농촌지도사, 연구사, 농업직 7급, 9급공무원 필수과목 재배학 핵심 내용 요점 요약 정리 8. 상적발육과 환경

 

8. 상적발육과 환경

1. 상적발육

가. 작물의 생육개념

작물의 생육을 생장과 발육으로 구별하는데 생장은 여러 기관의 양적 증가를 의미하고 발육은 작물이 개화ㆍ성숙 등의 과정을 거치면서 양적 증가만이 아니라 식물체내의 질적 재조정작용이 일어나는 것을 말한다.

작물의 생육에 있어서 아생ㆍ화성ㆍ개화ㆍ결실 등과 같은 작물의 단계적 양상을 발육상이라고 하며 작물이 순차적인 몇 개의 발육상을 거쳐서 발육이 완성되는 현상을 상적발육이라 한다. 상적 발육에 있어서 가장 중요한 전환점은 개화전의 영양생장을 거쳐 화성을 이루고 계속하여 체내의 질적인 체내 변화를 계속하는 생식생장으로의 전환이다. 식물의 상적발육에 관여하는 식물체의 색소는 피토크롬(phytochrome)이다. 이 전환에는 일정한 온도와 일장이 관여한다.

 

나. 상적발육설

상적발육의 개념은 루이센코(Lysenko, 1932)에 의해서 제창 되었다. 루이센코의 상적발육설의 내용은 다음과 같다.

① 작물의 생장과 발육은 같은 현상이 아니라 생장은 작물의 여러 기관의 양적 증가를 의미하고 발육은 작물체 내의 순차적인 질적 재조정작용을 의미한다.

② 1년생 종자식물의 전 발육과정은 개개의 단계에 의해서 성립되어 있다.

③ 개개의 발육단계 또는 발육상은 서로 접속해서 발생하고 있으며 앞의 발육상이 완료하지 못하면 다음 발육상으로 이행할 수 없다.

④ 1개의 작물체나 식물체가 개개의 발육상을 완료하는 데는 서로 다른 환경조건이 필요하다.

 

다. 화성의 유인

1) 화성유도의 주요요인

작물이 영양생장단계로부터 생식생장단계로 이행하여 화성을 이룩하는 데에는 C-N율로 대표되는 동화생산물의 양적 관계와 오옥신ㆍ지베렐린 등 식물 호르몬의 체내 수준이 관계하며 외부조건으로는 광조건 특히 일장효과ㆍ온도조건 특히 버널리제이션과 감온성이 관계한다.

2) C-N율설

일장효과ㆍ감온성ㆍ버널리제이션에 대해서는 뒤에 기술하게 되므로 여기서는 C-N율에 대해서만 기술한다. 식물 체내의 탄수화물(C)과 질소(N)의 비율을 탄수화물 질소비율 또는 C-N율이라 하며 C-N율이 식물의 생육ㆍ화성 및 결실을 지배한다고 생각하는 견해를 C-N율설이라 부른다. Kraus Kraybil(1918)이 토마토를 재료로 하여 연구한 결과를 요약하면 식물의 생육ㆍ화성 및 결실과 체내의 탄수화물 및 질소ㆍ수분과의 관계를 다음과 같은 네 가지로 구분할 수 있다.

① 수분과 질소를 포함하는 광물질양분이 풍부하고 탄수화물의 생성이 부족하면 생장이 미약하고 화성 및 결실도 불량하다.

② 탄수화물의 생성이 풍부하고 수분과 광물질양분 특히 질소도 풍부하면 생육은 왕성하지만 화성 및 결실이 불량하다.

③ 수분과 질소의 공급이 약간 쇠퇴하고 탄수화물의 생성이 조장되어 탄수화물이 풍부해지면, 화성 및 결실이 양호하게 되지만 생육은 약간 감퇴한다.

④ 탄수화물의 증가를 저해하지 않고서 수분과 질소가 더욱 감퇴되면 생육이 더욱 감퇴하고 화아는 형성되나 결실하지 못하며 더욱 심해지면 화아도 형성되지 않는다.

