농업직 공무원 관련 필수과목 재배학원론 핵심 요약 정리 6장. 대기환경

제6장 대기환경

1.대기의 조성분
-질소(약 79%), 산소(약 21%), 이산화탄소(약 0.03%),
그 밖에 수증기, 먼지, 연기의 입자, 미생물, 아황산가스와
기타, 오염물질 등
-일반적으로 대기 중의 가스 농도는 80km 고도까지 거의
같은 비율로 존재


2.대기 중의 이산화탄소와 작물
·이산화탄소
-대기 중에 0.03%밖에 함유되어 있지 않으나, 생물권의 탄
소순환을 위해 매우 중요한 의의를 지님
-잎 주위 공기 중의 이산화탄소 농도가 현저히 낮으면 이산
화탄소의 유출이 생김
-C4식물에서는 광호흡이 없으므로 이와 같은 유출은 없음
·경지의 이산화탄소 환경
-작물의 광합성 활동의 주기적 작용(일 변화·연 변화)에 의
하여 상당히 변화
-1일 중의 농도 변화는 약 800m의 높이까지 영향
·이산화탄소 농도
-겨울에 약 350ppm으로 높고, 여름에는 약 210ppm으로
낮음
-낮에는 군락에 가까울수록 농도가 낮고, 밤에는 군락 내일
수록 높음
(1)호흡작용
-대기 중의 이산화탄소 농도가 높아지면 일반적으로 호흡 속
도는 감소
-이산화탄소의 농도가 10%에서 80%까지 증가하면 호흡작
용은 점차 저하
(2)광합성
-공기 중의 이산화탄소 농도를 대기 중의 농도인 0.03%보
다 높여주면 작물의 광합성이 증대
-이산화탄소 보상점 : 이산화탄소 농도가 낮아지면 광합성
속도도 낮아지며, 어느 농도에 도달하면 그 농도 이하에서는
호흡에 의한 유기물의 소모를 보상할 수 없는 상태에 이르게
되는데 이와 같은 한계점의 이산화탄소 농도
-이산화탄소 농도 증가→광합성 속도 증가
-이산화탄소 포화점 : 이산화탄소 농도가 증가할수록 광합성
속도도 증가하나, 어느 농도에 도달하면 이산화탄소 농도가
그 이상 증가하더라도 광합성 속도는 그 이상 증가하지 않는
상태에 도달, 이 한계점의 이산화탄소 농도
-광합성 속도에는 이산화탄소 농도뿐만 아니라 광의 강도도
관계

광이 약할 때	이산화탄소 보상점이 높아짐
	이산화탄소 포화점은 낮아짐
광이 강할 때	이산화탄소 보상점이 낮아짐
	이산화탄소 포화점은 높아짐

(3)탄산시비
-작물환경으로서 이산화탄소 농도를 인위적으로 높여주는 것
-작물생육의 원동력은 광합성이다.
-광합성은 광도와 이산화탄소의 영향을 크게 받는다.
-광합성에서 이산화탄소 포화점은 대기 중의 이산화탄소 농
도보다 훨씬 높으며 또한 이산화탄소 농도를 높이면 광포화
점도 높아지므로 대기 중의 이산화탄소 농도를 높이면 작물
의 생육을 조장하게 된다.
-보통 작물의 이산화탄소 보상점 : 30~80ppm
-보통 작물의 이산화탄소 포화점 : 1,200~1,800ppm
①탄산시비의 효과
-오이·멜론·가지·토마토·고추 등의 열매채소에서 수량 증대
의 효과가 두드러지며, 셀러리·상추·부추 등의 잎채소류와
무와 같은 뿌리채소에서도 상당한 효과
-개화기를 단축하고 꽃잎의 수를 크게 증가시키는 효과
-국화·카네이션 등에서도 수량 증대와 함께 절화의 품질을
향상시키고 절화수명까지 연장시키는 효과
②탄산시비의 방법
-시설 내에 유지되어야 할 이산화탄소의 농도는 다른 조건이
적당한 경우 대개 1,000~1,500ppm 정도이며, 경우에 따
라서는 2,000ppm까지도 요구됨

