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재배학

농촌 지도사, 농업직 9급 등 필독 재배학 요약 정리 7강. 수분환경

7 수분환경

<학습개요>

생체의 70% 이상은 물이다. 따라서 물이 있는 곳에 생명이 있기 마련이다. 생물은 물과 더불어 있으며 생명현상은 물과 결부된 가운데 이루어지고 있다. 물은 작물의 생리대사 과정에 필요한 생리수와 환경을 조절하기 위한 환경수로 나누어 생각할 수 있는데, 이 모두가 작물재배에 매우 중요한 사항이다. 수분은 살아 있는 식물세포 원형질의 생활상태를 유지시키며, 식물체의 구성물질이고, 영양물질을 흡수하는 용매 구실을 한다. 또한 식물체가 필요로 하는 물질의 합성과 분해과정의 매개체로서 역할을 수행한다. 이 장에서는 수분의 기본 생리작용과 습해 · 수해 · 한해 등 수분의 과부족(過不足)이 작물생육에 미치는 영향을 학습한다.

<학습목표>

작물생육에 대한 수분의 생리적 기능을 설명할 수 있다.

작물의 수분흡수기구를 설명할 수 있다.

공기 중의 수분이 작물생육에 미치는 영향을 설명할 수 있다.

한해 · 습해 · 수해의 기구와 대책을 설명할 수 있다.

<주요용어>

요수량 : 작물의 건물 1g을 생산하는데 소비된 수분량을 요수량이라고 한다. 흰명아주(948)와 호박(834)이 가장 크고 감자(636), 보리(534), 옥수수(368) 등으로 낮아진다.

내습성 : 다습조건에 대한 작물의 저항성을 내습성이라 한다. 내습성은 경엽으로 부터의 뿌리로의 산소공급능력과 뿌리조직의 목화(木化)정도, 뿌리의 발달습성, 환원성 유해물질의 저항성에 따라 달라진다.

적고현상 : 수질에 따라 수해의 정도가 다르다. 오수나 탁수가 고여 있을 때는 극심한 산소부족으로 탄수화물이 급속히 소모되고 단백질로부터 호흡재료의 공급도 받지 못하므로, 잎이 갈색으로 변해서 죽게 된다. 이를 적고현상이라 한다.

1. 물의 생리작용과 요수량

1) 물의 생리작용

생리작용

• 생체의 70% 이상이 물, 생명현상은 모두 물과 결부된 가운데 이루어진다.

• 원형질 75% 이상의 수분을 함유

• 잎의 수분함량이 감소하면 그에 따른 반응으로 기공의 폐쇄가 시작된다. 그것은

물의 소비를 억제하고 한편으로 잎에서 이산화탄소의 흡수가 억제된다. 즉, 광합

성도 억제된다.

• 작물 생육에서의 수분의 기본 역할

➢ 살아 있는 식물세포 원형질의 생활 상태를 유지

➢ 다른 성분들과 함께 식물체의 구성 물질을 형성하는데 필요함

➢ 작물이 필요물질을 흡수하는 데 용매 역할

➢ 세포의 긴장상태를 유지하여 식물의 체제유지를 가능하게 함

➢ 식물 체내의 물질분포를 고르게 하는 매개체가 됨

➢ 식물체가 필요로 하는 물질의 합성과 분해과정의 매개체 역할

흡수의 기구

식물세포의
원형질막
인지질로 된 반투막
*인지질 : 단백질과 함께 세포막 등의 생체막을 구성하는 물질
삼투
외액의 수분이 반투성인 원형질막을 통해 세포 속으로
확산하여 들어가는 것
*확산 : 농도가 다른 물질이 섞여 점차 농도가 같게 되는 현상
삼투압
내액과 외액의 농도차에 의해 삼투를 일으키는 압력

