시험 재료

본 시험은 경기도 수원시 탑동에 위치한 밭작물 시험연 구 포장에서 이루어 졌다. 시험재료는 광평옥, 강다옥, 양안 옥, 신광옥, 장다옥, 청안옥, 청다옥, 안다옥, 다평옥, 평강 옥, 평안옥, 다안옥, 수원 184, 강일옥, P3394 등 총 15종의 옥수수 품종이 사용되었다. 파종기는 4월 5일, 6월 25일, 7 월 5일 총 3회 파종하였다. 재식거리는 옥수수 표준 재식밀 도(5,714본/10a)에 따라서 재식거리를 70 × 25 ㎝ (휴폭×주 간거리)로 하였다. 시비량은 N-P2O5-K2O-퇴비를 10a당 17- 3-6-1,000 kg 수준으로 시용하였는데, 질소비료는 기비와 추비(5~6엽기)를 50 : 50으로 각각 분시하였고, 인산, 칼리 및 퇴비는 전량을 기비로 로타리 작업 전에 시용하였다. 조 명나방(Ostrina furnacalis) 방제를 위하여 파종직후 Carbofuran 입제를 10a당 4 kg를 살포한 후 출웅 직전에 Fenitrothion 및 출사시에 Phenthoate을 각각 1,000배액으로 하여 10a당 160l를 살포하였다. 재배관리는 농촌진흥청 옥수수표준재 배법(RDA, 2003)에 준하였다. 시험구 면적은 250㎡(휴장 5m, 72열)로서 난괴법 3반복으로 시험구를 배치하였고, 조 사항목은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석 기준 (RDA, 2011)에 준하였다. 출사기까지의 유효적산온도(growing degree days : GDD)는 Gilmore et al. (1958)의 방법을 이 용하였다.

본 실험포장의 토양의 이화학적 특성은 사양토였으며 pH는 6.0로 약산성 정도의 토양으로 Total N는 0.07%이었 다. 유기질은 22.5 g/kg, 유효인산은 120 mg/kg이었다. K 함량은 0.8 cmol/kg이고 Ca 함량은 11.8 cmol/kg이고 Mg 함량은 각각 2.6 cmol/kg인 토양이었다(Table 1).

이삭 및 종실 특성 조사

각 파종기별 출수기는 옥수수 수염이 50%가 나온 날로 정하고 등숙기는 출수기에서 성숙기까지로 하였다. 생육특 성은 각 품종들을 수확하여 간장, 경태, 수장, 이삭폭, 엽수 그리고 엽장을 조사하였으며, 수량 특성으로 이삭당 립수, 천립중, 그리고 수량을 조사하였다. 옥수수의 전분함량은 total starch assay kit (Megazyme International, Wicklow, Ireland)를 이용하여 분석하였다. 기타 재배관리 및 조사는 농촌진흥청의 기준과 조사방법에 준하여 실시하였다.

본 시험이 실시된 2015년 4월부터 10월까지의 기상은 Table 2에 나타내었고, 시험결과의 통계처리는 SAS 9.2 (Statistical Analysis Systems Inc., Raleigh, NC, USA)을 이용하여 분산분석(analysis of variance)을 하였으며, 던컨 의 다중범위검정(Duncan's multiple range test)으로 5% 유 의수준에서 검정하였다.

2015년도 기상 현황

옥수수 생육과 수량은 온도, 강수량, 그리고 일장과 밀접 하게 관련되어 있다(Herrero & Johnson, 1980; 1981; Park et al., 1987). 본 시험을 수행한 2015년의 옥수수 재배기간 동안 순별 평균기온, 강수량과 일조시간을 평년(1981~2010) 의 자료와 함께 Fig. 1에 나타내었다. 일반적으로 옥수수의 생육 적온은 25~30°C로 알려져 있으나, 여름재배를 할 때에 는 고온기에 영양생장기와 출사기를 거치게 되는데 Herrero 와 Johnson (1980)은 기온이 32°C이상되는 고온으로 지속 되면 화분의 발육정지 및 파열로 수정불량을 일으킨다고 하였다. Song et al. (1985)은 생육기간의 강수량은 생육 전 반에 필요하고 1개월에 90 mm 정도가 적당하며 시기적으 로는 출수 개화기부터 1개월이 옥수수 생육에 중요하다고 하였다. 2015년 재배기간의 최고온도가 가장 높았던 시기 는 7월 하순~8월 중순이며, 옥수수 재배기간(4월 상순~10 월 하순) 동안 평균 기온은 18.4°C로 평년 17.3°C보다 1.1°C높았다. 5월 중순부터 7월 상순까지 한발이 발생하였 고 강우는 7월 하순에 집중되었으며 8월 하순부터 9월 하 순까지 비가 적게 내렸다. 평년보다 일조, 일사량은 많았고 강수량은 580.8 mm로 평년 1214.6 mm 보다 633.8 mm 적 게 내렸다(Table 2).

