서 언

최근 3년 콩 (Glycine max (L.) Merr.) 생산량과 재배면적 은 평균 88,199톤, 50,412ha로 다소 감소하였다 (KOSIS, 2015~2017). 이는 이상기상에 의한 수확량 감소의 영향이라 할 수 있는데, 콩 재배기간인 6월부터 10월까지 평균온도는 2016 년 23.4°C로 2015년 22.9°C와 2017년 21.8°C보다 높았으며, 특히 8월의 평균온도는 2016년 27.5°C로 2015년 25.9°C, 2017년 25.8°C보다 높아 개화·착협에 불리하였다 (KMA, 2015~2017). 그 결과 10a당 평균 생산량은 2016년 154 kg으 로 2015년인 183 kg, 2017년 188 kg보다 감소하였다 (KOSIS, 2015~2017).

또한, 콩은 벼에 비해 노동력소모가 심한 작물인데 콩 재배 의 기계화율은 평균 61%로 벼의 98%에 비해 낮은 수준이며, 그중 파종이식과 수확 작업이 각각 15.1%, 21%로 가장 낮다 (RDA, 2015). 특히, 수확작업은 인력예취 후 정치식 탈곡기를 사용하면 10a당 작업시간이 17.9시간으로 노동력이 많이 소모 되지만, 보통형 콤바인을 사용할 경우 0.3시간으로 98%의 노 동력을 절감 할 수 있다 (RDA, 2015). 하지만 최근 콤바인 수확에 문제가 되는 현상이 발생하고 있다.

콩 생육 후기 꼬투리는 성숙하였지만 줄기와 잎이 마르지 않은 여전히 녹색의 수분을 함유한 현상이 나타나고 있는데 (Sweets & Bailey, 2002; Egli & Bruening, 2006) Mueller & McGrath (2013)는 식물체의 상위 마디에만 나타나기도 하며 일부 꼬투리의 성숙이 이루어지지 않을 수도 있다고 하 였다. 콩을 콤바인으로 수확할 때는 탈립, 콤바인 손실률 등 을 최소화하기 위해 종자수분이 13%정도 일 때 수확하는 것이 좋지만 (Holshouser, 2009), 잎과 줄기가 잘 마르지 않는 현상이 나타나면 종자의 수분함량은 낮아졌지만 줄기 는 여전히 녹색인 상태에서 수확적기를 맞게 된다. 이때 콤 바인 수확을 하게 될 경우 탈곡과정에서 줄기 건조의 지연 으로 녹색의 오염립을 발생시켜 종자 품위가 저하되며, 콤바 인의 배출구에 파쇄되지 않는 줄기와 잔여물이 뒤엉켜 고장 의 원인이 되기도 한다. 또한, 이를 방지하기 위해 줄기가 완전히 건조 될 때까지 수확시기를 늦추어 수확작업을 하게 될 경우 후작물의 적기파종에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 또한 수확이 지연되어 강우에 노출되면 종실의 발아력 저하 의 원인이 된다.

이러한 현상은 여러 가지 원인에 의해서 발생하는데 유전적 원인, 환경적 원인, 병충해적 원인이 있는 것으로 알려져 있다. 유전적 원인은 성숙시기, 품종의 영향으로 발생하는 것을 말 하며 (Hill, et al, 2013), 환경적 원인과 병충해적 원인은 꼬 투리의 수와 관련되어 있는데, 가뭄이나 장마로 인해 낙화와 낙협이 많이 발생하거나 노린재 등의 흡즙으로 꼬투리가 피해 를 입게 될 경우 잎과 줄기에서 만들어진 광합성 산물이 종실 에 축적되고 여분의 영양분이 잎과 줄기에 축적되면서, 성숙 기 잎의 탈락과 줄기의 노화가 지연되는 것으로 알려져 있다 (Hörtensteiner, 2009; Schwenk & Nickell, 1980).

본 연구는 환경적 원인에 의해 꼬투리 손실 발생 시 콩 생 육 및 줄기의 건물중 특성에 대해 알아보고자 수행하였다.

재료 및 방법

시험 품종 재배 및 꼬투리 제거 처리

본 시험은 2015년부터 2016년까지 2년간 경상남도 밀양시 소재의 국립식량과학원 남부작물부 시험포장에서 수행하였다. 시험 품종은 대원콩 (Kim, et al., 1998)과 풍산나물콩 (Suh, et al., 1997)이었으며, 파종은 6월 9일에 10a당 9,090본 (55×40 cm)으로 하였다. 1주 3본으로 파종한 뒤 제2복엽 완전 전개기 (V3)에 솎음작업을 실시하여 1주 2본으로 고정하였다. 꼬투리 손실을 인위적으로 발생시키기 위해 꼬투리 제거처리 를 하였으며 제거 시기는 종실비대시 (R5, 9월 3일)로 0% (무처리)부터 50% 제거까지 10% 단위로 6수준으로 하였으며 품종별 제거 비율은 0~50%로 설정하였다 (Table 1). 시험구는 품종을 주구로 하고 꼬투리제거 처리를 세구로 하여 3반복으 로 배치하였다.

