2 강. 작물의기원및전파 1. 작물의기원 2. 작물재배의시작 3. 작물의전파 4. 작물의변화 5. 작물의이용
70만년 70만년 ( 세계 ) 구석기 ( 한국 ) 수렵채집 ( 야생식물 ) Wild plants 작물의기원 5 천년전 : 문명의발생도시의형성 1만년 6천년신석기 2333 년고조선건국 1천년 1천년청동기 4백년 4백년철기 450 년부여건국 정착농업 ( 작물재배 ) Cultivated plants = crops ( ) Domestication 순화 馴化 현대의작물
야생식물 Wild plants 순화 (domestication) 재배식물 (= 작물 ) Cultivated plants (=crops) "the continuing, humancontrolled, evolutionary process of the modification of the genotype that has been operative since cultivation begin" (1542 년, 옥수수 )
1. 작물의기원 Origin of crops: 야생상태에서각작물의조상이발생 Geographical origin of crops (1) N.I.Vavilov 1926 "On the origin of cultivated plants" * 遺傳子中心說 ( gene center theory ) 농작물의발상중심지에는변이가다수축적되어있으며, 유전적으로우성형질을보유하는型 (form) 이많다. 해당작물의야생형을많이보유한다. 지리적진화과정은중심지에서멀리떨어질수록우성형질이점점탈락하는형식을취한다. ( 돌연변이 > 자연선택결과 ) 2 차중심지에는열성형질을보유하는형이많이존재한다. ===> 8 개의기원지와 3 개의부기원지제창
(2) J.R. Harlan's centers and noncenters of origin Vavilov 는작물의기원지를해당작물재배가오랫동안행해진지역을중심으로파악하였다. 문제. 작물별로기원지를추적시 Vavilov 의기원지가잘맞지않는다. 어떤작물은다양성의중심지가없다. 근동, 중국, 중앙아메리카의 3 개지역을제외하고는집중적으로작물의순화가일어나지않았고, 매우광범위한지역에걸쳐순화가일어났다. 기원지가분명치않고넓은지역에서순화가일어난경우그지역을 noncenters center: 작물의발상지 + 농업의기원지 : 야생식물의재배화흔적뚜렷 오래된유적 ( 탄화된곡물등 ) + 현재의다양성 noncenter: 농업의기원지 ( 작물의순화지 : 덜오래된농경유적 + 현재의다양성 )
주요작물의기원지및순화지 귀리호밀 완두, 밀보리, 포도 메밀대마 콩, 조, 차 3 올리브, 잠두 수수기름야자 4 1 조커피 목화황마 2 벼, 얌, 바나나 옥수수호박강낭콩코코아 5 감자고구마담배 6 카사바땅콩카사바고무나무 1. 근동지구 (center) 2. 동남아지구 (noncenter) 3. 중국지구 (center) 4. 아프리카지구 (noncenter) 5. 중앙아메리카지구 (center) 6. 남아메리카지구 (noncenter)
Botanical origin of some crops 벼아시아벼 (Oryza sativa) : O. rufipogon O. nivara O. sativa 아프리카벼 (O. glaberrima) : O. longistaminata O. barthii O. glaberrima 밀 (Triticum aestivum) T. monococcum (AA) T. turgidum (AABB) Aegilops 속의종 (BB) T. aestivum(aabbdd) T. tauschii (DD) 옥수수 (Zea mays) Tripsacum Zea Zea mays (introgression) Euchlaena (Teosinte) Brassica ( 우장춘박사 ) Brassica campestris 배추 U s triangle B. napocampestris (AA, 2n=2x=20) (AAAACC) B. napooleracea (AACCCC) B. napus 유채 B. juncea 갓 (AACC, 2n=4x=38) (AABB, 2n=4x=36) B. oleracea B.carinata B. nigra (CC, 2n=2x=18) (BBCC, 2n=2x=34) (B, 2n=2x=16) 양배추 Abyssinian mustard 흑갓