작물의 개화결실에 C-N율설이 적용될 수 있는 경우가 많다. 과수재배에서 환상박피나 각절(줄기군데군데에 칼질을 하여 유관속이 일부를 절단)을 하여 그 윗부분에 탄수화물축적을 유도ㆍ촉진하든지, 고구마순을 나팔꽃대목에 접목하여 덩이뿌리의 형성, 비대를 막고, 지상부의 탄수화물 축적이 조장되어 C/N율이 높아져 화아형성 및 개화가 이루어진다.

환상박피란 줄기나 가지의 껍질을 3~6cm 정도 둥글게 벗기는 것을 말하며, 환상박피를 한 상부에서 생성된 동화양분이 껍질부를 통하여 내려가지 못하므로 화아분화가 촉진되고, 과실의 발육과 성숙이 촉진된다.

 

라. 화성에 대한 환경요인의 영향

1) 추파맥류의 최소엽수

식물체가 화아분화 및 개화에 가장 알맞은 조건에 놓여 있을때 주경간에 화아분화가 생길 때까지 형성된 엽수, 즉 주경의 엽수를 최소엽수라 한다. 최소엽수는 일반적으로 작물의 종류나 품종에 따라서 차이가 있으며 같은 작물에서는 만생종일수록 많은 것이 보통이다.

 

2. 버널리제이션(春花)

가. 버널리제이션의 뜻

상적발육에 있어서 감온상을 무사히 통과하려면 생육초기나 생육 도중에 일정한 온도환경에 처해야 한다. 월동을 하는 작물은 거의 저온이 필요하고 고온작물 중에는 고온처리에 의하여 출수 ㆍ개화가 촉진된다. 이와 같은 식물들에 있어서는 생육의 일정한 시기에 일정한 온도에 처해서 개화를 유도하는 것을 온도유도라 한다. 작물의 개화를 유도하기 위해서 생육의 일정한 시기에 일정한 온도(주로 저온)처리를 하는 것을 버널리제이션(vernalization) 또는 춘화처리라 한다.

 

나. 버널리제이션의 구분

버널리제이션은 처리온도ㆍ처리시기 등에 따라서 다음과 같이 구분한다. 월동하는 작물의 경우는 대체로 1~10℃의 저온에 의해서 춘화가 되는데 이것을 저온버널리제이션(저온춘화)이라고 하며 콩과 같은 단일 식물은 비교적 고온인 10~30℃의 온도처리가 유효한데 이것을 고온버널리제이션(고온춘화)이라고 한다. 일반적으로 고온춘화처리보다는 저온춘화처리가 결정적인데, 춘화처리라고 하면 보통은 저온버널리제이션을 말한다.

맥류와 같은 작물은 최아종자의 저온처리가 효과적이며, 양배추와 같은 작물은 생육 도중의 녹체기의 저온처리가 효과적이다. 즉 춘화처리에 알맞은 시기는 작물에 따라서 다른데, 종자시대에 처리하는 것을 종자버널리제이션이라고 하며, 이와 같은 형의 작물을 종자버널리제이션형이라고 하고, 추파맥류 ㆍ 완두 ㆍ 잠두 ㆍ 봄올무우 등이 이에 속한다. 녹체기에 처리하는 것을 녹체버널리제이션형이라고 한다. 양배추 ㆍ히요스가 여기에 속한다.

 

다. 버널리제이션에 관여하는 조건

1) 최아

최아종자는 처리기간이 길어지면 부패와 유근이 도장될 우려가 있다. 버널리제이션에 필요한 수분의 흡수량은 <표 8-1>에서 보는 바와 같으며 수온은 12℃가 알맞다. 종자춘화를 할 때에는 종자근의 시원체인 백체가 나타나기 시작할 무렵까지 최아하여 처리한다.

