군락 수광태세와 광합성

핵심 정리

군락 수광태세는 작물이 무성하게 자란 군락에서 위쪽 잎에 가려진 빛이 아래쪽 잎까지 얼마나 통과하는지를 나타내는 개념이다. 단위엽면적당 광합성 능력이 같아도 수광태세에 따라 군락의 광합성량은 달라진다. 이 단원에서는 개체의 잎 능력보다 군락 안의 빛 분포가 군락 광합성량을 좌우한다는 점이 핵심이다.

수광에 유리한 군락은 상위엽의 형태에서 차이가 난다. 상위엽은 작고 두껍지 않으며 직립할수록 수광에 유리하다. 상위엽이 작고 직립하면 빛이 하부까지 투과되어 아래 잎도 빛을 받는다. 상위엽이 빛을 먼저 받으므로, 아래 잎의 광 환경은 상위엽의 형태에 따라 달라진다.

초형은 엽면적이 같아도 군락 안의 빛 분포를 바꾼다. 직립초형은 늘어진 초형보다 빛이 군락 내부까지 잘 투과되어 군락 전체의 광합성을 증가시킨다. 같은 엽면적이면 직립초형이 빛을 고르게 받아 광합성량이 많다.

엽면적이 늘면 광합성량도 증가하지만, 그 증가가 끝없이 이어지지는 않는다. 엽면적이 늘면 광합성량은 처음에는 증가하지만, 잎끼리 서로 가려 수광 효율이 떨어지므로 직선적으로 증가하지 않는다. 잎이 무성한 군락은 하부 잎에 빛이 부족해 광포화점이 높아진다. 따라서 엽면적을 넓히는 일이 곧바로 광합성 증대로 이어진다고 볼 수는 없다.

광합성량이 가장 큰 시기는 벼의 생육단계와 측정 기준에 따라 다르다. 벼 개체의 광합성 능력은 잎이 자라 기능이 왕성해지는 시기에 높다. 포장의 총광합성량은 엽면적이 많은 최고분얼기와 수잉기 사이에 최대가 된다. 개체군 광합성 최대는 수잉기～출수기.

자세히

상위엽의 형태와 하부 투광

상위엽은 군락 안에서 빛을 가장 먼저 받으므로, 그 형태에 따라 하부 잎의 광 환경이 달라진다. 상위엽이 크고 서로 겹치면 빛이 아래로 내려가기 어려우므로 수광에 유리하다고 볼 수 없다. 반대로 상위엽이 작고 직립하면 빛이 군락 내부까지 들어가 하부 잎도 광합성을 이어 갈 수 있다. 상위엽의 크기가 작고 직립 정도가 클수록 하부 투광에 유리하다.

초형과 군락 광합성

직립초형과 늘어진 초형은 엽면적이 같아도 군락의 광합성량에 차이를 만든다. 늘어진 초형을 광합성에 유리한 형태로 보면 안 된다. 협초폭형은 밀식 상태에서 광 이용효율이 높아 수량 확보에 유리하다. 초형에 따라 광 이용에 차이가 생기므로, 초형을 다룬 문제는 재식밀도와 함께 살펴야 한다.

엽면적과 광포화

엽면적이 최대인 군락에서는 맑은 날에도 포장 광합성이 광포화에 도달하기 어렵다. 잎이 많아질수록 아래 잎까지 빛이 닿는 비율이 줄어들기 때문에 광합성량은 엽면적 증가에 비례해 늘지 않는다. 따라서 엽면적은 많을수록 좋다는 판단은 옳지 않다.