2. 작물재배의시작 (1) 언제? 고고발굴 ( 농경흔적 ) 벼 12000 BP 중국양자강중류지역 밀 10000 BP 시리아 보리 11000~10500 BP 유프라테스강유역 옥수수 3000 BP 남아메리카, 7000BP(?) 중앙아메리카 년대 (B.P.) 주요작물 11,000~7,000 보리, 밀, 벼, 옥수수, 강남콩, 렌즈콩, 완두콩, 얌등 7,000~5,000 조, 호밀, 수수, 병아리콩, 동부, 상치, 수박, 호박, 목화, 대마, 아보카도, date 팜, 포도, 망고, 카사바, 감자, 고구마, 타로, 올리브, 땅콩, 참깨, 사탕수수등 5,000~2,000 귀리, 콩, 셀러리, 고추, 호박, 가지, 양파, 무, 순무, 마늘, 아마, 사과, 바나나, 코코넡, breadfruit, 핵과류, 복숭아, 오렌지, 무화과, 멜론, 아주까리, oil 팜, 잇꽃, 해바라기, 알팔파, 코코아, 차등 2,000~250 메밀, 유채, 토마토, 파파야, 파인애플, 클로버, 커피, 겨자, 호프, 사탕무, 담배등 250~ 현재 blueberry, 딸기, 고무나무, 사료작물들등 계속
(2) 어디서?: 기원지와순화지에서 (3) 누가?: 인간 (4) 무엇을? 어떻게? : 야생식물을순화하여재배식물 ( 작물 ) 로재배하기시작 (5) 왜? 인구의증가, 도시의형성 종교행사의산물 계절적원인 : 식품저장, 인간의정주성유도 NoModel Model : Harlan (1992) : 농업은세계각처에서대략비슷한시기에발생하였지만 (8,0006,000 BC) 각각의주변상황은매우달랐음.
3. 작물의전파 Main pathways of dispersal Archaeological and botanical evidence The spread of near East crops 1) Main pathway of dispersal: 곡류및두류작물 유럽으로의전파증거는확실 (7,000 BC) 아프리카로의전파증거는거의없음 (5,0004,500 BC). 나일강계곡 : emmer wheat, barley 발굴 Ethiopia 고지대 : emmer wheat 발굴 인도대륙이나중앙아시아로의전파증거는단편적 (2,5001,500 BC) Harappa 문명유적 : emmer wheat * legumes 는 grain crops 와동일한경로를따라전파 but remains are less abundant 2) 2 차작물의전파 : 채소, 과수작물순화직후지중해연안및서남아시아로의전파흔적발견과수 : 3,500 BC : Olive, graph vine, fig, date palm 1,000 BC : Apple, pear, plum, cherry 채소 : 3,0002,000 BC : Garlic, onion, leek( 부추 ), lettuce Crops in America to old world : after Columbus
4. 순화과정중작물의변화 Domestication syndrome Reduction / loss of means of dispersal ' Brittle rachis ' Shattering of pods / grains Reduction / loss of dormancy More compact growth habit Earliness Gigantism Photoperiod insensitivity Reduction / loss of toxic compounds 등
Brassica oleracea 의순화에따른작물다양화 양배추 (cabbage) 브로콜리 (broccoli) 꽃양배추 (caulliflower) 방울다다기양배추 (brussels sprout) 콜라비 (kohlrabi) 야생형 (wild type) 케일 (kale)
야생벼 (Oryza rufipogon) 재배벼 옛날해바라기 개량해바라기 옥수수조상 teosinte 현대의옥수수 teosinte F1 옥수수 수수
5. 인류가이용하는작물의종류 작물의종류 ( 明峯正夫 ) 계 비율 계 비율 % % 식료작물 916 40.35 종이작물 9 0.40 조미료작물 199 8.77 접착제작물 7 0.30 기호료작물 72 3.17 염료작물 48 2.11 약료작물 342 15.07 향료작물 62 2.73 사료작물 327 14.41 비료작물 81 3.57 섬유작물 101 4.45 구충료작물 4 0.18 유료작물 56 2.47 코르크작물 1 0.04 Wax작물 6 0.26 비누작물 1 0.04 수지및 gum료작물 10 0.44 어독료작물 3 0.13 탄성gum료작물 11 0.48 Tannin료작물 14 0.62 계 2,270 100.00
인류에게알려진 30 만개의식물종중에서 식용으로이용가능한종수 : 약 30 만개 식용으로이용되었던종수 : 약 7 천개 현재재배되는종수 : 약 120 개 9 개종이인류식량의 75% 이상공급 단지 3 개종이인류식량의 50% 이상공급 ( 벼, 밀, 옥수수 ) (FAO, 1996)
