생리현상과 대사작용
■ 호흡작용
○ 건물(수분을 제거한, 말린)로 부터 에너지 방출
○ 에너지는 잎, 줄기, 뿌리의 생장과 발육, 수분과 양분의 흡수와 필요한 부위로 이동(전류 : translocation)하는 데 사용되며 호흡은 낮과 밤에 식물의 모든 부위에서 이 뤄 집니다.
■ 생장과정에 영향을 주는 환경 요인
○ 광, 온도, 수분(공중습도와 토양수분), 공기(탄산가스) 유동(순환)이 크게 영향을 미치며 적당한 조건을 제공하 기 위한 관리가 필요합니다.
○ 재배작물은 이들 일장 요인들과의 균형을 이루게 하기 위해 많은 장치(난방, 탄산가스 발생기, 환기 및 순환팬, 전조시설, 제습 및 가습기 등)가 필요하게 되고 여기에 소요되는 비용 또한 만만치 않습니다.
□ 시설내 탄산가스 변화추이(그림참조)
○ 그림에서 보는바와 같이 200~300ppm 구간은 100 ppm이 증가했는데 광합성 능럭의 증가는 30을 초과하 는 반면에 300~400구간에서는 100ppm이 증가했는 데 광합성 능력 증가는 20정도이고 400~500ppm구간 에서는 100ppm이 증가했는데 광합성 능력증가는 8정 도로 떨어지는 경향을 볼 수가 있습니다.
○ 이 내용으로 볼 때 품종간에 약간의 차이는 있겠지만 대개 500ppm전후가 경제적인 적정한 탄산가스의 농도 로 보는 것이 합당한 것으로 여겨집니다.
□ 시설 내의 적절한 탄산가스 농도
○ 탄산가스 농도는 일출 직전에 대개1,000~1,200 ppm
(군락의 밀도에 따라 약간의 차이는 있음)농도에서 일출 과 동시에 농도는 차츰 감소하며 날씨에 따라 차이는 있 겠지만 대개 일출 후 2시간~ 2시간 30분정도 지나면 (대개 10시~10시 30분 정도에서 자연 상태인 300 ppm 까지 떨어짐)환기창을 개방하거나 아니면 탄산가 스를 공급 해야 하며 그렇지 못할 경우에는 수량이나 품 질이 떨어지게 됩니다.
○ 탄산가스 공급장치는 설치비용이나 운영비가 상당히 소요가 되는 반면 탄산솔(경북대 학교기업)을 사용 하셔 도 좋은 결과를 볼 수 있을거라 생각합니다. 값도싸고 사 후 관리비도 없이 장기간 사용하므로 편리합니다.
■ 광과 광합성
● Thump의 법칙에서 빛 1%는 1%의 생산이다라고 하는 광의 중요성을 강조하는 법칙입니다.
● 태양광은 빛이 45%(광합성)이고 55%는 열을 갖고 있 답니다.(빛과 볕)
● 최대의 생산을 위해서는 햇빛을 많이 받을 수 있도록 해야 하는데 그러기 위해서는
○ 오래된 유리온실이나 비닐하우스는 새 온실에 비해 광 투과율이 20%이상 감소합니다. 깨끗한 유리면을 위해 지붕 위에 청정제를 살포하거나 로봇청소기(그림참조) 를 이용 또는 인력으로 청소를 합니다.
○ 비닐온실일 경우에는 2~3년에 비닐을 교체하는게 좋 으며 한달에 1~2회정도 물을 지붕위에 뿌려 먼지를 제 거 하는 것이 광투과에 많은 도움이 됩니다.
○ 적절한 재식 간격을 두고 엽면적 지수가 적절히 유지(3 이하로 유지되게 액아정리, 잎 따기 등 작업을 철저히 하 여 피해가 없도록 해야합니다.