팽압
세포의 크기를 증대시키려는 압력
막압(wall pressure)
세포막에 탄력이 생겨 다시 안쪽으로 수축하는 압력
흡수압 또는
확산압차(DPD)
수분 흡수는 삼투압과 막압의 차이에 의해 이루어짐
*삼투압은 세포내로 수분이 들어가는 압력, 막압은 세포외로 수분을 배출하는 압력, DPD(흡수압, 확산압차) = 삼투압 – 막압(팽압), DPD가 클수록 수분흡수 왕성함
SMS
(Soil Moisture Stress :
작물의 수분 흡수)
토양의 수분보유력 및 삼투압을 합친 것
DPD - SMS = (a - m) - (t + α‘)
a : 세포의 삼투압, m : 세포의 팽압(막압),
t : 토양의 수분보유력, α': 토양용액의 삼투압
확산압차구배
• 작물조직 내의 세포 사이에도 DPD에 서로 차이가 있어 이것
을 DPDD라고 한다.
• DPDD(Diffusion Pressure Deficit Difference)
수동적 흡수
물관내의 부압에 의한 흡수
적극적 흡수
세포의 삼투압에 기인하는 흡수
일비현상
• 뿌리세포의 흡수압, 즉 근압에 의해 생기는 적극적 흡수
• 수세미의 줄기를 절단하면 절구(切口)에서 수분이 솟아나오는 현상

2) 작물의 요수량

* 요수량

작물의 건물(乾物) 1g을 생산하는 데 소비된 수분량

증산계수

건물 1g을 생산하는 데 소비된 증산량

증산능률

요수량과 증산계수의 반대 개념, 일정량의 수분을 증산하여 축적된 건물량

2. 공기중의 수분

1) 공기의 습도

• 공기습도가 포화상태에 이르면 기공은 거의 닫힌 상태로 되어 기공으로부터의 가스 침입이 억제됨

• 공기습도가 높아지면 표피가 연약해지고 작물체가 도장하게 되어 낙과 및 도복의 원인이 됨

• 공기의 과습 → 작물의 개화수정에 장해가 됨

2) 이슬

• 대기 중의 수증기가 응결하여 물방울이 되어 지면의 지상물이나 식물의 잎 등에 부착되어 있는 물기를 이슬이라 한다.

• 이슬은 잎을 적셔 증산작용을 억제하므로 식물을 도장하게 하는 경향이 있음

• 야간의 복사냉각에 의해서 이슬이 생기는 현상을 결로(結露)라고 한다.

3) 안개

• 극히 작은 물방울이 대기 중에 떠다니는 현상

• 수평시정(水平視程) : 관측지점에서 수평방향으로 특정목표물이 보이는 거리

➢ 1km 이하인 상태

➢ 안개는 일광을 차단하여 지온상승을 억제하고 공기를 과습하게 한다.

➢ 안개가 많은 지대는 여름철 기온이 낮으므로 귀리 · 청예사료 · 순무 등이 재배된다.