생육 및 수량 조사

생육특성은 시험구당 20개체 씩 수확하여 조사하였으며 조 사방법은 농업과학기술 연구조사분석기준에 준하여 실시하였 다 (RDA, 2012). 개화기는 꽃이 핀 개체가 시험구의 40~50% 정도 달한 날을 조사하였으며, 성숙기는 시험구 개체 의 80~90% 꼬투리가 변색되어 종실 고유의 색을 띄고 흔들 었을 때 소리가 나는 날, 경장은 자엽절에서 줄기 선단까지의 길이, 주경절수는 자엽절을 포함한 주경의 선단절까지의 절 수, 줄기직경은 자엽절과 초생엽절 사이 줄기의 최소직경, 분 지수는 분지 중 2개 이상의 절수를 가지는 분지수, 개체당 협 수는 불임협을 제외한 꼬투리의 수, 개체당 립수는 미숙립을 제외한 종실 립수를 조사하였다. 입중은 풍건하여 종실 수분 함량을 13% 이하로 한 뒤 완전립 100립을 3회 측정하였다.

Sink/Source 값

Sink와 source의 비율은 농업과학기술 연구조사분석기준 (RDA, 2012)과 같이 건물중을 측정하여 계산하였다. Source는 잎과 줄기의 무게를 sink는 꼬투리의 무게를 측정하였고, 꼬투 리 제거 44일 후 수확하여 조사하였으며, 조사를 위해 식물체 를 40°C에서 72시간 건조한 뒤 건물중을 측정하였다.

통계처리 방법

시험 결과는 SAS 프로그램을 이용하여 α=0.05에서 DMRT (Duncan’s multiple range test)를 통해 유의성을 검증하였다 (SAS Institute, Inc. 2009).

결과 및 고찰

콩 꼬투리 제거처리에 따른 생육특성 변화

꼬투리 제거처리에 따른 콩 성숙기는 제거 비율이 높아질수 록 성숙기가 늦어지는 것을 확인할 수 있었는데, 꼬투리를 50%까지 제거할 경우 성숙기는 5일까지 늦어졌다 (Table 2). 콩 생육특성의 변화는 분산분석 결과 대원콩의 경장과 풍산나 물콩의 분지수를 제외하고 유의한 차이가 없었는데, 이는 종 실비대시 (R5 stage) 이후 생식생장기에 꼬투리의 피해는 콩 영양생장에는 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다 (Table 3). 수량과 관련된 특성인 개체 당 꼬투리수와 입수는 통계적으로 유의한 차이를 나타냈는데, 이는 꼬투리 제거에 의 한 차이로 판단된다 (Table 3). 종실의 무게는 꼬투리 제거처 리 비율이 높을수록 증가하였는데, 이는 Egli et al.(1976), Egli & Leggett(1976)와 McAlister & Krober(1958)의 연구 와 같은 경향으로서 광합성 산물이 축적될 종실 개체가 줄 어들어 종실 각각의 축적능력이 증가한 결과로 판단된다 (Table 4). 하지만 꼬투리 제거비율이 대원콩은 20%, 풍산 나물콩은 30% 이상일 경우 종실의 무게차이가 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않아 축적능력에는 한계가 있었을 것으로 생각된다.

콩 꼬투리 제거처리에 따른 Sink와 Source 변화

꼬투리 제거처리 44일 후 잎과 줄기의 건물중은 처리에 따 라 차이를 보였지만, 꼬투리에서는 유의한 차이를 보이지 않 았다 (Table 5). 꼬투리 제거 비율이 높아질수록 낙엽은 지연 되어 잎의 건물중이 증가하였고, 줄기의 건물중도 증가하여 50% 제거 시험구에서 대원콩과 풍산나물콩의 건물중은 각각 48.6g, 32.4g으로 대조구와 비교하였을 때 16.3 g, 8.2 g 증가 하였다 (Table 6). 이는 종실의 양분축적량이 제한됨에 따라 광합성 산물이 잎과 줄기에 축적되었으며, 그 결과 잎과 줄기 의 노화가 지연되며 건물중이 증가한 것으로 사료된다 (Table. 6). 건물중의 증가폭은 대원콩에서 꼬투리 20% 제거 시 10% 제거에 비해 잎 3.8 g, 줄기 5.8 g 증가하였고 이는 건물중 증 가 중 가장 큰 폭이었다. 풍산나물콩은 꼬투리 40% 제거 시 30%에 비해 잎 1.5 g, 줄기 6.5 g으로 가장 건물중의 증가 폭이 가장 컸다 (Table. 6). Sink/source의 값의 경우 대원 콩은 꼬투리 20% 제거처리부터 감소폭이 증가하였으며, 풍 산나물콩은 30% 제거처리부터 감소폭이 증가하였기 때문에 sink/source의 값이 대원콩 1.09, 풍산나물콩 2.56 이하일 경우 잎과 줄기의 성숙에 불리하게 작용할 것으로 판단된다 (Table. 6).

적 요

본 연구는 콩 콤바인 수확 시 수확장애와 종실의 품위를 떨 어뜨리는 잎과 줄기의 노화 지연에 관한 연구로 2015~2016년 도 국립식량과학원 남부작물부(경남 밀양시 소재)의 시험포장 에서 수행하였다. 시험품종은 대원콩과 풍산나물콩을 사용하 였으며, 6월 9일에 고휴 2열로 휴폭 110 cm, 주간거리 40 cm, 1주 2본 재배하였고, 콩 꼬투리를 0~50%범위에 수준별로 제 거하여 성숙기 생육특성과 잎과 줄기의 건물중에 대해서 조사 하였다. 주요결과를 요약하면 다음과 같다.