품질관리와 환경요인

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품질관리와 환경요인

(1)광(Light)

양분(탄수화물) 합성을 위해서는 반드시 빛이 있는 곳에서 식물이 자라야 한다. 또한 꽃과 잎의 색은 빛을 받아야 선명해지고 꽃이 개화하는 것도 빛에 의해 달라진다.

광도와 광질 및 일장은 광합성, 화아분화, 개화, 결실, 구경 및 괴경의 형성, 휴면, 색소의 형성 등 생장과 발육에 영향을 미치는 주요 요인이다.

1.광도 : 식물이 받는 빛의 양을 광도라고 하며, 식물의 종류에 따라 필요로 하는 광량이 다르다. 광도가 증가하면 광합성율도 증가하게 된다.

광보상점 : 이산화탄소의 흡수량과 호흡활동에 의한 방출량이 같아지는 지점으로 식물의 생장을 위해선 광보상점 이상의 광이 필요

광포화점 : 광도가 증가하여도 광합성량의 증가가 없는 시점으로 광포화점에 이르기까지 광도를 높여주면 광합성과 생육에 유리하다.

1)광도의 요구에 따른 식물의 분류

①양지식물 : 직사광선이 풍부한 광조건에서 활발히 생육하는 식물이다.(약 10만 lux 이상)

예) 일년생 초화류 – 채송화, 맨드라미, 나팔꽃, 일일초 등,

 구근류, 장미류, 포인세티아, 국화, 거베라, 목련, 개나리, 선인장류 등

②중성식물(반음지 식물) : 양지식물과 음지식물의 중간 성격을 가진 식물로 중간정도의 광도에서 생육이 활발하다.(5만lux정도에서 잘 자라는 아열대원산의 관엽식물)

예) 봉선화, 아프리칸 봉선화, 옥잠화, 임파치언스, 베고니아, 샐비어 등

③음지식물 : 열대지방이 원산지인 식물이 대부분으로 강한 광 조건에서는 오히려 잎이 퇴색되거나 작아지고 심하면 잎이 떨어지는 경우도 있다.(1만 lux 이내의 음지에서 잘자라는 식물)

예) 안스리움, 아디안텀, 네프로네피스, 드라세나, 디펜바키아, 페페로미아, 싱고니움, 관음죽, 마란타, 벤자민고무나무 등

. 식물에게 필요한 광도 :

침엽수림 > 실외 꽃보기 > 실내 꽃보기 > 실외 잎 식물 > 실내 관엽

일소현상 : 너무 많은 광에 의해 엽록소가 파괴되어 타버리는 현상

2)빛의 양에 따른 식물의 반응

① 높은 광도 : 잎이 작아지고, 잎의 색이 흐려지며, 잎의 두께가 얇아진다. 또한 줄기의 마디가 짧아지고 꽃의 수와 향기가 증가된다. 엽록소는 감소한다.

② 낮은 광도 : 잎이 커지고, 잎의 색이 진해지며, 잎의 두께가 두꺼워진다. 줄기의 마디는 길어지며, 꽃의 수와 향기가 감소된다. 엽록소는 증가한다.

2.광질 : 빛의 파장을 말하며 파장에 따라 청색광, 녹색광, 적색광, 자색광 등의 다양한 광선을 가진다. 광합성 작용은 적색광과 청색광에서 가장 활발하며, 특히 적색광에서는 탄수화물 생산이 가장 높다. 식물의 생육 개화, 광합성 반응과 세기와 관계가 있다.

1)자연광 : 파장의 길이에 따라 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 구분한다.

①자외선 : 꽃의 색이 잘 발현되게 해준다.

②가시광선 : 생육에 가장 큰 영향을 준다.

③적외선 : 꽃이 피고 꽃의 눈이 맺히는 곳에 영향을 준다.

2)인공광 : 실내의 식물재배가 많아짐에 따라 부족한 자연광을 인공광으로 보충해 주어야 하는데 형광등, 백열등이 많이 이용된다.

