손해평가사 농학개론 재배학 및 원예작물학
제13강
제4 절 광
1. 광도와 광질
(1) 광도
① 낮은 광도에서 식물의 생장
㉠광합성 억제
㉡줄기는 가늘어지고 마디 사이는 길어진다.
㉢잎이 넓어지나 엽육이 얇아진다.
㉣책상조직의 부피가 작아지고 엽록소 감소
㉤결구가 늦어진다.
㉥근계 발달이 불량해진다.
㉦인경 비대와 꽃눈의 발달, 착색, 과실비대가 불량해진다.
(2) 광질: 작물의 생육에 미치는 광질은 광합성과 관련이 깊다.
1) 자외선
①신장 억제
②엽육을 두껍게
③안토시아니계 색소 발현 촉진 (황산화 작용, 적색식물색소, 블루베리, 포도, 사과)
2) 가시광선
①적색광 : 광합성, 광주기성(일장) , 호광성 종자의 발아
②청색광 : 광합성, 카로티노이드 색소 형성 (노랑색 식물 색소)
3) 원적외선: 발아, 화아유도, 휴면, 형태 형성 등에 관여
(3) 광보상점과 광포화점
1) 광보상점
광합성 때 흡수한 이산화탄소량과 호흡할 때 방출한 이산화탄소의 양이 같을 때의 빛의 세기
2) 광포화점
빛의 세기가 증가하여도 광합성량이 더 이상 증가하지 않는 빛의 세기
2. 광과 식물의 생리작용
(1) 광합성 작용
6CO2+ 6H2O → C6H2O6+6O2
(무기물 ) 빛E↑ (유기물)
1) 명반응(제 1과정)
①광학적 과정이다.
②엽록소가 광에너지를 흡수하여 전자 전달 과정에서 ATP라는 화학에너지를 만드는 과정
2) 암반응(제2과정)
①이산화 탄소를 고정, 환원하는 과정
②명반응의 결과 얻어진 ATP를 이용하여 이산화탄소를 환원시켜 포도당을 만드는 과정
③이산화 탄소의 환원 물질에 따라 C3식물, C4식물, CAM 식물로 구분한다.
④ C3식물
㉠ 이산화탄소를 공기에서 직접 얻어 캘빈회로에 이용하는 식물
㉡벼, 밀, 콩, 귀리 등
⑤ C4식물
㉠수분을 보존하고 광호흡을 억제하는 적응 기구를 갖고 있는 식물
㉡덥고 건조한 조건에서 기공을 닫아 수분의 보존과 동시에 탄소를 4 탄소 화합물로 고정시키는 효가가 있다.
㉢4 탄소 화합물이 유관속초 세포로 건너가 분해되면서 캘빈회로에 이산화탄소를 공급하므로 기공이 대부분 닫혀 있어도 광합성을 계속할 수 있다.
㉣옥수수, 수수, 사탕수수 등
⑥ CAM 식물
㉠밤에만 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하여 수분을 보존하고 이산화탄소를 C4식물과 같이 4탄소 화합물로 고정한다.
㉡밤에 4탄소 화합물 형태로 이산화탄소를 축적했다 낮에 캘빈회로로 방출하여 낮에 기공을 닫아 이산화탄소를 흡수하지 않아도 광합성을 계속할 수 있다.
㉢ 선인장, 파인애플, 대부분의 다육식물 등
3) 광합성 유효 파장
①6,750 Å 중심의 6,500~7,000 Å 적색광과 4,500을 중심으로 4,000~5,000 Å의 청색광 부분이 가장 유효하다.
②녹색, 황색, 주황색 파장의 광은 대부분 투과, 반사되어 효과가 적다.
※ 옴 스트롱(Å)= 전자기 방사선의 파장을 표현하는 데 사용하는 길이 단위
(2) 호흡과정(이화작용)
①체내 저장양분을 소모하는 과정이다
②호흡량과 산물의 저장
㉠ 호흡량이 많은 아스파라거스, 브로콜리는 저장이 어렵다.
㉡호흡량이 적은 양파, 감자는 저장기관을 이용하여 휴면한다.
(3) 호흡계수 (RQ)
(4) 굴광성
①식물의 한쪽으로 광이 조사되면 조사 방향으로 식물체가 구부러지는 현상
②원인
광이 조사된 쪽의 옥신 농도가 낮아지고 그 반대쪽은 옥신의 농도가 높아져 나타나는 현상이다.
③지상부는 옥신의 농도가 높은 쪽의 생장속도가 빨라져 광을 향하여 자라는 향광성을 보이지만 뿌리는 반대로 배광성을 나타낸다.
④굴광성은 400~ 500mm 특히 440~480mm의 청색광이 가장 유효하다.
(5) 착색
①황백화 현상
광이 없을 때 엽록소 형성의 저해 및 에티올린이라는담황색 색소의 형성으로 나타난다.
②엽록소의 형성
450mm를 중심으로 한 430 ~ 470mm의 청색광과 650mm를 중심으로 620~670mm의 적색광이 효과적이다.
③사과 포도 딸기 등의 착색
안토시안에 의해 나타나며 비교적 저온에서 생성이 많으며 햇볕이 좋을 때 착색이 잘 된다.
(6) 신장 및 개화
①자외선과 같은 단파장에서 식물의 신장이 억제된다.
②광의 부족 또는 자외선 투과가 적은 경우 웃자라기 쉽다.
③광 조사가 좋은 환경에서는 탄수화물의 축적이 많아져 C/N 률이 높아져 화성이 촉진된다.
④일장은 화성의 유도에 영향을 미친다.
3. 일사와 재배
(1) 작물의 광입지에 따른 작물의 선택
①작물이 받는 일사는 입지에 달라지며 수광량의 차이는 작물 기초대사 및 건물의 생산 등에 영향을 미친다.
②작물의 재배에 일사가 고려되어야 한다.
(2)작휴와 파종
1) 이량의 방향
①경사지는 등고선 경작이 유리하나 평지는 수광량을 고려해 이랑의 방향을 정해야 한다.
②남북방향이 동서방향 보다 수량의 증가를 보인다.
③겨울 작물이 아직 크게 자라지 않았을 때는 동서 이랑이 수광량이 많고 북서풍도 막을 수 있다.
2) 파종의 위치
강한 일사를 요구하지 않는 감자는 동서이랑도 무난하며 촉성 재배 시 동서이랑의 골에 파종하되 골 북쪽으로 붙여서 파종하면 많은 일사를 받을 수 있다.
