1. 재배작물의 기원과 발달
가. 작물의 기원
1) 이용성과 경제성이 높아서 사람의 재배대상이 되어 있는 식물이라 할 수 있다.
2) 이용성과 경제성이 높아야 하고 이용부위가 재배의 목적이 된다.
특수 부분만이 매우 발달한 일종의 기형식물을 이루고 있는 경우가 많다.
3) 작물은 야생식물보다 약하므로 불량한 환경으로부터 보호 등 재배의 수단이 필요하다.
사람과 작물은 공생관계이다.
* 재배식물이 그 선조인 야생식물에 비해 환경적응성이 약한 원인은
환경적응성 관련 유전자의 소실로 본다.
* 작물수량의 3요소 : 재배기술, 환경조건, 유전성
나. 작물의 분류
1) 작물의 종류와 특성
가) 식용작물 : 벼, 맥류, 잡곡, 두류, 서류 등 주식이나 보조식량
나) 공예작물 : 유료, 섬유료, 기호료, 약료, 당료, 전분료, 향료, 향신료, 염료작물 등 공업의 원료
* 목화는 무궁화과에 속하며, 온대지방에서는 1년생 초본이지만
열대지방에서는 다년생 목본식물이다.
다) 사료작물 : 화본과, 콩과, 기타 사료작물
라) 녹비작물 : 생장 후 땅속에 갈아 넣어서 목적의 작물 생산성을 높이기 위한 앞작물
(콩, 클로버, 메밀)
마) 원예작물 : 과수, 채소, 화훼 등 부식, 양념, 간식과 관상용, 허브작물
바) 피복작물 : 토양을 피복하여 보호하는 것으로 생장 후 갈아엎으면 녹비도 된다.
(호밀, 베치류, 크림슨클로버)
사) 확보작물 : 목적하는 작물이 불량조건 때문에 중도에서 실패하였을 때 재배하는 작물을 말한다.
* 대표적인 대파작물 : 메밀, 조
아) 구황작물 : 기후가 불순하여 흉년이 들 때, 안전한 수확을 얻을 수 있어 도움이 되는 재배작물
(조.기장.피, 고구마.감자 등)
자) 청예작물 : 밭에서 직접 풋베기하여 가축의 사료로 사용하는 작물(알팔파 등)
차) Silo용 작물 : silo 중에 굳게 닫혀서 건조를 방지하고 발효시켜서 사료로 이용하는 작물
(옥수수, 콩, 수수, 해바라기)
카) 보호작물 : 주목적 작물을 불량환경으로부터 보호하기 위하여 같이 파종하여 생장시키는 작물
[화본과, 두과목초(주작물은 화본과가 많다.)]
다. 재배현황
1) 우리나라 농업 현황
가) 우리나라의 ha당 쌀 생산량은 세계 최대 생산국인 중국과 비슷한 수준이며 세계 11위
나) 관개율 77% * 일본 62.9%, 중국 51.5%, 세계평균 17.2%
라. 우리나라 농지 및 토지이용 현황
1) 식량작물의 재배면적 : 미곡>두류>서류>맥류>잡곡
* 세계 3대 식용작물의 재배면적이 넓은 순서 : 밀 > 벼 > 옥수수 > 보리>호밀>콩
2) 생산량 : 미곡>서류>두류>잡곡>맥류
* 세계 3대 식용작물의 생산량이 많은 순서 : 옥수수 > 벼 > 밀
3) 식량작물 중 벼의 지역별 재배면적 : 전남>충남>전북>경북>경기
* 채소의 재배면적은 노지와 시설재배를 합쳐 조미채소>과채류>근채류 순이며,
고추의 재배면적이 가장 넓다.
4) 곡물자급도는 쌀과 감자, 고구마 등의 서류를 제외하고는 낮은 수준이다.
쌀은 약 98%에 이르고 우리나라의 전체 곡물자급도는 약 27% 정도이다.
2. 재배환경 : 토양, 수분, 공기(바람), 온도, 광(빛), 상적 발육 등
가. 토양
1) 토성 : 작물의 생육에 알맞은 토성의 양토를 중심으로 사양토~식양토
2) 토양구조 : 토양구조는 입단구조 조성될수록 좋다.
3) 유기물 : 습답을 제외하고 토양 중의 유기물 함량이 증대될수록 지력이 향상된다.
4) 토성
가) 작물생육에 적합한 토양 3상의 구성비는 고상비율 50%, 액상비율 25%, 기상비율 25%
나) 역질계 / 사질계 토양 : 통기성은 좋으나 보수력과 보비력이 낮아 작물생육에 불리
다) 식질계 토양 : 보수력과 보비력은 좋으나 통기성이 불량 작물생육이 부적합.
라) 사력질계 토양 : 호기성 세균의 번식이 양호하여 병해가 심한 경향이 있다.
5) 토양구조 및 토층
가) 토양의 입단화 방법
<입단의 조성>
1. 점토, 유기물, 석회 등 입단구조를 형성하는 인자를 첨가
2. 자운영, 헤어리베치, 알팔파 등 콩과 녹비작물 재배
3. 토양피복, 윤작 등 작부체계 개선
4. 아크릴소일, 크릴륨 등 인공토양개량제 첨가
<입단의 파괴>
1. 지나친 경운이나 물이 많은 토양을 경운하면 오히려 입단구조가 파괴
2. 기상에 의한 입단의 팽창 및 수축의 반복
3. 비와 바람 등의 기상 환경
4. 토양의 입단구조를 파괴하는 나트륨 이온 첨가
6) 토양유기물
가) 부식
(1) 유기물의 산화적 분해 : 호기성 세균에 의해 분해되는 작용(밭상태)으로 부식이 적고
중성 부식이 생긴다.
(2) 유기물의 환원적 분해 : 유기물의 산소가 없는 조건에서 혐기성 세균에 의해 분해되는
작용(논상태)으로 부식량이 많고 산성부식이 생긴다.
(3) C/N Ratio(탄질율) : 유기물체의 탄소와 질소의 비율
질소는 미생물의 영양원, 탄소는 미생물의 세포구성과 에너지 공급원
잘 썩는 부식의 탄질비는 10정도이다.
* C/N률 30 이상일 때에는 토양질소의 미생물 이용이 유기물의 무기화보다 훨씬 커서.
질소기아 현상 발생
C/N률 20~30일 때에는 미생물의 이동과 무기화가 거의 같아서 질소를 잘 흡수이용
C/N률이 20이하일 때에는 무기화가 미생물의 이동보다 커진다.
* C/N률이 높으면 화아분화가 촉진되고, 영양생장이 끝난 상태에서 생식생장이 다시 시작한다.
나) 토양유기물의 기능
(1) 산을 생성하여 암석의 분해를 촉진 / 유기물을 분해하여 작물에 양분 공급
(2) 작물주변 대기 중에 탄산가스를 공급하여 광합성 조장
* 탄산시비 : 광합성 증대를 위해 인공적으로 대기중의 이산화탄소 농도를 높여주는 것
(3) 유기물이 분해할 때에는 호르몬, 비타민, 핵산물질 등의 생장촉진물질을 생성
(4) 부식콜로이드와 미숙부식은 토양입단의 형성을 조장 토양의 물리성 개선
(5) 부식콜로이드는 양분의 흡착력이 강하다. 통기, 보수, 보비력 증대
(6) 토양의 완충능을 증대시켜 물리화학적, 미생물적 성질을 개선, 간접적 산성토양 개량
* 완충능 : 산 또는 알칼리의 첨가에 의한 pH의 변화를 억제하는 작용을 완충작용
* 완충작용 : 외부에서 토양에 산이나 염기성 물질을 가할 때 pH의 변화를 억제하는 작용을
말하며 양이온교환용량이 클수록, 유기물이나 점토의 함량이 클수록,
염기포화도는 중간정도일 때 완충능이 크다.
(7) 유용미생물의 번식을 조장 / 토양색을 검게 하여 지온 상승
* 26℃보다 40℃에서 암모늄 생성이 효과적 / 지온상승 토양색 : 흑 > 갈 > 적 > 녹 > 백
식물 체온 상승 잎색 : 노 > 초 > 주 > 빨
7) 토양 중의 무기성분
가) 필수원소 16종
(1) 다량원소(9종) : 작물생육 기간 중 대량으로 필요한 원소(C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S)
[탄산수칼칼질마황인]
(2) 미량원소(7종) : 작물생육 기간 중 소량 또는 극미량만 공급되어도 정상생육이 가능한 원소
(Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, B, Cl) [철붕구염망아니몰]
나) 무기성분의 흡수 및 분포
(1) 생육초기 질소의 흡수량이 가장 많으나 곧이어 칼륨의 흡수량이 더 많아진다.
(2) 전생육기간 흡수총량 : 칼륨>칼슘>질소>인산>마그네슘
다) 무기성분의 결핍증과 과잉증
<질소>
1. 질산태(NO3-)와 암모니아태(NH4+) 형태로 식물에 흡수
2. 결핍되면 소형화되고 엽색이 황화, 안토시아닌색소가 나타나는 것도 있다.
3. 과잉시 잎색이 진해지고 결구에 지장이 있으며 과실은 착색이 지연되고,
과번무 상태가 되어 생리장해를 일으킨다.
* 질산환원효소의 구성성분으로 콩과작물의 질소고정에 필요무기성분 : Mo
<인산>
1. 인산이온(H2PO4-, HPO4-2)의 형태로 식물에 흡수
2. 결핍되면 잎이 말리고 농록색화 되고 갈색 반점이 생기고 고사한다.
뿌리의 경우에는 생육이 정지하는 등 뿌리채소의 비대에 장해가 크다.
3. 과용하면 토양중의 철이나 알루미늄과 결합하여 황화현상을 일으킨다.
* 황백화 현상(Chlorosis) 과련 무기물 : N, K, Mg, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl
* 작물체 내에서 이동이 가장 쉬운 양분
* 인산질 비료가 질소나 칼륨질보다 이용율이 떨어지는 주된 이유는,
Fe, Al과 결합하여 고정되기 때문이다.
