콩(11) - 생육환경

콩을 안전하게 생산하고 수량성을 높이려면 온도, 수분 및 토양 등의 환경요인을 잘 이해하고 콩의 생육특성을 고려하여 영농기술을 적용하여야 한다. 콩 재배 시 온도조건은 파종과 수확시기를 결정하는 요인이며, 수량과 품질에 영향을 미친다. 또한 콩은 작물 중 비교적 많은 수분을 요구하는 작물로서 물 관리를 철저히 해야만 높은 수량을 기대할 수 있다. 콩은 어떤 토양에서도 비교적 잘 적응하는 작물로 알려져 있지만 많은 수확을 목적으로 할 경우에는 토양조건에 크게 좌우된다. 이와 같은 재배환경은 독립적으로 작용하는 것보다 모든 생육조건이 연관되어 작용한다.

가. 온도

콩의 파종과 수확시기를 결정하는 가장 중요한 요인은 온도의 계절적 변화이다. 봄의 저온과 늦서리로 인해 파종시기를 앞당기기 어려운 반면, 가을의 첫서리 시기는 늦뿌림에 대한 위협이 된다. 

경제적인 생산을 위해서 적산온도는 2,500∼3,000℃가 되어야 개화·열매를 맺으며, 여무는 시기에는 낮과 밤의 온도의 차가 약간 심한 것이 결실 및 품질향상에 좋은 영향을 준다. 포장에서의 싹트기(발아) 및 어린 모(유묘)의 출현은 토양온도 15℃ 이하에서는 늦어지고, 10℃ 이하에서는 매우 불량해진다. 콩의 발아 및 신속한 유묘의 출현을 위한 적정한 온도는 약 30℃ 정도로 보고 있으나 대부분의 콩 재배지역에서 한 여름까지는 이러한 온도에 도달하지 못하므로 토양 온도보다는 다른 요인들에 의하여 파종기가 결정된다. 굵은 씨앗(종자)은 잔 종자보다 발아가 늦으며 올콩은 늦콩보다 발아시기가 다소 늦다. 또한 올콩은 35℃ 이상의 고온에서는 발아 장해가 현저하며 고온에 약하다. 이와 같이 파종, 발아, 생장, 질소고정, 개화 및 성숙 등의 모든 과정에는 각각 최적온도가 존재하며, 하루 중의 적당한 온도 변화는 결실과 품질에 영향을 준다. 따라서 재배기간 중의 정상 이하 또는 이상의 큰 온도변화는 이들 생육과정에 저해 요소가 된다. 이러한 온도 변화로부터 오는 피해의 정도는 재해 발생 당시의 생육 단계에 따라 다르다. Whigham과 Minor(1978년)는 콩의 발아 가능 온도 범위가 5∼40℃이고, 배축의 신장은 30℃가 적당한 온도이며, 18℃ 이하에서는 꼬투리가 맺히지 않고, 낱알무게(립중)는 27 , 그리고 개체당 꼬투리의 수는 30℃에서 최대가 된다고 하였다.

  (표 1)발아와 어린모 출현에 대한 토양온도의 효과    (Scott &Aldrich, 1983년)

또한 어린 모(유묘) 출현 이후 따뜻한 온도는 식물체를 크게 하고, 꽃피는 시기를 앞당기는 결과를 초래한다. 개화기의 품종 간 차이는 주로 낮의 길이에 의해 좌우되지만, 매년 동일한 날짜에 동일한 품종을 파종했을 때 해마다 생육이 다른 것은 주로 온도에 의한 영향 때문이다. 24℃ 이하의 온도에서는 0.5℃가 낮아짐에 따라 개화가 2∼3일 지연된다. 결실기의 밤 온도는 20∼25℃가 좋으며, 밤과 낮의 기온 교차가 품질 향상에 좋은 영향을 미친다. 저온상태가 계속되면 생육이 억제되고, 수량에서 적지 않은 영향을 주는데 생육단계별로 그 정도나 양상이 다르다. 꽃눈이 생기는 시기(화아분화기)에 저온이 되면 꽃의 개수가 줄어들며 늦게 핀다. 개화기의 저온은 낙화의 원인이 되어 꼬투리 수를 감소시키며 꼬투리가 맺히는 시기에 기온이 15℃ 이하가 되면 꼬투리가잘 생기지 않는다. 따라서 표에서 볼 수 있는 바와 같이 정상적으로 꽃이 피고 꼬투리가 맺기 위해서는 개화기간 중 17∼18℃의 평균온도를 필요로 한다．

