스마트팜 예습 009 - 식물 생육의 이해

아래 작성 내용은 농업교육포털의 교육 내용을 기반으로 한 것임을 미리 알립니다.

 

 

 

생장

작물체는 세포분열에 의해 커지고 세포는 물에 의해 분열이 진행된다. 오이는 함수율 97.5%, 파프리카는 92%, 토마토는 95%, 장미는 78%로 이루어져 있다. 이처럼 물은 굉장히 중요한 부분을 담당하고 있으며 우리는 과일 쪽으로 어떻게 물을 쏠리게 해서 과실을 크고 많이 만들지 고민해야한다.

물 이이에도 다른 것이 필요하다. 이산화탄소와 빛의 경우 광합성의 주요인이고 이는 당을 만드는데 필수적이다. 당이 세포분열에 직접 관여하지는 않지만 세포 건강을 담당하며 당이 많아지면 세포수가 더 많아진다. 즉 과실을 크고 맛있게 하려면 물, 광합성을 신경써야하는 것이다.

온도 역시 중요하다. 15~30도 범위 내에서 세포 분열의 속도가 증감한다. 당 생산과 세포분열 모두 열이 필요한데, 순간의 온도가 아니라 누적되는 온도가 중요한 것이다. 즉 평균온도가 같으면 낮, 밤의 온도차가 다른 두 환경이라도 세포 분열의 비중은 비슷할 것이다. 그렇다고 작물 생장온도보다 높거나 낮게 세팅하면 작물체가 스트레스를 받을 수 있다.

 

그리고 위에 말한 온도는 기온이 아니라 작물체의 기온을 말하는 것이며, 이를 제대로 측정하기 위해선 적외선 측정기 같은 것을 활용해야한다. 

 

 

 

증산

작물체의 증산에는 몇 가지 요인이 영향을 미친다. 작물체의 증산, 그리고 상대습도와 기공개폐이다.

 

증산

증산량을 보고 급액을 보통 시작할탠데, 한국 농가는 일출 후 1시간 후에 급액을 한다. 왜냐하면 이때 증산이 본격적으로 시작되기 시작하며 이는 엽체의 온도가 올라가는 타이밍이기 때문이다. 상대습도가 100%라도 이론상 증산이 일어날 때가 있다. 엽체 온도에 따라서 증산이 일어나기 때문이다.

문제) 하우스 내부의 온도는 20도에 상대습도 80%, 외부는 비가 와서 상대습도 100%이다. 이 조건에서 환기창을 열어야할까? 외부기온은 15도이다.
답) 포화습도는 외부가 더 낮기 때문에 환기창을 열면 습도가 더 높은데도 불구하고 내부 습도가 밖으로 빠져나간다. 그러므로 비가 직접 들이치지 않게 조절하면서 열면 내부습도를 낮춰 증산량을 늘리기에 열어두는 것이 맞다.

요즘은 측정기가 좋아 기온, 습도, 이슬점 등등을 한 번에 표시할 수 있는 도구들이 있다. 증산량을 상대습도가 아니라 HD값에 맞추는 것이 적절하다. 상대습도에 맞추면 HD의 범위가 매우 커지는데, HD를 기준으로 잡으면 상대습도에 맞춰 부족분이 적절하게 세팅되기 때문이다.

 

여름철에는 광합성에 대해 잊어버리고 증산량에 신경써 작물체의 스트레스 관리를 해주는 것이 최우선이다. 한국의 여름은 광량이 매우 크기에 장마철만 아니라면 습도와 기온이 최우선이다. 20도 이상까지 엽체 온도가 올라가면 광합성량은 더 증가하질 않는다. 그러므로 그 이상의 환경이 지속된다면 광합성량에는 신경쓰지 않는 것이다. 20~30도 사이 광합성을 통해 만들어내는 당의 양은 별 차이가 없다. 그러나 엽온이 증가하면서 호흡량이 늘어나게 된다. 호흡은 만들어낸 당을 소모시키게 되고, 그러다 어느 시점에 이르면 광합성으로 기껏 만든 당을 다 소모하기도 한다. 그래서 여름에 우리가 할 수 있는 일은, 차광을 통해 작물체 온도를 줄여 HD수치를 떨어뜨리면서, 과호흡으로 당을 소모시키는 것을 방지하는 것이다. HD의 경우 증산과 관련해서 상대습도의 변화가 워낙 심하다 보니 정보를 얻기에 안전한 방법이다.

 

상대습도

상대습도가 높아지면 증산량이 줄어든다. 일반적으로 상대습도 100%라면 기공이 열려있어도 작물체가 증산을 전혀 못하는 상황으로 받아들이면 된다. 상대습도의 계산식은 AH(현재습도)/SMC(포화습도) X 100%로 계산한다. 예를 들어, 20도의 공기는 1 세제곱미터 당 17.4g의 물을 함유할 수 있으며 이는 상대습도 100%이다.

야간 작물체의 체온과 기온이 똑같았는데, 해가 뜨면서 온도가 먼저 22도로 증가했다. 그리고 잎의 온도 역시 22도로 증가하고 상대 습도가 100%인 조건에서 기공 내에 있는 습도 부족분(HD)는 5.5이다. 엽체의 온도차이로 인해 발생하는 이런 요소 때문에 하우스 내의 상대 습도만으로 증산량을 예측하는 것은 오류가 있음을 감안해야한다.

 

기공개폐

기공이 닫히면 증산을 하고 싶어도 못하게 된다.