 

<표 8-1> 버널리제이션에 필요한 종자의 흡수량

작 물 명	흡 수 율(%)	작 물 명	흡 수 율(%)
보 리 호 밀 옥 수 수	25 30 30	봄 밀 가 을 밀 귀 리	30~35(%) 30~55 30

 

2) 처리온도와 기간

처리온도와 시간은 작물과 품종의 유전성에 따라 다르며, 일반적으로 겨울 작물은 저온이, 그리고 여름작물은 고온이 효과적이다. 주요 작물의 처리온도와 처리기간은 다음과 같다.

〔일반작물〕

추파맥류 → 최아종자를 0~3℃에 30~60일

벼 → 최아종자를 37℃에 10~20일

옥수수 → 최아종자를 20~30℃에 10~15일

〔채 소〕

배추 → 최아종자를 –2~1℃에 33일

결구배추 → 최아종자를 3℃에 15~20일

봄무우 → 최아종자를 0℃ 부근에 15일 이상 또는 5℃에 13일

시금치 → 최아종자를 1±1℃에 32일

 

3) 산소

처리중에 산소가 부족하여 호흡이 제대로 되지 않으면 버널리제이션의 효과가 지연되거나(저온에서) 발생하지 못한다(고온에서). 따라서 처리 중에는 공기가 부족하지 않도록 과도한 수분공급을 피하고 보관에 주의하여야 한다.

4) 광선

고온버널리제이션에서는 처리중에 암흑상태에 보관하여야 하지만 저온버널리제이션에서는 광선의 유무와 관계가 없다. 그러나 온도를 유지하고 건조를 방지하기 위하여 암중에 보관하는 것이 보통이다.

5) 건조

고온과 건조는 처리 도중뿐만 아니라 처리 후에도 저온처리의 효과를 경감 또는 소멸시키므로 처리기간 중은 물론 처리 후에도 고온ㆍ건조를 피해야 한다.

 

라. 이춘화와 재춘화

저온처리과정에서 불량한 조건, 즉 고온ㆍ건조ㆍ통기결핍 등의 환경은 저온처리의 효과를 감퇴시킨다. 밀에서 저온버널리제이션을 실시한 직후에 35℃ 정도의 고온처리를 하게 되면 버널리제이션효과를 상실하며, 이와 같은 현상은 다른 작물에서도 인정되는데, 이것을 이춘화라고 한다. 춘화 정도가 진전할수록 이춘화하기 어려우며 춘화가 완전히 된 것은 이춘화현상이 생기지 않는데 이것을 버널리제이션의 정착이라고 한다. 가을호밀에서는 이춘화 후에 다시 저온처리를 하면 다시 완전히 버널리제이션이 되는데 이것을 재춘화라고 한다.

 

마. 버널리제이션 기구

1) 자극의 감응부위

저온처리의 자극 감응부위는 생장점이다. 추파맥류의 배만을 분리하여 저온처리하여도 무기염료와 글루코스를 공급하면 버널리제인션의 효과를 생성한다.

2) 식물생장조절제와 버널리제이션

밀ㆍ호밀ㆍ유채 등의 추파형은 춘파형보다 지베렐린 함량이 낮지만 저온처리 중에 그 함량이 높아져서 온도유도가 끝나면 춘파형과 같은 수준의 함량으로 된다.

 

바. 버널리제이션의 재배적 이용

1) 재배

추파맥류에 있어서 춘화를 하지 않으면 출수할 수 없는 성질을 추파성이라고 하고 추파성을 가지지 않는 것은 춘파성이라 하며 맥류가 가진 추파성의 정도롤 추파성정도라 하며 추파성을 가지지 않은 정도를 춘파성정도라 한다. 따라서 품종의 이러한 성질을 알면 파종기, 재배적지 등의 선택에 도움이 되며, 추파맥류라도 춘화처리하여 춘파할 수 있다

2) 채종

월동하는 작물들을 저온처리를 하여 봄에 심어도 출수ㆍ개화하므로 채종재배에 이용할 수 있다.

3) 육종상의 이용

육종에 있어서 버널리제이션을 이용하여 육종연한을 단축시킬 수 있다. 추파밀을 완전히 성숙하기 전에 수확하여 줄기째 물 속에 세워 종자의 건조를 막으면서 32∼40℉에 40∼50일간 보관한 것은 장일조건에 재배하더라도 정상적으로 출수하므로 육종연한의 단축에 이용될 수 있다.

