식물의 생장(生殖生長)|

식물의 생장(生殖生長)| ◈취미생활(원예.공작등)

김동규 조회 31 | 10.05.02 21:26 http://cafe.daum.net/mcs46wbmtlove/8g85/29

식물의 생장에는 영양생장과 생식생장으로 구분되는데  營養生長은 종자가 발아(發芽: 싹이 트는 현상) 하여 줄기, 잎, 뿌리등의 영양기관이 생장하는 것을 말하며, 生殖生長은 花芽가 분화(꽃눈 分化:꽃눈을 형성하는 일), 개화(開花), 그리고 결실하는 것을 말합니다. 즉 몸체생장 과정은 영양생장, 꽃이피어 열매가 맺는 과정의 생장을 생식생장이라고 할 수 있는데 식물재배에서는 생장 및 생식과정의 이해가 대단히 중요한데 이중 실리적인 생식생장 중심으로 알아보도록 하겠습니다.   ▲ 생식생장 생식생장의 요인으로는 수분, 양분, 日長, 저온등이 관여하는 것으로 밝혀졌다. 또한 근래에 와서 화학약품이나 식물생장조절물질에 의한 휴면타파(休眠打破)와 개화촉진 또는 억제의 연구도 진전되어 실용 단계에 접어들고 있다. 자연상태에서의 개화기는 거의 결정되어 있으 나 요즈음에는 온실이나 비닐 하우스 등을 이용해서 다음과 같은 처리를 함으로서 불시재배 성행되고 있다. - 야간에 전등조명을 해서 생장이나 개화를 촉진시키거나 - 식물체나 구근을 일정기간 냉장해서 휴면을 타파한다. - 식물생장조절물질을 처리해서 생장이나 개화를 촉진 또는 억제시키거나 - 일장처리를 해서 개화기를 앞당기거나 늦출 수가 있다.   1. 꽃눈형성 대부분의 식물들은 개화되기 전에 반드시 꽃눈이 분화하고 이 화아가 발육해서 개화하게 된다. 이와 같은 꽃눈 분화를 일으키는 주요한 요인은 저온과 일장(日長)이다. 그러나 이와 같은 조건이 충족된다 할지라도 국화의 경우 줄기의 길이가 10cm 정도로 영 양생장이 되어 있어야 꽃눈이 분화되며, 나팔꽃과 같이 발아만 하면 조건이 충족될 경우 영양생장과 관계없이 꽃눈이 분화되는 식물도 있다.   1) 탄수화물/질소의 비율(C/N)과 수분 비율 (1) 탄수화물/질소의 비율(C/N률) 화아분화 및 개화는 식물체내의 탄수화물과 질소화합물과 의 비율이 영양생장과 생식생장에 큰 영향을 미치고 있다. 질소가 과다할 경우 영양생장이 지속되고 꽃눈형성이 늦어진다 (2) 수분 대부분의 정원수인 화목류는 개화를 촉진시키기 위해 단근처리(斷根處理)를 실시하는데 단근으로 인해 수분 흡수량이 감소되어 화아 분화가 촉진되는 것으로 추정된다.   2) 온도와 춘화현상 (1) 춘화현상 ① 소련의 Lysenko가 1929-1932년에 걸쳐 추파용인 밀품종을 춘파재배(春播栽培)한 결과 출수 (出穗)가 안되므로 가을에 밀을 약간 싹을 튀어 눈속에 묻어 두었다가 이듬해 봄에 그 것을 파 종하여 재배한 결과 수확을 할 수 있었다. 이와 같이 저온이 식물의 생장에 영향을 끼 쳐 개화 결실된다는 현상을 춘화현상(春化現象, vernalization)이라고 한다. ② 한대나 온대산 1, 2년초와 숙근초(宿根草), 구근류(球根類), 화목류(花木類)등은 겨울의 저온을 겪은 후에야 꽃눈을 형성하며 개화하게 된다. (2) 겨울 저온에 의한 휴면타파 또한 화목류의 경우 전년도 꽃눈분화가 형성된 것이 겨울동 안 저온에 의해서 휴면이 타파되어 이듬해 봄에 개화 하는데 이들은 종자에서와 같이 눈에 서도 휴면을 촉진시키는 억제물질이 존재하며, 이 억제물질은 아브사이신산(abscisic acid) 같은 물질로 저온이 경과하는 동안 서서히 감소되며 반대로 지베레린(gibberellin)같은 생장 촉진물질은 증가함으로서 휴면이 타파된다는 것으로 알려져 있다. 예로서 개나리, 라일락, 진달래, 벗나무, 배나무, 복숭아나무 등을 들 수 있다.   3) 일장효과(日長效果)에 의한 개화조절 식물이 일장시간 즉 밤, 낮의 시간의 길이에 따라 반응해서 꽃눈이 분화 하거나 하지 않거나 또는 개화가 빨라지거나 늦어지는데 이러한 현상을 광주성반응이라고 한다. 