영양주기 이론은 식물이라고 하는 생물을 관찰하여 작물의 발육단계(영양주기)별로 필요한 생리조건을 파악하여 재배원칙을 정하며
과수나 과채류·근류채·엽채류 등 모든 작물은 생장발육 단계에 따라 영양생장기·교대기·생식생장기를 거친다. 인간에 비교해 말한다면 유년·소년·청년·장년·노년기가 있는 것과 같다.
이런 사고방식을 처음 주장한 사람은 영양주기 이론을 해설한 일본의 오이노 우에야스 선생으로 거봉포도를 육종해 낸 분이다.
기비(화학비료) 방식을 주장하는 리비히(화학비료를 처음으로 주장한 독일의 화학자)를 공부한 농업전문가들 중에는 영양주기 이론에 반대하는 사람이 많았다.
하지만 시일이 지나면서 어쩔 수 없이 전환기(轉換期) 또는 천이기(遷移期) 같이 어려운 말로 바꾸어서 표현하면서 선생의 생각을 은연중에 찬성하는 학자들이 하나 둘 생겨났다. 오늘날 줄기와 잎, 뿌리를 길러내는 영양생장(營養生長)으로부터 화아와 화수를 길러내는 생식생장(生殖生長)으로 옮겨 가는 것을 ‘기울어진다’고 표현하는 학자가 많아진 것도 그 때문이라 할 수 있다.
인간의 경우를 예를 들어 말한다면 어린아이가 하루 사이에 갑자기 자라서 어른이 되는 것이 아니고 자연의 섭리대로 청년기를 거쳐서 비로소 어른으로 되는 것과 같은 이치이다. 교대기는 사춘기 혹은 청년기에 해당한다. 이 시기는 중학교부터 고교시절에 찾아오는 것으로, 부모 밑에서 보호를 받는 것도 필요하고 또한 자기 스스로 무엇인가를 독립적으로 계획하고도 싶은 때이다.
이 시기의 교육은 그 사람의 생애를 결정하는 중요한 것으로 새삼스럽게 강조할 필요도 없을 것으로 생각한다.
■식물도 발육 단계별 생장 달라
그러나 오늘날 많은 학자들과 연구가들은 이 시기의 생리적, 심리적 특성은 생각하지 않고 부모의 생각대로 품 안의 어린 자식으로만 보려 하고, 기르려고 한다. 한편, 자유주의라는 그럴 듯한 명분으로 방임에 가까운 상태로 버려 둔다면 그것도 불행을 만드는 것에 지나지 않을 것이다. 재목으로 만들 나무는 가지를 처 주는 것과 마찬가지 이치라고 생각한다.
재배식물의 경우에 비추어 보면 식물도 인간과 같이 생물인 이상 언제까지나 유아기 혹은 소년기(영양생장)에만 머물러 있는 것이 아니고, 청년시절에 사춘기가 있는 것과 마찬가지로 식물도 교대 시기는 자연의 조화 속에서 스스로 겪게 된다.
인간의 간섭과 환경의 변화가 없는 한 자연적으로 꽃을 피우고 열매를 맺어 후손을 남기고 생을 마치는 것은 자연의 이치라고 생각한다.
그런데 냉해·다우(多雨)·고온·한발 같은 기상이변이나 다비다온(多肥多溫) 즉 화학비료가 무리하게 투입되거나, 질소 효과가 지나친 토양에서는 재배작물의 생리적 교대기가 문란해져 시기가 늦추어지거나 미미하게 되어 작물이 능력을 자연스럽게 발휘할 수 없다.
냉해다우(冷害多雨), 고온한발(高溫旱魃)에서도 자기능력을 발휘하는 작물이 있는가 하면 극히 작은 환경변화에도 견디지 못하고 제 구실을 못하는 약체로 성장하는 작물도 있다.
■ 질소 과다하면 화아분화 불량
많은 비와 일조 부족으로 식물의 광합성(C의 합성 → 탄수화물의 조성)을 약하게 하고, 또한 질소를 과다시비한 경우 혹은 온기가 많은 토양에서는 광합성으로 만들어지 탄수화물(C)의 합성량을 다시 소비하는 생장으로 이끌어 가기 때문에 탄수화물의 축적을 방해하게 된다.
따라서 화수나 화아분화를 불량하게 하고 장래의 자실(子實), 과실의 올바른 형성을 약하게 하거나 기형으로 성장토록 해 흉작의 원인이 된다. 사람도 신혼여행 자금이 풍부하면 사랑하는 데만 더욱 충실할 수 있는 것처럼 작물도 축적양분이 부족하면 능력발휘를 충분히 할 수 없다고 생각한다.
미국의 생물학자 그로스, 그레빌은 탄소가 다소 적고 질소가 다소 많은 생육상태에서는 (영양형의 전조2형의 경우)영양생장으로 생육은 이루어지지만 화아, 화수의 발육(생식생장 3형)에는 적당하지 않다고 한 것은 바로 이것을 말하고 있는 것이다.
그러나 오늘날의 대부분 농업지도자들은 무조건 지력을 증강시키려고 과다하게 화학비료나 유기질 거름을 밑거름으로 주도록 하여, 어린 묘부터 반강제적으로 질소 과다 상태에서 출발하는 과보호적인 재배방법을 권장하고 있다.
이런 재배법이 다수확과 농업이란 이름 아래 당당하게 진행되고 있는 것은 참으로 납득하기 어렵다.
설마 화학비료와 살충제 · 살균제를 많이 사용하도록 하는 의도가 아닌가 하는 의구심마저 든다. 그런데도 이런 문제점을 바로 알지 못하고 있는 일선 지도자나 농민들은 화학비료의 기비투여나 유기질 과다 사용 방식을 권하고 있다. 질소의 과다시비는 영양생장을 신장시키는가 하면 탄수화물의 과소비를 유발해 작물을 연약도장형으로 이끌어 가기 쉽고 유기질의 만기질소효과는 영양주기를 교란시키는 결과로 이어지기 때문에 냉해다비와 고온 가뭄의 피해를 확대 유발한다.
이와 같은 사실은 묵은 논의 벼가 의외로 저항성이 강하고 냉해에도 견디며 건강하게 결실하는 것을 보아도 하나의 증거가 될 수 있지 않을까 생각한다.
이렇게 말하면 거름을 주지 않고 방임상태로 두어도 농업은 할 수 있지 않느냐고 반박하는 분이 있을지 모르나 지나치게 간섭하고 지나치게 먹이면 병이 생긴다는 점을 지적하고자 하는 것이다.
전반적으로 살펴볼 때 사람을 비롯해서 소·돼지·닭·과수·채소류 대부분 너무 먹여서 병이 나는 경우가 많다고 본다.
■ 교대기에 인산, 칼슘 적당량 공급 중요
농민들이 진정 바라고 있는 것은 안정된 다수확과 품질의 향상인데 그러기 위해서는 적기·적비·적량을 조정할 수 있어야 한다.
초기 생장을 잘 마무리 하였다 하더라도 꽃이 제대로 피지 않으면 충실한 열매를 얻을 수 없기 때문이다.
임신을 하면 왜 입덧을 할까요? 이는 자기 몸에 자기 몸이 아닌 아기를 길러내야 하기 때문에 지금까지와는 다른 영양분이 필요한 것이고, 이에 대한 예비가 부족하여 필요한 영양분을 구하는 표현이 입덧이 아닐까 생각해 본다.
엄마가 입덧을 하면 새콤한 것을 좋아하게 되고 지금까지와는 달리 미네랄이 풍부한 것을(심한 경우는 흙까지도) 먹고 싶어 하는 것은 어쩐 일일까?
식물도 생물로서의 후손을 남기려는 과정은 마찬가지로 화수와 화아가 생기는 것을 사람의 임신과 같이 해석해도 될 것이다. 그렇다면 마찬가지로 작물도 새콤한 것(인산과 칼슘)을 필요로 할 것이 틀림없다고 생각한다.
그래서 자연농업에서는 신혼여행자금을 두둑하게 마련하고 입덧을 심하게 하지 않도록 인산과 칼슘을 적시에 공급하여 먼저 모체를 튼튼하게 하고 옥동자의 결실을 기다리는 방법을 쓴다.
이 과정을 소홀히 하게 되면 양과 질이 우수한 농사는 기대하기 어렵기 때문이다.
그러나 여기서 한 가지 주의하여야 할 것은 유기질 거름만 주면 모든 것이 해결되는 것처럼 생각해서는 안 된다는 것이다.
유기질은 기본적으로 작물의 직접적인 영양분은 아니며 유기질에 용해되어 있는 질소는 화학비료적 성격의 속효성이므로 유기질을 지나치게 많이 주면 작물의 초기생육이 지나치고 만기질소의 효과로 교대기와 생식생장에 악영향을 미칠 수 있다.
이 점에 있어서 자연을 올바로 이해해야 한다. 필요로 하는 시기에 필요로 하는 양분을 필요한 만큼 스스로 흡수할 수 있도록 하는 환경조성이 중요하다고 생각한다.
농작물은 투여한 거름의 양에 의해 성장 발육하는 것이 아니고 흡수된 영양에 의해 자라는 것이다.
식물의 올바른 발육생리를 존중하고 발육생리별로 필요한 양분(영양생장시에는 질소를 위주로, 교대기에는 인산을 위주로, 생식생장기에는 칼슘을 위주로 <‘조한규의 자연농업’> 책참고) 설계가 중요하다.
■ 영양주기 이론의 뜻
영양주기 이론은 식물이라고 하는 생물을 관찰하여 작물의 발육단계(영양주기)별로 필요한 생리조건을 파악하여 재배원칙을 정하며, 이 재배원칙에 따라서 환경조건(비배관리·기후·토양)의 변화를 주지하고 영양주기별 차별 관리방식으로 대응해 가면서 성숙이라고 하는 최후의 목적에 도달하도록 하는 데 그 특징이 있다.
자연농업에서 발육진단을 중요하게 생각하는 이유도 여기에 있다.
곧 각각의 시기에는 그 시기대로 발육의 생리가 있다는 것을 염두에 두고(자타일체에 따른 영양주기표와 그로스, 그레빌의 영양형의 전조) 그 방향으로 이끌어 가기 위하여 어떻게 대처하여야 하는가를 항상 생각하고 또 실천해야 할 것이다.
환경농업을 한다고 하며 자연을 존중한다는 말은 하고 있지만 자연의 변화나 발육단계에 따른 대응에 대해 전혀 문외한(門外漢)인 입장에서 농업을 접근하기 때문에 학자들에게 생물학적 근거가 없다고 비판을 받을 수밖에 없는 측면도 있다.
