다락골사랑

시설 과채류의 환경관리 3

습도 환경과 관리 1

1. 단위

  습도는 일반적으로는 백분의 1을 나타내는 %(퍼센트)로 나타낸다. 예를 들면 「오늘은 찌는 듯이 더워서, 습도는 80%나 되요」나, 「오늘은 상쾌하여 습도는 40%도 되지 않겠지」라고 말한다. 일반적인 생활에 있어서는 이런 습도의 표현으로 충분하지만 식물의 환경을 말하는 경우에는 이 %단위로는 설명을 할 수 없는 것이 있다. 그래서, 압력의 단위를 사용하게 된다.

  압력의 단위는 일기예보 등에서 「1,020밀리바(mBar) 또는 1,020헥토파스칼(hPa)의 고기압이 나오고 980밀리바(mBar) 또는 980헥토파스칼(hPa)의 저기압이 동쪽으로 매시 20km의 빠르기로 이동하고 있습니다」라고 말하듯이 밀리바와 헥토파스칼의 단위를 사용한다(표 1).

표 1. 기압의 단위 환산표

   접두어와 기호 : 데시(d);1/10, 센치(c);1/100, 밀리(m);1/1000, 마이크로(μ);1/1000000
                           데카(da);10, 헥토(h);100, 킬로(k);1000, 메가(M);1000000

2. 상대습도와 포차

  습도라고 하면 ○△%로 표현한다. 이것은 어느 일정 용적중의 수증기량(수증기는 기체에 많이 담으면 압력이 있으므로 수증기압이라고 한다)에 대해서 어느 정도의 수증기량(수증기압)이 있는가를 나타내고 있다.

  예를 들면, 습도가 60%란 기온이 20℃이면, 포화수증기압은 2.33kPa이고, 그것의 60%인 1.40kPa이다. 80%란 포화수증기압 2.33kPa의 80%의 수증기압 1.86kPa이다. 이것을 상대습도라고 하며 우리가 보통 사용하는 습도이다.

  한편, 포화수증기압과 어떤 수증기압과의 차이를 포차라고 한다. 예를 들면 20℃에서 상대습도 60%의 포차는 포화수증기압 2.33kPa과 상대습도 60%의 수증기압 1.40kPa의 차이인 0.93kPa이고, 상대습도 80%의 포차는 포화수증기압 2.33kPa과 상대습도 80%의 수증기압 1.86kPa의 차이인 0.47kPa이다(표 2).

  그런데 수면이나 물에 의해 습한 면에 있어서의 증발은 상대습도에 비례하는 것이 아니라 포차에 비례한다. 예를 들면 세탁물이 습도가 낮으면 마르기 쉽고, 같은 습도에서는 기온이 높으면 마르기 쉬운 것을 실감하고 있을 것이다. 이것은 포차가 크기 때문이다. 작물의 엽면으로부터의 증산작용도 마찬가지로 포차에 비례한다. 상대습도 60%에서는 80%에 비해 포차는 약 2배이기 때문에 증산속도도 약 2배가 된다. 또한 상대습도가 같아도 온도가 높아지면 포차도 커지기 때문에 증산속도도 커진다.

표 2. 온도와 수증기 밀도, 수증기압, 포차의 관계

3. 증산작용

  작물의 뿌리에서 빨아올린 물의 대부분은 잎의 기공으로부터 수증기로 되어 공기 중으로 방출된다. 기공은 광합성의 원료인 탄산가스의 입구이고, 생산물인 산소의 출구이기도 하다. 기공의 개폐는 기공 내외의 탄산가스 농도에 크게 영향을 받는다. 광이 비치면 광합성이 일어나 기공내의 탄산가스  농도는 내려가고 기공은 열리며, 광이 약해지면 광합성작용이 저하하여 엽내의 탄산가스 농도가 올라가 기공은 닫힌다. 그 외, 체내의 수분함량이나 주변 공기의 수증기량, 풍속 등에 의해서도 기공이 개폐한다.

  일반적으로 습도가 낮으면 증산작용이 활발해져서 증산작용을 하는 성엽이나 악 등의 기관으로의 칼슘의 전류가 촉진되어 상대적으로 증산작용을 하지 않는 과실이나 미전개 잎으로의 칼슘의 전류가 저해된다. 반대로 습도가 높으면 증산작용이 억제되어 칼슘의 흡수가 억제되는 한편, 증산작용을 하는 성엽이나 악으로의 칼슘의 전류가 억제되어 상대적으로 과실이나 미전개 잎으로의 칼슘의 전류량이 증가한다. 특히 야간의 고습도는 과실로의 칼슘의 전류량이 증가한다.

  습도는 병해의 발생과 깊은 관계를 갖고 저온기에는 환기가 되지 않기 때문에 다습이나 젖어짐에 의해 야기되는 병해가 많다(그림 1).