Fig. 1

Variation in mean temperature, monthly average of daily mean duration of sunshine duration per 10days during the growth period of Corn in 2015 and normal years (1981-2010).

파종시기별 옥수수의 생육과 적산온도

우리나라에서 옥수수는 주로 중북부 지역에서 재배되며 강원도에서 가장 많이 재배되었으나 최근 개발 된 옥수수 는 강원, 충북지역에 많이 재배되고 있으며 전국적으로 보 급되고 있다(Jung et al., 1996). 수원에서 가장 이른 파종시 기인 4월 5일 파종한 옥수수는 평균 88일 뒤인 7월 2일 전 후 일주일에 출웅기를 맞았다(Table 3). 수술이 나온 뒤 3 일 후에 출사기를 맞아 7월 5일 전후 일주일에 수염이 형성 되기 시작하였다. 수술의 형성이 가장 빠른 옥수수는 6월 27일에 수술이 형성되기 시작한 안다옥 이었으며 신광옥, 다안옥이 P3394와 함께 2일 뒤인 6월 29일에 수술이 형성 되기 시작하였다. 강다옥이 가장 늦게 수술이 형성되기 시 작하여 안다옥 보다 10일 뒤인 7월 9일에 수술이 형성이 보였다. 평균 간장은 183 cm이었으며 청안옥이 161 cm로 가장 짧았고 청다옥이 그보다 38 cm가 더 큰 199 cm로 가 장 길었다. 평균 경태는 23.2 mm였으며 안다옥이 가장 가 늘은 19.6 mm였으며 광평옥이 가장 두꺼운 26.5 mm를 보 였다.

6월 25일 파종한 옥수수의 경우 파종 62일 뒤인 8월 26 일 전후 일 주일에 수술이 형성되었으며 양안옥, 신광옥, 다안옥이 8월 21~23일로 가장 일찍 수술형성을 보였고 강 다옥이 8월 30일로 가장 늦게 수술형성을 보였다(Table 5). 모두 3일 뒤에 수염이 형성되었으며 간장은 평균 242 cm 였다. 양안옥이 가장 작은 214 cm를 보였고 강다옥이 가장 키가 커서 가장 양안옥 보다 무려 56 cm가 큰 270 cm였다. 평균 줄기 둘레 길이는 21.3 mm였으며 양안옥이 20.0 mm, 다안옥이 18.0 mm였었고 강다옥이 24.7 mm로 가장 두꺼 웠다.

7월 5일 파종한 곡실용 옥수수의 경우 파종 57일 뒤인 8 월 31일 전후 일주일에 수술이 형성되었으며 다안옥이 8월 26일에 수술형성을 보였으며 강다옥이 9월4일에 수술 형성 을 보였다(Table 4). 모두 3일 뒤 실크 형성을 보였으며 7월 5일 파종한 옥수수의 평균 간장은 222 cm이었다. 간장은 다안옥이 186 cm로 가장 작았으며 광평옥이 58 cm가 더 큰 244 cm로 가장 컸다. 줄기 둘레는 평균 21.6 mm이었으 며 다안옥이 16.6 mm로 가장 가늘었고 강다옥이 25.4 mm 로 가장 두꺼웠다.

파종기에 따른 수술 형성 시기를 보면 6월 25일에 파종 한 옥수수의 경우와 7월 5일 파종한 옥수수의 출수기는 모 두 60일로 차이를 보이지 않았으나 4월 파종한 경우 91일 이 지난 후에나 출수를 하였다. 수술의 형성에는 온도와 강 수량이 가장 큰 영향을 미친다고 되어있다(Jung et al., 1996). Table 2에서 보면 7월에 온도가 급격히 상승하였고 일장기간도 급격히 증가하였으며 강수량도 급격히 증가하 였다. 6월 25일 파종한 옥수수와 7월 5일에 파종한 옥수수 의 생육에는 모두 같은 정도의 기후변화가 적용되어 동시 에 수술이 형성되었을 것으로 판단되어진다.Table 5