• 여름철 안개의 상습발생지대에서 벼를 재배하면 도열병이 많이 발생

3) 관개와 배수

1) 관개의 효과

논에서의 효과

• 관개수에 의해 공급되는 영양물질 - 질소, 칼륨, 석회, 규산, 마그네슘

• 관개와 담수를 하여 토양이 부드러워지면 이앙ㆍ중경ㆍ제초 등의 작업이 용이해서 작업능률이 향상됨

• 밭에서의 관개효과 : 생육의 조장, 수량과 품질의 향상

• 관개는 혹서기에는 지온을 낮출수 있고 냉온기에는 지온을 높일 수 있음

2) 수도의 용수량 및 관개법

용수량 : 재배기간 중 관개에 소비되는 수분의 총량

• 이론상 용수량의 계산

용수량 = (엽면증발량 + 수면증발량 + 지하침투량) - 유효강우량

엽면증발량 - 같은 기간의 증발계 증발량의 1.2배 정도

지하침투량 - 토성에 따라 크게 다르며 201~830mm, 평균 536mm 정도

수면증발량 - 증발계 증발량과 거의 비슷

유효강수량 - 관개수에 더해지는 우량이며 강우량의 75% 정도

3) 밭토양의 관개법

- 지표관개 - 지표면에 물을 흘려 대는 방법

- 살수관개 - 공중에서 물을 뿌려 대는 방법

• 다공관관개 : 파이프에 직접 작은 구멍을 내어 살수하는 방법

• 스프링쿨러관개 : 스프링쿨러에 의해 살수하는 방법

- 지하관개

• 개거법 : 개방된 상수로에 물을 대어 이것을 침투시키면 모관상승하여 뿌리영역에 공급하는 방법

• 암거법 : 지하에 토관ㆍ목관ㆍ콘크리트관ㆍ 플라스틱관 등을 배치하여 물을 대고, 간극으로부터 스며 오르게 하는 방법

• 압입법 : 물을 주입하거나 기계적으로 압입하는 방법

4) 습해

1) 습해의 발생기구

* 과습과 작물의 생리 작용

• 토양의 과습해 - 토양 중의 산소 부족으로 호흡장해

• 작물이 수분이나 무기양분을 흡수하는 데는 에너지가 필요함

• 수분 및 양분의 흡수가 방해되고 뿌리는 생장을 정지하거나 부패

• 잎 끝으로부터 경엽의 황화가 유발 된다.

* 과습과 유해물질의 생성

• 지온이 높을 때 과습하면 토양산소의 부족으로 환원상태가 조성됨

• 환원성인 철(Fe++), 망간(Mn++) 등도 유해함

• 황화수소(H2S)가 생성되면 피해가 심해진다.

* 생육시기와 습해

• 습해

생육 초기보다 생장 성기에 심함

• 생육 성기부터 출수기까지 습해가 큰 이유

환원성 유해물질이 생기는 외에 새 뿌리의 발생이 쇠퇴하기 때문

2) 작물의 내습성

• 경엽에서 뿌리로의 산소공급 능력

① 벼는 잎ㆍ줄기ㆍ뿌리에 통기계(通氣系)가 발달함

② 뿌리의 피층세포가 직렬(直列)로 되어 있는 것이 사렬(斜列)로 되어 있는 것보다 뿌리로의 산소공급

능력이 크기 때문에 내습성이 강함

<그림> 뿌리의 피층세포 세포간극 비교 직렬(A)할 때와 사열(B)할 때

• 뿌리조직의 목화(木化)

① 벼와 골풀 : 뿌리의 외피가 심히 목화됨

② 맥류 : 내습성이 강함

③ 파 : 목화가 생기기 힘들기 때문에 내습성이 약함

• 뿌리의 발달습성

새 뿌리의 발생이 용이하고, 근계가 얕게 발달하면 내습성이 강함

• 환원성 유해물질에 대한 저항성

뿌리가 황화수소나 아산화철 등에 대해 저항성이 큰 작물은 내습성이 강함

3) 습해대책

- 배수

토양의 과습을 근본적으로 시정할 수 있는 방법

- 정지

고휴(高畦)재배를 하는 것이 과습을 피하는 수단이 됨

- 토양, 개량

객토ㆍ부식ㆍ석회 및 토양개량제 등의 시용은 토양의 입단구조를 조성하여 공극량이 증대하므로 습해를 경감

• 작물 및 품종의 선택

① 작물의 내습성

골풀ㆍ미나리ㆍ택사ㆍ연ㆍ벼 〉 밭벼ㆍ옥수수ㆍ 율무ㆍ토란ㆍ고구마 〉 보리ㆍ밀 〉 감자ㆍ고추 〉 토마토ㆍ메밀 〉 파ㆍ양파ㆍ당근ㆍ자운영 등의 순

② 채소의 내습성

양상추ㆍ양배추ㆍ토마토ㆍ가지ㆍ오이 〉 시금치ㆍ 우엉ㆍ무 〉 당근ㆍ꽃양배추ㆍ멜론ㆍ피망의 순

③ 과수의 내습성

올리브 〉 포도 〉 밀감 〉 배 〉 밤ㆍ무화과의 순

* 시비

미숙유기물과 황산근비료 시용을 피하고, 표층시비를 한다. 뿌리의 흡수장해가 보이면 엽면시비를 한다.

