다양한 농작물(보검선인장, 삼채, 벼, 땅콩, 딸기)의 기능성 연구, 제품 개발, 재배 기술 및 기후 변화에 따른 생산성 전망 doc_id PCY_201801170318390981_2

국립농업과학원은 보검선인장 줄기를 활용한 건강기능식품 소재 개발을 위해 시험관 실험, 동물 시험 및 임상 시험을 수행하여 혈당조절 효과를 과학적으로 평가하였다. 시험관 실험에서 보검선인장 줄기 추출물은 당 분해 효소(α-glucosidase)를 65% 저해하였고, 근육 세포 및 지방 세포에서 포도당 흡수율을 약 10% 증가시켰다. 동물 시험은 제2형 당뇨모델 db/db 마우스를 이용하였고, 그 결과 보검선인장 줄기 추출물 투여 농도에 따라 혈당은 감소하고 당내성은 개선되었으며, 또한 당뇨로 인해 손상된 췌장의 β-세포 mass를 증가시키는 효과를 확인하였다. 임상 시험은 건강인 41명, 반건강인 31명을 대상으로 최종 평가하였다. 안전성 평가 결과 보검선인장 줄기 추출물 복용(12주)은 간기능과 신장기능 검사에서 인체 복용에 무해한 것으로 확인되었다. 국립농업과학원 연구팀은 삼채의 최적 기능성 조건을 확립하고 30개 이상의 특허를 출원하였다. 또한 기술 이전한 업체를 통해 다양한 소비자 맞춤형 제품도 개발하였다. 어린이와 어르신들이 함께 즐길 수 있는 삼채를 활용한 초코파이는 동물성 젤라틴 대신 한천을 사용하여 알레르기 감소와 소화에 도움이 되게 하였고, 초코파이의 색에 따라 화이트(잎)와 다크(뿌리)를 선택해서 먹을 수 있다. 저염 핫소스는 치킨용, 떡볶이용에서부터 디핑용 까지 용도를 다양화했고, 매운맛도 기호에 따라 선택할 수 있게 출시했다. 삼채 흑미 영양바는 삼채와 흑미에 있는 기능성분들이 시너지를 이룰 수 있도록 조합하였으며, 삼채를 활용한 숙취해소용 발포정이 현재 개발 중으로 오는 12월에 출시 예정이다. 지금까지 삼채를 활용하여 20종 이상의 제품이 개발되었고 소비자와의 지속적인 교류를 통해 개선되고 있다. 특히 떡볶이용과 치킨용 소스는 동남아시아 지역에 수출을 추진하고 있어, 삼채 제품을 통한 제2의 한류문화 열풍을 기대해본다. 중만생종 벼는 우리나라의 주요 생태형으로 벼 재배면적의 80% 이상을 차지한다. 따라서 중만생종벼의 수량 변동은 우리나라의 전체 벼의 수량 변동에 상당 부분 영향을 줄 것이다. 이번 연구는 어떠한 적응 대책도 수립하지 않고 기존의 품종과 재배법을 유지하였을 경우에 국내 중만생종 벼의 수량이 기후변화에 따라 어떻게 변화될 것인가에 대한 결과다. 현재의 읍면동 행정구역별로 시대에 따른 수량 변동을 2000년대 쌀 수량을 기준으로 백분율 형식으로 표현하였다. 중만생종 벼의 단위 면적당 수량은 2020년대까지는 다소 증가하거나 현재와 유사하지만 2030년대부터 평야지에서 수량이 감소하기 시작하여 2050년대에 이르러서 특히 해안평야지대 대부분의 지역에서 수량이 20% 이상 감소하게 된다. 2090년대에 이르러서는 현재 벼를 재배하는 대부분의 지역에서 25% 이상의 수량 감소가 발생하게 될 것으로 전망된다. 이러한 감소가 발생하는 이유는 고온에 의해 생육기간이 짧아질 뿐만 아니라 벼가 정상적으로 여물지 못하기 때문이다. 우리나라의 벼 주 생산지대가 충청북도와 전라남북도 평야지라는 것을 감안한다면 21세기 중후반기 무렵부터는 심각한 쌀 생산 감소가 있을 수 있음을 나타낸다. 땅콩은 열대 원산의 고온 작물로 여름작물 중에서는 생육기간이 긴 편이다. 생육적온이 25〜30℃ 정도이며, 적산온도는 잔씨앗 2,800℃, 굵은씨앗 3,600℃ 내외로 우리나라에서는 파종기와 등숙기의 저온이 땅콩재배의 주된 장애 요인이다. 