농업직, 농촌지도사, 공무원, 농학과 대비 식용작물학 요약정리 7. 고구마

제 7 장 고구마

□ 학습목표
1. 고구마의 형태 및 번식 특성을 설명할 수 있다.
2. 개화유도, 교배방법과 품종 육성과정을 설명할 수 있다.
3. 씨고구마로 싹 키우는 시설과 방법을 익힐 수 있다.
4. 비료주기, 싹 심기와 수확과정을 익힐 수 있다.
5. 고구마의 저장조건 및 병해의 특성을 파악할 수 있다.


□ 학습내용

1.형태와 생육

1) 잎과 줄기
고구마는 쌍떡잎식물로서 종자가 싹틀 때 2장의 떡잎(자엽)이 나오는데 그 모양은
나팔꽃의 떡잎과 거의 비슷하다. 덩이뿌리(괴근)에서 싹이 나며 줄기의 각 마디에 잎이
달린다.


2) 뿌리
고구마 씨앗을 심으면 일반적인 쌍떡잎식물과 마찬가지로 중심뿌리(주근)가 발달하고
여기로부터 많은 곁뿌리들이 생긴다. 그리고 그 곁뿌리 중에서 일부는 끝이 비대하여
식용 가능한 덩이뿌리가 되기도 한다. 싹을 심으면 각 마디에서 작은 뿌리들이
나오는데 이것을 어린뿌리(유근)라고 한다. 어린뿌리는 여러 가지 형태로 발달하게
된다. 먼저 어린뿌리가 전혀 비대하지 않고 가늘고 길게만 자라는 것을 가는뿌리라고
한다. 가는뿌리가 약간 비대하나 정상적이지 못하고 연필 모양으로 성장한 것은
굳은뿌리라 한다. 그리고 가는뿌리가 정상적으로 비대하여 고구마를 형성할 경우 이를
덩이뿌리라 하는데 우리가 식용으로 이용하는 고구마가 바로 이것이다. 덩이뿌리 중
상품가치가 있는 일정 크기 이상의 고구마를 상저라고 한다.


3) 꽃과 열매
고구마는 단일조건에 2~4주 정도 두거나 나팔꽃과 접목을 시키면 각 줄기의 마디에서
꽃송이가 나오는데 1개의 꽃송이에 나팔꽃과 비슷한 모양의 꽃이 3~10개씩 달린다.
꽃잎, 꽃받침, 수술이 각각 5개씩이며 암술은 1개이다.

2. 품종

1) 인공 교배
고구마 품종개발의 첫 번째 과정인 인공교배를 위해서는 꽃을 피워야 한다. 꽃을
피우기 위해서는 일반적으로 식물분류학상 고구마와 유사하며 꽃이 잘 피는 나팔꽃을
대목으로 하여 고구마 싹을 접목하고 단일처리를 하는 복합법 처리를 한다.
고구마는 동일한 개체 또는 동일한 품종의 암수끼리 수정을 시켜도 종자가 잘 맺히지
않는 경우가 많다. 이는 다른 품종과 교잡을 시켜도 마찬가지이다. 이러한 현상을
불화합성이라 하는데, 동일한 품종 사이 및 다른 품종 사이의 교잡불임을 각각
자가불화합성 및 타가불화합성이라 한다.


2) 계통육성
고구마는 영양번식을 주로 하는 작물이다. 따라서 품종 육성과정이 다른 작물에 비해
간단하며 그 기간도 적게 걸린다. 인공교배를 실시하여 얻은 종자로부터 자라난
식물체를 ‘실생’이라 한다. 실생재배 1년차에는 각 개체별로 고구마의 형태, 색깔 등의
특성을 조사하고 원하는 개체들을 일차 선발한다. 실생 2년차 재배는 실생 1년차 개체
중 우수한 개체를 선발하고 이를 다음해에 재배하는 것을 말한다. 3년차부터는 선발된
계통에 대해 여러 가지 특성을 검정하며 생산능력 및 지역적응성 등을 조사한 후에
최종 선발을 한다.