파종시기에 따라 출사기까지 일수에는 커다란 차이가 있 었다. 4월 5일 파종한 옥수수는 88일, 6월 25일 파종한 옥 수수는 62일 그리고 7월 5일 파종한 옥수수는 57일의 출사 기가 필요하였다. 이러한 기간의 적산온도를 살펴보았다 (Fig. 2). 그림2에서와 같이 출사기 까지 기간은 매우 달라 도 이 기간의 적산온도는 매우 유사하였다. 출사기까지 평 균 적산온도는 파종시기에 따라 4월 5일(1,702°C), 6월 25 일(1,598°C), 7월 5일(1,532°C)와 같이 거의 유사한 적산온 도를 가지고 있었다(P<0.05, Fig 2). 이와 같은 결과로 국내 중부지방에서 옥수수의 출사기에 최소 필요한 적산온도는 1,532°C~1,702°C가 필요함을 알 수 있었다. 이 결과는 작 기에 따라서 출사와 수확 소요일수는 달라도 적산온도가 비슷한 것은 기온이 생장을 크게 지배한다는 Benoit et al. (1965)의 보고와 비슷하다. 특히 7월 5일 파종에서 등숙기 중의 생장온도일수가 다른 파종시기에 비하여 크게 낮았는 데 이는 등숙기의 기온이 상대적으로 낮은 것이 원인으로 판단되어진다.

Fig. 2

Comparison of the growing degree days (G.D.D.) during the growth stages of corn hybrids with different seeding dates.

간장의 경우 7월 이후에 파종한 경우 차이가 없이 220 cm 이상을 보였으나 4월에 파종한 경우 평균 188 cm로 약 30 cm이상이 적었다(P<0.05). 경태의 경우 파종기가 늦어 짐에 따라 24.5 mm, 21.33 mm, 21.49 mm로 약간 가늘어 지는 경향을 보였다(P<0.05). 각각의 품종별로 살펴보면 파 종기에 상관없이 다안옥의 출웅기가 가장 빨랐고 강다옥의 출웅기는 열흘 정도 늦었다. 청안옥의 경우 4월에 파종하였 을 때 6월이나 7월 파종보다 간장이 현저하게 짧았다. 경태 는 강다옥이 가장 두꺼웠고 안다옥이 가장 얇았다. 4월에 파종한 경우 간장이 긴 품종이 경태도 두꺼워 정의 상관관 계를 보였으나 7월에 파종한 경우는 강다옥과 장다옥의 경 우에는 키도 크고 경태도 두꺼웠으나 광평옥의 경우 키는 컸으나 줄기 둘레가 평균보다 약간 적은 경향을 보였다. 강 다옥, 장다옥의 경우 일장에 대한 반응이 좋아 간장과 경태 가 함께 잘 이루어 진 것으로 보인다(Son et al, 2006; Son et al., 2009; Son et al., 2015).

옥수수의 최상위 이삭이 달린 위치를 측정한 착수고의 평균은 4월에 파종한 옥수수와 7월 파종에 파종한 옥수수 에서 거의 차이를 볼 수 없었다(P<0.05). 4월에 파종한 옥 수수의 경우 가장 높은 곳에 이삭이 달린 강다옥의 경우 115 cm에 이삭이 달려 있었으나 가장 낮은 위치에 달린 신 광옥의 경우 73 cm에 이삭이 달려 그 차이가 42 cm였다. 6월 25일에 파종한 옥수수의 경우엔 강다옥이 126 cm로 가장 높은 곳에 이삭이 달렸고 청다옥이 81 cm에 이삭이 달려 그 차이가 45 cm에 이르렀다. 7월 5일에 파종한 옥수 수 품종 중에는 역시 강다옥이 가장 높은 위치인 112 cm에 이삭이 달렸고 청다옥이 64 cm에 달려 그 차이가 48 cm에 이르렀다. 즉 7월에 파종한 옥수수의 경우 4월에 파종한 옥 수수보다 생육이 빨라 간장의 차이가 크며 이삭이 달리는 위치에서도 차이가 크다고 볼 수 있었다(Son et al, 2006; Son et al., 2009; Son et al., 2015).

옥수수의 도복에 가장 많은 영향을 미치는 지상에서 이 삭목 까지 간장에서 최상위 이삭이 달린 위치까지의 비율 인 착수고율을 살펴보면 4월 5일에 파종한 경우 평균 착수 고율이 48%였으며 7월에 파종한 옥수수의 평균 착수고율 은 파종 시기에 관계없이 40%를 보였다. 이는 파종시기가 지연됨에 따라 착수고율이 높아지는 경향을 보였던 George (1981)의 보고와는 상반되는 결과이며 5월 이후에는 파종 이 늦어짐에 따라 착수고가 낮아진다고 Kim et al. (1996) 의 보고와 비슷한 경향을 보였다. 이 결과는 7월에 파종한 옥수수의 경우 광량이 충분하여 생육도 왕성하고 이삭도 비교적 빨리 달리는 것으로 생각되며 4월에 파종한 옥수수 의 경우 이삭이 달릴 때까지 많은 시간이 필요하기 때문이 라고 판단되어진다. 모든 파종시기에서 착수고율이 가장 낮은 것은 신광옥이 었으며 높은 것은 강다옥으로 나타났 다. 청다옥의 경우 7월 이후의 파종에서는 현저히 착수고율 이 낮아져서 만파의 도복에는 강할 것으로 판단되어진다. 이는 내도복성으로 개발된 청다옥의 특성을 잘 나타내었다 (Son et al., 2014).

