햇빛과 광합성

[氾江 최종윤]

햇빛과 광합성

녹색 식물은 햇빛을 받아서 엽록소를 형성하고 광합성을 수행한다.
광합성이란 녹색 식물이나 그밖의 생물이 빛 에너지를 화학 에너지로 바꾸는 과정인데, 광합성에 미치는 요인으로 첫째가 빛의 세기이며 다음으로 온도와 이산화탄소의 농도이다.
이 3요인 중 식물에 비닐이나 유리(투명)막을 씌우게 되면 빛의 세기는 약해지고 온도는 올라가고 이산화탄소 농도는 짙어지게 된다.
이에따른 식물의 광합성 작용에 미치는 영향을 살펴보자.
빛의 세기가 증가함에 따라 광합성량은 차차 높아지고, 빛이 약할 때는 온도의 영향을 거의 받지않지만 빛이 강할 경우 온도가 상승함에 따라 광합성량이 증가한다.
또한, 빛의 세기가 약할 경우 대기중의 이산화탄소 농도인 0.03% 정도에서 광합성 속도가 증가 하지 않지만 빛의 세기가 강할 경우 이산화 농도가 0.1%에 도달할 때 까지 광합성 속도는 증가한다.

태양 빛 중에 적외선 영역은 파장이 길수록 흡수력이 높은 특성이 있다.
특히 6~11㎛ 파장대의 원적외선은 물 분자가 공명 흡수하는 중심 파장대 영역이며 생명체의 생육을 활성화시키는 기능을 가지고 있다.
물 분자가 공명 흡수하여 생체의 생육에 절대적으로 영향을 주는 6~11㎛가 중심파장대인 원적외선은 두께 1mm의 투명한 유리에도 거의 전부가 흡수 차단해 버리고 대부분 4㎛ 이하의 근적외선과 아주 미약한 원적외선만이 투과된다.
이 근적외선은 꽃눈의 분화와 발아를 억제하기도 한다.
자외선(UV Light)은 가시광선의 파장(400nm)보다는 짧고 X선(100nm)보다는 긴 파장을 가진 전자 방사선을 말한다.
시각으로는 느껴지지않지만 화학작용 살균작용이 강하기 때문에 화학선이라고도 한다.
자외선은 태양광에 다량으로 함유되어 있지만 대기중의 분자, 특히 오존에 흡수되거나 산란되기 때문에 지상에 도달하는 것은 일부분인데 이것도 유리나 비닐을 통과하는 할 수 있는 것은 장파장대(UV-A ; 320~380nm) 뿐이다.
식물이 자외선을 받음으로서 유해 물질이나 오염, 냄새 등을 탄소와 물로 분해시키고 공기중의 수소를 끌어당겨 외면의 더러움을 씻어내기도 한다.
특히, 딸기 포도 블루베리 등의 과일에는 안토시아닌 색소가 착색되는데 착색에는 자외선이나 자색광이 효과적이고 자외선이 부족하면 식물이 도장(徒長)하게 된다.
전체 햇빛에너지의 50%를 차지하는 가시광선 중 파장이 짧은 청색광이나 자외선은 식물의 신장을 억제하고 파장이 긴 적색광은 신장을 촉진하고 꽃눈의 분화와 발아를 촉진하는 효과가 있다.

결론적으로, 투명 유리와 비닐하우스의 비닐 면을 통과한 빛은 생명체의 생육에 충분한 영향을 미치지 못하는 변질된 빛이라는 것이다. 비닐하우스에서 재배한 작물이 태양 빛이 걸림이 없이 쪼이는 노지에서 재배되는 작물과 비교하면 너무나 연약하고 고유한 향이 전혀 나지 않는다는 사실 한 가지만 비교해 보더라도 비닐하우스속의 빛 환경이 얼마나 변질된 빛이며 작물이 정상적으로 생장하기에 얼마나 부적절한 빛인지를 알 수 있다.