이와 같이 식물의 개화반응을 日長에 따라 분류하면 단일식물, 장일식물, 중일식물로 구분할 수 있다.   (1) 短日식물 12시간 이내의 일장에서 개화하는 식물로 바꿔 말하면 12시간 이상의 암기(暗期)가 계속되어야만 개화가 촉진되는 식물로서 국화, 포인세티아, 프리지아, 나팔꽃, 서양철쭉(azalea), 코스모스, 과꽃, 불로초(Kalanchoe), 다알리아(Dahlia)등이 있다. (2) 長日식물 일장의 길이가 12시간 이상 일때 개화가 촉진되는 식물로서 바꿔 말하면 암기(暗期)가 12시간 이내로 짧을 때 개화하는 식물로서 금어초, 금잔화, 칼세올라리아, 초롱꽃(Fuchsia), 익쏘라(Ixora), 늕갓, 글라디오러스, 구근 Iris, 독일붓꽃(German Iris)등이 있다. (3) 中日식물 장일이나 단일이나 일장에 관계없이 개화하는 식물을 말하며, 베고니아(Begonia), 제라니움(Geranium), 아프리카봉선화(Impatiens), 장미(Rose), 튜립(Tulip), 히야신스(Hyasinth), 씨클라멘(Cyclamen)등이 있다.   1. 생육조건에서 광선의 역할 햇볕은 식물에 있어서 많은 생리적조건과 생장에 영향을 끼친다. 몇몇 이러한 요인은 식물을 키우는데 굉장히 중요하다. (1) 광합성작용 녹색식물은 태양에너지를 받아 들여서 광합성으로 알려진 탄소동화작용에 의해서 탄산 가스와 물을 글루코오스(C6H12O6)로 전환하고, 산소가스를 대기 중으로 방출한다. 이어서 광합성에서 생산된 간단한 탄수화물은 부수적인 대사과정에 의해서 지질, 핵산, 단백질 그리고 다른 유기분자로 전환된다. 이어서 이러한 유기분자는 잎, 줄기, 뿌리, 꽃,열매, 종자 등 식물체의 여러 조직과 기관을 만드는데 이용하게 된다. (2) 식물색소의 합성 예를 들면 엽록소합성은 오직 햇볕의 존재 하에서만 일어나며 그리고 이러한 엽록소합성은 식물의 광합성작용에 필수적으로 중요하다. 우리가 다 알고 있는 바와 같이 식물은 엽록체에서 태양의 에너지와 탄산가스와 물을 이용해 탄수화물을 합성하며 이 합성된 양분으로 식물은 생장하게 된다. 또 다른 형태의 식물색소인 안토시아닌(anthocyanin)의 형성은 광선에 의해서 좌우되는데 이러한 색소는 식물의 색을 나타내는데 에서는 더욱 중요하며, 적색의 꽃을 피우는 식물에는 물론이고 변엽목(Croton)과 같은 잎색깔이 풍부한 실내식물의 엽색발현(葉色發現)에도 중요하다. (3) 기공의 개폐 또한 기공의 조절은 세포팽압과 수분에 관련이 되어 있으나 기공은 보통 식물이 암상태에 있을 때 닫혀지기 때문에 이러한 기공의 개폐는 광선에 의해서 강하게 영향을 받는다. (4) 엽온을 상승시킨다. 햇볕은 또한 포착된 태양에너지가 온도에 직접적인 효과를 갖기 때문에 엽온에 상당한 효과를 나타낸다. 더 많은 광선이 비추이면 비추일 수록 엽온은 더 높아진다. 광선이 너무 많아서 엽온이 지나치게 상승하면 잎은 엽소현상(葉燒現象)을 일으켜 괴사하게 된다. (5) 광선에 따라 식물은 형태가 변한다. 광선의 정도, 공급원 그리고 지속기간은 식물의 키가 짧거나 큰 식물을 유발시키며, 잎의 크기와 모양을 변화시킬 뿐 아니라 식물이 개화할지 어떨지를 결정함으로서 식물의 모습(형태)을 변화시킬 수 있다. (6) 광선의 유무에 의해 종자는 발아한다. 종자에는 광발아종자와 암발아종자가 있는데 이중에서 광발아종자는 광선이 있어야만 발아하게 된다. 이상에서 보는 바와 같이 광선은 식물의 생리적 과정에 많은 영향을 끼치고 있다. 2) 광선의 질(Light quality) 광선의 질이란 즉, 색을 일컫는다. 가시광선에서의 분광은 인간의 눈으로 볼 수 있는 광원의 방사에너지다. 