콩(15) - 기상재해 및 대책

지구온난화 등 최근의 기후변화는 콩의 생장과 발육에 영향을 주는 것은 물론, 각종 생리장해를 유발하고, 콩의 안정생산과 농가소득에 중대한 영향을 미치는 중요한 변수로 해가 갈수록 문제가 되고 있다. 콩의 안정생산에 영향을 주는 기상재해는 가뭄, 집중강우, 태풍, 냉해에 의한 원인이 대부분이다.

이러한 기상재해에 의한 피해양상은 콩의 파종기 및 종실이 여무는 시기의 가뭄으로 입모율을 저하시키고 종실의 무게를 가볍게 하며, 파종기 이후의 집중강우는 수분으로 인한 피해를 유발시키며, 태풍에 의하여 쓰러짐을 발생시킨다. 또한 콩꽃이 필 때 가끔 내습하는 냉해는 꼬투리 수를 감소시켜 콩의 수량에 영향을 준다. 따라서 이러한 기상이변에 따른 피해를 감소시키는 대책의 강구가 필요하다.

가뭄피해(한발해,旱魃害)

우리나라에서 가뭄(한발)은 정도의 차이가 있더라도 5년 주기로 1회씩 매우 심하게 발생하며, 이러한 가뭄은 콩의 생육, 수량 및 품질에 크게 영향을 미친다. 콩은 주요 식량작물들 중 비교적 많은 수분을 요구하는 작물이다. 콩이 발아하기 위해서는 씨앗(종자)무게의 50∼70% 이상에 해당하는 수분을 흡수해야 하며, 최고 100%까지 필요로 한다.

가뭄은 잎의 크기와 광합성 능력과 씨앗생산과 수량(Source-Sink)의 관계를 변형시킴으로써 간접적으로 잎이 광합성한 동화산물이 콩 협과 씨알(종실)로 전달을 작게 한다. 예를 들면, 잎 세포의 확장이 줄어들기 때문에, 잎(Source)은 더욱 작아진다. 따라서 잎에서 씨알로 동화산물의 전달은 더욱 작아지게 된다. 반대로 잎이 무성해진 후 가뭄이 발생하고, 씨알(종실, Sink)의크기가 감소되면 잎과 씨알 사이의 경합은 줄어든다. 생육단계와 가뭄시기 간 관계에 대한 모식도는 그림과 같으며, 가뭄에 의해 영향을 받는 주요 생리적인 반응은탄소동화작용, 동화산물의 전이(Source-Sink의 관계)와 식물체의 발육정도 등이다.

가뭄에 의한 피해는 콩의 생육이 진행될수록 심하다. 생육시기별 수분 부족이 콩 수량에 미치는 영향을 보면, 꽃필때 14%, 협비대기 20%, 씨알(종실)발육기에는 26%의 감수를 초래한다고 알려져 있다. 콩은 토양수분이 부족하면 콩으로 수분흡수가 감소해 잎, 줄기와 꼬투리의 생장과 질소동화가 감소된다. 또한, 콩의 생육에 필요한 물질의 흡수가 줄어들어 비옥도가 낮은 토양에서 수분마저 부족하면 훨씬 더 심한 양분 부족현상을 나타낸다. 가뭄에 대한 대책은 아래와 같다.

(1) 물주기(관수)

가뭄 피해(한해) 발생 시 취할 수 있는 근본적인 대책이며, 콩은 수분에 민감한 작물이므로 관수 시 증수효과가 매우 높은 작물이다.

(2) 피복재료에 의한 피해 경감

가뭄 시 덮기(피복)에 의한 수분 증발 억제를 통하여 피해를 줄이고자 썩은 두엄(미숙퇴비) 등을 처리한 결과, 무피복에 비하여 짚, 산야초 및 미숙퇴비 등 피복처리에서 협수 및 100립중이 증가하여 17~25%의 증수효과가 있었다.

(3) 질소 추비에 의한 피해 경감

콩의 가뭄 피해를 경감하기 위해 물주기(관수)를 하는 것이 좋으나, 관수가 어려울 경우 질소를 웃거름(추비) 주는 것이 좋다. 질소를 추비하면 관수한 것의 수량에 비해 81%이고, 가뭄피해지에 비해 수량이 29% 증가하였다.

