8. Plant Growth
Effects and Tests
8.1 Photosynthetic Efficiency
○ 광합성에 이용되는 방사에너지양 : 전체양의 0.25% (옥수수와 같은 C4 식물도 방사에너지의 5% 이용)
○ 광합성 효율측정은 양자 효율에 의해 측정하며 흡수된 양자 8 ∼ 10개당 CO2 1분자와 고정되는 효율을 단세포 조류를 이용 측정가능.
○ 광합성 효율은 식물의 생장단계, 각종 Stress에 의해 감소되며
에너지 대사과정 에서 여러가지 요인에 의해 제한 받을수 있다.
8.2 Harvest Index
○ 수확지수(전체식물에 대한 수확된 부분의 비율) 증진방법 - 광합성 산물 측적증가 방법
엽채류(상추) : 영양생장을 촉진 줄기, 뿌리, 과실, 종자를 이용하는 작물 : 동화산물이 축적되는 노화기간을 연장
○ 수확지수는 Stress에 의해 영향 낮음 - Stress 요인 : 온도, 광, 습도, 엽류, 건조 등 환경요인
○ 식물체 유지 호흡에 이용되는 에너지 : 전체 동화산물의 30% 이상을 이용
○ CO2의 증가는 광합성 능력을 증대시키고 수확지수에 영향을 크게 미침
8.3 Root - Shoot Relationships
○ Shoot : 유기대사물질의 최초 Source
○ Root : 무기양분의 최초 Source
○ C4 식물도 Root - Shoot 비율이 C3 식물에 비해 낮음
○ 뿌리생장율은 노화와 종자형성 기간동안 감소하고 Root - shoot율이 감소
○ 신초생장율은 토양수분 이용증가, 수분과 이온 Stress, 저온기간, 뿌리로의 질소 공급 증가, 낙엽등에 의해 뿌리생장에 비해 증가
8.4 Plant tests : Choice of Tissue
○ 식물체내의 이온의 농도는 각부위별로 다르게 나타남
○ 각기관은 양분을 축적하는 기능을 갖으며 노화엽내의 이온은 신초등 생장점 부위로 이동되는 잠재적 Source가 되기도 함.
○ 이동이 쉬운 이동 : N, P
○ Ca의 경우 식물체내에서 이동이 어려움(Ca가 풍부한 용액에서 자란 식물은 Ca결핍 용액으로 옮겨진 식물은 건전식물에 비해 3∼10배정도 높은 농도에서도 Ca 결핍 증상 나타남)
○ 따라서 각 이온에 따라 시료분석채취 부위를 선별
○ 길항작용 : 이온흡수, 조직내 축적과 이동, 대사과정에서 일어남. 흡수과정에서는 양이온간에 일어나지만 음이온에서도 일어난다.
- K ↔ Ca, K ↔ Mg, Fe ↔ Mn
- 암모늄 이온으로 공급된 N은 양이온과 길항하고, Nitrate로 공급됐을때는 다른 음이온(P2O5)과 길항작용 함.
○ 과수에서 K 수준 증가는 Mg 결핍 초래하고 잎에서 K 수준 증가
○ 이동과정중에서 나타나는 길항작용도 침진물로 나타낸다
○ 뿌리에서 P의 과다는 엽맥사이의 Zn과 Fe을 침전시켜 철황화를
일으킴.
8.5 Plant Analysis
○ 목적 : 양액조절 기술에 있어 필수원소를 적정비율과 농도로 제공되는지 판단하는데 있다.
○ 양분의 결핍이나 불균형에서 오는 Stress는 매우 유사하므로 처방의 단순한 변화보다는 매우 복잡하며, 그릇된 처방은 사태를 더욱 악화시킨다.
○ 시료채취방법 : 온실당 1 Sample로 무작위로 8∼10개의 최근성숙엽 채취
- 토마토의 경우 본줄기의 생장점으로부터 15번째 되는잎, 본줄기 가깝게 잎 채취
- 오이의 경우 선단으로부터 3번째 잎으로 엽폭이 약 10cm 가량 되어야 함. (엽병제외)
- 채취된 시료는 종이타월에 싸서 Wrap bag에 넣음.
- 시료는 정상생육 엽과 동시에 채취하여 분석 비교하는 것이 바람직.
- 기계적 상처나 병든잎을 채취하면 안됨.
- 채취된 시료는 즉시 분석실에 보내서 분석.
8.6 Disease Control
8.6.1 Sanitation of Diseased Plants
○ 이병식물체는 즉시 제거
○ Cu, S등이 함유된 약제살포시는 배지에 약이 묻지않도록 주의
○ 미량요소에 의한 Stress인지 병에 의한 증상인지 구분
○ 엽면시비시 대량원소는 1∼3%, 미량원소는 0.1∼1%액 살포,
엽면살포 효과는 1∼3일에 효과 나타남 → 긍정적일때 양액을 보충, 교환 실시
8.6.2 Root Diseases
○ 순환식 양액재배나 NFT에서는 뿌리병이 급속히 확산
○ 토마토의 경우 첫번째 과실이 비대되면 뿌리생육 중단되고 이시기에 새뿌리 교체가 있는데 이때 이병되기 쉽다. 토마토 시들음병은 Fusarium이나 Verticillium에 의하나 저항성 품종선택하면 회피가능.
○ UV Lamp이용 양액소독 가능하나 Fe 결핍 주의
8.6.3 Sterilization of the Growth Medium
○ 배지살균 : methyl bromide 훈증처리-20g/㎡(후작물 Carnetion 일때 사용금)
○ 소면적에서는 대부분 Chlorine 화합물을 살균제로 이용 Calcium또는 Sodium hypochlorite(3,000∼10,000ppm) 용액이나 Sodium chlorophenate(Dowicide. 300ppm)
○ 약액은 24시간동안 처리후 3∼4차례 약액을 씻어준후 bed는 38시간후에 사용
○ 여름철 고온기에는 1주일간 배지위에 흑색 필름을 피복하는 것도 좋은방법이다.
○ 뿌리병에 대한 우려는 순환식(폐쇄형) 양액재배면적은 크게 증가시키지 못하는 원인이 된다. 그러나 환경오염문제가 대두되어 유럽에서는 순환식 양액재배 방법이 새롭게 도입중.