4) 촉성재배

꽃의 촉성재배에 저온춘화와 고온춘화를 이용한다. 나팔수선은 젖은 톱밥에 넣어서 저온처리하는 경우 8월 중순부터 8℃에서 60일간 처리하면 12월 하순에 출하가 가능하고, 8℃에서 35~40일간 처리하면 1월 하순~2월 하순에 출하할 수 있다.

5) 수량의 증대

증수적인 효과를 보면 벼의 싹틔운 종자를 9~10℃로 35일간 보관하였다가 파종함으로써 환경이 불량한 경우에 상당한 증수효과가 있다.

6) 종 또는 품종의 감정

라이그라스류의 종 또는 품종은 3~24주일 동안 버널리제이션을 한 다음 종자의 발아율에 의해서 구별된다.

7) 재배법의 개선

추파성 정도가 낮은 품종은 조파하면 월동전에 생식생장이 유도되어 월동 중 동사의 위험성이 있으므로 비교적 만파하는 것이 안전하다.

 

3. 일장효과

가. 일장효과의 뜻

식물의 꽃눈 형성과 개화에 가장 큰 영향을 주는 것은 계절적으로 변화하는 일조시간의 변동이며, 식물은 일조시간의 장단에 따라 개화하는 것과 아무런 영향도 받지 않는 것들로 구별되는데 이와 같이 일장이 식물의 개화ㆍ화아분화 및 그 밖의 발육부면에 영향을 미치는 현상을 일장효과 또는 광주율이라고 한다.

일장효과의 발견은 GarnerㆍAllard(1920)에 의한 것인데, 이들은 담배 품종 ‘Maryland Mammoth'가 Florida에서 재배되면 개화 ㆍ결실하나, Washington D.C.에서 재배되면 개화하지 못하고 영양생장만 계속하는 것을 관찰하였다. 그러나 겨울에 온실 내에 재배하면 Washington D.C.에서도 개화ㆍ결실하였다. 이것에 대하여 여러 가지 검토한 결과 저위도인 Florida에서는 여름철의 일장이 비교적 짧아서 개화하고, Washington D.C. 에서는 여름철의 일장이 비교적 길기 때문에 개화하지 못하며, 또한 겨울철 온실에서는 일장이 짧기 때문에 개화하는 것으로 결론짓고, 개화에는 광의 강도뿐만 아니라 광을 쬐는 기간의 길이, 즉 일장이 중요하다는 것을 밝힌 데 있다. 1일 24시간의 주기에서 명기가 암기보다 길 때를 장일이라 하고 반대로 명기가 암기보다 짧을 때를 단일이라 한다. 장단일 경계는 명기 길이가 12~14시간 이상인 것을 장일, 12~14시간보다 짧은 것을 단일이라 한다.

식물의 화성을 유도할 수 있는 일장을 유도일장이라 하고, 개화를 유도하지 못하는 일장을 비유도일장이라고 하며 유도일장과 비유도일장의 경계가 되는 일장을 한계일장이라 한다. 또한 식물에 따라서 유도일장 내에서도 화성을 가장 빨리 유도하는 일장이 있는데 이때의 일장을 최적일장이라 한다.

 

나. 작물의 일장형

작물은 종류 및 품종에 따라서 개화에 알맞은 일장이 다르다. 즉 유도일장의 유무 및 장단에 따라 분류한 것을 일장형이라 한다.

 

1) 장일식물

장일상태(보통16~18시간)에서 개화가 유도ㆍ촉진되는 식물을 장일식물이라고 하며 단일조건에서는 개화를 저해한다. 유도일장의 주체가 장일에 있으며 한계일장은 단일쪽에 있다. 추파맥류ㆍ완두 ㆍ시금치ㆍ양딸기ㆍ해바라기 등이 이에 속한다.