<칼륨>
1. 양이온(K+) 형태로 이용되며 광합성량 촉진, 기공의 폐쇄, 세포 내의 수분공급 등에 관여하는 등
여러 생화학적 기능에 중요한 역할을 한다.
2. 공변세포 주변에서 칼륨과 ABA의 영향으로 기공이 열린다.
* K과 길항원소는 Ca, Mg로 흡수를 저해한다.
* Mg은 K, Mn 길항작용을 한다.
* 흡수량이 적게 되면 내건성이 저하
<칼슘>
1. 세포막의 구성성분이며, 잎에 함유량이 많다. 질소의 흡수를 돋고 알루미늄의 과잉흡수 억제
2. 결핍시 생장점 등 분열조직의 생장이 감퇴하며, 토마토의 배꼽썩음병을 일으킨다.
* Ca 과용이 흡수저해 원소는 Fe, Mg, Zn, Co, B, AI[철마아코붕알]
* 식물체 내에서 이동이 가장 잘 안되는 원소이다.
* 식물체 내에서 이동이 잘 안되는 원소 : 황.칼슘.철.붕소.구리[한숨철붕구]
<마그네슘>
1. 엽록소의 구성원소로 결핍시 황백화 현상이 발생하며 지온이 낮아 인산의 흡수가 불량해지면
마그네슘의 흡수도 영향을 받는다.
<붕소>
1. 광범위하게 결핍증상이 나타나는 원소로 결핍하면 코르크화 등 전반적으로 조직이 거칠고
단단해 진다.
2. 무, 배추 등 십자화과 채소에서 많이 발생한다.
<규소> -> 필수원소 아님.
1. 벼, 보리 등에 함량이 높고 시용효과가 뚜렷하게 나타나며 화곡류 중 특히 벼는 규산(SiO2)을
많이 흡수하는데 규산은 표피조직의 세포막에 침전하여 조직의 규질화를 이루어 병균(도열병 등)
침입을 막는다.
2. 줄기를 튼튼하게 하여 병충해와 바람에 대한 도복 저항성이 커지고 마그네슘과 함께 사용하면
뿌리의 산화력을 높여 뿌리의 발달을 좋게 한다.
* H2S(산화수소) 발생시 흡수저해되는 요소 : K2O > SiO2 > NH3-N > MnO > H2O > MgO > CaO
9) 토양공기
가) 대기와 토양공기의 조성
종 류 질 소 산 소 이산화탄소
대기(%) 79.0 21.0 0.03
토양공기(%) 76.2 20.6 0.25
나) 토양 중에 산소가 부족하면 뿌리의 호흡과 여러 생리작용이 저해될 뿐만 아니라,
환원성 유해물질(황화수소)이 생성되어 뿌리가 상하게 된다.
10) 토양 통기를 좋게 하는 방법
가) 토양처리
(1) 유기물, 석회, 토양개량제(아크릴소일. 크릴륨) 등을 시용하여 토양의 입단조성을 유도한다.
(2) 습기가 많은 토양은 명거 및 암거로 배수를 실시한다.
(3) 객토를 하여 식질토성을 개량하고 습지의 지반을 높이며 심경한다.
나) 재배적 조치
(1) 답전윤환재배는 논토양의 용기량을 증대시킨다.
(2) 밭작물의 휴파나 수도의 휴립재배 및 중경은 토양통기를 조장한다.
(3) 답리작을 실시한다.
(4) 파종 당시에 미숙퇴비를 종자 위에 두껍게 덮지 않는다.
11) 토양오염(중금속)의 대책
- 객토나 환토 : 토양 중의 이동성이 적고 침투수에 의해 용탈되기 어렵기 때문
- 석회성분의 투입 : 토양산도를 높여 중금속을 불용화
- 인산성분의 투입 : 철, 망간, 크롬, 납, 아연, 카드뮴 등의 중금속을 불용화
- 토양산도 조정 : 토양환원을 촉진
- 생물학적 제거 : 양치식물(양치류)은 카드뮴을 흡수
12) 산성토양
가) 산성토양에서 작물의 생육이 나쁜 이유
(1) 수소이온의 해작용 : 수소이온이 과다하면 직접 뿌리로 침입하여 작물의 뿌리에 해를 준다.
(2) 환원상태의 무기물(Al+3, Mn+2)이 토양이 산성으로 되면 이 이온들이 많이 용출되어
작물에 해작용을 일으킨다.
(3) 필수원소의 결핍이 발생하고 특히 몰리브덴은 매우 적은 양을 필요로 하는 필수미량원소이지만
산성토양에서는 용해도가 크게 줄어들어 결핍되기 쉽다.
(4) 토양 구조의 악화 : 산성토양에서는 석회가 부족하고 토양 미생물의 활동이 저해되어 유기물의
분해가 나빠지므로 토양의 입단형성이 저해된다.
(5) 토양의 산성이 강해지면 질소고정균, 근류균 등의 활동이 약화
** 산성토양에서 식물생육의 저해 원인 **
① Ca, Mg 등의 염기 용탈
② P의 불용화
③ 유기물의 분해 불량
* 망간은 산성토양에서 용해도가 급격히 증가하여 독성을 나타내며,
산성에서 가용도가 높은 원소는 Fe, Mn, Al, Zn, Cu 등이다.
나) 산성토양의 개량
(1) 석회물질의 시용에 의한 토양 반응의 교정
(2) 유기물 시용에 의한 토양의 이화학적 성질 개선
* 산성토양의 이화학적 성질을 개선하기 위해서는 완숙된 것보다 미숙유기물이 효과적이다.
(3) 근류균 첨가 : 순수배양하여 종자와 섞어서 배양균을 종자에 침지하거나 모래나 부식토와
섞어 토양에 뿌려주는 방법 등이 있다.
(4) 기타 방법 : 마그네슘, 칼슘 등의 염기를 시용하거나 인산을 시용한다.
13) 논 토양의 특성
가) 화합물의 용해도가 크게 변한다. Fe2O3와 같은 산화물은 극히 녹기 어렵지만 환원형인 FeO는
비교적 잘 녹고 MnO2는 난용성이나 환원형인 MnO는 매우 잘 녹는다.
나) 토양의 환원은 부패, 발효와 같은 유기물 분해로 뿌리부의 환경을 불량하게 한다.
다) 토양의 환원은 황을 황화수소(H2S)로 환원시켜 황화수소의 직접적 피해를 가능하게 하고
환원된 황이 아연 같은 미량원소를 녹지 않게 하는 간접적 피해를 야기시킨다.
* 논토양에 담수하면 산소의 부족으로 혐기성 미생물의 호흡작용이 우세해지고
미생물학적 환원작용이 나타난다.
라) 우리나라의 논토양의 유형별 현황
(1) 전체 논 토양 중 보통논이 32%에 불과하고 사질논, 미숙논, 습논, 염해논, 산성논 등
저위생산지가 전체의 68%에 달한다.
14) 밭 토양의 특성
가) 경사지에 조성되어 침식의 우려가 있으며 유효토심이 얕다.
나) 양분의 천연공급량이 낮고 강우에 의한 염기의 용탈이 심하다.
다) 유해생물과 토양의 산성화 및 입단구조의 파괴 등으로 연작 장해가 많다.
라) 우리나라의 밭토양의 유형별 현황 : 전체 밭토양 중 보통밭이 42%에 불과하고 사질밭,
미숙밭, 중점밭, 화산회밭, 고원밭 등
저위 생산지가 58%에 달함
15) 논토양과 밭토양의 차이
가) 논토양은 관개수에 의한 양분의 천연공급으로 지력을 유지 / 밭토양은 빗물에 의해
양분의 유실 및 유기물이 분해되어 지력이 쉽게 떨어진다.
나) 논토양은 산소가 부족하여 환원상태 / 밭은 산화조건에 있으므로 양분이 소모적으로 분해되어
비료에 대한 작물의 반응이 높다.
다) 논이 환원상태가 되면 밭토양보다 인산의 유효도가 증가하여 작물이 이용하기 쉬우나,
철과 망간이 용해된 후 토양의 아래층에 쌓여 노후화 토양이 된다.
라) 밭토양은 강우에 의한 양분의 용탈의 산성이 되기 쉽고 미량원소의 용해도 증가로 미량원소의
독성이 나타날 수 있다. 토심이 얕고 세립질이 많아 투수성이 불량하며 한해의 피해가 커서
지력을 유지하기 어렵다.
* 밭토양과 논토양의 원소 형태
원소 산화 상태(밭) 환원 상태(논)
C CO2 CH4, CO
N NO3 N2, NH4+
Mn Mn+4, Mn+3 Mn+2
Fe Fe+3 Fe+2
S SO4-2 H2S, S-2
16) 논 토양의 지력증진 방안 : 심경, 객토, 석회물질 시용, 유기물 시용, 결핍성분의 보급, 건토효과,
지온상승효과
* 건토효과 : 토양을 건조시킨 후 가수하면 미생물의 활동이 촉진되어 유기태질소의 무기화가 촉진
17) 토층분화
가) 논 토양에서는 여름철 온도가 높은 상태에서 물에 잠겨 있어서 미생물의 작용도 활발하고 산소의
소모도 빠르다. 산소부족은 환원상태
* 토층분화는 7~8월에 가장 활발(논토양이 물에 잠겨 있으면서 온도가 높고 미생물의 작용 활발)
나) 토양의 윗부분은 충분한 산소 공급의 결과로 산화층,
아래층은 산소의 공급이 없으므로 환원층이 된다.
다) 탈질현상 : 암모늄태질소를 산화층에 주면 질산균 아질산균에 의해 질산화성작용을 받아 질산
(NH3→NO2→NO3)이 되고 질산은 토양에 흡착되지 못하고 하층토로 용탈되거나
유실, 하층 환원층으로 용탈된 질산태 질소가 환원되어 가스태질소로 되고 공기 중으
로 휘산된다.(NO3→NO→N2O→N2)
* 탈질작용은 ① 논토양의 산화층과 환원층의 경계영역에서 일어나며,
② 암모니아태 질소비료가 산화층에서 산화,
③ 질산태질소가 환원층에서 환원
라) 암모늄태질소를 환원층에 주면 질화균의 작용을 받지 않으며 비효가 오래 지속된다.