■ 화학비료에 대한 이해
화학비료라고 해서 무턱대고 겁을 내거나 거부하는 것은 리비히(독일의 비료학자)적 농학에 빠져 화학비료의 다용만을 주장하는 사람들에 대한 반발에서 나타난 현상이라 생각할 때 어느 정도 이해는 되지만 현시대에서 모든 것이 자연의 것, 유기체의 것이 아니면 안 된다고 하는 사고는 과학의 진보를 부정하는 것으로서 재고해야 한다고 생각한다.
화학비료도 활용하는 방법에 따라 얼마든지 개발의 소지가 있다고 생각한다.
자연농업에서는 미량의 화학비료를 토착미생물을 이용해 섞어띄움비(유기-무기 착화작용)로 만들어 시기적절하게 활용함으로써 상당한 효과를 얻고 있다. 식물은 필요한 영양소를 화학적으로 무기이온화된 상태로 흡수하며 유기양분 그대로는 거의 흡수할 수 없다는 것을 고려한다면 화학비료에 대한 판단에 보다 신축적인 입장을 취할 수밖에 없을 것이라고 생각한다.
■ 작물은 시기별로 요구하는 영양분이 다르다.
자연 농업을 유기질 퇴비나 이용하는 비과학적 농법으로 간단히 결론 내리는 경우가 많은데. 이런 고저관념에서 하루 빨리 벗어나야 한다.
오히려 타파해야 할 대상은 현대감각을 지닌 젊은 농민에게 40년 전의 낡은 이론을 주입시키려는 현재의 농업교육이다. 과거에 얽매인 그런 교육으로는 결코, 쉴새없이 변화하는 환경 속에서 자라나는 작물을 다룰 수 없다.
자연농업에서는 항상 작물의 생장발육을 정확히 파악해 영양생장, 착화, 착과, 착색, 성숙 등의 과정에 따라 올바른 발육진단을 내릴 수 있도록 공부하고 또 실천에 옮긴다.
즉, 우선 발육주기의 원칙을 파악한 다음 이를 바탕으로 정상발육과 이상발육의 차이를 조사하고, 다시 이상발육이 자주 발생하는 시기 및 장소를 조사해 이 자료들을 재배방법과 작업과정(거름주기, 가지치기, 토양관리)에 관련지어 연구하는 것이다.
이와 같은 작업을 통해 얻는 결과는 발육주기성과 작물진단은 물론, 그 대책까지 바르게 파악할 수 있는 밑거름이 된다. 작물재배나 비료에 관한 기존의 잘못된 상식에 의존할 필요가 없다.
그럼 자연농업이 지향하는 자타일체의 원리를 바탕으로 동식물의 영양주기와 올바른 영양분의 양, 시비시기 등에 대해 알아본다.
생장단계를 파악하는 방법
식물의 생장발육은 시간의 흐름과 함께 일정한 방향으로 변화하고 발전하게 마련이다. 다시 말해 질적변화에 따라 여러 단계를 거쳐 발육하고, 열매를 맺는 뒤 일생을 마친다.(오이노 우에야서 저 '신재배 기술의 이론체계' 참조)
그것은 다음과 같은 형태로 진행된다.
첫째, 영양생장과 생식생장이라는 두 개의 큰 단계로 나뉜다. 영양생장은 새로운 개체(조직, 기관)의 발생에서부터 그 성숙에 이를 때까지의 단계를 말하며, 생식생장은 꽃의 발생에서 배(자실과 과실)가 성숙될 때까지의 단계를 말한다.
둘째, 영양생장에서 생식생장으로의 전환은 불연속적으로 이뤄지는 것이 아니다. 생식생장은 영양생장에서 생산된 물질(주로 탄수화물)의 증가와 함께 준비되며, 어떤 한계에 도달하면 생식생장의 지배를 받는다. 이 영양생장과 생식생장의 과도기를 교대기라 한다.
셋째, 생리학적으로 영양생장은 탄수화물이 무기질소에 의해 유기질소로 소비되는 단계(소비생장)이다. 생식생장은 탄수화물을 무기질소에 의해 소비시키지 않고, 그대로 자실과 과실, 기타 저장기관에 저장하는 단계(축적생장)로 볼 수 있다.
작물의 생장 발육은 일생동안 때로는 한 사이클 동안 동일한 것이 아니라 질적, 생리적으로 차이가 있으며 필요 영양소의 종류와 그 요구량도 다르다. 또 생육단계마다 각각의 특징이 있고, 영양상태에도 변화가 일어난다.
영양주기이론이란 작물이 각 단계마다 요구하는 영양과 생리조건을 바르게 결정하고, 발육진단을 통해 그것을 최적의 상태로 끌어올리려는 이론이다. 작물의 발육생리와 주기성(단계성)에 맞게 환경을 만들어주고 영양을 관리하는 것이다. 자연농업이 작물의 생활사를 가장 중요하게 여기는 이유도 여기에 있다.
작물의 내부조건을 중시한다.
작물의 생장과 발육은 외부의 조건에 따라 좋아지거나 나빠진다. 따라서 연령과 계절에 따라 서로 다른 재배관리 기준이 필요하다.
식물이 발육 즉, 가지와 잎을 만드는 생장이나, 꽃이 형성되기까지의 분화가 그 식물이 지닌 발육생리의 특질이란 어떤 것이며 무엇을 의미하는가?
재배식물이 환경, 특히 기후와 지형, 토질따위에 크게 죄 우됨은 물론이다. 따라서 일정한 기후조건과 토양조건이 갖추어지지 않으면 경제적 생산은 기대할 수 없다.
다만 이들 외부적 조건은 그 특성상 작물의 일생, 또는 일주기를 통해 각각의 발육단계가 필요로 하는 최적의 상태로 유지될 수가 없다. 예를 들어 어떤 발육단계에서 그 단계에 적합한 날씨가 유지되었다고 해서, 다음 단계에서까지 그에 적합한 날씨가 유지된다고 할 수는 없다.
토양의 비옥도 역시 마찬가지이다. 어떤 단계에는 적합할 수 있지만, 다음 단계에서는 요구하는 비옥도가 달라진다.
이것은 동시에 작물이 유목에서 성목, 노목에 이르는 발육을 계속하는 동안 한 순간도 생리적으로나 질적으로 동일하지 않다는 것을 뜻한다. 또한 개화부터 결실, 착색, 성숙, 휴면에 이르는 일주기 중 그 어떤 과정도 동일한 생리적 조건을 요구하지 않는다는 것을 뜻한다.
그러나 현재의 농업상식과 재배법은 지나치게 외부적 조건에만 중점으로 두고, 작물 내부의 조건을 가볍게 여기는 경향이 있다. 늘 변화하는 외부적 조건을 무시하고 해마다 최고의 풍작을 기대해서는 안된다.
농민에게 보다 중요한 것은 각 단계의 정확한 발육생리를 파악해 식물이 최적의 상태에서 최대한 능력을 발휘하도록 다독거리는 지혜로움이다.
작물도 '입덧'을 한다.
인간이 성장하면서 유년기부터 소년기, 사춘기, 장년기, 노년기를 거치듯 작물에게도 성장단계가 있다.
엄마가 임신을 하면 입덧을 하고 신 맛나는 음식이 좋아지는 것처럼, 가축은 물론 작물도 다음 세대를 키울 시기가 되면 입덧에 해당하는 현상이 나타나고 그 시기에 적합한 양분을 필요로 한다.
마찬가지로 어린이는 어린이에게 어울리는 식기와 식사량이 있고, 어른은 어른대로 식기와 식사량의 크기가 다르다. 어린 작물에게 필요한 환경을 무시하고 다 자란 작물에게나 어울릴 식기와 음식을 주면 당연히 식습관이 나빠지고 편식을 하게 된다.
그러나 현재의 벼농사(가축이나 야채도 마찬가지지만)는 이런 점에 대한 배려를 하지 않고 있다. 우선 전체 비료량의 절반 이상을 밑거름으로 주는데, 이것은 사람으로 치면 아침부터 술에 취해 비틀거리게 만드는 셈이다.
겨우 뿌리를 내리고 나면 10일 후에 다시 활착 비료를 뿌려 취기도 가시기 전에 식사를 하게 된다. 입맛도 없는데 억지로 식사를 하면 위통이 일어나는 것처럼 작물에게도 각종 병충해가 발생한다.
이삭이 생길 때 즉, 출수 45일 전이 바로 입덧 시기인데, 이때 주는 비료가 점심식사에 해당된다. 본래 이시기의 작물은 많은 양분을 필요로 하지만, 아침 식사를 잔뜩 먹은 상태라 이 중요한 시기에 식사를 거르게 된다.
결국 오후 3,4시 쯤 허기가 밀려오면 '이삭거름'을 앞당겨 일찌감치 저녁을 먹는다. 출수 25일 전인 이때는 벌써 이삭이 2~3mm로 자랐을 시기이기 때문에, 비료를 줘도 이삭을 자라게 할 수는 있지만 낱알 수를 늘리기는 어렵다.
이미 양분을 충분히 흡수한 잎은 커다랗게 자라 빼곡히 논을 뒤덮는다. 자연히 태양광선과 공기의 흐름이 차단되면서 문고병 등 잎이 말라 비틀어지는 증상이 심하게 나타난다. 저녁식사에 해당하는 '알거름'을 주지만 배가 불러서 흡수를 못하므로, 밤에는 공복감 때문에 원기를 잃는다. 즉 수확이 감소하는 현상이 나타나는 것이다.
정해진 시간에 조금 모자란 듯하게 식사를 하는 사람은 위장병을 앓지 않는다. 벼 또한 이런 원리에 다라 영양을 공급하면 소화 흡수 능력이 강해져, 농약이 필요 없어진다는 사실을 깨달아야 한다.
영양주기 이론과 실제① - 자연농업연구소 제공 -
영양주기이론은 일본에서 거봉을 처음으로 만들어 낸 오이노 우에야스(大井山康) 선생이 창시한 것이다. 자연농업에서는 작물의 시비 및 재배관리 방법에 있어 이 영양주기이론에 근거를 두고 있다. 작물의 발육생리에 맞춘 영양주기 적용은 이미 수많은 시험과 재배경험을 통해 타당성이 입증되고 있다.
□ 발육 생리의 이해에서 출발한 영양주기
영양주기이론의 가장 큰 장점은 재배 식물의 자연스런 성장법칙을 이해하고, 그 성장 법칙에 맞춘 시비 관리를 통해 작물이 기후 등 여건의 변화에 대응할 수 있도록 하는 것이다.
