍼지지 않아서 단근이 적고 또는 단근이 되더라도 이 때는 뿌리의 재생력이 왕성하므로 피해가 적다. 그러나, 작물이 생식생장에 접어들어 근군의 발달이 좋고 재생력이 약하며 또한 이 때부터는 양분과 수분을 왕성하게 흡수하므로 중경으로 단근이 심하면 피해가 클 것이다. 화곡류에서는 유수형성기 이후의 중경은 하지 않는 것이 원칙이다.
․ 토양침식의 조장 : 중경을 하여 표토를 교반하면 밭토양에서는 표층이 건조되어 바람이 심한 지역에서는 풍식이 조장되고 우기에는 수식이 조장된다.
․ 동상해의 조장 : 중경을 하여 표토를 교반하면 지주의 온열이 지표로 상승되는 것이 억제되어 발아중의 유식물이 저온이나 서리를 만나서 동상해를 받을 우려가 있다.
○ 제초 : 경지에서 잡초를 제거하는 것. 잡초방제라고도하며, 생육 중인 잡초의 제거뿐만 아니라 발생을 억제하는 일도 포함된다. 잡초가 발생하는 것을 막으려면 땅을 깊이 갈아서 겉흙에 있는 많은 잡초씨를 그 아래로 깊이 묻어버리는 방법과 짚이나 비닐 등으로 지면을 뒤덮어 발아를 억제하는 방법 등이 있다. 발생한 잡초를 없애려면 손으로 뽑는 제초를 비롯하여 겉흙을 얕게 휘저어 섞어서 갓 싹이 난 잡초를 죽이는 방법, 그리고 밭이랑 사이를 길아엎어 잡초의 뿌리를 끊어서 말려죽이는 중경제초(中耕除草), 잡초를 묻어버리는 배토(培土) 등의 방법과 논에서는 물을 깊이 대어 잡초를 죽이는 방법도 있다. 이러한 물리적 제초방법과 함께 최근에는 제초제를 이용하는 화학적 제초방법도 보급되었다. 제초제에는 무차별적으로 식물을 말려 죽이는 특정잡초만을 말려 죽이는 것과 선택성 제초제 2가지가 있다.
○ 멀칭 : 포장토양의 표면을 짚, 건초, 퇴구비, 비닐, 폴리에틸렌 등의 여러 재료로 피복하는 것을 멀치 또는 멀칭이라 한다. 멀칭은 작물의 생육을 조장하고 수량을 증대하기 위해서 실시되나 여러 가지 방법과 그에 따른 효과가 다소 다를 수가 있다. 따라서 작물관리 사항으로서의 멀치는 작물의 종류, 재배목적 및 환경조건에 따라서 이용성이 다르며 그에 따른 주의점도 고려하여야 할 것이다.
(5) 병해충 및 생리적 장해

5. 생력의 재배기술(농작업의 기계화와 제초제의 사용)
(1) 생력재배의 효과
○ 농업노력비의 절감 : 맥작생산비의 55~60%는 노력비인데 소형기계화로는 노력비의 30~60%, 대형기계화로는 70~90%가 절감된다고 한다.
○ 단위수량의 증대 : 심경다비, 적기작업, 재배방식의 개선 등에 의해서 오히려 수량이 증대될 수 있다.
○ 토지이용도의 증대 : 기계화를 하면 작업능률이 높고 작업기간이 단축되므로 전후작의 관계가 훨씬 원활해지는 등 토지이용도가 증대된다.
○ 농업경영의 개선 : 기계화생력재배를 알맞게 토입하면 농업노력과 생산비가 절감되고 수량이 증대하면 농업경영은 크게 개선될 수 있다.
(2) 생력재배를 위한 요건
○ 농지가 생력화를 가능케하도록 정리되어야 한다.
○ 넓은 면적을 공동관리에 의하여 집단으로 재배해야 한다.
○ 기계의 이용에 따른 남는 노동력을 수익화해야 한다.
○ 제초제를 이용한다.
○ 품종선택, 재배법의 개선 등 기계화적응재배체계를 확립한다.
○ 유능한 지도자가 있어야 하고 모든 농민이 잘 훈련되어야 한다.

6. 수확과 저장
(1) 수확방법 및 수확 후 처리
(2) 수확물의 저장관리

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