야콘(3) - 재배환경

 재배환경

 

  1. 생장

야콘 생육시기별 초장과 엽수변화

 

정식 후 30일까지는 신장이 늦어 초장이 16cm 정도로 자라며, 45일 이후에 급속히 신장하여 105일 경에는 140cm가 되어 거의 최대 초장에 달하며, 30∼105일의 75일 동안 전체의 85%가 신장한다.

원줄기의 기부에는 마디가 촘촘히 나며 생육중기에 4∼8개의 마디에서 분지가 발생하여 수확시기에는 원줄기와 가지가 구분이 되지 않을 정도로 왕성하게 신장을 하게 된다.

엽수는 각 개체 및 분지수에 따라 차이가 많이 나타나는데, 최저 30개에서 최고 120개까지 맺는 수도 있다. 지상부 전체의 엽수 변화는 초장의 변화와 비슷한 경향을 보이며, 정식 후 약 105일 경을 정점으로 감소하였다. 지상부 생체중은 초장의 변화와 비슷한 경향이었지만 그 시기는 약 15일정도 늦었다.  지하부의 생체중은 90일을 전후하여 급속한 증가를 보였다.

뿌리는 세근, 경근, 괴근의 세 가지로 구별이 된다. 세근은 비대하지 않은 가는 뿌리이며, 경근은 비대하기는 하지만 정상적으로 비대하지 못한 뿌리이고, 괴근은 정상적으로 비대한 양분저장기관이다. 괴근은 뿌리줄기의 눈으로부터 나온 세근이 비대하여 형성되는데 도관부의 유조직에서 기원한다.

야콘 괴근 형성 비대

 

유조직은 당을 동화하며, 어떤 품종은 색소를 합성하고 색소에 따라서 괴근의 육색이 달라진다. 정식 후 활착이 이루어지면 유근이 발달하여 60일 후에는 경근이 형성되고, 약 90일 후에 괴근 비대가 이루어지고, 120∼150일까지 괴근의 비대가 왕성하다. 줄기와 지하부의 사이에 관아가 발달하여 다음해의 번식기관으로 이용된다.

야콘의 생산능력은 획기적으로 높은데 재배환경에 따라 차이가 있겠으나 최고수량이 100톤/ha에 육박하는 기록적 수량이 나타나고 있다. 건물중은 생체중의 15∼30%이나 가공이나 산업화의 가능성을 위하여 건물수량은 더욱 정확한 평가가 필요하다. 

 

재배지역별 야콘의 최대 생산성                   

장    소	수량 (FW t/ha)	출  처
페루 Ahuabamba  에콰르도 Santa Catalina  페루 Cajamarca  브라질 상파울루	28 74 95† 100	Liz rraga et al., 1997  Castillo et al., 1988  Seminario, 1995  Kakihara et al., 1996

† : 재식밀도 10,000주/ha

 

야콘은 안데스 산맥의 가파른 경사지에서의 토양 침식을 감소시키는데 적당한 작물로서 제시되었다. 반그늘에 잘 적응하므로 농림업체계에서 장점으로 이용될 수 있다.

 

2. 생식생리

야콘의 꽃

 

개화는 재배지역 환경의 영향을 크게 받는다. 아르헨티나 동북부에서는 개화가 아주 늦거나 생육기간 중에 전혀 개화하지 않으나, 볼리비아 북부 Cusco 일대의 야콘 재배지역, 페루 남부와 북부 Cajamarca에서는 대부분의 품종이 개화가 잘 되어, 파종 후 6∼7달에 개화가 시작되어 8∼9달에 최성기가 된다. 국내에서는 9월 중, 하순(정주호, 1988 ; 김재철, 1999)부터 10월 말경에 봉오리가 형성되어 5∼7일만에 2∼3cm크기의 진황색 꽃이 개화한다. (유점호, 1997)

야콘은 꽃은 많이 피지만 결실이 극히 빈약하거나 전혀 안되며 대부분의 종자가 발아가 되지 않거나 활력이 낮다. 일반적으로 영양번식 작물은 개화 결실이 빈약하며, 재배종 야콘은 야생종보다 월등히 개화가 적다. 야콘이 진화하는 과정에서 계속적인 영양번식과 수량에 중점을 두고 선발이 이루어져  개화와 결실은 불량하게 되었다.

결실율과 종자의 활력이 낮은 것은 여러 면에서 문제가 있기 때문인데, 첫째 요인은 화분의 불임이 높은 것이다. 뉴질랜드의 재배종을 온실에 재배하였으나 활력이 있는 종자를 얻지 못하였고, 인공교배를 시도하였으나 화분의 불임이 심하여 결실되지 않았다(Grau(1993).

Alexander법으로 화분을 염색하여 조사한 결과 아르헨티나와 에콰도르 영양계 화분의 임성은 0∼30%로 낮은 것이 발견되었다(Grau와 Slanis, 1996). 그 외 Smallanthus 종에서도 비정상 화분립이 발견되었다(Fisher and Wells, 1962 ; Wells, 1971) 비정상 화분발달은 감수분열이 불규칙하기 때문이며, 감수분열이 정상이더라도 배수성이 높고 기원이 잡종이기 때문일 수 있다 (Frias, 1997).

