옥수수의 간략한 역사 - 사육에서 1995년까지
A Brief History of Corn – From Domestication to 1995
핵심 사항
- 현대의 옥수수는 약 9,000년 전에 멕시코 남부 원산의 야생 풀인 테오신테(teosinte)에서 유래되었습니다.
- 고대 옥수수의 재배는 빠르게 확산되었고 기원전 2500년까지 아메리카 전역에서 재배되었습니다.
- 북아메리카 원주민들이 재배한 옥수수의 두 가지 주요 품종은 북부 플린트(flint)와 남부 덴트(dent)입니다.
- 전 세계 상업용 옥수수 품종의 대부분은 북부 플린트와 남부 덴트 사이의 교배에서 유래된 콘 벨트 덴트 유전학으로 구성되어 있습니다.
- 1900년대 초반에 하이브리드 옥수수가 등장하면서 옥수수의 수확량이 증가하는 추세가 시작되었고, 이는 오늘날까지 계속되고 있습니다.
- 초기 하이브리드 옥수수 시대에 파이오니아는 많은 경쟁업체들과는 다른 접근 방식을 취했습니다. 그들은 자체 근친 교배 계통 개발에 많은 투자를 했고, 그 노력은 이후 수십 년 동안 큰 성과를 거두었습니다.
- 혼성 옥수수의 채택과 함께 개선된 육종 기술과 농업 관행이 결합되어 1930년대 이전의 1에이커당 평균 수확량 약 26부셸에서 1995년 125부셸로 꾸준히 증가했습니다.
- 호밀 피복 작물 뒤에 심은 옥수수는 옥수수를 공격하는 토양 병원균의 대체 숙주 역할을 할 수 있는 호밀 때문에 묘목 질병에 걸릴 위험이 더 큽니다.
옥수수 - 세계적으로 중요한 작물
옥수수(Zea mays)는 급속하게 증가하는 세계 인구에 필수적인 작물이며, 가축의 사료, 에탄올 생산 연료, 수백 가지 식품과 공산품의 원료로 사용됩니다. 전 세계적으로 옥수수는 7개 대륙 중 6개 대륙에서 재배되고 있으며, 농작물 재배에 사용되는 토지의 20% 이상을 차지하고 있습니다. 연간 옥수수 생산량은 밀이나 쌀의 50% 이상이고, 대두의 거의 3배에 달합니다. 옥수수의 역사는 초기 재배에서 지난 10년 동안 이루어진 현대적 발전에 이르기까지 9,000년에 걸친 중요한 돌파구들의 여정입니다. 한 세기 동안, 파이오니어는 현대 옥수수 작물에 대한 주요 혁신을 일으키는 데 중요한 역할을 해왔습니다. 이 글에서는 옥수수의 재배에서 현재의 생명공학 옥수수 생산 시대가 시작된 1995년까지의 역사를 살펴봅니다.
기원, 길들이기, 그리고 확산
현대 옥수수의 여정은 기원전 7000년경 멕시코 남부에서 테오신테(teosinte)라는 야생 풀을 길들임으로써 시작되었습니다(그림 1). 20세기 초반에는 옥수수의 조상이 누구인지 알 수 없었습니다. 1930년대 초반에 실시된 연구에 따르면, 테오신테가 옥수수의 야생 조상이라고 합니다. 두 종의 염색체와 비옥한 잡종을 생산하는 능력이 유사하기 때문입니다. 이후에 진행된 더 발전된 유전학적 도구를 이용한 연구에서도 이 가설이 확인되었습니다. 계통 발생 분석에 따르면 야생 테오신테와 가축화된 옥수수의 유전적 분화 시기는 약 9,000년 전으로 추정됩니다. 멕시코의 고고학 연구에 따르면 옥수수 재배는 적어도 8,700년 전으로 거슬러 올라갑니다.