①형광등 : 열 발생이 적지만 비교적 광도가 높고 수명이 길어 식물 생육에 적당하다.

②백열등 : 열의 발생이 심하기 때문에 최소한 15cm 이상 떨어진 곳에 식물을 배치해야 한다.

3)광주기성 : 낮의 길이는 계절에 따라 변하게 되며 겨울에는 낮의 길이가 짧고 여름에는 길어진다. 이처럼 낮과 밤에 길이 변화에 따라 식물에 나타나는 특성을 광주기성이라고 하며, 대표적인 광주기성은 꽃 피는 시기이다.

일장의 변화를 감지하는 식물 기관은 어린잎이다.

실내식물의 최소 유효광도는 500 lux 이상

유도일장 : 식물이 생식생장을 일으킬 수 있는 일장

한계일장 : 유도일장과 비유도 일장의 경계가 되는 일장

①장일식물 : 낮의 길이가 길어야 개화하는 식물(약 14시간 ) - 페튜니아, 아이리스, 공작초, 금어초, 금잔화, 카네이션, 스토크, 과꽃, 글록시니아 등

②중일식물 : 낮의 길이에 관계없이 개화하는 식물 - 장미, 군자란, 제라니움, 수국, 수선

③단일식물 : 낮의 길이가 한계일장 이하(10~12시간 범위)로 짧아야 개화하는 식물 - 포인세티아, 국화, 코스모스, 칼랑코에, 천일홍, 달리아, 샐비아, 맨드라니, 나팔꽃, 부겐빌리아 등

4)광선이 식물의 생육에 미치는 영향

①광합성 작용 : 탄소동화작용이라고 하며, 탄산가스와 물을 탄수화물로 전환하고, 이 과정에서 산소를 대기 중으로 방출하게 된다. 그러나 빛이 전혀 없으면 광합성 작용은 이루어지지 않는다.

②식물색소의 합성

③기공의 개폐

④엽온 상승 : 광선이 많을수록 엽온은 상승하게 되고 심한 경우 괴사하기도 한다.

⑤종자의 발아

(2)온도

양분과 수분의 흡수, 증산작용, 물질의 대사 등 식물의 생리 작용에 크게 영향을 미치며 화아분화, 휴면, 휴면타파 등에 관여한다. 원예 식물의 정상적인 생육은 15~35℃ 범위

1.식물의 최적온도

①열대(25~30℃) : 대부분의 관엽식물

②온대(15~25℃) : 개나리, 국화, 장미, 카네이션, 나리 등

③한대(10~20℃) : 솜다리, 만병초, 구상나무 등

. 광합성이 활발한 온도  - 열대 식물 : 30~35℃

- 온대 식물 : 20~25℃

. DIF : 자연상태의 낮과 밤의 기온차이로써 식물은 다소 높은 주간 온도에서 광합성이 촉진, 낮은 야간 온도에서 호흡을 억제하면서 생장한다. 주야의 온도차는 5 ~13℃가 적당

2.식물에 영향을 주는 온도

1) 광합성 : 광합성의 온도 범위는 일반적으로 약 10~50℃ 사이에서 일어난다. 이 범위 내에서 온도가 높아지면 광합성의 양도 증가하게 된다. 그러나 50℃ 넘어서면 오히려 광합성의 량은 급격히 줄어들게 된다.

2)호흡작용 : 온도가 높아지면 호흡 율이 증가하는데 지나친 호흡율의 증가는 양분의 소모가 많아져 식물생장을 감소시키는 결과를 가져오기도 한다.

3)증산작용 : 온도의 증가는 증산 작용을 활발하게 한다. 주변의 온도가 높은 곳에서 자란 식물은 더 잦은 물주기가 필요하다.

(3)수분

식물은 체내에 80~90%의 수분을 함유하고 있으며 지속적으로 물을 흡수하고 배출한다.

