13. 종자와 육묘
1. 종묘
가. 종묘의 뜻
작물을 재배할 때 번식의 기본단위로 사용되는 것에는 종자ㆍ뿌리 ㆍ줄기ㆍ잎 등 여러 가지가 있는데 이들과 같이 작물 번식의 시발점을 종물 또는 광의의 종자라고 한다. 종물 중에서 유성생식의 결과 수정에 의해 배주가 발육한 것, 즉 식물학상의 종자는 종물의 주체가 되어 있다. 종물은 그대로 파종하기도 하지만 묘를 키워서 재식하기도 하는데 묘도 작물의 번식에 있어 일종의 기본단위로 볼 수 있으므로 종물과 묘를 총칭하여 종묘라고 한다.
나. 종묘의 종류
종묘는 종물과 묘로 구분되는데 종물로는 식물학적으로 보아서 다음과 같은 기관들이 이용된다.
1) 식물학상의 종자를 이용하는 것
콩ㆍ팥ㆍ완두ㆍ녹두ㆍ담배ㆍ아마ㆍ목화ㆍ참깨 등
2) 식물학상의 과실을 이용하는 것으로 과실이 나출(裸出)된 것
밀ㆍ쌀보리ㆍ옥수수ㆍ메밀ㆍ홉ㆍ삼 ㆍ박하ㆍ들깨 등
3) 과실이 내과피에 싸여 있는 것 : 복숭아ㆍ자두ㆍ앵두 등
4) 과실이 내영과 외영에 싸여 있는 것 :벼ㆍ겉보리ㆍ귀리 등
5) 영양기관을 이용하는 것
① 눈 : 마, 과수의 포도, 꽃의 아삽 등
② 잎 : 베고니아
③ 줄기
지상경(stalk) : 사탕수수ㆍ포도ㆍ사과ㆍ귤ㆍ모시풀ㆍ홉 등
땅속줄기 : 생강ㆍ연ㆍ박하 등
괴경 : 감자ㆍ토란ㆍ뚱딴지 등
구경 : 글라디올러스
흡지 : 박하ㆍ모시풀 등
인경 : 나리ㆍ마늘 등
④ 뿌리
지근: 닥나무ㆍ고사리ㆍ부추 등
괴근: 다알리아ㆍ고구마ㆍ마 등
2. 종자의 형태와 구조
종자는 보통 종피에 둘러싸여 있다. 종피는 주피와 주심세포에서 발달한 것으로서 외종피와 내종피로 되어 있다. 외종피는 보통 몇 층의 세포로 되어 있으며 건조하면 견고해지는데 외부환경, 병충해로부터 내부를 보호하는 구실을 하다.
배유는 외배유와 내배유로 구분된다. 두류의 종자에 있어서는 배유가 흡수당하여 자엽에 양분이 저장되는데 이와 같은 것은 무배유종자라고 한다. 종자의 체내에는 발아 중 및 발아 후 얼마 동안의 영양원으로서 각종 성분이 간직되어 있는데 그 물질의 종류에 따라 전분종자와 지방종자로 나눈다. 벼ㆍ보리ㆍ옥수수 등 화본과의 종자는 전분종자의 대표적인 것이고 유채ㆍ땅콩ㆍ해바라기 등은 지방 종자의 대표적인 것이다.
3. 종자의 수명과 저장
가. 종자의 수명
종자는 번식을 목적으로 하는 것이므로 활력이 감소되어 발아력을 상실하면 호흡작용을 계속하더라도 죽은거나 다름없다. 종자가 발아력을 보유하고 있는 기간을 종자의 수명이라 한다.
1) 저장중의 종자가 발아력을 상실하는 이유
저장에 의해서 종자가 발아력을 상실하는 것은 종자의 원형질을 구성하는 단백질의 응고에 기인한다.
장기간 저장한 종자는 저장 중에 호흡으로 인하여 저장물질이 소모되나 장기간 저장하여 발아력을 상실한 종자에도 상당량의 저장물질이 남아 있는 것으로 미루어 보아 양분의 소모만으로는 발아력 상실의 충분한 이유가 되지 못한다.
그리고 장기저장으로 인한 효소의 활력저하도 고려되고 있으나 10여년이나 저장하여 발아력을 상실한 종자도 가수분해효소의 활력이 정상인 경우도 있다.
