온도와 적산온도

핵심 정리

적산온도는 작물의 생육에 필요한 열량을 나타내기 위한 지표다. 적산온도를 이해하는 핵심은 작물이 실제로 쓸 수 있는 온도만 누적한다는 데 있다. 이때 쓰는 온도가 유효온도이며, 유효온도는 작물의 생육이 효과적으로 이루어지는 온도를 말한다. 이 유효온도를 생육기간 동안 적산한 값을 유효적산온도라고 한다. 두 값을 구분해서 이해해야 계산 문제를 풀 수 있다.

계산은 날마다 이루어진다. 일평균기온을 택할 때는 해당 작물이 활동할 수 있는 최저온도 이상의 것만 쓴다. 계산의 틀은 다음과 같다. 유효적산온도(GDD)는 날마다 (일최고기온+일최저기온)÷2에서 기본온도를 뺀 값을 누적하여 구한다. 기본온도를 빼는 과정이 빠지면 유효적산온도가 아니게 되므로 기본온도를 기준으로 뺀다는 점을 외운다.

적산온도의 출발점은 작물이 활동을 시작하는 온도다. 춘파작물의 최저온도는 그 작물의 파종시기를 결정하는 온도와 대체로 일치한다. 이 관계를 알면 파종 시기 문제를 온도로 풀 수 있다. 한편 무상기간과 관련해서는 기온의 연변화 중 무상기간이 여름작물을 고를 때 중요한 요인이라는 점이 핵심이다.

온도가 지나치게 높으면 작물은 장해를 입는다. 고온장해가 생기면 단백질 합성이 저해된다. 고온장해는 증상이 여러 갈래라서 고온장해의 여러 증상을 쟁점별로 나눠 본다.

적산온도는 여러 날의 온도를 하나의 값으로 줄인 지표다. 그래서 같은 적산온도라도 고온장해나 변온 조건이 다르면 작물의 반응이 달라질 수 있다. 이 차이를 가르는 기준을 아래 쟁점에서 본다.

자세히

고온장해의 나타나는 양상

고온장해는 작물체 안의 물질대사 균형이 무너지면서 나타난다. 첫째는 호흡과 광합성의 관계다. 고온장해가 생기면 호흡이 광합성보다 우세해진다. 이 상태에서는 광합성으로 만든 양보다 호흡으로 쓰는 양이 많아지므로 생장에 불리하다.

둘째는 질소 대사다. 고온 상태에서는 암모니아의 축적이 많아진다. 앞서 말한 단백질 합성 저해와 함께 보면 질소 대사가 정상적으로 이루어지지 않는 상태로 이해하면 된다.

셋째는 수분 관계다. 고온장해가 생기면 수분 흡수보다 증산이 많아져 위조가 나타난다. 위조는 잎이나 줄기가 시드는 모습이며, 흡수와 증산의 균형이 깨진 결과다.

조직에 직접 피해가 가는 경우도 있다. 원형질단백의 열응고가 유발되어 열사가 나타난다. 열사의 직접 원인은 원형질 단백의 열응고이며, 열응고는 단백질이 열로 굳어 기능을 잃는 현상이므로 세포 피해로 이어진다. 색소 쪽에서는 열해로 철분이 침전되면 황백화 현상이 일어난다.

다섯 증상은 호흡, 질소 대사, 수분, 원형질, 철분으로 연결해 외우면 선지에서 어느 쪽 장해인지 가르기 쉽다.

밤 기온과 작물의 반응

밤 기온에 대한 반응은 작물마다 다르다. 콩은 밤 기온이 20℃ 정도일 때 꼬투리가 많이 맺힌다. 이는 꼬투리 맺힘을 묻는 물음이다.

밤 기온이 적당히 높아 변온이 작으면 호흡 소모가 줄어 생장이 빠르다. 이 선지는 생장을 묻는 것이며, 호흡 소모가 줄어든다는 점이 판단의 핵심이다.

꼬투리 맺힘을 묻는 선지와 생장을 묻는 선지는 기준이 다르다. 문항이 생장, 꼬투리, 등숙 중 무엇을 묻는지부터 확인하면 판단이 쉬워진다.