유기재배에서 시설과 환경 관리는 작물의 흡수 능력과 병해 발생, 생리적 장해에 직접적인 영향을 미친다. 토양 내 산소 부족, 침수·과습, 온도 스트레스 등은 각각 뿌리 호흡 억제·뿌리 손상·병원균 증식·대사 이상을 유발하여 생육을 저해하므로, 이러한 요인들의 기전과 응급대책을 이해해야 한다.
뿌리의 물과 양분 흡수는 뿌리 호흡에 의존하므로 토양 중 산소가 부족하면 호흡이 억제되어 근압과 활적 수송 능력이 떨어지고 결과적으로 흡수량이 감소한다. 과수침수처럼 산소 결핍을 일으키는 상황은 뿌리 기능 저하의 직접 원인으로 본다.
수해는 작물 종류에 따라 민감도가 달라 침수에 강한 화본과 작물(예: 벼, 옥수수)은 습윤 환경에 비교적 적응한 반면, 두과 작물(예: 콩, 땅콩)은 침수에 매우 약해 뿌리 손상이 심하게 나타난다. 따라서 수해 관련 설문에서는 작물군별 내성 차이를 기준으로 평가해야 한다.
공기가 과습한 상태에서는 증산이 억제되어 체내 수분 조절이 어려워지고 조직이 연약해지며 도복이 증가한다. 또한 습윤 환경은 곰팡이·세균 같은 병원균의 번식에 유리하여 병 발생 빈도가 높아진다. 과습 관련 문항에서는 '습도↑=병원균↑'와 '과습=증산↓·도복↑'의 인과관계를 떠올려야 한다.
온도와 관련된 생리 항목은 유효온도·최적온도·적산온도·하드닝 개념으로 구분한다. 유효온도는 작물과 생육 단계에 따라 달라지는 값이므로 특정 범위로 고정하여 적용하면 오류가 발생한다. 광합성은 빛의 세기가 증가하다가 일정 수준에서 더 이상 증가하지 않는 광포화 현상을 보이므로 광환경 해석 시 포화점을 고려해야 한다.
작물의 고온 장해는 호흡 증가에 따른 동화물 소모, 단백질 분해로 인한 암모니아 축적, 엽록소 합성 억제로 인한 황백화 등을 일으키며, 위조는 주로 수분 부족에 의해 발생하므로 원인을 구분하여 대책을 세워야 한다. 동상해의 응급대책은 열 공급과 보온 위주로 이루어지며, 이랑을 낮추는 것은 찬 공기 정체를 유도하므로 피해야 한다.
예제
뿌리 흡수 관련 문제에서는 '뿌리 흡수 = 호흡 에너지 필요 = 산소 필수'라는 연결고리를 떠올린다. 예컨대 토양 환기가 불량하여 산소가 감소하면 뿌리 호흡이 억제되고 흡수량이 감소한다고 판단해야 한다. 과습 관련 문제에서는 '과습→증산↓·조직 약화→도복↑, 병원균 번식↑'의 인과 흐름을 근거로 오답을 제거한다.
대표 기출 3문항
뿌리의 흡수량 또는 흡수력을 감소시키는 요인은?
토양 중 산소의 감소
건조한 공중 습도
광합성량의 증가
비료의 시용량 감소
정답과 해설 보기
정답 ① · 뿌리의 흡수 작용은 주로 근압과 호흡 작용에 의존합니다. 토양 중에 산소가 부족하게 되면 뿌리의 호흡이 억제되어 에너지 생성이 줄어들고, 이는 근압의 하락과 활적 수송 능력 저하로 이어져 수분과 양분의 흡수량이 감소합니다.
뿌리의 흡수 작용은 호흡에 의존하므로, 토양 중 산소 감소는 호흡 억제를 통해 흡수력을 직접적으로 감소시킨다.
수해(水害)의 요인과 작용에 대한 설명으로 틀린 것은?
벼에 있어 수잉기-출수 개화기에 특히 피해가 크다.
수온이 높을수록 호흡기질의 소모가 많아 피해가 크다.
흙탕물과 고인물이 흐르는 물보다 산소가 적고 온도가 높아 피해가 크다.
벼, 수수, 기장, 옥수수 등 화본과 작물이 침수에 가장 약하다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 수해 피해는 작물의 생육 시기에 따라 다르지만, 일반적으로 화본과 작물은 벼, 수수, 옥수수 등을 포함하며 이들은 습윤 환경에 적응하여 침수에 비교적 강한 편입니다. 반면 콩, 땅콩 등 두과 작물이나 무, 배추 등은 침수에 매우 약합니다.
화본과 작물(벼, 옥수수 등)은 습윤 환경에 적응해 침수에 비교적 강하므로, 가장 약하다는 설명은 틀립니다.
공기가 과습한 상태일 때 작물에 나타나는 증상이 아닌 것은?
증산이 적어진다.
병균의 발생빈도가 낮아진다.
식물체의 조직이 약해진다.
도복이 많아진다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 공기 중 습도가 높은 과습 상태가 지속되면 작물의 증산 작용이 억제되어 체내 수분 조절이 어려워지고, 식물체는 연약하게 자라며 도복이 잘 발생합니다. 또한 곰팡이나 세균 등 병원균은 습한 환경을 좋아하므로 병 발생 빈도가 높아집니다.
과습 상태는 병원균 번식에 유리하므로 병 발생 빈도가 높아지며, 낮아진다는 설명은 틀리다.