2) 수명에 영향을 미치는 조건
종자의 수명은 작물의 종류 및 품종에 따라 다르며 또한 채종지의 환경ㆍ종자의 숙도ㆍ수분함량ㆍ수확 및 조제방법ㆍ저장조건 등에 따라서 달라진다. 저장중의 종자 수명에 영향을 미치는 주요 조건은 수분 함량ㆍ온도ㆍ산소 등이다.
수분함량이 많을 때의 온도계수(Q10 : 온도가 10℃ 상승하는데 따르는 화학반응 속도의 증가배수)는 난백 응고의 경우에는 몇 백 배로 된다. 난백은 장기간 방치할 경우의 응고의 온도계수는 10~20(많은 화학 반응의 온도계수는 2∼3)인데 특히 수분함량이 많을 때의 고온은 응고를 촉진한다. 즉 수분 함량이 많은 종자를 고온에 저장하면 수명이 극히 단축된다. 고온 다습은 호흡속도를 매우 조장한다. 종자의 수명을 연장시키려면 우선 종자를 충분히 건조시키고 흡습을 방지하며 저온으로 저장하는 동시에 산소도 제약하는 것이 좋다.
3) 종자의 수명
일반 실내저장의 경우 종자 수명은 다음과 같다.
① 단명종자(1~2년) : 콩ㆍ옥수수ㆍ메밀ㆍ고추ㆍ상추ㆍ양파
② 상명종자(3~5년) : 벼ㆍ밀ㆍ보리ㆍ유채ㆍ양배추 등
③ 장명종자(5년이상) : 클로버ㆍ알팔파ㆍ가지ㆍ수박 등
나. 종자의 저장
종자의 수명에는 종자의 수분함량ㆍ저장습도와 온도ㆍ통기상태 등과 관계가 깊다. 저장 중에는 가능한 한 저장양분의 소모와 변질이 적도록 하는 동시에 병충해나 쥐의 피해를 받지 않도록 해야 한다. 그러므로 저장 전에 충분히 건조시켜야 하며 저장 중에도 건조와 저온을 유지하도록 하고 온도 및 습도의 변화가 적도록 해야 한다. 벼ㆍ보리와 같은 곡류는 수분함량을 13% 이하로 건조시켜 저장하면 안전하다.
종자의 저장법에는 다음과 같은 것들이 있다.
1) 건조저장
종자를 건조상태로 저장하면 생리적 휴면이 끝난 것이라도 휴면 상태가 유지되므로 생명의 보유기간이 연장되고 발아력이 감퇴되지 않는다. 조절제로서는 생석회ㆍ염화칼슘ㆍ짚재 등이 이용된다.
2) 저온저장
종자를 저온상태에서 저장하는 방법인데 화곡류의 종자는 저온저장을 하면 그 수명이 연장된다.
3) 밀폐 저장
건조한 종자를 용기에 넣고 밀폐해서 저장하는 방법으로 소량의 저장에 적당하다.
4) 토중 저장
종자의 과숙을 억제하고 여름철의 고온 및 겨울철의 저온을 피하기 위한 저장법이다.
4. 종자의 발아
가. 발아조건
종자에서 유아ㆍ유근이 출현하는 것을 발아라고 하며 종자를 파종했을 때 발아한 새싹이 지상에 출현하는 것을 출아라고 하는데 출아도 발아의 범주에 속한다. 뽕나무ㆍ아카시아와 같이 목본식물에서 지상부의 눈이 벌어져서 새싹이 움트거나 씨감자ㆍ씨고구마 등과 같이 지하부의 새싹이 지상을 자라나는 현상이나 또는 새싹 자체를 맹아라고 한다. 발아력을 보유하고 있는 종자는 적당한 조건, 즉 수분ㆍ온도 및 산소의 공급이 되면 보통 발아하는데 종자에 따라서는 광선이 필요한 경우도 있다.
1) 수분
모든 종자는 일정량의 수분을 흡수해야만 발아한다. 발아에 필요한 종자의 수분 함량은 종자 무게에 대하여 벼는 23%, 밀 30%, 쌀보리 50%, 콩 100% 정도인데 토양이 건조한 경우에는 습한 경우보다 발아할 때 종자의 함수량은 적다. 종자가 수분을 흡수하면 그 용적이 증가하는데 그 정도는 콩과작물은 100%의 수분을 흡수하여 167%로 용적을 증가시키며 밀ㆍ쌀보리 등은 약 25%의 수분을 흡수하여 약 40%로 용적을 증가시킨다.
