저온 장해를 받은 작물체의 특성은?
- 양분흡수 증가
- 호흡 증가
- 암모니아태 질소 감소
- 동화물질 전류 감소
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 저온 장해를 받은 식물체에서 나타나는 특징을 묻고 있다. 저온은 효소 활성을 저하시켜 광합성 생성물의 체내 이동(동화물질 전류)을 감소시키고 전반적인 대사 속도를 낮춘다.
저온 장해 시 효소 활동 저하로 동화물질 전류가 감소하고 호흡도 줄어든다.
개념 한 쪽
종자기사 습해 — 토양 과습의 원인과 피해 기작
습해는 토양 내 과도한 수분으로 인해 공기 통로가 막히고 혐기성 상태가 되어 발생하는 피해 현상이다. 토양 환원화로 환원성 철과 망간 등이 생성되며 뿌리 호흡과 기능이 억제되어 생리적 손상이 일어난다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「습해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 저온 장해의 생리 반응 판별 | 1 | 저온이 작물의 대사와 호흡에 미치는 영향 구분하기 |
| 풍해·건조 관련 조건 판별 | 1 | 바람과 습도가 풍해 발생에 미치는 영향 설명 가리기 |
| 청고현상 발생 조건 판별 | 1 | 청고현상이 발생하기 쉬운 수온·수류 조건 판단하기 |
뜻
습해는 토양이 과습하여 공기 공급이 부족한 상태에서 발생한다. 공기가 차단되면 토양은 환원 상태가 되고, 이 조건에서 환원성 철(Fe2+)과 망간(Mn2+) 같은 환원성 유해 물질이 다량 생성되어 뿌리 손상과 흡수 장애를 초래한다.
습해의 핵심 기작은 토양 환경의 환원화이며, 양분이나 수분의 과다 흡수로 인한 피해와는 구별한다. 즉 습해에서는 산화성 물질의 생성이 문제가 되는 것이 아니라 환원성 물질의 축적이 직접적인 원인이 된다.
과습 시에는 또한 황산염 환원균 활성이 증가하여 황화수소(H2S)가 생성될 수 있다. 황화수소는 전자전달계의 효소를 억제하여 뿌리 호흡을 방해하고 에너지 생산을 저해하므로 추가적인 호흡 억제와 조직 손상을 유발한다.
벼와 같은 작물에서는 물의 상태와 온도에 따라 피해 양상이 달라진다. 예를 들어 청고현상은 주로 정체되고 따뜻하거나 또는 저온의 정체수 환경에서 뿌리 기능 저하로 발생하는 현상으로, 유동하는 물에서는 발생률이 낮아진다.
간척지 같이 염분이 남아 있는 토양에서는 과습 외에 염해 위험도 함께 고려해야 한다. 간척지 벼 재배 시 염분 농도 0.1% 이상이면 염해 우려가 있으므로 과습과 염분 스트레스를 같이 점검해야 한다.
예제
습해 관련 문제는 '토양 환원화 → 환원성 물질 축적 → 뿌리 장해'라는 인과관계를 중심으로 판단한다. 예컨대 보기가 토양이 과습할 때 산화성 물질이 문제라고 서술하면 오답으로 본다. 또한 황화수소의 영향은 전자전달계(호흡사슬) 효소 억제에 의한 호흡 저해임을 연결하여 선택한다.
청고현상과 관련해서는 '정체된 따뜻한 물' 또는 '정체된 저온 수' 등 물의 흐름과 수온 조건을 묶어 기억한다. 흐르는 맑은 물(유동 청수)이라는 설명이 있으면 청고현상 발생률이 낮다는 점을 근거로 오답을 가른다.
간척지 염해 판단 문제에서는 임계 염분 농도 0.1%를 기준으로 삼아 판단한다. 제시된 수치들 중 가장 낮은 0.1%를 염해 우려의 기준으로 인식하면 정답을 도출할 수 있다.
대표 기출 3문항
풍해는 어떤 경우에 작물에 피해를 심하게 주는가?
- 풍속이 크고 공기습도가 낮을 때
- 풍속이 크고 공기습도가 높을 때
- 풍속이 크고 온도가 높을 때
- 풍속이 크고 온도, 습도는 무관함
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 풍해가 작물에 심한 피해를 주는 조건을 묻고 있다. 바람이 강하면 증산이 증가하여 식물이 체내 수분을 잃기 쉬운데 공기 습도가 낮으면 증발이 더욱 촉진되어 건조 피해가 심해진다.
풍속이 클수록 수분 증발이 촉진되므로, 공기 습도가 낮으면 작물의 건조 피해가 심해져 풍해 피해가 최대가 된다.
수해에 관한 다음 설명 중 맞지 않는 것은?
- 벼에서 수잉기-출수개화기에는 수해에 매우 약하다.
- 벼에서 7일 이상이 관수 될 때에는 다른 작물 파종의 필요성이 있다.
- 벼의 청고현상은 수온이 낮은 유동 청수(淸水)에서 볼 수 있는 현상이다.
- 질소질비료를 많이 주면 탄수화물의 함량이 적어지고 호흡작용이 왕성하여 관수해가 더 커진다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 벼 침수 피해는 수온과 유속 등에 크게 영향을 받습니다. 벼에서 발생하는 청고현상은 주로 수온이 높고 정체된 상태의 담수 조건에서 호흡 장해와 유해 물질의 축적으로 인해 식물체가 시들어 파랗게 마르는 현상입니다.
청고현상은 수온이 높고 정체된 담수에서 발생하며, 유동 청수에서는 발생률이 낮다.
자주 묻는 물음
- 습해의 주된 발생 원인은 무엇인가?
- 토양 과습으로 인한 환원화가 주된 원인이다. 이때 환원성 철(Fe2+)과 망간(Mn2+) 등 유해 물질이 생성되어 뿌리에 장해를 일으킨다.
- 황화수소(H2S)는 어떻게 식물에 해를 끼치나?
- 황화수소는 호흡사슬의 전자전달계 효소를 억제하여 전자 전달을 막음으로써 뿌리 호흡을 저해하고 에너지 생산을 차단한다.
- 청고현상은 어떤 환경에서 잘 발생하나?
- 청고현상은 물이 정체되고 온도가 적절히 높거나 저온일 때 뿌리 호흡이 저하되어 발생하기 쉬우며, 유동하는 물에서는 발생률이 낮다.
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