본문내용
1. 생활원예식물의 생육환경
1.1. 광환경
1.1.1. 광도(빛의 세기)
광도는 식물이 받는 햇빛의 강도를 의미한다. 일반적으로 광도가 증가할수록 광합성량도 증가하게 된다. 하지만 광도가 어느 수준 이상 도달하면 광합성량은 일정하게 유지된다. 이때의 광도를 '광포화점'이라고 한다. 광포화점은 식물에 따라 다르므로, 각 식물에 맞는 광포화점을 알고 그에 이르기까지 광도를 높여주는 것이 식물 생장에 유리하다.
한편, 광도가 지나치게 낮으면 광합성보다 호흡이 더 활발해져 이산화탄소 방출량이 더 많아지게 되고, 점차 광도가 증가하면 이산화탄소의 방출량과 흡수량이 같아지는데, 이때의 광도를 '광보상점'이라고 한다.
이러한 광도의 요구에 따라 원예식물을 양지식물, 음지식물, 중생식물로 분류할 수 있다. 양지식물은 높은 광도에서 잘 자라고, 음지식물은 낮은 광도에서 잘 자라며, 중생식물은 중간 정도의 광도에서 잘 자란다. 따라서 생활원예에서는 이러한 각 식물의 광도 요구를 파악하고 적절한 광도를 제공하는 것이 중요하다.
1.1.2. 광질(빛의 파장)
광질이란, 빛의 성질로 빛의 파장과 입자의 크기가 이에 속한다. 햇빛은 여러가지 파장을 지닌 광선들이 혼합되어 있는데, 어떤 파장의 광선이 얼마나 포함되어 있느냐에 따라 광질이 좌우된다고 볼 수 있다. 식물은 이러한 광질에 따라 다른 생육반응을 보인다.
광선은 파장영역에 따라 자외선, 가시광선, 적외선으로 구분할 수 있는데, 식물의 생장(엽록소 형성, 광합성, 일장반응)에 가장 큰 영향을 끼치는 것은 바로 가시광선 영역이다. 이 가운데서도 청색광과 적색광이 광반응에 크게 관여하는데, 이들은 식물의 광합성과, 꽃눈의 형성 등에 큰 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 따라서 청색광과 적색광이 혼합된 광선에서 식물의 광포화점과 광합성량이 높아져 양분 생산량이 매우 많아지게 된다. 식물의 색소 역시 가시광선 영역에서 발현이 촉진된다.
380nm보다 짧은 파장의 빛은 자외선이라 하는데, 어느정도의 자외선은 식물조직을 단단하게 하지만, 일반적으로 315nm보다 더 짧은 파장의 자외선은 상대적으로 에너지가 크기 때문에 물질의 화학반응에 관여하여 식물 생육을 저해하는 등 식물에 유해하며, 280nm보다 짧은 파장의 자외선은 식물을 죽인다. 780nm보다 긴 파장은 적외선이라고 하는데, 800nm 정도의 파장까지는 식물의 생장과 개화에 관여하여 원예식물에 필요한 파장영역이라고 할 수 있다. 반면, 800nm 이상 파장의 적외선은 식물에 대하여 특별한 작용이 없고, 식물체에 흡수되면 거의 열로 변한다.
1.1.3. 일장(빛의 길이)
일장이란, 하루동안의 낮의 길이를 의미한다. 일장은 식물의 개화, 기관의 분화와 발달, 휴면 등 식물 생육에 있어 큰 영향을 미치는데, 이러한 현상을 일장효과(광주율, 광주기성)라고 한다. 일장의 변화를 감지하는 식물의 기관은 바로 잎인데, 특히 가장 최근에 난 어린잎에서 강하게 감지하는 것으로 알려져 있다.
일장은 식물의 꽃눈분화를 유도할수 있는 일장인 '유도일장'과 식물의 개화를 유도할 수 없는 '비유도일장', 그리고 그 경계를 '한계일장'이라고 한다. 이 한계일장을 기준으로, 식물은 한계일장보다 짧은 일장에서 개화하는 식물인 '단일식물', 긴 일장에서 개화하는 식물인 '장일식물', 그리고 일장에 큰 영향을 받지 않는 식물인 '중일식물'로 구분된다.