옥수수와 그 조상인 테오신테의 외형은 상당히 다릅니다. 옥수수는 일반적으로 키가 큰 하나의 줄기를 가지고 있으며, 수백 개의 알맹이가 있는 최대 30cm 길이의 이삭을 생산하는 반면, 테오신테는 길이가 7.5cm인 얇은 축에 씨앗을 생산하는 짧은 줄기가 여러 개 있으며, 딱딱한 캡슐에 싸인 씨앗이 12개 들어 있습니다. 외형이 상당히 다르지만, 옥수수와 테오신테는 유전적으로 상당히 유사합니다.
테오신테에서 옥수수를 길들인 것은 그 지역의 주민들이었습니다. 이 고대 옥수수 재배자들은 원하는 특성을 가진 식물의 씨앗을 저장하고 다음 수확 시즌을 위해 씨앗을 다시 심는 선택적 육종 기술을 사용했습니다. 식물 외관의 극적인 변화는 빠르게 이루어졌고, 기원전 2500년까지는 아메리카 전역에 널리 퍼져 있던 옥수수를 알아볼 수 있게 되었습니다.
1492년 크리스토퍼 콜럼버스가 아메리카 대륙의 동쪽 해안에 도착했을 때, 옥수수는 이미 북미와 남미 전역에서 재배되고 있었습니다. 북미 원주민의 식단에 필수적인 작물이었던 옥수수는 유럽인들이 북미에 처음 정착할 무렵에는 연간 50,000에이커(현재는 약 1억 1천만 에이커에 달함) 정도만 재배되었던 것으로 추정됩니다. 콜럼버스가 스페인으로 돌아오는 항해 중에 유럽과 북아프리카에서 재배할 수 있는 옥수수 씨앗을 가져왔습니다. 옥수수는 전 세계적으로 매우 빠르게 확산되었으며, 다른 농작물과는 달리 급속한 확산을 보였습니다.
초기 육종가와 개선 사항
열대 지방에서 북부 온대 지방으로 옥수수를 재배하는 것은 옥수수가 다양한 재배 환경에 얼마나 잘 적응할 수 있는지를 보여줍니다. 농부와 식물 육종가들이 옥수수를 전 세계적으로 성공적인 농작물로 만들기 위해 상당한 수정을 가했습니다. 다양한 종류의 옥수수는 해수면 또는 해발 12,000피트(3,658m)의 고도에서 자랄 수 있으며, 수확할 수 있는 성숙기에 도달하는 데 걸리는 기간은 6주에서 13개월까지 다양합니다.
옥수수 재배가 시작된 이래 1800년대까지 옥수수는 대량 선택과 지리적 격리를 통해 개선되었습니다. 대량 선택에서는 이삭의 크기, 식물 높이, 알갱이 색깔 등 식물의 시각적 특징을 기준으로 씨앗을 선택하여 심습니다. 이러한 관행의 결과로 뚜렷한 랜드레이스가 생겨났는데, 랜드레이스는 서로 충분히 유사한 특성을 가지고 있어 개별적인 그룹으로 구분할 수 있는 관련 개체들의 집합입니다. 이 작업의 대부분은 아메리카 원주민들이 현지 기후, 토양, 생산 관행, 음식 선호도에 맞는 옥수수 씨앗을 식별하고 심으면서 이루어졌습니다. 100가지가 넘는 뚜렷한 랜드레이스의 옥수수가 확인되었습니다. 다양한 토종 옥수수는 종종 귀와 알맹이의 특징(귀의 길이 및 폭, 알맹이의 크기 및 색깔, 딱딱한 전분인지 부드러운 전분인지 등)으로 구분할 수 있습니다. 유럽인들이 오늘날 미국의 대서양 연안에 식민지를 세웠을 때, 옥수수의 두 가지 주요 그룹은 북부 플린트와 남부 덴트였습니다.
