밥맛이 좋은 쌀을 생산하기 위해서는 우선 그 지역에 알맞은 가장 식미가 양호한 벼 품종을 선택하여 재배하여야 하며 다음으로 질소질 비료를 알맞게 제때에 주는 것이 매우 중요하다. 비료는 퇴비 등 유기질 비료와 요소, 유안, 과린산석회, 염화가리나 복합 비료 등 화학 비료를 시용하고 있는데 유기질 비료는 많은 양을 주로 밑거름으로 주고 있다. 특히 쌀의 밥맛은 질소질 비료의 시비량과 시용방법에 따라 크게 달라진다. 쌀의 밥맛도 중요하지만 어느 정도 소출을 낼 수 있도록 하는 데에 질소비료의 역할은 매우 중요하다. 질소비료를 아예 주지 않거나 너무 적게 주어서 생육이 좋지 않고 수량이 떨어지게 생산한 쌀이 오히려 비료를 알맞게 주어 적절히 소출을 낸 경우에 비해 밥맛이 떨어진다.

일반적으로 밑거름으로 준 질소비료량은 출수기까지 영향을 줄 만큼 많이 주지 않는 한 밥맛에 미치는 영향은 적다. 대개 웃거름으로 준 질소비료가 식미에 미치는 영향이 큰데 이는 비료 주는 시기가 출수기에 가까운 시기로 늦을수록 식미에 나쁜 영향을 미친다. 따라서 늦게까지 영향을 미칠 수 있는 심층추비(深層追肥)나 이삭거름을 너무 늦게 주거나 알거름을 주는 것은 밥맛 좋은 쌀을 생산하기 위해서는 피해야 할 일이다. 그러나 이삭거름을 제때에 알맞게 주는 것은 이삭당 벼 알수를 많게 하여 소출을 높일 뿐만 아니라 식미에 미치는 영향도 적은 편이이서 권장할 만한 것이다.

벼도 살아있는 생물체이기 때문에 불리한 환경이 주어지면 이를 극복하기 위한 노력을 하면서 후대를 생산하는 데에도 적절히 산아 제한(?)을 할 줄 안다. 벼는 이삭이 패기 약 30일전 쯤부터 어린 이삭이 생기기 시작하고 24일전 쯤이면 앞으로 벼 알이 될 영화(穎花)를 분화하기 시작하여 18일전 쯤이면 거의 영화 분화를 마무리 짓게 된다. 영화 분화가 끝나가고 화분 모세포가 형성되기 시작하는 감수분열 시기는 대개 출수전 15일 쯤이 되며 감수분열 성기는 출수 10일전 쯤 된다.

대체로 이삭거름을 주는 알맞은 시기는 어린 벼 꽃[穎花]이 분화하기 시작하는 출수전 24일 쯤이 된다. 이때 이삭거름을 주게 되면 벼는 후대 생산을 위한 영양이 충분한 줄을 알고 날씨가 나쁘지 않으면 벼알이 될 영화를 퇴하시키지 않고 되도록 많이 확보하려고 한다. 이삭거름을 제때에 주어 영화의 퇴화를 막고 이삭당 벼알수를 많이 확보하게 되면 쌀 수량도 많아 질 뿐만 아니라 논에 비료기가 많아서 이삭으로 단백질로 전류되는 양이 많아진다고 해도 벼 알수가 많기 때문에 벼 한 알당 단백질의 축적을 완화시켜 주는 효과를 얻을 수 있어서 밥맛을 떨어뜨리는 것을 어느 정도 막을 수 있게 되는 것이다.

대개 쌀에 단백질 함량이 필요이상으로 많을 경우 밥이 좀 딱딱하게 느껴지고 찰기와 질감이 떨어져 밥맛이 나쁘게 느껴진다고 한다. 어째서 그런가?

현재 우리가 재배하고 있는 벼 품종들의 쌀의 단백질 함량을 조사해 보면 품종이나 산지 및 질소시비량에 따라서 약 6~11% 정도의 변이를 보인다. 쌀 단백질은 대개 18개 아미노산으로 구성되어 있으며 쌀의 주 단백질인 글루텔린(glutelin)의 질소함량이 16.8% 정도 되기 때문에 쌀의 단백질 함량은 대개 Kjeldahl 분석법에서 얻어진 질소 함량에 5.95를 곱해서 나타낸다.

