66. 동상해 대책 그리고 광합성과 증산 및 호흡작용

- 동상해 대책 그리고 광합성과 증산 및 호흡작용

 

- 동상해 대책

1. 일반대책

ㄱ. 입지 조건의 개선

1) 방풍 시설을 하여 찬 바람을 막아준다.

2) 토질을 개선하여 서릿발의 발생을 억제한다.

3) 배수를 꾀하여 생육을 건실하게 한다.

 

ㄴ. 작물과 품종의 선택

1) 월동이 안전한 작물을 선택한다.

2) 내동성이 강한 품종을 선택한다(맥류).

3) 개화 · 개엽의 시기가 늦어서 봄철의 동상해를 회피할 수 있는 품종을 선택한다(뽕 · 과수 등).

 

ㄷ. 재배적 대책

1) 보온재배를 한다(채소 · 꽃 등).

2) 이랑(갈아 놓은 밭의 한 두둑과 한 고랑을 아울러 이르는 말)을 세워 뿌림골을 깊게 한다(맥류).

3) 칼리질 비료를 증시하고, 퇴비를 종자 위에 준다(맥류).

4) 적기에 파종하고, 한지(차거나 추운 땅)에서는 파종량을 늘린다(맥류).

5) 과도하게 자랐거나 서릿발이 설 때는 답압(보리밭 따위의 농경지가 얼어 부풀어 오르는 것을 막기 위하여 밟아 주는 일)을 한다(맥류).

 

2. 응급대책

봄철 늦추위가 올 때 채소 · 과수 등의 꽃이나 어린잎이 동상해를 받는 일이 있으며, 이때에는 응급대책이 실시된다. 어린잎이나 꽃은 -1 ~ -2℃ 이하의 저온이면 동상해를 입을 우려가 있다. 봄철에 늦추위가 올 때 -1℃ 이하가 되기 쉬운 시간은 오전 2~3시부터 6~7시까지의 3~5시간 동안이며, 이 시간이 위험 시간이다. 어떤 방법의 응급대책도 사전에 철저히 준비하였다가 농업 기상예보에 따라 언제라도 실시할 수 있도록 해야 한다.

ㄱ. 관개법

저녁에 충분히 관개(농사를 짓는 데에 필요한 물을 논밭에 댐)하면 물이 가진 열이 가해지고, 지중 열을 빨아올리며, 수증기가 지열의 발산을 막아서 약한 서리를 막을 수 있다.

 

ㄴ. 발연법

불을 피우고 그 위에 청초(싱싱한 푸른 풀. 생풀)나 젖은 가마니(곡식이나 소금 따위를 담기 위하여 짚을 돗자리 치듯이 쳐서 만든 용기)를 덮어서 수증기를 많이 함유한 연기를 발산시키면 열이 보태지고, 수증기가 지열의 발산을 경감하여 2℃ 정도 온도가 상승하며, 서리의 피해를 막을 수 있다.

 

ㄷ. 송풍법

동상해의 위험기에는 기온의 역전 현상으로 지면 가까이보다 상공의 공기가 따뜻하다. 지상 10m 정도의 높이에 방상 팬을 설치하여 따뜻한 공기(지면보다 3~4℃ 높음)를 지면으로 송풍하면 서리를 막을 수 있다.

 

ㄹ. 피복법

거적 · 비닐 · 폴리에틸렌 등을 덮는다. 거적은 보온 효과가 크므로 잘 덮어주면 웬만한 동상해는 막을 수 있다.

 

ㅁ. 연소법

불을 피워 알맞게 열을 공급하면 -3 ~ -4℃ 정도의 동상해를 막을 수 있다. 중유, 나뭇가지 등에 석유를 부은 것 등을 연소시킨다.

 

수관이 크고 잎이 밀생한 과수 등에서 나무의 사이사이에 연소시키면 수관의 중심부에는 열이 잘 미치지 못하여 그곳이 동상해를 입기 쉽다. 따라서, 소 점화(작은 불)로 점화 수(불의 갯수)를 많게 하는 것이 균일한 효과를 기대할 수 있다.