더 많은 선택과 개선을 통해, 중요한 특성이 개선되고 다양성이 감소된 품종이 랜드레이스 내에서 개발되었습니다. 북부 플린트 옥수수의 일반적인 품종에는 롱펠로우와 타마 플린트가 있습니다. 이 품종은 조기 수확과 추운 토양에 대한 묘목 내성으로 인해 북부 기후에 잘 적응합니다. 남부 덴트의 일반적인 품종인 조롱박씨는 미국 남동부 해안선을 따라 재배되어 버지니아까지 북쪽으로 뻗어 있습니다. 19세기 농부들은 북부 플린트와 남부 덴트 사이의 교배가 동물 사료에 적합한 특성을 가진 우수한 수확량의 옥수수를 생산한다는 사실을 발견했습니다. 북부 플린트와 남부 덴트의 결합은 콘 벨트 덴트의 형성을 가져왔습니다(그림 2). 콘 벨트 덴트의 탄생은 현대 옥수수 생산에 매우 중요한 의미를 지니는데, 전 세계 상업용 옥수수 품종의 대부분이 콘 벨트 덴트 유전학에서 파생되었기 때문입니다.
새로운 개방 수분 옥수수 품종은 두 품종을 교배하고 특정 특성을 가진 식물의 씨앗을 저장함으로써 만들 수 있습니다. (옥수수 식물은 수꽃과 암꽃이 따로 있어, 바람이 한 식물의 꽃가루를 다른 식물의 실크에 불어넣으면 자연적으로 개방 수분 또는 교차 수분이 이루어집니다.) 농부들은 미국 중서부 지역에 정착하면서 북부 플린트와 남부 덴트 품종을 교배하는 관행을 계속하여 많은 옥수수 벨트 개방 수분 품종을 개발했습니다. 1900년대 초반까지 농부들이 만든 개방 수분 품종은 약 1,000종에 달하는 것으로 추정됩니다.
제임스 리드는 1800년대 중반 일리노이 중부에 살았던 유명한 농부이자 육종가였습니다. 그는 “작은 노란 옥수수”로 알려진 지역 북부 플린트 품종과 여러 해에 걸쳐 교배한 호박씨 품종을 심었습니다. 오랜 세월에 걸쳐 각 세대를 신중하게 선택한 결과, 결국 리드 옐로우 덴트 옥수수 품종이 개발되었습니다. 리드는 다른 옥수수 품종에서 나오는 꽃가루 오염을 제한하여 옥수수의 유전적 순도를 보장하기 위해 이웃에게 씨앗을 제공했습니다. 그 결과, 1891년 일리노이 주 박람회에서, 그리고 1893년 세계 콜롬비아 박람회에서 우승을 차지하는 등 압도적인 성공을 거두었습니다. 리드 옐로 덴트는 매우 빠르게 인기를 얻었고, 거의 모든 옥수수 생산 주에 적응했으며, 전성기에는 전체 옥수수 경작지의 약 75%를 차지했습니다. 1900년대 초까지, 농부-육종가들에 의해 수백 가지의 리드 옐로 덴트 품종이 개발되었습니다.
하이브리드 옥수수의 출현
1800년대 중반부터 시작된 개선된 육종 기술의 사용에도 불구하고, 미국 옥수수 평균 수확량은 1860년부터 1930년대까지 20~30부셸/에이커로 비교적 변함이 없었습니다. 19세기 후반과 20세기 초반에 농부들이 씨앗을 선택하는 기준은 시각적으로 옥수수 이삭의 크기와 일관성을 기준으로 했습니다.
이 관행은 당시 흔히 볼 수 있었던 경쟁 행사인 옥수수 전시회에서 널리 홍보되었고, 1900년대 초에 가장 큰 인기를 누렸습니다. 옥수수 전시회에서 심사위원들은 이삭과 알의 균일성을 기준으로 가장 '아름다운' 10개의 이삭에 큰 트로피를 수여했습니다(그림 3).
