합리적인 작부체계 세우는 방법

광합성은 녹색 식물이 광 에너지를 받아서 대기의 이산화탄소와 뿌리가 흡수한 물을 이용하여 탄수화물을 합성하는 물질대사 과정이다. 광합성은 광과 작물 생육의 관계에서 가장 중요한 분야이다. 녹색 식물은 광을 받아서 엽록소를 형성하고 광합성을 수행하여 유기물을 생성한다. 작물이 햇볕을 받으면 온도가 상승하여 증산이 일어난다. 또한 광합성으로 동화물질이 축적되면 삼투압이 높아져서 수분 흡수와 활발하게 일어나는 현상이 생긴다. 더불어 기공이 열러 증산이 더욱더 촉진된다. 광은 광합성으로 호흡 기질을 합성하여 호흡이 이루어지도록 한다. 그러나 옥수수 등의 식물에서는 이 호흡 과정이 나타나지 않는 경우도 있다. 광호흡은 광합성 과정에서만 이산화탄소를 방출하는 현상인데 세포 내의 엽록소 등의 협동 작용으로 일어나는 현상이며 광합성률을 떨어뜨리는 원인이 되기도 한다. 식물의 한쪽에 광을 쏘이면 조사된 쪽의 옥신 농도가 낮아지고 반대쪽의 옥신 농도가 높아진다. 줄기나 초엽에서는 광이 조사된 옥신의 농도가 낮은 쪽의 생장 속도가 반대쪽보다 낮아져서 광을 향하여 구부러지는 굴관 현상이 일어난다. 광이 없을 때는 엽록소가 잘 만들어지지 않기 때문에 황백화현상이 일어나기 쉽다. 사과, 포도, 딸기 등의 착색에 관여하는 안토시안은 비교적 저온에서 잘 일어나기 때문에 볕이 잘 쬘 때 착색이 좋아지는 효과를 볼 수 있다. 다만 자외선 같은 짧은 파장의 광은 신장을 억제한다. 자외선의 투과가 적은 그늘 조건에서는 도장하기 쉽다. 작물은 광합성으로 이산화탄소를 흡수해서 유기물을 합성하는 동시에, 호흡을 통해 유기물을 소모하여 이산화탄소를 방출한다. 호흡을 무시하고 본 절대적인 광합성을 진정 광합성이라고 부른다. 광합성은 어느 정도까지는 광을 강하게 받을수록 그 속도가 증대하지만 정도 낮은 속도에서는 별 차이가 없다. 유기물도 특별히 증감하지 않고 이산화탄소의 흡수나 방출도 눈에 띄지 않는다. 

벼는 다음과 같은 상태의 모양인 것이 전체 군락의 상태가 좋다고 판단하는 기준이 된다. 잎이 그다지 얇지 않고 약간 좁으며 위에서 자라는 잎이 똑바로 서는 경우 건강하다고 볼 수 있다. 키가 너무 크거나 작지 않다. 분얼이 조금 촘촘하게 나 있는 형태가 좋다. 각 잎이 공간적으로 되도록 균일하게 분포하는 형태를 띠는 것이 좋다. 옥수수의 경우 상위에 있는 잎이 직립하고 아래로 갈수록 약간씩 기울어 수평을 이루는 것이 좋다. 수이삭은 작고 잎혀가 없는 것이 좋으며 암 이상은 1개인 것보다 2개인 것이 밀식에 더 잘 적응한다. 콩은 키가 크고 쓰러지지 않으며 가지를 적게 치면서 짧은 것이 좋다. 꼬투리가 원줄기에 많이 달리고 밑에까지 자라는 것이 좋다. 잎자루가 짧고 일어서는 형태가 건강하다. 잎이 작고 가늘어야 한다. 

작물의 관입지를 살펴보면 벼, 목화, 조, 기장, 감자 등과 같이 광부 족에 적응하지 못하는 작물은 볕이 잘 들어 일조량이 좋은 곳이 알맞고 강낭콩, 당근, 순무 등과 같이 광부 족에 그다지 민감하지 않은 것은 일사가 좋지 못한 곳에서도 적응하는 편이다. 초생재배는 음지에 강한 작물을 고르는 것이 좋다. 간작이나 혼작할 때도 한쪽 작물이 그늘을 받게 되므로 광부 족에 강한 재배식물을 고르는 것이 알맞으며 다른 한쪽의 키가 작은 것을 선택하거나 밀도를 조절하여 그늘을 적게 하도록 하는 것이 바람직하다. 남북이랑은 동서 이랑보다 수 광시간은 약간 짧으나 작물 생장기의 수광량이 훨씬 많아서 유리하다. 그러나 토양의 건조가 심해질 우려도 있다. 봄에 감자를 심을 때 이랑을 동서양으로 내고 고랑 골의 북쪽에 바싹 다가가 심으면 지온이 높아지므로 싹이 빨리 튼다. 광합성을 촉진하고 착색을 좋게 하기 위해 과수원에서는 나무 아래에 반사필름을 깔아준다. 이를 보관이라고 한다. 광을 보강해주는 것이다. 밤이나 흐린 날에 보광을 해주기도 하는데 적색광이 광합성에 유효한 빛이다. 온도가 높고 햇볕이 강할 때는 유리온실 등에 차광해서 해가림 시설을 마련해 준다. 인삼처럼 그늘에서 자라는 작물은 미리 차광을 해주고 재배한다. 파, 부추, 셀러리 등은 연한 상태로 재배할 경우 천이나 왕겨 등을 이용하여 차광을 두껍게 한다. 