구분	이산화탄소 시용 최적농도 범위
엽채류	1,500~2,500ppm
근채류	1,000~3,000ppm
과채류	500~1,500ppm
오이, 피망, 가지, 강낭콩	800~1,500ppm
토마토, 멜론, 딸기	500~800ppm

(4)이산화탄소 농도에 관여하는 요인
①계절
-식물잎이 무성한 공기층은 여름철에 광합성이 왕성하여 이
산화탄소의 농도가 낮고, 가을철에는 다시 높아짐
-지표면과 접한 공기층은 여름철에 토양유기물의 분해와 뿌
리의 호흡이 왕성해져서 도리어 이산화탄소 농도가 높음
②지면과의 거리
-지표로부터 멀어지면 이산화탄소의 농도는 낮아지는 경향
③식생
-식생이 무성하면 뿌리의 호흡이 왕성하고, 바람을 막아서
지면에 가까운 공기층의 이산화탄소의 농도를 높게 하나, 지
표에서 떨어진 공기층은 잎의 왕성한 광합성 때문에 이산화
탄소의 농도가 낮아짐
④바람
-바람은 공기 중의 이산화탄소 농도의 불균형 상태를 완화함
⑤미숙유기물의 시용
-미숙퇴비, 낙엽, 구비, 녹비를 시용하면 이산화탄소의 발생
이 많음
3.대기 중의 산소와 질소
(1)산소
-식물의 광합성작용과 호흡작용이 균형을 이루는 한 대기 중
의 이산화탄소와 산소는 균형을 유지한다.
-토양 중 또는 물속에서는 산소농도가 낮고 다른 곳에서 보
급이 급속히 이루어지지 않으므로 산소의 부족이 생명현상에
심각한 영향을 끼치는 경우가 종종 있다.
(2)질소
-질소(N2)는 대기의 약 80%를 차지하며 대기는 질소의 가
장 큰 저장소이다.
-대부분의 식물은 암모니아를 흡수할 수 없고 아질산(NO2
⁻)이온이나 질산(NO3⁻)이온 상태의 질소만을 흡수한다.
-질화라고 하는 과정을 통하여 토양에서 질소고정세균에 의
해 생성된 암모늄화합물을 아질산염으로, 그 다음에는 질산
염으로 바뀐다.
①질산화작용
-비료나 유기물로부터 유리된 NH4⁺은 질산화작용을 통하여
NO3⁻으로 전환된다. 질산화작용은 질산화균에 의하여 일어나
는 2단계의 산화반응이다. NO3⁻은 매우 쉽게 작물이나 미생
물이 이용하기도 하지만, 음이온이므로 토양에서 이동이 매우
빨라 쉽게 용탈되기도 하고 탈질반응을 통하여 손실된다.

②탈질작용
-탈질작용은 토양 내에 있는 탈질균에 의하여 NO3⁻이 여러
가지 질소산화물을 거쳐 최종적으로 N2까지 전환되는 반응으
로서 배수가 불량한 토양이나 산소가 부족한 토양조건에서 일
어난다.