16살 때 옥수수 전시회에 참석한 헨리 A. 월리스(훗날 하이브리드 종자 회사인 파이오니어 하이브레드를 설립한 사람)는 심사위원에게 다가가, 만약 파란 리본을 받은 품종이 이듬해에 심어지면 리본을 받지 못한 품종보다 더 높은 수확량을 낼 수 있다는 것을 심사위원이 어떻게 알 수 있는지 물었습니다. 판사의 답변에 이의를 제기한 월러스는 옥수수 전시회에서 가장 우수한 25개와 가장 열악한 25개의 옥수수에서 씨앗을 심어 첫 옥수수 실험을 시작했습니다. 뒷마당에 있는 3에이커의 농지에서 수확량 데이터를 수집한 결과, 가장 높은 수확량을 기록한 옥수수는 수상 경력이 있는 옥수수가 아니라 순위가 가장 낮은 옥수수였다는 사실이 밝혀졌습니다. 실제로, 가장 낮은 순위의 옥수수의 평균 수확량은 가장 높은 순위의 옥수수의 평균 수확량보다 더 높았습니다. 이 결과는 겉모습과 수확량 사이에 아무런 관계가 없다는 것을 보여줌으로써 당시의 통념에 도전장을 내밀었습니다.
농부들이 사용한 육종 기법은 식물의 키, 성숙도, 이삭 크기, 알갱이 색깔과 같이 쉽게 관찰할 수 있는 특성을 개선하는 데 효과적이었지만, 수확량 개선에는 적합하지 않았습니다. 종자용 밭에서 꽃가루 통제가 이루어지지 않는 것도 수확량 개선을 제한하는 요인이었습니다. 1900년대 초에 잡종 옥수수가 등장하면서 옥수수의 수확량이 계속 증가하는 추세를 보이기 시작했고, 이는 오늘날까지 계속되고 있습니다(그림 4).
학자 에드워드 이스트와 조지 쉘의 과학적 연구가 하이브리드 옥수수의 개발에 중요한 역할을 했습니다. 이스트와 쉘은 각각 코네티컷 주립 대학과 뉴욕 콜드 스프링 하버 연구소에서 자가 수분 개별 옥수수 식물에 대한 연구를 시작하여 정제된 품종을 생산했습니다. 그러나 그들의 연구는 계획대로 진행되지 않았습니다. 그들은 단 몇 세대 동안 근친 교배를 한 결과, 원래의 부모보다 수확량과 활력이 현저히 낮은 식물이 만들어졌다는 사실을 금세 발견했습니다. 그러나 슐은 자신이 만든 근친 교배 계통을 교차시켜 흥미로운 발견을 했습니다. 잡종 자손은 근친 교배 부모보다 성장이 우수했고, 근친 교배 품종에서 유래된 품종과 비교했을 때 수확량이 비슷하거나 더 많았고, 균일성도 더 높았습니다. 그는 1908년에 이 결과에 대한 과학 논문을 발표했습니다. 슐은 옥수수에서 이종 교배(잡종 강건성이라고도 함)의 효과를 관찰했고, 즉시 이를 추가 육종 조사에 적용하기 시작했습니다. 이듬해에 발표된 논문에서 그는 하이브리드 옥수수 육종 프로그램의 표준이 된 절차를 개략적으로 설명했습니다(그림 5).
헨리 A. 월러스는 아이오와 주립 대학에 입학하여 1910년에 졸업했습니다. 대학에 다니는 동안 그는 비교적 새로운 과학인 유전학에 매료되었습니다. 졸업 후 월러스는 옥수수 품종 개량 실험을 시작했고, 1920년에 코네티컷 농업 실험소의 에드워드 이스트를 방문한 후 잡종 옥수수 품종 개량을 시작했습니다. 이러한 초기 품종 개량 노력은 월러스의 아내 일로의 유산으로 구입한 40에이커의 농지에서 시작되었습니다.
