56. 이산화탄소(탄산가스)시비와 이산화탄소 농도에 관여하는 요인

- 이산화탄소(탄산가스)시비와 이산화탄소 농도에 관여하는 요인

 

- 대기의 조성과 작물생육은 다음과 같다(2).

 

- 대기 중의 이산화탄소와 작물의 생리작용(2)

4. 이산화탄소 시비

시설재배에서 시설 내의 이산화탄소 농도를 인위적으로 높여주는 것을 ‘이산화탄소시비’ 또는 ‘탄산시비’ 또는 ‘탄산비료’라고 한다. 이산화탄소시비의 경우 보통은 이산화탄소의 농도를 0.15~0.3%로 조절하나, 이산화탄소의 효과는 각종 환경요소의 변화, 작물의 종류, 품종, 재배형 등에 따라 다르다.

 

ㄱ. 시설 내의 탄산가스 환경

시설 내에서는 외부와의 공기 교환이 적으므로 이산화탄소의 일변화가 심하다. 야간에는 0.04% 정도까지 상승하지만 일출과 동시에 광합성이 시작되면 2시간 만에 0.02% 이하가 되므로 환기를 한다. 그러나 겨울에는 보온을 위해서 환기가 불가능하므로 이산화탄소를 시용해야 한다.

(우리나라는 이산화탄소 비용이 외국에 비해 비싼 편이다. 측고가 높고 평수가 넓은 연동하우스는 이산화탄소 탱크를 외부에 설치하여 시용하면 비용 면에서 효율적이지만 단동하우스에서는 효율이 낮아 일반적으로 사용은 드물다)

 

ㄴ. 탄산가스 시용시기

하루 중 탄산가스(이산화탄소) 사용 시각은 일출 30분 후부터 환기할 때까지 2~3시간이지만, 환기하지 않을 때도 3~4시간 이내로 제한한다. 오후에는 광합성능력이 저하하므로 이산화탄소를 시용할 필요가 없고 전류(광합성 동화물질의 체내 순환)를 촉진하도록 유도한다.

일출과 함께 시설 내 기온이 높아지고 광의 강도가 강해지면서 식물의 광합성 활동이 증가하기 때문에 이산화탄소 함량은 급격히 감소하는데, 이때 이산화탄소시비가 필요하다.

 

ㄷ. 탄산가스 시용효과

1) 이산화탄소(탄산가스) 시용효과는 작물, 작형, 재배환경 조건, 시용방법에 따라 다르지만 가장 중요한 수량 증가 효과는 최고 40~50%, 보통 20~30% 정도 증수된다. 조건이 나쁘면 효과가 감소할 수도 있다.

2) 목화, 담배, 사탕무, 양배추 등에서는 2% 농도에서도 광합성속도가 10배로 증가하였다고 한다.

3) 토마토는 엽폭이 커지고 건물생산이 증가하여 개화와 과실의 성숙이 지연되고 착과율은 증가한다. 총수량은 20~40% 증수하나 조기 수량은 감소한다. 과실이 커지면 상대적으로 당도가 저하하는 경향도 있다.

4) 오이는 잎이 짙은 녹색으로 곁가지의 발생이 왕성하고 착과율이 증가하며 과실비대가 양호하다. 오이는 미숙과를 수확하므로 조기 수량의 감소는 없다. 그러나 이산화탄소 시용으로 생육 후반에는 잎의 노화가 진행되어 빨리 시든다.

5) 멜론은 1주 1과 착과이므로 증수 효과보다는 품질이 향상되었는데, 이산화탄소 시용으로 과실비대가 현저하고 네트발현이 양호하며 당도가 높아진다. 그러나 과실이 너무 커져 열과가 되거나 발효과가 될 수도 있다.

6) 카네이션은 절화장, 눈 및 줄기의 강도가 증가하고 품질이 향상된다. 그러나 영양생장이 왕성해져 상품 가치의 저하가 우려되기도 한다.

7) 근대( 명아줏과의 두해살이풀. 높이는 1~1.5미터이며, 잎은 두껍고 연하며 타원형이다. 초여름에 누런빛을 띤 녹색 잔꽃이 이삭 모양으로 많이 핀다. 줄기와 잎은 식용한다. 유럽 남부가 원산지로 밭에서 재배한)는 이산화탄소 농도를 0.3%로 하였을 때 초장이 1.5배, 수량이 3~4배 증가한다.

8) 양상추는 이산화탄소 농도를 0.15%로 하였을 때 수량이 2배 증가하였으며, 엽면적이 클수록 탄산시비 효과가 크다.

9) 콩에서 이산화탄소 농도를 0.3~1.0%로 증가시킬 경우 떡잎에서의 엽록소 함량의 증가를 볼 수 있으나 탄산가스 처리와 함께 조명 시간을 길게 하는 경우에는 생장한 잎의 엽록소 및 카로티노이드(동식물에 널리 분포되어 있는 노란빛 또는 붉은빛 색소의 한 무리. 보통 기름에 잘 녹고, 동물의 몸 안에서 비타민A를 만든다. 카로틴, 크산토필 따위가 있다) 함량이 감소한다고 한다.

 

ㄹ. 탄산가스 공급원

탄산가스 공급원으로 액화탄산가스와 프로판가스 등이 많이 사용되고 있으며, 소각되는 쓰레기도 공급원으로 가능하다.

 

ㅁ. 시용할 때 주의사항

액화탄산가스의 경우 탱크로리 내의 유해가스(에틸렌)가 함유되어 낙화(떨어진 꽃. 또는 꽃이 떨어짐) 피해를 일으킬 수도 있다. 프로판가스의 경우 불완전연소로 황 등의 유해가스가 발생할 수도 있고, 연소 시 수증기의 발생으로 밀폐공간의 절대습도가 높아질 우려도 있어 각별한 주의가 요망된다.

 

- 이산화탄소 농도에 관여하는 요인

1. 계절

지상의 식물의 잎이 무성한 공기층은 여름철에 광합성이 왕성하여 이산화탄소 농도가 낮고, 가을철에는 다시 높아진다. 그러나 지표면과 접한 공기층은 여름철에 토양유기물의 분해와 뿌리의 호흡이 왕성하여 오히려 이산화탄소 농도가 높다.

 

2. 지면과의 거리

지표로부터 멀어짐에 따라 이산화탄소 농도는 낮아지는 경향이 있는데, 이산화탄소는 무거워서 가라앉는 경향이 있기 때문이다.

 

3. 식생

식생이 무성하면 뿌리의 호흡이 왕성하고, 바람을 막아서 지면에 가까운 공기층의 이산화탄소 농도를 높게 하나, 지표에서 떨어진 공기층은 잎의 왕성한 광합성 때문에 이산화탄소 농도가 낮아진다.

 

4. 바람

바람은 공기 중의 이산화탄소 농도의 불균형 상태를 완화한다.

 

5. 미숙유기물의 시용

미숙퇴비, 낙엽, 구비(외양간에서 쳐낸 두엄), 녹비(생풀이나 생잎으로 만든, 충분히 썩지 않은 거름)를 시용하면 이산화탄소의 발생이 많으며, 작물 주변 공기층의 이산화탄소 농도를 높여서 일종의 탄산시비 효과를 발생시킨다.