물은 빛과 함께 광합성작용을 통해 탄수화물 합성의 원료가 되고 식물의 몸체를 이루는 중요요소가 된다. 토양중의 물을 뿌리가 흡수하고 통도조직을 거쳐서 식물체내로 옮겨져 잎으로부터 대기로 증산된다. 토양 중의 수분 부족이나 과다한 수분증산은 식물체내의 수분이 감소하고, 수분 스트레스가 증대된다.

광합성의 원료, 체온조절, 원형질의 생활상태유지, 양분의 흡수와 이동, 식물체의 구성물질 형성, 체내물질의 전류와 이행 등에 관여

1.식물에 필요한 수분의 종류

1)토양수분 : 토양에 함유되어 있는 수분을 말하며 식물이 뿌리를 통해 주로 흡수하는 물을 모세관수라고 한다. 토양에 충분한 수분을 함유하고 있어야 하지만 지나치면 산소 결핍을 가져오기도 한다.

①수분이 부족한 경우 : 생육, 개화에 좋지 않으며 심하면 고사한다.

②수분이 과다한 경우 : 토양 산소가 부족해져 뿌리의 호흡이 어렵고 심하면 썩기도 한다.

2)관수 : 노지에서 적당한 강우와 지하로부터의 모관수 상승에 의해 대부분의 경우 관수를 필요로 하지 않지만 특이한 토성, 이상기후에 의한 극단적인 건조 등은 물론이고 토양이 건조해져 수분 스트레스를 받는 상태가 되면 관수가 필요하게 된다. 수분손실은 지표의 증발, 식물의 흡수, 지하로의 삼투 등이 주가 되므로 토양수분이 감소할 때 관수가 필요 하게 된다. 관수는 대개 샘물, 수돗물, 빗물, 시냇물 등을 이용하며 수질은 연수가 최적이다. 특히 빗물은 산소량도 많고 질소성분도 포함되어 있어 어느 식물에나 유용하다.

저온에 민감한 식물 – 필로덴드론, 싱고니움, 아프리칸 바이올렛, 산세베리아 등

불소화합물에 민감 – 드라세나, 행운목, 접란 등

3)공중습도 : 공기 중에 포함되어 있는 습도를 말한다. 실내에서 기르는 식물의 경우 낮은 습도는 생육에 좋지 않은 영향을 미치며, 특히 열대 원산의 관엽 식물이나 착생란은 습도에 민감하다. 공기 중에 적당한 습도가 유지되어야 병의 발생이 적고 초장의 모습도 안정된다. 뿐만 아니라 화색이나 꽃 붙임도 더욱 좋아진다.

대부분의 식물의 공중습도는 50% 이상

선인장류는 30~40% 이며 토양이 건조하고 공중습도가 다소 높을 때 생육이 잘 된다.

동양란류 : 60~70%

열대의 관엽식물 : 70~80%

공중습도가 너무 높으면 뿌리의 발달이 불량하고 공중습도가 너무 낮으면 잎끝이 마르는 증상이 나타나 윤기가 없어지며 관상가치가 떨어짐

2. 식물이 생장환경에서 필요로 하는 수분량에 따른 분류(수분 요구도)

1)수생식물 : 식물체의 일부분이나 전체가 물속에서 생육하는 식물로 침수식물과 부수식물, 정수식물이 있다.(잎자루와 뿌리에 있는 통기조직을 통하여 호흡)

①침수식물 : 물속에서 살아가는 식물 - 물수세미, 검정말, 나사말, 붕어마름

②부수식물 : 물 위에 떠서 살아가는 식물 - 개구리밥, 부레옥잠

③정수식물 : 뿌리는 진흙 속에 있지만 식물체의 윗부분이 공기 중에 노출되어 있는 식물 - 연꽃, 부들, 갈대(정수식물로 이루어진 초원을 정수초원이라 한다.)

2)육상식물 : 육상에서 살고 있는 모든 식물로 대부분의 종자식물이 포함된다.

습생식물 : 물가 습지에서 생육하는 식물인 꽃창포, 억새, 골풀 등을 말한다.