암모늄태질소를 논토양의 심부환원층에 주어 비효의 증진을 꾀하는 것을 심층시비
마) 심층시비의 실제적 방법으로서 암모늄태질소를 논을 갈기 전에 논전면에 미리 뿌린 다음 갈고
써려서 작토의 전층에 섞이도록 하는 것이 전층시비
* 누수답에서의 심층시비는 도리어 질소의 용탈을 크게 해서 불리하다.
18) 토양미생물
가) 세균 : 토양 1g 속에 들어 있는 세균의 수는 약 106~108의 범위로 토양에 분포하는 미생물 중
그 수가 가장 많다.
나) 사상균(곰팡이)
(1) 일반적으로 호기성이어서 통기가 불량하면 활동과 번식이 극히 불량
(2) 광범위한 토양반응의 조건에서도 잘 생육, 산성부식생과 토양입단 형성에 중요
(3) 균체의 탄소질소 비율과 탄소동화율이 높기 때문에 리그닌의 분해에 큰 역할
* 토양구조의 입단화와 가장 관련이 깊은 토양미생물이기도 하다.
다) 방사상균 : 산성에 약하며 pH 5.0 이하에서는 생육이 억제되는데,
감자의 더뎅이병 등은 토양을 산성으로 조정하여 방제할 수 있다.
라) 조류 : 남조류는 논토양이나 초지에서 공중질소를 고정하여 주목받고 있다.
19) 토양미생물의 유익 / 유해작용
| 유익 작용 | 유해 작용 |
| ① 탄소순환 ② 토양구조의 입단화 ③ 암모니아화성작용 ④ 질산화성작용 ⑤ 공중질소고정작용 - 단독공중질소 고정세균 : Azotobacter(호기성), Clostridium(혐기성) - 공생공중질소 고정세균 : Rhizobium(근류균) - 남조류 : 엽록소를 가지고 있어 광합성 수행 ⑥ 공중질소 고정 ⑦ 인산의 가급태화 ⑧ 가용성 무기영양성분의 동화와 유실감소 ⑨ 토양미생물 간 길항작용 | ① 병해 및 선충해 유발 ② 질산환원작용 및 탈질작용 ③ 환원성 유해물질의 생성집적 ④ 무기성분의 형태변화 ⑤ 황산염의 환원작용 ⑥ 작물과의 양분경합 |
나. 수분
1) 토양수분의 분류
종류
특 징
pF범위
식물의 흡수 이용도
결합수
토양의 고체분자를 구성하는 수분
7.0 이상
없음
흡습수
공기 중의 수증기를 토양입자에 응축시킨 수분
4.5~7
없음
모관수
물분자 사이의 응집력에 의해 유지되는 수분
2.7~4.5
식물의 유효수분
중력수
중력에 의해 자유로이 이동하는 수분
2.5 이하
모관수의 급원
* 포장용수량 : 포장용수량의 수분 / pF 2.7
위조점 : 식물이 흡수하지 못하고 영구히 시들어 버리는 점 / pF 4.2
흡습계수 : 흡습수의 마른토양의 수분함량 / pF 4.5
수분당량 : 물로 포화시킨 토양에 1,000배 상당의 원심력을 작용시킬 때 토양 중에 남아 있는 수분(pF 2.7~3.0)
* 요수량 : 건물 1g을 생산하는데 소용되는 수분량(g)
* 수온은 대체로 재배하는 고장의 기온이나 토양의 온도와 별 차이가 없는 것이 좋다.
2) 수분의 흡수
가) 확산압차(DPD) = 세포 삼투압-(세포팽압(막압)+토양삼투압+토양수분보류력)
* 식물로 들어가는 압력을 제외한 밖으로 배출되는 압력의 모든 힘을 빼면 된다.
문제에서 세포 삼투압 제외 전부 빼주면 된다.
나) 뿌리의 능동적 흡수
(1) 물을 흡수하면 세포액의 삼투압은 저하되고 팽압은 증대하므로 이 세포의 흡수력은 줄어든다. 이와 같이 물은 뿌리의 내부 세포로 이동하여 물관에 도달한다. 뿌리털세포에서 물이 피층세포로 이동하면 뿌리털세포의 DPD는 다시 증대하여 토양으로부터 물을 흡수하고 이에 잇달아 물이 흡수된다.
* 일액(逸液)현상 : 잎의 선단이나 가장자리에 있는 수공을 통하여 물이 액체상태로 배출되는 현상
* 일비(逸肥)현상 : 식물의 상처를 통해 수액이 배출되는 현상(고로쇠액 채취)
* 작물이 흡수한 수분을 배출하는 가장 중요한 기관은 기공으로 수분의 90% 이상을 배출한다.
다. 공기
1) 대기조성 : 질소 79%, 산소가스 21%, 이산화탄소 0.03%
※ 이산화탄소 농도 : 공기중 300ppm, 지중 21,000ppm(7~10배)
2) 이산화탄소의 농도에 관여하는 요인
가) 계절 : 여름철에는 낮고 상대적으로 가을철에 높아진다.
나) 지면과의 거리 : 이산화탄소는 무겁기 때문에 지표에 가까울수록 높다.
다) 식생 : 식물체가 무성한 곳은 지면에 가까운 공기층의 이산화탄소 농도는 높으나,
지표에서 떨어진 공기층의 이산화탄소 농도는 낮다.
라) 바람 : 공기 중 이산화탄소 농도의 불균형상태를 완화한다.
마) 미숙유기물의 시용 : 미숙퇴비, 낙엽, 녹비를 시용하면 이산화탄소의 발생이 많아져
탄산시비의 효과를 준다.
* 작물이 재배되고 있는 경지의 이산화탄소 농도
→ 주간에는 식물의 군락내부가 대기보다 낮고, 야간에는 군락내부가 대기보다 높다.
* 대기오염에 의한 유해가스 피해를 경감시킬 수 있는 원소 : 칼륨, 규산, 석회 / 근본대책은 아님
* 오존의 피해에 민감하여 지표식물로 사용되는 작물은 담배이며 잎의 표면에 독특한 백반이 발생
3) 바람
가) 연풍의 효과
(1) 작물 주위에 이산화탄소 농도를 유지시키고 공기의 순환으로 공기의 성분비를 일정하게 유지하여 광합성을 조장
(2) 잎의 수광량을 높여 광합성을 촉진 / 바람은 잎을 계속 움직여 그늘진 곳의 잎이 받는 일사량을 증가시킨다.
(3) 증산작용을 촉진 / 꽃가루의 매개를 돕고 / 기온을 낮추고 서리의 피해를 막아준다.
* 증산작용이 왕성한 조건 : 광도는 강하고, 습도는 낮고, 온도가 높을수록 왕성해지며
기공의 개폐가 빈번할수록, 기공이 크고 그 밀도가 높을수록, 어느 범위까지는 엽면적이 증가할수록
증산량이 많아진다.
라. 온도
1) 유효온도 : 작물의 생장과 생육이 효과적으로 이루어지는 온도를 말한다.
2) 적산온도 : 작물이 일생을 마치는 데에 소요되는 총온량 / 작물의 발아로부터 성숙에 이르기까지의 0℃ 이상의 일평균 기온을 합산하여 구한다.
* 적산온도 : 벼 3,500~4,500℃, 추파맥류 1,700~2,300, 콩 2,500~3,000, 감자 1,300~3,000
* 온도계수 : 온도가 10℃ 상승하는데 따르는 이화학적 반응이나 생리작용의 증가배수를 온도계수 또는 Q10 이라고 한다. 일반적으로 작물의 온도계수는 2~4로 알려져 있다.
3) 온도변화
가) 생장시 변온은 작은 것이 작물의 생장을 빠르게 하고 결실시 변온이 큰 것이 조장한다.
나) 작물체온 : 식물 체온 상승 잎색은 노랑 > 초록 > 주황 > 빨강 순이다.
4) 열해
가) 열해가 발생하는 주요원인
(1) 유기물의 과잉소모, 질소대사의 이상(고온에서 단백질 합성 저해, 암모니아의 축적이 많아진다)
(2) 철분의 침전(고온에서 철분 침전), 증산작용의 과다-식물체 위조현상 발생
* 작물의 내열성 정도 : 지상부 > 지하부 / 줄기 > 잎 > 꽃받침 > 암술 > 수술 > 꽃잎
- 작물이 말라 죽는때를 생각하면 순서가 어떤 부위가 빨리 마르는지 보면 된다.
나) 목초의 하고현상 : 북방형 목초는 생육온도가 낮아서 여름에 기온이 오르면서 발생
(1) 내한성이 강한 다년생의 북방형 목초가 월동 후 여름철에 접어들면서부터 생육이 쇠퇴, 정지하고 심하면 황화, 고사하여 여름철의 목초생산량이 급격히 떨어지는 것을 말한다.
(2) 하고현상의 대책
(가) 봄철 일찍부터 방목하거나 채초하여 추비를 늦게 여름철에 주면 스프링플러시(목초생산량이 봄철에 집중되는 현상)의 정도가 완화되고 하고현상이 경감된다.
(나) 고온건조기 관개 / 우량초종 선택 / 하고현상이 덜한 초종과 혼파하여 재배
5) 냉해
가) 식물체의 조직 내에 결빙이 생기지 않을 정도의 저온에 의해 기관이 받는 피해를 일반적으로 저온장해라고 하고,
여름작물이 생육상 고온이 필요한 여름철에 냉온을 만나서 받는 피해를 냉해라고 한다.
나) 온대의 여름작물은 종류에 따라서 10~1℃에서 냉해를 받는다.
