근래들어

지구온난화에 따른 기후변화의 영향이 한반도에 서도 발생하고 있다. 잦은 강우나 가뭄 또는 초가을까지도 고 온이 지속되는 등 우리나라의 콩 재배환경이 바뀌어 지고 있 다. 농가에서는 기존의 파종시기보다 시기를 늦추어 파종하고 있고 일부 농가에서는 전작물을 재배하고 난후 7월 상순까지 파종을 하고 있는 실정이다. 따라서 기존에 설정한 적정파종시 기가 잘 지켜지지 않고 농가에서는 자의적으로 파종이 이뤄지 고 있다. 일반적으로 콩 파종시기가 이르면 과도한 생육으로 착협수가 감소하고 도복이 발생이 용이할 뿐만 아니라 재포기 간이 늘어 남으로 병충해의 피해를 받기 용이한 등 증수에 불 리하다. 반면에 파종시기가 적정파종기 보다 늦어지면 짧은 기 간에 생육이 이뤄지므로 생육량을 충분히 확보하지 못하여 수 량이 감소하는 문제가 생기는데 특히 후기기상이 수량성을 좌 우하는 큰 위험성을 내포하고 있다. 따라서 본 시험은 장류콩 의 안정적 재배를 위한 파종시기를 재설정 하기 위하여 경남 지역의 파종시기를 검토하고 그 결과를 보고하는 바이다.

재료 및 방법

본 시험은 2009년부터 2011년까지 3년간 밀양의 국립식량과 학원 기능성작물부 전작포장 실시하였다. 시험품종으로는 준조 생 품종인 선유콩과 중만생 품종인 대원콩을 공시하였고, 파종 시기는 5월 10일(1차파종), 5월 25일(2차파종), 6월 10일(3차파 종) 및 6월 25일(4차파종) 4시기를 두었는데 ‘09년도에는 1차 파종은 5월 11일, 2차 파종은 5월 25일, 3차 파종은 6월 9일, 그리고 4차 파종은 6월 26일날 이뤄졌고, ’10년도에는 1차 파 종은 5월 10일, 2차 파종은 5월 25일, 3차 파종은 6월 9일, 그리고 4차 파종은 6월 25일, ‘11년도에는 1차 파종은 5월 9 일, 2차 파종은 5월 25일, 3차 파종은 6월 9일,그리고 4차 파 종은 6월 22일에 이뤄졌다. 재식거리는 70 × 15 cm로 하여 1 주 2본 재배를 하였고, 시비량은 10 a당 성분량으로 질소 3 kg, 인산 3 kg 및 가리를 3.4 kg을 전량 기비로 시비하였는 데 질소는 요소, 인산은 용성인비 그리고 가리는 염화가리로 하였다. 그리고 시험구배치는 분할구배치 3반복으로 하였고 얻 어진 결과의 통계처리는 SAS 9.2(SAS Institute Inc, USA ) 로 분석하였다.

건물중 조사는 R2 및 R5 stage에 실시하였으며 조사방법은 구당 평균되는 2주 4개체를 채취하여 엽, 엽병, 줄기 및 협으 로 분리한 다음 엽면적을 측정하였고 dry oven의 70°C에서 건조시킨 다음 건물중을 측정하였다. 성숙기에 생육특성과 수 량은 농촌진흥청 농사시험연구 조사기준(농진청, 2004)에 따 랐다.

단백질 함량분석에 있어서 먼저 분석에 사용된 콩 시료는 고속 진동 분쇄기 (HEICO, LT1-100, Japan)로 미세 균일 입 도로 분쇄한 시료를 사용하였다. 단백질 함량분석은 근적외선 분광기(Near-infrared spectroscopy: Foss NIR System Inc., Silver Spring, MD)를 사용하였으며, 분쇄 시료 약 2 g을 표 준 원형 컵에 취하여 400 - 2500 nm 파장 영역에서 2 nm 간 격으로 반사율(log 1/R)을 측정하였다. 분석 전 NIR 기기를 충분히 예열 시켜 사용하여 기기 안정성과 파장 정확도를 높 였다. 분석된 결과는 WinISI II software (Windows version 1.60, Foss and Infrasoft International LLC, State College, PA)를 사용하여 기존 단백질 equation에 적용하여 함량을 구 하였다.