* 과산화석회의 시용

상당시간 산소를 방출하여 습지에서의 발아 및 생육이 조장된다.

5. 수해

1)수해의 기구

- 수해의 발생

• 우리 나라

7~8월 우기에 국지적으로 수해가 발생

• 2~3일의 연속강우량이 100~150mm일 때 저습지에 국부적 수해가 발행

• 2~3일의 연속강우량이 300~350mm일 때 광범위한 지역에 큰 수해가 발생

* 수해의 피해 상황

• 토양이 붕괴하여 산사태와 토양침식 등을 유발

• 유토(流土)에 의해서 전답이 파괴되고 매몰

• 유수에 의해 농작물이 도복되고 손상되며 표토가 유실

• 침수에 의해 흙앙금이 앉고, 생리적인 피해를 입는다.

• 벼에서는 흰빛잎마름병을 비롯하여 도열병ㆍ잎집무늬마름병의 발생이 많아진다

* 관수해의 생리

관수(冠水)

식물체가 완전히 물속에 잠기게 되는 침수

벼가 관수될 때

생명유지를 위해 무기호흡이 필요함

무기호흡

산소호흡에 비해 몇십 배의 호흡기질을 소모함

침수에 강한 작물

▪ 화본과목초,

피ㆍ수수ㆍ옥수수 등

침수에 약한 작물

▪ 콩과작물ㆍ채소ㆍ감자 ㆍ고구마ㆍ 메밀 등

• 묘대기 및 이앙 직후 → 관수에 강함

• 수잉기에 관수에 약해지면서 출수개화기에 관수에 가장 약함

2) 수해의 발생과 각종 조건

침수의 요인 : 수온ㆍ수질에 따라서 수해의 피해정도 다름

청고(靑枯)

수온이 20℃에서는 10일 정도, 40℃에서는 2일 정도

수온이 높은 정체탁수 (停滯濁水) 의 경우에 생김

적고(赤枯)

수온이 낮은 유동청수(流動淸水)의 경우에 단백질도 소모되고, 갈색으로 변해서 죽는다.

재배적요인

• 질소질비료를 많이 주면 내병성이 약해져서 관수해가 크다.

• 질소질비료를 많이 주면 탄수화물 함량이 줄고, 호흡작용이 왕성해져 내병성 및 관수저항성이 약해진다.

3) 수해대책

사전대책

• 홍수의 회피 : 치산(治山)을 잘하고 하천을 개수하여 배수시설을 강화함

• 재배양식의 변경 : 수잉기와 출수기는 수해에 약하므로 수해 시기와 겹치지 않도록 조절함

침수중의 대책

• 배수펌프 등을 이용하여 인공배수에 힘씀

• 물을 뺄 때 잎의 흙앙금을 씻어준다.

퇴수후의 대책

• 퇴수(退水) 후 새 물을 갈아 대고 토양 표면의 흙 앙금을 제거해서 지중통기를 좋게한다.

6. 한해

1)한해의 생리와 발생기구

• 한해(旱害, 가뭄해)

상당 기간 토양수분이 부족하게 되어 작물이 피해를 입는 것 - 수량과 품질 저하시킴

• 작물체내 수분이 감소하는 주원인

강우와 관개의 부족으로 인한 토양수분의 결핍

• 세포가 공기 중에서 탈수될 때

원형질과 세포막이 부착한 채 수축됨

• 건조에 의해 효소평형이 교란될 때

건조사의 중요한 원인으로 추정

* 효소평형 : 건조로 생리작용이 저해되어 효소의 활력이 떨어져 합성작용은 감퇴하고 분해작용이 우세하여 단백질과 당분이 소진되어 받는 피해

2) 작물의 내건성

작물이 건조에 견디는 성질을 말한다.

