65. 작물의 내동성

- 작물의 내동성

 

- 한해란 다음과 같다(2).

 

- 동사의 기구(2)

3. 급격한 융해

언 조직이 급히 녹을 때에도 동사가 심해진다. 언 상태의 무나 감을 냉수에 담가서 서서히 녹이면 조직이 살지만, 더운물에 담가서 급히 녹이면 조직이 죽는다. 언 조직이 녹을 때 세포간극의 녹은 수분은 먼저 세포막으로 스며들어 원형질보다 세포막이 먼저 팽창하게 되는데, 이때 역시 원형질이 세포막에서 분리되지 못하고 있기 때문에 녹는 과정에서도 원형질은 얼 때처럼 내외 양방향으로의 기계적 견인력을 받게 된다. 급히 녹을 때에는 기계적 견인력이 급히 크게 작용하여 원형질의 기계적 파괴를 일으켜 동사를 유발한다.

 

4. 동결 · 융해의 반복

감귤류에서는 동결과 융해가 반복될 때 동해가 커진다. 동결 · 융해가 반복되면 조직의 동결온도가 높아져서 동해를 받기 쉽게 되며, 또 동결할 때 세포 안에서 세포간극으로 투과 · 이동한 수분이 융해할 때 세포 안으로 다시 투과해 들어가기 전에 증발하는 일이 잦아져서 잎의 수분부족 상태를 유발하여 피해를 받게 된다고 한다.

 

- 작물의 내동성

1. 생리적 요인

1) 원형질의 수분투과성 : 원형질의 수분투과성이 크면 세포내결빙을 적게 하여 내동성을 증대시킨다.

2) 원형질단백질의 특성 : 원형질단백질에 -SH기가 많은 것은 -SS기가 많은 것보다 기계적 견인력을 받을 때 분리되기 쉬우므로 원형질의 파괴가 적고 내동성이 크다.

3) 원형질의 점도와 연도 : 원형질의 점도가 낮고 연도가 높은 것이 기계적 견인력을 적게 받아서 내동성이 크다.

4) 원형질의 친수성 콜로이드 : 원형질의 친수성 콜로이드가 많으면 세포 내의 결합수가 많아지고 자유수가 적어져서 원형질의 탈수저항성이 커지며, 세포의 결빙이 경감되므로 내동성이 커진다.

5) 지방함량 : 지방과 수분이 공존할 때 빙점강하도가 커지므로 지유함량이 높은 것이 내동성이 강하다.

6) 당분함량 : 당분함량이 많으면 세포의 삼투압이 높아지고, 원형질단백의 변성을 막아서 내동성이 크다.

7) 전분 함량 : 전분립은 원형질의 기계적 견인력에 의한 파괴를 크게 하고, 전분 함량이 많으면 당분함량이 저하된다. 따라서, 전분 함량이 많으면 내동성은 저하된다.

8) 조직의 굴절률 : 친수성 콜로이드가 많고 세포액의 농도가 높으면 조직즙의 광에 대한 굴절률이 높아지고 내동성이 증대된다.

9) 세포의 수분함량 : 세포의 수분함량이 높아서 자유수가 많아지면 세포의 결빙을 조장하여 내동성이 저하된다.

10) 세포 내의 무기성분 : 칼슘이온은 세포내결빙을 억제하는 작용이 크고, 마그네슘이온도 억제작용이 있다.

 

2. 형태적 요인

맥류에서는 형태와 내동성 간에 다음과 같은 관계가 있다.

1) 포복성(줄기의 지지 기능이 발달하지 않아 지표 위를 옆으로 기는 성질)인 것이 직립성(꼿꼿하게 바로 서는 성질)인 것보다 내동성이 강하다.

2) 파종을 깊이 하였거나 중경(작물이 자라는 도중에 김을 매어 두둑 사이의 골이나 그사이의 흙을 부드럽게 하는 일)이 신장되지 않아서 생장점이 깊게 놓이면 내동성이 강하다.

3) 엽색이 진한 것이 내동성이 강한 경향이 있다.

 

3. 발육단계와 내동성

생식기관은 영양기관보다 내동성이 극히 약하다. 가을밀의 경우 노지포장에서 2~4 엽기 영양체는 -17℃에서도 동사하지 않으나, 수잉기의 생식기관은 -1.3 ~ +1.8℃에서 피해를 받는다. 또한, 복숭아의 경우 꽃눈이나 꽃의 반이 동사하는 온도를 보면 꽃망울의 인편이 터진 시기는 -17℃, 꽃받침이 색깔을 띤 시기는 -14℃, 꽃잎이 나타나기 시작할 시기는 -6℃, 개화기에는 -5℃라고 한다.

 

4. 내동성의 계절적 변화

ㄱ. 경화

월동하는 작물의 내동성은 기온이 내려감에 따라 차차 증대되고, 다시 기온이 높아짐에 따라 점차 감소된다. 감귤류에서 3시간 처리할 때 동사를 면하는 한계온도가 11월 하순 -3℃, 12월 하순 -6℃, 1월 하순~2월 상순 -7.5℃, 3월 하순 -4℃인 성적이 있고, 맥류에서도 노지포장(노지에서의 논밭과 채소밭을 통틀어 이르는 말)에서 생육한 것은 1월에 -17℃에도 견디나, 온실에서 생육한 것은 -3.5℃에서 동사한 성적이 있다.

 

월동작물이 5℃ 이하의 기온에 계속 처하게 되면 내동성이 증대되는데, 이것을 ‘경화(hardening)’라고 한다. 원형질의 수분투과성이 증대할 뿐만 아니라 수분함량의 저하, 세포액의 삼투압 증대, 당분과 수용성 단백질의 증대 등을 초래하여 내동성이 증대한다. 저온뿐만 아니라 고온 · 건조한 환경에 작물을 처리해도 내열성 · 내건성이 증대되는데, 이것도 경화라고 한다.

 

경화된 것이라도 다시 높은 온도에 처리하면 내동성이 약해지는데, 이것을 ‘내동성 상실(디하드닝, dehardening)’이라고 한다. 내열성 · 내건성의 경우에도 상온 또는 습윤 환경에 처리하면 저항성이 약해지는데, 이것도 일종의 디하드닝이다.

 

ㄴ. 휴면

휴면아(형성된 후에 어느 기간 동안 발육하지 아니하는 휴면 상태의 눈. 겨울이나 건조기에 앞서서 생긴 눈이나 곁눈 따위가 있다)는 내동성이 극히 강하며, 수목 · 과수 · 채소 등의 눈은 휴면아로 월동하기 때문에 심한 추위에 견딘다. 가을철의 저온 · 단일조건은 휴면을 유도하여 월동을 안전하게 하는 한편, 겨울철 저온은 휴면타파(휴면하고 있던 종자나 식물체가 저온 처리 따위의 영향을 받아 휴면에서 깨어나는 것)의 조건으로 작용한다.

 

ㄷ. 추파성

맥류의 추파성(가을에 심어 어릴 때 낮은 온도의 영향을 받아야 이삭이 팰 수 있는 농작물의 발육 습성)은 생식생장을 억제하는 성질이다. 저온처리를 해서 추파성을 소거하면 생식생장이 빨리 유도되어 내동성이 약해진다. 추파성은 월동 중에 소거되므로 봄에는 내동성이 약해진다.