2) 온도
종자의 발아와 온도와의 관계를 살펴보면 발아의 최저온도 ㆍ 최적온도 및 최고온도를 생각하게 된다. 이들 온도는 작물의 종류와 품종에 따라서 다르다. 즉 발아최저온도는 0∼10℃, 최적온도는 20∼30℃, 최고 온도는 35∼50℃ 범위에 있으며 저온작물은 고온작물에 비하여 발아온도가 낮다. 발아시에 최적온도가 될 때는 발아율이 높고 발아속도도 빠르다. 파종된 종자의 발아는 변온상태에서 이루어진다.
3) 산소
발아 중에 있는 종자는 많은 산소를 요구한다. 대부분의 종자는 산소가 충분히 공급되어 호기호흡이 잘 이루어져야 발아가 잘 되지만 볍씨처럼 산소가 없을 경우에도 무기호흡에 의하여 발아에 필요한 에너지를 얻을 수 있다. 그러나 볍씨도 물못자리에서 물이 너무 깊어서 산소가 부족하게 되면 유아만 도장해서 연약하게 되고 뿌리의 생장이 불량한 이상발아를 유발하게 되고 모는 쓰러지게 된다.
물속에서의 종자 발아의 난이도는 다음과 같다.
① 수중에서 발아를 하지 못하는 종자 : 콩ㆍ밀ㆍ귀리ㆍ메밀ㆍ무우ㆍ양배추ㆍ가지ㆍ고추ㆍ파ㆍ알팔파ㆍ루핀ㆍ메도우페스큐ㆍ옥수수ㆍ수수ㆍ호박ㆍ율무 등
② 수중에서 발아가 감퇴하는 종자 : 담배ㆍ토마토ㆍ화이트클로버ㆍ브롬그라스ㆍ카네이션 등
③ 수중에서 발아를 잘하는 종자 : 벼ㆍ상치ㆍ당근ㆍ샐러리ㆍ티머시ㆍ캐나다블루그래ㆍ스페튜니아 등
4) 광선
대부분의 종자는 광선이 발아에 무관하지만 종류에 따라서는 광선에 의해서 발아가 조장되는 것도 있고 억제 되는 것도 있다. 광선에 의해 발아가 조장되며 암조건에서 전혀 발아하지 않거나 발아가 몹시 불량한 것은 광발아종자 또는 호광성종자라고 하며, 반대로 광선이 있으면 발아가 저해되고 암흑 속에서 잘 발아하는 것을 암발아종자 또는 혐광성종자라고 한다. 그리고 광선이 발아에 관계하지 않고, 있으나 없으나 잘 발아하는 종자를 광무관계종자라고 한다.
광선과 발아와의 관계에 따라 종자를 분류하면 다음과 같다.
① 호광성 종자 : 담배ㆍ상치ㆍ금어초ㆍ베고니아 ㆍ뽕나무 등
② 혐광성 종자 : 호박ㆍ토마토ㆍ가지ㆍ오이ㆍ파 등
③ 광무관계 종자 : 벼ㆍ보리ㆍ옥수수 등과 대부분의 콩과작물
호광성 종자는 화본과 목초나 잡초의 대부분인데 땅속에 깊이 묻히게 되면 산소와 광선의 부족으로 환경휴면을 하다가 지표 가까이로 올라오면 산소와 광선이 풍부해지므로 발아하게 된다. 호광성 종자에는 단시간 동안만 광선을 받고 그 뒤에 어두운 곳에 두어도 발아가 촉진되는 것이 있다. 예를 들면 담배종자는 1시간만 일광을 쬐어도 발아가 촉진된다.
나. 발아의 기구
종자의 일정한 수분ㆍ산소 및 온도를 부여하게 되면 생장 기능이 발현하여 생장점이 종자의 외부에 나타나게 된다. 즉 배의 유근 또는 유아가 종자 밖으로 나와서 발아한다. 유근과 유아의 출현 순서는 수분의 다소에 따라 다르지만 대부분의 경우 유근이 먼저 나온다. 벼ㆍ맥류와 같은 화본과 작물의 종자가 발아할 대에는 처음에 근초 및 초엽이 외부에 나타나며 초엽의 생장이 일정 한도에 달한 후에는 제 1본엽이 나타나고 근초의 생장이 그치면 유근은 근초의 외부에 나타나서 종자근이 출현한다.
다. 발아력 검정
종자의 발아력을 정확히 파악하려면 발아시험에 의해서 발아율과 발아세를 조사해야 한다. 그러나 발아시험을 거치지 않고 발아력을 검정하는 방법도 있다.
