광합성: 빛의 세기, 파장, 길이

광합성

• 광합성은 동화산물을 생성하는 과정이다.
• 광은 잎과 꽃의 색깔에 관여하며, 개화를 조절한다.
• 식물 생육에 영향을 미치는 광 요인은 광도(빛의 세기), 광질(빛의 파장), 일장(빛의 길이)이다.

광도

• 광도는 식물이 받는 빛의 세기를 의미한다.
• 식물 종류에 따라 선호하는 광도가 다르다
• 침엽수, 실외 꽃보기 식물, 실내 꽃보기 식물, 실외 잎보기 식물, 실내 관엽식물 순으로 광도를 선호한다.
• 과수류, 과채류(열매채소), 허브, 근채류(뿌리채소), 엽채류(잎채소) 순으로 광도를 선호한다.

광도와 광합성

• 광보상점은 이산화탄소 흡수량과 방출량이 같아지는 지점의 광도를 의미한다.
• 광포화점은 최대 광합성 속도를 나타낸 후 광합성이 더 이상 증가하지 않는 지점의 광도를 뜻한다.
• 저광도에서는 잎의 면적이 커지고 초록색이 짙어지며 두께가 얇아지고 마디 간격이 길어진다.
• 고광도에서는 잎의 면적이 작아지고 색이 옅어지며 두께가 두꺼워지고 단단해지며 마디 간격이 짧아진다.
• 저광도에서는 꽃의 수와 향기가 감소한다.
• 고광도에서는 꽃의 수와 향기가 증가한다.
• 저광도에서 과도하면 수관이 엉성해지고 낙엽이 발생한다.
• 고광도에서 과도하면 호흡으로 생육이 억제되고 잎이 황화된다.

광순화

• 광순화란 식물이 새로운 광환경에 적응하는 것을 말한다.
• 광순화 연구에 많이 이용되는 식물은 외부환경 변화로 잎의 탈리가 나타나고 새 잎이 빠르게 생기는 식물이다.
• 순화는 항상 진행 중이며 저광도 실내에서 실외로, 고광도 실외에서 실내로 옮겨질 때 필요하다.
• 순화가 되지 않았을 경우 완전히 순응된 잎(대부분 하엽)이 떨어진다.
• 광순화시킨 식물도 빛 세기에 따라 생육에 차이가 있다.
• 75 ftc의 낮은 광량에 순화된 식물은 광보상점이 높고, 순화되지 않은 식물은 낮다.

광질

• 가시광선(380~760nm)은 인간의 눈으로 감지할 수 있는 파장 영역이다.
• 비가시광선은 시각적으로 인지할 수 없으며 색소의 생합성, 광주성, 굴광성, 형태형성 등 다양한 생리적 반응에 관여한다.
• 광합성 유효방사는 광합성 에너지원으로 작용하며 강한 광강도가 필요하다.
• 실내 장소에 따라 광환경이 다르므로 부족한 빛은 인공 광원으로 보충하는 것이 생육에 바람직하다.

일장

• 식물은 일장에 따라 꽃눈을 맺고 꽃 피우는 시기를 감지한다.
• 한계일장은 식물의 꽃눈 형성에 필요한 특정한 길이의 일장을 의미한다.
• 일장을 감응하는 식물의 부위는 충분히 전개한 젊은 잎이다.
• 잎의 크기가 최대에 도달하기 직전이나 직후에 최고의 일장 감응성을 나타낸다.

식물

• 장일식물은 한계일장보다 긴 일장 조건에서 개화하는 식물이다.(페튜니아, 아이리스, 상추, 시금치)
• 중성식물은 일정한 한계일장이 없고 넓은 범위의 일장에서 개화하는 식물이다. (장미, 해바라기, 무궁화, 제라니움, 토마토, 가지, 고추, 호박)
• 단일식물은 한계일장보다 짧은 일장 조건에서 개화하는 식물이다 (국화, 포인세티아, 코스모스, 칼랑코에, 딸기)

개화조절

• 차광재배(암막재배)는 차광막을 이용하여 광주기를 조절하는 방법이다. (포인세티아 온도조건: 15℃ 이상, 일장 : 12시간 이하로 조절, 단일처리기간 : 14~15일 만에 꽃눈분화가 이루어짐
• 전조재배는 인위적으로 광을 조사하여 개화시키는 방법이다.