수학에 관심이 많았던 월리스는 스스로 통계를 공부하고 그것을 실험에 적용했습니다. 1923년, 월리스는 그의 최신 하이브리드인 “Copper Cross”를 아이오와 주 수확량 테스트에 참가시켰고, 이 하이브리드는 우승을 차지했습니다. Copper Cross 하이브리드는 Leaming 옥수수로 만든 근친 교배종과 Bloody Butcher 옥수수로 만든 근친 교배종을 교배하여 만들어졌습니다(그림 6).
이 교배로 인해 독특한 구리색을 띤 귀가 생겨났습니다. 잡종 옥수수의 밝은 미래를 확신한 월러스는 잡종 종자를 소량 생산하고 판매했습니다. 또한 월러스는 최고의 농업 전문 잡지인 월러스 파머(Wallaces' Farmer)에 자주 글을 기고하여 잡종 옥수수를 홍보했습니다.
하이브리드 종자의 지속적인 성공은 월러스가 사업을 확장하고 새로운 인력과 재정 자원을 사업에 투입하도록 설득했습니다. 몇몇 친구들의 도움으로 하이브리드 옥수수 회사는 1926년 4월 20일 아이오와에 설립되었습니다. 이 회사는 하이브리드 종자 생산에만 전념한 최초의 회사이자 파이오니어 하이브리드의 전신입니다. 헨리 A. 월러스보다 잡종 옥수수의 상업화와 농민들의 수용에 더 중요한 사람은 없었습니다. 그는 잡종 옥수수로 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 엄청난 잠재력을 처음에 인식한 세계에서 몇 안 되는 사람들 중 한 명입니다. 월러스는 1932년 프랭클린 D. 루즈벨트에 의해 미국 농무부 장관으로 선출되었고, 1940년에는 미국 부통령으로 선출되었습니다.
농부들의 하이브리드 옥수수 채택
1920년대 중반에 상업적으로 도입된 이후, 하이브리드 옥수수의 채택은 10년 동안 더디게 진행되었습니다. 1935년까지 아이오와 주의 옥수수 재배 면적 중 약 6%만이 하이브리드 옥수수로 재배되었습니다. 농부들은 매년 새로운 종자를 구입하는 데 익숙하지 않았고, 종자를 생산하는 데 비용이 많이 들었으며, 종자가 부족했습니다. 1930년대 중반에 상황이 빠르게 바뀌기 시작했습니다. 1934년부터 1940년까지의 “더스트 보울(Dust Bowl)” 시기 동안의 수확량 테스트와 농부들의 경험에 따르면, 가뭄이 심한 상황에서 개방 수분 품종보다 잡종 옥수수가 훨씬 더 우수한 것으로 나타났습니다. 농부들이 잡종 옥수수의 이점을 확실하게 입증한 후, 개방 수분 품종에서 잡종 옥수수로의 전환이 놀라울 정도로 빠르게 이루어졌습니다.
1936년, 파이오니어 하이브레드(Pioneer Hi-Bred) 회사는 하이브리드 307을 출시했습니다(그림 7). 파이오니어 307은 모래 토양에서 관찰된 강한 하이브리드 활력과 가뭄 내성을 바탕으로 선택되었습니다. 이 제품은 아이오와에서 재앙적인 가뭄으로 인해 옥수수 경작지가 광범위하게 손실된 첫 해에 그 가치를 즉시 입증했습니다. 이러한 극한 조건에서 하이브리드 옥수수는 일반 옥수수 품종보다 두 배의 수확량을 생산했습니다. 아이오와에서 하이브리드 옥수수의 빠른 채택이 곧 이어졌습니다. 1936년 아이오와 주의 10%에 달하는 에이커가 하이브리드 옥수수로 심어졌습니다. 2년 후인 1938년에는 그 면적이 절반을 넘어섰습니다. 1942년에는 아이오와 주에서 심은 옥수수의 거의 전부가 하이브리드 씨앗이었습니다. 20년이 더 지난 후에는 하이브리드 옥수수가 미국 전체 옥수수 에이커의 100%를 차지하게 되었습니다. 하이브리드 옥수수는 스트레스에 대한 내성이 강하고 수확량이 많을 뿐 아니라, 개방 수분 옥수수 품종에 비해 변이가 적고, 잘 견디며, 수확하기가 더 쉽습니다.