쌀의 단백질은 주로 쌀알의 바깥층에 많이 분포하며 속층에는 거의 단백질 입자를 볼 수가 없다. 사진에서 쌀알 외층에 있는 전분립자 주변에 분포한 작고 둥근 모양의 알맹이가 단백질 입자다. 이들 단백질 입자는 주로 쌀알 외층에 있는 전분립자의 사이에 끼어 이를 둘러싸고 있기 때문에 쌀을 물에 담그어 불릴 때 수분이 전분립자 속으로 쓰며 드는 것을 방해하기도 하고 또한 밥을 지을 때 전분립자가 호화(糊化)되어 팽창되는 것을 방해하기도 한다. 또한 단백질은 밥을 지을 때 전분과 함께 열을 받아서 익게 되는데 이는 식은 밥이 되었을 때 호화된 전분에 비해서 빨리 굳어지기 때문에 단백질 함량이 높은 쌀은 밥이 식었을 때 더욱 밥의 질감이 나쁘게 느껴진다. 따라서 아무리 밥맛이 좋은 품종이라도 질소비료를 너무 많이 주어 쌀의 단백질 함량이 높아지게 되면 밥맛이 나빠질 수 밖에 없는 것이다.

유기질 비료를 주면 쌀의 밥맛에서 단맛이나 감칠 맛이 다소 높아진다는 얘기도 있지만 아직 이를 객관적으로 정밀하게 평가할 수 있는 기기가 개발되어 있지 않기 때문에 쉽게 판단하기가 어렵다. 이제까지 여러 사람이 검토한 결과에 따르면 퇴비나 시판되는 유기질 비료를 주었을 때 밥맛을 좋게하는 효과는 극히 미미한 것으로 알려져 있으며 단지 이를 통해서 화학비료를 주지 않거나 매우 낮추어 줌으로써 소위 유기농 쌀을 생산하였을 경우 다소 단백질 함량이 높아지지 않게 하는 효과도 있지 않았을까 추정된다. 유기질 비료를 주게 되면 반드시 그에 맞추어서 화학비료 주는 양을 크게 낮추어 주어야 하는데 이를 잘 지키지 않고 소출을 많이 내기 위해서 화학비료를 많이 주게 되면 벼알이 익는 기간 중 늦게까지 계속 이삭으로 질소가 공급되어 쌀의 단백질 함량이 크게 높아져서 오히려 유기질 비료를 주지 않았을 때보다 양질미 생산에 더 나쁜 결과를 초래할 수 있기 때문에 주의하지 않으면 안된다. 논에 대는 물이 오염되었을 경우 벼가 재배되는 기간 중에 유입되는 비료성분 총량을 계산해 보면 4~5kg/10a가 넘는 것으로 알려져 있는데, 이때 이를 감안하여 시비량을 낮추어 주지 않으면 역시 벼가 웃자라게 되고 쌀에 단백질 함량이 높아지는 결과를 초래하게 될 것이다.