2) 단일식물

단일조건에서 화성이 유도ㆍ촉진되는 식물을 단일식물이라고 하며 장일상태에서는 저해된다. 유도일장의 주체가 단일측에 있고 한계일장은 보통 장일측에 있다. 단일식물에는 늦벼ㆍ조ㆍ기장ㆍ피ㆍ옥수수ㆍ콩ㆍ아마ㆍ담배ㆍ호박ㆍ오이 등이 있다.

3) 중성식물

개화에 일정한 한계일장이 없고 대단히 넓은 범위의 일장에서 개화하는 식물을 중성식물이라 하며 화성유도ㆍ촉진에 일장이 영향하지 않는다고도 할 수 있다. 가지ㆍ토마토ㆍ강남콩ㆍ당근ㆍ샐러리 등이 중성식물에 속한다.

4) 정일식물

중간식물이라고도 하는데 좁은 범위의 일장에서만 화성이 유도ㆍ촉진되며 2개의 한계일장이 있다. 사탕수수의 F 106이란 품종은 12시간 45분과 1시간의 좁은 일장범위에서만 개화한다.

5) 장단일 식물

장단일식물은 처음은 장일이고, 뒤에 단일이 되면 화성이 유도되나, 시종 일정한 일장에만 두면 화성이 유도되지 않는다.

6) 단장일식물

단장일식물은 처음은 단일이고 뒤에 장일이 되면 화성이 유도되나 일정한 일장에 두면 개화되지 못한다.

 

다. 일장효과에 영향을 미치는 조건

1) 발육단계

발아 당초의 어린식물은 일장에 감응하지 않으며 어느 정도 발육단계가 진전되어야 감응한다. 그러나 발육단계가 더욱 진전하게 되면 점차 감수성이 없어진다.

2) 처리일수

나팔꽃과 도꼬마리는 민감한 단일식물인데 나팔꽃은 암기와 16시간인 1회의 단일처리에 의해서 화아가 형성되며 1cm2의 엽면처리에 의해서도 화아가 형성된다. 도꼬마리도 1회의 단일처리 및 0.2cm2의 엽면처리에 의해서도 화아가 형성된다. 그러나 도꼬마리에서 1회의 처리로는 화아형성에 64일이 소요되었으나, 연속 단일처리에서는 13일이 소요되었다. 코스모스는 5~11일 단일처리 후에 장일조건에 옮기면 일부만 개화하나 12회 이상 단일처리하면 장일조건에 옮겨도 모든 꽃이 개화한다.

3) 온도의 영향

단일식물인 콩은 단일처리시 암기온도가 55℉일 때에는 화아분화가 억제되고 65∼75℉ 일 때에는 화아분화수가 가장 많다. 이처럼 일장효과는 온도 특히 암기온도의 영향을 받는다.

4) 광의 강도

명기가 약광이라도 일장효과가 나타나나 대체로 광도가 증가할수록 효과가 큰 경우가 많다.

5) 광질

일장효과에 유효한 광의 파장은 장일식물이나 단일식물이나 같다. 최대의 효과를 가진 광은 600~680nm의 적색광이고 다음이 자색광인 400nm의 파장 부근이며 480nm 부근의 청색광이 가장 효과가 적다.