작부체계란 일정한 땅에서 몇 종류의 작물을 해마다 바꾸어 재배하여 윤작, 다모작, 자유작 하거나 또는 같은 해에 여러 작물의 조합을 배열하여 함께 제하여 간작과 혼작을 도모하는 재배방식을 말한다. 작부체계를 잘 세우면 재배의 비옥도를 높일 수 있고 자연과 더불어 농사짓는 법을 몸으로 익히게 된다. 작부체계는 제한된 토지를 효율적으로 이용하기 위해 발달하기 시작하였다. 지력을 유지하고 보호하는 데 초점을 맞추며 병충해나 잡초 발생을 감소하는 데 기여하며 농업 생산성을 향상하고자 한다. 이는 생산의 안정화로 이어질 수 있으며 노동을 효율적으로 배분하고 종합적으로 수익성이 향상되며 안정화를 이룩할 수 있다. 대전법은 개간한 토지에서 몇 해 동안 작물을 연속적으로 재배하고 그 이후에 지력이 소모되고 잡초가 많이 자라기 시작하면 경지를 떠나서 다른 토지를 개간하고 작물을 재배하는 경작 방법이다. 화전은 가장 원시적인 대전법으로 개간 시 토양의 표면을 태워 지력을 높인다. 윤작은 농기구가 발달함에 따라 몇 가지 작물을 돌려짓기하는 행위를 일컫는다. 초기의 대표적인 윤작방식은 맥류와 콩류를 돌려 짓는 것이었다. 연작의 해가 적은 작물은 논에 심는 벼, 맥류, 조, 수수, 고구마, 당근, 미나리 등이 있다. 1년 휴장이 필요한 식물은 쪽파, 시금치, 콩, 생강 등이 있다. 3년 휴장이 필요한 작물은 강낭콩, 쑥갓 등이다. 5년에서 7년까지 휴장이 필요한 작물은 수박, 완두, 가지, 고추 등이다. 인삼은 10년 이상 휴장이 필요하기도 하다. 윤작의 효과는 지력을 보강하는 데 있다. 클로버 같은 콩과작물이 대기 중의 질소를 고정한다. 감자나 순무와 같이 퇴비가 아주 필요한 작물을 재배하면 남아있는 비료가 흙양을 개선한다. 뿌리채소류를 심으면 토양 아래까지 뿌리를 깊게 뻗어 입단 형성을 촉진하는 효과가 있어 구조를 좋게 바꾸어준다. 녹비 작물과 콩과 작물을 함께 재배하여 토양 유기물 함유량을 높인다. 피복작물을 심어 토양을 보호하고 연작하면 병충해가 많이 발생하게 되는데 이 또한 줄일 수 있다. 윤작을 하면 위와 같은 여러 가지 이점으로 인해 결국 지력이 좋아지고 이는 수량 증대로 이어질 수 있다. 그 밖에 작부체계에 도입할 수 있는 것으로는 간작과 혼작이 있다. 간작은 한 가지 작물이 자라고 있는 줄 사이에 다른 작물을 재배하는 것이다. 맥류의 줄 사이에 콩을 심는 것이 그 예다. 이러한 간작은 생육 기간 중 일부 동안만 함께 자라게 되며 앞 작물에 피해를 주지 않는 선에서 뒤 작물 또한 수확하게 된다. 간작 물의 생육을 좋게 하려면 주 작물의 품종이나 재배법을 고려하여 선택해야 한다. 혼작은 생육기간이 거의 같은 두 종류 이상의 작물을 동시에 같은 곳에서 재배하는 것이다. 섞어짓기라고 부르기도 한다. 콩밭에 수수나 옥수수를 일정한 간격으로 질서 있게 점점이 뿌리면 콩이 주 작물이고 수수나 옥수수는 혼 작물이 된다. 콩밭에 수수나 조 등을 질서 없이 혼작하면 난 혼작이 된다. 두 작물의 여러 가지 생태적 특성에 의하여 혼작하는 것이 따로따로 재배하는 것보다 전체 수량이 많을 때 혼작의 의미가 있다. 엇갈아 짓기는 콩 두 이랑에 옥수수 한 이랑을 재배한다. 옥수수와 콩은 각각 키가 크고 작으며 그늘에 못 견디고 견디며 질질 비료가 필요하고 필요로 하지 않기 때문에 서로 양분을 싸우지 않고 자라게 된다. 공간 이용을 높이고 지력을 유지한 채로 생산물을 다양화할 수 있는 방식이다. 주 작물의 주변으로 작물을 심는 둘레 짓기 또한 가능하다. 우리나라의 논두렁콩이 대표적인 예이다. 강낭콩은 주로 여름작물의 주변에 키우는 것으로 재배되고 있다. 참외밭 둘레에 옥수수 등을 심으면 방풍 효과가 좋다. 우리나라 작부체계는 한 필지에 다양한 작물을 재배하던 소규모 자급형 밭작물 재배에서 단일 작목 위주의 형식으로 바뀌게 되었다. 평지에서는 비닐하우스의 재배면적이 많이 늘어났다. 가격 경쟁력이 떨어지는 보리 등의 곡물 재배가 기피되고 고소득 위주의 원예작물 경작이 확대되었다. 고소득 위주의 고투임 농업은 환경의 부담을 가중하는 방향으로 작용하고 있다. 합리적인 작부체계는 농가소득을 희생시키지 않으면서 식량을 증산하고 지력을 유지하며 유기농업 등 친환경 농업의 방식으로 이루어지는 것일 것이다. 전투인 지속적 농업을 가능하게 하는 방향을 고심해야 한다.