땅콩의 파종적기는 4월 하순~5월 상순이며, 땅콩재배에 적합한 토양은 배수가 잘되고 석회질이 풍부하며 부식이 많은 사질양토 또는 양토가 좋다. 토양산도는 pH6.8 정도가 알맞으며, 강산성토양은 좋지 않고 이어짓기(연작)에 따른 수량 감소가 큰 편이므로 돌려짓기(윤작) 하는 것이 좋다. 돌려짓는 작물로 옥수수, 조, 수수, 참깨, 고추, 수박 등이 좋으며 담배, 콩과작물과의 돌려짓기는 피하는 것이 좋다. 땅콩의 10a당 적정시비량은 질소(N)-인산(P2O5)-칼리(K2O)를 성분량으로 3-10-10㎏, 퇴비 1,000~1,500㎏, 석회 150~200㎏ 정도를 전량기비로 시용한다. 칼리(K)와 석회(Ca)가 부족하면 빈 꼬투리와 쭈그러진 씨알이 많이 발생하게 된다. 땅콩은 꼬투리가 땅속에 있으므로 높은 두둑재배를 하는 것이 좋다. 땅콩의 피복용 비닐은 투명 또는 흑색유공비닐을 사용하는데 잡초관리 측면에서 흑색이 유리하다. 비닐의 두께는 자방병(씨방자루)이 쉽게 비닐을 뚫을 수 있게 0.01㎜의 저밀도 비닐이어야 하며, 파공의 지름은 4㎝가 가장 적당하다. 피복재배용 비닐은 폭 110〜120㎝가 적당하며, 주간을 30~35㎝로 하고 2립 점파하여 재배한다. 비닐 피복을 씌우면 토양 온도 상승으로 발아와 생육이 촉진되어 개화가 15일가량 빨라진다. 또한 토양수분을 유지할 수 있어 한해와 습해를 경감시키며, 생육기간을 연장시키는 효과가 있어 수량이 40% 정도 증수된다. 친환경으로 땅콩을 재배할 때는 잡초관리를 위해서 흑색 비닐 피복재배가 유리한데, 이는 대부분의 잡초종자가 광발아성으로 햇빛이 들어가지 않으면 발아하지 않기 때문이다. 딸기를 촉성재배하는 이유는 가격이 높은 초겨울에 출하하여 소득을 높이기 위해서이다. 하지만 품종만 촉성재배용 품종으로 바꾸었다고 일찍 수확할 수 있는 것은 아니며 고설재배시설에 아주심기를 하였다고 해서 수확시기가 앞당겨지는 것도 아니다. 육묘기에 꽃눈분화가 완전히 이루어지지 않은 묘를 아주심기하면 옮김 몸살이 끝난 뒤부터 꽃눈분화가 다시 시작되는데 이 시기의 온도 및 낮의 길이, 딸기 자묘의 비료 성분(특히 질산태 질소) 함량에 크게 영향을 받는다. 딸기의 생리상 첫 화방의 꽃눈분화가 완전히 끝난 후 25~30일경부터 액화방(2화방)의 꽃눈분화가 시작되는데 연속 수확을 못하는 농가가 많은 이유는 아주심기 후에 초기 관리가 잘되지 않은 경우에 해당된다. 참고로 올해 기상청 예보에 따르면 딸기 정식기인 8~10월이 평년보다 덥고 강수량도 많을 것으로 예상된다. 앞에서 설명한 것과 같이 아주심기를 한 뒤에 첫 화방 및 액화방의 분화도 이루어지고 옮김 몸살도 고려하여 흑색 차광막으로 빛가림을 장기간 하게 되면 오히려 뿌리내림도 늦어지고 꽃눈분화에도 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 이에 연동형하우스나 장기성피복재(PO계 비닐 등)로 고온피해가 예상되는 경우를 제외하고는 아주심기 후 10일에서 2주 후에는 차광막과 비닐을 동시에 제거하여 노지와 같이 관리하는 것이 좋다. 이 시기에는 새로운 잎과 뿌리가 자라서 충분한 광합성을 해야 옮김 몸살도 적고 꽃눈분화도 잘되므로 30℃ 이상의 고온이 아니면 빛가림보다 노지 상태가 훨씬 좋다. 관수는 토경재배인 경우, 초기에는 분수 호스를 설치하여 이랑이 무너지지 않을 정도로 물을 충분히 주고 새잎과 뿌리가 나오는 상태를 확인하며 점적호스를 설치해 정상적인 관수를 한다. 고설재배는 아주 심은 후 2차(액)화방 꽃눈이 완전히 분화되는 시기인 1개월간은 EC. 0.6~0.8dS/m의 저농도로 관수하고 첫 화방의 꽃대가 나타난 뒤부터 조금씩 높여준다.