지방함량 분석은 먼저 분쇄한 시료 2.0 g을 자동지방 추출 장치(Soxhlet System: BUCHI Labotechnik, B-811, AG., Switzerland)에 넣고 n-hexane으로 3시간 열수 추출한 후 지방 함량을 구하였다. 그리고 지방산 조성 분석을 위해서 추출된 지방에 지방산 분해시약 (H₂SO₄:MeOH:Toluene = 1:20:10, v/v) 5ml 첨가하여 100°C에서 1시간 반응 시켜 fatty acid methyl ester형태로 변환하였다. Fatty acid methyl ester 분획은 증류 수 5 ml 첨가하여 잘 혼합 한 후 상등액을 취하였으며 시료 중 수분은 Na₂SO₄ (Yakuri Pure Chemical Co LTD., Osaka, Japan)로 제거하여 분석 시료로 사용하였다. 지방산 조성은 가 스 크로마토그래피 (Agilent 7890A, USA)로 분석하였으며 분 석을 위한 기기 조건은 아래 Table 1과 같다.

GC 분석의 표준물질인 palmitic acid methyl ester, stearic acid methyl ester, oleic acid methyl ester, linoleic acid methyl ester 및 linolenic acid methyl ester는 Sigma 사에서 구입하여 분석에 이용하였다.

Isoflavone 성분 분석을 위해 분쇄한 시료 1.0 g을 50% methanol 용액 20 mL에 12시간 실온에서 교반한 뒤 추출액을 여과 (Whatman No.2)하였다. 이렇게 여과된 시료는 다시 HPLC 분석을 위해 0.45 μm 필터를 하였다. Isoflavone 분석 은 액체 크로마토그래피 (Agilent 1100, USA)로 분석하였으며 분석을 위한 기기 조건은 아래 Table 2와 같다.

Isoflavones 정량 분석을 위한 표준물질 검량선식은 아래 Table 3과 같다.

결과 및 고찰

1기상특성

Fig. 1에서 보면 2009년도 밀양 기상의 특징은 6월 하순부 터 7월 하순까지 편중된 강우량을 빠른 파종시기에는 가뭄으 로 초기에 생육이 저조하고 콩의 립비대기인 8월 하순부터 한 발의 발생을 초래한 반면 일조시수가 많고 기온이 높아 토양 수분이 부족하지 않으면 콩 성숙에 유리한 환경이었다. 2010 년도에는 전 생육기간을 통해 잦은 강우량을 보여 토양수분의 부족을 초래하지 않았고 평균기온은 전 생육기간에 걸쳐 높게 경과하였으며 일조시수는 립비대시기인 8월 중순에서 9월 상 순까지는 평년에 비해 부족하게 경과하였다. 2011년도에는 평 균기온이 7월 상순까지는 평년보다 높게 경과하였으나 이후에 는 대체로 낮게 경과하였고, 7월하순에서 9월상순까지 평년보 다 일조가 많이 부족하였으며 강우량은 6월하순에서 8월중순 까지 연속된 강우로 생육 억제에 큰 영향을 미쳤다.

2생육 및 수량특성

Table 4은 파종기에 따른 콩 품종들의 생육상황을 나타낸 것으로 잎의 전개 및 생식생장기의 주요생육단계의 도달에 소 요되는 기간은 두 품종 모두 파종기가 빠를수록 길어졌다. 콩 의 개화에 영향을 미치는 요인은 온도와 일장이며 대개 조생 종은 감온성이 크고 만생종은 감광성이 큰 것으로 알려져 있 고, 조생종은 만생종에 비해 덜 민감하다는 Criswell & Hume(1972)의 보고와 조생종은 콩 자원은 일장에 반응하지 않는 품종이 있다는 Yoshida(1952) 보고와 같이 이 시험에서 도 개화에 도달하는 기간 역시 파종기가 늦어질수록 짧아졌다. 그러나 감온성과 감광성이 혼합된 개화도달일수에 관한 연구 는 추가적으로 이루어져야 할 것이다. 품종별 파종시기의 이 동에 따른 개화기 및 성숙기의 단축일수를 보면 역시 감광성 의 영향을 많이 받는 만생종에 가까울수록 개화일수의 단축정 도가 컷고 이에 따른 성숙일수의 단축정도도 개화일수 단축 경향과 비슷하였다.

