작물의 냉해양상 및 냉해대책

작물의 냉해양상에는 지연형 냉해, 장해형 냉해, 병해형 냉해, 혼합형 냉해로 그 양상을 구분할 수 있으며 냉해의 대책에는 저항성 및 회피형 품종의 선택, 입지조건의 개선, 재배적 조처, 수온상승대책으로 냉해에 대한 대책이 있습니다.

 

작물에는 각각의 생육에 알맞은 적온이 있으며 이보다 낮은 온도에서는 생육이 억제되는데, 적온에서 먼 저온일수록 그 정도가 크고 또한 장해를 일으키게 된다. 저온장해는 그게 냉해와 한해로 구별되는데 여기서는 냉해를 중심으로 설명하겠습니다.

작물의 냉해양상 및 냉해대책

1. 냉해의 기구

 

냉해의 초기증상은 세포막의 손상을 수반한다. 저온장해를 받은 조직은 원형질막의 침투성이 증가하므로 전해물이 침출 되며 엽록체와 미토콘드리아의 막도 해를 입게 된다. 저온에 민감한 작물은 장해가 일어나는 온도에서 갑작스럽게 반투막의 성질이 변하는데, 저온에 강한 작물은 그러한 갑작스러운 변화가 일어나지 않는다.

 

삼투막은 어떤 한계온도에서 상대적으로 유동형이 고형으로 변하게 되므로 생리적 활성은 한계온도 이상에서만 정상적이다. 냉해의 발생 양상은 다음과 같다.

 

(1) 광합성 능력의 저하와 양수분의 흡수장해

벼의 경우 생육적온은 생육시기에 따라 다소 다르나 대체로 30~32℃ 인데 저온이 되면 광합성 능력이 낮아지며 특히 18℃ 이하가 되면 급격히 저하된다. 벼의 경우 저온이 되면 양분의 흡수가 감소되는데 특히 인산의 흡수가 크게 저해된다.

 

(2) 양분의 전류 및 축적장해

저온에 의해 생장점으로 양분의 전류가 저해되고, 등숙기의 지나친 저온은 광합성 생성물인 탄수화물의 축적을 저해한다.

냉해의 기구 냉해의 양상

(3) 단백질합성 및 효소활력 저하

저온조건에서는 고분자단백질의 합성저하로 고분자/저분자 단백질 비가 감소하며, 카르복실라아제 등의 효소활력이 저하되는 현상을 나타낸다. 또한 저온이 계속되면 호흡의 저하로 에너지 부족현상을 초래한다.

 

(4) 꽃밥 및 화분의 세포이상

벼의 감수분열기에 저온은 꽃밥이나 화분의 이상발육을 초래하여 불임현상을 일으킨다.

2. 냉해의 양상

 

작물의 생육기간 중 저온에 의해 받는 냉해는 그 양상에 따라 다음과 같이 구분할 수 있다.

 

(1) 지연형 냉해

벼의 경우, 생육 초기부터 출수기에 이르기까지 비교적 오랜 기간 냉온이나 일조부족으로 생육이 지연되며 출수가 늦어지고 등숙기에 낮은 온도에 처하게 되어 등숙이 충분하지 못해 감수를 초래하게 되는 냉해를 지연형 냉해라고 한다.

 

(2) 장해형 냉해

작물생육 기간 중 특히 냉온에 대한 저항성이 약한 시기에 저온의 접촉으로 뚜렷한 장해를 받게 되는 것을 장해형 냉해라고 한다. 벼의 경우, 유수형성기부터 출수, 개화기 사이, 특히 생식세포의 감수분열기에 냉온의 영향을 받아 생식세포의 발육이 비정상적이거나 화분의 방출 및 수정에 장해를 일으키는 현상을 말한다.

냉해의 양상

감수분열기에 냉해를 입으면 소포자 형성 시 세포막이 형성되지 않아 타페트세포의 이상비대로 화분의 발육불충실 현상을 일으켜 생식기관에 이상이 생긴다.

 

(3) 병해형 냉해

냉온에서는 작물생육이 부진하다. 벼의 경우에는 규산의 흡수가 적어져 조직의 규질화가 미흡하게 되는데 그 영향으로 조직의 기계적 저항성이 약하여 도열병균의 침입에 대한 저항성이 떨어진다. 또한 광합성이 저하되어 체내 당함량이 낮아지고 질소대사에 이상을 초래하여 체내에 유리아미노산이나 암모니아가 축적되어 병의 발생을 조장하게 되는데 이와 같은 경우를 병해형 냉해라고 한다.

 

(4) 혼합형 냉해

혼합형 냉해는 장기간에 걸친 저온에 의하여 지연형 냉해와 장해형 냉해 그리고 병해형 냉해 등이 혼합된 형태로 나타나는 현상으로 수량감수에 가장 치명적이다.

3. 냉해의 발생 및 대책

 

각 작물에 대한 냉해는 대개 국부적으로 발생하는 경우가 많아 정확히 파악되고 있지 않으나 비교적 자주 발생하는 것으로 추정된다. 벼의 경우 냉해는 냉수의 피해와 거의 비슷한 양상을 보인다. 냉해에 대한 재배대책은 다음과 같다.

 

(1) 저항성 및 회피성 품종의 선택

저온에 대한 저항성은 품종에 따라 다르므로 저항성 품종을 선택하여 조생종을 재배하여 냉해를 회피하도록 한다. 벼의 경우에는 일반계 품종이 통일계 품종보다 내랭성이 강하며, 찰벼, 유망종, 유색부, 수중형 품종이 내랭성이 강한 경향이 있다.

(2) 입지조건의 개선

냉해를 초래할 수 있는 입지조건을 개선하기 위한 방풍림을 설치하며, 누수답의 개량을 위하여 객토, 밑다짐을 하고 생고를 시용하며, 습답에는 암거배수 시설 등을 한다.

 

(3) 재배적 조처

• 묘대기의 냉해방지를 위해서 보온육묘를 한다. 보온육묘를 하면 조파, 조식하게 되므로 영양생장 기간은 늘고 출수기가 앞당겨져 등숙기의 냉해를 막을 수 있다.
• 인산, 칼리, 규산, 마그네슘 등을 충분히 공급한다.
• 박파, 천식을 하여 건실한 생육을 도모함으로써 냉해저항성을 높인다.
• 벼 생육 초기의 냉온에 대해서는 물을 깊이 댐으로써 냉해를 경감시킬 수 있다. 또한 유수형성기 및 감수분열기에 냉온이 올 경우 심수관개를 하면 어린 이삭이 보호되어 장해형 냉해를 경감할 수 있다.

 

(4) 수온상승대책

 

• 누수답은 객토, 밑다짐 등을 함으로써 누수의 방지, 수온의 상승효과가 있다.
• 냉수관개가 불가피한 경우, 입구 부근은 수온저하로 특히 냉해위험이 크므로 분산판을 사용하여 입수를 꾀하며 입수구를 자주 바꾼다. 우회수로를 내어 물을 돌려 대어 수온을 상승시키도록 한다.
• 용수로의 중간에 물이 얕고 넓게 고이도록 하여 수온을 높이는 시설을 설치하거나 도수 도중에 효과적으로 수온을 높일 수 있도록 온조수로를 설치하여 수온을 상승시켜 관개한다.
• OED와 같은 수온상승제를 살포한다. OED는 지방성 물질로서 수면에 살포하면 얇은 전개막을 물 전면에 형성하여 수분의 증산을 억제하고 기화열의 발산을 경감함으로써 수온을 상승시킨다. 

 

 

열해대책과 하고대책