• 내건성이 강한 작물의 형태적 특성

➢ 표면적/체적의 비가 작으며, 왜소하고 잎이 작다.

➢ 뿌리가 깊고 지상부에 비해 근군(根群)의 발달이 좋음

➢ 기공이 작으며 적다.

➢ 저수능력이 크고 다육화의 경향이 있음

➢ 기동세포가 발달하여 탈수되면 잎이 말려서 표면적이 축소됨

• 내건성이 강한 작물의 세포적 특성

➢ 세포가 작아서 수분이 적어져도 원형질의 변형이 적음

➢ 수분보유력이 강함

➢ 탈수될 때 원형질의 응집이 적음 (응집 : 한 곳에 엉겨서 모임)

➢ 원형질막의 수분ㆍ요소ㆍ글리세린 등에 대한 투과성이 크다. ( 투과성 : 세포막 또는 그 밖의 유기성이나 무기성

피막이 물과 용질을 통과시키는 성질)

• 내건성이 강한 작물의 물질대사적 특성

➢ 급수(給水)할 때에 수분을 흡수하는 기능이 큼

➢ 건조할 때에 호흡이 낮아지는 정도가 크고 광합성이 감퇴하는 정도가 낮음

➢ 건조할 때에 단백질ㆍ당분의 소실이 늦음

3) 생육단계 및 재배조건과 내건성

작물의 내건성 - 생식생장기에 가장 약함

(화곡류는 감수분열기에 가장 약하지만, 분얼기는 강하다)

유숙기의 한발 - 천립중을 크게 감소시키므로 그 해가 심함

경화 - 작물을 건조한 환경에서 자라게 하면 내건성이 증대한다

• 재배조건과 한해

➢ 질소비료의 다용이나 퇴비ㆍ인산ㆍ칼륨의 결핍은 한해를 조장함

➢ 휴립휴파

: 평휴(平畦)나 휴립구파(畦立溝播)보다도 한발에 약함

4) 한해의 대책

• 관개

한해는 토양수분의 부족에 의해 생기므로 근본적인 한해 대책

• 내건성 작물 및 품종의 선택

① 화곡류: 수수가 가장 강하고 조ㆍ피ㆍ기장 등도 강함

② 두류: 콩ㆍ강낭콩ㆍ완두ㆍ알팔파ㆍ클로버 등이 비교적 한발에 강함

③ 서류: 고구마ㆍ감자ㆍ뚱딴지 등이 모두 한발에 강함

• 토양수분의 보유력 증대와 증발 억제.

① 토양입단의 조성 : 한해의 피해를 줄여줌

② 드라이파밍(dry farming)

: 휴작기에 비가 오면 땅을 갈아서 빗물을 지하에 잘 저장하고, 작기에는 토양을 잘 진압하여 지하수의 모관상승을 조장함

③ 피복 : 비닐ㆍ풀ㆍ퇴비 등을 지면에 피복하면 증발이 경감

④ 중경제초 : 토양의 증ㆍ발산이 억제됨

⑤ 증발억제제의 살포 : OED 용액을 뿌리면 증발과 증산이 억제됨

• 밭에서의 재배적 대책

① 뿌림골을 낮게 하고, 재식밀도를 성기게 함

② 퇴비ㆍ인산ㆍ칼리를 증시함

③ 봄철 맥류포장이 건조할 때에는 답압을 함

• 논에서의 재배적 대책

① 중북부의 천수답지대에서는 건답직파

② 남부의 천수답지대에서는 만식적응재배

③ 밭못자리모와 박파모가 만식적응성이 강함

④ 이앙기가 늦어질 때 모의 과숙을 회피하는 방법 : 모솎음, 못자리가식 등

⑤ 모내기가 한계 이상으로 지연될 경우에는 조ㆍ기장ㆍ채소 등을 대파함

* 건답직파 : 마른논에 물을 대지 않고 그대로 씨를 뿌려 농사 짓는 방법

밭못자리모 : 물을 대지 않은 밭이나 마른 논에 볍씨를 파종하여 육묘하는 못자리

박파모 : 파종할 때, 종자를 성기게 뿌리는 일


■연습문제

Q1. 침관수해를 입은 논에서 청고현상이 나타나는 조건은?

