옥수수①-품종 및 생육특성(강원도 옥수수시험장)

 

<강원도 농업기술원 옥수수시험장>

http://www.ares.gangwon.kr/sp/hc/hces3-1b.asp

 

 

 

옥수수①

 

우선 옥수수의 종주국이라 할 수 있는 미국의 옥수수 육종역사부터 살펴보면 옥수수 육종은 콜럼버스가 신대륙을 발견하기 이전부터 야생옥수수로부터 현재 재배종 옥수수로 인간들이 생존을 위해 선발, 순화되어 왔다.  유럽의 개척자들이 신대룩이 들어오면서 원주민이 재배하는 옥수수를 발견하고 자식들이 식량과 가축의 먹이로 이용하기 위해 옥수수를 심기 시작했다.  당시 미국의 옥수수 재배종을 북부의 경립종과 남부의 마치종으로 크게 대별되었는데, 이 두 종의 옥수수가 18∼19C 동안 농부에 의해 우연히 혹은 인위적으로 교배되고 선발되면서 높은 생산성을 나타내는 미국의 Corn belt가 형성되게 되었다.  이때는 대개 방임수분 품종으로 이삭모양이나 식물형태에 의해 우수품종이 선발되었다.   20세기초 Shull이라는 옥수수 육종가가 방임수분품종을 자식과정을 통해 순수계통(Inbred line)을 만들고 순수계통끼리 교잡한 단교잡종을 만들면 생산성이 향상된다고 하는 이론을 제안한. 것이 현재 옥수수 육종의 기초를 이루게 되었다.  1918년에는 Jones가 복교잡종이 단교 잡종보다는 종자 생산면에서 유리하다고 제창하면서 1920년부터 복교잡종 옥수수가 1960년대까지 재배되어 왔다.  그러나 1961년 Cockerham 단교잡이 3원 교잡이나 복교잡보다 낫다는 것을 이론적으로 밝히면서 현재 미국은 Corn belt나 중국 길림성 옥수수 주산지 등 옥수수 육종이 발달한 나라에서는 대부분 단교잡종을 재배하고 있는 추세이다.   그러나 옥수수 육종이 잡종강세 발현기작이나 유전적 원리를 현재까지 명확하게 밝히지 못하고 육종이 육종가의 직감이나 경험에 의해 실현되기 때문에 육종은 과학이 아니라 일종의 예술이 아닌가 하는 비판을 받기도 한다.  그리하여 근년에 유전공학이 발달되면서 옥수수에서도 유전자분석에 의한 육종체계를 확립하려는 노력이 전세계적으로 붐을 이루고 있는 실정이다.   우리나라의 옥수수 품종개량이 시작된 것은 1959년부터인데 미국에서 도입한 합성품종과 복교잡종을 시험하여 황옥2호가 1962년에 농가에 보급되었고 1967년 복교1호, 1973년 복교2호가 육성되었으나 내병성이 약해 보급이 되지 못하였다.  우리나라도 본격적인 단교잡종시대가 된것은 1976년 수원19·20·21호가 육성보급되면서 현재에 이르고 있다.