  (표 2)콩의 생육단계별 최적온도

냉해는 (그림 1)에서와 같이 저온의 정도, 지속기간 및 작물의 생육단계에 따라 피해양상이 다른데 일반적으로 발생 시기 및 피해부위를 중심으로 3가지로 구분한다. 즉 꽃가루의 기능이 떨어져 결실에 지장을 주는 ‘장해형,’ 가을의 저온 때문에 결실이 늦어져서 씨알(종실)이 충분히 굵어지지 못하는 ‘지연형,’ 그리고 생육이 불량하여 씨앗(종자)의 수량이 떨어지는 ‘생육불량형’ 등으로 구분한다.

(그림 1)냉해 유형별 각 수량구성요소의 감수비율

장해형 냉해는 꽃가루의 발아능력과 수정률을 떨어트리고, 지연형 냉해를 입으면 개화와 열매맺기(결실)가 지연되며 종자도 작아진다. 생육불량형 냉해를 입으면 생리기능이 떨어지며 가지 수, 마디 수 및 꽃수도 줄어든다．

나. 수분

콩은 다른 작물에 비하여 많은 수분을 요구하는 작물에 속한다. 콩은 1g의 물질을 생산하기 위해 소비하는 물의 양, 즉, 요수량이 비교적 높은 작물이다. 토양수분의 적당한 공급은 콩 재배 시 매우 중요한 요인으로서 콩은 발아를 위하여 씨앗 무게의 50% 정도 수분함량이 필요하며, 이는 옥수수 30%, 쌀 26% 보다 훨씬 많은 양이다.

  (표 3)주요 작물의 요수량                          (Scott &Aldrich, 1983년)

콩의 물 이용은 전체 생육기간을 통하여 일정하지 않으며, 생육시기별로 보면 싹이 튼(발아) 후 개화까지 물 소비량이 계속 증가하고 꽃 필때(개화기)부터 익을 때(성숙기)까지 가장 많은 양을 소비하다가 그 후 감소한다. 개화가 시작되면서부터 약 1개월 동안 전 생육기간에 걸쳐 흡수하는 수분의 약 80%를 흡수하기 때문에 이 기간의 토양수분함량은 콩의 생육과 수량에 밀접한 관계가 있다. (그림 2)와 같이 발아 및 어린 모 단계에서의 물 이용률이 일반적으로 낮으며, 콩 잎이 3장에서 6장이 나오기까지 물 이용은 급속히 증가한다. 물을 최대로 이용하는 시기는 완전한 군락이 형성되는 개화 시에서 씨알(종실)비대성기에 해당되며, 성숙이 시작되고 꼬투리가 차면 낙엽 등으로 증발량이 감소하여 물 이용은 급격히 감소한다. 수분이 부족할 때 콩 생육시기별로 수량감소 정도를 보면 개화기에는 20%, 꼬투리 비대기에 30∼40%, 종실발육기에는 40% 이상이 감소한다고 알려져 있다.

(그림 2)콩의 생육단계별 물 이용양상

콩은 옥수수, 수수, 알팔파 등에 비해 토양으로부터 수분을 흡수하는 능력이 현저히 낮아 토심 50㎝ 이내의 수분을 주로 이용할 뿐이다. 토양수분이 부족하면 지상부의 생장 및 질소 동화가 저해될 뿐만 아니라 질소, 인산, 칼리, 고토, 철 등의 흡수도 감소하므로 비옥도가 낮은 토양에서 수분마저 부족하면 훨씬 더 심한 양분부족현상을 나타낼 수 있다.

(그림 3)경사지 가뭄

토양수분을 인위적으로 조절하여 콩 생육시기별로 가뭄상태로 만든 뒤 생육과 수량을 검토한 결과를 보면 (표 4)와 같다. 콩 생육 초반인 꼬투리가 맺히기까지의 가뭄 피해를 받으면 주로 꼬투리의 수가 감소하고, 씨알 비대기에는 콩알이 작아진다. 종실이 비대하기 시작할 때까지 가뭄이 큰 영향을 미치며 이는 수분 자체뿐 아니라 토양 수분 감소로 양분을 충분히 받아들이지 못하여 꽃과 꼬투리가 떨어지기 때문이다. 따라서 가뭄에 대비하여 관개시설을 갖추고 퇴비를 주거나 땅을 갈아 물리성을 개선하여 물이 잘 스며들도록 유지해 주어야 한다.

