개념 한 쪽
한해와 관련된 문제는 작물의 수분 관계와 내건성, 토양 수분의 이용 가능 범위를 묻는 형태로 출제된다. 수분퍼텐셜과 수분포텐셜 구성요소, 토양 수분의 종류와 유효수분 범위, 그리고 생육시기·재배조건이 내건성에 미치는 영향을 명확히 이해해야 정답을 고를 수 있다.
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출제기준 단원 「한해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 생육시기별 내건성 판단 | 1 | 화곡류 생육단계에 따른 가뭄 민감도 구분 |
| 토양 유효수분 범위 확인 | 1 | 토양에서 작물이 이용 가능한 수분의 기압 경계 확인 |
| 재배조건과 내건성 영향 | 1 | 질소 과다·밀식 등이 내건성에 미치는 영향 판별 |
수분퍼텐셜(수분포텐셜)은 물의 에너지 준위를 나타내며 물은 높은 퍼텐셜에서 낮은 퍼텐셜로 이동한다. 식물이 토양에서 물을 흡수하려면 식물체 내부의 수분퍼텐셜이 토양보다 낮아야 한다는 원리를 기본으로 삼아야 한다.
식물체 내 수분퍼텐셜은 주로 삼투퍼텐셜과 압력퍼텐셜의 합으로 결정된다. 일반적으로 삼투퍼텐셜은 음수, 압력퍼텐셜은 양수이며 팽만상태에서는 두 퍼텐셜의 크기가 같아져 총 수분퍼텐셜이 0이 된다. 매트릭퍼텐셜은 토양이나 건조한 조직에서 중요하나 세포 내부에서는 미미하여 무시할 수 있다.
토양수분은 결합수·모관수·중력수 등으로 구분된다.결합수는 토양 입자 표면에 강하게 흡착되어 식물이 흡수할 수 없는 반면, 모관수는 작물이 흡수하여 이용할 수 있는 유효수분이다. 유효수분의 범위는 토양흡수력을 기압 단위로 나타낼 때 1/3기압에서 15기압 사이로 정의된다.
작물의 내건성은 생육시기와 재배관리 조건에 따라 달라진다. 화곡류는 생식세포 형성기(감수분열기)에 내건성이 가장 약하고, 분얼기 같은 영양생장기에는 비교적 강하다. 또한 질소 다비와 밀식은 식물을 연약하게 만들어 내건성을 약화시키는 요인이 된다.
대표 기출 유형은 다음과 같다. 수분퍼텐셜의 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다는 기본 원리를 이용해 식물체와 토양의 퍼텐셜 관계를 판별하는 문제가 출제된다. 수분퍼텐셜 구성 성분으로 매트릭퍼텐셜이 세포 내에서 영향이 미미하다는 점을 물어보는 문제도 빈출한다. 토양수분 관련 문제는 결합수는 흡수 불가, 모관수가 유효수분이라는 사실과 유효수분 범위(1/3~15기압)를 묻는 형태로 출제된다. 재배조건 문제는 질소 과다나 밀식이 내건성을 약화시킨다는 점과 화곡류의 생육시기별 내건성 차이를 확인하는 문항으로 출제된다.
작물의 내건성(drought tolerance)은 생육시기에 따라 다른데, 다음 중 화곡류의 생육시기별 내건성 설명으로 옳은 것은?
정답 ④ · 화곡류의 내건성은 생육시기에 따라 다르게 나타납니다. 세포 분열 및 생식세포가 형성되는 감수분열기에 가장 약하여 가뭄 피해가 크며, 출수개화기와 유숙기가 그 다음으로 약한 편입니다.
화곡류는 생식세포 형성기(감수분열기)에 내건성이 가장 약하고, 분얼기(영양생장기)에 비교적 강하다.
작물재배에서 토양의 유효수분의 범위는?
정답 ① · 문제는 작물이 이용할 수 있는 토양 수분 범위, 즉 유효수분의 경계값을 묻고 있다. 유효수분은 모관력 기준으로 약 1/3 기압(식물 흡수 가능한 최저 쪽)에서 영구시들음점인 약 15 기압 사이의 범위를 의미한다.
작물이 흡수할 수 있는 토양 수분 범위는 1/3 기압에서 15 기압 사이이며, 이를 유효수분이라고 한다.
생육단계와 재배조건에 따른 내건성 설명이 잘못된 것은?
정답 ③ · 문항은 생육단계와 재배조건이 내건성에 미치는 영향을 묻고 있으며, 잘못된 설명을 찾는 문제이다. 일반적으로 작물의 내건성은 생식 생장기(개화·생식기)에 가장 약하고 건조 적응을 통해 내건성이 증대될 수 있으며 화곡류는 감수분열기 등 특정 시기에 민감한 특징을 보인다.
질소와 밀식은 내건성을 약화시키므로, 질소 다비 및 밀식은 내건성 강세가 아닌 약세 요인이다.
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