유기농업기사 광과 작물의 생리작용 — 광질·광도·광수용체의 작용 원리

광합성은 빛에너지를 이용해 이산화탄소를 고정하여 당을 만드는 과정이라고 한다 빛의 파장에 따라 흡수 효율이 다르다고 한다 엽록소는 적색광과 청색광을 잘 흡수하며 특히 적색광이 광합성 효율이 가장 높다는 관찰이 있다고 한다 녹색광은 대부분 반사되어 식물이 녹색으로 보이는 원인이 된다고 한다

식물의 광수용체는 특정 파장에 반응하여 형태형성이나 발아, 개화 등의 신호를 전달하는데 파이토크롬은 적색광과 원적외광을 가역적으로 흡수하여 일장효과 등 광계 신호를 매개하는 광수용체이며 호르몬이 아니라 광수용체 단백질로 분류된다는 점을 구분해야 한다 굴광성은 주로 청색광에 의해 유도되며 크립토크롬 등 수용체가 관여한다고 한다

광의 강도는 광합성 곡선의 중요한 인자로 빛이 약하면 이산화탄소 보상점이 상승하고 포화점은 하강하는 경향을 보인다고 한다 즉 약한 빛에서는 호흡과의 균형을 맞추기 위해 더 높은 CO2 농도가 필요하며 최대 처리량 자체는 낮아져 낮은 농도에서 포화 상태에 도달한다고 한다 C3식물과 C4식물은 CO2 고정 경로와 온도·광조건에 대한 반응이 달라서 보상점과 포화점의 위치가 차이를 보인다고 한다

CO2 시비는 광합성의 원료 공급을 통해 식물의 생육과 수량, 개화수를 증가시키는 효과를 낸다고 한다 그러나 CO2 농도 상승이 병해충 발생을 직접적으로 감소시키는 근거는 제한적이며 병해충 관리는 온·습도와 방제법 등 별도의 요인이 중요하다고 인식해야 한다 실내재배나 온실에서 광질과 CO2를 함께 관리하면 총동화량을 증대시키는 전략을 수립할 수 있다고 한다

과실의 착색은 안토시아닌 합성과 관련되며 자외선이나 청색광의 영향이 크다고 한다 따라서 착색을 목적으로 할 때 적색광만을 강조하면 오해가 발생할 수 있으므로 파장별 작용을 구분하여 관리해야 한다