1) 발아조사
① 발아율 : 파종된 총 종자수에 대한 발아종자의 비율
② 발아세 : 정해진 시일 내의 발아율
③ 발아시 : 발아한 것이 처음 나타난 날
④ 발아기 : 파종된 종자의 약 50%가 발아한 날
⑤ 발아전 : 대부분(80%이상)이 발아한 날
2) 발아시험에 의한 방법
발아시험기를 사용하거나 수반 또는 샤레 바닥에 여지ㆍ탈지면ㆍ세사를 깔고 적당한 수분을 공급한 다음 그 위에 종자를 놓고 발아시킨다. 발아력은 발아율과 발아세를 조사하여 검정한다.
발아율은 발아시험에 공여한 종자에 있어서 공시총입수에 대한 발아입수의 백분율로 표시하는데 발아율이 높을수록 좋은 종자라고 할 수 있다. 발아세는 발아시험 시작 후 일정한 일수를 정하여 그 기간 내에 발아한 것을 총수에 대한 비율(%)로 표시한 것이다.
종자의 청결율을 조사하고 발아율을 알게 되면 종자의 가치를 총체적으로 표시하는 용가를 다음 식으로 계산할 수 있다.
3) 종자발아력의 간이검정법
① 테트라졸륨법 : TTC 용액을 화본과 0.5%, 콩과 1%로 처리한다. 배, 유아의 단면이 적색으로 염색되는 것이 발아력이 강하다.
② 전기전도율 검사법 : 기계를 이용하여 종자의 개별적인 전기전도율을 쉽게 측정할 수 있는 방법이다.
5. 종자의 휴면
가. 휴면의 뜻과 형태
성숙한 종자에 수분ㆍ효소ㆍ온도 등 적당한 환경조건을 주면 곧 발아를 하는 것도 있고 성숙 후 일정한 기간을 경과하지 않으면 발아하지 않는 것이 있다. 종자뿐만 아니라 괴경이나 괴근으로 번식하는 작물에도 싹이나 뿌리가 곧 나오는 것과 그렇지 않고 어느 기간 동안을 출아하지 않는 것이 있다. 이와 같이 어느 기간 동안 환경조건이 적당하여도 종묘가 발아하지 않는 현상을 휴면이라 한다. 휴면기간은 작물의 품종에 따라 다르다. 벼는 1주일에서 6개월, 맥류종자는 휴면 기간이 거의 없는 것으로부터 3개월, 감자는 수일 내지 5개월, 경실 종자는 수개월 내지 수 개년에 이른다. 발아능력을 가진 종자가 외적 환경조건이 생육에 알맞더라도 내적 휴면에 의해서 휴면을 하는데 이것을 자발적 휴면이라고 하는데 본질적인 휴면이다. 종자의 외적 조건이 부적당해서 유발되는 휴면을 타발적 휴면이라 한다.
나. 휴면의 원인
휴면의 원인은 물질적인 것 또는 체내의 생화학적인 것 등 작물의 종류에 따라 다르다. 휴면의 원인에 대한 생리적인 면을 살펴보면 배 또는 저장물질의 미숙, 생장소 부족, 발아 억제 물질의 존재, 종피의 기계적 저항, 종피의 불투기성 등을 들 수 있다.
1) 경실
종피가 단단하여 종자 내로 수분의 흡수가 어려워서 발아하지 않는 종자를 경실이라 한다. 같은 식물이라도 각각의 종자에 따라 종피의 투수성에 차이가 있으므로 1군의 종자가 몇 년에 걸쳐 조금식 발아하는 것이 보통이다.
경실은 콩과의 소립 종자에서 흔히 볼 수 있는데 이에는 클로버 ㆍ 벳치ㆍ자운영ㆍ개자리ㆍ아카시아ㆍ강낭콩ㆍ싸리 등이 있고 고구마 ㆍ연ㆍ오크라 등도 이에 속한다.
2) 종피의 산소 흡수 저해
귀리ㆍ보리 등에서 종피의 불투기성 때문에 산소 흡수가 저해되고, CO2가 축적되어 발아를 하지 못하고 휴면한다.
3) 발아억제물질
벼 종자의 휴면은 왕겨에 있는 발아억제물질 때문이며 종자를 물에 잘 씻거나 과피를 제거하면 발아한다. 감귤ㆍ토마토ㆍ오이ㆍ사과ㆍ배ㆍ호박 등은 과육에 발아억제물질이 있어 종자의 발아를 억제한다. 오옥신은 곁눈의 발육을 억제하며 ABA (abscisic acid)는 자두ㆍ사과ㆍ단풍나무에서 겨울철 눈의 휴면을 유도한다.