< 표6 > 우리나라 옥수수 품종 육성 현황

No 품종명 장려품종 육성방법 육성기관 결정년도 폐지년도 1 황옥2호 1962 1982 합성 작물시험장 2 복교1호 1967 1969 복교잡 〃 3 복교2호 1969 1973 〃 〃 4 황옥3호 1976 1985 합성 〃 5 수원19호 1976   단교잡 〃 6 수원20호 1976 1984 〃 〃 7 수원21호 1976 1985 〃 〃 8 광옥 1979   〃 〃 9 횡성옥 1980   3원교잡 〃 10 제천옥 1980 1993 〃 〃 11 진주옥 1 1983 〃 〃 12 단옥1호 1984 1993 단교잡 〃 13 양주옥 1984 1993 3원교잡 〃 14 남평옥 1986 1992 단교잡 〃 15 광안옥 1989   〃 〃 16 단옥2호 1989   〃 〃 17 찰옥1호 1989   〃 〃 18 튀김옥1호 1989   〃 〃 19 중부옥 1990 1995 〃 〃 20 연농1호(대학찰) 1992   〃 충남대학교 21 초당옥1호 1992   〃 작물시험장 22 찰옥2호 1994   〃 〃 23 수원옥 1996   〃 〃 24 금단옥 1998   〃 〃 25 두메찰 1999   〃 옥수수시험장 26 광평옥 2000   〃 작물시험장 27 두루옥 2000   〃 〃 28 흑점찰 2000   〃 옥수수시험장 29 단옥3호 2001   〃 작물시험장 30 찰옥3호 2001   〃 〃 31 신찰옥 2001   〃 〃 32 미백찰 2001   〃 옥수수시험장 33 경단옥 2002   〃 경북농업기술원 34 경초옥 2002   〃 〃 35 청안옥 2002   〃 작물시험장 36 풍미옥 2002   〃 〃 37 감미옥 2003   〃 경북농업기술원 38 장다옥 2003   〃 작물시험장 39 청사옥 2004   〃 작물과학원 40 찰옥4호 2004   〃 〃 41 미흑찰 2004   〃 옥수수시험장 42 일미찰 2005     작물과학원 43 조미찰 2005     옥수수시험장 44 미백2호 2005     〃 45 신선옥 2005     경북농업기술원 46 감미찰 2005     〃 47 강다옥 2005     작물과학원 48 강일옥 2005     옥수수시험장

