개념 한 쪽
작물이 생육 최적 온도를 넘어 최고온도에 근접한 고온 환경이 오래 지속되면 생육이 쇠퇴하며 이를 열해라고 한다. 열해는 호흡 과다, 단백질 합성 저해, 증산 과다 등 여러 생리적 변화로 발생하므로 고온 상황에서 어떤 과정이 방해되는지 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「열해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 고온 장해 원인 판별 | 1 | 고온에서 호흡·합성·수분 균형 변화로 나타나는 장해 원인 가리기 |
| 춘화와 파종 시기 판단 | 1 | 춘화성 작물의 저온 요구와 파종 시기 관계로 좌지현상 이유 찾기 |
| 적산온도·대파작물 선택 | 1 | 여름작물의 적산온도 요구량 차이로 대파작물 적합성 결정하기 |
열해는 고온 때문에 작물의 생리적 밸런스가 깨지면서 발생하는 피해를 말한다. 고온에서는 식물의 호흡작용이 광합성보다 훨씬 활발해져 유기물 소모가 증가하고 결과적으로 생육이 쇠퇴한다는 점을 핵심 원인으로 제시한다.
또한 고온은 단백질 합성을 저해하여 조직 기능을 약화시키고, 수분 흡수보다 증산이 많아 위조(시들음) 현상이 발생할 수 있음을 설명한다. 철분 침전으로 인한 황백화 같은 영양장애도 고온에 의해 나타날 수 있음을 언급한다.
고온 스트레스는 전분의 점괴화, 암모니아 축적 등 세포 내 물질대사 이상을 일으키며 이로 인해 생화학적·구조적 손상이 발생한다고 정리한다. 반대로 원형질막이 점괴화하여 기능을 완전 상실한다는 설명은 올바르지 않음을 지적한다.
작물별 반응 차이를 통해 고온 영향의 실무적 판단이 가능하다. 예컨대 한지형 목초는 고온과 건조에 약해 여름에 시들음이 심해지는 반면 난지형 목초는 더위를 비교적 잘 견디는 점을 연결해 기억해야 한다.
춘화성 작물의 경우에는 저온 처리 부재로 인한 생식생장 전환 실패(예: 봄 파종한 가을 밀의 좌지현상)를 고온 현상과 구별하여 이해해야 한다. 또한 보리의 춘화처리에는 종자 흡수율 약 25%가 적정 수분 조건으로 제시된 점을 숙지한다.
문제에서 고온 장해의 원인을 묻는다면 호흡량의 증가로 유기물 소모가 커지는 점, 단백질 합성 저해, 증산 과다로 인한 위조, 철분 침전에 따른 황백화 등을 정답 근거로 삼는다. 반면 '광합성이 호흡보다 우세하다'거나 '원형질막 점괴화로 인한 기능 상실'과 같은 서술은 고온 장해의 실제 원인과 어긋나므로 오답으로 판정한다.
작물 선택 문제에서는 메밀이 생육 기간이 짧고 적산온도 요구량이 적어 대파작물로 적합하다는 점을 활용한다. 온실 환경 문제에서는 유리온실이 자외선을 차단하므로 도장 현상이 자주 발생한다는 인과관계를 통해 정답을 고른다.
작물이 생육 최적 온도 이상에서 오래 유지될 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
정답 ② · 생육 최적 온도 이상의 고온에 식물체가 오래 노출되면 생리 장해가 발생합니다. 고온에서는 호흡량이 급격히 증대하여 광합성 산물인 당(탄수화물)의 소모가 커지고, 단백질 대사의 불균형으로 인해 독성 물질인 암모니아가 체내에 축적되며, 엽록체 내부의 전분 구조가 점괴화되어 기능을 상실하는 현상이 나타납니다.
고온 스트레스 시 호흡량 증대, 암모니아 축적, 전분 점괴화 발생하지만 원형질막 점괴화는 발생하지 않는다.
가을 밀을 봄에 파종하면 영양생장만 지속하다가 좌지현상을 일으키는 이유는?
정답 ② · 문항은 가을 밀을 봄에 파종했을 때 영양생장만 지속하고 좌지현상이 나타나는 원인을 묻고 있다. 가을 밀은 춘화 처리가 필요한 작물로서 일정한 저온 기간을 거쳐야 생식생장으로 전환하는데 봄 파종은 그 저온 처리를 충족시키지 못해 개화 전환이 억제된다.
가을 밀은 춘화성 작물로 개화를 위해 저온 처리(춘화)가 필수적인데, 봄에 파종하면 저온 처리를 받지 못해 영양생장만 계속되고 생식생장으로 전환되지 않아 좌지현상을 일으킨다.
여름작물로서 적산온도(℃)를 가장 적게 요하므로 대파작물로 가장 많이 이용되는 작물은?
정답 ④ · 여름작물의 생육에는 각 작물마다 요구되는 적산온도가 다릅니다. 옥수수, 조, 기장 등은 비교적 긴 생육 기간과 높은 적산온도를 필요로 합니다.
메밀은 생육 기간이 짧고 적산온도 요구량이 여름작물 중 가장 적어 대파작물로 널리 이용된다.
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