75. 일장효과 영향조건

- 일장효과 영향 조건

일장효과에 영향을 주는 여러 가지 조건에 대해 알아보도록 한다.

 

- 일장효과에 영향을 끼치는 조건은 다음과 같다.

1. 발육단계

본엽(떡잎 뒤에 나오는 잎)이 나온 뒤 어느 정도 발육한 후에 감응(자극을 받아 그에 따른 반응이 생김)한다. 단일처리의 경우 벼는 주간엽수 7~9매(벼의 원줄기, 즉 주간의 마디에서 나오는 잎의 총수를 주간엽수라 하는데, 이는 품종의 조·만성에 따라 다르다. 일반으로 조생종은 12~14매, 중생종은 15~17매, 만생종은 18~21매 정도이다), 도꼬마리(국화과의 한해살이풀)는 발아 1주일 후, 차조기(꿀풀과의 한해살이풀)는 발아 15일 후부터 잘 감응한다.

 

2. 광의 강도

명기(밝은 기간, 햇빛이 나는 기간)가 약광이라도 일장효과는 발생한다. 많은 식물에 있어서 최저 3~5 f.c.(foot candle, 조도의 비 미터계의 단위. 단위 기호는 fc이다. 이 단위는 미국에서 사용된다. 1fc=10.764㏓=1㏐/ft2)이면 일장효과가 발생하나 10f.c. 이상이 효과가 확실하다. 콩의 Biloxi 품종에서는 0.6~1.0f.c., 벼의 구치품종에서는 0.1f.c.의 약광이 효과를 방생하였다는 보고도 있다. 그러나 착화수는 명기의 광이 어느 정도 강해야 증대한다.

 

3. 광의 파장

600~680nm의 적색광이 가장 효과가 크며(광합성은 660nm), 다음이 400nm 부근의 자색광이고(광합성은 450nm), 480nm 부근의 청색광은 가장 효과가 적다(이 파장의 청색광은 광항성에는 효과적임).

 

4. 연속암기와 야간조파

장일식물은 24시간 주기가 아니더라도 명암의 주기에서 상대적으로 명기가 암기(햇빛이나 인공조명에 의한 빛이 없는 기간)보다 길면 장일효과가 나타난다. 밀에서 명기와 암기를 각각 16:8, 8:4, 4:2, 2:1로 해도 모두 장일효과가 나타난다. 그러나 단일식물에서는 보통 일정 기간 이상의 연속암기가 있어야만 단일효과가 나타난다.

 

도꼬마리의 경우를 보면 명암의 주기에서 연속암기가 10시간 이상 되면 상대적인 장일상태(명기:암기가 20:14, 14:10 등)라도 꽃눈이 형성되고, 연속암기가 10시간 이하로 되면 상대적인 단일상태(명기:암기가 6:8, 4:6 등)라도 꽃눈이 형성되지 않는다.

 

이와 같이 단일식물은 연속암기가 극히 중요하므로 ‘장야식물’ 또는 ‘장암기식물’이라 하고, 장일식물은 ‘단야식물’ 또는 ‘단암기식물’이라고 하기도 한다.

 

단일식물의 연속암기의 중간에 광을 조사하여 연속암기를 소정 이하의 길이로 분단하면, 암기의 합계가 명기보다 길다고 하더라도 단일효과는 발생하지 않는다. 이를 ‘야간조파’ 또는 ‘광중단’이라고 한다. 콩의 만생종에서는 명기 11시간 암기 16시간이 개화에 가장 좋은데, 암기의 중간에 1분 이상의 강한 광을 조사하여 연속암기를 8시간 이하로 분단하면 개화하지 못한다.

 

야간조파에 가장 효과가 큰 광의 파장은 600~680nm의 적색광이며, 도꼬마리에서는 1분간의 조사로 야간조파의 효과가 있다. 그런데 적색광의 조사 후에 곧 780~800nm의 근적외광을 재조사하면 적색광의 조사효과가 감쇄되고, 야간조파의 효과가 발생하지 않는다.

 

이와 같은 현상은 호광성 종자의 발아에서도 인정된다. 상추는 전형적인 호광성 종자이며, 암중에서 흡수 · 발아시키면 14%의 발아율을 보였는데, 1분간 650nm 부근의 적색광(R)을 조사하면 70%의 발아율을 보였다. 그러나 적색광의 조사 직후에 700~800nm의 근적외광(FR)을 4분간 조사하면 적색광 조사효과가 감쇄되어 발아율은 다시 6%로 되었다. 이 현상은 몇 번 반복처리해도 정확하게 나타나며, 발아율이 (R+FR)+(R+FR)+(R+FR)+R 에서는 81%, (R+FR)+(R+FR)+(R+FR)+(R+FR)에서는 7%였다.

 

적색광과 근적외광은 일장효과와 광발아에 동질적으로 작용하며, 버틀러(BUTLER)와 보스윅(BORTHWHIC)은 ‘적색광 · 근적외광전환계’라는 광가역반응체계를 설정하였다.

 

5. 처리일수

도꼬마리나 나팔꽃은 1회의 단일처리로도 개화한다. 그러나 도꼬마리에서 화성까지의 소요일수가 단일처리 1회의 경우에는 64일이 소요되었으나, 연속단일처리의 경우에는 13일이 소요되었다. 코스모스는 5~11회의 단일처리 후에 장일조건에 옮기면 일부만 개화하나, 12회 이상 단일처리를 하면 장일조건에 옮겨도 모든 꽃이 개화한다. 샐비어(꿀풀과의 여러해살이풀)는 17회 이상의 단일처리가 필요하고, 창질경이(질경잇과의 여러해살이풀)는 25회 이상의 단일처리가 필요하다고 한다. 최소한의 처리횟수는 식물에 따라 차이가 크나, 처리횟수가 많은 것이 대체로 후작용이 크다.

 

6. 온도의 영향

일장효과의 발현에는 어느 한계의 온도가 필요하다. 단일식물인 가을국화는 10~15℃ 이하에서는 일장과 관계없이 개화하고, 장일성인 사리풀은 저온 하에서는 단일조건이라도 개화한다.

 

7. 질소시용의 영향

장일식물은 질소가 적을 때 영양생장이 억제되어 장일효과가 더욱 잘 나타나고, 단일식물은 질소요구도가 커서 질소가 충분해야 생육이 빠르고, 단일효과도 더욱 잘 나타난다는 견해가 있다.