일반적으로 생육기간이 긴 것이 수량을 증대시키는 요인이 될 수 있는데 Boquet et al. (1983)은 영양생장기간, 생식생장 기간 그리고 생육기간은 파종기와 품종에 따라 많은 영향을 받는 다고 하였고 개화기간이 길어지는 것은 늦은봄이나 초가 을의 낮은 기온과 관련이 있다고 Garner & Allard(1930)는 보고하였다.

Table 5는 콩의 영양생장기에서 생식생장기로의 전환점인 개 화기(R2)와 콩의 종실이 채워지기 시작하는 립비대시(R5)의 단위면적당 건물중, 엽면적 지수 그리고 Sink/Source를 나타낸 것이다. 이들은 생식생장기 동안 건물생산을 하는데 필요한 Source의 능력을 나타내는 것으로 파종시기간 비교는 향후 수 량성을 예측하는데 중요한 의미를 지닌다. 즉, 콩 수량은 협수 와 관련이 있고 협수는 생식생장기의 초기의 건물중과 밀접한 관련성이 있다고 Park et al.(2000)은 보고하였다. R5 stage에 선유콩은 6월 10일 파종에서 단위면적당 건물중이 가장 많았 고 엽면적지수는 전 파종시기에서 최적엽면적지수라 할 수 있 는 5 ~ 7(Park & Son,1987)범위에 포함되었다. R5 stage에 대원콩은 파종시기가 빠를수록 건물중이 많았고 엽면적지수가 6월 25일 파종에서 5이하로 최적엽면적지수 에 미치지 못하였 는데, 여기서 조기파종의 경우 과도한 생장은 오히려 협수를 감소시켜 sink와 source의 불균형을 가져와 수량의 감소로 이 어질 수 있는 요인이 됨으로 해석상 유의해야 될 것으로 생각 된다. Table 2에서 콩의 기관별 건물분포 비율과 sink/source 비율을 보면, 일반적으로 엽의 비율이 높으면 건물생산에 유 리하다고 할 수 있으나 과도한 엽중은 상대적으로 호흡량이 많기 때문에 최적엽면적지수 범위에서 엽에 대한 협의 비율이 높으면서 sink 와 source 균형을 이루는 것이 중요하다. sink/ source이 비율은 선유콩과 대원콩 모두 5월 25일 파종에서 가 장 낮고 이후 파종시기에서는 높았는데 안정적 건물생산을 위 해 기상조건의 수반이 중요하며 극단적으로 낮거나 높은 비율 은 바람직하지 못한 것으로 생각된다.

Table 6은 시험기간 중 포장에서 병충해 발병정도를 나타낸 것이다. 3년 동안 꾸준히 포장에서 주로 발생한 병은 불마름 병으로 그중 주로 대원콩의 6월 10일 파종에서 많이 발생하 였는데 파종후 잎이 연약한 시기에 장마기 와 장마이후 연속 된 강우와 고온 조건이 그 원인이었던 것으로 생각되며, 검은 뿌리썩음병은 ‘09년도에 심하게 발생하여 수량감소에 큰 영향 을 미쳤는데 5월 10일, 5월 25일 및 6월 10일 파종시기에서 많이 발생하였다.