4.바람
(1)연풍의 효과
-연풍 : 풍속이 시간당 4~6km 이하인 바람
-연풍은 작물 주위의 습기를 배제하여 증산작용을 조장하고,
양분흡수를 증대시킨다.
-잎을 동요시켜 그늘진 잎의 일사를 조장함으로써 광합성을
증대시킨다.
-광합성이 왕성한 한낮에는 작물체 주위의 이산화탄소 농도
가 감소하게 되는데 바람은 공기를 동요함으로써 이산화탄소
농도의 저하를 경감하고 광합성을 조장한다.
-화분의 매개를 조장하여 풍매화의 결실을 좋게 한다.
-한여름에는 기온과 지온을 낮게 하고, 봄·가을에는 서리를
막아 주고 수확물의 건조를 촉진하는 역할을 한다.
(2)풍해
①직접적인 기계적 장해
-바람이 강할 때에는 작물이 심하게 동요하므로 절손·열상·
낙과·도복·탈립 등을 초래하는데 이들의 직접적인 기계적 장
해는 2차적으로 병해·부패 등을 가져오기 쉽다.
-풍해는 풍속 및 습도와 깊은 관계가 있어 습도가 60% 이
하일 때에는 풍속 10m/sec에 백수가 생기지만, 습도가
80% 이상일 때에는 20m/sec의 풍속에서도 백수가 생기지
않는다. 출수 후 3~4일경에 풍해를 만날 때 피해가 가장 심
하다.
②직접적인 생리적 장해
-호흡의 증대(→체내 양분의 소모 증대)
-광합성의 감퇴
-작물체의 건조
-작물체온의 저하
-염풍의 피해(해안지방)


5.지구온난화
(1)개념
-온실벽을 유리나 플라스틱으로 만들어 태양의 복사열을 통
과할 수 있게 하면, 햇빛에 의해 온실 안의 흙이 따뜻해지고
이어 이 열로 공기도 따뜻해진다. 온실 안의 공기가 열을 보
관하는 역할을 하여 온실 안의 온도를 높여준다. 이와 같이
온실에서 일어나는 현상이 지구에서도 일어나는데 이를 온실
효과라 부른다.
·온실가스
-지구표면에서 나온 열을 흡수하는 대기 중에 있는 가스
-수증기나 이산화탄소·메탄과 같이 자연에 존재하는 가스도 있고 염화불화탄소(CFCs) 같은 합성가스도 있음
-온실가스의 농도가 높아짐에 따라 지구의 표면 온도가 천천
히, 그러나 꾸준하게 상승하는 지구온난화가 야기되고 있음
(2)온실가스
·온실가스의 원인이 되는 대기가스
-이산화탄소(CO2), 메탄가스(CH4), 아산화질소(N2O), 염화
불화탄소(CFCs) 등
①이산화탄소
-온실효과에 기여하는 비율이 가장 높음
-석유·석탄 등 화석연료의 사용 증가, 산림파괴 등에 의하여
대기 중에 배출되는데, 이 중 약 48%가 대기 중에 축적됨
②주요 온실가스와 그 특성

가스	농도(ppm)	온실효과공헌도(%)	주요가스 발생원
CO2	351.3	57	석탄, 석유, 천연 가스, 산림벌채
CFCs	0.000225	25	거품크림, 에어로 졸, 냉장고, 용매
CH4	1.675	12	습지, 벼논, 축산, 화석연료
N2O	0.31	6	화석연료, 비료, 산림벌채

③온실효과가 일어나는 기작
-지구를 둘러싸고 있는 대기층에 존재하는 이산화탄소를 포
함한 여러 가지 가스가 태양복사인 단파장 복사열은 지구로
잘 투과시키지만, 지구에서 방출하는 장파장 복사열은 흡수·
차단함으로써 이들 대기층 하부에 열이 저장되어 열 평형을
이루지 못해 지구의 온도가 올라가는 것이다.
(3)지구온난화가 생태계에 미치는 영향
-지구온난화는 강우의 지리적 분포를 변화시켜 주요 농업지
대를 훨씬 더 건조하게 만들 것이다.
-지구온난화에 대한 가장 큰 걱정은 평균온도의 상승과 지구
온난화로 많은 식물종이 살아남을 수 없을지도 모른다는 것
이다.
-지구온난화의 영향으로 생태계의 천이가 일어나면 식물생태
계의 경우 동백나무·신갈나무 등 난대·온대 수종은 생육 범
위가 확장되나, 주목 등 아한대 수종은 기온 상승에 따라 급
격하게 감소할 것으로 예상된다.
-생태전문가들은 먹이사슬 변화에 따른 자연의 혼란을 우려하고 있다.

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