[원예작물학] 종자 발아, 무와 배추의 화아분화, 마늘과 양파 인경구

 

원예학은 채소, 과수, 화훼를 재배하고 경영하는 것을 연구하는 학문입니다. 과학적 사실에 기반하여 체계적으로 육종하고 생산하는 것을 목적으로 합니다. 원예학에서 다루는 작물은 앞서 소개했듯이 크게 3가지로 구분됩니다. 바로 채소, 과수, 화훼입니다. 부가가치 순서대로 하면 화훼, 과수, 채소가 될 것입니다. 

 

원예학이 지금 시점에서도 여전히 중요한 이유가 있습니다. 땅은 한정되어 있는데 세계 인구는 계속 증가하고 있습니다. 19세기에는 식량 문제로 곧 인류가 절멸할 것이라는 경고도 있었지만, 현재까지도 인류가 번성할 수 있는 것은 바로 농업생산기술의 발전으로 인해 식량 생산량이 전 인류를 먹여 살리고도 남기 때문입니다.

 

다가오는 미래를 대비하여 식량생산, 자원순환, 재생에너지와 같은 지속가능한 경제와 순환에 대해 연구하고 발전시키는 과정의 중요하고 또 필요합니다. 그중의 한 축이 원예학이 되겠지요. 다음은 원예학에서 다뤄지는 몇 가지 주제에 대한 설명입니다.

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1) 가지, 토마토, 고추의 착과습성을 비교하라.
고추의 경우는 본엽이 8~9매 분화된 후 주지의 생장점이 화아로 변해 첫 번째 꽃이 맺힌다. 생성된 화아의 양 옆으로 새로운 생장점이 생겨 새 가지로 분지 되게 된다. 이와 같이 착화와 분지가 거듭되면서 꽃과 과실이 기하급수적으로 증가하지만 생리적 낙과와 착과주기의 차이로 자연적으로 착과가 조절되게 된다.
토마토는 줄기에서 8~9매의 잎이 분화된 후 생장점이 비후하여 화아로 발달하여 제 1화방이 분화되고 제 1화방과 제9엽 사이에 새로운 생장점이 형성되어 원줄기로 신장해 간다. 이후 3마디씩 건너 제2, 제3 화방이 순차적으로 착생된다. 
가지의 경우는 토마토와 유사하게 본엽이 8~9매 분화한 다음 생장점이 화아로 분화되고 다시 그 옆에 새로운 생장점이 생겨 원줄기로 이어져 신장한다. 제 1번화가 맺히면 이후 세 잎마다 하나씩 착화한다. 특징은 영양상태에 따라 화주의 발달이 달라지게 된다는 점이다. 영양이 불량하면 단화주화가 되어 수분이 어려워지고 낙화하거나 비상품과로 비대되게 된다. 

2) 종자 발아의 생리적 기작을 설명하라.
종자의 휴면이 완료되고 적합한 환경조건이 갖춰지면 종자의 배가 생장활동을 시작하여 종피를 뚫고 밖으로 빠져나오며 이것을 발아라고 한다. 발아 후 성장하여 지표 밖으로 솟아 나오는 것을 출아라고 한다. 영양눈이나 숨은 눈이 싹이 터 자라 나오는 것을 맹아라고 한다. 
종자에 수분이 충분히 공급되면 침윤, 삼투, 모세관현상을 통해 종자에 수분이 흡수된다. 수분은 식물호르몬과 효소작용을 활성화하기 위해 필수적이다. 식물호르몬이 활성화되면 가수분해효소의 합성을 유도하며, 종자의 배유에 저장된 전분, 지방, 단백질이 효소를 통해 가수분해되어 당, 지방산, 아미노산의 양분으로 형성된다. 분해된 양분은 배로 수송되어 배의 생장과 발아에 사용되어 유근, 유아, 배축이 발달하게 된다.

3) 무와 배추의 화아분화와 추대에 영향을 미치는 환경요인을 설명하라.
배추는 종자춘화형으로 종자 및 어린 식물체의 경우 저온에 노출되면 화아가 분화되고 장일과 고온 조건에서 추대한다. 12 〬C에서 7~15일 지나면 화아분화가 일어나고 고온, 장일, 강광에서 추대가 촉진된다.
무 역시 호냉성의 종자춘화형으로 저온에 감응되어 화아가 분화되며 고온, 장일, 강광 조건에서 추대한다.

4) 마늘과 양파 인경구의 내부구조를 비교하라.
마늘의 결구는 양파의 결구에 비해 훨씬 작게 형성되며 단단한 형태이나 양파의 결구는 부푼 공 형태이며 여러 겹으로 구성되어 있다. 발아 후 성장 과정의 초기에는 마늘과 양파의 형태에 많은 유사점이 있으나 성숙해 감에 따라 이러한 형태적 차이를 보인다.
양파의 경우는 보호엽이 2겹으로 형성되며 저장엽이 여러 겹으로 형성이 되면서 맹아엽은 마늘에 비해 적은 수가 발달하게 된다. 마늘의 경우 인편이 각각 비대하면서 저장엽이 큰 비중을 차지하게 된다. 또한 인편마다 맹아엽이 잘 발달하기 때문에 그러한 인편을 이용해 영양번식을 주로 하게 된다.

 

5) 딸기의 화아분화에 영향을 미치는 환경요인을 설명하라.
딸기의 화아분화의 관여요인은 1차는 온도이고 2차는 일장과 체내 질소 수준이다. 1차의 온도의 경우는 5~15 〬C 범위에서 700시간 이상 처리하면 절대적인 화아분화가 일어나 일장 및 질소 수준에 관계없이 화아분화가 일어난다. 2차의 일장은 단일(12시간 이하), 체내 질소 수준은 저질소 조건이며 최적일장은 8시간이며, 잎이 최소한 3매 이상 전개된 상태에서 식물체의 질소 함량이 탄수화물 함량보다 상대적으로 낮을 때 화아분화가 가능하다.
딸기의 화아분화 촉진 방법으로는 고랭지육묘, 야냉육묘, 차광, 묘냉장, 단근, 적엽, 시비와 관수조절 등이 있다.