벼는 냉온에 약하며 냉해문제의 주된 대상작물이다.(지연형.장해형.병해형 냉해 - 20쪽)
6) 동상해
가) 동해 : 체내 동결로 결빙이 생겨서 받는 피해
나) 상해 : 0~2℃ 부근에서 동사하는 작물의 늦서리에 의한 피해
다) 동해와 상해를 합쳐서 동상해라고 부르며 월동작물은 흔히 동해를 입고, 봄 일찍이 파종하는
작물이나 과수의 꽃은 상해를 입는 일이 있다.
라) 상주해 : 토양으로부터 서릿발은 토양수분이 많고 추위가 심하지 않을 때 많이 발생,
남부지방의 식질토양에서 피해가 많다.
마) 작물의 내동성 정도
(1) 세포내의 자유수 함량이 적을수록, 전분함량이 낮을수록 내동성이 높다.
(2) 삼투압이 높을수록, 유지 함량이 높을수록, 가용성 당함량이 높을수록 내동성이 높다.
(3) 포복성, 잎의 색이 진함, 생장점의 위치가 땅속 깊은 곳 일수록 내동성이 강하다.
마. 빛
1) 광의 성질과 작물의 생장
가) 광합성 : 아래의 2가지 파장이 가장 효과적이며, 자외선(400nm 이하)은 신장 억제
(1) 675nm을 중심으로 650~700nm의 적색 부분 (2) 450nm을 중심으로 400~500nm의 청색 부분
나) 굴광현상 : 440~480nmm이 청색광이 가장 유효 / 줄기는 향광성, 뿌리는 배광성
다) 광은 호흡기질의 생성을 조장하여 호흡을 증대시킨다.
* 에머슨 효과 : 한 가지 색의 파장보다 두 가지 파장광선이 동시 조사되었을 때 광합성 효율이 더욱 높다.
라) 착색 : 엽록소 형성에 효과적인 광파장은 450nm 정도로 청색광역과 650nm 정도의 적색광역이다. 사과, 포도, 딸기 등은 광을 잘 받을 때 착색이 좋아지며 이는 안토시아닌(자색광)의
생성이 조정되기 때문이다.
마) 신장 및 개화 : 광을 잘 받으면 C/N율이 높아져서 화성이 촉진된다.
* 강한 광은 줄기의 신장을 억제하고 잎면적을 줄이며, 약한 광은 반대로 줄기를 웃자라게 하고 잎면적을 넓게 한다.
[가시광선 스팩트럼]
자외 적외
400 500 600 700nm
보라 남색 청색광 녹색광 노랑 주황 적색광
420~500 -> 청사이.오 660~700 -> 적육육.칠
2) 수용량
가) 포장동화능력 : 포장군락의 단위면적당의 동화능력(광합성능력)으로,
총엽면적 × 수광능률 × 평균동화능력 으로 표시
나) 최적엽면적 : 건물생산이 최대로 되는 단위면적당 군락엽면적
다) 최적엽면적지수 : 최적엽면적지수는 작물의 종류와 품종에 따라 다르며 일사량이 클수록,
수광태세가 좋은 초형일수록, 균형시비 할수록 증대된다.
* 벼에서 규산과 칼륨을 넉넉히 시용하면 잎이 직립한다. 특히 무효분얼기에 질소를 적게 주면 상위엽이 직립한다.
맥류는 광파재배보다 다조파재배(drill파재배)를 한다.
* 분얼(分蘖) : 땅 속의 마디에서 가지가 나오는 것
* 무효분얼 : 새끼 친 줄기가 이삭을 맺지 못하거나 죽어버리는 것
3) 광합성
가) 광합성과 호흡과의 관계
* 광보상점 : 암흑상태에서는 광합성이 이루어지지 못하고 호흡에 의한 이산화탄소 방출만 있지만, 광도를 높여가면 광합성이 증가하게 되는데, 광도를 점차 높임에 따라 호흡에 의한 이산화탄소의 방출속도와 광합성에 의한 이산화탄소의 흡수속도가 같아지는 때가 있다. 이때의 광도를 광보상점이라 한다.
* 광포화점 : 광도가 보상점을 지나 증가함에 따라 광합성 속도가 증가하지만, 어느 한계에 이르면 광도를 증가시켜도 광합성량이 증가하지 않는 때가 있다. 이러한 상태를 광포화라고 하며, 이때의 광도를 광포화점이라고 한다.
* 이산화탄소보상점 : 이산화탄소 농도가 낮아지면 광합성도 낮아지는데, 호흡에 의해 방출되는 이산화탄소의 양과 광합성에 의해 흡수되는 이산화탄소의 양이 같아서 순광합성량이 0일 때의 이산화탄소농도를 이산화탄소보상점이라 한다. 작물의 이산화탄소보상점은 대기 중의 이산화탄소 농도(350ppm, 0.035%)보다 훨씬 낮다. 대체로 자연상태 이산화탄소 농도의 1/10~1/3이 이산화탄소보상점으로 알려져 있다.
* 이산화탄소포화점 : 이산화탄소 농도가 증가하면서 광합성이 증가하다가, 어느 수준의 농도에 이르면 광합성이 더 이상 증가하지 않는 때가 있는데, 이때의 이산화탄소 농도를 이산화탄소포화점이라고 한다. 보통 작물의 이산화탄소포화점은 대기 중의 이산화탄소 농도보다 7~10배 높은 1,200~1,800ppm 정도이다.
* 호흡(호흡에 의한 이산화탄소 소모량)을 무시한 절대적인 광합성을 진정광합성(외견상 광합성량+ 호흡에 의한 소모량)이라고 하며, 호흡에 의한 소모량을 제외한 광합성을 외견상 광합성(진정광합성-호흡에 의한 소모량)이라고 한다.
나) 광합성과 세포호흡의 전 과정 비교
구분
광합성(동화작용)
세포호흡(이화작용)
과정
빛 에너지를 화학 에너지로 전환하는 과정
포도당의 화학에너지를 사용하여 ATP를 합성하는 과정
-명반응 : 빛에너지를 화학에너지로 전환하여 ATP와 NADPH에 저장(Hill Reaction)
* 명반응이 진행되어야 암반응이 진행
-암반응 : ATP와 NADPH에 저장된 화학에너지를 이용하여 CO2를 환원시켜 포도당을 합성(Calvin Cycle) / BLACKMAN reaction
① RuBP+CO2 → 2PGA
② PHA+ATP+NADPH → GAP+ADP+NADP
③ HAP → RuBP → 당의 생성과정(C3식물)
* C4회로(Hatch-Slack Cycle)식물 : 이산화탄소 보상점은 낮으나 광포화점이 높아 광합성 효율이 높다.
-해당작용 : 포도당을 피루브산으로 분해
-TCA회로 : 피루부산의 화학에너지를 NADH와 FADH2에 저장(Krebs Cycle)
-산화적 인산화 : NADH와 FADH2를 산화시켜 ATP를 합성
장소
-명반응 : 엽록체의 그라나
-암반응 : 엽록체의 스트로마
-해당작용 : 세포질
-TCA회로 : 미토콘드리아의 기질
-산화적 인산화 : 미토콘드리아의 내막
- 광합성 : 12H2O + 6CO2 + 온도, 빛 → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
- 호 흡 ① 해당작용 : C6H12O6 + O2 → 2C3H4O3 + 2H2O + 8ATP
② TCA회로 : 2C3H4O3 + 5O2 → 2H2 + 10H2O + 30TP
다) 점심때 쯤 광합성 속도가 현저히 저하되었다가 회복하는 현상을 낮잠현상이라 하며 동화산물의 축적, 기공의 폐쇄, CO2 농도 부족 등이 원인이다.
라) 대기 중의 이산화탄소량은 0.03%인데 광합성량을 최고도로 높일 수 있는 이산화탄소의 농도는 0.25%이므로 자연상태에서는 이산화탄소의 양이 제한인자가 된다.
마) 맑은 날 광도나 온도를 높여서는 광합성량을 늘릴 수 없지만 이산화탄소의 농도를 증가시키면 광합성량을 늘릴 수 있으며 약광이나 저온에서는 이산화탄소의 농도를 높여도 광합성량은 증가되지 않는다.
바) 수분은 직접적으로 광합성의 요인이 되지 않지만 수분이 적을 경우 공변세포의 팽압을 낮추어 기공이 닫혀 이산화탄소의 부족을 초래하므로 간접적인 영향을 준다.
사) 엽록소 분자에는 마그네슘이 포함되어 있고 질소도 엽록소 형성에 관여하며, 철도 엽록소 형성의 촉매적 기능을 수행 / N, Fe, Mg 등이 부족하면 잎이 황백화 현상을 일으킨다.
* 결핍시 황백화현상(Chlorosis) : N, Fe, Mg, Mn, Cu, Zn, Mo
4) 광피해
가) 벼에서는 유숙기의 차광이 수량을 가장 감소시키고 다음이 생식세포 감수분열기이다.
따라서 이 두 시기의 좋은 일사는 수량을 증대시키는데 매우 중요하다.
나) 벼의 생육기와 소모도장 효과 : 일조의 건물 생산효과에 대한 온도의 호흡촉진효과의 비를
소모도장효과라고 한다. 7~8월에는 기온은 높은데 비가 많아서 일조가 부족하여 소모도장효과가 크다.
* 이랑의 방향 : 남북이랑은 동서이랑에 비하여 수광량이 훨씬 많아서 유리하다.
바. 상적발육과 환경
1) 작물의 상적발육에서 가장 중요한 발육상의 전환점은 영양기관의 발육단계인 영양적 발육에서 생식기관의 발육단계인 생식적 발육으로 이행하는 것인데 이를 화성이라 한다.