생활원예에서는 이러한 일장을 인위적으로 조절하여 식물의 개화를 촉진시키거나 지연시키는 경우도 많은데, 그 예로는 국화를 들 수 있다. 대표적인 단일식물인 국화는 일년 내내 재배되는데, 단일 계절이 되면 야간에 2-3시간 정도 인공광을 활용한 장일처리를 통해 개화를 늦추어 주고, 장일계절이 되면 식물을 암실에 옮기거나 검은천으로 차광하는 등의 단일처리를 통해 개화를 촉진시킨다. 이러한 방법으로 국화를 일년내내 재배할 수 있으며, 이를 '일장처리'라고 한다. 이러한 일장처리는 생활원예에서 중요한 기술 중 하나라고 할 수 있다.
1.2. 온도환경
1.2.1. 생육적온
일반적으로 원예식물이 생육 가능한 온도는 0도에서 50도로 알려져 있지만, 식물의 정상적인 생육을 위해서는 15도에서 35도가 적당하다고 알려져 있다. 물론, 식물이 죽지않고 생명을 유지할 수 있는 한계온도의 온도범위는 훨씬 넓다.
생육이 가능한 온도범위에서도 생육이 가장 잘 되는 온도를 '최적온도'라 하고, 생육이 가능한 하한의 온도를 '최저온도', 상한의 온도를 '최고온도' 라고 한다. 온도가 이 범위를 벗어나게 되면 식물에 저온장해 또는 고온장해가 나타날 수 있으므로, 여름철 겨울철엔 특히 주의해야 한다.
저온장해란, 식물이 최저온도 이하의 온도에 노출되어 있으면 받게되는 것으로, 세포액이 동결되어 세포가 파괴되고, 냉해, 동해를 입는것을 말한다. 저온에 대한 내성범위는 식물의 생육환경, 즉 원산지에 따라 많은 차이가 나는데, 열대나 아열대지역의 식물은 온도가 15도정도만 되어도 생육장해가 발생하는데 반해, 온대나 한대지방의 식물들은 갑작스런 저온이 아닌 이상 피해를 빗겨갈수 있다.
한편, 최고온도 이상인 온도에 노출되면 고온장해가 나타날 수 있는데, 이는 세포막이 손상되고, 체내 변성단백질이 형성되는 등 세포막의 활성에 악영향을 끼친다. 무엇보다 호흡량의 증가로 광합성량이 감소하고,에너지를 과다 소모하게 되어 탈수 상태에 빠지게 된다.
따라서 이러한 저온,고온 장해를 막기 위해서 각 식물에 맞는 생육적온 하에서 관리하는 것이 중요하다.
1.2.2. 온도와 광합성
광합성은 식물체 내에서 일어나는 물질대사 과정이기 때문에, 효소에 의해서 진행된다. 이때, 효소는 온도의 영향을 받게 되어 온도에 따라 광합성의 속도가 달라지게 된다. 일반적으로 35도까지는 속도가 계속 증가하다가, 그 이상이 되면 속도가 급격히 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 그 이유는 광합성 효소가 높은 온도에 의해서 변성 작용이 일어나 반응을 제대로 조절하지 못하기 때문이다. 또한, 일정 수준 이상의 온도에 노출되면 호흡이 활발해져 광합성량이 감소하게 된다. 따라서 생활원예에서 적정온도를 유지하여 광합성 반응이 원활하게 일어날 수 있도록 해야한다.
1.2.3. 지온과 식물생육
지온과 식물생육은 다음과 같다.
식물의 기관 중 뿌리는 지온의 영향을 가장 많이 받는 기관이다. 일반적으로 지온의 적정온도는 기온보다 낮아 15-20도가 적당하다. 지온이 지나치게 높게 되면, 라코핀 등 생장물질 생성이 억제되고, 뿌리호흡이 왕성해져 양분의 소모가 커지...
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