버널라이제이션(춘화처리)은 식물이 꽃을 피우기 위해 저온을 경험해야 하는 생리적 현상을 의미한다. 춘화작물은 겨울철의 낮은 온도를 겪어야만 개화가 유도되며, 이는 작물별로 종자 단계에서 요구하는지 혹은 어린 묘 단계에서 요구하는지에 따라 구분된다.
춘화형식은 종자춘화형과 녹식물춘화형으로 나뉜다. 종자춘화형은 종자 상태에서 저온 처리가 필요하고, 녹식물춘화형은 어린 묘의 영양생장기에서 저온을 요구한다. 예로 완두와 잠두는 종자춘화형에 속하고, 양배추 등은 녹식물춘화형에 해당한다.
춘화처리의 실제 적용에서는 종자의 흡수율과 저온 처리 조건이 중요하다. 보리의 경우 건조 종자 무게의 약 25% 정도 수분을 흡수시킨 뒤 1~5℃ 범위의 저온에 2~4주 두는 처리 조건이 적절하다는 연구 결과가 제시되어 있다. 같은 맥락에서 작물별로 춘화에 필요한 흡수량은 다르며, 보리는 호밀·밀·귀리에 비해 춘화처리에 필요한 흡수량이 가장 적다.
한편 생육 온도가 생육적온을 초과하여 오랜 기간 유지되면 고온 장해가 발생한다는 점을 같이 이해해야 한다. 고온에서는 호흡량이 증가하여 광합성 산물의 소모가 커지고 단백질 합성이 저해되며 전분의 점괴화가 일어나 생육이 쇠퇴한다. 따라서 온도와 수분 상태는 춘화 요구성과 겨울장해 관리에서 모두 중요한 변수로 간주해야 한다.
예제
보리 춘화처리 적용 예를 들면, 건조 상태의 보리 종자에 물을 흡수시켜 건조 중량의 약 25%가 되게 한 뒤 1~5℃에서 2~4주 동안 저온 처리하면 개화 유도가 잘 이루어지는 조건이 된다. 이 수치와 온도·기간 범위는 실무형 문항에서 조건을 고르는 근거가 된다.
대표 기출 3문항
작물이 생육 최적 온도 이상에서 오래 유지될 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
체내에 암모니아의 축적이 많아진다
원형질막이 점괴화 되어 기능이 상실된다
엽록체의 전분이 점괴화 되어 기능이 상실된다
호흡량이 증대하여 당의 함량이 줄어든다
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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?
생육 기간이 짧아지기 때문이다.
저온 처리가 안되었기 때문이다.
장일 조건이기 때문이다.
고온 단일조건이기 때문이다.
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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?
옥수수
조
기장
메밀
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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.