2) 화성유도에 관여 효과 : 버널리제이션(춘화), 일장효과(광주성)
3) 파이토크롬(phytochrome)은 특정 파장을 흡수하여 광가역반응을 일으킴으로써, 여러 생리작용을 억제하고 상적발육에 영향을 미친다. - Pr : 적색광 흡수, 단일식물의 화성 유도
- Pfr : (근)적외광 흡수, 장일식물 및 호광성식물의 화성 유도
* 생장, 발육, 생육
생 장 : 시간의 경과에 따르는 식물체의 크기 증가 / 영양생장
발 육 : 식물체가 시간이 경과함에 따라서 완성에 다가오는 과정 / 생식생장
생 육 : 생장과 발육 양자를 포함한 개념
4) 춘화처리(버널리제이션, Vernalization)
가) 종자나 어린 식물에 일정한 저온을 처리하여 화성의 유도를 촉진시켜 개화를 빠르게 하는 것
나) 개화촉진을 위하여 저온에서 식물의 감온성을 경과시키는 것
다) 어린 식물을 저온 처리하여 추파성을 춘파성으로 변화시키는 것
라) 식물체 저온 춘화처리의 감응부위는 생장점(화성 관여물질인 버날린vernalin 생성)이며,
보통 5℃에서 가장 효과적이나 상추는 고온에 의해 화아분화가 촉진된다.
마) 화아분화 이후 조건이 적당하여 화경이 자라 나오는 현상을 추대라 하며,
상추, 배추 등의 잎줄기채소는 상품성을 상실한다.
5) 일장효과
가) 일장효과의 재배적 이용
(1) 개화기 조절 : 가을국화는 단일성식물로 단일처리하면 개화가 촉진되고, 장일처리하면 개화가 억제된다.
(2) 기타 일장효과
장 일 - 양파 인경(비늘줄기)의 발육촉진, 오이.호박의 수꽃 수 증가
단 일 - 고구마 괴근·감자 괴경의 발육촉진, 오이·호박의 암꽃 수 증가, 콩, 땅콩의 결협 및 등숙 조장, 딸기의 화아분화 촉진, 삼(대마)의 성전환, 수목의 휴면유도 등
나) 식물의 일장감응형 * 일장효과 감응부위 : 막 전개한 젊은 잎(화성 관여물질인 플로리겐 생성)
(1) L은 장일성, l은 중일성, S는 단일성
(2) Ll의 경우 앞의 L은 화아분화 전 장일성, 뒤의 l은 화아분화 후 중일성을 나타낸다.
(3) 장일형식물은 LL, Ll, LS이 3가지가 있다.
6) 기상생태형
가) 기상생태형의 구성 성질
감온성 - 작물이 고온에서 출수, 개화가 촉진되는 성질
감광성 - 작물이 단일환경에서 출수, 개화가 촉진되는 성질
기본영양생장성 - 알맞은 온도와 일장환경에 놓여도 일정한 정도의 기본영양생장을 하지 않으면 출수, 개화에 이르지 못하는 성질
나) 기상생태형의 분류
기본영양생장형(Blt형)
감광성과 감온성이 모두 작고 기본영생생장성이 커서 생육기간이 주로 기본영양생장성에 지배
감광형(bLt형)
기본영양생장성과 감온성이 작고 감광성이 커서 생육기간이 주로 감광성에 지배
감온형(blT형)
기본영양생장성과 감광성이 작고 감온성이 커서 생육기간이 주로 감온성에 지배
blt형기상생태형을 구성하는 세 가지 성질이 모두 작고 어느 환경에서나 생육기간이 짧음
* 기상생태형의 지리적 분포
① 고위도 지대 : blt, 감온형(blT형)이 안전
② 중위도 지대 : 기본영양생장형(Blt형), 감광형(bLt형) / 감온형(blT형) 조생종 존재
③ 저위도 지대 : 기본영양생장형(Blt형)
* 우리나라 작물의 기상생태형과 재배형 : 중위도 지대의 북부지방형
① 북부지방으로 갈수록 감온형(blT형)
② 남부지방으로 갈수록 감광형(bLt형)
③ 중북부지방에는 중간적 성질을 띠는 중간형 / 벼의 경우에는 감광성 품종 재배가 많다.
* 감온형은 조기파종하여 조기수확, 감광형은 수확기가 늦을뿐만 아니라 늦게 파종해도 되므로 윤작 등 작부체계상 파종기가 늦은 것이 보통
* 열대지역에 적응하는 벼품종을 우리나라에서 재배하면 출수가 현저히 늦어지는 이유?
→ 감온성과 감광성이 둔하기 때문이다. 열대지역에 적응하는 벼품종은 기본영양생장성이 크고감온성, 감광성이 둔한 기본영양생장형이다.
* 온대지방이 원산지인 단일성 작물을 열대지방에 재배했을 때 온대지방에 재배했을 때와 비교하면 개화기는 일반적으로 고도와는 관계없이 늦게 개화한다.
* 우리나라 남부지방에서 안전하게 다수확 할 수 있는 가장 이상적인 재배방법은 감광성인 만생종을 일찍 심기한다. 영양생장기간을 연장시켜야 다수확 할 수 있다.
3. 작물의 내적균형과 식물호르몬 및 방사선 이용
가. C/N율, T/R률, G-D균형
C/N율
① 식물체 내의 탄수화물과 질소의 비율
② 식물의 생육 화성 결실을 지배하는 기본요인
* 과수 재배에서 환상박피를 하는 원리가 된다.
T/R률(S/R)
① 식물의 지하부 생장량에 대한 지상부 생장량의 비율
② 생육상태의 변동을 나타내는 지표
G-D균형
① 생장(Growth)과 분화(Differentiation)의 균형을 의미
1) C/N율의 개념
가) 작물의 양분이 풍부해도 탄수화물의 공급이 불충분할 경우 생장이 미약하고 화성 및 결실도 불량하다.
나) 탄수화물의 공급이 풍부하고 무기양분 중 특히 질소의 공급이 풍부하면 생육은 왕성하지만 화성 및 결실은 불량하다.
다) 탄수화물의 공급이 질소공급보다 풍부하면 생육은 다소 감퇴하나 화성 및 결실은 양호하다.
라) 탄수화물과 질소의 공급이 더욱 감소될 경우 생육이 감퇴되고 화아형성도 불량해진다.
2) T/R률이 커지는 경우
① 토양내 수분이 많거나 일조부족, 석회시용 부족 등의 경우
② 질소 다량시비시 단백질 합성이 왕성 / 탄수화물 적어져서 지하부로 전류가 감소
③ 지하저장기관 수확목적 식물을 파종/이식이 늦어지는 경우
* 식물의 T/R률은 대부분은 1이며 과수는 1보다 다소 낮은 것이 좋다.
T/R률은 재배환경이나 관리상태에 따라 차이가 있다.
나. 방사선 이용
1) 돌연변이 유기
가) 돌연변이 자연발생 빈도 : 10-5~10-6정도로 매우 낮아 농업상 실용적으로 이용하려면
인위적으로 돌연변이를 유기
나) 인위적으로 돌연변이가 일어나게 하는 것을 유발원(mutagen)이라 함
* 유발원 : 원심력, 고온, 저온, 화학약품, 초음파, 삼투압, 종자의 노화, 방사선(특히 감마선과 엑스선)
다) 인위적 돌연변이 발생율 : 10% 내외
2) 방사성동위원소의 재배적 이용면
가) 작물영양생리의 연구 : 32P, 42K, 45Ca
나) 광합성의 연구 : 11C, 14C / 동화물질의 전류 및 축적과정도 14C를 표지화합물로 이용
다) 농업토목에의 이용 : 24Na 등을 이용하면 제방의 누수장소 발견, 지하수의 탐색
라) 영양기관의 장기저장 : 60Co, 137Cs에 의한 r선 조사하면 휴면이 연장되고 맹아억제 효과가
크므로 장기저장이 가능 - 저장에 이용
* 농업상 많이 이용되는 방사성 동위원소 : 14C, 32P, 45Ca, 36Cl, 35S, 56Fe, 60Co, 42K, 64Cu, 137Cs, 99Mo, 24Na, 131I
다. 식물 호르몬
옥신(Auxin)
① 세포 신장에 관여 식물의 생장을 촉진하는 호르몬
* IAA, NAA, 2,4-D, 4-CPA, IBA, BNOA
② 정아의 생장 촉진(정아우세)
③ 고구마의 괴근은 옥신(NAA) 함량이 많아야 비대, 감자의 괴경은 옥신함량이 적어야 비대가 촉진된다.
④ 발근촉진, 접목에서 활착촉진, 가지의 굴곡유도, 개화촉진, 적화 및 적과,
낙과방지, 과실의 비대, 성숙의 촉진, 단위결과의 유도, 중수효과, 제초제 이용
체내에서 합성되는 천연호르몬 - IAA(Indoleacet Aldehyde Acid)
합성호르몬 - NAA, IBA, 2,4-D, 2,4,5-T, 2,4,5-Tp, BNOA
4-CPA - 착과제 토마토톤의 주성분
지베렐린(gibberellin)
① 미숙종자에 많이 함유 / 극성이 없으며 식물체의 어느 부분에 공급되어도 자유로이 이동 / 다면적인 생리작용을 나타낸다.