자웅동주의 타화수정작물이며 유전적으로 아주 잡박한 성질을 가지고 있다. 광에너지이용이 뛰어난 C4 식물이고 양분과 수분을 많이 요구하는 작물이다. 재배범위는 적도부근 열대지방으로부터 북위 45°이북인 중국 흑룡강성까지 널리 재배되고 있다. 곡류중 단위면적당 생산량이 제일 높은 작물로 우리나라에서 10a당 1.5톤, 미국에서는 2.5톤까지 생산된 기록이 있다.    ▷▷ 생장 및 발육 과정은 다음과 같다.   1. 발아 → 제1위기 종자속에 이미 유엽 5매가 형성되어 있음. - 종피가 파괴되어 병균 침입에 노출됨: 파종전 살균제 분의처리 필요 - 저온, 과습, 건조의 피해를 가장 많이 받음: 미출현 2. 영양생장 옥수수는 나중에 나올 잎들을 생장초기 4∼5주안에 벌써 다 만들어 놓는다. 옥수수 배아에서 형성한 5개의 유엽을 포함해 평생 20∼23잎을 생산한다. 이때가 뿌리 발달이 급속해지는 시기이다. 옥수수가 8번째 잎을 완전히 전개시켰을 때 옥수수 뿌리는 이랑사이를 완전장악하고 깊이도 45cm까지 들어간다. 이 기간중에 받는 물리적 피해를 복원하는 능력이 아주 뛰어나서 그후에 환경만 좋아진다면 회복한다(다만 생장점은 다치지 말아야 된다). 3. 수술 및 암술 분화 파종후 30일 키가 무릎 높이쯤 수술이 분화된다. 수술분화후 곧 암술이 분화하나 분화후 2∼3주 동안은 자람이 미미하다. 수술이 처음 분화후 화분비산기나 견사출현기까지는 5∼6주 걸린다. 이 기간동안 옥수수는 태양에너지를 최대로 이용하고 수분과 양분의 흡수도 급속히 놀라운 생장을 한다. 웅수출현이나 자수출현이 시작할 때 영양생장은 주춤하여지고 곧이어 멈춘다. 이때 생육조건이 나쁘면, 특히 단백질합성에 필요한 질소대사가 부족하면 이삭이 짧아진다. 옥수수내에서 수술이나 화분생장이 견사발달이나 이삭발달보다 우선이므로 열악한 환경에서도 수술이나 화분은 견사나 이삭 발달부진에 비해 영향을 거의 받지 않는다. 출현후 6주부터 이삭의 크기가 결정된다. 처음에 열수 다음에 열내의 낟알 수가 결정된다. 화분비산기나 출사기 10일이나 14일전 가뭄이나 양분부족은 발달될 낟알의 수를 크게 감소시킨다. ※ 화분비산기를 포함하여 이 시기는 옥수수 생육에 가장 중요한 시기다. 양분, 화분과 대사에 의해 이뤄진 집단 등을 요구하는 이때에 어떠한 하나라도 결핍되면 치명적이다. 특히 화분이나 이삭에 손상을 입으면 영원히 복구하지 못한다. 그리고 이때 입은 손상은 식물속에 있어 발견할 수가 없고 나중에 수확기에 가서나 발견되어 문제가 더욱 심각하다. 4. 개화(화분비산 및 출사) 이 시기는 보통 뜨거운 여름에 일어나는데 종실용의 경우 강원도에서는 7월 10일에서 30일 사이에 지대에 따라 화분비산이 이루어진다. 이 시기에 잎과 줄기가 자라고 곧이어 수술이 나와 개화를 시키는데 꽃가루수는 정확히 알 수 없지만 200만∼500만개로 추정된다. 화분비산은 보통 중앙가지의 중앙부터 시작되어 위아래로 나가고 비산기간은 보통 5∼8일, 가장 화분이 많이 날릴 때가 제 3일째이다. 비산거리는 강한바람이 없는 한 6∼15m이다. 습기가 너무 많거나 건조하면 화분비산이 되지 않는다. 비가 올 때도 화분은 씻겨 내려가지 않고, 견사에 붙으면 빗물에 좀처럼 씻겨 내려가지 않는다. 왜냐하면 화분이 견사에 안착하면 수분내에 발아가 시작되기 때문이다. 화분의 수명은 환경조건이 좋을 때 18∼24시간이다. 이때에 가장 문제가 되는 것은 출사기가 늦어지는 것이다. 화분비산후 출사가 되는 것이 있을 수 가 있다. 수정된 직후 몇일이 중요한데 이때 건조, 영양부족, 구름이 많이 끼거나 너무 좁은 재식 밀도에 의한 차광 등에 의해 단백질이나 당류의 공급이 부족하면 이삭의 맨위쪽 낟알이 불임되거나 일단 수정이 되어도 발달하지 못한다. ※ 90% 차광 : 3일-25% 감수, 6일-71% 감수 ※ 이때 가장 중요한 것은 수분과 양분인데 이중에서 질소는 개화식물의 여러 가지 생리 활동에 필요하므로 더욱 필요하다. 5. 종실발달 및 성숙 수정후 몇일까지는 수염이 마르거나 누렇게 변하는 것외에 이삭에 별다른 차이가 없다. 그러나 이삭속은 계속 자란다. 수정후 10일경 종실은 수포를 형성하고 그 다음 2주동안 종실이 급속히 자라고 종실안에 배아가 자리잡는데 이때는 식물의 생리적 활동이 종실의 영양 축적에 전념한다. 수정 30일후 유숙기가 되고 이때는 당 함량이 높아지고 전분, 단백질 형성이 시작된다. 이때부터 5주말까지 당은 급격히 사라지고 덱스트린 형성에 이어 건조된 전분이 축적된다. 7주후에는 거의 성숙된다. ※ 이 시기의 환경조건은 종실 크기를 결정하고 수술, 암술분화, 개화기에는 종실의 수를 결정한다. 6. 성숙 및 건조 보통 수정 8주후 종실의 무게는 최대로 도달하고 생리적 성숙이 된다. 이때의 종실수분은 30%내외이다. 성숙기 판별은 종실 끝에 나타나는 검은 띠로 한다. 이 띠는 광합성 산물이 종실로 이동하는 것이 끝났다는 표시이다.