파종 시기에 따른 곡실용 옥수수의 이삭 및 종실 특성

본 실험은 우리나라 옥수수 품종을 곡실용으로 사용할 목적으로 수행되었기에 이삭과 종실의 특성을 살펴보았다 (Table 6). 먼저 4월 5일에 파종한 옥수수 중에서 가장 이삭 무게가 무거운 품종은 평강옥이었다. 평강옥의 평균 이삭 무게는 384 g이었고 그에 반하여 가장 가벼운 품종인 양안 옥은 235 g으로 149 g의 차이가 있었다. 시험품종의 평균 이삭 무게는 303 g이었다. 4월 5일 파종한 옥수수 품종 간 이삭의 직경이나 길이는 커다란 차이가 없었으나(P<0.05). 종실 무게에는 많은 차이가 있었다(P<0.05). 이삭당 종실 무게는 211 g으로 평강옥이 가장 무거웠으며 양안옥이 146 g으로 가장 가벼웠다. 즉 종실의 무게에 의하여 이삭의 무 게가 결정되었다.

6월 25일 파종한 옥수수의 이삭의 평균 무게는 342 g으 로 4월 5일 파종한 옥수수들의 평균 무게인 303 g보다 약 간 무거웠다(P<0.05). 7월 5일 파종한 경우도 평강옥의 이 삭 무게가 가장 무거웠으며 401 g이었고, 가장 가벼운 것은 다안옥으로 301.6 g이었다(P<0.05).

7월 5일 파종한 옥수수의 이삭의 평균 무게는 311 g으로 4월 5일 파종한 옥수수들의 평균 무게인 307 g보다 약간 무거웠다(P<0.05). 7월 5일 파종한 경우도 평강옥의 이삭 무게가 가장 무거웠으며 401 g이었고, 가장 가벼운 것은 다 안옥으로 206 g이었다(P<0.05). 7월 5일 파종한 옥수수도 이삭의 길이와 두께에는 큰 차이가 없었으며(P<0.05), 종실 의 무게에 의하여 이삭의 무게가 결정되었다. 파종시기에 따른 평균 종실무게가 303, 342, 307 g으로 큰 차이는 없었 다(P<0.05).

곡실용 옥수수 품종들의 이상적인 옥수수 형태를 구명하 고자 이삭 길이에 대한 이삭 직경의 비율을 알아보았다 (Table 7). 파종시기와 관계없이 광평옥, 다안옥, 수원 184 의 경우 이삭의 길이에 비하여 이삭직경이 두꺼워 약간 짧 고 통통한 형태를 하고 있었으며 4월 파종에서는 청다옥이 길고 가느다란 형태를 하고 있었으며 7월 파종에서는 장다 옥이 길고 가느다란 이삭 형태를 하고 있었다.

파종 시기에 따른 곡실용 옥수수의 수량

파종시기에 따른 곡실용 옥수수의 수량을 살펴보았다 (Table 8). 평균 수량은 4월 5일에 파종한 옥수수들의 평균 수량은 10a 당 706 kg으로 가장 높았으며 6월 25일 파종한 옥수수의 수량은 755 kg 그리고 7월 5일에 파종한 옥수수 의 수량은 680 kg으로 파종기가 늦어질수록 수량이 현저히 감소함을 알 수 있었다(P<0.05). 전체적으로는 평강옥의 수 량이 가장 높았으며 6월 25일 파종한 평강옥의 수량이 976 kg으로 가장 높은 수량을 나타내었고 7월 5일 파종에서도 평강옥이 801 kg으로 그 다음 높은 수량을 보였다(P< 0.05). 4월 5일에 파종한 옥수수의 평균 백립중은 36 g이었 으며 평균 리터중은 810 g이었다. 반면 6월 25일 파종한 옥 수수의 경우 백립중과 1리터중이 32.2 g과 804 g으로 7월 5일에 파종한 옥수수의 경우 백립중과 1리터중은 29.4 g과 811 g으로 백립중, 1리터중은 높았다(P<0.05). 이는 곡실의 충실도가 7월 5일을 넘기면서 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다.