구분주요작물재배면적 ( 천 ha) 수량 ( 톤 /ha) 총생산량 ( 천톤 ) 최대생산국한국국명생산량 ( 천톤 ) 재배면적 ( 천 ha) 수량 ( 톤 /ha) 생산량 ( 천톤 ) 화곡류벼밀옥수수보리호밀귀리조수수메밀트리티케일 154,323 216,100 144,376 55,516 5,993 11,284 32,845 41,500 2,743 3,601 4.11 2.80 4.81 2.49 2.21 2.04 0.96 1.36 0.86 3.14 634,605 605,946 695,228 138,642 20,919 23,101 31,780 56,485 2,363 11,338 중국중국미국러시아러시아러시아인도나이지리아중국독일 184,070 104,470 267,598 18,153 2,965 4,880 10,100 9,866 893 2,237 955 1.73 13.66 70 0.003 1.93 1.2 2 6.60 3.34 4.73 3.71 2 1.2 1.45 1.24 6,305 5 64 260 0.006 3 3 3 두류콩땅콩강남콩완두콩 92,998 22,231 26,540 6,729 2.38 2.14 0.73 1.56 221,500 47,768 19,559 10,563 미국중국인도러시아 87,669 14,722 3,174 1,157 90.24 2.97 5 1.73 2.13 1.16 156 6 6 서류감자고구마카사바마 (yams) 18,830 8,996 18,608 4,590 16.73 13.72 12.16 11.19 315,100 123,509 226,337 51,403 중국중국나이지리아나이지리아 70,338 100,222 45,721 36,720 23.95 16.66 26.34 17.14 631 285 채소류배추 ( 양배추 ) 양파시금치고추 (chilly) 마늘무상치당근토마토가지수박오이딸기 3,137 3,340 876 3,728 1,165 1,059 1,206 4,597 1,857 3,785 2,530 263 21.98 18.45 15.72 7.70 13.02 21.83 22.23 27.30 17.19 26.57 17.34 15.46 68,991 61,639 13,777 28,693 15,183 23,131 26,830 125,543 31,929 100,602 43,887 4,081 중국중국중국인도중국 중국중국중국중국중국중국미국 34,826 19,600 11,612 1,246 11,587 11,605 8,700 32,540 17,530 71,220 27,357 1,259 47 15.31 6 65 28 25 5.62 3.26 6.71 0.09 20 5.54 6.81 64.16 58.08 16.08 2.26 11.58 50.88 28.48 39.91 64.52 15.32 37.872 66.69 30.13 3,068 889 103 147 331 1,272 160 130 433 1 778 389 205 과실류사과오렌지류포도배바나나파인애플복숭아망고감자두레몬코코넡 4,786 6,734 7,399 1,669 4,180 903 1,448 4,154 729 2,154 810 10,615 13.33 14.45 3.31 11.70 16.92 20.22 11.87 7.35 4.07 4.37 16.02 5.21 63,804 97,325 68,952 19,539 70,756 18,260 17,188 30,541 2,972 9,431 12,989 55,324 중국브라질이태리중국인도태국중국인도중국중국멕시코인도네시아 26,065 19,291 8,325 11,988 11,710 2,705 7,510 11,140 1,987 4,535 1,865 16,375 28 21.39 19.24 20.65 0.009 13.38 28.43 6 14.39 29.04 17.14 20.88 32.44 14.48 12.40 10.73 407 621 330 431 0.29 193 352 64 주요식용작물 (FAO 통계, 2006)
영명과학명 우리나라의주요작물 (2016, 2만ha 이상 ) 농식품부주요통계 작물명 재배면적 ( 천 ha) 생산량 ( 천톤 )* 벼 779 4,197 콩 49 75 보리감자 39 22 113 897 들깨 45 52 고추 37 255 배추 25 1,793 참깨 27 13.6 마늘양파 21 20 276 1,299 사과 33 576 감 25 354 감귤 22 640
밀 (wheat) 벼 (rice) 감자 (potato) 옥수수 (corn) 감자 (potato) 보리 (barley) 카사바 (cassava) 고구마 (sweet potato) 콩 (soybean) 사탕수수 (sugar cane) 수수 (sorghum)
귀리 (oat) 사탕무우 (sugar beet) 호밀 (rye) 조 (millet)) 유채 (rapeseed) 강낭콩 (bean) 땅콩 (peanut) 완두 (pea) 바나나 (banana) 포도 (grape)
해바라기 (sunflower) 얌 (yam) 사과 (apple) 코코넡 (coconut) 목화 (cotton) 오렌지 (orange) 토마토 (tomato) 양배추 (cabbage) 양파 (onion) 망고 (mango)