6) 연속암기와 야간조파

장일식물은 24시간 주기가 아니더라도 명기의 길이가 암기보다 상대적으로 길면 개화가 촉진된다. 춘파밀의 경우 명기와 암기의 시간을 각각 16:8, 8:4, 4:2, 2:1로 하였을 때 모두 동일한 일장효과를 보인다. 그러나 단일식물에 있어서는 개화유도에 일정한 기간 이상의 연속암기가 절대로 필요하다. 도꼬마리(단일식물)의 경우 개화유도에 10시간 이상의 연속암기가 절대로 필요하며 암기가 10시간 이상만 되면 상대적으로 장일상태가 되어도 화아가 유도된다. 그러나 연속암기가 10시간 이하이면 상대적으로 단일상태가 되어도 개화되지 못한다. 이와 같이 단일식물에서는 화성에 일정 이상의 암기가 반드시 필요하나 명기의 길이는 그다지 중요하지 않은 점으로 보아 단일식물은 오히려 장야식물 또는 장암기식물이라고 하는 것이 타당하며 장일식물은 단야식물 또는 단암기식물이라고 해야 할 것이다. 단일식물의 연속암기 중간에 광을 조사하여 암기의 요구도 이하로 분단하면 암기의 합계가 아무리 길다 하더라도 단일효과는 발생하지 않는데 이것을 야간조파라고 한다. 콩의 만생종에서는 명기 11시간, 암기 16시간이 개화유도에 가장 효과적인데 암기의 중간에 1분 이상의 강한 광을 조사하여 연속암기를 8시간 이하로 분단하면 개화하지 못한다. 그러나 장일식물의 경우는 야간조파를 하여도 개화유도에 지장을 초래하지 않는다. 야간조파에 가장 효과적인 광은 600~680nm의 적색광이다.

7) 질소의 시용

질소가 부족한 경우에 장일식물에 있어서는 개화가 촉진되나 단일식물에 있어서는 질소의 요구도가 크기 때문에 질소가 풍부하여야 생장속도가 빨라져서 단일효과가 더욱 잘 나타난다.

 

라. 일장효과의 기구

1) 감응부위

일장처리에 감응하는 부위는 잎(나팔꽃 완전 전개한 자엽)이다. 그러나 어린 잎은 거의 일장에 감응하지 않으며 충분히 전개한 잎이 잘 감응하며, 같은 잎이라도 어린 상반부보다는 성숙한 하반부가 더욱 잘 감응하지만 노엽이 되면 다시 감응이 둔해진다.

2) 자극의 전달

일장처리에 의한 자극은 잎에서 생성되어 줄기의 체관부 또는 피층을 통하여 화아가 형성되는 정단분열조직으로 이동한다.

3) 일장효과의 물질적 본체

일장효과에 관여하는 물질의 본체는 호르몬성인 물질로서 잎에서 형성되어 줄기의 생장점으로 이동하여 화아형성을 유도하는 것이라고 생각되고 있으며 플로리겐 또는 개화호르몬이라고 불리운다.

4) 화학물질과 일장효과

장일식물은 오옥신시용으로 화성이 촉진되는 경향이 있다. 히요스는 IAA 시용으로 화성이 촉진되나 단일조건에서 화성이 가능한 정도는 아니다. 파인애플은 NAAㆍ2,4-D에 의해서 개화가 유도된다. 단일식물은 오옥신에 의하여 화성이 억제되는 경향이 있어 도꼬마리는 IAAㆍNAAㆍ2,4-D 등을 처리하면 단일에 의한 개화반응이 억제된다.

지베렐린은 저온ㆍ장일의 대치적 효과가 탁월하여 1년생 히요스 등은 지베렐린을 공급하면 단일하에서도 개화한다. 그러나 단일식물인 도꼬마리ㆍ나팔꽃 등에서는 개화에 촉진적이나 그 반대인 식물도 있다.

 

마. 개화 이외의 일장효과

1) 성의 표현

모시풀은 자웅동주식물인데 8시간 이하의 단일 조건에서는 완전히 자성인데 14시간 이상의 장일에서는 모두 웅성이 표현된다. 그리고 삼은 자웅이주식물인데 단일은 ♂ → ♀ 및 ♀ → ♂의 성전환을 조장한다.

2) 영양생장

일반작물에서 보듯이 작물이 장일에 놓일 때에는 단일식물은 영양생장을 계속하여 줄기가 길어져서 거대형이 되고 장일식물은 단일하에 놓이면 추대현상이 이루어지지 않아 줄기가 신장하지 못하고 지표면에서 잎만 출엽하여 근출엽형이 된다.

3) 영양번식기관의 발육

고구마의 덩이뿌리ㆍ봄무우나 파의 비대근ㆍ감자ㆍ돼지감자의 덩이줄기ㆍ다알리아의 알뿌리 등은 단일에서 비대가 조장되나 양파의 비늘 줄기는 1시간 이상의 장일에서 발육이 조장된다.