② 포도의 무핵과 처리 : 지베렐린의 1차 처리는 씨를 없애기 위해,
2차 처리는 포도알의 비대 및 성숙촉진을 위해 보통 100ppm의 농도로 실시
* 씨 없는 포도(델라웨어)를 만들기 위해 지벨렐린 처리는
만개 13~14일 전 1차 처리, 만개 10일 후 2차 처리
발아촉진 - 종자의 휴면 타파 및 호광성 종자의 암발아 유도
화성의 촉진 - 저온이나 장일을 대체하여 화성을 유도, 촉지
경엽의 신장촉진 - 왜성식물 등에서 효과
단위결과 유도 - 포도의 무핵과 형성을 유도
수량증대 - 채소, 가을씨감자
* 오이 수꽃 조기착생에 효과
시토키닌(cytokinin)
① 세포분열을 촉진, 주로 뿌리에서 합성, 물관을 통해 지상부의 다른 기관으로 전류
② 조직배양에서 많이 이용, 옥신과 함께 존재해야 효과 발휘
③ 작물의 내한성 촉진, 발아촉진, 잎의 생장촉진, 호흡억제, 엽록소의 단백질 분해 억제, 노화방지, 저장 중 신선도 유지, 기공의 개폐 촉진
* 광선과 결합하여 발아촉진
ABA(abscissic acid)
① 대표적인 생장억제물질 / 건조, 무기양분의 부족 등 식물체가 스트레스를 받는 상태에서 발생이 증가
② IAA, GA에 의해 일어나는 신장을 저해하는 등 생장촉진 호르몬과 상호 및 길항작용
③ 잎의 노화, 낙엽촉진, 휴면유도, 발아억제, 화성촉진, 내한성 증진
에틸렌(ethylene)
에세폰, 에스렐
① 과실의 성숙을 촉진
② 마찰이나 압력 등 기계적 자극이나 병, 해충의 피해를 받으면 에틸렌의 생성이 증가되어 식물체의 길이가 짧아지고 굵어지는 형태적인 변화가 발생
③ 액상의 물질(에세폰)을 살포하면 분해되어 에틸렌을 발생, pH7 이상의 알칼리에서 에틸렌이 발생
④ 발아촉진, 정아우세현상 타파, 꽃눈이 많아짐, 낙엽촉진, 성숙촉진, 건조효과
* 오이 암꽃 조기 착생에 효과
생장억제물질
① 체내 생장촉진호르몬의 생합성 과정을 방해하여 식물의 생장을 억제
자연상태의 식물체에서는 발견되지 않는다. - 전부 인공?
② 식물을 왜화시켜 도복을 방지하거나 분화화훼의 미적 가치를 높이는데 이용
B-9 - 신장억제 및 왜화작용
Anti gibbellin
Phosfon-D - 줄기의 길이 단축, 토양에 시용
CCC - 절간신장 억제(Rosette현상) 및
토마토의 개화촉진
Amo-1618 - 국화의 왜화 및 개화지연
MH - 저장 중 감자, 양파의 발아억제, 수발아억제
Anti Auxin
coumarin - 발아억제물질
morphactin - 제초제 이용
4. 재배기술
가. 작부체계
1) 연작 : 동일한 포장에 동일작물을 매년 계속해서 재배하는 작부방식,
수익성이 높거나 수요가 큰 작물은 이 작부방식에 의해 재배
* 연작을 하면 오이류는 덩굴쪼김병이 발생하여 피해가 심하다.
2) 기지 : 연작에 의해 토양이 작물에 대해 적합성을 상실하여 일어나는 피해
* 작물의 기지 정도
* 연작의 해가 적은 작물 - 벼, 맥류, 옥수수, 조, 수수, 고구마, 삼, 담배, 무, 양파, 당근, 호박, 아스파라거스, 딸기, 양배추, 미나리
1년간 휴작 - 시금치, 콩, 파, 생강
2~3년간 휴작 - 감자, 오이, 참외, 토란, 강낭콩
5~7년간 휴작 - 수박, 가지, 우엉, 고추, 토마토
10년 이상 휴작 - 인삼, 아마
* 기지의 구체적 원인
① 특정작물이 선호하는 비료성분의 소모 ② 토양전염병원균의 번성
③ 토양선충의 번성 ④ 유독물질의 축적
⑤ 토양 중 염기의 과잉집적 ⑥ 토양물리성의 악화 ⑦ 잡초의 번성
* 기지의 가장 큰 원인은 유독물질의 축적이다.
3) 각 작부체계의 설명
* 윤 작
삼포식 농법
1/3 여름작물, 1/3 겨울작물, 1/3 휴한 / 포장 전체가 3년에 한번 휴한
개량삼포식 농법
휴한 대신 클로버와 같은 지력증진작물 재배 3포식농법보다 진보
노퍽식 윤작법
순무-보리-클로버-밀 이라는 4년주기 윤작 / 유럽에서 생산량 급격증가
* 간 작
보리+콩,팥 보리+목화, 보리+고구마
생육시기를 달리하는 작물을 일정기간 같은 포장에 생육시키는 것, 여름작물이 조합되는 것이 보통이며 두 작물의 수확기는 다르다.
* 혼 작
콩+수수,옥수수, 콩+고구마, 목화+참깨
생육기간이 거의 같은 두 종류 이상의 작물을 동시에 같은 포장에 섞어서 재배하는 작부방식
* 혼 파
두가지 이상의 작물종자를 혼합해서 파종하는 재배방식으로 화본과목초와 콩과목초의 혼합파종이 사료작물의 재배에 이용되는 작부방식
* 교호작
옥수수 + 콩
생육기간이 비슷한 두 종류 이상의 작물을 일정한 이랑씩 번갈아서 재배하는 작부방식
* 주위작
포장의 주위에 포장 내의 작물과는 다른 작물을 재배하는 작부방식으로 포장 주위의 빈공간을 생산에 이용하는 혼작의 일종
* 답전윤환재배
포장을 논상태와 밭상태로 규칙적으로 윤환하여 이용하는 작부방식 / 답리작이나 답전작과 같은 작부방식과 다르다.
- 효과 : 지력의 유지증진, 기지의 회피, 잡초발생의 억제, 수량증가, 노력의 절감
벼의 수량은 윤환에 의한 지력증강으로 현저히 증대 / 답전윤환의 적정 연수 : 2~3년
* 자유작
시장의 경기변동에 따라 그때그때 적당한 작물을 재배하는 작부방식
도시근교에서 많이 실시되고 있으며 영리성이 높은 채소 특히 과채류의 재배에 많이 적용
* 윤작에서 화본과 작물을 조합하는 이유
① 환원가능 유기물이 많다. ② 토양의 통기성을 개선한다.
③ 채소류재배지의 과잉 양분과 염기를 흡수한다.
④ 두과작물이나 채소류와의 공통 병해충이 적어 토양전염성 병해를 경감시킨다.
* 작부방식의 변천과정
이동경작 → 삼포식농법(휴한농법) → 개량삼포식농법(윤작농법) → 자유작
* 간작과 혼작의 차이점
간 작
- 생육시기를 달리하는 작물을 이용
- 전·후작(또는 주·부작, 상·하작)의 관계가 뚜렷함
혼 작
- 생육시기가 같거나 거의 같은 작물을 이용
- 전후작(또는 주·부작, 상·하작)의 관계가 뚜렷하지 못한 경우가 많음
* 혼파의 장·단점
장 점
① 기상에 대한 적응력 보완
② 각종 위험성 분산
③ 각각의 생리생태적 특성 이용
단 점
① 정밀한 관리작업 불리
② 기계화 곤란
③ 생육장해 초래 가능
나. 육묘, 정지, 파종 및 이식
1) 육묘의 목적 가) 수확 및 출하기를 앞당길 수 있다.
나) 품질향상과 수량증대가 가능하다.
다) 집약적인 관리와 보호가 가능하다.
라) 종자를 절약하고 토지이용도를 높일 수 있다.
마) 직파가 불리한 딸기, 고구마 등의 재배에 유리하다.
2) 육묘의 방식
가) 온상육묘 : 저온기에 인공적인 가온과 태양열을 최대한 이용하는 묘상
나) 보온육묘 : 인공적인 가온 없이 태양열만을 이용하는 육묘방식(냉상육묘)
다) 공정육묘(플러그육묘) : 여러 작업을 자동화된 생산시설에서 품질이 균일한 규격묘를 연중 생산
라) 접목육묘 : 토양전염병 예방, 양수분의 흡술혁을 증대, 저온신장성을 강화
* 수박의 접목육묘는 덩굴쪼김병을 막기 위해 실시한다.
마) 양액육묘 : 배양액을 이용하여 모종을 가꾸는 방법 / 상토육묘보다 발근 등의 생육이 빠르다.
3) 정지 : 토양의 이화학적 성질을 작물의 생육에 알맞은 상태로 조성하기 위하여 파종이나 이식에 앞서 토양에 가하는 각종 기계적 작업
가) 경운 : 갈아엎고 대강 부스러뜨리기 작업
나) 쇄토 : 잘게 부수기 작업
다) 작휴법 : 이랑 만들기
* 평휴법
· 이랑을 평평하게 이랑과 고랑의 높이가 같게 하는 방식
· 건조해와 습해가 동시 완화 * 채소, 밭벼에서 실시
* 휴립법
· 이랑을 세워서 고랑이 낮게 하는 방식
- 휴립구파법 : 이랑을 세우고 낮은 골에 파종하는 방식
* 맥류의 한해, 동해 방지, 감자의 발아촉진 및 배토
- 휴립휴파법 : 이랑을 세우고 이랑에 파종하는 방식
* 고구마는 높게 / 조, 콩은 비교적 낮게
- 벼의 이랑재배 : 습답이나 간척지에서 재배하는 방식
* 성휴법
· 이랑을 보통보다 넓고 크게 만드는 방식
· 중부지방에서 맥후작 콩의 재배에 이용한다.
* 최아 : 발아 및 생육을 촉진할 목적으로 종자의 싹을 약간 틔워서 파종하는 것으로
벼, 맥류, 땅콩, 가지 등에서 이용된다.
라) 진압 : 다지기
마) 부정지파 : 답리작으로 맥류를 재배하거나 유채를 재배할 때,
경운을 하지 않거나 전혀 다듬지 않고 파종 및 복토하는 것
* 경운의 효과 : 토양의 이화학적 성질 개선, 잡초의 경감, 해충의 경감
4) 추경의 유리한 점
가) ① 토양모재 풍화 ② 유기물 분해 증대 ③ 잡초 및 해충 방제 ④ 정지작업 유리
* 겨울철 휴간기의 추경
① 토양이 습하고 유기물의 함량이 많을 때(유리한 경우)
- 유기물의 분해촉진, 토양통기 조장, 충해경감, 토양이 부드러워짐
- 춘파맥류나 건답직파 할 때 실시
② 사질토양이며 겨울에 비가 많이 올 때(불리한 경우)
- 토양비료 성분의 용탈 및 유실 조장
5) 심경
가) 대부분의 작물에 있어서 생육을 조장하고 수량을 증대하기 위해서는 20cm 이상의 심경
나) 심경한 상태로 작물을 재배하면 그 해는 생육이 불량하고 수량이 감소한다. 그 이유는 심토는 대체로 척박할 뿐만 아니라 풍화정도가 낮고 아산화물 등 환원성 유해물질을 많이 함유하므로 이것이 일시에 다량으로 표토에 혼입되면 토양의 비옥도가 매우 낮아진다.