1

저수온, 정체수, 청수

2

고수온, 정체수, 탁수

3

저수온, 유동수, 탁수

4

고수온, 유동수, 청수

정답 : 2

해설 : 청고현상은 녹색상태에서 마르는 현상을 말하며, 수온이 높은 물 > 수온이 낮은 물, 흙탕물 > 맑은 물, 고인 물 > 흐르는 물 등이 침관수해 피해가 크다.

Q2. 수해에 관한 다른 설명 중 틀린 것은?

1

벼는 수잉기~출수개화기에는 수해에 매우 약하다.

2

벼가 7일 이상 관수될 때에는 다른 작물을 파종할 필요가 있다.

3

벼의 청고현상은 수온이 낮은 유동 청수에서 볼 수 있는 현상이다.

4

질소질 비료를 많이 주면 탄수화물의 함량이 적어지고 호흡작용이 왕성하여 관 수해가 더 커진다.

정답 : 3

해설 : 수해는 비가 많이 와서 생기는 피해로 우리나라에서는 7, 8월에 국지적으로 수해가 발생한다. 수온이 높으면 호흡에 의한 소모가 많아지므로 관수해가 크다. 맑은 물은 흙탕물보다, 흐르는 물은 고인 물보다 피해가 적다. 또한 질소질 비료의 과용은 체내 탄수화물이 줄고 호흡작용이 활발해지므로 수해에 대 한 저항성이 약해지므로 관수해가 크다. 분얼 초기에는 침수에 강하다.

Q3. 벼 담수직파재배에서 과산화석회를 종자에 분의(粉衣)하여 파종하는 주목적은?

1

종자소독

2

도복방지

3

산소공급

4

보온효과

정답 : 3

해설 : 벼 담수 직파재배시 과산화석회(CaO2)를 산소공급제로 분의(粉衣)하여 파종하기도 한다.

Q4. 논의 담수관개 효과로 거리가 것은?

1

온도조절작용

2

풍식의 방지와 재식밀도 조절

3

생리적으로 필요한 수분의 공급

4

유해물질의 제거와 잡초발생의 억제

정답 : 2

해설 : 관개는 작물의 생육에 필요한 수분을 공급하고 작물이 성장하는테 필요한 최적의 환경을 조성하고 경지의 토양을 부드럽게 하여 경운작업을 도모한다. 논의 담수관개는 잡초억제, 분얼촉진, 온도조절, 연작장해 회피작물의 생육에 부 족한 수분의 공급, 냉해 및 풍해방지 등의 효과가 있다.

Q5. 작물의 습해에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

뿌리조직이 목화(木化)하면 습해에 약해진다.

2

부정근이 발생력이 크면 습해에 약하다.

3

잎이 지하의 줄기에 착생하면 내습성이 커진다.

4

습해발생시 비료는 심층시비를 하는 것이 좋다.

정답 : 3

해설 : 내습성이 강한 작물의 특징

① 통기조직이 잘 발달되어 뿌리의 피층세포가 직렬로 배열된 것이 습해 저항성이 크다.

② 뿌리조직의 목화 부정근의 발생이 큰 것이 유리하다.

③ 표층시비하여 뿌리를 지표 가까이 유도하면 산소부족을 경감시킬 수 있다.

④ 과습상태에서 생성, 집적되는 아산화철, 황화수소에 대한 저항성이 큰 작물을 재배한다.

 


■ 핵심요약정리

일비현상은 뿌리세포의 흡수압, 즉 근압에 의해 생기는 적극적 흡수이다.