4) 배의 미숙
미나리아제비ㆍ장미과 등의 식물에서는 종자가 모주를 이탈할 때 배가 미숙상태에서 발아를 못하나 수주일 또는 수개월 경과하면 배가 완전히 발육하고 필요한 생리적 변화를 완성하여 발아할 수 있게 되는데 이 과정을 후숙이라 한다.
5) 종피의 기계적 저항
잡초종자는 산소나 수분의 투입으로 인하여 내용이 팽대할 때에 종피가 기계적 저항을 갖기 때문에 배의 팽대가 억제되어 종자가 함수상태로 휴면한다.
6) 종피의 불투수성
소립종의 콩과식물은 경립종자여서 종피의 불투수성이 휴면의 원인이 된다.
7) 종피의 불투기성
종피의 불투기성으로 종자가 휴면하게 되며 또한 종피가 탄산가스에 대하여 불투기성인 까닭에 탄산가스가 내부에 축적되어 발아를 억제하고 이것이 휴면의 원인이 된다.
다. 휴면타파의 발아촉진
종자의 휴면을 타파하려면 그 원인이 되는 조건을 제거하여야 하는데 물리적 혹은 화학적방법 들이 쓰인다. 그 주요한 것을 보면 다음과 같다.
1) 경실의 발아촉진법
① 종피파상법
자운영 또는 콩과의 소립종자 등의 종자는 종자의 25~35%에 해당하는 가는 모래를 혼합하여 20~30분간 절구에 찧어서 종피에 가볍게 상처를 내어 파종하며, 고구마의 종자는 씨눈의 반대부위에 상처를 내어 심는다.
② 농황산 처리와 온도처리
식시경실종자를 진한 황산에 넣고 일정 시간 교반하여 껍질의 일부를 침킨 다음 물에 씻어서 파종한다.
③ 진탕처리와 질산처리
스위트클로버는 플라스크에 종자를 넣고 1초간 3 진탕의 비율로 10분간 진탕한다. 바파로그라스는 0.5%의 질산용액에 24시간 종자를 침지하고 5℃에 6주일간 냉각시킨다.
2) 화곡류 및 감자의 발아촉진법
벼 종자는 40℃에 3주일간 보존하면 발아억제물질이 불활성화하여 완전히 휴면이 타파된다. 맥류종자는 0.5~1%의 과산화수소액(H2O2)에 24시간 침지하였다가 5~10℃의 저온에 젖은 상태로 수일간 보존하면 휴면이 타파되며 20~25℃의 발아상에서 발아가 촉진된다. 감자는 절단해서 2ppm 정도의 지베렐린수용액에 30∼60분간 침지하여 파종하는 방법이 가장 간편하고 효과적이다.
3) 목초종자 발아촉진법
① 질산염류
화본과목초의 종자는 질산가리 0.2%, 질산암모니아 0.1%, 질산알루미늄 0.2%, 질산소다 0.1%, 질산망간 0.2%, 질산마그네슘 0.1% 수용액에 처리하면 발아가 현저히 촉진 ㆍ 조장된다.
② 지베렐린 처리
브롬그라스, 휘트그라스 등의 목초종자는 100ppm, 차조기는 100∼500ppm의 지베렐린 수용액에 처리하면 휴면이 타파되고 발아가 촉진된다.
4) 발아촉진물질의 처리
① 지베렐린 처리
각종 종자의 휴면타파 또는 발아촉진에 효과가 크다. 예를 들면 감자(2ppm), 목초(100ppm), 약용인삼(25∼100ppm)에 효과적이다. 호광성종자인 양상치ㆍ담배 등에서 10~300ppm의 지베렐린 수용액처리가 발아를 촉진하며 적색광에서 대체적으로 효과가 있다.
② 에스렐처리
에틸렌 대신에 에스렐을 사용하며 양상치(100ppm), 땅콩(3ppm), 딸기종자(5,000ppm)등에서 에스렐수용액의 처리가 발아를 촉진한다.
③ 질산염처리
질산염은 화본과목초에서 발아를 촉진한다.
④ 사이토카이닌처리
사이토카이닌은 정아우세를 억제하고 측아의 생장을 촉진한다. 호광성 종자인 양상치에서 지베렐린의 경우처럼 적색광의 대체효과가 있으며 땅콩의 발아촉진에도 좋다.
