77. 일장효과의 농업적 이용과 품종의 기상생태형 성질

- 일장효과의 농업적 이용과 품종의 기상생태형 성질

일장효과는 농업에서 어떻게 이용하고 있는지 살펴보고 작물 품종의 기상생태형과 그 성질에 대해서 알아보도록 한다.

 

- 농업에서 일장효과의 이용은 다음과 같다.

 

- 일장효과의 농업적 이용

1. 자연 일장에 대한 재배적 적응

우리나라와 같은 중위도 지대에서는 춘분과 추분을 전환점으로 하여 봄~여름의 장일기(일장이 12∼14시간 이상, 보통 14시간 이상인 것을 장일 이라고 한다)와 여름~가을의 단일기(일장이 12∼14시간 이하, 보통 12시간 이하인 것을 단일이라고 한다)로 나누는데, 작물들의 작기(보통 한 작물의 생육기간을 1작기로 한다)는 작물의 일장형에 따라 알맞은 시기에 일장에 감응하여 개화할 수 있도록 잘 적응되어 있고, 또 더욱 유리하게 일장에 적응할 수 있도록 재배법이 개선되어 가고 있다. 벼의 만생종은 단일식물이고 한계일장이 뚜렷하여 조파조식(4월 초 저온기에 일찍 파종, 육묘하여 활착이 가능한 한계온도가 되는 5월 초나 중순 경에 일찍 이앙하여 수확적기에 수확하는 것)을 하면 영양생장량이 증대하여 증수할 수 있다. 시금치는 봄철 장일에서 추대(식물 꽃줄기가 신장하는 것)가 유도되는데, 추대 전에 생장량이 증대되도록 하기 위해서 추파(가을에 씨를 뿌림)를 하고 있다.

 

2. 수량의 증대

클로버 · 오처드그래스 등의 한지형 목초는 장일식물이다. 가을철 단일기에 이들 목초에 대해 일몰부터 20시경까지 보광(식물 생육에 필요한 빛을 보충해 주는 것)하여(36m²당 1개의 100~200W의 백열전등을 2m 높이에 설치) 장일조건을 만들어 주거나, 심야에 1~1.5시간 야간조파(암기 시기에 짧은 시간 동안 빛을 쬐어 암기를 깨뜨리는 것)를 하여 연속암기를 분단해서 단일조건을 파괴하거나 하면 장일효과가 발생하여 절간신장(절과 절사이의 세포수나 크기가 증가하여 자라는 현상)을 하게 되고, 산초량이 70~80% 증대한다.

 

호프(hop)는 단일식물인데, 개화 전에 보광을 하여 장일상태로 하면 영양생장을 계속하며, 알맞은 때 보광을 정지하여 자연의 단일상태로 두면 개화하게 된다. 이렇게 하면 꽃은 작으나 수효가 많아져서 수량이 상당이 증대한다.

 

3. 꽃의 개화기 조절

꽃은 개화기를 조절하면 비싼 가격을 노릴 수 있는데, 실제로 일장처리로 개화기를 조절한다. 국화는 조생국(국화 종류)을 단일처리하면 촉성재배가 가능하고, 단일처리의 시기를 조금 늦추면 반촉성재배가 된다. 만생추국(국화 종류)에 장일처리를 하여 개화기를 늦추면 억제재배를 할 수 있다.

 

이처럼 품종과 일장처리를 적당히 이용하면 국화는 연중 어느 때나 개화시킬 수 있는데, 이를 ‘주년재배’라고 한다.

 

4. 육종에 이용

ㄱ. 인위 개화

고구마순을 나팔꽃 대목(접을 붙일 때 그 바탕이 되는 식물)에 접목하고 8~10시간 단일처리를 하면 인위적으로 개화가 유도되어 교잡육종(유전적 구성이 각기 다른 두 개체를 교배해서 양질의 잡종을 만드는 일)이 가능해진다.

 

ㄴ. 개화기 조절

벼의 조생종과 만생종을 교잡하려고 할 때에는 보통 만생종에 단일처리를 하여 개화기를 앞당겨 두 품종의 개화기를 같게 한 다음 교잡한다.

 

ㄷ. 육종연한의 단축

세대단축 온실에서 일장처리를 하면 연간 2~3모작을 할 수 있어 육종연한이 단축된다.

 

5. 품종의 선택

작물은 종이나 품종에 따라 일장에 대한 반응에 차이가 있다. 따라서, 지리적 또는 재배적인 생태조건의 차이가 있을 때에는 품종의 일장반응이 그 생태조건에 알맞도록 선택되어야 한다.

 

6. 성전환에 이용

삼은 성염색체의 조성이 ♀ XX, ♂ XY 인데, 단일에 의하여 성전환을 한다. 성전환에 의하여 생긴 XX 개체의 수꽃과 보통의 XX 개체의 암꽃 간에 교배해서 채종하면 다음 대에는 모두 XX 개체, 즉 암그루만이 생기는데, 삼은 암그루가 생육이 왕성하여 섬유의 수량은 많으나 품질은 낮다.

 

- 품종의 기상생태형은 다음과 같다.

생육온도 및 일장에 대한 출수 · 개화반응을 기초로 하여 작물의 품종군을 나누어 구분한 것을 품종의 ‘기상생태형’이라고 한다.

 

- 기상생태형을 구성하는 세 가지 성질

1. 기본영양생장성

작물이 출수 · 개화에 가장 알맞은 온도와 일장에 놓이더라도 일정한 정도의 기본적인 영양생장을 하지 않으면 출수 · 개화에 이르지 못하는데, 이 성질을 ‘기본영양생장성’이라고 한다. 기본영양생장성이 크고 작은 정도를 ‘기본영양생장성 정도’라고 하는데, 한가지 예를 들면, 최소엽수(추파맥류 등에서 주경간에서 화아분화가 생길 때까지의 최소 착엽수)는 기본영양생장성의 정도라고 볼 수 있다.

 

기본영양생장의 기간이 길고 짧음에 따라 기본영양생장성이 크다(B, 높다) 또는 작다(b, 낮다)라고 표시한다.

 

2. 감광성

식물이 일장 환경, 주로 단일식물이 단일환경에 놓이면 출수 · 개화가 촉진되는 성질을 ‘감광성’이라고 한다. 단일식물이 단일환경에서 출수 · 개화가 촉진되는 정도를 ‘감광성 정도’라고 하며, 출수 · 개화의 촉진도에 따라 감광성이 크다(L, 높다) 또는 작다(I, 낮다)라고 한다.

 

3. 감온성

생육적온에 이르기까지는 저온보다 고온에 의하여 작물의 출수 · 개화가 촉진되는데, 이 성질을 ‘감온성’이라고 한다. 온도가 높아짐에 따라 출수 · 개화가 촉진되는 정도를 ‘감온성 정도’라고 하며, 그 정도에 따라 감온성이 크다(T, 높다) 또는 작다(t, 낮다)라고 한다(감온성은 생육온도와 관련된 성질로서 버날리제이션, 즉 춘화처리와는 직접적인 관련이 없다).

 

기본영양생장성을 지배하는 기본영양생장기간은 환경의 지배를 받지 않는다고 가정하지만, 감광성이나 감온성에 지배되는 영양생장은 일장(단일)이나 온도(고온)에 따라 크게 단축될 수 있기 때문에 이를 ‘가소영양생장’이라고 한다. 영양생장 기간의 재배적인 단축 · 연장에는 가소영양생장이 대상이 된다.