1. 작물의 개화
화훼 작물의 생장과 발육은 동물들과는 달리 토양, 수분, 양분, 온도, 그리고 빛 등과 같은 환경에 결정적인 영항을 받기 때문에, 부적절한 환경 하에서는 개화 하지 않고 단지 영양 생장만 지속한다. 따라서 노지에서 생산되는 대부분의 화훼 작물은 그 종류와 재배 지역에 따라 특정한 시기에만 개화를 반복하는 것을 볼 수 있다. 이러한 것은 화훼 작물이 환경의 변화에 민감하게 감응하여 스스로의 생장과 발육을 조절하다는 것을 의미한다.
개화(開花, flowering)란 식물이 일정 기간의 영양 생장을 마치고 번식을 위해 생식 생장으로 전환하는 단계로서, 개화에는 충분한 영양 생장과 여러 가지 환경 요인들이 관여한다.
화훼 작물의 개화에는 환경 요인 중 온도와 일장이 가장 중요하게 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며, 그 밖에도 개화 조절의 보조 수단으로 생장 조절 물질이 사용되고 있다.
1. 꽃눈형성과 환경
화훼 작물은 양분의 축적과 식물의 양적 생장이 이루어지는 영양 생장(vegetative growth)이 어느 정도 경과하게 되면 생식 생장(reproductive growth)으로 전환되는데, 이 시기에 줄기의 생장점에서 화아(꽃눈, 花芽)가 형성된다. 이것을 화아분화(花芽分化, flower-bud differentiation)라 하며, 이 시기를 화아 분화기라 한다. 대부분의 경우 화아 분화기를 육안으로 분별하는 것은 곤란하며, 식물의 정단부 생장점이나 잎겨드랑이에 장차 꽃으로 발달할 원기가 생기게 된다. 화아 분화기를 현미경으로 관찰하면, 생장점이 둥글게 솟으면서 꽃받침, 꽃잎, 수술, 그리고 암술의 순서로 바깥쪽 기관에서부터 안쪽 기관으로 진행된다.
2. 꽃눈형성과 환경
생식 생장의 단계는 꽃눈이 분화하면 화아발달단계(flower bud development)를 거쳐 개화 하기에 이른다. 화아분화가 이루어지기 위해서는 식물 자체 내의 내적 조건과 온도·일장·수분 등 외부의 환경요인 즉 외적 조건의 영향을 받는다.
(1) 내적 조건
(가) 식물의 성숙도
식물체가 화아 분화의 유도조건에 감응할 수 있는 정도의 크기로 성숙하여야 한다. 어린 묘종이나 어린 잎은 일장(一長)의 변화에 감응하지 못하기 때문에 개화유도물질을 생성할 수 있는 능력이 없다. 그러므로, 어느 정도의 크기로 자라서 일장에 감응할 수 있는 생리적 연령에 도달할 수 있는 단계까지 성숙하여야 한다.
(나) 탄질률(C/N율)
탄소(carbon)와 질소(nitrogen)의 비율, 즉 탄질률(炭窒率, C/N율)이 화아분화에 영향을 미친다. 질소의 공급이 다소 적고 탄수화물의 생성량이 많아서 C/N율이 높아지는 경우에는 영양생장이 저조해지고 꽃눈이 형성된다. 반면에, 질소공급량이 많고 탄수화물의 생성량이 적어서 C/N율이 낮아지는 경우에는 영양생장이 잘 되는 한편 화아분화는 부진해진다.
(2) 외적 조건
(가) 온 도
온도는 식물의 생장과 개화에 질적으로 작용하는 경우와 양적으로 작용하는 경우가 있다. 온도의 질적 작용(質的作用)이란 식물이 어떠한 특정한 온도에서 일정 기간 동안 경과해야만 비로소 생장을 시작하거나 화아분화를 일으키는 현상을 말한다. 백합의 구근은 7~8℃의 저온에서 4주간 처리된 후에 휴면이 타파되어 생장과 개화에 이르고, 튤립은 0℃ 전후의 온도에서 30~50일간 저온처리를 겪고 나면 맹아(萌芽)가 되어 개화하게 된다. 한편, 온도의 양적 작용(量的作用)이란 식물의 생장속도가 온도에 따라 촉진 또는 억제되는 결과로 인하여 개화속도에 변화가 생기는 현상을 말한다. 예를 들어 백합은 21℃, 튤립은 17~20℃에서 꽃눈의 발달과 생육이 잘 되기 때문에 이러한 조건에서는 빨리 개화하지만 이보다 낮으면 개화가 늦어진다. 이러한 현상을 온도의 양적 작용이라고 한다.
