4. 생리형태적 특성

가. 형태적 특성

1)종자

고추 종자는 편평하고, 장난형, 난형, 단난형이다. 크기와 중량, 비중은 품종에 따라 다르지만 대략 천립중은 1.2∼7.2g이며, 길이 2.0∼5.0mm, 폭 1.8~4.3mm, 두께는 0.7∼1.3mm 정도이다. 신선한 종자는 광택이 있지만 오래된 종자는 황갈색이다. 종자의 해부학적 구조는 표피 세포가 크고, 특수한 형을 가지고 있다<그림 4-1>. 내벽과 측벽이 매우 두껍고, 혹과 같은 것이 있다. 표피 아래에는 유조직이 있고, 그 내부에는 강하게 눌려진 여러 층의 작은 세포층이 있다. 그 아래는 표피와 내표피로 되어 있다. 종자의 안쪽에 붙어 있는 내배유(內胚乳)는 지방과 단백질을 함유한 발달된 조직이다. 배의 세포는 부드럽고 단백질과 지방을 함유하고 있다.

ep : 표피, p : 유조직,  e : 내배유

그림 4-1 고추 종자의 횡단면

2) 꽃

화아가 분화하고 나서 꽃잎이 생길 때 까지 7∼8일, 그 후 암술과 수술이 생길 때 까지 7∼8일, 화분, 배주의 형성까지 10일, 그리고 개화까지 5일 정도 걸린다. 꽃잎 및 웅예의 수는 재래종 품종에서는 5∼6개이지만 서양계 품종은 7∼8개의 꽃도 많다. 꽃잎의 색은 백색이고수술의 색은 청자색이다. 장화주화가 정상적인 꽃으로 결실되기 쉽고, 단화주화는 낙과하기 쉽다. 식물의 영양상태가 좋을 때는 정상화가 많지만 반대의 경우는 현저하게 단화주화가 많이 생긴다.

3) 유식물

유식물의 자엽은 농녹색이고, 선상피침형(線狀披針形)이지만 품종에 따라서 크기나 두께가 다르다. 제1본엽은 난상피침형(卵狀披針形)이다. 또 품종에 따라서 약간의 털이 있는 것과 전혀 없는 것이 있다. 배축은 회자색(灰紫色)이지만 품종에 따라 농색, 담색이 있고 털이 많이 생긴다.

4) 잎

잎의 분화는 종자의 유아 중에 2매의 엽을 가지고 있지만 그 후 잎의 순서는 5분의 2형으로 분화한다. 잎은 품종에 따라 다르며, 소과종은 가늘면서 길고, 대과종은 둥근형이다. 또한 품종에 따라 생육시기, 기상조건에 의해 영향을 받는데 소과종이 흡수, 동화기능 모두 활발하나, 대과종은 저하되는 경향을 보이는데 이는 엽록소의 함량,

기공의 크기, 수의 영향을 받을 수 있기 때문이다.

5)분지

첫 번째 꽃이 11∼13매에 생기면 그 후 점차 분지하여 많은 분지가 일어난다. 분지의 1본은 굵고 단단하지만 다른 가지는 가늘고 약해지게 된다. 분지의 모양은 품종에 따라 다르나 개장형, 반개장형, 직립형으로 구분할 수 있다.

6) 과실

잎의 크기와 과실의 크기 간에는 상관이 있지만 모양은 품종에 따라 다양하여 소과종은 가늘고, 대과종은 둥근형이다. 과실의 크기는 영양상태, 착과수, 착과위치, 착과시기 또는 수분의 좋고 나쁨에 따라 변하기 쉽다. 저온기에는 전혀 수정되지 않은 단위결과로 종자가 없는 과실이 생긴다. 과실에 있어 매운맛인 캡사이신의 분포는 과실의 중간부분이 많고, 특히 종자 착생부분인 태좌와 격벽사이에 많이 분포되어 있고, 과피와 종자에는 함유량이 적다. 매운맛과 과실 크기와의 관계는 대과종에서는 캡사이신 함량이 적고, 소과종에서 높은 경향이다. 캡사이신의 생성은 개화 후 4주경에 가장 많이 생긴다.