3) 다양한 품종 개발
(1) 식용 및 전분 가공용 : 홍미(’75), 율미(’90), 신율미(’92), 증미(’94), 건미(’95), 연미(’97),
진홍미(’98), 신천미(’99), 신건미(01), 고건미(‘02), 주황미(’02), 연황미(05)
(2) 생식용, 식품첨가색소용 : 생미(’89), 자미(’98), 신황미(’98), 보라미(‘00), 신자미(01)
(3) 엽병채소 및 사료용 : 진미(’84), 하얀미('02)
(4) 관상용 : 모닝퍼플(08), 모닝화이트(08)

3. 재배기술

1) 싹키우기
고구마의 생육과정은, 싹을 키우는 과정인 육묘기와 싹을 밭에 심은 후 자라는
과정인 생육기로 크게 나뉜다. 생육기는 다시 뿌리가 제대로 내리는 활착기, 생육 초기,
생육 중기 및 생육 후기로 나뉜다.


2) 덩이뿌리
고구마의 줄기(싹, 묘)를 땅에 묻으면 땅 속의 각 마디에서는 뿌리로 자라게 될
어린눈이 형성되는데 땅 위 마디에서도 발생한다. 이를 ‘부정근원기’라고 한다. 이
어린눈이 자라면서 가느다란 어린뿌리 혹은 굵은 어린뿌리로 나누어지는데, 가는뿌리는
계속해서 가늘게 자라지만 굵은 어린뿌리는 환경이 양호하면 끝이 비대해져
덩이뿌리로 성장한다. 어린뿌리가 토양 내 공기유통(통기)이 부족하거나 질소가 과다한
조건 또는 습한 조건이 되면 계속 가는뿌리(세근)로 자라며 토양이 너무 건조하거나
굳어서 딱딱할 경우 또는 지나친 고온조건에서는 연필 모양의 굳은뿌리(경근)가
형성된다.
덩이뿌리가 비대하기에 유리한 조건은 20~30℃의 온도, 양호한 토양 통기, 풍부한
일조량, 단일조건, 충분한 칼리질 비료 등이다. 고구마 잎과 줄기의 생육에 필요한
최저온도는 15~18℃이며 30~35℃에서 가장 잘 자란다.


3) 재배조건
고구마의 생육과 발달에는 특히 토양의 공기유통이 중요한데, 공기유통과 수분유지
능력이 양호한 사양토나 양토가 적당하다. 토양 수분이 용수량 90% 이상인 과습조건과,
45% 이하인 건조조건에서는 덩이뿌리 무게가 현저하게 떨어졌다. 그리고 토양의
수분이 많을수록 가는뿌리의 양은 증가하고 덩이뿌리의 길이/지름 비율도 커져
고구마의 모양이 길어짐을 알 수 있다.
씨고구마로부터 싹이 트는 데 가장 적합한 온도는 30~33℃이다. 일조도 중요한데
일조가 부족하면 싹이 웃자라 연약해진다. 특히 싹이 어느 정도 자란 이후에는 충분한
일조가 필요하다.
싹을 키우는 동안에는 질소비료를 충분히 공급해야 하며, 특히 싹의 생육이 불량하거나
한 번 싹을 자르고 난 뒤 다시 자를 목적으로 키울 때는 질소비료를 추비로 주는 것이
좋다. 이 때 칼리질비료도 함께 주면 싹이 더욱 튼튼하게 자란다.


4) 묘상의 종류 및 관리
고구마 싹을 키우는 시설을 묘상 또는 육묘상이라 한다. 묘상의 종류는 온상과
냉상으로 구분되는데, 온상은 열을 낼 수 있는 재료나 전열선을 땅에 묻어 여기에서
발생되는 열과 태양열을 동시에 이용하는 형태이고, 냉상은 태양열에만 의존하는
간단한 형태이다.
(1) 냉상
땅바닥을 깊이 20cm 정도 파낸 다음 찬 기운을 차단시킬 수 있는 짚 등의 단열재료를
5cm 정도 두께로 깔고 그 위에 상토를 15cm 가량 덮는다. 상토 속에 씨고구마를 묻은
뒤 비닐을 덮어서 터널을 만든다.
(2) 양열온상
땅바닥을 40cm 정도 파내고 열을 내는 재료를 25cm 두께로 넣는다. 열 내는 재료로는
주로 왕겨, 퇴비, 마른 풀, 낙엽, 계분 등을 적정량의 물과 함께 넣어 다지되 물이 약간
스며 나올 정도로 한다.
(3) 전열온상
바닥에 전열선을 깔아 온도조절을 자유로이 할 수 있게 만든 온상으로 설치비용은 좀
비싸지만 안전하게 싹을 기를 수 있고 관리도 간편하며 수년간 이용 가능하다는
장점이 있다.
(4) 묘상의 관리
상토는 묘상에서 고구마를 묻는 흙을 말하는데, 고구마가 뿌리를 잘 내리고 양분과
수분을 충분히 공급받을 수 있는 재료가 되어야 한다. 따라서 보수력이 좋고 양분이
많이 함유된 부식질이 충분해야 하며 병충해의 발생 가능성이 없어야 한다.