라. 휴면연장과 발아억제
종실은 건조시켜 저장하면 발아가 억제되지만 감자 ㆍ 양파 등은 건조시켜서 저장할 수 없으며 보리 ㆍ 밀과 같이 수확기에 비를 맞게 되면 종자는 이삭에 붙어 있는 채로 발아가 되어 품질을 나쁘게 하는 일이 있는데 이러한 경우에 발아를 억제하고 휴면을 연장시키는 방법이 필요하다. 그 주요한 방법을 들어 보면 다음과 같다.
1) 온도조절
발아를 하지 못하고 동결도 하지 않는 저온에 저장한다. 감자는 0~4℃, 양파는 1℃ 내외로 저장한다.
2) 약제처리
감자는 수확 4~6주일 전에 1,000~2,000ppm의 HM-30 수용액을 경엽에 살포하는 방법 또 수확 후 저장 당시에 TCNB (tetrachloro-nitrobenzene) 6% 분제를 감자 180ℓ(1섬)당 450g의 비율로 분의해서 저장하면 발아가 억제된다.
양파는 수확 15일 쯤 전에 3,000ppm의 MH 수용액을 잎에 살포하거나 수확 당일에 MH 0.25%액에 하반부를 48시간 침지하는 방법이 있다.
3) 선 조사
감자ㆍ당근ㆍ양파ㆍ밤 등은 약 2만 선 조사에 의해서 발아가 억제된다.
6. 종자의 퇴화 및 채종
가. 종자퇴화의 원인과 대책
작물재배에 있어 어떤 품종을 계속 재배하면 그 연수가 경과하는 동안에 점차생산력이 감퇴하는 경우가 있다. 예를 들면 고랭지에서 생산된 씨감자를 평야지에서 재배하면 생산력이 극히 높으나 평야지에서 재배를 계속하면 같은 품종이라도 생산력이 급격히 감퇴한다. 이와 같이 생산력이 우수하던 종자가 재배연수를 경과하는 동안에 생산력이 감퇴하는 현상을 종자의 퇴화라 한다. 종자가 퇴화하는 원인을 살펴보면 유전적인 것과 생리적인 것 그리고 병리적인 것이 있다.
1) 유전적 퇴화
작물의 세대가 경과하는 동안 자연교잡, 새로운 유전자형의 분리, 돌연변이, 이형종자의 혼입 등에 의해서 종자가 유전적으로 순수하지 못해져서 퇴화된다. 일반재배에 있어서 자연교잡이 되는 정도는 보리 0.015%, 밀 ㆍ 조 0.2~0.6%, 귀리ㆍ콩 0.05∼1.4%, 벼ㆍ가지 0.2∼1% 정도로서 매우 낮지만 옥수수ㆍ호밀 및 십자화과 식물은 매우 높다. 따라서 자연교잡률이 높은 작물은 격리재배를 하면 교잡을 방지할 수 있다.
2) 생리적 퇴화
생산지의 환경이나 재배조건이 나쁘면 생육 및 등숙 조건이 불량해져서 생리적으로 퇴화한다. 예를 들면 감자는 평지에서 채종하면 고랭지에서 채종하는 것보다 퇴화가 심한데, 평지는 고랭지에 비해서 생육기간이 짧고 기온이 높아서 충실한 씨감자가 생산되지 못하고 또 여름은 저장기간이 길고 온도가 높으므로 저장중의 소모도 커서 평지에서 생산된 것은 고랭지 것보다 생리적으로 불량하다. 또한 평지에서는 바이러스병의 발생도 많아서 평지에서 생산된 씨감자는 생리적으로나 병리적으로 퇴화하게 된다. 따라서 씨감자의 퇴화를 방지하려면 고랭지에서 채종해야 하며, 평지에서는 가을 재배를 하면 퇴화를 경감할 수 있다. 우리나라에서 대관령과 같은 고랭지에서 씨감자를 생산하는 것은 곧 이러한 이유 때문이다.
3) 병리적 퇴화
종자로 전염하는 병해, 특히 종자소독으로도 방제할 수 없는 바이러스병 등이 만연하면 종자는 병리적으로 퇴화하게 된다. 병리적 퇴화를 막으려면 무병지에서 채종, 종자소독, 병해의 방제, 약제살포, 이병주 제거, 종서검정 등의 여러 가지 대책이 필요하다.
나. 채종재배
우수한 종자의 생산을 목적으로 보통재배와는 달리 종자의 퇴화를 방지하기 위한 여러 가지 대책을 강구하면서 재배하는 것을 채종재배라 한다.
채종재배의 요점을 살펴보면 다음과 같다.
