광부족에 적응하지 못하는 작물로만 나열된 것은?
- 벼, 조
- 당근, 비트
- 목화, 목초
- 감자, 강낭콩
정답과 해설 보기
정답 ① · 광합성 능력이 높은 양성(햇빛을 좋아하는) 작물은 광부족 환경에서 생육이 현저히 떨어집니다. 벼, 조, 옥수수 같은 C4 작물이나 화본과 잡초는 강한 빛을 요구하므로 광부족에 적응하지 못합니다.
C4 작물인 벼와 조는 광합성 효율이 높아 강한 빛을 필요로 하므로 광부족에 가장 취약하다.
개념 한 쪽
유기농업기사 포장광합성 — 광질과 작물 반응
포장광합성은 작물 군집이 받는 빛의 양과 질이 작물별 생육과 광합성 효율에 미치는 영향에 초점을 맞춘 개념이다. 작물의 광요구도는 C3·C4 분류와 일장반응, 종자 발아의 광반응 등과 결부되어 실무적 판단을 좌우한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「포장광합성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 광부족 민감 작물 판별 | 1 | 광요구도가 높은 작물을 골라 광부족 취약성을 판정하는 능력 |
| 엽록소 흡수 파장 선택 | 1 | 엽록소 흡수 스펙트럼에 근거해 유효한 광파장을 고르는 능력 |
| 생태형(감온형) 작물 식별 | 1 | 개화 조절 요인으로 온도 민감도(감온형)를 판별하는 능력 |
뜻
작물은 광요구도에 따라 빛에 대한 민감도가 다르므로 포장 수준에서 어떤 작물을 심느냐에 따라 빛 부족 시 생육 저하 정도가 달라진다. C4 작물은 광포화점이 높아 강한 빛을 요구하므로 광부족 환경에서 생육이 특히 떨어지기 쉬우며, 벼와 조와 같은 C4 작물은 광부족에 취약한 대표군으로 분류된다.
잎의 광수용 특성도 광합성 효율을 결정하는 요인이다. 엽록소는 청색광과 적색광 영역을 강하게 흡수하므로 이들 파장의 빛이 광합성과 엽록소 발달에 유리하다. 반대로 녹색광은 반사되어 엽록소 형성 기여도가 낮다.
작물의 개화 및 생리반응은 광량뿐 아니라 광질과 온도의 상호작용에 의해 조절된다. 감온형 작물은 온도의 경과가 개화에 영향을 주며, 올콩과 같이 고온을 경과해야 개화가 촉진되는 작물은 감온형으로 분류된다. 반대로 감광형은 일장에 민감하게 반응하여 낮 길이에 따라 개화 시기가 결정된다.
포장단위에서 야간조파(야간에 불을 켜 낮을 길게 보이게 하는 처리)는 광질 선택이 중요하며, 적색광(약 600~680nm)이 식물의 피토크롬을 활성화시켜 장일 효과를 유도하는 데 효과적이다. 이 원리를 이용하여 일장반응을 조절하면 포장 내 개화시기 관리를 할 수 있다.
엽록소의 흡수 특성, 작물의 C3/C4 유형, 일장·온도에 따른 개화반응, 종자의 발아성 질(호광성·호암성) 등은 포장 디자인과 작부체계 설정에서 함께 고려해야 할 요소이다.
예제
문제에서는 종종 광부족에 가장 민감한 작물을 묻거나(예: 벼·조), 엽록소 발달에 유리한 파장을 고르는 문항, 또는 감온형 작물의 예를 고르는 문항으로 출제된다. 예컨대 '광부족에 적응하지 못하는 작물'을 묻는 문제는 C4 작물의 광포화점과 관련지어 벼와 조를 정답으로 선택하는 사고 과정을 요구한다. 또 '엽록소 발달에 유리한 파장'을 묻는 문제는 청색광과 적색광 흡수 특성을 기억하면 해결할 수 있다. '감온형에 해당하는 작물'은 고온 경과가 개화를 촉진하는 작물을 찾는 방식으로 접근한다.
대표 기출 3문항
엽록소 형성에 가장 효과적인 광파장은?
- 황색광 영역
- 자외선과 자색광 영역
- 녹색광 영역
- 청색광과 적색광 영역
정답과 해설 보기
정답 ④ · 질문은 엽록소 형성에 가장 효과적인 광파장을 묻고 있다. 엽록소는 청색광과 적색광 영역에서 흡수 피크를 가지며 이 두 파장대가 광합성과 엽록소 형성에 가장 효과적이다.
엽록소는 청색광과 적색광 영역을 가장 강하게 흡수하여 광합성과 형성에 효과적이다.
우리나라 주요 작물의 기상생태형에서 감온형에 해당하는 것은?
- 그루콩
- 올콩
- 그루조
- 가을메밀
정답과 해설 보기
정답 ② · 감온형 작물은 고온을 경과하지 않으면 개화나 발달이 촉진되지 않는 특성을 가진 작물군입니다. 올콩 등 여름작물 중 일부는 단일조건 보다 고온기 파종에서 품종 고유의 개화반응을 나타내는 감온형 생태형으로 분류됩니다.
감온형 작물은 고온을 경과해야 개화가 촉진되므로, 올콩이 이에 해당한다.
자주 묻는 물음
- 왜 어떤 작물은 빛이 부족하면 더 심하게 생육이 떨어지나요?
- 작물마다 광포화점과 광요구도가 달라 광부족 시 생육 저하 정도가 달라진다한다
- 엽록소 발달에 특히 도움이 되는 빛의 색은 무엇인가?
- 엽록소는 청색과 적색 영역을 강하게 흡수하므로 이들 파장의 빛이 엽록소 발달과 광합성에 유리하다한다
- 야간조파로 장일효과를 낼 때 어떤 파장의 빛을 쓰는 것이 효과적인가?
- 야간조파는 적색광(약 600~680nm)이 피토크롬 반응을 통해 장일효과를 유도하므로 적색광을 사용하는 것이 효과적이다
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