손해평가사 농학개론 중 재배학 및 원예작물학
제12강
5. 저온장해
(1) 냉해
1) 의의
①식물체 조직 내에 결빙이 생기지는 않는 범위의 저온에 의해서 받는 피해
②여름작물에 있어 고온이 필요한 여름철에 비교적 낮은 냉온을 장기간 지속적으로 받아 피해를 받는 것을 냉해라고 한다.
2) 냉해의 구분
①지연형 냉해
㉠생육 초기부터 출수기에 걸쳐 오랜 시간 냉온 또는 일조부족으로 생육의 지연 출수 지연으로 등숙기에 낮은 온도에 처함으로 등숙의 불량으로 결국 수량에까지 영향을 미치는 유형의 냉해이다.
㉡질소, 인산, 칼리, 규산, 마그네슘 등 양분의 흡수가 저해되고, 물질 동화 및 전류가 저해되며, 질소동화의 저해로 암모니아 축적이 많아지며, 호흡의 감소로 원형질유동이 감퇴 또는 정지되어 모든 대사기능이 저해된다.
②장해형 냉해
㉠유수 형성기부터 개화기 사이, 특히 생식세포의 감수 분열기에 냉온의 영향을 받아서 생식기관이 정상적으로 형성되지 못하거나 또는 꽃가루의 방출 및 수정에 장해를 일으켜 결국 불임 현상이 초래되는 유형의 냉해이다.
㉡타페트 세포의 이상비대는 장해형 냉해의 좋은 예이며, 품종이나 작물의 냉해 저항성의 기준이 되기도 한다.
③병해형 냉해
㉠벼의 경우 냉온에서는 규산의 흡수가 줄어들므로 조직의 균질화가 충분히 형성되지 못하여 도열병균의 침입에 대한 저항성이 저하된다.
㉡광합성의 저하로 체내 당 함량이 저하되고, 질소대사 이상을 초래하여 체내에 유리 아미노산이나 암모니아가 축적되어 병의 발생을 더욱 조장하는 유형의 냉해이다.
④혼합형 냉해
㉠장기간의 저온에 의하여 지연형 냉해, 장해형 냉해 및 병해형 냉해 등이 혼합된 형태로 나타나는 현상으로 수량 감소에 가장 치명적이다.
3) 냉해의 기구
①냉해 초기 증상은 세포막의 손상을 수반한다.
②저온 장해를 받은 조직은 원형질막의 침투성 증가로 전해질의 침출과 엽록체와 미토콘드리아의 막도 해를 입게 된다.
③저온에 민감한 작물은 장해가 일어나는 온도에서 갑작스럽게 반투막의 성질이 변하는데, 저온에 강한 작물은 그러한 갑작스러운 변화가 일어나지 않는다.
④삼투막은 어떤 한계온도에서 상대적으로 유동형이 고형으로 변하게 되어 선택적 투과성에 이상을 초래한다.
4) 냉온에 의한 작물의 생육 장해
①광합성 능력 저하
②양수분의 흡수장해
③양분의 전류 및 축적 장해
④단백질 합성 및 효소 활력의 저하
⑤꽃밥 및 화분의 세포 이상
5) 냉해 대책
①내냉성 품종의 선택: 냉해에 저항성 품종 또는 냉해 회피성 품종(조생종)의 선택
②입지 조건의 개선
㉠방풍림의 설치
㉡객토, 밑다짐 등으로 누수답 개량
㉢암거배수 등으로 습답 개량
㉣지력 배양으로 건실한 생육을 꾀한다.
③보온 육묘로 못자리 냉해의 방지와 생육기간을 앞당겨서 등숙기 냉해 회피
④재배방법의 개선
㉠조기재배. 조식재배로 출수. 성숙을 앞당긴다.
㉡인산. 칼리. 규산. 마그네슘 등의 충분한 시용
⑤냉온기의 담수 : 냉해 위험의 냉온기에 수온 19~20°C 이상의 물을 15~20cm 깊이로 깊게 담수하면 냉해가 경감 방지된다.
⑥수온 상승 책 강구
㉠수온이 20°C 이하일 때에는 물이 넓고. 얕게 고이는 온수 저류지를 설치한다.
㉡수로를 넓게 하여 물이 얕고, 넓게 흐르게 하며, 낙차 공이 많은 온조 수로를 설치한다.
㉢물이 파이프 등을 통과하도록 하여 관개 수온을 높인다.
㉣ OED(증발억제제, 수온상승제)를 10a 당 5kg 정도씩 3일 간격으로 논에 살포하여 수면증발을 억제하면 수온이 1~2°C 상승한다.
(2) 한해
1) 동해의 발생
①작물 조직 내 결빙에 의해 받는 피해이며 월동작물은 흔히 동해를 입는다.