콩의 검은뿌리썩음병원균은 오랜 장마와 낮은 온도의 경과 시 번식이 왕성하며 이병되면 양분과 수분통로가 차단됨으로 꼬투리를 맺지 못하고 꼬투리가 열린다 해도 100립중이 감소 된다고 하였다(Sung & Chung, 1983)

Table 7에서 콩의 성숙기 생육특성을 보면, 두 품종 모두 파종시기가 늦어질수록 경장은 짧고 주경의 마디수는 적었으 며 개체당 협수는 선유콩에서는 6월 25일 > 5월 25일 > 5월 10일 > 6월 10일 순으로 적었고 대원콩은 파종시기가 늦을수 록 적었는데 개체당립수도 협수와 비슷한 경향이었다. 100립 중은 선유콩은 5월 25일 파종에서 그리고 대원콩은 6월 10일 파종에서 가장 무거웠다. 수량에 있었어는 파종기간 유의한 차 이는 없었지만 5월 25일 파종에서 가장 많았고 대원콩은 수 량은 5월 25일 파종에서 유의하게 가장 많았고 나머지 파종 기간에는 비슷하였는데 6월 10일 파종에서 수량성이 낮았던 원인은 시험 첫해년도인 ‘09년 검은 뿌리썩음병의 많은 발생 이 크게 영향을 미쳤던데 기인한 것으로 판단된다. 포장도복 은 선유콩의 경우 파종시기간에 큰 차이이 없이 비슷하였으며 대원콩은 파종시기가 빠를수록 도복이 많이 되었다.

Table 8는 종실의 외관품질를 비교한 것으로 주로 종실의 열피가 품질에 큰 영향을 미쳤다. 선유콩의 경우 열피율은 0.6 ~ 5.1%로 파종기가 진전될수록 낮았고 대원콩은 열피율 발 생이 미미하였다.

경남지역에서 이상의 건물중 및 엽면적지수, 100립중, 도복, 종실 열피립의 피해 감소 및 수량성을 고려 할 때 장류콩(선 유콩 및 대원콩)의 적정파종시기는 5월 하순 ~ 6월상순이었다. Seong & Kim(1989)은 밀양에서 이모작으로 파종할 수 있는 6월10일 보다 빨리 파종할수록 증수가 이뤄진다고 하였고, 김 등(1987)이 밀양에서 실시한 시험에서 6월10일 이전에 파종한 것이 수량이 높았다고 하였는데 본시험에서는 5월하순이후부 터 6월상순까지가 적정파종기였다.

생장온도가 종실내 단백질과 지방함량에 영향을 미친다고 Wolf et al.(1982)은 보고하였고 또 Carter et al.(1986)은 생 육온도가 낮을수록 단백질 함량은 높아지고 지방함량은 감소 한다고 보고를 하였다. Table 9에서 단백질 함량을 품종별 파 종시기간을 비교해 보면, 선유 및 대원콩에서는 5월 25일 파 종이후로 갈수록 차이가 뚜렷하지 않았는데 파종시기가 진전 될수록 립비대기에 낮은 온도를 경과하여 단백질 함량이 높아 지리라는 예상과는 차이를 보여서 본 시험에서 설정한 파종시 기에 온도가 큰 차이를 보이지 않은데 원인이 있는 것으로 생 각된다.

3품질특성

Table 10에서 지방함량은 품종들 모두 파종기간에 비슷하며 경향치를 보이지 않았고 지방산에 있어 C18 : 1은 5월 25일을 최고치로 이후 파종시기로 갈수록 감소 경향을 보였고 C18 : 3 은 5월 25일 파종시기를 최저치로 이후 파종기로 갈수록 증 가를 보여 C18 : 1의 함량과 상반된 경향을 보였는데 일중의 높은 온도는 종실의 C18 : 3 함량을 감소시키고 C18 : 1의 함 량을 증가시킨다고 한 Howell & Collins(1957)와 Wolf et al.(1982)보고와 일치하였다. 그리고 아이소플라본의 함량은 파 종기가 늦을수록 함량이 많았는데 일반적으로 온도가 낮을수 록 함량이 높다. Table 11에서 아이소플라본 함량은 공시 품 종들 모두 파종기가 늦을수록 증가되었는데, 이는 등숙기의 온 도가 낮을수록 아이소플라본 함량이 증가된다고 보고 (Tsukamoto et al, 1995 ; Ubi et al., 2006)한 내용과 일치 하였다.

적 요

우리나라의 경남지역에서 장류콩의 적정파종시기를 구명하 고자 본 시험에서 중간생육,성숙기 생육, 수량성, 포장병발생 정도 및 성분분석을 비교한 결과는 다음과 같다.