7). 뿌리

초기의 뿌리는 수직으로 신장하지만 육묘이식재배의 경우는 직근은 거의 절단된다. 남은 줄기의 기부에서 측근이 발생하여 토양 표면에 넓게 분포하면서 아래로 신장하여 근계를 형성한다. 고추는 뿌리가 가늘고 얕게 분포하고 있으므로 비배관리시 유의하여야 한다. 비료부족이나 관수부족에 의해 현저하게 약해질 수 있으므로 비효가 지속되도록 하고 관수를 할 필요가 있다. 다비(多肥)일 경우에는 세근이 되어 뿌리를 약하게 하여 생육을 저해한다.

나. 생리적 특성

1) 온도의 적응성

고추는 과채류 중에서도 가장 높은 온도를 요구하는 채소에 속하며, 온도관리를 어떻게 했는가에 따라 작황이 달라지므로 세심한주의가 필요하다. 육묘 시에 발아를 균일하게 하기위해서 온도를 28∼30℃정도로 맞추어 주는 것이 좋으며, 최저 20℃이상은 되어야 한다. 적당한 온도조건이면 파종 후 5∼6일후에 싹이 트게 된다. 싹이 튼 후에 낮에는 27∼28℃, 밤에는22∼23℃로 내려 관리한다. 파종상에서 본잎 1∼2매가 전개되면 빨리 가식상이나 폿트로 옮겨 심어야하는데 이때는 파종상 온도보다 2∼3℃ 높여 뿌리내림을 촉진하고4∼5일 경과한 후에는 온도를 서서히 낮추어 낮에는 25∼27℃, 밤에는 15∼17℃, 지온은 18∼20℃ 정도로 관리한다. 아주심기 7～10일전부터는 본밭의 기상환경에 견딜 수 있도록 육묘상의 온도를 점차 기온을 내려 낮에는 22∼23℃ 밤에는 14∼15℃, 지온은 15℃에서 20℃가까이 낮추어 관리하면서 묘를 단단하게 키워야만 한다. 고추를 본밭에 심고 난 후의 생육적온은 낮에는 25∼28℃, 밤에는18∼22℃이고 지온은 보통 18∼24℃이다. 30℃이상의 고온이나, 15℃이하의 저온에서는 꽃가루가 피해를 받아 정상적인 기능을 하지 못하며, 꽃가루의 불임에 의하여 과실이 떨어지거나 비대하지 못하고 돌고추(석과:石果)로 되기 쉬우므로 낮에는 환기, 밤에는 보온을 하여 적정온도가 유지되도록 하여야 한다. 또한 노지재배에서는 기상환경 조절이 불가능하지만 시설재배에서는 밤 온도는 낮 동안에 미처 이루어지지 못한 동화양분 전류를 촉진시키기 위해서 20시까지는 20℃,20~24시까지는 17∼18℃, 그 이후에는 호흡에 의한 양분소비를 억제하기 위해 15∼17℃를 목표로 관리하는 것이 가장 좋다.

2) 광 적응성

고추의 광포화점(光飽和點)은 30Klux로 다른 과채류보다 낮은 편으로 토마토나 오이 등에 비해 약한 광선에서도 잘 자랄 수 있는 작물이다. 따라서 노지재배에서 건고추를 재배할 경우에는 지속적인장마나 구름 낀 날이 많은 경우를 제외하고는 거의 문제가 되지 않지만, 겨울철의 촉성이나 반촉성 시설재배 시에는 하우스 내부로 투과되어 들어오는 광량이 적고 약하기 때문에 식물체의 자람이 나쁘게 되기도 하고, 착과율이 저하되거나 과실비대도 불량해져서 생산성이 떨어질 수도 있기 때문에 가능한 한 많은 햇빛을 고르게 받도록 하여야만 한다<표 4-1>. 그리고 하루 중의 광합성에 의해 생긴 동화산물은 오전 중에 70∼80%, 오후에 20∼30%정도의 비율로 만들어지므로 가능한 한 오전 중에 시설내로의 햇빛 투과량이 많아지도록 하는 일이 중요하다. 특히 남부지방에서의 다중피복에 의한 무가온 보온 위주 재배시에는 일조의 부족이 크게 염려되므로 광투과성이 좋은 외피복자재의 선택과 관리에 유의하여야만 시설내로 햇빛이 많이 받아들일 수 있다.