하이브리드 옥수수의 채택은 학계에서 그 중요성을 인정받아 1950년대부터 1970년대까지 많은 경제학 대학원 프로그램에서 가르쳤던 기술 확산의 고전적 모델의 기초가 되었습니다. 하이브리드 옥수수의 개발은 통계학의 발전과 중요한 연구 분야로서의 확립을 촉진했습니다. 카놀라, 쌀, 수수, 해바라기, 밀 등 다른 농작물의 교잡도 뒤를 이었습니다. 콩은 예외로 남아 있는데, 콩의 꽃가루가 닫힌 꽃 안에서 배출되기 때문에 경제적인 하이브리드 종자 생산을 위해 충분히 큰 규모로 교잡을 달성하기 어렵기 때문입니다.
단일 교배 잡종의 채택
옥수수 생산의 다음 중요한 혁신은 단일 교배 잡종 종자의 광범위한 보급이었습니다. 단일 교배 잡종은 서로 다른 두 개의 근친 교배 부모의 교배를 통해 만들어집니다. 잡종 옥수수의 초기에는 근친 교배가 거의 유전적으로 순수해질 때까지 7세대 이상 자가 수분 식물을 필요로 했습니다(외부 꽃가루가 유입되지 않는 경우, 연속적인 각 세대는 이전 세대와 유전적으로 동일합니다). Shull이 기록한 바에 따르면, 근친 교배 과정은 식물의 활력과 씨앗 수의 감소를 초래합니다. 근친 교배 종자의 생산은 하이브리드 옥수수 상용화가 처음 시작되었을 때 대부분의 농부들이 감당할 수 없는 하이브리드 종자 비용을 부담하게 만들 정도로 비효율적이었습니다.
옥수수 근친 교배 종자의 씨앗 생산량이 너무 적다는 문제는 이중 교배 하이브리드를 사용하여 극복되었습니다. 이중 교배를 생성하려면 두 쌍의 근친 교배 종자와 교배하는 연속적인 단계가 필요합니다. 첫 번째 단계에서는 근친 교배 A와 B를 교배하여 단일 교배 잡종을 만들고, 근친 교배 C와 D를 교배하여 두 번째 단일 교배 잡종을 만듭니다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 만든 두 개의 단일 교배 잡종을 교배하여 이중 교배 잡종을 만듭니다. 이중 교배 잡종을 생산하려면 단일 교배 잡종에 비해 추가 단계가 필요하지만, 더 낮은 비용으로 더 많은 판매 가능한 종자를 얻을 수 있습니다. 이중 교배 종자에서 생산된 식물은 단일 교배 종자에서 생산된 식물만큼 균일하지 않고 수확량이 많지는 않지만, 이전의 개방 수분 옥수수 품종보다 더 큰 활력과 성능을 보였습니다.
이중 교배 잡종은 1930년대부터 1960년대까지 주로 미국 전역에서 재배되었습니다. 식물 육종가들은 시간이 지남에 따라 근친 교배 종자의 생산을 꾸준히 개선하여 1960년대에는 농부들이 단일 교배 옥수수 잡종을 구입할 수 있게 되었습니다. 1970년대 초반에는 이중 교배에서 단일 교배 옥수수 잡종으로의 전환이 대부분 완료되었습니다. 단일 교배 잡종으로의 전환 직후, 파이오니어는 잡종 옥수수 시장에서 급속한 확장을 이루었습니다.