②세포 외 결빙: 식물체 조직 내 결빙은 즙액 농도가 낮은 세포간극에 먼저 결빙이 생기는데 이와 같이 세포간극에 결빙이 생기는 것
③세포 내 결빙: 결빙이 더욱 진전되면서 세포 내 원형질, 세포액이 얼게 되는 것
④세포 외 결빙은 세포 내 수분의 세포 밖 이동으로 세포 내 염류농도는 높아지고 수분 부족으로 원형질단백이 응고하여 세포는 죽게 된다.
⑤세포 외 결빙 시 온도의 상승으로 결빙이 급격히 융해되면 원형질이 물리적으로 파괴되어 세포는 죽게 된다.
2) 작물의 동사점
①동사점: 작물의 동결로 단시간 내에 동사하는 온도
②작물의 동사점은 그 작물이 동결에 견디는 정도를 표시한다.
③동사점은 작물의 종류와 품종에 따라 차이를 보이며 동일 작물이라도 발육상태, 생육단계, 부위 등에 따라 다르다.
④작물이나 조직의 동사는 저온의 직접적인 영향이 아닌 조직 내에 결빙으로 유발된다.
3) 작물의 내동성
①생리적 요인
㉠세포 내 자유수 함량이 많으면 세포 내 결빙이 생기기 쉬워 내동성이 저하된다.
㉡세포액의 삼투압이 높으면 빙점이 낮아지고, 세포 내 결빙이 적어지며 세포 외 결빙 시 탈수저항성이 커져 원형질이 기계적 변형을 적게 받아 내동성이 증대한다.
㉢전분함량이 낮고 가용성 당의 함량이 높으면 세포의 삼투압이 커지고 원형질단백의 변성이 적어 냉동성이 증가한다.
㉣원형질의 물 투과성이 크면 원형질 변형이 적어 내동성이 커진다.
㉤원형질의 점도가 낮고 연도가 크면 결빙에 의한 탈수와 융해 시 세포가 물을 다시 흡수할 때 원형질의 변형이 적으므로 내동성이 크다.
㉥지유와 수분의 공존은 빙점강하도가 커져 내동성이 증대된다.
㉦칼슘 이온은 세포 내 결빙의 억제력이 크고 마그네슘 이온도 억제 작용이 있다.
㉧원형질단백에 디설파이드기(-SS기) 보다 설파하이드릴기(-SH기)가 많으면 기계적 견인력에 분리되기 쉬워 원형질의 파괴가 적고 내동성이 증대한다.
②맥류에서의 형태와 내동성
㉠초형이 포복성인 것이 직립성인 것보다 내동성이 크다
㉡관부가 깊어 생장점이 땅속 깊이 있는 것이 내동성이 크다.
㉢엽색이 진한 것이 내동성이 크다.
③발육 단계와 내동성
㉠작물은 생식생장기가 영양생장기에 비해 내동성이 극히 약하다.
㉡가을밀의 경우 2~4 엽기의 영양체는 -17°C에서도 동사하지 않고 견디나 수잉기 생식기관은 -1.3~ 1.8°C에서도 동해를 받는다.
④내동성의 계절적 변화
㉠월동하는 겨울작물의 내동성은 기온의 저하에 따라 차차 증대하고, 다시 높아지면 점점 감소된다.
㉡경화: 월동 작물이 5°C 이하의 저온에 계속 처하게 되면 냉동성이 커지는 것
㉢경화 상실: 경화된 것을 다시 높은 온도에 처리하면 원래 상태로 되돌아오는 것
㉣휴면상태 일 때 냉동성이 크다.
4) 작물의 한해대책
①일반 대책
㉠내동성 작물과 품종의 선택
㉡입지조건의 개선
-방풍 시설로 찬바람의 내습 경감
-토질의 개선으로 서리 발생 억제
-배수
㉢보온재배
㉣이랑을 세워 뿌림 골을 깊게 한다.
㉤적기 파종과 파종량을 늘려준다.
㉥서리 시 적절한 답압 (보리밟기)
②응급대책
㉠관개법: 저녁 관개는 물의 열을 토양에 보급하고 낮에 더워진 지중열을 받아 올리며 수증기가 지열의 발산을 막아서 동상해를 방지할 수 있다.
㉡송풍법: 동상해가 발생하는 밤의 지면 부근 온도 분포는 온도역전 현상으로 지면에 가까울수록 온도가 낮은데 송풍기 등으로 기온역전 현상을 파괴하면 작물 부근의 온도를 높여서 상해를 방지할 수가 있다.
㉢피복법: 이엉, 거적, 플라스틱필름 등으로 작물체를 직접 피복하면 작물체로부터의 방열을 방지한다.
㉣연소법: 연료를 태워 그 열을 작물에 보내는 적극적인 방법
㉤살수 빙결법: 작물체의 표면에 물을 뿌려주는 방법
③사후대책
㉠속효성 비료의 추비 및 엽면시비로 생육을 촉진시킨다.
㉡병충해를 철저히 방제한다.
㉢동상해 후에는 낙화하기 쉬우므로 적화 시기를 늦춘다.
㉣피해가 심한 경우 대파를 강구한다.