대표적 1년생 작물인 벼를 예로 들면 벼는 성장하면서 가지치기의 단계, 화수 분화(花穗分化)의 단계, 개화 결실의 단계를 거친다. 따라서 이러한 단계적 발육 생리를 따라 시비 관리를 하면 만족스런 수확의 결과를 얻을 수 있다.
하지만 현재 지도되고 있는 화학농법이나 유기농법은 이러한 벼의 생리를 중요하게 생각하고 있지 않다. 즉, 벼가 성장하면서 각각 다른 단계를 거치는 것이 아니라 처음부터 끝까지 똑같은 생리가 끊임없이 반복해서 펼쳐지고 있다고 여기고 있는 것이다.
모든 작물에 똑같은 화학성분(3요소)을 강요하고 있는 화학농법이나, 작물은 언제든 쉴새없이 유기물을 흡수하고 있다고 치부해 버리는 유기농법의 경우 식물의 생리를 정확히 이해하고 있지 않은 것만은 확실하다. 이와 같은 사고방식은 자연스런 벼의 성장법, 즉 작물의 생리를 거의 무시한 견해로서, 벼에 대한 ‘폭군적인 행동과 같은 사고’라고 할 수 있을 것이다.
벼를 재배하고 키우는 사람이라면 우선 벼의 성장 생리가 끊임없이 똑같은 생리적 조건을 요구하고 있는 것이 아니라, 작물의 단계적 역사적인 변화, 즉 시간이 지남에 따라 일정한 방향으로 변화하며, 계속해서 새로운 생리적, 화학적 조건을 요구하고 있다는 것을 알아야 한다.
또한 거기에 올바로 대응하는 것이 우수한 쌀을 안정적으로 다수확할 수 있는 길이며, 동시에 생산비를 낮출 수 있는 길이 되기도 한다는 사실을 명심해야 한다.
□ 발육 시기마다 식물 생리는 다르다
영양주기이론이 식물의 자연스런 성장을 관찰하고 연구한 결과에서 얻은 이론이라는 사실은 이미 분명하다. 식물의 성장(발육·생리)을 역사적으로 3단계로 나누어 생각한 것이 영양주기이론의 핵심이자, 큰 장점이라 할 수 있다. 이에 따르면 이른바 식물의 생활에도 역사가 있다. 사람으로 치면 어린아이 시절부터 청년 시대를 거쳐 어른의 시대로 들어가듯이 식물에게도 그에 어울리는 시대가 있을 뿐 아니라,
그것은 일정 방향을 향하여 나아가고 있으며 퇴보하지 않는다는 것이다.
최근 식물학자들은 이 이론을 어느 정도까지 인정하는 경향이다. 예를 들면 영양주기이론에서 말하는 ‘교대기(交代期)’는 식물학자들이 이야기하는 ‘화기분화(花器分化)의 시기’에 해당하는 것으로, 표현에는 다소 차이가 있다 하더라도 과도기적 인정을 하고 있는 셈이다.
갑자기 영양생장에서 생식생장으로 곧바로 돌입하지는 않으며, 교대기를 거치지 않으면 성숙기로 이행해 갈 수 없다는 것이다.
□ 발육단계에 따라 시비조절 필요하다
한편 농학자들은 이 점에 대해 그다지 긍정적이 아니다. 농학이 식물을 대상으로 연구를 하는 학문이라면 식물의 생리 생태를 기본으로 생각해야 하는데도 대부분은 그렇지 않다.
예컨대 첫째, 영양생장기, 생식생장기는 일단 인정하지만, 아직까지 한 번도 교대기를 순순히 인정하려고 하지 않았다. 일본 동경대학의 야마구치(野口 吉) 교수는 교대기를 전환기(轉換期)라는 말로 바꾸고 마지못해 인정했으며, 동북대(東北大)의 오카지마 교수는 천이기(遷移期)라는 말로 바꾸고서 인정했다.
두 번째, 영양주기이론은 식물이 역사적인 단계를 거칠 뿐 아니라 내부의 생리화학적인 변화도 동시에 진행되므로, 시비 관리도 그에 따라 조절해 주는 것이 중요하다는 이론이다.
하지만 일반 농학자나 농업 기술자들은 반드시 밑거름을 주어야 한다는 사고를 가지고 있고, 그것이 잘못된 생각이라고 깨닫지 못하고 있다.
바로 여기서 많은 문제가 발생하고 있다. 예를 들면 생리장해나 병충해의 피해가 있을 경우 농약을 과다사용하여 저항성을 떨어뜨리는 것 등도 잘못된 사고에서 발생되는 문제이다.
이렇게 생각하는 근본원인은 밑거름을 뿌려 두기만 하면 언제든 작물이 알아서 적기에 흡수하며 그것은 작물에게 선택 흡수하는 능력이 있기 때문이라고 생각하는 데에 있다.
반면 영양주기이론에서는 밑거름을 많이 사용하면 할수록 작물이 과다흡수를 하게 되고, 이것이 근군 발생(根群發生)을 빈약하게 하는 원인이며, 비료에 길들여져 평생 비료를 많이 주지 않으면 제대로 성장하지 않는 결함을 만든다고 보고 있다. 이러한 점들은 식물생리와 생화학의 입장에서 비교 실험해 보면 분명해진다.
벼를 예로 들어 살펴보았지만 보리 역시 다를 바 없으며, 야채나 과수 또한 원칙적으로는 같다.
그 까다로운 포도, 거봉도 영양주기설에 입각하여 재배하면 밑거름을 주고 키운 일반 포도보다 당분 함량이 3~5도나 올라간다.
이것을 와인용 품종에 적용하면, 당분을 첨가하지 않고도 와인의 질을 높일 수 있는 것이다.
작물의 생리적 불균형을 조정한다
식물의 몸 속에는 건강을 유지하기 위해 운영되는 생리작용이 있다. 탄소동화(C), 질소동화(N), 영양분 흡수, 호흡, 증산 등이 그것인데, 이러한 생리작용의 조화가 깨졌을 때 식물에 문제가 발생해 생리적 장애가 오고 결국에 가서는 병충해가 발생하게 된다. 몇 가지 예를 들어보자.
□ 탄소동화와 질소동화의 불균형
탄소동화와 질소동화의 불균형을 초래하는 데는 몇 가지 원인이 있다.
우선 기후가 불순하여 C(탄수화물 : 당, 전분)의 생성이 파괴되면 C/Nm이 낮아지고, 작물은 결국 힘없이 키만 삐죽하게 자라 병원균, 해충이 발생하기 좋은 조건을 만든다.
또 비가 많이 오는 기후에는 탄소동화를 방해하고 흙 속의 유기물, 잠재 질소 등 질소의 흡수를 재촉한다. 따라서 이 같은 상태는 탄수화물과 질소의 비율인 C/N의 N(아미노산, 단백)합성에는 좋은 조건이지만, C(탄수화물)는 반드시 적어지게 된다.
만약 개화 전에 C/N이 저하되면 꽃이 떨어지고, 단위 결과, 즉 개화 생리를 나쁘게 만들어 결실이 불량해진다. 또 C/N 저하가 착색 성숙기 전에 일어나면 성숙 불량을 초래하여 품질을 떨어뜨린다.
□ N, P, K의 불균형
발육 시기마다 N, P, K 3요소 사이에는 대략 일정한 비율이 있고, 그 비율이 깨지는 즉시 성장은 불량해진다. 영양생장의 초기~중기에는 N : P : K가 대략 소~중량으로 대충 균형을 이루고 있다.
만일 이것이 다(多)N 〉중(中)K 〉소(少)P가 되면, 힘없이 키만 자라는 생리장애에 빠지게 된다. 이렇게 되었을 때는 빠른 시일내에 바로잡아야 한다. 이 때는 N은 적게, K와 P는 중간정도, 혹은 P만 많이 2~3회 뿌려주되, B(붕소)를 미량 첨가한다.
또 교대기 초기에는 P가 많이 필요하다. 다N, 소P, 중K 등은 부적합하며 개화나 착색의 생리를 방해한다.
교대 중기의 경우 K(中)→Ca(多)로 균형을 이루고 있지만, N+K의 기계적인 시비는 착색 성숙을 방해한다. 특히 기후가 불순할 때일수록 큰 피해를 초래한다.
□ 증산(蒸散)의 불균형
식물은 뿌리로부터 수분을 흡수하여 잎으로 발산한다. 이러한 증산작용은 양분과 수분의 흡수에 직접적인 영향을 끼치며 특히 광합성의 강약을 좌우한다.
또한 체온이나 비열(比熱)에도 일정하게 관계한다. 만일 증산이 나쁘면 이들 작용이 둔해지고 생리 활동에도 영향을 미친다.
건조기의 과잉발산이나 우기의 과소발산 등은 작물이 시들거나 웃자라는 것과 관련이 있으므로 증산작용의 진단과 조절을 배울 필요가 있다.
□ 호흡의 불균형
호흡은 다른 모든 생물과 마찬가지로 식물에 있어서도 생활 에너지 발생의 근원이다. 그러나 호흡이 과도한 상태에 놓이게 되면 낮 동안 광합성으로 만든 탄수화물(당)이 소비되어 과실의 열매맺음이나, 야채의 당분 저장이 나빠져 품질과 수량을 떨어뜨린다.
이상에서 보았듯이 이러한 작물의 발육 생리를 파악해 각 단계마다 최적 조건에 놓이도록 기후 이상이나 잘못된 시비 관리의 부작용에 빠르게 대응하여 지나침이나 부족을 보충하는 것이 필요하다.
잘못이 있는데도 내버려 두는 것은 생산의 질을 높이는 데 전혀 도움이 되지 못하며 단계적으로 영양의 균형을 조절하고 그 과부족을 보충할 필요가 있다. 영양주기이론은 바로 이점을 역설하고 그에 따른 대책을 가르치고 있는 것이다.
□ 환경변화에 신속한 대응이 가능하다
자연상태에서는 기후나 지형, 토양이 항상 일정하지 않다.
예를 들면 보리의 경우 겨울철에 성장을 해서 봄에 결실한다고 이야기하지만 그 겨울철이라는 것도 추운 겨울이 있는가 하면 따뜻한 겨울이 있고, 봄도 빠른 봄이 있는가 하면 늦은 봄이 있다. 즉 커다란 계절의 흐름은 일정하지만 각 계절의 기온, 지형, 작물의 생장 방법 등이 모두 한결같지는 않다.
