증산작용과 기상 환경

핵심 정리

증산작용은 식물체 속의 물이 주로 잎의 기공을 통해 수증기로 빠져나가는 작용이다. 증산은 식물체를 거쳐 물이 이동하고 잎·줄기·꽃 같은 지상부에서 물이 증발하는 과정을 함께 가리킨다. 호수나 습지 표면에서 일어나는 증발과 식물의 증산을 합쳐 증발산이라고 부른다. 식물은 증산으로 체온을 적절히 조절하고 물을 줄기 꼭대기까지 끌어올릴 수 있다. 증산은 식물이 육상에서 살아가며 수분 스트레스에 적응한 결과이기도 하다.

증산은 물의 흡수와 직접 이어진다. 증산이 왕성하면 물관 내 확산압차가 주위 세포보다 커지고 조직 내 확산압차 구배도 커져 흡수가 활발해진다. 식물이 흡수한 물 가운데 광합성에 쓰이는 양은 극히 일부이고, 대부분은 증산으로 빠져나간다. 증산이 왕성할 때 일어나는 수분 흡수는 수동적 흡수이므로, 식물은 에너지를 쓰지 않고도 물을 흡수할 수 있다.

기상 환경은 증산의 크기를 좌우한다. 기온이 높아지면 증산이 촉진되고, 낮아지면 억제된다. 빛이 강하면 기공이 열려 증산이 늘어난다. 상대습도가 낮아지면 잎 안팎의 수증기 압차가 커져 증산이 촉진된다. 바람도 증산에 영향을 준다. 약한 바람은 잎 주변의 습한 경계층을 날려 보내 증산을 촉진한다.

증산이 지나치면 식물에 문제가 생긴다. 고온에서는 수분 흡수보다 증산이 과다해 위조가 생긴다. 물이 부족하면 식물은 기공을 닫아 수분 손실을 막지만, 이때 이산화탄소 흡수도 줄어든다. 기공을 닫으면 물을 아낄 수 있는 대신 광합성과 생장이 제한된다.

자세히

기상 요인별 증산 방향

기온, 습도, 광도는 각각 증산을 촉진하거나 억제한다. 조건에 따른 변화와 그 원리는 다음과 같다.

기온 항목에서는 기온이 높으면 증산 촉진이 핵심이다. 기온이 높아질수록 증발이 활발해져 증산 작용이 촉진된다. 증발이 원인이므로 기온 상승과 증산 촉진은 같은 방향으로 움직인다. 습도 항목은 잎 안팎의 수증기 농도 차이가 증산의 구동력이라는 점을 이해하면 된다.

기공과 확산저항

기공은 증산이 일어나는 통로이며, 수분의 이동과 확산속도는 기공 개도 등 확산저항에 따라 달라진다. 기상 조건이 같아도 기공이 열린 정도에 따라 증산량이 달라진다. 물이 부족할 때 기공 개도가 줄어드는 현상도 같은 확산저항 원리로 설명된다. 기공 개폐는 물 관리와 탄소 흡수를 함께 좌우한다.