○ 액아의 꽃눈분화 촉진을 위해 광을 충분히 받게하여 상 대적 질소가 낮게(C/N율을 높게)하는 것이 중요하며 질 소가 과잉되고 햇빛이 부족하면 영양생장이 강해져 액아 의 꽃눈분화가 지연되고 계속 잎 분화가 진행되어 액아 의 잎이 정상(3~4매)보다 많아져 정화방과 액화방의 간 격이 멀어지게 되고 이로인해 하위절에서 필요없는 액아 가 많이 발생하여 작업에 많은 인력이 소요되므로 경영 상 불리해 집니다. 그러므로 액아가 꽃눈분화 하기까지 는 EC를 높게 관리해서는 안되는 이유입니다. 주의 상태 에 따라 약간의 차이는 있으며 관리방법에 따라서도 차 이가 있으므로 참고하시기 바랍니다.
○ 정화방의 화아가 분화기에 이르렀을 때 정화방의 마지 막 잎(5번째 잎)이나 4번째 잎 사이에서 액아가 발생하 고 이 액아에서 새로운 눈(생장점)이 형성되고 잎이 3~4 매 분화된 후 저온, 단일, 질소수준이 낮을 때 액아에서 꽃눈이 분화하고, 저온이나 단일이 부족하고 질소가 많 고 엽면적이 과다할 때 저온감응이 둔해져서 꽃눈분화가 지연되고 잎이 계속발생하게 되며 잎 1매가 더 분화하면 최소한 1주일이상 지연됩니다.
■ 수분의 공급경로와 이탈경로
○ 공급경로는 강우나 관수가 주가되고 모관수(토경재배 에 한함)와 결로수(일액도 포함)이며, 이탈경로는 증산과 증발 그리고 넘처서 흘러 나가는 경우(run), 투수(뿌리의 분포범위를 벗어나는 경우)등으로 구분 합니다. 너무 많 은 량이 공급되면 낭비는 물론 뿌리의 호흡에 지장을 주 어 노화를 촉진시키고 너무 부족해도 건 조에 의해 뿌리 가 노화(늙음)가 촉진되어 주의 피로 현 상이 나타납니 다. 이탈에서 너무 심한증산이나 증발도 사전에 막아야 하며 토양이나 배지의 수분이동 형태를 잘 파악해서 관 수방법 개선에 노력해야 합니다.
■ 수분과 작물생육
○ 작물의 생육과 수분의 역할은 매우 중요합니다. 각종 화학반응(비료와 각종 미생물 등)의 기질로서 쓰이거나 용매(녹이는 물질)또는 촉매의 역할을 하며 유기물 및 유 기용질(녹아있는 물질)의 수송매체로서의 역할 그리고 세포내의 긴장상태(팽창압=팽압)유지로 작물체형 유지, 체내의 물질분포의 평형상태 유지, 증산을 통한 작물체 온의 상승억제와 체온조절 등으로 구분합니다. 작물이 건물(말렸을 때의 무게)1g을 생산하는데 소요되는 물의 량을 요수 비율(계수)이라 하는데 대개 300~500정도 라고 합니다(Salisbury & Ross, 1992)
■ 시설내의 수분환경 특성
○ 토양이나 배지내에 수분이 부족하게 되면 초기에는 뿌리의 발생이 억제되고 생육이 억제 또는 정지 되거나 노화가 빨리 진행되기도 하며 변동이 심하면 열과발생 이나 기형과 발생이 우려되기도 하고
○ 다습하면 뿌리의 활성이 떨어져 흡수기능이 저하되기 도 하며 각종 병해충 발생이 심하게 되기도 합니다.
■ 시설내의 공기습도 환경
● 시설 내 공기습도가 높으면 증산이나 광합성 속도가 늦고 감소되며 체력이 떨어지므로 각종 병해충 발생이 심하게 나타는데 다습조건에서 발생하는 병해로는 잎곰 팡이병, 잿빛곰팡이병, 세균성점우늬병, 역병, 탄저병, 검은 잎 마름병, 균핵병, 노균병, 반점세균병, 덩굴 마름병 등이며 충해로는 민달팽이 등있습니다.
