농업직 공무원 관련 필수과목 재배학원론 핵심 요약 정리 7장. 온도환경

제7장 온도환경

1. 온도와 대사작용
(1)온도와 작물의 생리작용
-작물의 생장은 여러 생리작용의 종합적 귀결
-생리작용에 대한 주요온도는 각각 다름(광합성, 호흡, 양분흡수 등)
-온도계수(Q10) : 온도가 10℃ 상승하는 데 따르는 이화학적 반응이나 생리작용의 증가배수
(2)광합성과 호흡
-광합성 속도 : 온도의 상승에 따라 증가하나, 적온보다 높으면 둔화되는 반면, 호흡은 급격히 증가함
(3)양분의 흡수이행과 증산작용
-온도의 상승과 함께 양분의 흡수 및 이행도 증가하지만, 적온 이상으로 온도가 상승하면 오히려 양분의 흡수가 감퇴됨
-온도가 상승하면 수분의 흡수와 이동이 증대되고 엽내 수증기압이 상대적으로 증가함
-온도가 지나치게 높아서 식물체에 이상이 생기지 않는 한 증산량도 증가함
(4)유효온도
-작물의 생장과 생육이 효과적으로 이루어지는 온도
-가능한 한 최적온도에 가깝게 재배하는 것이 작물생육에 좋음
·적산온도
-작물의 발아부터 성숙까지의 생육기간 중 0℃ 이상의 일평균기온을 합산한 온도, 작물생육에 필요한 총 온도량
-유효적산온도 : 생육이 가능한 온도(10℃) 이상의 일평균 기온의 합계


2.온도와 작물생육
(1)지온·수온·작물체온의 변화
①지온
-토양의 빛깔이 진하면 지온이 높아지며, 함수량이 높으면 지온은 저하하지만 변화의 폭이 적어짐
-지중심도가 깊을수록 지온의 변화는 적어지고, 남쪽으로 경사진 곳은 평지보다 낮의 지온이 높아짐
②수온
-물은 비열이 크고 온도의 변화가 적음
-지하수는 12~17℃이므로 지하수를 직접 관개하면 작물이 냉해를 받기 쉬움
-수온의 최고·최저시간은 기온보다 2시간쯤 늦게 옴
③작물체온
-흐린 날 밤과 음지에서의 작물체온은 기온보다 낮음
-여름 고온기에 열사를 유발하는 원인→여름철 맑은 낮에는 작물체온이 기온보다 11~14℃나 높아짐
(2)기온의 변화
①연변화
-우리나라의 기온은 8월이 가장 높고, 1월이 가장 낮음
-최저기온은 작물의 월동을 지배함
-무상기간 : 1년에 서리가 내리지 않는 일수로 여름작물의 생육이 가능한 기간을 표시(작물의 선택에 중요한 요인)
②일변화
-기온의 일교차 정도는 작물의 발아, 동화물질의 축적, 생장,
개화, 결실 등의 생리작용에 큰 영향을 미침
-최저 기온 : 오전 5시경
-최고 기온 : 오후 2~3시
-일평균기온 : 오전 9시경
(3)변온이 작물생육에 미치는 영향
①변온과 작물생리
-야간의 온도가 높거나 낮은 경우 무기성분의 흡수가 감퇴함
-K2O＞SiO2＞NH3＞N＞MnO＞P2O5 순으로 감퇴
-변온이 어느 정도 큰 것이 동화물질의 축적이 많음
-탄수화물의 전류축적이 가장 많은 온도 : 25℃ 이하
②변온과 작물의 생장
-대체로 밤의 기온이 어느 정도 높아서 변온이 작을 때 생장이 빠름
-고구마 : 괴근 형성은 20~29℃의 변온에서 현저히 촉진
-감자 : 야간온도가 10~14℃의 변온이 덩이줄기 발달에 이로움
-콩 : 야간의 고온은 개화를 단축시키나 낙뇌낙화를 조장
-담배 : 주야 변온에서 개화를 촉진
③변온과 결실
-변온은 작물의 결실에 효과적
-주야 온도교차가 큰 분지의 벼가 주야 온도교차가 적은 해안지보다 등숙이 빠르며 야간의 저온이 청미를 적게 함
-등숙기 기온이 21~23℃일 때 벼의 전류축적이 최대가 됨