- 대파작물의 파종

가뭄이 지속되어 타작물을 파종할 경우 녹두는 7월25일까지, 메밀은 8월 8일까지 파종하면 감수를 크게 줄일 수 있다.

- 기타 가뭄 대책으로는 파종 종자의 살균제 처리로 발아율을 향상하여 단위면적당 개체 수를 확보하고, 땅을 깊게 갈고 유기물을 많이 사용하여 토양의 보수력을 높인다. 또한, 배토(중경)와 김매기(제초)를 실시하여 토양 모세관 구조를 절단하여 토양수분의 증발을 최소화하도록 한다. 상습적인 가뭄 피해(한해) 지대에서는 조밀하게 심어(밀식)으로 생산성을 향상시키는 것이 좋다.

습해(濕害)

우리나라는 여름철(6월∼8월)에 강수량이 많아 연 강수량의 40∼60%를 차지하며, 집중 호우성이어서 과습피해가 많다. 콩은 장마기간 또는 폭우기에 일시적으로 지형에 따라 줄기와 잎의 일부분까지 침수되는 경우도 있다. 특히 평야지 논에 콩 재배 시 침수가 많이 된다. 그러나, 대부분 강우 중에 또는 강우 후에 물빼기(배수) 불량지에서 과습 조건이 오래 지속된다. 이러한 물빼기(배수) 불량은 콩의 생육과 수량을 크게 떨어트린다. 우리나라의 콩 생육시기로 볼 때, 7월은 영양생장을 마치고 생식생장(개화 및 결실)으로 전환하는 중요한 시기이다. 이 시기의 장마로 인한 과습피해가 콩 수량 증수 재배에 제한 요인이 되고 있다.

과습 장해는 토양 중에 포장 용수량 이상의 수분이 존재할 때 발생한다. 과습 장해 부위는 뿌리이므로 지상부에 나타나는 식물체의 수분이 결핍하여 시들고 마르는 장해가 발생된다. 이 장해는 제2차적 장해 즉, 산소 결핍에 의한 독성대사물질의 생성, 양분결핍 등에 의한 것이다.

과습 상태가 계속되면서 나타나는 각종 해작용들을 살펴보면 다음과 같다.

(1) 뿌리의 생육과 활력, 질소고정이 낮아진다.

과습 상태에서 산소가 부족하게 되므로 뿌리가 땅 표면부근에 분포하고 길이가 짧아진다. 단기간의 과습으로 뿌리가 짧고 연약해지며 껍질부분이 굳어져 양분과 수분의 흡수 장해가 일어난다. 또한 뿌리혹의 무게와 근류균의 활성이 떨어지며, 엽록소 함량, 지상부 및 지하부의 생체중을 떨어뜨린다.

(2) 양분흡수와 물질전류가 감소된다.

양분흡수에 대한 과습의 영향은 생육시기, 양분요소와 피해 부위에 따라 다르다. 과습으로 인한 흡수저해가 가장 큰 성분은 질소이고, 다음이 석회와 마그네슘(고토)이며, 칼리는 영향이 가장 작다. 생육초기 과습하면 양분의 흡수저해가 크다. 꽃필때(개화기)에 과습피해는 고토 흡수가 감소되고 꼬투리수가 감소된다.

(3) 생육과 수량이 떨어진다.

과습하면 잎의 엽록소 함량이 줄어들며, 이러한 조건이오래 계속되면 식물은 아래 잎부터 누렇게 변하기 시작하여 위쪽 잎으로 진전되거나 과습 장해의 최종 증상인시들고 마르는(위조) 상태가 일어나게 된다. 피해를 일으킬 정도의 과습 상태 지속기간은 발생시기에 따라 다르다. 1일 관수했을 때는 피해가 없다. 영양생장기에 2일 이상 밭에 물을 대면 줄기의 길이 자람이 줄어드는데 수량에는 큰 영향이 없다. 꽃필때(개화기) 이후 4일이상 과습피해가 계속되면 장해가 심하고, 8일간 지속되면 수량이 반으로 줄어든다. 또한 생육초기 과습보다는 개화기~씨앗비대기의 과습 장해에 의해 수량감소가 크고, 꽃필때 이후에는 발생시기가 빠를수록 그 영향이 크게 나타난다.