총방사 에너지의 분광은 우리가 볼 수 있는 광선이 작은 부분이라는 것을 지적하고 있다. ① 가시광선에서 여러 가지 광원은 380-430nm의 자색광, 430-470nm의 청색광, 500-560nm의 녹색광 그리고 650-760nm적색광에 이르기까지 특정 범위 내에서 광선의 여러 온도와 양을 제공한다 ② 가시광선은 대부분의 가시범위에 걸쳐서 높은 光에너지를 주는 반면에 형광등이나 백열등과 같은 그러한 다른 인공광선은 어떤 파장에서는 아주 불충분하거나 혹은 지나치게 부여한다 ③ 식물생리학자는 여러 가지의 식물과정에 대한 광선의 최적 파장을 결정하기 위해서 시도했다. 이러한 시도는 다른 식물 속에서는 특정한 작용스펙트라가 있는 것을 밝혔다. 연구자들은 식물에 있어서 하나의 엽록소형성과 또 하나의 광합성인 두개의 작용스펙트라를 발견했다 ⅰ) 광합성의 최대율은 적색광의 670nm 가까이 에서 일어나며 두번째 최대치는 청색광 범위의 430nm 가까이에서 보여주고 있다. ⅱ) 반면에 엽록소합성의 최대치는 적색광의 655nm에서 일어나며 청색광의 440nm에서 두번째 최대치를 보여준다 3) 광도(光度, Light intensity) 결국 광도가 식물이 생장할 것인지 그리고 매력적인 관상 가치를 띠게 될 것인지를 결정하는 주요한 요인이 된다. 이것은 식물생장 기간 중에 온도, 수분, 습도, 혹은 광파장의 효과를 최소화하기 위해서 하는 말이 아니라 오히려 이러한 요인의 중요성을 강화하는 것이다. 광도가 증가하고 몇 가지 다른 요소가 제한되지 않는 다면(CO2, 물, 온도등) 광도가 증가함에 따라 광합성률은 증가될 것이다. 대부분의 경우에 있어서 광합성률은 어떤 최대치에 도달할 때까지는 광도에 비례한다. 광합성의 최대율은 식물에 따라 다른 광도에서 이루어진다   2. 온도(Temperature) 생물적인 활동은 0-52℃의 아주 좁은 범위의 온도로 제한되어 있다. 수분의 어는점에 의해서 낮은 온도의 한계가 있다면 단백질의 변성(denaturization)에 의해서 높은 온도의 한계가 있다. 유전적선발을 통한 식물의 참된 성질은 이 범위의 극단과 중간온도 두 가지에 적응된 식물로 결과된다. 식물의 열대나 아열대 지역의 적응은 일반적으로 10℃이하의 온도 혹은 빙점 아래의 온도에서 견딜 수 없는 식물로 결과된다. 어떤 식물은 짧은 기간 동안 40℃와 같은 높은 온도에서도 제법 견딜 수 있으나 그러나 긴 기간 동안의 노출은 성장이 감소될 것이다   3. 습도가 생장에 미치는 영향 ⅰ) 기공의 개폐에 의한 CO2의 영향 실내습도는 보통 최적의 관엽식물의 생장을 유지시켜 주는 습도보다 낮다. 식물은 광합성을 위해서 필요한 CO2를 흡수해야 하며 이는 기공을 통한 gas 교환에 의해서 이루어진다. 따라서 기공을 형성하는 공변세포(guard cell)는 팽창되어 있어야 한다. 그러나 극도로 낮은 토양수분 조건 아래에서 식물의 뿌리는 수분을 흡수할 수 없으며 잎으로 충분한 수 분을 이동시킬 수 없다. 심지어 충분히 이용할 수 있다고 해도 식물이 수분장해를 겪는한 기공이 폐쇄될 것이다. 기공이 부분적이든 혹은 완전히 폐쇄되는 한 광합성적 효율성은 감 소되며 탄수화물 생산은 단축된다. 극도로 낮은 습도조건에 계속해서 놓여진다면 실내식물은 그들의 생장을 위해서 필요한 양분 생산을 중지할 것이며 그리고 그들의 미적 외모를 손상시킬 것이다. 낮은 습도는 빈약한 관수와 연결되며 그리고 낮은 광도는 많은 실내식물에 치사적일 것이다.   *  전문적인 내용이 포함되어 조금은 난해 할지도 모르겠습니다. 최종적으로 정리하면,   ▲ 꽃을 많이 피우게 하는방법      * 영양생장기를 適期에 생식생장으로 전환시켜야 한다    - 햇빛을 많이 받도록 한다    - 물을 적게 준다    - P비료(인산) 충분히 준다