수분이 과도하게 많아 발생하는 문제는 흙이 보유할 수 있는 수분보다 많은 양의 물이 있을 때 발생한다. 수분이 과하면 뿌리에 미치는 직접적인 장해뿐만 아니라 토양공기의 조성이나 양분과 같은 다른 조건들을 변화시킴으로서 제2차적인 피해도 유발시킨다.

 (표 4)콩 생육시기별 가뭄조건에 따른 수량구성요소

토양이 너무 습한 상태에서는 산소 부족으로 뿌리의 활력이 떨어져 길이가 짧아지며 땅 표면 부근에 분포하고, 양분과 수분의 흡수장해가 일어난다. 흡수장해가 가장 큰 성분은 질소이고 다음이 석회와 마그네슘(고토)이며, 칼리는 영향이 가장 적다. 

너무 습한 상태가 오래 계속되면 아래 잎부터 누렇게 변하기 시작하여 위쪽 잎으로 진전되거나 식물체가 마르게 된다. 시기적으로는 생육초기보다는 개화기, 씨알(종실)비대기에 너무 습할 경우 수량감소가 큰데, 개화기 이후에 4일 이상 습한 상태가 계속되면 피해가 심하고, 8일간 지속되면 수량이 반으로 줄어든다. 부위별로는 생육초기에는 분지 수, 줄기무게 등 주로 영양부위가 감소하고, 개화기에는 낙화, 꼬투리 떨어짐(낙협)에 의해 꽃수와 꼬투리의 수가 감소되며, 결실초기에는 씨알의 발육이 정지되고, 결실후기에 너무 습하면 씨알비대가 각각 저해된다.

또한, 너무 습한 상태에서는 근류균의 활성이 떨어지는데 1%의 요소용액을 잎에 뿌려주면 광합성이 증진되고 피해를 줄일 수 있다. 콩의 생육기간인 5∼10월 사이의 우리나라 총 강수량을 보면 대체로 700∼1,000㎜에 이르는데, 7∼8월의 강수량이 전체의 약 65%를 차지하여 과습에 의한 피해가 발생하기 쉽다. 그러나 두 그루갈이(2모작) 파종기인 6월의 강수량은 대략 7∼10% 내외로서 적은 반면 일조시수와 증발량이 많아 가뭄상태가 지속되고 이때 파종할 경우 발아가 불량해진다.

8월 상·중순에는 개화 및 꼬투리가 맺는데 이 기간에는 평균 5년에 2번꼴로 가뭄이 오기 때문에 해에 따라 수량의 격차가 심한 것을 볼 수 있다. 이와 같이 우리나라에서 콩 재배기간의 기상은 그리 유리한 조건이 되지 못하고 있다. 따라서 강우 분포를 고려하여 콩의 파종시기를 조절해야 하며 토양수분을 효율적으로 이용하고 적절히 조절할 수 있는 재배법이 강구되어야 할 것이다.

(그림 4)호우에 의해 침수된 어린 모

다. 토양

콩 재배에 적당한 토양으로는 표면 토양층이 깊고, 토양수분 보유력이 높으며, 배수도 잘 되고, 토양산도가 중성이며, 부식, 석회, 칼리의 함량이 높은 토양이 생육 및 수량면에서 유리하다. 콩에 알맞은 흙성질(토성)은 사양토나 식양토이지만 모래흙(사토), 질흙(식토), 신개간지 등에서도 어느 정도는 적응한다. 가장 알맞은 토양수분함량은 최대용수량의 70∼90%이고, 100% 이상일 경우에는 과습으로 인한 피해를 받는다. 토성에 따른 콩이 실제로 이용 가능한 유효수분함량은 다음과 같다.

  (표 5)토성별 유효수분함량                    (Scott &Aldrich, 1983년)

생육에 알맞은 토양산도(pH)는 6.5 내외이고, 특히 콩의 질소고정에 있어서 중요한 근류균의 번식과 활동에 알맞은 토양산도는 6.5∼7.0이다. 한편, 간척지 등 염분이 많은 지역에서는 잘 자라지 못하여 염분에 견디는 성질이 약한 작물로 알려져 있는데, 염분 농도가 0.03% 정도인 밭에서 자라기는 하나 심한 장해를 입는다.