과습에 의해 주로 생육초기에는 가지 수, 줄기무게 등으로 주로 영양생장이 저해된다. 개화기에는 개화 수 및 진꽃(낙화), 꼬투리의 떨어짐에 의한 꼬투리 수가 감소된다. 결실 전반기의 과습은 종자의 발육이 정지되고, 결실후반기에는 씨알(종실) 비대가 각각 저해된다.

과습피해에 대한 대책은 아래와 같다

- 내습성 품종의 선택 : 우리나라에서 보급되고 있는 콩 품종들에 대하여 논에 재배하여 과습피해에 비교적 강하고 생육 및 수량성을 검토한 결과 장류 및 두부용에서 태광콩, 대원콩, 나물용에서 풍산나물콩 등이 우수하였다.

기타 재배적인 대책으로서는 배수로와 암거의 설치로 정체수(停滯水)를 제거하고, 줄기와 잎의 웃자람을 피하기 위하여 시비량을 조절한다. 생육중기의 장마로 인한 도장을 극복하기 위하여 순지르기(적심) 및 북주기(배토)를 하며, 밭갈이와 심는 간격(재식밀도)의 안배로 토양침식을 방지하는 것이 좋다. 또한, 과습피해를 받은 콩에 요소를 잎에 0.5∼1.0% 정도 액체비료로 주는 것이 좋다.

풍수해(風水害)

우리나라는 콩의 풍수해에 관한 연구는 거의 없으나,8~9월 태풍이 불어 올 때 많이 발생한다. 콩의 바람 피해(풍해, 風害)는 잎이 떨어지거나 찢겨진 상처로 인하여 생기는 호흡의 증대, 잎의 공기가 들어오고 나가는 기공의 폐쇄로 인한 건조해, 작물체온의 저하 등 직접적인 생리적 장해, 쓰러짐에 따른 피해와 해안지방의 경우 바람에 의한 염분으로 인한 피해를 들 수 있다.풍수해에 대한 대책은 다음과 같다. 풍수해의 대책으로는 풍세의 약화를 위하여 방풍림, 방풍벽, 방풍망을 설치하거나, 바람에 의한 쓰러짐 피해를 줄이기 위하여 쓰러짐을 잘 견디는 성질의 품종을 재배하거나 쓰러지지 않도록 흙을 북돋아(배토) 준다. 해안지방이나 바람이 많이 부는 경사에서 두류를 재배할 때는 키가 큰 옥수수나 수수 같은 작물을 주위작(周圍作) 또는 섞어짓기(혼작)로 재배하는 것도 풍수해를 줄일 수 있는 좋은 방법이 될 수 있을 것이다.

쓰러짐(도복, 倒伏)

쓰러짐(도복)은 비가 내리고 바람이 불 때 생기므로 기상재해의 일종으로 볼 수 있다. 콩 재배 시 쓰러짐으로 인하여 잎이 엉키면 광합성이 감소돼 동화산물의 생성이 떨어진다. 이외에 줄기의 상처로 광합성이 아닌 호흡이 증대되어 저장양분의 소모가 커지고, 양분의 이동이 원활하지 못하여 콩 수량이 떨어진다. 쓰러짐은 여러가지 요인이 복합되어 일어난다. 쓰러짐의 발생은 바람이나 강우에 토양이 작물체를 지탱하는 정도, 작물자체의 쓰러짐에 견디는 정도 등에 의해 차이가 있다. 배게심기(밀식), 질소 과다, 칼리 부족, 규산 부족 등은 쓰러짐을 유발한다. 또한 쓰러짐 발생 시 수량 감수는 물론 수확작업을 어렵게 한다. 특히 기계수확의 경우에는 기계수확이 어렵거나 불가능하게 한다. 또한 콩은 화본과 작물에 비해 넓은 잎면적을 갖고 환경에 민감하므로 수량에 대한 쓰러짐의 영향은 큰 것으로 생각된다.

쓰러짐에 대한 대책은 아래와 같다.