또한 질소질 거름을 많이 주게 되면 벼가 웃자라서 도열병이나 문고병 등에 심하게 걸리기 쉽고 줄기가 연약하고 키가 커서 비바람에 쉽게 쓰러지게 된다. 웃자란 벼에는 병 뿐만 아니라 해충도 많이 발생하게 되고 이를 막기 위하여 농약도 많이 쓰지 않으면 안되게 된다. 이와같이 비료를 많이 주어 웃자란 벼는 자기 몸체를 유지하기 위한 양분 소모도 심하게 되고 잎이 늘어져서 벼 군락 내의 광합성 효율도 떨어지게 되어 벼 알의 등숙률이 떨어지고 쌀 품질이나 소출도 떨어지게 되는 것이다. 더욱이 벼가 쓰러지게 되면 쌀 품질이나 수량이 떨어지는 것은 물론이고 수확작업의 불편함과 경제적 손실을 겪지 않으면 안될 것이다. 이와 같은 과비에 따른 과번무의 피해는 등숙기간 동안 비가 잦고 흐린날이 계속되어 일조량과 온도가 떨어진 경우에 등숙률이 크게 떨어져서 더욱 심하게 나타난다. 개화 수정후 벼알이 여물어 가는 과정을 그림 1에서 보면 수분함량이 가장 높은 수정후 5～6일 경부터 18～20일경 사이에 거의 직선적인 벼알의 건물중 증가를 보이는 급속 등숙기간을 맞이하게 된다. 이때 벼 이삭의 상위부 일차지경에 달린 수정이 먼저 되어 세력이 강한 강세영화(S)가 하위부 이차지경에 달린 세력이 약한 약세영화(I)에 비해 벼 알의 등숙이 빠르게 진전된다. 등숙이 진전되면서 전분이 축적되는 아밀로플라스트 사이에는 농축된 상태로 단백질 입자들이 끼어 쌓이게 된다.

이 단백질 입자는 쌀의 외층인 부호분층에 주로 많이 분포하게 되며 밥을 지을 때 쌀 배유 전분의 수분 흡수와 호화 팽창에 크게 영향을 미치게 된다. 부호분층에 축적된 단백질 과립은 크게 단백질 과립 I (P1)과 과립 II (P2)로 구별된다. 단백질 과립 I은 둥근 모양의 층상구조를 나타내며, 단백질 과립 II는 층상구조가 없는 약간 부정형인 것이 많다. 이 이외에도 단백질 과립 II와 같이 부정형이면서 주로 분포하는 위치가 다른 단백질 과립 Ⅲ (P3)이 있다. 쌀 단백질을 그 용해성에 따라 글루텔린(glutelin), 글로불린(globulin), 프롤라민(prolamin) 및 알부민(albumin) 등으로 나눌 수 있는데 산에 녹는 성질을 가진 글루텔린이 배유 단백질의 75~90%를 차지하고 있으며 알콜에 녹는 성질을 가진 프롤라민은 1~5%로 매우 낮다. 이 프롤라민 단백질은 단백질 과립 I에 주로 많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 벼 알이 익을 때 단백질 과립 II가 과립 I보다 먼저 형성된다고 한다. 쌀 단백질은 주로 물에 잘 녹지 않는 성질을 가진 단백질로 구성되어 있기 때문에 비록 전분에 비해서 10분의 1이하로 그 함량이 매우 낮지만 앞에서 언급한 바와 같이 전분립자가 축적된 아밀로플라스트를 둘러 싸고 있어서 밥을 짓기 위해 쌀을 물에 불리거나 쌀이 열을 받아 호화가 되는 과정에 전분의 수분 흡수와 호화 팽창을 방해하게 되고 밥의 찰기와 질감에 영향을 미치게 되는 것이다.

질소질 비료를 많이 주게 되면 쌀의 단백질 함량이 높아져서 밥맛을 떨어뜨리게도 하지만 영양적 불균형과 병충해 및 도복 등에 따른 등숙 불량이 또한 쌀의 품위와 식미를 떨어뜨리는 데 크게 영향을 미치게 된다는 사실을 잊지 말아야 할 것이다. 밥맛 좋은 쌀을 생산하기 위해서는 반드시 이삭거름을 제때에 주고 알거름은 절대 주지 말아야 할 것이다. 또한 질소질 거름을 주는 양도 자기 논에 관개하는 물의 오염도나 앞그루 작물재배로 토양에 남아 있는 비료 성분량이나 퇴비 등 유기질 비료를 준 양을 감안하여 시비량을 권장하는 양보다 다소 적게 줄여서 주는 지혜가 필요하다.

우리나라는 지금 이웃 일본에 비해서 거의 세 배가 넘는 질소질 비료를 주고 있으니 어떻게 일본 쌀의 밥맛과 경쟁이 되겠는가? 옛날 일제 강점기에는 한반도에서 생산된 쌀이 일본산보다 더 좋은 양질미로 높은 평가를 받았던 사실을 잊지 말아야 할 것이다.