(나) 광 선
일장
하루 24시간 중에서 명기(明期)와 암기(暗期)가 주기적으로 교차되는 현상을 광주기(光周期)라고 하는데, 식물은 광주기에 따라 생육반응이 달라진다. 명기가 긴 장일조건(長日條件)에서 꽃눈이 분화하여 개화하는 장일성 식물, 명기가 짧은 단일조건(短日條件)에서 개화가 이루어지는 단일성 식물(短日性 植物), 일장(日長)에 관계없이 어느 정도의 크기로 자라면 개화하는 중성 식물(中性 植物), 일장이 길거나 짧아도 개화하지 않고 중간 정도의 일장에서 개화하는 정일성 식물(定日性 植物) 등으로 구분된다.
광도
식물이 일장에 반응할 때에 광(光)을 감지하는 정도는 식물의 종류에 따라 차이가 있다. 가장 낮은 광도(光度)에서 반응하는 식물의 경우에는 1 lux 정도의 광도에서도 반응하지만, 실제 단일처리를 할 때에 감응하는 밝기는 과꽃의 경우처럼 최소한 10 lux 이상이 되어야 한다. 이 정도의 광도는 어둠 속에서 가까스로 신문을 읽을 수 있는 정도의 밝기이다.
수분
수분(水分)과 화아분화와의 관계는 풍란(Neofinetia)이나 덴드로비움(Dendrobium)의 경우처럼 9월 말경에 단수(물을 일시적으로 끊음)를 함으로써 화아분화를 촉진시키는 경우가 있고, 구근류는 수분함량이 화아분화의 조만을 결정하는 요인으로 작용하는 경우도 있다. 특히 아마릴리스는 생육 중에 단수를 하고 건조시키면 휴면에 돌입하고, 휴면 중인 구근에 관수를 시작하면 개화가 되는 것은 수분이 개화에 영향에 미치는 요인임을 암시 해 주고 있다.
(3) 기타
자연적인 재배 상태에서는 조생, 중생, 만생 품종을 선택하거나, 파종이나 삽목 시기, 그리고 순지르기 시기 등을 조절함으로써 개화기를 다소 조절하는 것이 가능하다.
2. 전조재배
전조 재배는 일장이 짧은 가을과 겨울철에 단일성 식물의 개화를 억제하거나 장일성 식물의 개화를 촉진시키기 위해서 사용하는 방법으로, 현재 국화, 스톡, 나리류, 시네라리아, 과꽃, 금어초, 그리고 팬지 등이 전조 재배를 통하여 억제 혹은 촉성 재배되고 있다. 본래 장일 식물의 경우 전조에 의해서 개화는 촉진되나, 도장하여 품질을 저하시키기 때문에 실제로는 별로 사용되지 않고 있다. 처리 시기는 화아 분화가 명확히 안 된 시기에 실시하는 것이 좋다. 단일성 식물이 화아 분화 후에 전조 재배에 의한 장일에 처해지면 기형화가 생기거나 개화가 되지 않는다.
2. 감광성을 이용한 개화 조절
1. 광주기성과 개화
화훼 작물 중 국화, 해바라기, 코스모스는 가을철 일장이 짧아지면서부터 꽃이 피기 시작하는 반면, 스토크와 과꽃은 해가 길어지는 초여름에 꽃이 핀다. 이러한 현상은 화훼 작물의 개화와 광주기의 상관관계를 나타내는 것으로, 화훼 작물의 개화는 낮의 길이(daylength)에 따라 촉진되기도 하고 억제되기도 한다. 밤의 길이에 반대되는 낮의 길이를 기준으로 한 이것을 일장 효과 또는 광주기성(photoperiodism)이라고 한다. 화훼 작물은 대개 식물체마다 개화하는 데 필요한 일정이 정해져 있는데 이것을 한계 일장(critical daylength)이라 한다. 이 한계 일장의 개념은 영양 생장이 지속되는 일장 시간과 생식 생장이 되는 일장 시간의 경계라 볼 수 있으며, 개화를 주목적으로 하는 화훼 재배에서는 매우 중요하다.
각각의 특정한 한계 일장보다 길어질 때 개화하는 피튜니아, 스토크, 금잔화, 과꽃, 데이지, 아이리스 등을 장일성 식물(long-day plant)이라 하며 대개 봄부터 여름(10~16시간의 일장)에 걸쳐 개화한다. 고유한 한계 일장보다 짧을 때 개화하는 백일홍, 국화, 코스모스, 포인세티아 등을 단일성 식물(short-day plant)이라고 하며 대개 가을(10~12시간의 일장)에 개화한다. 한편, 일장에 영향을 받지 않고 개화하는 시클라멘, 장미와 같은 식물은 중간성 식물(day-neutral plant)이라고 한다. 또한 단일 또는 장일에서 모두 개화하지만 단일에서 보다 빨리 개화하는 식물은 상대적(facultative) 단일 식물( 다알리아, 매리골드)이라 하고, 장일에서 보다 빨리 개화하는 식물은 상대적 장일 식물( 카네이션, 페츄니아)이라고 한다. 연구가 계속됨에 따라, 현재는 낮의 길이(일장)보다는 밤의 길이가 이러한 광주기 반응에 더 중요한 것으로 밝혀졌다. 또한 춘화 작용의 감응이 생장점에서 일어나는 것과는 달리 광주기 반응은 잎에서 감응되어 생장점으로 이동된다. 이러한 화훼의 광주기 반응의 조절은 자연 개화기가 아닌 시기에 개화시킬 때 사용하는 중요한 재배 기술 중 하나이다. 예로서, 과거에는 주로 가을에만 피었던 국화를 주년 재배(연중 재배 : year-round culture)할 수 있는 것도 광주기 반응과 화아분화의 관계를 기술적으로 잘 적용한 예이다.