이렇듯 일정하지 않은 자연상태에서 인간은 보다 좋은 수확량과 품질을 낮은 비용으로 얻기를 원하고 있다. 그러므로 각 시기에 따른 작물의 발육 상황, 즉 생리적 활동을 확실히 파악해서 거기에 예측할 수 없는 상황이 발생하거나 이변이 일어났을 때 제대로 대처해 좋은 방향으로 이끌어 주는 것이 필요하다.
□ 밑거름 과다시비는 발육장애의 원인
그렇다면 식물 생리의 불균형은 어떤 경우에 일어나기 쉬울까. 이 점을 확실히 파악해 두어야 한다.
먼저 시비는 필요하다. 그러나 자연의 야생 식물과 너무 동떨어진 환경에서 자란 것일수록 생리적 장해가 많이 일어난다. 특히 밑거름과 유기질을 과다하게 투입할 경우 발육장애의 가장 큰 원인이 된다. 관리도 필요하지만 여기에는 일정한 법칙이 있다.
심경(深耕)이나 불시중경(不時中耕)은 작물의 발육을 부자연스럽게 한다. 또한 전정(剪定)이나 정지강화(整枝强化)의 경우 절단은 강한 생장을 재촉하지만, 거기서 나온 가지는 C/Nm값이 낮고 개화 결실을 나쁘게 한다. 이렇게 식물을 재배하는 방법을 배우고 그 방법의 강약을 올바로 진단, 과부족을 빨리 고쳐 주어 작물이 일정한 단계로 성장하는 데 이상이 없도록 힘써야 할 것이다. 그러기 위해서는 영양주기이론이 몸에 배어 있어야 한다.
□ C/Nm값을 생각지 않는 화학농법
식물의 C/N 관계를 연구한 것은 그로스와 그레빌 두 사람이었다. 이들은 이 값이 낮으냐 높으냐에 따라 식물 생장, 그리고 화아분화(花芽分化)가 달라지고, 또 이 값이 수량이나 품질과도 큰 관련이 있음을 제창했다 (1918년, 탄수화물 질소 관계설).
오오이노 우에야스(大井上康) 선생은 C/N이라는 단순한 분수식으로 C(탄수화물)와 N(질소)의 비율을 나타냈을 경우 단순한 수량적 비율이 되기 쉬우므로, 각 발육 단계의 C/N을 나타내기 위해서는 한쪽을 최적 필요량으로 놓고 다른 쪽 상대량의 많고 적음을 나타내는 C/Nm으로 해야 한다는 새로운 견해를 발표했다. 전 동경대(東京大) 교수 아사미(淺見) 박사도 이 이론을 지지했다.
예를 들면 C/N에서는 2/5과 4/10, 40/100, 10/25 등이 모두 수학적으로 같지만 생리학적으로는 같지 않다는 것이다.
조금 복잡한 예를 들었는데, 익숙해지면 C/Nm(질소의 최적 필요량)만큼 생장, 분화, 생산량의 좋고 나쁨을 잘 나타내는 것이 없다는 것을 알 것이다.
영양주기이론에서는 C/Nm의 값이 높을수록 C가 많고, N은 일정 한도까지는 적은 쪽이 좋다고 한다. 따라서 일정 한도까지 낮아지도록 시비 관리를 하는 것이 바람직하다.
그러나 식물이 생물인 한, 그리고 생장을 멈추지 않는 한 N(질소)의 최적 필요량을 소홀히 할 수는 없다. 따라서 C/Nm으로 나타내는 방법은 이것을 표시하는 데 가장 적합한 것이라고 생각한다.
C/Nm을 높인다는 것은 체내에 N의 최적 필요량을 가지고 있으면서 동시에 C의 양이 많다는 생리(화학)적 상황을 의미하고 있다.
만일 C/Nm값이 높아지면 작물체가 이상해진다고 생각하는 사람이 있다면 그것은 잘못 생각하고 있는 것이다. 무조건 C/Nm가 높을수록 좋다고 하는 것이 아니라 Nm(질소의 최적 필요량)을 염두에 두고 작물마다, 수확체마다 그 단계를 구성하는 생리 화학적인 균형을 고려하고 있는 것이기 때문이다.
예를 들면, 성숙 단계에서의 C의 양은 거봉 포도의 경우 19~23%를 최상품으로, 18~17%는 우수품, 16% 이하는 양품으로 본다면 하나의 생산 기준이 되지 않을까 본다.
C가 30%나 40%로 무턱대고 많을 필요는 없다. 사과는 15% 이상, 귤은 13~15%면 최상품으로 볼 수 있다.
벼의 경우에도 전분이 되는 C는 14%면 충분하고 두 배나 세 배로 무턱대고 높을 필요는 없다. 보리, 옥수수, 콩, 야채도 마찬가지로 C와 N 사이에 일정한 관계가 있다.
□ 영양 전조형에 따라 품질 다르다
영양주기 재배법에서는 영양의 전조(轉調)라는 것을 매우 중요하게 생각하고 있다.
영양생장의 초·중·말기의 C/Nm값은 각각 조금씩 다르며 교대기의 초·중·말기, 그리고 생식 생장(축적생장)의 초·중·말기의 C/Nm의 값도 똑같이 정해져 있는 것이 아니다. 즉 어린 시절, 중기, 말기에 C/Nm은 각각 작물과 단계마다 다르며 각기 일정한 값을 가지고 있다고 할 수 있다.
그러나 작물과 단계에 따라 각각 달라지는 그 변화에는 하나의 법칙이 있다. 물론 조건의 차이, 즉, 기후, 토양, 종자, 품종 등에 따라 다소의 차이가 있음은 말할 것도 없지만 하나의 원칙이 있어 마음대로 수치를 조정할 수는 없다.
□ 작물을 예로 들어 보면 대략 다음과 같이 말할 수 있다. [표1]
ⓒ www.naturei.net
과일을 결실하는 작물의 성향은 대략 비슷한 경향을 가지고 있다. 만일 Ⅲ(3형)의 상태에서 수확하면 카로틴이 많아 건강에 매우 유리해지고, Ⅱ(2형)의 상태에서 수확하면 섬유가 적어 부드럽지만 카로틴이 적고 영양가가 높지 않다. 그러나 대체적으로 Ⅱ, Ⅲ→Ⅲ→Ⅳ의 방향으로 성장을 진행시키면, 작물체는 평균적으로 몸체는 작은 것 같아도 건강하며 그 뒤에 나온 수확물은 착색이나 성숙이 모두 양호하다. [표2]
ⓒ www.naturei.net
만일 이것이 Ⅱ→Ⅱ, Ⅲ→Ⅱ, Ⅲ으로 자랐을 때는 몸체는 약간 크고 오래도록 푸른 색이 유지되며 수확물이 큰 것 같아도 병충해에 약하고 맛과 향이 떨어진다.
그러므로 그 작물의 C/Nm의 전조형을 잘 배워 머리에 그려 두고, 거기서 벗어나지 않도록 하는 것이 우수한 성과를 올리는 중요한 조건이다.
영양주기 습득으로 기후 변화 극복
영양주기이론은 이러한 것을 생각하고 실천해 가려고 한다는 점에서 매우 이론적이라고 할 수 있다. 이것은 그다지 연구하지 않아도 되었던 화학농법 등과 비교하면 그럴지도 모른다. 그러나 생각하는 재배 기술이라는 것은 법칙, 원칙을 배우고 그것을 실천으로 연관시켜 가는 것이므로 단순하게 그 흉내를 내는 것과는 다르다.
말하자면 기본 원칙을 자신의 머리 속에 구축해 둘 필요가 있다. 그리고 이 원칙을 응용하여 조건이 변화했을 때 가감을 해 주면 기후의 변화를 극복할 수도 있으며 수량이 안정되고 품질이 좋아지며 비용이 절감된다.
영양주기에 의한 작물재배는 발육의 각 단계별로 작물의 상태를 진단하고 대책을 강구해 가는 데 있다. 식물은 똑같은 성장을 계속 반복하는 것이 아니라, 단계적으로 질이 다른 성장으로 옮겨간다. 이같은 성장이야말로 바람직한 자연 상태의 식물성장이다.
막연히 그 성장을 보고 있으면 이같은 질의 변화를 제대로 느낄 수가 없다. 식물의 생리와 성장에 따른 생리 화학적 변화를 배우고 나서 그것을 다시 바라보면 각 단계별로 그 나름대로의 형태와 색조와 기능, 역할의 변화를 분명하게 알 수 있게 된다.
영양주기 이론에서는 식물의 성장을 영양생장기, 교대기, 생식생장기로 크게 3단계로 구분한다. 각 단계별로 식물이 어떤 생리적 변화를 보이는지 알아보자.
① 영양생장의 단계 : 잎에서 합성한 탄수화물(C)은 뿌리에서 흡수되기 쉬운 n(무기질소=암모니아 NH3 또는 질산 NO3)과 결합하여 N(유기질소=아미노산, 단백)을 만들고, 줄기, 가지, 잎의 신장 등 몸체의 생장에 작용한다.
때문에 이 무렵 C/Nm를 보면 N이 약간 많고, C는 소비되어 적어지게 된다. 그로스, 그레빌의 이론에 적용해보면 Ⅱ·Ⅲ 중간형 성장에 해당된다. 이 시기는 사람으로 치면 단백질을 필요로 하는 유소년기에 해당한다.
② 교대기의 단계 : 식물은 체생장(體生長)을 하는 것 만으로 끝나는 것이 아니라 종족의 번식이라는 중요한 과업을 가지고 있다. 이같은 과정은 식물의 경우 화기(花器)·화아(花芽)의 발생에서부터 시작된다. 교대기라 함은 바로 이러한 화기·화아의 단계를 말하는 것이다.
이 시기에는 그로스·그레빌 두 사람의 실험에서도 밝혀졌듯이, C/Nm가 매우 큰 Ⅲ형이 되어야 유리하다. 다시 말해서, C/Nm가 커져야 화아 분화에 좋은 조건을 부여하게 되는 것이다.
교대기의 성장은 잎과 줄기(가지)를 자라게 하는 영양생장과 달리, 성장의 질과 형태를 변화시키고, 특히 잎의 색조를 뚜렷하게 변화시킨다.