Lizarragh 등(1997)은 종이봉투, 망사자루, 방임수분을 이용한 처리의 결실을 분석하였는데 방임수분이 망사자루 보다 결실율이 2배로 높았고 망사자루가 종이봉투를 씌운 것 보다 다소 높았다.  결과적으로 화분매개가 대단히 중요한데 그 원인은 암꽃인 설상화가 수꽃인 중심화 보다 먼저 성숙하기 때문이다. 아르헨티나 동북부에서는 호박벌이 야콘과 S. macroscyplus의 수분을 매개하는 것이 발견되었고, 볼리비아에서는 Hymenoptera의 일종이 매개층으로 밝혀졌다. 그 외 다른 요인으로는 부적당한 발아조건, 휴면 또는 경실을 들 수 있다. 단단한 종피가 발아를 저해하는 것은 임성과 결실율이 높은 야생종 S. macroscyplus에서도 나타나는 특성으로 (Grau와 Slanis, 1996), 야콘에도 같은 현상으로 생각된다.

결실된 것과 비결실 두상을 구분하여 조사한 결과 결실된 것의 종자도 발아하지 않았다. (Rea, 1995). 낮은 발아온도(12∼15℃) 요인의 하나인데, Meza(1995)는 온실에 300립을 파종하여 1개체를 얻었으나, Chicata(1995)는 결실두상을 선발하여 28℃에 발아시킨 결과 비교적 좋은 결과를 얻었다. 

현재까지 야콘의 생식생리 분야의 지식에 있어서 많은 벽이었다.  대부분의 영년생 작물은 타식을 하며, 이러한 특성은 해바라기와 돼지감자에도 나타나며, 야콘도 이 두 식물과 동일 족이다. 야콘의 수분체계에 관한 보고는 없으며 종자가 정상발아 하는 것인지 아니면 발아장애가 있는지도 불명확하다. 야콘을 해바라기에 접목함으로써 인공개화가 가능하며 (Nakanishi와 Ishiki, 1996), 이 기술은 앞으로 생식생리 연구에 유용한 수단이 될 수 있다.

3. 기후

실질적으로 야콘의 생태생리에 대한 연구가 없었으며, 재배환경에 대하여 보고된 자료가 아주 적다. 야콘과 근연종은 적도 근처 안데스 산맥의 동부 경사지 습윤지대에서 진화되었다고 믿어진다. 이 지역은 강우가 풍부하고 기후가 온화하며, 동계에는 건조기가 있으며, 이러한 생태조건에서 분화한 것으로 생각된다.

아열대로부터 온대지방에서 분화된 야콘은 광범위한 고도에서(페루, 에콰도르, 볼리비아에서는 900∼3,500m, 북서부 아르헨티나에서는 600∼2,500m, 브라질에서는 600m, 뉴질랜드와 일본에서는 해수면 높이) 생장하고 괴근을 생산할 수 있는 광지역 적응성 식물이다.

생육 최적온도는 18℃∼25℃이다. 잎은 수분공급이 적당히 유지되면 최고 40℃의 고온에 견딜 수 있다. 양분저장기관이 잘 형성되기 위해서는 야간의 저온이 필요하다. 아르헨티나와 남부 볼리비아에서는 1,500∼2,000m의 고지대가 괴근생산에 적합하며, 온난한 평지에서는 번식용 지하경 생산에는 좋으나 괴근 생산량은 낮다. 야콘은 줄기와 괴근 형성에 대해 중일성이거나(National Research Council 1989), 아르헨티나 Jujuy(23 S), 뉴질랜드 Otago(46 S) 같은 위도지대에서는, 생육기간 중 늦게 형성이 시작되는 것으로 보아 단일에 약한 반응을 보이는 것으로 생각된다. 잎은 -1℃에서 손상을 입을 정도로 지상부는 서리에 약하며, 뉴질랜드에서는 -3℃∼4℃일에서 줄기가 지상부까지 고사하였고, -7℃에서는 수 시간 내에 지하부가 피해를 입는다. 10∼12℃의 저온에서는 햇볕이 강하면 잎이 냉해를 받는다.

4. 토양

 

야콘은 토양의 종류와 pH에 대한 적응범위가 넓지만, 비옥하고 토심이 깊으며 구조가 잘 발달하여 물리성과 배수가 양호한 토양에서 잘 자라며, 중점토에서는 불량하다. 안데스의 화전지대의 부식과 무기물이 풍부한 토양에 아주 잘 자라며, 볼리비아 Tarija지역 강변 사구지에서 수량이 높고, 브라질 상파울로 지역의 홍적토에 dolominite(백운석)를 사용하면 생육이 좋다.

야콘의 최적 강수량은 800mm 정도이다. 토양수분이 충분한 경우에도 햇볕이 강한 여름날에는 일시적인 시들음이 자주 발생한다. 생장하여 수관이 형성되고 증산작용이 왕성해지면 충분한 수분을 주기적으로 필요로 하므로, 건조기에는 관수가 필수적이다. 그러나 과다하면 뿌리에 금이 생겨 외관품질과 시장 상품성에 영향을 주며, 저장기간동안 뿌리썩음병을 유발시킨다. 야콘은 오랜 가뭄에도 살아남을 수 있으나, 한발이 심하면 생산량에 큰 영향을 준다