개척자의 산업 리더로 부상
하이브리드 옥수수가 도입된 후 처음 50년 동안 종자 옥수수 시장의 구조는 4개의 주요 주체로 이루어져 있었습니다: 토지 기증 대학, 민간 재단 종자 회사, 농민 종자 회사, 그리고 파이오니어와 같은 대형 상업 종자 회사. 민간 재단 종자 회사와 대학은 개량, 근친 교배, 근친 종자 증가, 하이브리드 테스트에 주력했습니다. 농민 종자 회사는 대학이나 민간 재단의 근친 교배 계통에서 잡종 종자를 생산하여 지역과 때로는 인접한 주에서 판매했습니다. 대규모 상업 종자 회사는 자체적인 근친 교배 계통을 개발하고 이를 공공 계통과 결합하여 잡종을 만들었습니다. 그들은 농민 종자 회사보다 더 넓은 지역에서 종자를 판매했으며, 일반적으로 여러 주와 국가에 걸쳐 판매했습니다.
대학에서 유래된 근친 교배 계통 간의 교배는 1970년대까지 종자 옥수수 산업에서 널리 사용되었습니다. 아이오와 주립대학에서 개발한 아이오와 스티프 스톡 신세틱스(Iowa Stiff Stalk Synthetics)라고도 알려진 B 라인(B17, B37, B73)은 특히 중요했습니다. 1973년에 출시된 B73 x Mo17(미주리 대학의 근친 교배)의 하이브리드 교배종은 출시 후 몇 년 동안 특히 지배적이었습니다. 대부분의 옥수수 벨트 종자 회사에서 판매되었으며, 파이오니어는 예외였습니다.
창립 이래, 파이오니아는 자체적인 근친 교배 종자 개발에 막대한 투자를 함으로써 다른 접근 방식을 취했습니다. 이러한 노력은 1970년대 파이오니아 잡종의 우수한 성능이 옥수수 시장 점유율의 급속한 확대로 이어지면서 큰 성과를 거두었습니다. 이러한 급속한 성장의 상당 부분은 1942년에 레이먼드 베이커(Raymond Baker)가 시작한 육종 프로젝트에 기인할 수 있습니다(베이커는 1928년에 헨리 A. 월러스가 고용한 두 번째 직원입니다. 그는 40년 넘게 파이오니아의 옥수수 품종 개량 프로그램을 관리하다가 1971년에 은퇴했습니다. 베이커는 아이오와 주립대학교에서 리드 옐로우 덴트인 “요덴트” 옥수수의 씨앗을 입수했습니다. 파이오니아의 식물 육종가들은 여러 번의 선택 과정을 통해 요덴트의 자손 계통의 성능을 최적화했습니다. 이 계통과 파이오니아가 개발한 다른 자손 계통은 B73 x Mo17과 같은 다른 인기 제품보다 성능이 우수한 업계 최고의 옥수수 하이브리드를 생산했습니다.
독특한 파이오니어 종자 원료는 1970년대에 파이오니어 브랜드 하이브리드 3780과 3732가 출시되면서 시장에서 차별화 요소가 되었습니다. 1980년대 초, 대학에서 유래한 옥수수 근친 교배의 시대는 지나갔습니다. 우수한 근친 교배를 위한 지속적인 투자를 통해 1990년대 초에 파이오니어 브랜드 하이브리드 3394가 출시되면서 파이오니어의 시장 점유율은 계속해서 확대되었습니다. 이 하이브리드는 1990년대 중반에 매우 우세한 위치를 차지하게 되었고, 그 자체로 모든 경쟁 종자 회사의 전체 하이브리드 라인업보다 더 많이 팔렸습니다.