이를 반대로 생각해보면, 화아분화의 시기에 이르러서도 C/Nm가 낮아 청록색이 강하다면 화아분화를 위한 생리 화학적 조건이 갖추어져 있지 않다는 것을 말해주는 것이다. 이것을 식물 생화학적인 사고와 방식으로 나타내면 다음과 같다.(아래표)
③ 생식 생장기의 단계 : 이 시기는 자실(子實)과 과실이 성숙하여 열매를 맺는 시기이므로, 열매에 필요한 C가 잎에서 많이 합성되어 축적되는 것이 필요하다. 즉, C가 보다 많고 n은 약간 적은 것이 성숙의 필요 조건이다.
다시 말해, 토양 속의 n(무기질소)이 약간 줄어드는 것이 좋다. 물론 기후나 토질의 차이가 있으므로, n이 적을수록 무조건 좋다고 단정지을 수는 없다. 그러나 n이 지나치게 많아 N(아미노산)의 합성이 많아지게 되면 C가 N(아미노산) 합성에 소비되므로, 착색이나 성숙을 불량하게 만든다. 그렇게 되면 좋은 열매를 만들 수가 없다.
자연 상태의 식물은 후기의 n(무기질소)이 점차 줄어들어야 하고, 잔효 질소가 계속 줄어들어야 자연스러운 것이다. 하지만 대부분의 농법은 이러한 생식생장기, 즉 축적생장을 강화하지 않으면 안될 때에 n을 증가시키고, NK 화학비료를 교대기 중기에 뿌리며 이를 적극 권장하는 등 쌀이건 야채건 과일이건 모두 3등품 만들기에만 힘쓰는 비근대적 농민을 양성하고 있다.
여기에는 식물의 생리 화학적 변화에 대한 견해도 없고, 정기위상(定期位相)의 사상 같은 것도 없다. 단지 화학비료와 농약만 잘 팔리면 된다고 하는 상혼만 있다고 생각된다.
작물의 생장발육 단계를 사람에 비유한다면 ▲어린 식물= 어린이 ▲교대기의 식물= 청년기 ▲성숙기= 장년기에 해당되며 각각 시기별로 특징이 있다. 일정 시기에는 거기에 어울리는 모습이 있다. 이것을 발육 진단의 입장에서 판단하고, 과부족이 있으면 재빨리 고쳐주어야 한다. 이것이 정기위상이 중요한 이유이다.
영양주기와 영양생리의 변화
앞서 설명했듯이 영양주기 이론은 식물생리학, 그 중에서도 특히 식물의 영양 생리화학의 입장에서 건강한 작물을 만드는 한편, 생산물의 영양가를 높이는 것을 목적으로 한다. 말하자면 미네랄, 비타민은 물론이고 당분 등 좋은 맛을 구성하는 요소가 많은 건강 식품으로 만들려고 하는 것이다.
따라서 발육이라는 면을 다시 생각할 필요가 있다. 작물은 모두‘변함없이’같은 성장을 하는 것이 아니라, 일정한 생장이 일정한 방향으로 진행된다는 것, 더구나 그 발육 단계에 따라 영양소(4요소, 미량영양소)를 취하는 방법도 변해간다는 것을 생리 화학적으로 이해해야 한다.
종래에는 작물의 성장에 대한 이해가 부족했고 원칙이 애매하여, 일찍부터 필요하지도 않은 단계에 밑거름이라는 명목으로 유기·무기 질소를 필두로 인산, 칼리 등을 다용(多用)하고, 작물을 처음부터 과보호해 이상 생리로 몰아넣어 왔다.
다우(多雨), 저온(低溫)의 기후를 보이는 해에 병약한 이상 발육이 잇따라 나타나는 것이 그 증거이다. 이러한 것을 바로잡아야 하는 것이다. 발육의 단계와 그에 따르는 영양소의 섭취 방법을 영양 생리의 입장에서 그림으로 나타냈다.)
영양주기재배의 실천방법
그렇다면 작물을 실제 재배할 때 어떤식으로 재배하면 될까? 먼저 N(질소)의 정한기아(定限飢餓)를 지키는 것이 중요하다. 작물 발생단계(발근, 발아)때에 속효성 질소를 일정 기간 기아 상태(적은 상태)로 두었다가, 야성적 출발을 시킨다. 이같은 조치는 병충해, 풍수해, 충해, 한해 등 모든 재해에 대한 저항성을 높이는 한편, 비료비, 농약비를 줄여 생산원가를 낮추기 위한 기본적 조건이다.
다음으로 발육 단계별 시비 관리 방법을 깨달아야 한다. 식물은 생물이기 때문에 사람이 아이에서 청년기를 거쳐 어른이 되듯이 일정한 발육 단계를 거쳐 다음 단계로 나아간다. 즉, 발육의 초기나 중기, 후기가 모두 같은 생리적 조건에 의해 자라는 것이 아니라 일정한 생리적 법칙에 의해 생장하다가 곧 화기, 화아를 형성하고 결국에는 성숙에 이르게 된다.
다시 말해 잎과 줄기(가지), 뿌리가 자라는 영양생장을 출발점으로 하여, 곧 화아분화의 단계를 거쳐 생식생장에 이르는 것이다. 따라서 각 발육 단계의 생리적 요구에 따른 재배 방법을 취하는 것이 건강한 작물에 이르는 유일한 길이라 할 수 있다.
예를 들면 밑거름으로 유기질 비료나 화학비료를 많이 주고 다시 중기에 무조건 NK화학비료 등을 뿌리는 것은 기후의 변화도 고려하지 않고 억지로 비정상적인 성장을 만들고 있는 것이다. 이것은 작물을 건강하게 자라지 못하게 할 뿐더러 독물, 극물의 농약 살포를 초래하게 된다. 이같은 사실은 그로스, 그레빌의 CN(탄수화물, 질소) 관계설에서도 언급하고 있다.
실제로 잎의 광합성 작용으로 당류, 탄수화물(C)이 보다 많이 합성되지 않는 한 건강도 품질도 성립되지 않는다. 그런데 밑거름으로 무기·유기질소를 지나치게 많이 주기 때문에 잎이나 줄기, 가지가 언뜻 잘 자라는 것처럼 보이지만, 사실은 연약하게 웃자람으로써 근군(根群)의 발생이 떨어져 대부분 병충해나 생리장해를 초래하기 쉬운 체질을 만들어 낸다.
이를 막기 위해 영양주기재배에서는 종래 행해져 온 리비히의 최소 양분율을 바탕으로 한 밑거름질소 다용방식을 개선하여, 적기·적량시비를 실시하고 있다. 과거의 시비법을 고치고, 식물의 발육 생리에 맞게 방법을 바꾸면 비료 비용은 감소하고, 이로 인한 병충해 방제를 위한 농약과 살포에 따른 일손도 줄어 전체적으로 생산 비용의 저하를 도모할 수 있다는 것을 깨달아야 한다.
이같은 생물 화학적 견해야말로 새로운 기술 체계의 출발점이다. 그리고 그 출발점에 서지 않는 한‘생산 비용의 문제’나‘품질문제’,‘건강 문제’를 동시에 해결할 수는 없다.
영양주기 이론
4배체 거봉포도를 교배 육성하였고 영양주기학설을 제창하여 원예업계에 탁원한 영향을 미친 일본 오오 이노우에씨의 책 <신재배기술의 이론체계> 중 결론부분을 몇 차례에 나누어 소개한다. 포도뿐 아니라 모든 농작물 재배에 유익한 지식이 되리라 생각한다. 오오 이노우에씨는 30년대에 불후의 명저 <포도의 연구>를 썼고 질소, 인산, 칼륨의 시비 순서의 변경이 벼와 포도의 발육형과 품질ㆍ수량에 미치는 영향에 대한 논문을 발표하여 영양주기학설을 제창하였다. 연구소에 세워진 비석에는 그의 말 "무엇보다 확실한 것은 사실이다" 가 새겨져 있다.
발육주기
포도생산에서 가장 중요한 것은 어떤 발육단계를 거쳐 어떤 생리작용을 전개하여 어던 최종 단계에 도달하는가를 잘 파악하는 것이다. 특히 거봉포도는 일본풍토에는 적응하기 어려운 유전적 요소를 가지고 있기 때문에 특성을 제대로 알고 발육상태를 역사적으로 파악하고 대응하지 않으면 고품질 과실 생산을 기대할 수 없다. 그래서 거봉포도를 시작한 사람들이 화진과 단위 결과를 고민하고 특히 착색불량, 미숙과에 울면서 포기 할 수밖에 없었던 것은 이런 발육단계, 발육주기 등 생리를 잘 파악하지 못한 탓도 있다고 본다.
모든 개체는 세포조직으로 구성되어 처음에는 개체유지를 위한 생장활동을 하다가 이윽고 종족유지를 위한 생식활동으로 옮겨간다. 모든 생물은 종자가 땅에 떨어져 발아하면 성장단계에 들어가서 어느 일정 시간이 지나면 꽃이 피고 열매를 맺고 마지막으로 고사하는 과정을 거친다.
거봉포도의 일생을 보면, 겨울동면에서 깨어나 봄에 눈이 트고 성장하며 개화의 간계를 거쳐 착색, 성숙하고 드디어 낙엽, 휴면에 들어간다. 이것이 매년 되풀이되어 마치 나선형 발육상태를 보인다고 할 수 있다.
이것을 일생의 발육으로 보면, 유목시대 -> 성목시대 -> 노목시대로 구분할 수 있다. 따라서 재배자는 이런 역사적 시기에 맞는 대응기술을 가져야 된다.
작물재배에 있어서 역사적으로 살펴본다는 것은 물론 이해가 가지 않을 지도 모르나 매우 중요한 관점이다. 유목시대의 시비방법과 성목시대, 노목시대의 시비방법은 마땅히 달라야한다.
유목시대의 관리방법에 따라 그후 나무의 일생이 좌우된다. 세살버릇 여든까지라는 말은 작물재배, 특히 과수와 같은 연년생 작물에게는 매우 중요한 관점이다.
이 가운데서 1년을 분리하여보면 1년생 벼의 직선적 발육과 같다. 물론 질적인 차이는 있다.
영양생장기
영양생장기란 영양기관과 그 부속기관으로 구성되는 자기 몸의 완성기간을 말한다. 양분의 소비와 동화라고 하는 서로 모순되는 작용을 하면서 자기 몸의 질량을 증가시키고 엽면적을 확대하여 장내 생식 활동으로 나아가는 기초를 만드는 시기이다.
결과적으로 보면 영양생장은 최후에는 생식을 위하여 나아가는 것이며 어느 때는 양분의 소비자였던 부분이 곧 양분의 생산자로 바뀌어간다. 결국은 가지와 잎을 자라게 하는 것이 영양생장의 임무이다. 영양생장기는 사람으로 말하면 어린이 시기에 해당된다.