요수량은 건물(乾物) 1g을 생산하는데 소비된 증산량으로 흰명아주, 호박이 높다.

논의 담수관개 효과는 수분공급, 온도조절작용, 유해물질 제거, 잡초발생 억제, 해충 및

토양병원균이 소멸, 경감된다.

밭에서의 관개는 혹서기에 지온을 낮출 수 있고 냉온기에 지온을 높일 수 있다.

습해대책 은 고휴재배를 하고 석회 등을 시용하여 입단구조를 조성하며 미숙유기물과

황산근비료의 시용을 피하고 표층시비를 하여 뿌리를 지표면 가까이로 유도한다. 뿌리의

흡수장해가 보이면 엽면시비 한다.

공기습도가 높으면 증산작용이 약해지고 뿌리의 수분흡수력이 감소하며 기공이 닫혀 광합성이

쇠퇴한다. 표피가 연약해지고 낙과 및 도복의 원인이 되고 과습하면 작물의 개화수정에 장해가

된다.

청고(靑枯)는 수온이 높은 정체탁수(停滯濁水)의 경우에 생기고 적고(赤枯)는 흐르는 맑은

물(流動淸水)의 경우에 생긴다.

작물의 내건성은 생식생장기에 가장 약하고 유숙기의 한발은 천립중을 크게 감소시킨다.

한해의 대책으로는 관개, 내건성 작물 및 품종의 선택, 토양수분의 보유력 증대와 증발을

억제한다.

한해의 밭에서의 재배적 대책은 ①뿌림골을 낮게 하고 ②재식밀도를 성기게 하며 ③퇴비 · 인산 ·

칼리를 증시하고 ④봄철 맥류포장이 건조할 때에는 답압을 한다.

논에서의 재배적 대책 은 ① 중북 부의 천수 답지 대에서 는 건 답 직 파 하 고 ② 남부의

천수답지대에서는 만식적응재배를 한다. ③이앙기가 늦어질 때 모의 과숙을 회피하는 방법은

모솎음, 못자리가식이 있고 ④모내기가 한계 이상으로 지연될 경우에는 조, 기장, 채소 등을

대파한다.


단원정리하기

- 수분은 살아 있는 식물세포 원형질의 생활상태를 유지시키며, 식물체의 구성물질로 영양물질을 흡수하는 촉매 구실을 한다.

- 작물체의 수분흡수는 삼투압과 막압의 차이인 확산압차(DPD)에 의해 이루어지며, 뿌리에서는 토양의 수분보유력, 그리고 세포 사이의 이동에는 확산압차구배 (DPDD)가 각각 관여한다.

- 작물의 건물 1g을 생산하는 데 소비된 수분량(g)을 요수량이라 한다. 관개는 생리적으로 필요한 수분공급 외에 천연양분공급, 지온조절 등의 부수적 효과를 가지며 벼는 생육단계별로 관개 정도가 다르다.

- 과습은 토양산소의 부족을 초래하여 뿌리의 호흡이 억제되고 에너지 방출이 억제되며 환원성 유해물질이 생성되어 여러 가지 생육장해를 유발한다. 작물의 내습성은 뿌리의 구조(통기조직의 발달 여부), 뿌리조직의 목화 정도, 뿌리의 발달습성에 의해 좌우된다.

- 작물이 물에 잠기는 것을 관수라고 한다. 관수되면 산소부족으로 에너지 방출에 불리한 무기호흡을 하게 되어 양분고갈로 생육장해가 유발된다. 수해 정도는 품종, 생육시기, 생육의 건전도, 수온, 수질 등에 따라 크게 차이가 있다.

- 작물이 건조에 견디는 성질을 내건성이라 하는데 형태적 특성ㆍ세포적 특성ㆍ물질 대사적 특성 등에 의하여 지배된다. 내건성이 강한 작물은 체내수분의 상실이 적고 수분의 흡수능력이 크며, 체내의 수분보유력이 크다.