 . 잎이 넓은 것 – 토란, 알로카시아 등

 . 잎이 좁은 것 – 골풀, 부들, 꽃창포(붓꽃) 등

 . 나무류 – 버드나무, 메타세콰이어, 낙우송 등

건생식물 : 사막, 높은 산과 같이 건조한 지역에서 생육하며, 잎이 작고 두꺼우며 잔털이 있거나 각피층이 발달되어 있고 저수조직이 있다. 꽃기린, 용설란, 선인장, 다육식물, 칼랑코에, 땅채송화 등을 말한다.

중생식물 : 건생식물과 습생식물의 중간 성격으로 보통 땅에서 생육한다. 대부분의 화훼 식물이 여기에 속하지만 같은 중생식물이라도 필요한 수분은 조금씩 다르다.

3)수분스트레스와 식물생육 : 수분 스트레스가 크면 식물의 발육생리에 나쁜 영향을 미치지만 적당한 수분 스트레스는 식물생리에 유효하게 작용하는 일도 있다. 화훼에서도 수분 스트레스가 생육개화, 품질에 주는 영향이 커서 그것을 조절하는 관수작업은 중요 하다. 이 경우 어느 정도 건조할 때 관수를 개시하여야 하는 시기가 문제가 되며 이 시기를 관수점이라 한다. 관수점을 다양하게 변화시켜 물관리를 하면 꽃의 생육, 개화, 품질에 영향을 미친다.  

(4)토양

토양은 물, 양분 등을 식물에게 공급하고 식물의 몸을 지탱시키는 역할을 한다. 토양의 조건에 따라 식물의 생장은 크게 달라지며, 고체상태, 액체상태, 기체상태로 구성되어 있다.

1.토양의 구성

토양 50%(토양45%+유기물5%) : 토양수분25% : 공기25%

2.토양의 특성

1)수분 : 토양 속에 함유되어 있는 수분은 식물 생육에 가장 큰 영향을 준다.

중력수 – 화분 밑으로 빠져 나가는 물

흡착수 – 토양사이사이에 들어가 있는 물

모세관수 – 토양사이에 있는 물

2)통기성 : 뿌리의 호흡과 뿌리의 수분 흡수에 영향을 준다. 토양의 결속력이 지나치게 강하면 물 빠짐에 문제가 되고 결속력이 약하면 물이 바로 흘러 내려 토양 내부에 수분을 함유할 수 없게 된다. 뿌리 호흡과 미생물의 활동에 관여

3)토양산도

①산성 토양 : 식물에 직접적인 해가 되지는 않지만 양분 흡수에 영향을 미친다. 식물에 가장 적합한 산도는 pH 5.5 ~ 7.4 의 범위이며 우리나라의 대부분의 토양은 산성의 토질을 가지고 있다.

②알카리성 토양 : 식물에 직접적인 해를 끼친다.

3.토양의 물리적 성질

1)단립구조(홀알구조) : 토양의 입자가 1알씩 단립으로 이루어져 있는 토양으로 배수성은 좋으나 보수성이 약하다.

2)입단구조(떼알구조) : 단립이 어느 정도 모여 덩어리를 이루는 토양으로 공기, 물이 잘 통하고 보수성이 좋다. 토양 내에 많은 유기물을 함유하고 있다.

4.토양의 종류

1)일반적인 토양

①점토 : 보수성은 높지만 배수성, 통기성은 약해 부엽토 등과 함께 사용하는 것이 좋다.

②모래 : 통기성은 뛰어나지만 점토질이 거의 없어 보수력이 약하다.

③물이끼(수태) : 건조된 상태에서 사용하며 보수력이 크고 통기성이 좋다.파인애플과 식물을 비롯하여 네펜던스, 끈끈이 주걱등의 식충식물이나 동양란류의 식재재료로 사용

④바크 : 소나무, 전나무 등의 껍질을 분쇄하여 판매하며 양난을 심을 때 많이 사용한다.

⑤사토 : 개천이나 하천에 쌓여 있는 석영이나 장석류와 같은 모래가 전체의 70% 이상을 차지하고 있는 토양을 말한다.