처음 생장은 거의 모두가 소비에 의한 것이며 실생의 경우나 묘목의 경우나 다르지 않다. 저장된 양분을 소비해서 동화기관을 만들며 만들어진 새로운 부분은 동화를 하는자, 즉 양분의 생산자이다.
새로운 생장을 하는 시기에는 생산된 것이 거의 모두 소비되어 몸이 커지기 때문에 대체로 소비만 이루어지는 것 같이 보인다. 그러나 차츰 동화기능이 충실해지고 강화되면 동화작용이 성장을 넘게 되어 차츰 동화물질인 탄수화물이 과잉이 되어 이것을 몸 안에 저장하기 시작한다.
이 시기야말로 생식생장의 입구가 된다. 질소와 물의 공급이 많은 경우, 혹은 이런 상태가 오래 끌면 줄기와 잎의 생장이 왕성하게 되어 도장이라고 부르는 상태를 초래하게 된다. 이 도장은 개체의 성숙을 방해하는 것으로 달리 말하면 생식생장 진행을 더디게 하고 또 체질 자체도 허약하게 만든다.
영양생장의 시초는 연약한 조직이므로 외부의 작용에 민감하고 쉽게 장해를 받기 쉽다. 그렇다고 해서 이 과민기를 빨리 지나가게 하려고 생장을 촉진시키는 방법을 취하면 오히려 더 한층 연약해진다. 이것은 동물이나 식물이나 마찬가지이다. 생장 초기에 몸의 생장을 너무 심하게 하면 몸 자체가 언뜻 보기에 멋있어 보이나 허약해지는 것이 보통이다.
보기에 멋진 것이 반드시 그 내용이나 실질까지도 멋지다고 할 수 없다는 것을 잘 명심해야 한다. 작물의 영양기관이 생장하여 엽면적이 증대하면 탄소동화작용의 용량이 증가하고 몸 안의 탄수화물이 점점 많아진다.
뿌리에서 오는 질소는 구태여 토양 중에 공급하지 않는 한 탄수화물의 증가에 따르지 않으므로 필연적으로 탄수화물의 축적이 일어나고 그래서 몸 안에 질소에 대한 탄수화물의 비율(e/Nm)은 점차 높아진다. 따라서 체성숙(體成熟)이 시작되면 질소에 대한 탄수화물의 비율이 높아지고 그것이 높아지면 체성숙이 진행되기 때문에 이 경우 어느 것이 원인인가 흔히 생각하게 된다. 결론을 말하면 성숙이란 것이 동기이다.
이 성숙은 생물 발육의 과정에서 반드시 일어나야할 현상이며 본질적인 현상이다. 영양생장의 후기는 결국 자기 몸의 완성기이며 생장은 정지 혹은 정지에 가까운 상태로 인도되는 것이다. 다음에는 생식생장기에 대해 알아보자.
생식생장기
포도를 예로 들어 설명한다면, 착색기로부터 수확을 거쳐 낙엽기까지를 생식생장기라 한다. 개화기까지에 신초(줄기와 잎)의 기본 생장이 대충 끝나고, 교대기 사이에 부족한 잎과 줄기의 보충생장이 이루어진다. 그러나 착색이 시작되는 시기에는 신초의 새로운 자람은 정지되어야 하고(만약 아직도 질소가 남아서 2차 신장을 한다면 적심 등이 필요하다) 모든 잎에서 만들어지는 탄수화물은 거의 대부분 열매에 전류(轉流) 되어야 한다.
과실의 비대, 성숙은 재배하는 농민의 일년의 땀과 노력의 목표물이지만, 포도나무의 입장에서 보면 자기 자손을 보다 탐스러운 맛과 향기로 포 장하여 보다 멀리 사람과 동물, 새들의 입과 내장을 거쳐 배설물과 함께 보다 넓은 땅에 파종하고 싶은 비장한 노력인 것이다.
아무튼 이 시기에는 질소와 수분이 지나치지 않게 공급되어야 하고 만약 그 한계를 넘어서 관리되거나 강우가 계속되면 착색이 지연되고 완숙 된 과실이 열과되거나 부패되기도 한다. 이 시기에는 인산, 칼륨, 붕산 등과 함께 마그네슘(고토) 성분이 결핍되면, 거봉의 경우 원엽에 황색 반점이 생겨 당도 저하를 가져온다. 칼륨의 과다시비도 거봉의 열과를 가져오기 쉽고 비대촉진을 위한 NK비료도 자칫하면 열과, 당도저하를 가져온다.
그러므로 모든 비료요소는 유기형 태로 공급되어야 한다. 수확이 끝난 뒤에도 낙엽기까지 일정한 수세를 유지하고 건전한 잎이 될수록 많은 탄수화물을 만들어 저장하고 내년 꽃눈 분화에 도움 되게 생 식생장을 도와야 한다. 보르도액(4-4식)에 요소 산포(2-3차례)는 좋은 효과가 있다. 수확 후 감사비료는 2차 신장을 유발하지 않게 주의하고 낙엽 전에 기비를 사용하는 것이 좋다.
이상기후가 계속되는 요즘 겨울의 동해 예방을 위해서도 지나친 과다결실은 자살행위임을 명심해야 한다. 과수의 경우, 1년간 필요한 모든 비료요소를 한꺼번에 가을에 시비하는 것은 사람의 편의를 위하여는 좋을는지 모르나 나무 편에서 보면 필요 한 시기에 필요한 비료요소를 흡수하고 싶은 것이다. 더구나 기상상태를 예측할 수 없는 상황에서는……. 이것이 영양주기 이론을 공부하는 이유이다.
교대기
나의 시설포도(무가온, 이중피복, 거봉접목 5년생)는 며칠 전부터 개화가 시작되어 화수정리가 한창인데, 장마처럼 비가 잦아 걱정이다. 포도는 개화기 전후부터 소비생장에서 축적생장으로의 전환, 즉 개화→수정→비대→착색의 단계를 거친다. 이 기간을 교대기라 한다. 포도농사에서(특히 거봉) 가장 문제가 되는 것이 화진현상(꽃떨이-꽃은 피나 수정이 안됨)과 착색불량이라 할 수 있다. 한마디로 개화에서 착색 까지의 교대기 관리가 일년 농사의 성패를 좌우한다.
즉 좋은 송이가 형성되고 그 송이들이 제때에 일제히 검게 착색되어 수확, 출하할 수 있어 야 하는 것이다. 옆 그림을 염두에 두면 많은 도움이 될 것이다.
첫째 개화기를 중심으로 새순의 성장이 일단 둔화되어야 한다. 따라서 밀식 강전정을 피하고 기비와 특히 추비는 질소과다가 되지 않게 관리하 고 수세를 조절하기 위하여 인산질 비료(과석 등 수용성)와 적심 등의 작업이 필요하다.
노지의 경우 개화기에 강우가 많아 도장할 경우 최종적으로 단근을 하는 이도 있으나 주간부 직경의 좌우 4분의 1씩을 톱질하면 간단하게 화진 을 막을 수 있다. 수정이 일단 잘 되면 즉시 비대기로 들어가는데 이 때 충분한 양분과 수분이 공급되어야 한다.
이때 과다한 질소편중의 추비는 자칫하면 2차 신 장을 유발한다. 착색이 시작되는 시기에는 신초의 자람이 거의 정지 상태에 들어가야 하는데도 멈추지 않으면 덕이 어두워지고 여러 병해의 원 인이 된다.
노지에서는 6월 하순부터 장마기에 들어감으로 자연 신초가 우거지기 쉽고 다른 농사에 일손이 모자라는 시기이긴 하지만 특히 적심 등에 신경을 써야 한다. 기상관계의 변화를 늘 염두에 두고 특히 질소분은 좀 부족한 상태로 유지하는 것이 현명한 농사법이라 할 수 있다. 영양주기 이론에서 영양생장의 단계에서는 질소가 중요하고 개화기에는 인산 성분이 많이 요구된다.
비대기에는 칼륨 성분이, 그리고 착색기에 는 칼슘 성분이 단독적으로 요구된다는 것을 주장하는데 오늘날 질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘으로 구성되어 있는 비료 요소가 사실상 식물 생장의 발육단계 순으로 되어 있는 것은 흥미로운 사실이다.
포도 품종을 대별하여 A, B, C로 나누는데 A에는 개화기에 상당히 신초가 왕성해도 되는 델라웨어, 구주종 등이, C에는 거봉 등 40센티미터 이 하의 약한 상태에서 개화해야 되는 4배체 품종을, 그리고 캠벨얼리나 마스컷드 베리 A 등 너무 약해도 안되고 너무 강해도 안되는 품종을 B에 분류하기도 한다.
C/N율과 발육형
식물의 생장과 결실에는 여러 가지 요인이 작용하겠으나 탄수화물(C)과 질소(N)가 특히 중요하고 이 두 요소가 어떤 관계(비율)에 있을 때 가장 좋은 결실을 얻을 수 있을까에 대하여 크로스, 크레이벌 두 학자가 발표한 것이 아래표로 요약되는데 40여년 포도농사를 지어오면서 늘 기본적인 관찰의 하나였다.
크게 구분해 질소가 우세한 Ⅱ형과 탄수화물이 우세한 Ⅲ형으로 구분할 수 있다. 어떤 포도밭에 가서 나무를 살펴보면 밀식, 강전정한데다 질소 과다한 Ⅱ형 발육의 나무는 잎이 크고 넝쿨이 힘차게 뻗어서 햇볕이 잘 들어오지 못한다. 장마철에 더욱 어두운 밭은 다행히 화진은 면하여 탐 스러운 송이가 잔뜩 매달렸다하여도 착색과 성숙에 큰 문제가 있게 된다.
한 밭에서도 토질과 시비조건등이 다르면 Ⅲ형의 알맞은 조건의 나무가 발생할 수 있고 한나무 가운데서도 Ⅲ형 가지(신초)속에 여기저기 웃자 란 Ⅱ형가지가 발생할 수 있으니 수시로 살펴서 이러한 웃자란 나무와 가지를 정리하여 모든 나무들이 적당한 세력을 유지하고 될수록 풍부한 햇볕을 받도록 관리해야 한다. 생육단계에 따라서 개화전에는 Ⅱ형으로 개화기에는 Ⅲ형으로, 그리고 비대기에는 다시 Ⅱ형으로 갔다가 착색기부터 다시 Ⅲ형으로 이행하고 장마기에는 더욱 성장을 억제하기 위하여 Ⅳ형으로 관리하는 등 시기에 따라 작물을 잘 관찰하여 기술적인 관리를 해야 하는데 노지에서는 강 우 등 어려움이 많을 것이다.