4) 등숙ㆍ결협

단일성인 콩이나 땅콩의 경우 등숙ㆍ결협은 단일조건에서 조장된다.

5) 수목의 휴면

어느 수종이건 15∼21℃에서는 일장 여하에 관계없이 휴면하지만, 21∼27℃에서의 장일(16시간)은 생장을 계속시키고 단일(8시간)은 휴면을 유도한다.

 

바. 일장효과의 농업적 이용

1) 육종상의 이용

고구마의 나팔꽃에 접을 붙이고 8~10시간의 단일처리를 하면 개화가 유도되어 교배육종이 가능하여지며 또 개화기가 다른 두 품종간에 교배하고자 할 때에는 주로 장일처리에 의해서 개화가 서로 맞도록 조절한다. 또한 온실재배를 하고 일장을 조절하면 여름작물을 겨울에도 재배할 수 있고 육종연한을 단축시킬 수 있다.

2) 육종상의 이용

일장처리에 의하여 개화기를 조절하여 원하는 시기에 꽃을 피우게 할 수 있다. 단일성 국화는 단일처리에 의하여 촉성재배를 하고 장일처리로 억제재배를 하여 연중 어느 때나 꽃을 피우게 할 수 있는데 이를 주년재배라고 한다. 즉, 인위개화, 개화기조절, 육종연한단축(세대단축)이 가능하다.

3) 수량증대

오차드그라스ㆍ라디노클로버 등의 북방형목초는 장일식물인데, 가을철의 단기에 일몰부터 20시경까지 보광을 하여 장일조건을 만들어 주든가, 심야에 1∼5시간 야간조파를 하여 연속암기를 분단하여 단일조건을 파괴하든가 하면 일장효과가 발생하여 절간신장을 하게 되어 생초량이 70∼80% 증대한다.

4) 성전환에의 이용

삼에 있어서는 자주(雌株)가 웅주(雄株)보다 생육이 균일하고 섬유의 질이 좋으므로 암그루를 생산하는 것이 유리한데, 삼은 단일에 의하여 성전환이 되므로 이를 이용하여 암그루만을 생산할 수 있다.

 

4. 작물의 기상생태형

어떤 환경조건에 대한 작물종 특히 종내품종들의 반응을 기초로 하여 유별한 품종군을 생태형이라고 한다. 생태형을 유별하는 환경조건은 여러 가지이므로 많은 형태의 생태형이 있을 수 있다. 예를 들어 유별의 기본환경이 토양환경일 경우는 토양생태형, 기상일 경우는 기상생태형, 생물적 조건일 때는 생물생태형이라고 부른다. 기상생태형이란 기상환경을 기초로 유별한 생태형이므로 여기에는 여러 종류의 생태형이 포함 될 수 있다. 그러나 보통 기상생태형이라고 하는 것은 기상조건 중 온도와 일장에 대한 작물의 출수 및 개화 반응을 기초로 하여 유별하는 생태형만을 의미한다.

 

가. 기상생태형 구성요소

작물은 일장 및 온도에 따른 출수ㆍ개화반응 즉 기본영양생장성ㆍ감온성ㆍ감광성의 정도에 따라서 다음과 같은 네 가지 기상생태형으로 분류한다.

1) 기본영양생장형

기본영양생장성이 크고 감온성ㆍ감광성이 작아서 생육기간이 주로 기본영양생장성에 지배되는 형태의 품종을 기본영양생장형(Blt형)이라고 한다.

2) 감온형

기본영양생장성과 감광성이 작고 감온성만이 크므로 생육기간이 감온성에 지배되는 형의 품종들은 감온형(blT형)이라 하다.

3) 감광형

기본 영양생장기간이 짧고 감온성은 낮으며 감광성만이 커서 생육기간이 감광성에 지배되는 형의 품종들은 감광형(bLt형)이라 한다.