2)유기질 토양

유기물은 토양의 보수력을 증진시키고 입단화를 촉진하며 저온상승과 완충력 증대 등에 영향을 미친다.

①부엽토 :섬유질이 많은 밤나무, 참나무, 상수리 나무 등의 잎을 완전히 썩힌 것. 보수력과 보시력이 좋고 통기성이 양호하다. 또한 식물에 이로운 토양 미생물이 많다.

②피트모스 : 물이끼가 오랫동안 퇴적되어 부분적으로 분해 되어 만들어진 것으로 보수성이 좋다. PH 3.2~4.5의 강산성

③퇴비 : 우분, 돈분, 계분 등을 톳밥, 볏짚 등과 섞어서 부숙시켜 사용하는 것이다.

3)암석을 이용한 인공토양

①버미큘라이트(vermiculite) : 바위를 고온에서 처리한 것으로 통기성, 보수성이 좋고 가볍다. 종자 발아용이나 삽목용으로 많이 사용한다.

②펄라이트(perlite) : 진주암을 고온으로 처리한 것으로 통기성, 보수성이 좋고 가볍다. 실내정원, 옥상정원에 많이 사용 한다.

③크레이볼 : 점토질을 구워 만든 것으로 통기, 보수성이 좋아 화분의 배수 층으로 사용하거나 동양란을 심을 때 많이 사용한다.

 하이드로볼 : 황토와 톱밥을 살균처리한 것

배양토 : 토양의 물리성, 통기성, 보수력과 보비력이 양호

일반적인 원예작물의 배양토 : 밭흙(50%)+모래,버미큘라이트(10%)+퇴비(40%)

배합토 --- 배양토 : 부엽 : 모래= 5 : 3 : 2

좋은 토양 조건

. 통기성이 좋을 것

. 물빠짐이 좋을 것-입단 구조(떼알 구조)

. 보수력이 좋을 것

. 양분을 충분히 갖고 있을 것

. 산도가 적당할 것 : pH 6.0~6.5

산성토양을 좋아하는 식물(pH 5~6) : 아디안텀, 철쭉류, 아나나스, 칼라, 치자, 베고니아 등

약산성 식물(pH 6~7) : 국화, 장미, 백합, 튤립, 히야신스, 페튜니아, 수선화 등

약알칼리성 식물(pH 7~8) : 백일홍, 과꽃, 시네라니아, 거베라, 제라니움, 스위트피 등

. 병원균, 해충, 유해물질, 환경호르몬 등의 오염이 없는 토양

5.비료

1)비료를 주는 목적 : 생물은 정상적인 생활과 생육을 영위하는 데 있어서 외부로부터 몸 안에 양분이 될 성분을 흡수해야 하는데 동물은 대개 유기물을, 식물은 성분 적으로 보다 간단한 무기물을 물과 함께 대개 뿌리로 흡수하여야 한다. 식물의 종류에 따라 비료를 요구하는 양과 성분이 다르다. 화훼류 역시 생육하는 환경 특히 광도와 온도에 따라서도 비료성분을 흡수하는 양이 달라진다. 같은 식물이라도 광도 또는 온도가 높을 때는 낮을 때보다 많은 비료성분을 흡수한다.

시비법 - 토양시비, 엽면시비, 탄산시비

2)필수 영양분

①비료의 3요소 : 질소(N), 인산(P), 칼리(칼륨)(K)

②비료의 4요소 : 3요소 + 칼슘(Ca)

③비료의 5요소 : 4요소 + 마그네슘(Mg)

④미량원소 : 식물생육에 꼭 필요하면서도 아주 적은 양의 성분 - 철(Fe), 망간(Mn), 붕소(B), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 염소(Ci)

⑤비 광물성 다량원소 : 탄소(C), 수소(H), 산소(O)

3)유기질 비료 : 대개 동물성(배설물) 또는 식물성(부식 식물체) 비료가 있다. 동식물 부시물이 아니더라도 화학적 비료 중 요소비료는 화학적으로 탄소가 포함되어 있어 유기질 비료로 알려져 있다. 효과는 늦게 나타나지만 장기간 지속된다.