온도

• 최저온도는 생육 가능한 하한 온도이다.
• 최고온도는 생육 가능한 상한 온도이다.
• 생육적온은 광합성과 호흡 등 모든 생리 및 대사작용이 가장 왕성하게 일어나는 온도를 의미한다.
• 생육적온은 식물 종류와 생육단계, 지상부와 지하부, 주온과 야온에 따라 달라진다.
• 열대(25~30℃)는 대부분의 관엽식물에 해당한다.
• 온대(15~25℃)는 개나리, 국화, 장미, 나리 등에 해당한다.
• 한대(10~20℃)는 솜다리, 구상나무, 만병초 등 고산식물에 해당한다.

식물 비교

• 열대산 잎보기 식물은 잎을 관상하며 꽃의 모양은 화려하고 크고 열대산 꽃 보기 식물은 화려하고 큰 꽃을 관상한다.
• 온대산 식물은 비교적 수수하고 작은 꽃이 많이 핀다.

휴식온도

• 휴식온도는 잎을 내지 않고 꽃도 피우지 않는 휴식기간을 의미한다.
• 튤립과 히아신스는 휴면타파를 위해 4~5℃에서 30일 동안 저온 처리한다.

수분

• 식물의 조직은 80~90% 이상이 수분으로 구성된다.
• 식물은 수분을 흡수, 이동, 배출하는 과정을 통해 생장을 유지한다.
• 수분은 생명 유지를 위한 필수 요소이며 광합성의 기질로 쓰인다.
• 각종 화학반응의 용매 또는 촉매의 역할을 한다.
• 세포내 팽압을 유지하여 식물의 체형을 유지한다.
• 유기물 및 유기용질의 수송 매체이다.
• 증산을 통한 식물체온의 상승을 방지한다.
• 봄, 가을, 겨울은 건조하고 가뭄이 심하며, 여름은 고온다습하다.
• 여름철 고온다습한 환경에서는 생육장해 발생 및 병해충 관리가 필요하다.
• 토양수분은 식물 생육에 필요한 수분의 주요 공급처이다.
• 대부분의 실내식물은 50~70%의 습도를 좋아한다.
• 식충식물, 양치식물, 착생란은 70~80%의 습도를 좋아한다.
• 다육식물과 선인장은 50% 이하의 습도를 좋아한다.
• 공기 중 습도가 지나치게 높으면 웃자람이나 병해가 발생한다.
• 공기 중 습도가 낮으면 잎 끝이 마른다.
• 식물 종류에 따라 수분 요구도가 다르다

식물 분류

• 수생식물은 잎자루(엽병)와 뿌리에 통기조직이 발달되어 있다.(물옥잠화, 연, 수련, 워터레터스)
• 습생식물은 줄기에 통기조직이 발달되어 있어 수경 재배가 가능하다.(천남성과 식물)
• 중생식물은 대부분 원예식물에 해당하며 수분이 너무 많으면 뿌리가 썩는 현상이 나타난다.
• 건생식물은 저수 조직이 발달되어 있고 건조하고 통기성이 양호한 환경을 선호한다. (다육식물과 선인장)

수분 영향

• 토양 내 물이 부족하면 잎이 시들고 영양 결핍 증상이 나타나며 뿌리털이 증가하고 심하면 말라 죽는다.
• 토양 내 물이 과다하면 뿌리 썩음이 발생하고 생육이 억제되며 심하면 식물이 죽게 된다.

물주기

• 물주기의 간격을 결정하는 요인에는 식물의 종류, 온도, 습도, 화분의 크기 및 토양의 종류가 있다.
• 봄, 가을에는 1일 1회가 적당하며, 겨울에는 3~4일에 한 번 따뜻한 날에 물을 준다.
• 대부분의 초화류는 가능하면 꽃이나 잎에 물이 닿지 않도록 토양에만 물을 준다.
• 햇빛이 강한 여름철에는 잎 표면에 맺힌 물방울로 인한 렌즈 현상으로 잎이 타지 않도록 주의한다.
• 화분식물은 표면이 약간 말라보일 때 바닥에서 물이 나올 정도로 충분히 관수한다.
• 화분 받침에 오랫동안 물이 고여 있는 때에는 물이 썩을 수 있으므로 주의해야 한다.
• 한여름이나 겨울철에는 너무 차갑거나 뜨거운 물을 주지 않도록 주의한다.