■ 수분측정과 관수량 결정
○ 단위는 pF(potential forces)또는 pE (potential Energy)로 표시하는데 일반적으로 pF로 표시합니다.
대개 0~7까지로 하고 0~2까지를 중력수라 하며 식물이 활용할수 없는 물에 포함시키며 포화수분이라 하고 2.7 ~4.2까지를 모관수로 식물이 쉽게 흡수 할 수 있는 수분 입니다. 4.5이상을 흡착수라 하며 100~110°C에서 8~ 10시간 가열하면 떨어져 나가는 물로 규정하며 7.0은 화 합수로 100~110°C로 가열해도 증발하지 않는 수분을 말합니다.
○ 잉여수분..<pf, 무효수분..=”” pf2.8~4.4,=”” 유효수분=””>4.5</pf,>
pF 4.2를 위조(시들음)계수라 합니다.
■ 토양수분의 표시방법
● 물기둥의 높이를 H cm하면 pF=log H이며 즉 단위수 주(물기둥의 높이)의 높이(cm)의 대수치이며 예로 pF4 는 10,000cm(100m)로 수주의 압력(10기압)에 상당 하는 힘으로 토양(배지)에 흡착(붙어 있는)된 수분입자 를(물 또는 수분)흡수할수 있는 능력을 말합니다. 2.3이 면 약400cm(4m)의 물기둥의 압력에서 물을 흡수할수 있는 능력을 말합니다.
● 뿌리가 최대의 활력을 갖일수 있는 상태는 산화환원 전 위차(ORP)로 표시하는데 대개 220mv일 때가 가장 좋 은 상태라 합니다. 이 때의 토양내의 산소량은 약 5%이 고 토양입자내(공극의 기상이 25%라고 하고. 토양 공 극내에 존재하는 수분내의 용존(녹아있는 산소의 량)산 소와 공극내에 존재하는 공간공기(포화증기 상태)의 량 을 뿌리가 이용해서 호흡작용을 하게 되는데 이때 흡수 되면 산화가 되고 다시 공간에 공기가 들어오겨 되면 환 원상태라 합니다.
☆ 참고 : 최근 현장을 순회하면서 느낀점은 딸기의 생장 과 발육 균형, 그리고 영양생장과 생식생장의 관계를 잘 못 이해하고 있는 느낌입니다. 정화방의 관리를 위한 조 건에 너무 지나치게 집착한 결과 액아의 꽃눈이 지연되 는 결과로 연속출뢰가 아직 이뤄지지 않은 농가가 상당 수 있었습니다. 액아는 꽃눈바로 옆에 붙은 눈으로 잎 4매 다음에 꽃대가 출현해야 하는데 5번째가 잎눈이라 면 또 그다음 잎도 꽃눈으로 되지 않는다면?
그 이유는 조기에 보온개시가 되고 EC가 높게 관리되거 나 관수량이 많았거나 환기불량으로 증산이 억제되는 등 환경이나 영양관리가 잘못 된데서 오는 생리현상입니다.
각별한 주의가 요망되는 사항입니다. 많은 농가가 혼란 스러워 하는 문제가 개관적이고 과학적인 근거에 입각한 보편적이고 합리적인 메뉴얼(관리지침)이 없고 귀농하 시는 분들께 올바른 멘토가 부족한 점입니다. 농업인을 지도하는 우리의 책임이 크고 앞으로 딸기를 처음 접하 시는 분들은 체계적인 공부와 농업기초학문인 원예학 개론이나 원론 또는 범론(방통대 교재)을 구입하여 공부 를 히시게 되면 매우 좋을겁니다. 권고를 드립니다.
날씨가 변덕스럽습니다. 기온차가 심하므로 건강 주의 하시고 한주 내내 가족 모두 건강하시고 가정에 평화 가득하시길 빕니다.
자료 : 강호종 교수