표 4-1. 광의 광도와 수량과의 관계                                   (1967, 門田)

광도 (%)	지상부중 (g)	개화수 (개)	착과율 (%)	낙과율 (%)	수확과수 (개/주)	수량 (g/주)	1과중 (g)
100	157.7	86	72.1	27.9	62	454.8	7.3
50	121.5	71	63.4	36.9	45	292.8	6.5
20	108.4	68	51.5	48.5	35	128.8	3.7

주) 광도 100% : 맑은날 50,000lux, 구름낀날 5,000~6,000lux.

3) 수분 적응성

고추는 재배 토양의 건조와 과습에 모두 약한 작물로 알려져 있으나 관수량이 약간 많은 편이 생육이 빠르고 과실의 비대생장도 좋다. 관수량은 날씨, 토양의 종류, 환기량, 착과수, 비료 시용량, 멀칭유무 등을 고려하여 조절하여야 하지만, 보통 노지 건고추 재배시에는 75cm 이랑 폭에 외줄 심기 할 경우에는 이랑 관수를 3일에30mm(㎡당 30ℓ), 150cm이랑에서 두줄 심기를 할 경우에는 가운데에 점적호수를 깔아 3일에 15mm(㎡당15ℓ)을 기준으로 관수하는 것이 적절하다. 그러나 여름철 장마기에 접어들면 침수에 의한 뿌리의기능이 나빠져 습해를 받는 경우가 많은데 보통 침수된 지 2일이 지나면 고사하고 6∼12시간 정도의 침수에도 식물체는 죽지는 않지만 수량이 크게 감소하므로 밭에 물이 차지 않도록 관리하는 것이 중요하다.

4) 양분 적응성

고추는 비료에 대한 반응이 비교적 둔감한 편으로 흐린 날씨가 계속되지 않는 한 영양생장 과다로 인한 열매 달림이 나빠지는 일이 거의 없으며, 오히려 전 생육기간을 통해서 비료 기운이 남아 있는 상태가 아니면 오히려 수량이 떨어지는 경우가 많기 때문에 비료를 많이 주어 재배를 행하는 것이 다수확을 위해 유리하다. 비료 주는 량은 토양의 비옥도, 연작년수, 앞 작물과의 관계, 아주 심는 묘의 수, 재배기간, 비료성분의 흡수 이용률, 그리고 노지재배와 시설재배의 경우 등에 따라 각각 다르게 된다. 즉 노지재배에서는 비에 의한 용탈이 심하여 질소비료는 그 이용률이 30∼40% 밖에 안 되지만 시설재배의 경우에는 비에 의한 용탈이 거의 일어나지 않기 때문에 시용한 비료는 거의 토양 중에 남아 있게 되므로 작물에 의한 비료 이용률은 노지보다 훨씬 높게 된다. 일반적으로 질소 50%,인산 15%, 칼리 80%정도의 이용률이 있다고 보고 시비 계획을 세우는 것이 좋다. 토양에 비료를 주기 전에는 먼저 재배하고자 하는 밭의 토양분석을 실시하여 적정 시비량을 결정하는 것이 좋은데 보통토양의 염류집적 농도의 지표가 되는 전기전도도(EC)를 측정하여 그 수치가 0.3mS/cm 이하가 되면 밑거름은 표준시비량 그대로 시용하는 것이 좋고 0.5 전후가 되면 사용량은 1/2로 줄이고 1.0이면사용량을 1/3로 줄이는 것이 균형 시비방법이 된다. 농촌진흥청에서 권장하고 있는 표준시비량은 노지고추의 경우 질소·인산·칼리의 성분량이 각각 19-11.2-14.9kg/10a이고, 풋고추 반촉성 재배의 경우는 32-26-30kg/10a정도를 시비하는 것이 좋다고 추천하고 있다. 일반적으로 고추재배에 적합한 토양의 화학성 조건은 토양산도(1:5로 분석한 경우)는 6.0∼6.5, 전기전도도(EC)는 2이하이고, 유기물은 2.5∼3.5%이면 적당하다. 그리고 토양에 집적량이 가장 많은 인산은 450∼550ppm, 양이온중 칼리성분은 0.7∼0.8, 칼슘성분은5.0∼6.0, 마그네슘성분은 1.5∼2.0cmo1+/kg이 있으면 적당한 토양이라고 할 수 있다.