3.고온장해와 저온장해
(1)고온장해
①열해
-기온이 지나치게 높아짐에 따라 입는 피해
-열사 : 보통 1시간 정도의 짧은 시간에 받은 열해로 고사하는 것, 열사를 일으키는 온도를 열사온도(열사점)이라 함
②열해 대책
-내열성작물의 선택, 재배시기의 조절에 의한 열해의 회피,관개수를 이용한 온도 강하, 피복에 의한 온도 상승 억제,
재식밀도의 저하, 질소 과용 회피 등
③하고현상
-식물이 여름철을 지낼 때 생장이 현저히 쇠퇴하거나 정지하고 심한 경우에는 고사하는 현상
-여름철에 기온이 높고 건조가 심할수록 급증
-일반적으로 다년생인 북방형 목초 등은 월동에는 이상적이지만 여름철에 접어들면서 생장이 쇠퇴하는 하고현상을 보여
목초생산량을 크게 감소시켜 사료 생산에 차질을 초래함
-티머시·블루그라스·레드클로버 등 : 피해가 큼
-오처드그라스·라이그라스·화이트클로버 등 : 피해가 적음
·하고의 유발원인
-고온, 건조, 장일, 병충해, 잡초의 무성
·목초의 하고 대책
-스프링플러시의 억제, 관개, 초종의 선택과 혼파, 방목과 채초
(2)저온장해
①냉해
-벼나 콩 등의 여름작물이 생육적온 이하의 비교적 낮은 냉온에서 받는 냉온장해
②냉해의 양상
⒜지연형 냉해
-벼에 있어 오랜 기간 냉온이나 일조부족으로 등숙이 충분하지 못하여 감수를 초래하게 되는 냉해
⒝장해형 냉해
-작물생육기간 중 특히 냉온에 대한 저항성이 약한 시기에 저온과의 접촉으로 뚜렷한 장해를 받게 되는 냉해
-감수분열기에 냉해를 입으면 소포자 형성 시 세포막이 형성되지 않아 타페트 세포의 이상비대로 화분의 발육불충실 현
상을 일으켜 생식기관에 이상이 생김
⒞병해형 냉해
-벼의 경우 규산의 흡수가 적어져 조직의 규질화가 미흡하게되어 그 영향으로 조직의 기계적 저항성이 약해져 도열병균
의 침입에 대한 저항성이 떨어짐
-또한 광합성이 저하되어 체내 당함량이 낮아지고 질소대사에 이상을 초래하여 체내에 유리아미노산이나 암모니아가 축
적되어 병의 발생을 조장하게 되는 냉해
⒟혼합형 냉해
-장기간에 걸친 저온에 의하여 지연형 냉해와 장해형 냉해, 병해형 냉해 등이 혼합된 형태로 나타나는 현상으로 수량 감
수에 가장 치명적
③냉해의 기구
⒜냉해의 초기 증상
-세포막의 손상을 수반
⒝냉해의 증상
-광합성 능력의 저하
-양분의 흡수장해
-양분의 전류 및 축적장해
-단백질 합성 및 효소활력 저하
-꽃밥 및 화분의 세포 이상
④냉해에 대한 재배적 대책
⒜수온상승책
-객토, 밑다짐, 온조수로 설치, OED(수온상승제) 살포
⒝재배적 조처
-보온육묘에 의해 조파·조식, 인산·칼리·규산·마그네슘 등의
충분한 공급
-박파(드물게 뿌림)·천식(얕게 심기)을 하여 건실한 생육 도모
-벼 생육 초기 냉온 : 물을 깊이 댐
-유수형성기·감수분열기 냉온 : 심수관개를 하여 이삭 보호
⒞저항성 및 회피성 품종의 선택
-통일계 품종보다 일반계 품종이 내냉성이 강하며, 찰벼와
유망종·유색부·수중형 품종이 내냉성이 강한 편
⑤한해
-작물이 월동하는 도중에 겨울의 추위에 의해 받는 동해와
상해(霜害), 건조해, 습해, 설해(雪害) 등이 있음
·발육단계
-작물의 내동성은 영양생장단계가 생식생장단계보다 더 강함
·형태적 요인
-포복성인 것, 관부가 깊어서 생장점이 땅속에 깊이 있는
것, 잎 색깔이 진한 것이 내동성이 강함
·생리적 요인
-상해를 받았을 때 원형질 자신의 저항성을 증대하는 내적
조건 등이 식물체나 조직의 내동성을 증대시킴
⒜동해의 기구
-한해는 조직 내의 결빙에 의해 나타나는 장해, 즉 동해이기
도 함
-식물의 조직 내에 결빙이 생길 때 : 즙액의 농도가 낮은 세
포간극에 먼저 얼음이 생기며, 세포 내의 물이 스며 나와 세
포간극의 결빙은 점점 커짐

세포외결빙	세포간극에 생기는 결빙
세포내결빙	세포 내의 원형질이나 세포액이 얼게 되는 것

-세포외결빙이 생겼을 때 온도가 상승하여 결빙이 급격히 융
해될 때에는 원형질이 물리적으로 파괴되어 죽게 됨
⒝작물의 내한성(내동성)을 증대시키는 요인
-원형질의 수분투과성이 클 때
-원형질 단백질에 SH기가 많은 것
-지유함량이 높을 때
-당분함량이 많고 전분의 함량이 적을 때
-원형질의 친수성 콜로이드가 많을 때
-조직의 굴절률이 클 때
-세포 내의 무기성분(Ca⁺⁺, Mg⁺⁺)이 많을 때
-원형질의 점도가 낮고 연도가 높은 것
⒞내동성의 계절적 변화
-월동하는 작물의 내동성 : 기온이 내려감에 따라 점차 증대
되고 다시 기온이 높아짐에 따라 차츰 감소
-경화(hardening) : 월동작물이 5℃ 이하의 저온에 계속
처하게 되면 내동성이 증가하는 현상
-경화상실(dehardening) : 경화된 것이라도 다시 반대의
조건을 주면 원래의 상태로 돌아오게 되는 현상
⒟작물의 한해 대책
·일반적인 예방책
-방풍시설 설치, 토질의 개선
-내동성이 큰 작물이나 품종을 선택하여 재배
-재배적인 대책 : 보온재배를 하거나 이랑을 세워 뿌림골을
깊게 해주면 효과적
·응급대책
-관개법, 송풍법, 발연법, 피복법, 연소법, 살수빙결법
·사후대책
-피해가 가벼울 때 : 속효성 비료의 추비와 요소의 엽면살포
-피해가 심한 경우 : 대파(代播)를 강구
-과수류에서 피해를 입은 것 : 적화를 늦추어 줌
-병충해가 만연되지 않도록 철저히 방제

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