1) 종자의 선택 및 처리
채종재배에 사용하는 종자는 원종포 또는 원원종포 등에서 생산된 믿을 수 있는 우수한 종자여야 한다. 선종 및 종자소독 등의 필요한 처리를 해서 파종한다.
2) 채종포 선정
채종포는 토양비옥도가 중위에 속하며 병충해 그 밖에 각종 재해의 상습지를 피해야 하며 잡초 등의 발생이 적은 곳에 설치한다. 감자는 고랭지에서, 옥수수ㆍ십자화과작물 등 이품종간에 자연교잡이 많은 것은 격리포장에서 채종한다.
3) 재배조치
밀식을 삼가며 도복ㆍ병충해를 철저히 막고 질소비료의 과용을 피하고 인산ㆍ칼리 기타 미량요소를 충분히 시용하며 특히 미량요소의 결핍이 없도록 하고 균일하고 충실한 결실을 유도한다. 또한 제초를 철저히 하고 이형주는 개화 전에 제거한다.
4) 수확 및 조제
수확은 보통의 경우보다 약간 이르게 하고 이형립이나 협잡물이 섞이지 않도록 탈곡ㆍ조제한다. 탈곡시에 종자의 기계적인 손상이 없도록 하며 벼의 경우 회전탈곡기의 회전수를 1분간에 300회 이하로 하는 것이 안전하다.
5) 건조, 저장
건조 과정에서 가급적 비에 맞지 않도록 하고 잘 건조하여 습하지 않은 곳에 저장한다. 종자용 곡물은 포장할 때 새 가마니 등을 쓰며 품종명을 기입하여 표시해 둔다. 고구마, 감자 등의 덩이뿌리나 덩이줄기는 알맞은 저장온도와 저장습도를 유지하여 저장한다. 저장중에는 병충해, 쥐의 피해 등을 막아준다.
7. 육묘
가. 영양번식의 의의와 이점
영영기관을 번식에 이용하는 영양번식은 감자의 덩이줄기나 고구마의 덩이뿌리와 같이 모체에서 자연적으로 생성ㆍ분리된 것을 이용하는 자연영양번식법이 있으며 포도ㆍ감ㆍ사과ㆍ장미 등과 같이 영양체의 재생 또는 분생의 기능을 이용하여 인공적으로 영양체를 분할해서 번식시키는 인공영양번식법이 있다. 인공영양번식법에는 분주(포기나누기), 삽목(꺽꽂이), 취목(휘묻이), 접목 등의 여러 방식이 있다.
영양번식의 이점은 다음과 같다.
① 보통 재배로서는 채종이 곤란한 작물로서 영양번식이 용이하다(고구마, 감자, 마늘 등).
② 우량한 상태의 유전질을 쉽게 영속적으로 유지시킬 수 있다(고구마, 감자 등).
③ 종자번식보다 생육이 왕성하여 짧은 기간 내에 수확이 가능하며 수량도 증가한다(감자, 모시풀, 화훼, 과수 등)
④ 암그루나 숫그루 어느 한쪽 그루만을 재배할 경우 이용된다(호프는 암그루가 재배되는데 종자에서는 암그루와 숫그루가 함께 나오므로 암그루를 영양 번식시킨다).
⑤ 접목을 하면 수세의 조절, 풍토에 대한 적응성의 증대, 병충해저항성의 증대, 결과의 촉진, 품질의 향상, 수세의 회복 등을 기대할 수 있다.
나. 영양번식에 의한 육묘방법
인공영양번식법으로 작물을 번식시키는 방법에는 분주, 삽목, 취목, 접목 등의 방법이 쓰인다.
1) 분주
모주에서 발생하는 흡지를 뿌리가 달린 채로 분리하여 번식시키는 것을 분주라고 한다. 분주시기는 화아분화 및 개화시기에 따라 결정되는데 대개 춘기분주, 하기분주, 추기분주로 구분한다.
2) 삽목
모체에서 분리해 낸 영양체의 일부를 삽상에 심어서 뿌리를 내리도록 하여 독립개체로 번식시키는 것을 삽목이라 한다. 삽목은 영양체의 어떠한 부분을 사용하느냐에 따라서 엽삽, 근삽, 지삽으로 구분된다.
지삽에 있어서 카네이션ㆍ페라고늄ㆍ콜리우스페튜니어 등의 경우처럼 다년생의 초본녹지를 삽목하는 것을 녹지삽(綠枝揷)이라 하며 포도ㆍ무화과 등과 같이 묵은 가지를 삽목하는 것을 경지삽(硬枝揷)또는 숙지삽이라 하고 인과류ㆍ핵과류ㆍ감귤류 등에서와 같이 1년 미만의 새가지를 삽목하는 것을 신초삽(新梢揷, 반경지삽)이라 한다. 포도에서는 눈 하나만을 가진 줄기를 삽목하는 경우도 있는데 이것을 일아삽 또는 단아삽(單芽揷)이라 한다.