4) blt 형

기상생태형을 구성하는 세 가지 성질이 모두 짧아서 어떠한 환경에서라도 생육기간이 짧은형의 품종을 blt형이라 한다.

 

나. 기상생태형의 지리적 분포

위도에 따르는 온도와 일장의 계절적인 일장 및 온도의 변화가 심해지는데, 이러한 위도에 따르는 계절적 변화에 적응하여 그 지방에 알맞은 기상생태형이 분화되어 있다. 조생벼는 감온형이며 만생벼는 감광형이다.

1) 저위도지대

대만ㆍ버마ㆍ인도 등과 같은 저위도지대(대개 30°N 이북)는 벼의 재배환경이 고온단일인 환경이므로 bLt형이나 blT형은 단일이나 고온에 의하여 출수ㆍ개화가 촉진되어 생육기간이 짧으므로 수량이 적다. 따라서 이들 지방에서는 기본영양생장성이 크고 감온성 ㆍ감광성이 작아서 고온단일인 환경에서도 생육기간이 길어 수량이 많은 Blt형이 재배된다.

2) 고위도지대

일본의 훗가이도ㆍ만주ㆍ몽고 등의 고위도지대(대개 40°N 이북)에서는 5∼6월에 고온기가 있고 8∼9월에 단일기간이 있으며 일찍 서리가 오고 단일기에 접어들면 기온이 곧 냉해진다. 따라서 이러한 지방에서 Blt형은 생육기간이 길어서 서리가 오기 전에 성숙하지 못하고 bLt형은 늦은 단일기에 감응하여 출수ㆍ개화가 늦어 저온기에 등숙기간에 처하게 되어 성숙하기 어려우므로 여름의 고온기에 일찍 감응하여 출수ㆍ개화가 되어 서리가 오기 전에 성숙할수 있는 감온성이 큰 blT형이 재배된다.

3) 중위도지대

일본의 혼슈ㆍ화중ㆍ우리 나라와 같은 중위도지대(30∼40°N)에서는 여름철의 장일기에 기온이 높을 뿐만 아니라 가을의 단일기에도 비교적 온도가 높으므로 단일에 감응하여 늦게 출수하는 품종이라도 안전하게 성숙할 수가 있다. 따라서 이 지대에서는 감광성이 큰 bLt형이 만생종으로 되고 blT형은 조생종으로 되어 있다. 중위도지대 내에서도 위도가 높은 곳에서는 blT형이 재배되며 남쪽에서는 bLt형이 재배된다. 그러나 Blt 형은 생육기간이 길어서 안전하게 성숙하기 어렵다.

 

다. 우리 나라 주요작물의 기상생태형

감온형 품종이 감광형품종보다 감응시기가 빨라지므로, 감온형(blT) 품종은 조생종으로 되고 감광형(bLt) 품종은 어느 작물에서도 존재하기 힘들다.

우리나라의 북부지방으로 갈수록 추냉이 문제가 되므로 감온형인 조생종이 재배되고 남쪽으로 갈수록 감광성이 커서 생육기간을 충분히 확보할 수 있는 감광성인 만생종이 재배되며, 그 중간지대에는 중간적 성질을 띠는 중간형도 분화하고 있다. 감온형은 조기 파종하여 조기수확하며 감광형은 수확이 늦고 늦게 파종하여도 되기 때문에 윤작관계상 늦게 파종하는 것이 보통이다. 따라서 각 작물에 있어서 감온형과 감광형은 그 명칭 및 분포지역은 다르다<표 8-2>.

 

 

 

 

<표 8-2> 우리 나라 주요작물의 기상 생태형

작 물		감온형(blT형)	중간형	감광형(bLt형)
벼	명칭 분포	조생종 북부	중생종 중북부	만생종 중남부
콩	명칭 분포	올콩 북부	중간형 중북부	그루콩 중남부
조	명칭 분포	봄조 서북부 ㆍ 중부산간지	중간형	그루조 중부의 평야ㆍ남부
메밀	명칭 분포	여름메밀 서북부 ㆍ 중부의 산간지	중간형	가을메밀 중부의 평야ㆍ남부