농업 관행의 변화
이 글의 대부분은 옥수수 재배가 시작된 이후 옥수수의 유전적 개선에 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 옥수수의 역사에서 농부들이 다른 기술과 농업 관행을 채택하고 옥수수 생산을 개선하는 데 기여한 것에 대한 논의는 빠질 수 없습니다. 하이브리드가 도입되기 전에는 옥수수 1에이커당 8,000~12,000포기의 밀도로 심고 36~42인치 간격으로 줄을 지어 재배했습니다. 이보다 밀도가 높으면 이삭이 작아지고, 수확할 수 있는 이삭이 없는 식물이 생기며, 뿌리가 쓰러지고 줄기가 부러지고 이삭이 떨어지는 문제가 발생합니다. 식물 육종은 옥수수의 스트레스 내성을 증가시켜, 각 식물당 약 0.5파운드(약 227그램)의 이삭을 유지하면서 훨씬 더 높은 밀도로 심을 수 있게 되었습니다. 현재 옥수수는 일반적으로 더 높은 수확량을 얻기 위해 30인치 간격으로 줄을 지어 심는 환경에서 에이커당 32,000~35,000개의 식물을 심고 있으며, 이로 인해 더 효율적인 빛 포획이 가능합니다.
옥수수 생산의 다른 중요한 혁신으로는 합성 비료, 화학 잡초 방제, 그리고 파종과 수확의 기계화가 있습니다. 하이브리드 시대의 시작에 있었던 옥수수 밭은 일반적으로 동물 분뇨로 드물게 비료를 주고, 기계로 잡초를 제거하고, 손으로 수확했습니다. 질소 비료의 가용성이 증가함에 따라 대부분의 경작 가능한 토지가 옥수수 생산에 적합하게 되었고, 수확량이 더 많은 잡종 옥수수가 잠재력을 최대한 발휘할 수 있게 되었습니다. 효과적인 제초제의 개발로 농부들은 옥수수 밭에서 거의 모든 잡초를 제거할 수 있게 되었고, 잡초를 제거하기 위해 경작을 할 필요가 없어졌습니다. 옥수수 생산의 기계화로 농부들은 더 빨리 심고 수확할 수 있게 되었고, 잡종 옥수수가 도입되었을 때보다 수확량이 거의 7배나 더 많아졌습니다.
결론
개선된 육종 기술 및 농업 관행과 결합된 하이브리드 옥수수의 도입으로 미국의 평균 수확량은 1930년대 이전 에이커당 약 26부셸에서 1995년 에이커당 125부셸로 꾸준히 증가했습니다. 이러한 증가율은 이후 몇 년 동안 곤충 및 제초제 저항성 형질과 분자 보조 육종을 포함한 몇 가지 주요 기술의 도입으로 계속 이어져 1995년 이후 매년 에이커당 2부셸이 더 추가되었습니다. 옥수수 수확량 증가율이 조만간 평준화될 것이라는 증거는 거의 없습니다.
9,000년 동안 인간이 길들여 적응시키고 개발해 온 옥수수는 인류의 성공에 필수적인 작물이 되었습니다. 미국 농무부 장관이 된 후, 파이오니아의 설립자인 헨리 A. 월러스는 이렇게 말했습니다. “모든 연간 작물 중에서 옥수수는 태양 에너지, 토양 비옥도, 그리고 인간의 노동력을 동물과 인간에게 적합한 최대의 식량으로 전환하는 데 가장 효율적인 작물 중 하나입니다. 옥수수 재배로 번영을 누리는 수백만 명의 사람들이 옥수수에 대한 감사와 지식이 부족하다는 것은 유감스러운 일입니다....” 이 기사의 저자로서, 우리는 독자들이 옥수수가 어디에서 유래했는지, 그리고 그것이 어떻게 현대 문명의 식량, 연료, 그리고 유지에 그렇게 중요한 역할을 하게 되었는지에 대해 더 깊이 이해할 수 있기를 바랍니다. 1926년 창립 이래, 파이오니아는 옥수수를 오늘날과 같은 강력한 작물로 만드는 데 앞장서 왔습니다.
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A Brief History of Corn - From Domestication to 1995 | Pioneer® Seeds