 

ㅂ. 살수 빙결법

물이 얼 때는 1g당 약 80cal의 숨은열(잠열)이 발생한다. 살수장치로 저온이 지속되는 동안 계속 살수하여 식물체 표면에 빙결을 유지되도록 하면 식물체온은 기온이 -7 ~ -8℃ 정도라도 0℃ 정도를 유지하여 동상해가 방지된다. 잘하면 가장 균일하고, 가장 큰 보온 효과를 기대할 수 있다.

 

3. 사후 대책

1) 인공수분을 한다.

2) 적과(나무를 보호하고 좋은 과실을 얻기 위하여 너무 많이 달린 과실을 솎아내는 일)를 늦춘다.

3) 영양상태의 회복을 꾀한다.

4) 병충해 방제에 힘쓴다.

5) 심하면 대작(대신 다른 곡식의 씨앗을 뿌리는 일)을 한다.

 

온도와 작물 관계의 한 가지 분야인 버날리제이션(춘화처리, vernalization, 농작물의 싹이나 씨를 고온 또는 저온으로 처리하여 발육에 변화를 주어 수확기를 조절하는 방법)에 대해서는 별도 포스팅으로 기술하기로 한다.

 

- 재배환경에서의 광(햇빛)

 

- 광과 작물의 생리작용은 다음과 같다.

 

- 광합성(탄소동화작용)

‘광합성’은 녹색식물이 광 에너지를 받아서 대기의 이산화탄소와 뿌리가 흡수한 물을 이용하여 탄수화물을 합성하는 물질대사 과정이며, 광합성은 광과 작물생육의 관계에서 가장 중요한 분야이다. 녹색식물은 광을 받아서 엽록소를 형성하고 광합성을 수행하여 유기물을 생성한다. 광합성에는 675nm를 중심으로 한 620~770nm의 적색 부분과 450nm를 중심으로 한 300~500nm의 청색 · 자외선 부분이 가장 효과적이고, 녹색 · 황색 · 주황색 부분은 대부분 투과 · 반사되어 효과가 작다.

 

- 증산작용

작물이 햇볕을 받으면 온도가 상승하여 증산이 촉진된다. 또한, 광합성으로 동화물질이 축적되면 공변세포(식물의 기공을 이루고 있는 두 개의 세포. 표피 세포가 변해서 된 것으로 두 개가 서로 붙어서 그사이에 기공을 구성한다. 반달 모양 또는 콩팥 모양에 가깝다. 기공을 여닫는 구실을 하여 수분을 조절하고 내부를 보호한다)의 삼투압이 높아져서 수분흡수가 활발해짐과 아울러 기공이 열려 증산이 촉진된다.

 

- 호흡작용

광은 광합성으로 호흡기질(생물체 내에서 분해되어 에너지를 방출하는 데에 사용되는 물질. 주로 탄수화물과 지방이며 단백질도 쓴다)을 합성하여 호흡이 이루어지게 한다. 또한, 벼 · 담배 등의 C3 식물에서는 광합성 과정에서 호흡이 일어나는 광호흡이 있으나, 옥수수 등의 C4 식물에서는 이 호흡 과정이 거의 없다.

 

광호흡은 광합성 과정에서만 CO2를 방출하는 현상인데, 세포 내의 엽록소 · 미토콘드리아 · 페록시좀 등의 협동작용으로 이루어지며 광합성률을 떨어뜨리는 원인으로 본다. C4 식물과 CAM 식물은 광호흡이 거의 없다. C3 식물(벼 · 담배 등)은 광합성 과정에 들어온 전체 CO2의 30~50%를 광호흡으로 재방출하기 때문에 CO2 고정이 극히 낮아서, 광합성률이 C4 식물의 1/1.5~1/2 정도이다. 강광이고 고온이며 CO2 농도가 낮고 O2 농도가 높을 때 광호흡이 높다.

 

C3 식물 및 C4 식물과 CAM 식물의 광합성 특성 및 생리적 · 생태적 · 형태적 특성을 종합하여 정리한 내용은 다음 포스팅에 기술한다.