5) 비료주기
질소의 경우 밭 10a당 성분량으로 5kg을 초과해서 주어도 고구마 수량에는 별 차이가
없으나 지상부 수량은 계속 증가한다. 인산의 경우 일반 밭에서는 부족 현상이 크게
나타나지 않으며 개간지나 야산 등에서는 인산질비료를 주면 그 효과가 나타난다.
고구마는 칼리 흡수량이 매우 큰 작물이기 때문에 칼리질비료를 충분히 공급해주어야
덩이뿌리가 잘 발달하여 높은 수확량을 얻을 수 있다.


6) 싹심기
고구마 싹은 그 크기(길이)에 따라 큰싹(대묘), 표준싹(표준묘), 작은싹(소묘)으로
구분한다. 일반적으로 45~50cm 크기의 싹을 큰싹, 25~30cm 크기를 표준싹, 15cm 내외의
것을 작은싹이라 한다.
고구마 싹을 심는 간격은 시기, 싹의 조건, 토양상태 등에 따라서 달라진다. 대체로
심는 싹(개체)의 숫자가 많아질수록 덩이뿌리 수확량이 늘어나며 면적당 지상부
생산량도 증가한다.
토양이 척박하거나 싹이 작은 경우 또는 일찍 수확해야 할 경우에는 싹 수를 늘려
심는 것이 유리하다. 반면에 정상적인 싹을 심거나 큰 고구마를 생산하고자 할
경우에는 간격을 넓히는 것이 유리하다.


7) 병해 및 충해
고구마는 싹이 제대로 뿌리를 내린 이후에는 초기의 잡초만 방제하면 별도의 관리가
거의 필요 없을 정도로 재배하기가 비교적 쉬운 작물이다.
우리나라의 고구마 밭에서 볼 수 있는 대표적인 병으로는 검은무늬병(흑반병)이 있다.
묘상이나 본밭 및 저장 중에도 나타나는 병인데, 땅 가까이 있는 줄기에 검은 무늬가
생기고 병반이 커지면서 누렇게 말라죽는다. 검은무늬병 외에 흔히 발병하는 것이
바이러스병이다. 한편 열대지방에서는 해충에 의한 피해가 심각한데 상대적으로
우리나라에서는 해충에 의한 피해가 적다.


8) 직파재배
고구마를 재배하기 위해서는 우선 싹을 잘 키워야 하는데 이 과정에 많은 시간과
노력과 경비가 요구된다. 이러한 노력과 경비를 줄이기 위한 방안으로 직파재배 방법이
시도되어 왔으나 여러 가지 문제점으로 인하여 실질적으로는 잘 이용되지 않고 있다.


9) 수확
고구마는 영양번식 작물이므로 생육기간이 길어질수록 수확량이 많아지는데 수확
시기는 재배방식과 다음 작물 재배 계획, 시장성과 고구마 가격, 수확량, 기상조건 등을
고려하여 결정하게 된다. 10월 중순까지는 수확을 끝내는 것이 좋다. 너무 일찍
수확하면 수확량이 떨어지고 수확 후의 저장기간이 길어지므로 문제가 되며 반대로
너무 늦게 수확하면 서리의 피해나 냉해를 입게 된다.