다) 논의 아래층에 사력층이 있어서 누수하기 쉬운 경우에는 심경을 하지 말아야 한다.
6) 이식
가) 이식의 장·단점
장 점
· 생육기간의 연장에 의한 발육 조장으로 증수 기대
· 초기생육의 촉진으로 수확기가 빨라져 경제적으로 유리
· 본포에 전작물이 있을 경우 경영의 집약화 가능
· 채소의 경우 도장방지, 숙기 및 결구 촉진
단 점
· 무, 당근, 우엉 등의 직근류는 이식시 뿌리가 다치면 상품성 저하
· 수박, 참외, 결구배추 등은 뿌리가 절단되면 발육에 지장
· 벼의 한랭지 이앙재배는 생육이 늦고 임실이 불량함
* 경화(모종 굳히기) 이유 : 저온, 건조 등의 자연환경에 대한 저항성 증대, 흡수력 증대, 착근이 빨라짐,
엽육이 두꺼워짐, 건물량 증가, 뿌리의 발달 촉진, 내한성 증가, 왁스피복 증가
* 가식의 목적은 모종의 웃자람 방지, 이식성 증대, 불량 모종 도태 및 균일한 모종 생산이다.
* 모종의 자리바꿈 이유는 마지막 가식으로부터 정식할 때까지의 기간이 길면 모종이 너무 커질 뿐만 아니라 뿌리가 길게 뻗어나가 정식할 때 뿌리가 많이 끊어져서 활착이 더디기 때문이다.
다. 생력省力재배
1) 생력재배의 의의 : 농업노력을 크게 절감할 수 있는 재배법
가) 정밀농업기계 이용, 자동화 시설, 재초의 시용, 재배기술의 개선
나) 인원 투입을 최소화, 시설의 최신화, 비용 대비 수입량 증대 등이 생력재배
2) 생력재배의 조건
가) 농지 정리, 넓은 면적 공동관리, 기계화적응 재배체계 확립,
국가차원의 보조와 농업인의 협동정신과 연구심 등의 발휘
라. 재배관리
1) 엽면시비
가) 엽면시비에 이용되는 무기염류 : Fe, Zn, Mn, Ca, Mg 등 미량원소, 질소질비료 중 요소
나) 엽면시비의 효과적 이용
① 급속한 영양회복 ② 뿌리의 흡수력 저하 ③ 토양시비가 곤란한 경우
④ 미량요소의 공급 ⑤ 영양분의 증가 ⑥ 노력절약
2) 중경 : 파종, 이식 후 표토를 긁어 부드럽게 하는 토양관리
장 점
① 발아조장 ② 토양통기조장 ③ 토양수분의 증발억제
④ 비효증진 ⑤ 잡초방제
단 점
① 단근의 피해 ② 토양침식의 조장 ③ 동상해의 조장
3) 생육조정
가) 전정의 효과
① 목적하는 수형을 만든다. 해거리를 예방하고 적과의 노력을 적게 한다.
* 해거리 : 개화, 결실량이 너무 많아 나무의 영양이 과다하게 소모되어 그 다음 해의 결실이 불량해지는 것으로 해거리를 하는 해는 화아분화가 많이 되므로 강전정하여 다음 해의 결실을 조절
② 튼튼한 새 가지로 갱신하여 결과를 좋게 한다.
③ 가지를 적당히 솎아서 수광, 통풍을 좋게 한다.
④ 결과부위의 상승을 막아 보호, 관리를 편하게 한다.
⑤ 병, 해충의 피해부나 잠복처를 제거한다.
나) 전정의 종류
시기에 따른 방법
겨울전정
* 휴면기간전정, 대부분 전정
여름전정
* 눈따기, 순집기, 순비틀기, 환상박피
자르는 방법
자름전정
* 배, 포도, 복숭아의 겨울전정
솎음전정
* 가지의 밀생(생장방해) 방지
사과, 감, 밤, 호두
자르는 정도
강전정
약전정
다) 전정의 원칙
(1) 나무의 자연성을 최대한 살린다.
(2) 간장은 가급적 낮게 하고 분지의 각도는 50~60°로 넓게 한다.
(3) 가지는 굵기의 차이를 두고 키운다.
(4) 세력이 같은 가지의 파생이 일부분에서 이루어져서 바퀴살가지를 형성해서는 안된다.
라) 기타 생육 조정 방법
(1) 적심 : 주경이나 주지의 순 지르기
* 적심의 목적
- 남은 부분의 생장을 왕성하게 한다.
- 개화결실을 촉진하고 측지를 많이 발생시킨다.
- 병든 부위를 제거하여 식물체를 보호한다.
(2) 적아 : 눈이 트려고 할 때 필요하지 않는 눈 따기
(3) 적엽 : 하위 낡은 잎 따서 통풍, 통광을 조장하기 -> 토마토의 적엽효과가 가장 크다.
(4) 절상 : 눈이나 가지의 바로 위에 가로로 깊은 칼금을 넣어 그 눈이나 가지의 발육을 조장
(5) 유인 : 지주를 세우고 덩굴을 유인하는 것
* 유인의 장점
- 토지를 입체적으로 이용하여 밀식, 다수재배를 할 수 있다.
- 수광태세를 향상시켜 병해 발생과 과실의 부패를 방지한다.
- 수확의 편리를 도모한다.
4) 개화 결실
가) 토마토의 착과제 처리
(1) 보통 토마토톤 100~150배액을 사용한다.
(2) 화방 중의 두 번째 꽃이 피었을 때 화방 전체에 분무한다.
(3) 기온이 낮을 때는 농도를 조금 진하게 하며 농도가 너무 진하면 공동과가 발생할 우려가 있다.
* 착과제의 처리 목적은 수분 및 수정이 불확실할 때 단위결과를 유기시키는 것이다.
나) 수분 매조가 필요한 경우
(1) 수분을 매조하는 곤충이 부족할 경우, 자체의 화분이 부적당하거나 부족할 경우
(2) 다른 화분으로 수분되는 것이 더 좋은 경우
다) 수분 매조의 방법 : 인공수분, 곤충의 방사, 수분수의 혼식(해당 품종의 수분수 20~30% 혼식)
5) 낙과
가) 기계적 낙과 : 폭풍우나 병해충에 의한 낙과
나) 생리적 낙과 : 생리적 원인에 의해서 탈리층이 발달
* 생리적 낙과의 원인
- 생식기관의 발육이 불완전한 경우
- 수정이 되지 않았을 경우
- 배의 발육이 중지되었을 경우
- 단위결과성이 약한 품종일 경우
- 질소나 탄수화물이 과부족인 경우
* 조기낙과의 원인
- 생식기관의 발육이 불완전한 경우
- 단위결과 성질이 약한 품종의 경우
- 질소나 탄수화물이 너무 많거나 적은 경우
다) 낙과하는 시기에 따라 : 조기낙과(june drop), 후기낙과(pre harvest drop)
* 낙과의 방지책
- 수분매조 : 인공수분, 곤충의 방사, 수분수 식재
- 건조 및 과습 방지 : 관개, 멀칭에 건조 방지 및 배수
- 수광태세의 향상 : 재식밀도 조절 및 정지, 전정
- 방한, 방풍 : 동상해 방지 및 방풍용 수형으로 재배
- 생장조절제 살포 : NAA, 2,4-D 등
6) 과수의 결과습성
- 1년생 가지에 결실
포도, 감, 감귤, 무화과, 밤(?)
- 2년생 가지에 결실
복숭아, 자두, 매실
- 3년생 가지에 결실
사과, 배
7) 봉지 씌우기(복대)
가) 보통 조기낙과가 끝나고 열매솎기가 모두 끝난 후에 봉지를 씌우나 동록을 방지하기 위해서는 낙과 후 즉시 즉, 과실이 아주 어릴 때에 실시하는 것이 좋다.
5. 각종 재해
가. 냉해 : 식물체가 생육적온보다 비교적 낮은 온도일 때 발생
* 여름작물이 생육상 고온이 필요한 여름철에 보통 0~12℃ 정도의 냉온을 만나서 받는 피해
1) 벼의 냉해 피해
가) 영양기관 10℃ 이하 / 생식기관 20℃이하 저온이 계속될 때 해를 입는다.
* 벼의 경우 저온이 되면 양분의 흡수가 감소되는데 특히 인산의 흡수가 크게 저해된다.
* 벼의 경우 못자리 때는 8~10℃에서 냉해를 받으나 생식세포의 감수분열기에는 17℃이하에서도 냉해를 받는다.
2) 냉해의 기구 : 냉해의 주요 현상 및 피해
가) 냉온 → 작물체온 저하 → 수분 및 양분의 흡수기능 감퇴
→ ① 증산기능 증대(위조 및 고사)
② 호흡과다 또는 이상호흡 진행(단백질 과잉분해, 가용성질소화합물 등 유독물질 집적)
③ 냉도열병 유발, 탄소동화작용의 저해
④ 동화물질의 전류 및 식물호르몬 이동 저해
나) 냉해의 양상
구 분
냉해 기간
냉해 피해 현상
- 지연형 냉해
생육초기부터 출수개화기
분얼지연 및 감퇴, 생육지연, 출수지연, 등숙지연
후기의 냉온에 의해 등숙불량
* 유수형성기에 냉해에 의해 출수가 가장 지연된다.
