개념 한 쪽
유효온도는 작물 생육에 적용되는 온도 개념으로, 최저온도 이상의 온도나 일정 기간의 유효온도 합인 유효적산온도를 뜻한다. 최적온도는 유효온도와 구별되는 개념으로 생육이 가장 왕성한 온도를 가리킨다. 온도는 광합성, 호흡 등 생리작용에 영향을 주어 결실과 생육 특성에 관여한다.
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출제기준 단원 「유효온도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 용어 정의 판별 | 1 | 유효온도와 최적온도의 정의를 구분하게 한다 |
| 결실과 온도 관계 | 1 | 주야간 온도 차이가 결실에 미치는 영향 설명을 고르게 한다 |
| 생리작용 온도 반응 | 1 | Q10 및 광합성의 온도 의존성으로 옳고 그름을 판단하게 한다 |
유효온도는 일반적으로 작물이 생육 가능한 기준이 되는 온도 이상을 의미하거나, 일정 기간 동안의 유효온도를 합산한 유효적산온도를 뜻한다. 즉, 최저온도 이상으로 작물이 활동할 수 있는 시간을 누적해서 생육 발달을 판단할 수 있다. 유효온도는 최적온도와 동일하지 않으므로 둘을 혼동하지 않아야 한다.
최저온도는 작물이 생육을 시작할 수 있는 가장 낮은 온도를 말한다. 한냉성 작물은 최저온도가 낮아 저온에서도 생육이 가능한 반면, 열대성 또는 아열대성 작물은 최저온도가 높아 비교적 높은 온도에서만 생육이 가능하다. 작물별 최저온도 차이는 기상생태형과 재배 적지 선정에 직접적인 영향을 준다.
온도 변화는 생리작용 속도에 영향을 준다. Q10 계수는 온도가 10℃ 상승할 때 생화학적 반응 속도가 몇 배로 빨라지는지를 나타내는 지표이며, 일반적으로 저온 구간에서 Q10 값이 더 크게 나타난다. 광합성은 적정 온도 범위 내에서 온도 상승에 따라 촉진되지만, 지나친 고온에서는 효소 변성 등으로 속도가 감소한다.
결실과 관련하여 주간 고온과 야간 저온의 변온 조건은 동화산물의 순축적에 유리하여 많은 작물에서 결실을 높인다. 낮에 높은 온도는 광합성을 촉진하고, 밤에 낮은 온도는 호흡을 줄여 양분 소모를 줄이므로 낮과 밤의 온도 차이가 결실에 긍정적 영향을 준다.
작물의 최고온도는 각 작물의 생육 가능 범위에서 허용되는 상한을 의미한다. 고온성 작물은 최고온도가 상대적으로 높아 고온 환경에서도 생육이 가능하고, 냉량성 작물은 최고온도가 낮아 고온에서 생육이 저해된다.
유효온도와 최적온도의 구분을 요구하는 문제가 출제되면 '유효온도는 최저온도 이상 또는 유효적산온도의 합'임을 먼저 확인하고, 최적온도는 생육이 가장 왕성한 온도라는 점을 근거로 정답을 가린다. 예컨대 '유효온도가 곧 최적온도이다'라는 진술은 오답이다.
결실과 온도의 관계 문제에서는 낮에는 광합성을 촉진하는 고온, 밤에는 호흡을 억제하는 저온의 변온 조건이 결실에 유리하다는 원리를 적용한다. 항온보다 변온이 유리하다는 설명을 선택지 판별에 활용한다.
온도에 따른 생리 반응 문제에서는 Q10의 성질을 떠올려 저온 구간에서 Q10 값이 크게 나타난다는 점을 근거로 고온·저온 비교 문항을 해결한다. 또한 광합성은 적정 온도를 넘기면 오히려 감소한다는 점을 이용해 '지속적 증가'와 같은 절대화 표현을 배제한다.
다음 작물의 주요 생육온도에 대한 설명 중 틀린 것은 ?
정답 ① · 작물이 정상적으로 생육할 수 있는 가장 낮은 온도를 최저온도, 가장 높은 온도를 최고온도라고 하며, 생육이 가장 왕성한 온도를 최적온도라고 합니다. 반면 '유효온도'는 작물의 생육 기준 온도(최저온도) 이상의 온도를 의미하거나 발육에 유효하게 작용하는 온도의 합(유효적산온도)을 뜻하는 용어로 쓰이므로 가장 알맞은 온도를 지칭하는 설명으로는 틀렸습니다.
유효온도는 최저온도 이상의 온도를 의미하거나 유효적산온도의 합을 뜻하며, 작물 생육에 가장 알맞은 온도는 최적온도라고 한다.
작물의 결실과 온도와의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 작물의 생육과 결실에 있어서 일정한 온도보다는 주간과 야간의 온도 차이가 있는 변온 조건에서 광합성 산물의 전류 및 저장이 원활하여 결실이 더 좋아지는 작물이 많습니다. 특히 주간에는 높은 온도로 광합성을 촉진하고 야간에는 낮은 온도로 호흡 소모를 줄이는 것이 동화산물의 축적에 유리하며 이것이 자연계의 일반적인 현상입니다.
주간 고온으로 광합성 촉진, 야간 저온으로 호흡 저하를 유도하는 변온 조건이 동화산물 축적에 유리하다.
온도가 작물의 생리작용에 미치는 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 온도가 작물 생리작용에 미치는 영향 중 틀린 설명을 고르는 문제이다. 광합성은 효소가 관여하는 생화학 반응이므로 적정 온도 범위 내에서는 온도가 올라가면 촉진되지만, 적온을 넘는 고온에서는 효소의 활성 저하와 변성으로 인해 오히려 속도가 감소한다.
광합성은 적정 온도 이상에서는 효소 변성 등으로 속도가 감소하거나 정지하므로, 온도가 상승한다고 지속적으로 증가한다는 설명은 틀렸다.
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