10) 저장
(1) 예비저장
고구마를 수확한 직후에는 바람이 잘 통하는 창고 등 그늘에 넓게 펴서 열을
발산시키는데, 이러한 과정을 예비저장 또는 방열이라고 한다. 예비저장은 10~15일이면
충분하다.
(2) 아물이(큐어링)
수확 후 병균이 침투하지 못하도록 상처 부위를 미리 치료하는 작업이 필요한데 이를
아물이라 하며 큐어링(curing) 또는 치유라고도 부른다. 아물이는 수확 후 1주일 이내에
실시하는 것이 좋은데, 온도는 30~35℃, 상대습도를 90~95%로 조절한 공간에 4일 정도
두면 상처가 쉽게 아문다.
(3) 본 저장
예비저장이나 아물이가 끝나면 본저장에 들어간다. 본저장에 쓰는 저장고의 온도는
10~17℃가 바람직한데 특히 12~15℃가 가장 적당하며, 상대습도를 85~90%로 조절하는
것이 좋다. 저장고의 온도와 습도가 높으면 싹이 쉽게 터서 고구마의 양분 소모가
많아지고 무게가 급격히 감소하며 병 발생도 많아진다.


11) 저장과정의 병해
(1) 무름병
무름병은 주로 저장고의 시설, 용기 또는 공기를 통하여 상처부위에 감염되는데 병에
걸린 부위가 갈색으로 변하면서 썩는다. 병이 진전되면 누런색의 진물이 흐르면서
물러지며 처음에는 흰 곰팡이가 피었다가 나중에는 검게 변한다.
(2) 검은무늬병
검은무늬병은 묘상 및 밭 상태에서도 발생하는데 수확 전에 이 병에 걸린 개체의
고구마로부터 전염되어 저장 중에 확산된다.
(3) 건부병
고구마가 갈색으로 변하면서 단단하고 딱지와 같은 둥근 반점이 생긴다. 건부병은
저장고 실내가 건조할 때 많이 발생한다.

4. 성분과 이용

1) 전분
수확한 고구마의 수분 함량은 70% 정도이다. 고구마의 수확량은 ‘생저’와‘정곡’의
2가지로 표기하는데, 생저는 수확한 직후의 고구마 무게이며, 정곡은 고구마의 평균
수분함량을 69%로 간주하여 (생저 중량 × 0.31)으로 계산한 무게이다. 고구마는
대표적인 전분작물로서 말린 덩이뿌리의 약 70%가 전분으로 구성되어 있다. 비타민
A의 함량도 높은데 이는 속살의 색과 관련이 깊다. 속살이 황백색인 품종에 비해
주홍색이나 주황색인 품종들의 비타민 함량이 상대적으로 높다.


2) 고구마의 이용
고구마의 용도는 식용, 가공용, 공업원료용(전분, 주정원료), 사료용, 관상용 등
다양하다. 식용으로는 생고구마를 직접 먹기도 하나 주로 찌거나 구워서 먹는 경우가
많은데 나라에 따라서는 주식으로도 이용한다.

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<학습평가문제>
1. 고구마 저장 중에 가장 흔히 볼 수 있는 병은?
① 노균병 ② 무름병(연부병)
③ 검은별무늬병(흑성병) ④ 갈반병
(해설) 무름병은 저장고의 시설 용기 또는 공기를 통하여 상처부위에 감염되는데 병에 걸린
부위가 갈색으로 변하면서 썩는다.


2. 고구마 꽃을 피우기 위한 방법으로 옳은 것은?
① 나팔꽃 대목에 접을 붙이고 단일처리를 한다.
② 어린 순에 지베렐린을 처리한다.
③ 30℃ 정도의 고온처리를 주기적으로 한다.
④ 질소비료와 및 칼리비료를 충분히 준다.
(해설) 나팔꽃을 대목으로 하여 고구마 싹을 접목하고 단일처리를 하는 복합법 처리를 하면
개화한다.


3. 고구마의 저장조건 중 가장 적합한 것은?
① 수확 후 20일 정도 1~4℃의 냉온에 저장한 후 상온저장을 한다.
② 5℃, 상대습도 60 %의 조건에서 4일 정도 아물이를 실시한다.
③ 수확 직후 2일 정도 냉동처리를 하면 부패균을 억제시킬 수 있다.
④ 본저장의 온도는 12~15℃가 적합하다.
(해설) 고구마의 본저장 온도는 12~15℃, 상대습도는 85~90%로 조절하는 것이 좋다.


4. 고구마의 덩이뿌리 비대에 가장 영향을 주는 비료성분은?
① 인산 ② 질소 ③ 칼리 ④ 붕소
(해설) 고구마는 칼리 흡수량이 매우 큰 작물이기 때문에 칼리질비료를 충분히 공급해 주어야
덩이뿌리가 잘 발달하여 높은 수량을 얻을 수 있다.