- 장해형 냉해
유수형성기(감수분열기)에서 출수개화기
생식기관의 정상적 형성 불가, 화분방출, 수정장해
불임현상 - 생식기관 이상
- 병해형 냉해
① 냉온하 증산작용 감퇴 규산흡수 저하, 표피세포의 규질화 불량하여 도열병균 등 병원균 침입이 용이해진다.
② 단백질 합성이 저해되어 체내 가용성 질소화합물의 축적이 증대된다. - 병원균 배지
다) 냉해대책
(1) 냉해저항성 품종의 선택 : 도열병저항성, 조생종 등 냉해회피성 품종 선택
(2) 입지조건의 개선 : 방풍림, 암거배수로 습답개량, 객토
(3) 육묘법 개선 : 보온육묘로 냉해 장비
(4) 시비법 개선 : 질소과용은 내랭성, 도열병저항성이 낮아진다. / 칼륨, 인산, 규산질 비료 증시
(5) 재배적 조치 : 냉온기 심수관개(15~20cm), 제초횟수 줄이는 등 수온상승을 꾀하고 작물체온의 저하 방지
* 내한성 작물 순서 : 호밀 > 밀 > 겉보리 > 쌀보리
나. 습해 : 토양수분이 작물의 최적함량보다 과다하여 생장 및 수량이 저하되는 피해
* 겨울보다 여름철에는 과습상태로 환원성 유해물질인 철(Fe+2), 망간(Mn+2), 황화수소(H2S)등이 생성되어 작물의 각종 생리작용이 저해된다.
* 겨울철 습해의 주된 원인은 토양의 통기불량이 원인이 된다.
1) 작물의 내습성
가) 통기조직이 잘 발달된 작물, 뿌리의 피층세포가 직렬>사열, 근부세포 세포막의 목화가 잘되는 작물, 뿌리 외피 세포막의 목화정도가 심한 작물<화본과>, 근계가 얇게 발달하는 작물, 부정근의 발근력이 큰 작물, 심근의 발근력이 강한 작물, 과습상태에서 생성, 집적되는 산화철, 황화수소에 대한 저항성이 큰 작물일수록 강하다.
2) 작물의 내습성 정도
가) 벼, 골풀 > 옥수수 > 토란 > 고구마 > 보리, 밀 > 감자 > 메밀
나) 고추 > 토마토, 오이 > 시금치, 무 > 당근, 양파, 파, 꽃양배추
다) 올리브 > 포도 > 감귤 > 감, 배 > 복숭아, 밤, 무화과
3) 습해대책
가) 배수 / 이랑만들기 : 밭작물 휴립휴파, 고휴재배 / 벼의 경우 습답에서 이랑재배 고려
나) 토양개량 : 세사객토, 유기물, 토양개량제 시용
다) 시비 : 미숙유기물, 황산근비료 시용금지, 질소비료 다용 피하고 / 칼륨과 인산질 비료 충분히 시용, 뿌리의 흡수기능이 저하한 경우 엽면시비
라) 과산화석회 시용 : 과습지에서 상당기간 산소 방출
마) 병충해방제의 철저 / 내습성 작물 및 품종의 선택
다. 수해 : 단기간 집중호우나 장기간에 걸친 장마에 의해 토양이 보수 또는 저수 한계를 넘거나 하천이나 강이 범람하여 일어난다.
1) 관수해 : 작물체가 완전히 물로 침수되어 나타난다.
작물체가 물속에 완전히 잠기는 것을 관수라 하며, 관수 시에는 산소가 부족하여 무기호흡을 하게되고 이에 따라 당분, 전분, 단백질 등 호흡기질이 과다 소모되어 기아 상태에 이르게 된다. 흙탕물은 맑은 물보다. 머물러 있는 물은 흐르는 물보다 수온이 높고 물속의 산소도 적으므로 피해가 크다. 또한 수온이 높으면 높을수록, 질소질비료를 과용할수록, 추비를 한 경우 피해가 심하다.
$$$ 질소비료 과용해서 좋다고 하는 문제는 본적이 없음 $$$
단, 한가지 깨씨무늬병 발생시 시비하면 등숙율을 높일 수 있다.
2) 수해 대책
가) 사전대책
(1) 치산치수사업의 적극추진
(2) 위험강우기(7~8월)에 피복작물 재배, 인공피복으로 토양보전책을 수립
(3) 작물의 파종기 이식기 조절
(4) 위험강우기 만기추비 금지, 수해상습지대에서는 질소과용 금지
나) 관수 중 대책
(1) 배수에 노력 / 흙 제거
(2) 초장이 큰 작물은 몇 대씩 묶어서 도복 방지
다) 사후대책
(1) 산소가 충분한 물로 관수, 토양 중경, 표토가 유실된 논, 밭 추비, 병해충 발병예상 약제살포
라. 가뭄해 : 일반적으로 토양수분의 부족으로 작물생육이 저해되고 심하면 위조, 고사하게 되는 현상
1) 가뭄해의 생리, 발생기구
가) 수분함량 감소 → 잎의 기공폐쇄로 산소와 탄산가스의 가스교환 억제
→ ① 증산 및 광합성작용 감퇴
② 효소작용 교란, 전분 및 단백질 합성과 동화물질의 전류 감퇴
③ 호흡작용 등의 분해적 변화 증대
④ 동화물질의 소모량 증대
⑤ 위조상태에 이르면 생장 억제
⑥ 병충해 저항성 감소
⑦ 원형질의 파열 및 응집으로 결국 건조고사
나) 내건성
(1) 생육단계에 따라 달라 생식생장기는 영양생장기 보다 약하며, 화곡류의 경우 생식세포의 감수분열기에 가장 약하고 출수개화기, 유숙기의 순이며 분얼기에는 강한 편이다.
표면적/체적의 비가 작을수록, 왜소하고 잎이 작을수록, 지상부에 비해 근군의 발달이 좋을수록, 잎맥과 울타리 조직이 발달할수록, 기공이 작거나 적을수록, 기동세포가 발달할수록, 세포가 작을수록, 세포의 수분보유력이 강할수록, 원형질의 점도가 높을수록, 세포액의 삼투압이 높을수록, 원형질의 응고가 덜할수록, 원형질막의 투과성이 클수록 내건성이 강하다.
화곡류에서는 수수, 기장, 조, 호밀, 밀 등이 비교적 내건성이 강하다.
그 외에는 메밀, 참깨, 목화, 고구마 등이 내건성이 강하다.
(2) 밭의 가뭄대책
(가) 뿌림골을 낮게 한다.
(나) 뿌림골을 좁히거나 재식밀도를 넓힌다.
(다) 질소비료의 과용을 피하고, 퇴비, 인산, 칼륨을 증시한다.
(라) 봄철에 밭을 밟아준다.
* 가뭄해 대파작물 : 조, 피, 기장, 메밀
마. 도복과 풍해
1) 도복 : 작물이 등숙기에 비바람 등에 쓰러지는 것 / 주로 화곡류, 두류에서 발생
2) 수발아
벼나 맥류가 수확기에 이르러 장기간 비를 맞아서 젖은 상태로 있거나 장마철에 도복해서 이삭이 젖은 땅에 오래 접촉해 있을 경우 이삭에서 싹이 트는 것으로 수발아를 한 종실은 종자용으로는 물론 식용에도 부적당하다. 수발아의 대책은 다음과 같다.
① 작물의 선택 : 우리나라에서는 보리가 밀보다 수발아의 위험이 적다.
② 품종의 선택 : 조숙종이 만숙종보다 수발아의 위험이 적다.
③ 조기수확 : 수확을 서두른다.
④ 도복방지 : 도복은 수발아의 유발원인이 되므로 도복방지에 힘쓴다.
⑤ 발아억제제의 살포 : 출수 후 발아억제제를 살포하면 수발아가 억제된다. --- MH-30
3) 도복의 대책
① 키가 너무 작지 않고 대가 튼튼한 품종 선택 ② 질소의 과비를 삼가고 칼륨, 규산의 균형시비
③ 재식밀도 조절로 통풍 및 수광태세 개선 ④ 배토 및 토압, 답압으로 도복 억제
⑤ 병해충 방제 및 방풍망 설치
6. 수확 및 저장
가. 벼의 도정
1) 도정에 의한 벼의 정곡환산율
* 벼는 개화 수정 후 40~50일 경인 완숙기에 수확하는 것이 알맞다.
* 벼는 수확 시기가 너무 빠르면 청미와 사미가 많아지고 수량이 감소한다.
* 작물의 수확기 판단 기준은 파종 후 생육일수가 기준이 될 수 있다.
* 고구마의 덩이뿌리 최대가 되는 시기는 10월 상중순 경으로,
줄기가 마르기 시작하는 10월 중순~10월 말경 수확한다.
* 일반적인 쌀알의 외형적 발달과정은(여무는 발달순서) 길이 → 너비 → 두께이다.
나. 원예작물의 수확 후 처리
* 고구마 큐어링 : 수확 후 1주일 이내 온도 30~33℃, 습도 85~90%, 4~5일
* 감자 큐어링 : 수확 후 온도 15~20℃, 습도 85~90%, 2주일
* 양파 큐어링 : 건조 잘 된 양파 온도 30~35℃, 습도 70~80%, 5일
* 글라디올러스 : 수확 후 10일 본저장 전 22~37℃, 습도 90~95%, 3~4일
* 오이는 개화 후 10일 정도 후에 성숙한다.
* Climacteric Rise : 과실의 호흡량이 최저에 달했을 때부터 약간 증가되는 초기단계를 말하며,
이 때가 수확적기이다.
* 감의 떫은 맛을 빼는 탈삽법에는 온탕법, 알코올법, 이산화탄소법이 있다.
* 저온작물인 감자는 1~4℃, 고온작물인 고구마는 12~15℃에서 저장한다.
* CA저장의 원리는 저장고 내 CO2의 농도를 증가(1~8%)시키고,
O2의 농도를 낮추어(2~3%) 저온에서 저장하는 방법이다.
* 일반적인 저온저장은 저장물에 적합한 일정한 저온에
수분손실을 줄일 수 있는 85~95%의 상대습도를 유지해야 한다.
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