3) 취목
식물의 가지 또는 줄기의 조직은 외부환경의 영향에 의해서 부정근을 발생하는 성질이 있다. 따라서 식물의 가지를 모체에서 분리시키지 않은 채로 흙에 묻거나 그 밖의 정당한 조건, 즉 암흑상태와 습기 및 공기 등을 주어 발근시킨 다음 잘라내서 독립적으로 번식시킨 것으로 다음과 같은 방법들이 있다.
① 성토법
모식물의 기부에 새로운 측지를 나오게 한 후 끝이 보일 정도로 흙을 덮어서 뿌리가 내린 후 잘라서 번식시키는 방법으로 뽕나무ㆍ사과나무ㆍ양앵두ㆍ자두 등에서 실시된다.
② 휘묻이법
휘묻이법은 가지를 위해서 일부만을 흙속에 묻는 방법이며 모양에 따라서 보통법, 선취법, 파상취법, 당목취법 등으로 구분된다.
보통법은 가지 일부를 흙속에 묻는 방법으로 포도ㆍ자두 등에서 이용된다.
선취법은 가지의 선단부를 휘어서 묻는 방법으로 나무딸기에서 이용된다. 파상취법은 긴 가지를 파상으로 휘어서 지곡부마다 흙을 덮어 한 가지에서 여러 개 취목하는 방법으로 포도 등에서 이용된다. 당목취법은 가지를 수평으로 묻고, 각 마디에서 발생하는 새가지를 발근시켜 한가지에서 여러개 취목하는 방법으로 포도 ㆍ 자두ㆍ양앵두 등에 이용된다.
③ 고취법
고취법은 양취법이라고도 하며 고무나무와 같은 관상수목에서 가지줄기를 땅속에 휘어 묻을 수 없는 경우에 높은 곳에서 발근시켜 취목하는 방법이다. 발근시키고자 하는 부분에 둘로 쪼갠 대통ㆍ거적 등을 대고 그 속에 축축한 흙(진흙)을 넣거나 물이끼로 싸서 발근시킨 다음 그 밑으로부터 잘라내서 번식시킨다. 이때 발근시키고자 하는 부분에 미리 절상ㆍ환상박피 등을 해두면 발근이 촉진된다.
④ 접목
두가지 식물에 영양체를 형성층이 서로 밀착하도록 접함으로써 상호 유착하여 생리작용이 원활하게 교류되어 독립개체를 형성하도록 하는 것을 접목이라고 하며 정부가 되는 부분을 접수라 하고 기부가 되는 부분을 대목이라 한다. 접목을 실시한 후 접합되어 생리작용의 교류가 원만하게 이루어지는 것을 활착한다고 하며, 접목한 것이 잘 활착하고 그 뒤의 발육과 결실이 좋은 것을 접목친화라 한다.
㉠ 결과촉진
실생묘를 이용하는 것에 비하여 접목묘를 이용하면 결과에 소요되는 연수가 일본배에서는 7~8년에서 3~4년으로 단축되고, 감에서는 10년에서 4~5년으로 단축된다.
㉡ 수세조절
서양베를 바르멜로대목에 또는 사과를 파라다이스대목에 접목하면 현저히 왜화하여 결과연령이 단축되고 관리도 편하다. 이러한 대목을 왜성대목이라고 한다. 살구를 일본종자두의 대목에, 또는 앵두를 복숭아의 대목에 접목하면 지상부의 생육이 왕성하고 수령도 현저히 길어지는데 이러한 대목을 강화대목이라 한다.
㉢ 풍토적응성의 증대
㉣ 병해충 저항성의 증대
㉤ 결과향상
온주밀감은 유자를 대목으로 하는 것보다 탱자나무를 대목으로 하는 것이 과피가 매끄럽고 착색이 좋으며 감미도 좋고 성숙도 빠르다.
㉥ 수세의 회복
탱자나무 대목에 접목된 온주밀감이 노쇠했을 때 유자의 뿌리를 접목해 주면 수세가 회복된다. 또 감이 탄저병으로 땅가의 부분이 상했을 때 환부를 깍아 버리고 소독한 다음 건전한 부분에 교접하면 수세가 회복된다.