또 유목기의 나무는 Ⅱ형 발육을 하기 쉬우나 노쇠기에 들어간 나무들은 자칫하면 Ⅳ발육으로 떨어지기 쉬우므로 주의해야 한다.
또 기상조건 에 따라 올해같이 봄비가 잦을 때에는 Ⅱ형으로 기울기 쉽다는 것을 염두에 두고 방지, 억제 대책을 강구해야 할 것이다.
과수재배 기술의 이론적 요약
탄수화물(C)과 질소(N)의 비율에 따라서 ⅠⅡⅢⅣ형으로 나누어진다. 처음에는 Ⅳ형에서 출발하여 영양생장이 일단 최성기에 이르는 Ⅱ형에 갔다가 교대기에 이르면 Ⅲ형으로 돌아오고 과실의 성숙기에는 Ⅳ형으로 갔다가 다시 Ⅲ형으로 돌아와서 휴면기를 맞이하는 것이 과수재배에서는 바람직하다.
그러나 과수의 종류에 따라서 그 정도가 다르고 포도와 같이 봄에 새뿌리의 발생이 빠른 것은 Ⅳ의 상태에서 휴면에 들어가도 좋으나 감처럼 새뿌리의 발생이 늦거나 또 감귤처럼 상록의 상태에서 완전 휴면을 하지 않고 동기간에도 광합성을 계속하며 동기의 영양이 화아분화에 크게 영향을 주는 것, 혹은 또 배, 복숭아, 매실등과 같이 개화가 빠른 것은 겨울에 들어가기 전에 한번 Ⅲ형 상태로 돌아오게 하는 것이 필요한 듯하다.
그리고 과수는 봄에서 여름까지의 소비생장은 원칙적으로 전년의 저장양분의 C/N에 의해서 좌우되고 전정에 의해서 영향을 받으며 여름부터 겨울에 걸친 축적생장은 독립영양으로 그해의 시비에 따라서 영향을 받는다. 따라서 전정과 시비에 의해서 연간 영양주기를 될 수록 정상적으로 진행시키는 것이 기술의 목표가 되어야 한다.
이러한 입장에서 과주의 발육주기를 순조롭게 하기위해서는 파종과 품종과 수령에 의해서 1년간의 나무의 생장량과 과실수량사이에 일정한 한계가 생기고 F(수량)/V(생장량)이 가장 높은 상태를 얻기 위한 수관(나무의 크기)과 수형이 결정되어야 한다. 다시 말하면 어떤 품종을 재식하여 몇 년 후 많은 수량과 품질의 과실을 얻고자 한다면 그 풍토에 맞는 적당한 품종선택과 재식거리, 수형 등이 사전에 면밀히 검토되어야 하고 적절한 관리가 뒤따라야 성공할 수 있다는 것이다.
이런 원칙을 말하기는 쉬우나 실제로 어떤 새로운 품종을 도입하고자 할때 농민 개개인이 이것을 모두 이해하고 실천하기는 대단히 어렵다. 제주도에 바나나 대신 알렉산드리아를 도입하거나 거봉계를 심었던 농가가 대부분 실패의 쓴 잔을 마신 사례가 그 하나이다.
질소성분이 많은 화산회토의 땅에 유기농업을 한다고 퇴비를 엄청나게 집어넣고 여기에 거봉을 초밀식하였으니 당년에 정글처럼 우거져서 꽃눈의 분화도 나빠 2~3년의 초기결실도 별로 얻지 못하니 나무는 더욱 무성하게 뻗고…, 결국 4~5년에 폐원하는 농가가 한둘이 아니었다. <자연적으로 관리하면서도 비대기가 끝나고 착색기에 들면서 신초의 자람이 대부분 정지하는 상태>가 되도록 ‘수간거리’를 잡고 가장 노동력이 적게 드는 ‘수형’으로 처음부터 시작해야 했다. 거봉을 무핵재배한다면 열간 2.5m, 주간 10m정도는 잡아야 하고 유핵재배의 경우는 열간 3m, 주간 10m, 접목의 경우라면 주간거리는 15m정도는 잡아야 되리라 본다.
이 수치는 각자의 토양조건에 따라 약간의 차이는 있겠으나 포도의 경우 초기 밀식의 유혹은 자칫하면 실패하기 쉽다는 것을 알아야 한다. WTO, FTA의 위기를 맞이하여 그 지역 풍토에 맞는 품종과 재식거리 수형을 단기간내에 결정하기 위하여 원예연구와 지도분야에 있는 공무원과 농민의 긴밀한 협력이 요구되고 있다.
작물의 발육형
작물은 그 자라는 환경에 따라서 그 모습이 여러 가지 형상을 나타내고 이 현상은 내부 상태의 반영이며 생리적인 것이 다르므로 형상으로 나타나는 것이니 이 발육형을 살피는 것이 재배상 매우 중요한 요소이다.
작물의 모습, 즉 발육형은 환경에 따라 변화하고 내부적인 것이 변화됨으로 나타난 것이며 다만 외부의 형상만 변화를 가져오지 않고 경력성으로 나중에 한 성격으로 시간적으로 남게 된다.
그리고 과수의 가지의 개장도 등은 그것이 자란 때의 C/NM 의 값을 나타내는 것 같다. 작물재배의 입장에서 발육형을 보면 대체로 다산형과 소산형으로 나눌 수 있다. 과실이나 자실(子實) 등 생식기관을 수확하는 것과 감자, 고구마 같은 저장기관을 목적으로 하는 것, 혹은 결구성 엽채류에서도 모두 다산형과 소산형을 볼 수 있다. 다산형은 언제나 소산형보다 품질도 우수하고 저장력도 좋은데 차이는 어떤가. 다산형은 모두 키가 작고 튼실하며 분지성(分枝性)이며 절간이 짧고 마디는 굵고 줄기는 길이에 비해 굵고 단단하다. 또 잎은 두텁고 강하며 대체로 길이보다 폭이 넓다.
잎색은 진한 녹색이며 귤빛을 머금고 교대기에 확실히 이런 특징을 나타내면 언제나 수량이 많고 품질이 우수하다. 이에 대하여 소산형의 그것은 직립형이며 항상 가느다랗고 우아하게 보이나 잎이 엷고 평면적이며 청록색이 진하다. 절간은 길고 가늘며 줄기는 연약하다. 다수확의 기술은 이른 시기에 적어도 교대기까지에 일정한 발육형으로 유도하여야 한다.
“모종이 반농사”라는 말은 이런 의미에서 재배의 초기에 나중에 바람직한 발육형으로 유도하기 위한 것이다. “무질소 출발”이라는 말이 있는데 가령 포도의 꺾꽂이를 하는 경우 퇴비나 질소분이 전혀 없는 배지나 포트를 이용하는 것은 발근 초기부터 생명력을 최대로 발휘하게 하려는 것이며 고추나 토마토의 묘를 자주 이식하는 것도 도장성을 억제하고 잔뿌리를 가급적 많이 발생시키려는 기술의 하나인 것이다.
1. 작물의 발육이란 생장과 분화를 통일한 개념이다.
2. 작물의 발육은 유기적인 통일체의 발전이며 낮은 차원에서 높은 차원으로의 한 운동이다.
3. 작물의 개체생활은 영양생장과 생식생장이란 두 단계로 이루어지고 이 두 생장은 서로 모순되고 대립된 관계에 있다. 앞 생장의 완성은 스스로의 쇠퇴를 의미하고 그 쇠퇴는 다음 단계의 생장을 낳고 그것으로 촉진된다. 즉 영양생장의 부정으로 생식생장이 개시된다.
4. 앞 단계의 생장인 영양생장의 양과 질은 다음 단계의 생식생장의 양과 질에 바르게 상관한다.
5. 영양생장에서 생식생장으로의 전화(轉化)는 불연속적으로 개시되나 그것은 갑자기 우연히 발생하는 것이 아니라 영양생장에 의해서 생산된 물질의 증대에 의해서 서서히 준비되고 상극하면서 일정한 한계에 도달하면 급격히 생식생장이 이전의 영양생장을 대신하여 지배적 위치에 서고 이전의 영양생장을 억제하기 시작한다.
6. 뒤의 생식생장이 앞의 영양생장을 완전히 극복하는 데는 시간을 필요로 한다. 이 이행, 즉 이 전환의 과도기를 교대기라고 부른다.
7. 교대기는 영양생장의 완성에 의해 오지만 그것은 생장에 의한 엽면적의 증대에 따른 탄수화물의 생성, 증가에 의한 집적이 큰 구실을 한다. 즉 C/N의 값이 증대하는 결과라 볼 수 있다.
8. 영양생장은 새로운 개체의 발생에서 그 몸의 성숙까지를 가리키고 생식생장은 화기(花器)의 완성에서 배(胚)의 성숙까지를 가리킨다. 따라서 교대기는 그 중간이며, 화기의 발생에서 그 완성까지를 가리킨다.
9. 영양생장기에는 C/N율이 작고 또 작은 것이 좋은 조건이나 생식생장기에는 반대로 C/N율이 크고 또 큰 것이 좋은 조건이 된다.
10. 발육은 일정 시간 내 일정한 단계를 거쳐 차례로 일정한 순서로 율동적으로 발전한다.
11. 각 단계는 서로 다른 생리와 생태를 갖고, 생태적 변화를 가져오며 제각기 특유한 정기적 모습을 나타내는 주기적 전개임으로 이것을 발육주기란 개념으로 생각하는 것이 옳다.
12. 발육주기가 가져오는 영양의 정기적 변화방식을 영양주기라 부른다.
13. 영양주기는 그 뚜렷한 한 면으로써 생화학적인 입장에서 보면 C/N 값의 증대와 그 증대의 방식으로 규정할 수 있다.
14. 즉 다(多) 질소 영양에서 점차 소(少) 질소 영양으로, 소 탄수화물에서 다 탄수화물 영양으로 정기적으로 영양주기의 일면을 이행할 수 있다.
15. 무기영양소로 말하면 N→P →K→Ca로 영양적인 비중이 이동하는 것으로 보인다.
16. 그러나 영양사(史)가 왜곡되어서 영양생장 중에 이상생장이 일어나 교대기의 생태적 경고가 정상이 아닌 경우에는 그 정도에 따라서 마이너스의 상관율이 나타난다.