2. 광도 및 광질의 개화
화훼류는 대체로 광도를 높여 재배하면 광합성으로 인한 체내 탄수화물의 축적이 증가되어 광도가 낮은 상태에서보다 꽃이 많이 피고 빨리 피는 경향이 있다. 광질에 따른 화색을 비교하면 대체로 노지 재배한 것에 비하여 온실이나 비닐하우스에서 재배한 꽃의 색깔이 선명하다. 이것은 광선 중 자외선이 피복물을 통해서 들어오는 동안 일부가 흡수되거나 차단되었기 때문이다. 형광등은 적색이 많지만 백열등은 특히 근적외선과 적외선이 많아 형광등보다 월등히 줄기의 신장을 촉진하고, 꽃대의 발생을 촉진시키는 경향이 있다.
3. 일장을 이용한 전조 재배
전조 재배는 일장이 짧은 가을과 겨울철에 단일성 식물의 개화를 억제하거나 장일성 식물의 개화를 촉진시키기 위해서 사용하는 방법으로, 현재 국화, 스토크, 나리류, 시네라리아, 과꽃, 금어초, 그리고 팬지 등이 전조 재배를 통하여 억제 혹은 촉성 재배되고 있다. 본래 장일 식물의 경우 전조에 의해서 개화는 촉진되나, 도장하여 품질을 저하시키기 때문에 실제로는 별로 사용되지 않고 있다.
수행 내용 / 전조재배 종류 파악하기
1. 심야조명(深夜照明)을 위한 타이머 조작을 수행한다.
밤 10시부터 새벽 2시 사이나 밤 11시부터 새벽 3시 사이의 심야에 4시간 동안 전조(電照)를 해줌으로써 장일의 효과를 얻는 조명방법이다. 이를 야파효과(夜破效果, night break effect)라고 하며, 암기중단(暗期中斷) 또는 광중단(光中斷)이라고도 한다.
2. 사이클릭 조명(cyclic lighting)을 위한 1분 간격 혹은 10분 간격 타이머를 이용하여 조작을 직접 수행한다.
에너지를 효율적으로 절약하는 방법으로서 심야조명을 할 때에 연속해서 4시간 동안을 조명하지 않고 점멸의 주기를 10분 간격으로 1분간씩 조명함으로써 4시간의 10%인 24분간 조명하거나 30분 간격으로 6분간 조명 또는 30분에 10분간 조명하는 방법이다. 또한, 16시간의 암기 동안에 12번의 사이클릭조명을 하여 완전하게 화아분화를 억제할 수 있는데, 이와 같은 방법을 이용할 경우에는 최소한 200 lux 정도의 광도가 유지되어야만 효과가 있다.
3. 교호조명(交互照明)을 직접 수행한다.
장일처리를 하는 중간에 1~2일 동안 단일상태가 되면 화아분화가 이루어지지 않는다. 국화는 고온조건에서 자연상태의 일장이 긴 시기에는 하루씩을 걸러서 격일조명(隔日照明)을 하더라도 화아분화를 억제할 수 있기 때문에 에너지가 절감되는 효과가 있다. 식물의 밝기에 따라 다르지만 보통 2m 간격으로 설치한다.
수행 내용 / 전조처리를 위한 보광 등을 설치하기
1. 식물의 밝기에 따라 다르지만 보통 2m 간격으로 설치한다. 전구는 형광등도 좋으나 보통 반사갓을 붙인 삼파장 전구 한 개가 식물체 윗부분으로부터 약 1m의 높이에서 2m로 사방을 비추도록 하는 것이 일반적이다.
2. 전선을 가운데 천정에서 전선타이를 이용하여 고정 한다.
3. 첫 번째 등은 식재위치의 약 1m 지점에서 시작 한다.
4. 전등의 높이는 작물의 크기에 따라 조절 할 수 있게 여유를 둔다.
5. 콘트롤 박스의 콘센트에 타이머를 설치 후 플러그를 꽂는다.
6. 자동, 수동으로 조작하여 정상 작동되는지 확인 후 사용 한다.
전기의 kw를 계산하여 전선의 굵기를 선택 한다.
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