쓰러짐을 방지하기 위해서는 키가 작은 콩 품종이나 쓰러짐에 강한(내도복성) 품종을 선택한다. 적정하게 심는 간격(재식밀도)을 유지하고 비료주기(시비)를 알맞게 조절한다. 쓰러짐을 방지하기 위하여 순지르기나 북주기를 하는 것이 좋다.

저온해(냉해)

저온에 의한 피해는 저온의 정도, 저온의 지속기간 및작물의 생육 정도 등에 따라 복잡하게 나타난다. 발생시기와 피해 부위를 고려하여 장해형 냉해, 지연형 냉해와생육 불량형 냉해로 구분된다. 장해형 냉해는 유효 화분수의 감소, 꽃가루(화분) 발아력 저하, 꽃밥(약(葯))의 개열 저해, 수정율 저하 등이다. 지연형 냉해는 개화 및 성숙의 지연, 종실의 소립화 등이다. 그리고 생육 불량형 냉해는 생리기능의 저하와 분지, 절수 및 꽃수의 감소를 초래하는 것이다. 예를 들어 중북부 산간지대(1993년)의 콩 냉해 현상은 꽃필때(개화기)와 꼬투리(협) 비대를 지연시키는 지연형 냉해로 볼 수 있으며 생육의 지연으로 초상 이전에 성숙되지 못하여 수량 감소의 원인이 된 것으로 보인다.

가. 씨앗의 싹틔우기(발아)

발아에 미치는 저온의 영향은 생리적으로 명확히 밝혀지지는 않았다. 다만 저온에서는 호흡과 저장양분의 가수분해에 관여하는 효소의 작용과 대사산물의 전류가 느릴 것으로 생각되며, 저온에서 종자가 흡수할 때 일어나는 원형질막의 피해도 발아율의 저하와 더불어 생육저해 요인이 될 수 있을 것이다.

나. 영양생장

콩을 일찍 파종하면 저온으로 인하여 발아가 지연되고, 어린 모(유묘)의 생육이 감소한다. 영양생장 중 저온해를 입게 되면 뿌리로부터 흡수가 저해되어 수분부족 장애가 일어나 결국 생육량이 떨어진다.

다. 생식생장

개화 전의 저온, 특히 꽃눈(화아)분화기의 저온은 개화를 가장 지연시킨다. 꽃필 때(개화기)의 저온은 개화기를 연장시킨다. 꼬투리는 10℃ 정도의 저온에서도 형성되는 품종이 있으나 대부분의 품종은 15℃ 이하에서 꼬투리 형성이 저해된다.

냉해에 대한 대책은 다음과 같다.

질소 잎에 액체 비료 살포, 인산, 칼리의 웃거름(추비)과 순지르기(적심)에 의한 냉해경감 효과는 개체당 요소를 잎에 액체 비료를 1회와 2회 주었을 때 꼬투리수가 4~5개, 순지르기에 의해서 3개 증가되었다. 개체당 립수와 100립중도 다소 증가 되어 10a당 수량은 무처리 262㎏/10a에 비하여 요소를 잎에 1회와 2회 살포할 때 8%, 순지르기할 때 10% 많아졌다.

기타 지력증진을 위하여 토양비옥도를 개선하고, 지대별 안전 작기를 설정하여 적기에 파종함으로써 저온 피해를 줄일 수 있다. 특히 냉해우려지역에서는 적기에 파종함으로써 생육량을 많게 하고, 꽃눈(화아)분화를 촉진시킨다. 첫서리(초상) 이전에 잘 여물 수 있도록 파종기를 앞당기거나 조숙종 품종을 선택 재배하는 것이 좋다.

냉해를 비롯한 각종 재해에는 질소과다가 대단히 유해하다. 수량을 높이기 위해서는 질소 영양이 중요하기 때문에 질소 이외의 비료와 조화를 이루는 비료주기(시비)를 해야 한다. 인산은 저온 하에서 흡수하기 어려우므로 저온의 정도가 심할수록, 추위를 견디는 성질(내냉성)이 약한 품종일수록 흡수는 떨어져서 초기 냉해를 조장시키는 요인이 되고 있다. 작물 체내 인산 함량이 높을수록 저온에 대한 저항력이 크다는 점을 감안하여 냉해가 우려되거나 냉해 다발지역에서는 인산을 충분히 공급하는 것이 중요하다.