4)무기질 비료

①질소(N) : 식물이 가장 많이 흡수하는 비료성분으로 공기 중에 많으나 이용하지 못하며 물에 녹는 무기화합물로 된 상태에서 흡수한다. 줄기나 잎을 무성하게 하고 광합성도 활발 하게 하는 역할을 한다. 과하거나 부족한 경우 잎이 노랗게 변하거나 떨어진다.

②인산(P) : 식물체 내 탄수화물의 합성에 필요하고 생육이 왕성한 조직 내 인화당과 핵산에 많이 이용된다. 꽃과 열매 그리고 종자의 저장물질로 존재한다. 부족시 줄기가 지나치게 자라고 꽃, 열매의 결실이 나빠지기도 하며, 잎이 진록색으로 변한다.

③칼륨(K) : 칼리라고도 하며 탄수화물의 이동과 저장에 관계하고, 칼리의 수화성 때문에 식물체내 수분의 원활한 작용과 분포를 돕는다. 식물의 줄기, 가지를 튼튼하게 하고 저항력을 높여준다. 부족한 경우 뿌리가 부실해져 쉽게 쓰러지고 병충해의 피해도 커진다. 또한 잎 주변이 황화 되면서 마르고 생장이 억제된다.

④칼슘(Ca) : 석회라고도 하며 세포막을 튼튼하게 하고 세포 속에 있는 노폐물 또는 해로운 물질을 제거하는 역할을 한다. 부족시 세포벽 조직이 붕괴되거나 쉽게 병에 걸리게 된다.

⑤마그네슘(Mg) : 효소를 활성화하고 광합성에도 관여한다. 엽록소의 분자 구조상 골격을 만드는 일을 한다. 부족한 경우 엽록소 생성이 불량하게 되며 생육부진, 잎 특히 어린잎은 엽맥을 남기고 황화된다.

⑥철(Fe) : 엽록소의 구성성분은 아니지만 엽록소 합성효소의 한 성분이 되어 있다. 철이 부족하면 어린잎에 엽록소 생성이 잘 안되어 생장점 부근의 잎이 황화한다.

⑦망간(Mn) : 미량요소이나 원예에는 산성토양에서 망간이 결핍보다는 과잉흡수 되어 피해를 받는 사례가 많다. 석회를 사용하여 토양을 중화시키면 된다.

⑧붕소(B) : 우리나라에서는 필요한 최소량보다 적게 들어있어 생각지 못했던 미량원소 결핍증이 생겨나는 일이 있고 식물 잎과 꽃의 기형을 유발시킨다.

⑨기타 미량원소 : 아연, 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등 미량원소가 식물생육 특히 효소의 구성성분으로 작용하는 등 극미량이 필요한 것으로 알려져 있으나 샘물 또는 수돗물 등을 같이 이용할 때는 이들을 별도로 시용하지 않는다.

6.병해충

1)식물병의 개념 : 식물의 병이란 식물이 병원체나 특정 환경조건에 의해 생육에 필요한 정상적인 생리적 과정을 차지 못하고 식물체의 일부 또는 전부의 기능이 상실되거나 비정상적으로 되는 과정을 말한다.

.2)식물병의 원인

①생물성 병원 : 전염성 병 또는 기생성 병이라고 하며 세균, 바이러스, 바이로이드, 선충, 응애, 기생성 고등식물, 조류 등에 의하여 발병하며 식물병의 주요인이다.

②비 생물성 병원 : 비기생성병 또는 생리적 병이라고 하며 생물체에 의해 발병되는 병이 아니라 부적당한 환경에 의한 수많은 물리적, 화학적 요인을 포함한다.(토양조건, 기상조건

농약에 의한 약해 등)

③바이러스 병원 : 각종 바이러스가 원인이 되며 전염성이 강하다.

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