17. 여기에서 역사적인 관점의 재배학이 중요하고 작물 생산력의 최고한도는 작물생활사의 왜곡되지 않은 발전에서 기대된다.
18. 영양체부와 생식체부 사이의 질량 상관율을 플러스에서 마이너스로 전화시키는 계기는 발육사의 왜곡에서 일어남으로 생활사의 정기위상을 정상에서 유란(誘亂)시키는 일체의 외부조건은 흉작의 원인이 된다. 시비의 관점에서 보면 N→P →K→Ca가 흐트러지고 기후에서 보면 다우(多雨)형 풍조(豊照)형에서 역전한 경우에는 흉작의 원인이 된다. 체내 생화학에서 다질소, 소탄수화물 소질소, 다탄수화물이 역전하면 흉작형 발육을 나타낸다.
20. 크로스·크레이빌의 탄수화물, 질소관계설은 재배학의 구성상 가장 중요한 이론적 기초를 준다.
21. C/N이란 개념은 C와 N의 상대적인 관계를 대략 파악할 때만 이용할 수 있으나 정기위상의 생화학적인 의미에서는 오류를 갖는 다. 언제나 변하지 않는 평형론적인 생각은 버려야 한다. 초등산술적인 제약을 받아서 실상을 심히 왜곡하기 때문이다. 따라서 한편을 언제나 절대치에 두 고 다루어야 한다. C/Nm 또는 Cm/N로 해야 하고, m의 값은 정해진 발육기간에 따라 다르며 또 C/Nm의 값도 끊임없이 한 방향을 향해서 가는 것이다. 한편의 최소한 요구량의 만족을 전제로 한 비율이며 더욱 그 만족량은 끊임없이 이동하기 때문이다.
22. 영양체의 참된 생장은 교대기까지에 그치는 것이 보통이며 교대기에 들고나서의 생장은 영양생장이라도 대개는 보충적인 것이며, 마치 줄 기의 생장에서 절간(節間)생장과 같은 것이다.
23. 영양체의 완성은 성숙으로 인식되고 성숙은 그것의 생장종식이 가까운 것을 의미한다. 영양체의 성숙을 촉진하는 일체의 외부조건은 모두 생식생장에 그대로 유리하고 영양생장에게는 불리하다.
24. C/Nm 값의 증대는 성숙에의 접근을 나타낸다.
25. N을 동화질소, n을 무기질소, C를 탄수화물이라 하면 C+n=N가 질소동화이며, 작물체의 단위구성요소인 세포의 생성재료가 되는 것이니 몸 생장은 그것이 독립적 영양으로 이루어지는 한 C+n=N가 존재하는 것은 필수적이다. 그것이 잎과 줄기를 만든다. 따라서 n가 N으로 되기 위해서 는 C를 재료로 하며 n의 공급은 C/N값을 저하시킨다. C의 소비에 의해서 C와 N과의 비율은 더욱 심하게 낮아진다.
26. 따라서 n은 C의 소비자이나 N의 생성증가가 엽면적의 증대이므로 어느 시간 후에는 C의 생산자이다. 따라서 n의 공급을 계속하거나 아니면 장기간 공급되는 분량을 주지 아니하는 한 n가 매일 증가하는 엽면적의 증대로 증산되는 C를 모조리 N 변화시키기에 족한 분량 이하로 공급될 때에는 날마다 C/N의 값은 증가하고 C의 절대량도 역시 증가해간다. 이것은 재배기술상 중요하다. 27. 따라서 부단한 질소비료의 공급은 C/N값의 상승을 방해하고 몸 성숙을 방해하며 수량을 크게 하지 않는다.
28. 그러나 C/N 값이 어느 일정한 기간에 높아져도 N의 절대치가 최저 필요량 이하로 내려가면 영양실조를 가져와 수량은 적어진다.
29. 발육사에서 보는 생장의 자기부정은 그것으로써 자기를 자기와 다른, 더욱 진보된 고차원적 단계의 것으로 높인다. 즉 자기를 부정함으로 자기를 발전시키고 자기가 아닌 것으로 자기를 이어나간다.
30. 작물은 그 생활사의 경과 속에서 받은 외부조건의 영향을 발육형으로 반영하기 때문에 발육의 형은 그 과거를 말하고 현재를 나타내고 또 장차 미래도 암시한다.
31. 외계의 영향이 영양을 바꾸고 발육을 바꾸기에 형태적 변화가 일어난다. 변화된 것의 성격적 변화는 그 작용이 끝나도 계속된다. 그 계속되 는 시간은 작용의 강도와 양에 의해 결정되고 보통의 경우 1세대에 끝나는 것이 많으나 때로 2대, 3대로 이어지고 추정컨대 수십대, 수백대에 걸 치기도 하리라. 이런 경우, 그것이 "고정"되었다 하고 변종의 출현이라 생각한다. 이 외력에 의한 형질의 획득을 경력성(經歷性)이라 부른다.
32. 영양형을 N과 C에 관해서 말할 때 A, B, C, D, E, F, G 7단계로 한다. 크로스·크레이빌의 제1의 경우는 A, 제2의 경우는 C, 제3의 경우는 E에 해당되고, B, D, F는 각각 그 중간형을 말한다.(주:재배농가의 입장에서는 크로스·크레이빌의 4단계 구분이 알기 쉽고 실제 영농에 유용하지만 이론적인 연구자에게는 오오 이노우에 씨의 7단계 구분이 필요할 것이다.)
33. 영양형의 추이진행이 가장 재배학적으로 바른 것은 G(묘) F E D (교대기) E F G(생식생장기)로 된다.
34. 최고 수량을 기대할 수 있는 형을 각각 정해진 기간동안 파악하고 그것으로 발육의 옳고 그릇됨을 판단한다. 교대기의 발육형은 거의 결정 적 예측을 할 수 있는 자료가 된다.
35. 이른바 다수형(多收型)은 왕성하게 성장하면서 튼실한 모습을 보이며 대궁이 굵고 마디가 굵고 단단하며 절간은 짧고 가지의 개도(開度) 45 도 전후, 잎은 두껍고 억세며 폭이 넓고 지상부와 지하부가 함께 다분지성(多分岐性)을 보이고 잎은 광택이 나며 등황색(橙黃色)을 강하게 나타 내고 T/R 값이 작다.
영양주기 재배기술 이론 요약
작물은 지상부와 지하부의 형태가 서로 닮는 성질이 있다. 또한 작물의 발육은 현재의 모습만으로 그 잘잘못을 판정하지 말아야 한다. 최종적으로 기대되는 발육과 어떤 관련 이 있는지 고찰되어야 하며 지금까지 어떤 과정을 거쳐 왔는지가 중요하다. 발아 초기의 어린 작물은 일정기간 떡잎의 양분만으로 유지하게 된다. 그런데 인위적으로 시비를 하면 영양형이 자연상태에서 변경된다. 그 중에서도 질소의 공급은 큰 영향 을 미치고 나쁜 경력을 준다.
형태적으로 T/R값(지상부 작물의 키와 지하부 뿌리의 비율)이 뚜렷이 변화한다. 따라서 발아시기에는 속효성 질소를 주지 않는 관리 즉 무비료출발이 필요하다. 무비료 출발은 진정으로 건강한 묘를 만들며 소비다산(小肥多産)의 생태학적 기반이 된다. 무 비료 출발은 T/R값을 적게 할 뿐 아니라 뿌리의 흡수면적의 절대량을 크게 증대시키고 또 단위 흡수력도 강화한다.
이식은 무비료 출발과 비슷한 현상을 일으킨다. 이식횟수 가 많을수록 효과가 크다. 질소는 잎비료, 인산은 열매비료, 칼륨은 뿌리비료라는 통속적인 표현도 상당한 근거가 있다. N은 원형질의 기초물질인 단백질의 주요구성원이며 영양생장에 가장 중요하다. 그러나 생식에는 일정량(미소량 수준) 이상은 유해하다. 저장기관 중의 단백질은 물론, 생식세포 그 자체의 생장에 필요한 N도 종속영양적으로 모체에서 집적된 것이 주가 된다.
N은 또 C의 소비에 의해서 아미노산을 생성함으로 N의 흡수는 그 양에 상응하는 탄수화물을 체내에서 빼앗게 되어 C/N값을 저하시킨다. P는 생식기관과 그 부속기관의 분화와 발달에 크게 작용하고 그 효과는 화기분화 직전에 최대가 되며 다량시비는 화기(花器)의 이상발달도 초래한다. P는 N과 생태학적으로 서로 부정하는 것같이 작용한다. P는 반드시 물비료 또는 강우를 이용해서 사용한다. (역자주: 포도의 개화 전 도장이 우려될 때 천보효소를 이용한 인산시비-소위 CPK-를 주 는 것도 한 예다) K는 단독적으로 사용할 때는 전분당과 같은 탄수화물의 생성과 전위(轉位)를 촉진한다.
Ca은 K과 외견상 비슷한 생리, 생태현상을 유발한다. 그러나 그 기작은 다를 것이다. Ca은 세포의 과잉수분을 소거하고 산도를 낮추고 탄수화물의 생성과 집적을 촉진하고 삼투압을 높이며 투과성을 줄이고 막을 경화하고 2당류의 생성을 왕성하게 한다. 소석회는 시비 후 수일 내에 잎의 황화작용이 진행되고 잎과 줄기가 굳어지며 체내 탄수화물의 많은 집적이 이루어진다.
다시 말하면 완전한 몸의 성숙이 초래된다. 실험과 경험에서 N, P, K의 시비는 각 시기에 맞춰 다음 표와 같이 주는 것이 바람직하다. 교대기에는 K에 이어서 Ca을 준다. N의 양은 교대기에 들어가면서 비료효과가 증대하지 않을 정도를 고려해야 한다. 기술은 원칙을 지키되 기동성을 가져야 한다.
기후와 토양, 품종은 물론 그 발육 상황을 관찰하면서 조정할 수 있도록 발육진단을 정확히 하여야 한다. 원칙을 벗어나고 기술 체계를 혼란케 하지 않는 범위 안에서 시비량을 적당히 해야 한다. 시비는 원칙적으로 N P K Ca의 주도적인 효과에 알맞게 연구하고 작물의 C/N값을 P의 시비를 전후로 급격히 상승시켜 최후에 G의 영양형에서 수확한다는 것이다. 오이, 가 지, 풋콩 등은 E의 영양형, 즉 크로스· 크레이빌의 제3의 상태에 머물게 하는 것은 두말한 필요도 없다.