5) 토양 적응성

고추는 뿌리가 주로 표토에서 약 30cm정도의 깊이 안에 전체 뿌리양중 80% 정도가 분포하는 천근성(淺根性) 작물임과 동시에 타작물에 비해 부정근(不定根)이 잘 발생하지 않는 특성을 가지고 있어, 지상부 생육에 비해 지하부 발달이 잘 안되는 특성을 갖고 있으며 다른 작물에 비해 강한 바람에 약하고 건조나 습해에도 약한 것으로 알려져 있다. 따라서 고추를 안전하게 다수확하기 위해서는 지하부 환경을 개선하여 뿌리의 분포가 깊고 넓게 되도록 하여야만 한다. 이를 위해서는 본밭을 깊이 갈고 유기물을 많이 시용하며 이랑을20cm이상으로 높여 통기성과 물 빠짐이 양호하게 하고, 또 고추를 깊게 심으면 부정근의 발생이 되어 생육을 저해하고 병해발생을 많게 하기 때문에 아주 심을 때는 육묘할 때 묘가 흙에 묻혀 있던 깊이대로 얕게 심어야 한다. 토양의 적응범위는 넓은 편이지만 보수력이 있는 참흙 내지 질참흙이 좋고 토양산도에 대해서는 별로 민감하지 않으나 pH 6.5정도의 중성토양에서 생육이 좋다.

6)개화 및 착과 습성

일반적으로 고추는 본잎이 11~13매가 전개되면 아주 심을 수 있는 단계가 되고, 이 시기에는 이미 30개 가까운 꽃이 필 준비가 끝나게 되고, 약 10~13절이 제 1차  분지(방아다리)에 첫개화가 되는 특성을 갖고 있다. 그리고 계속해서 각 분지사이에 꽃이 맺히는 무한화서(無限花序)에 속하며 대개 노지 재배시에는 주당 300~400개, 하우스  재배시에는 600~1200개에 가까운 많은 꽃이 피지만 일시에 피는 것이 아니고 영양생장과 생식생장을 동시에 진행하면서 재배 종료 시까지 계속하게 된다. 고추 재배에 있어서 꽃이나 과실이 많이 달리게 되는 시기가 나타나며, 그때에는 뿌리에서 흡수하는 양수분이 부족하게 되면 잎이나 줄기의 생장이 일시적으로 멈추게 된다. 그 후에 붉은 고추나 청과를 수확하게 되면 뿌리에서 흡수하는 양수분의 여유가 생겨 다시 생장을 하여 열매를 달게 되는 주기를 전 생육기간을 거쳐 보통 3~4번의 주기를 갖는다. 꽃이 피는 시기는 오전 6시부터10시 사이가 가장 왕성하고 꽃가루주머니가 터지는 시간대는 꽃피는 시간보다 약간 늦어 오전 8~12시 까지가 가장 왕성하다. 그리고 꽃가루의 발아 및 신장온도는 품종에 따라 약간 차이가 있지만 20~25℃정도이고 15℃보다 낮은 저온이나 30℃보다 높은 고온에서는 잘 발아하지 못해 수정 능력이 없는 화분으로 되어 버리는 경우가 많다. 고추는 약 70%가 자기 꽃가루받이에 의해 수정이 되지만 30%정도는 다른 꽃가루받이를 통해 열매가 맺히게 되므로 특히 시설 재배시에는 밀폐다습, 저온조건이기 때문에 수정이 잘 되지 않는 경우가 많으므로 통풍을 시켜주거나 지주를 가볍게 흔들어 주거나 때려 진동을 시켜주는 것이 착과율을 높이는데 효과가 크다. 착과율은 노지재배의 경우는 10월 중순까지 수확가능한 건고추로 계산할 때 총 개화 수의 약 20% 정도 밖에 되지 않는다. 그러나 시설재배 시에는 양수분조건과 온도 및 광조건을 적합하게 관리할 경우 50~60%까지 착과율을 증대시킬 수 있다. 열매가 크는 시기는 낮과 밤을 가리지 않고 지속적으로 크지만 양분전류의 특성상 낮에 약 60%, 초저녁에 약40%정도의 비율로 큰다. 노지 건고추는 보통 개화 후 45~50일 정도 지나(평균 적산온도가 1,000~1,300℃) 착색 성숙이 완료되며 이 때가 수확하기 적합한 시기이다. 그러나 하우스 풋고추의 경우에는 개화 후 15~20일 정도 지나 과실의 비대가 완료되기 직전에 수확하는 것이 수량성을 높일 수 있고 소비자의 기호도 충족시킬 수 있는 품질이 된다.