5. 어린뿌리가 괴근으로 되는 데 유리한 조건은?
①토양 내 질소 풍부
②지나친 고온조건
③다소 저온조건
④과습조건
(해설) 다소 저온조건일 때 어린뿌리가 괴근으로 되는 데 유리하다.


6. 괴근 비대에 유리한 조건이 아닌 것은?
①20 ~ 30℃의 온도
②단일조건
③적은 일사량
④충분한 칼리질 비료
(해설) 덩이뿌리가 비대하기에 유리한 조건 : 20~30℃의 온도, 양호한 토양 통기, 풍분한 일조량,
단일조건, 충분한 칼리질 비료 등이다.


7. 고구마 생육기간 중 토양수분이 부족한 것이 유리한 때는?
① 싹 심은 후 ② 생육 중기
③ 생육 후기 ④ 괴근 비대기 이후
(해설) 괴근 비대기 이후에는 토양수분이 부족해야 유리하다.


8. 고구마 품종이 아닌 것은?
① 율미 ② 진흥미 ③ 자미 ④ 수미
(해설) 수미ㆍ 대서ㆍ 대지 등은 감자 품종의 명칭이다.


9. 고구마의 표준싹이란?
①15cm 내외의 작은 싹
②25~30cm 크기의 싹
③30~40cm 크기의 싹
④45~50cm 크기의 싹
(해설) 25~30cm 크기를 표준싹, 45~50cm 크기의 싹을 큰 싹이라고 한다.


10. 씨고구마가 비대한 것을 무엇이라 하는가?
① 친저 ② 친근저
③ 만저 ④ 만근저
(해설) 씨고구마에서 직접 뿌리가 나와서 성장한 것을 친저라고 한다.


11. 고구마의 큐어링(curing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
①온도 : 30~35℃
②습도 : 90~95%
③처리기간 : 7일
④수확 후 1주일 이내
(해설) 수확 후 병균이 침투하지 못하도록 상처 부위를 미리 치료하는 작업을 큐어링이라고
한다. 수확 후 1주일 이내에 온도는 30~35℃, 상대습도 90~95%로 조절한 공간에 4일 정도 두면
상처가 쉽게 아문다.


12. 싹이 건실하고 표준묘 이상일 때 심는 방법은?
① 곧심기 ② 빗심기
③ 구부려심기 ④ 수평심기
(해설) 곧심기, 빗심기, 구부려심기는 작은 싹을 심거나 밭이 건조할 경우에 이용하는 방법이다.


13. 고구마의 뿌리가 아닌 것은?
① 유근 ② 세근
③ 경근 ④ 주근
(해설) 고구마는 어린뿌리(유근), 굳은뿌리(경근), 가는뿌리(세근), 덩이뿌리(괴근) 등의 형태로
발달한다.


14. 고구마의 개화를 유도 또는 촉진하는 처리가 아닌 것은?
① 장일처리 ② 접목
③ 환상박피 ④ 포기(주)의 월동
(해설) 고구마의 개화 유도 및 촉진하는 방법으로는 단일처리와 접목방법이 가장 효과적이다. 그
외에도 절상이나 환상박피, 포기주의 월동에 의해서도 인위 개화가 가능하다. 월동에 의해서
자연 단일처리가 되고 식물체도 노숙해져서 C/N율이 높아졌기 때문이다.


15. 정곡으로 본 고구마의 수량은?
① 생저중량 × 0.21 ② 생저중량 × 0.31
③ 생저중량 × 0.41 ④ 생저중량 × 0.51
(해설) 고구마의 수량은 생저와 정곡의 두 가지로 표기하는데, 생저는 수확한 고구마의 수량이며,
정곡은 고구마의 평균 수분함량을 69%로 간주하여 생저중량 × 0.31로 계산한다.


16. 고구마 덩이뿌리 모양(길이/지름 비율)과 가장 관련 있는 것은?
① 토양공기 ② 토양수분
③ 일사량 ④ 온도
(해설) 토양수분이 많을수록 가는뿌리의 양은 증가하고 덩이뿌리의 길이/지름의 비율도 커진다.


<정답>

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