손해평가사 농학개론 중 재배학 및 원예작물학
제18강
3. 일장효과
(1) 일장효과의 뜻
1) 일장효과(광주기 효과)
①식물의 화아분화와 개화에 가장 영향을 크게 주는 것은 일조시간의 변화이다.
②일장이 식물의 개화와 화아분화 및 여러 발육에 영향을 미치는 현상
③개화는 광의 강도뿐 아니라 광이 조사되는 기간의 길이, 즉 일장이 중요하다.
2) 장일과 단일
①장일: 1일 24시간 중 명기의 길이가 암기보다 길 때로 명기의 길이가 12~14시간 이상인 것
②단일: 명기가 암기보다 짧을 때로 명기의 길이가 12 ~14보다 짧은 것
3) 일장과 화성유도
① 유도일장: 식물의 화성을 유도할 수 있는 일장
②비유도 일장: 화성을 유도할 수 없는 일장
③한계 일장: 유도일장과 비유도 일장의 경계가 되는 일장
④최적 일장: 화성을 가장 빨리 유도하는 일장
4) 피토크롬
①일장 효과는 빛을 흡수하는 색소단백질인 피토크롬과 관련이 있다.
②적색광을 흡수하기 때문에 청색 또는 청록색으로 보인다.
③적색광(660nm)이 발아에 가장 효과적이며 원적색광(730nm)은 발아와 적색광의 효과를 억제한다.
④피토크롬은 서로 다른 파장의 빛을 흡수하여 한 가지 형태에서 다른 형태로 전환된다.
(2) 작물의 일장형
1) 장일식물
①보통 16~18시간의 장일상태에서 화성이 유도, 촉진되는 식물로, 단일상태는 개화를 저해한다.
②최적 일장 및 유도일장 주체는 장일 측, 한계일장은 단일 측에 있다.
③추파 맥류, 시금치, 양파, 상추, 아마, 아주까리, 감자 등
2) 단일식물
①보통 8~10시간의 단일 상태에서 화성이 유도, 촉진되며 장일 상태는 이를 저해한다.
②최적 일장 및 유도일장의 주체는 단일 측, 한계일장은 장일 측에 있다.
③국화, 콩, 담배, 들깨, 조, 기장, 피, 옥수수, 아마, 호박, 오이, 늦벼, 나팔꽃 등
3) 중성식물
①일정한 한계일장이 없이 넓은 범위의 일장에서 개화하는 식물로 화성이 일장에 영향을 받지 않는다고 할 수 있다.
②강낭콩, 가지, 토마토, 당근, 셀러리 등
4) 정일 식물
①중간 식물이라고도 하며 특정 좁은 범위의 일장에서만 화성이 유도되며, 2개의 한계일장 있다.
②사탕수수의 F-106 이란 품종은 12시간에서 45분의 일정에서만 개화한다.
5) 장단일 식물
①처음엔 장일, 후에 단일이 되면 화성이 유도되나, 일정한 일장에만 두면 개화하지 못한다.
②낮이 짧아지는 늦여름과 가을에 개화한다.
③야래향, 칼랑코에 속등
6) 단장일식물
①처음엔 단일 후에 장일이 되면 화성이 유도되나, 일정한 일장에서는 개화하지 못한다.
②낮이 길어지는 초봄 개화한다.
③토끼풀, 초롱꽃 등
(3) 일장효과에 영향을 미치는 조건
1) 발육단계
① 어린 식물은 일장에 감응하지 않고 어느 정도 발육한 후에 감응하며, 발육단계가 더욱 진전하게 되면 점차 감수성이 없어진다.
②벼의 경우 주간 본 엽수가 7~9매로 되며 분얼수도 급히 증가하는 시기부터 예민하게 감응하고 출수 30일 전쯤 감수성이 소멸된다.
2) 처리일 수
도꼬마리나 나팔꽃처럼 민감한 단일식물은 극히 단기간의 1회 처리에도 감응하여 개화한다.
3) 온도의 영향
①일장 효과의 발현에는 어느 정도 한계온도의 영향을 받는다.
②가을국화의 경우 10~15°C 이하에서는 일장과 관계없이 개화하며, 장일성인 사리풀의 경우 저온에서 단일 조건이라도 개화한다.
4) 광의 강도
명기가 약광이라도 일장효과가 나타나며 대체로 광도가 증가할수록 효과가 크다.
5) 광질
①유효한 광의 파장은 장일식물이나 단일식물이나 같다
②효과는 600~ 680nm의 적색광이 가장 크고, 다음이 자색광인 400nm 부근이며 480nm 부근의 청색광이 가장 효과가 적다.
6) 질소의 시용
①질소의 부족 시 장일식물은 개화가 촉진된다.
②단일 식물의 경우 질소의 요구도가 커서 질소가 풍부해야 생장속도가 빨라 단일효과가 더욱 잘 나타난다고 한다.
7) 연속 암기와 야간조파
①장일 식물은 24시간 주기가 아니더라도 명기의 길이가 암기보다 상대적으로 길면 개화가 촉진되나 단일식물은 일정 시간 이상의 연속 암기가 절대로 필요하다.
②암기가 극히 중요하므로 장야식물 또는 암장기 식물이라 하고, 장일식물을 단야식물 또는 단야기 식물이라 하기도 한다.
③단일 식물의 연속 암기 중 광의 조사는 연속 암기를 분단하여 암기의 합계가 명기보다 길어도 단일효과가 발생하지 않는다. 이것을 야간조파 또는 광중단이라고 한다.
④야간조파에 가장 효과가 큰 광은 600~ 660nm의 적색광이다.
(4) 일장효과의 기구
1) 감응 부위
감응 부위는 성숙한 잎이며, 어린잎은 거의 감응하지 않는다.
2) 자극의 전단
일장처리에 의한 자극은 잎에서 정단분열조직으로 이동되며 모든 방향으로 전달된다.
3) 일장효과의 물질적 본체
호르몬성 물질로 플로겐 또는 개화호르몬이라 불린다.
4) 화학물질과 일장효과
①옥신 처리 : 장일식물은 화성이 촉진되는 경향이 있고 단일식물은 화성이 억제되는 경향이 있다.
②지베렐린 처리: 저온, 장일의 대치적 효과가 커서 1년생 히요스 등을 지베렐린의 공급 시 단일에서도 개화한다.
(5) 개화 이외의 일장효과
1) 성의 표현
①모시풀은 자웅 동주 식물인데, 일장에 따라 성의 표현이 달라진다.
㉠14시간 이상의 일장에서는 모두 웅성
㉡8시간 이하의 일장에서는 모두 자성
②오이, 호박 등은 단일 하에서 암꽃이 많아지고, 장일 하에서 수꽃이 많아진다.
③장웅이주식물인 삼(대마)은 단일에서는 수그루 → 암그루 및 암그루 → 수그루의 성전환이 이루어진다.
2) 영양생장
①단일식물이 장일에 놓일 때 영양생장이 계속되어 줄기가 길어져 거대형이 된다.
②장일식물이 단일 하에 놓이면 추대 현상이 이루어지지 않아 줄기가 신장하지 못하고 지표면에 잎만 출엽하는 근출엽 형이 된다.
3) 저장기관의 발육
①고구마 덩이뿌리, 봄무, 파의 비대든, 감자나 돼지감자의 덩이줄기, 달리아의 알뿌리 등은 단일 조건에서 발육이 조장된다.
②양파나 마늘이 비늘줄기는 장일에서 발육이 조장된다.
4)결협 및 등숙
단일식물인 콩이나 땅콩은 단일 조건에서 결협, 등숙이 촉진된다.
5) 수목의 휴면
수종에 관계없이 15~21°C에서는 일장 여하에 관계없이 휴면하나 21~27°C에서 장일(16시간)은 생장을 지속시키고, 단일(8시간)은 휴면을 유도하는 경향이 있다.
(6) 일장효과의 농업적 이용
1) 수량 증대
오처드 그래스, 라디노클로버 등의 북방형 목초는 장일식물이나 가을철 단일기에 일몰부터 20시경까지 보광으로 장일조건의 조성 또는 심야에 1~1.5시간의 야간조파로 연속 암기의 분단으로 단일 조건의 파괴는 장일 효과의 발생으로 절간신장을 하여 산초량이 70~80% 증대한다.
2) 꽃의 개화기 조절
①일장 처리에 의해 개화기를 변동시켜 원하는 시기에 개화 시킬 수 있다.
②단일성 국화의 경우 단일처리로 촉성재배, 장일처리로 억제재배하여 연중 개화시킬 수 있는데 이건을 주년재배라 한다.
③인위 개화, 개화기의 조절, 세대단축이 가능하다.
3) 육종 상의 이용
①인위 개화: 고구마를 나팔꽃에 접목하고 8~10시간 단일처리를 하면 인위적으로 개화가 유도되어 교배육종이 가능해진다.
②개화기 조절: 개화기가 다른 두 품종의 교배 시 일장 처리로 개화기가 서로 맞도록 조절한다.
③육종 연한의 단축: 온실재배와 일장처리로 여름작물의 겨울 재배로 육종연한 이 단축될 수 있다.
4) 성전환의 이용
삼을 단일처리하여 암그루 생산할 수 있다.