  내부 커튼자재에 흡습성, 통기성 자재를 이용한다. 또한 폴리에틸렌 필름에 의한 전면 멀칭은 시설내 습도의 저하에 효과적이다(그림 2).

그림 1. 겨울철 오이 재배온실내의 기온, 엽온, 과실온, 노점온도의 경시변화(Mihara & Hayashi, 1978)

(빗금 부분은 과실의 결로를 나타냄)

그림 2. 시설원예에 있어서 습도조절법의 분류(高市, 1993)

  토마토는 고습도 환경에서는 증산작용이 억제되고(그림 3), 흡수속도가 저하하며(그림 4), 광합성속도가 저하하고(그림 5), 성엽의 칼슘 함유율은 상승하지만(표 3), 신전개 잎의 칼슘 함유율이 저하해서 엽면적이 감소한다(그림 6). 각 화방의 개화 시작은 고습도에서 늦고(그림 7a), 착색도 늦기 때문에 수확기가 늦어진다(그림 7b). 수량도 고습도에서 감소하고(그림 8a), 가판과 품율은 고습도에서 저하한다(그림 8b). 밤낮의 습도를 각각 제어하면 조기수량은 주간의 고습도에서 많아지지만 총수량은 밤낮 어느 때의 고습도에 의해서도 감소한다(표 4). 평균과중 및 품질, 저장성은 고습도에서 저하한다. 고습도에 의한 수량 감소는 과실의 비대가 제한되는 것에 의한 것으로 고습도 환경에 장시간 조우시키지 않는 것이 중요하다.

  토마토의 생육에 적합한 습도는 65∼85%로 비교적 낮으며, 주간은 낮고, 야간은 약간 조금 높게 하는 것으로, 밤낮의 습도차이가 있는 것도 필요하다.
  유리온실·아크릴 하우스 등이 적합하고 비닐하우스는 다습하게 되어 적당하지 않다.

그림 3. 상대습도가 토마토 개체의 광합성·증산에 미치는 영향(長岡 등, 1984)

측정조건 : 기온 23℃, 광강도 52.6 klx       토마토개체 : 초장 21cm, 엽주 6.2매

그림 4. 습도관리를 다르게 한 토마토의 흡수속도(Mulholland 등, 2000)

그림 5. 습도관리를 다르게 한 토마토 신전개엽의 정소엽의 광합성속도 (Mulholland 등, 2000)

습도 환경과 관리 2

표 3. 습도 및 배양액의 칼륨/칼슘비를 다르게 한 토마토의 잎, 줄기, 과실의 칼륨, 칼슘 함유율

그림 6. 습도관리를 다르게 한 토마토의 적산온도와 주경착생엽 매수와의 관계(a) 및 엽면적지수(b) (Mulholland 등, 2000)

그림 7. 습도 및 배양액의 칼륨/칼슘비를 다르게 한 토마토의 각 화방의 제1화의 개화일(a) 및 각 화방의 수확개시일(b) (Mulholland 등, 2000)

그림 8. 습도를 다르게 한 토마토의 수량(a) 및 가판과율(b)      (Mulholland 등, 2000)

표 4. 토마토의 조기 및 전기간 수량에 미치는 주야습도의 영향(kg/㎡) (Bakker, 1990)

  오이의 영양생장은 주간, 야간 모두 고습일수록 촉진되지만, 조기수량은 주간, 야간 및 하루 평균습도와는 관계가 없다. 주간에 고습도일수록 총수량이 많아진다(그림 9). 이것은 고습도일수록 광합성속도가 증가해 물질 생산량이 늘어나는 것과 토마토와는 달리 고습도에 의해 엽면적이 증가하는 것에 의한다. 과실의 품질, 과색은 1일의 평균습도가 높으면 떨어진다. 잎의 칼슘결핍증은 하루의 평균습도가 높으면 많아진다. 고품질 과실을 얻기 위해서는 주간은 고습도로 유지하면서 하루의 평균습도가 높아지지 않게 관리하는 것이 좋다.

그림 9. 오이의 총수량에 미치는 주간 포차의 영향   (Bakker 등, 1987)

  파프리카에서는 영양생장, 조기수량, 총수량에는 주간, 야간, 하루의 어느 습도도 영향을 주지 않는다. 그러나, 수확과의 평균과중은 야간 고습도에 의해서 증가한다(그림 10).

그림 10. 파프리카 춘작「Delphin」의 조기수확(○), 및 추작「Bolero」(●)의 총수확의 평균과중과 야간의 포차와의 관계(Bakker, 1989)

  가지의 수량은 밤낮 연속해서 습도가 높으면 감소한다. 이 수량의 감소는 수확과수의 감소에 의하는 것으로, 평균과중은 주간의 고습도에 의해 무거워진다(표 5). 밤낮 연속해서 저습도가 되면 악갈변(calyx withering)이 증가한다. 고습도는 과실의 품질에는 영향을 주지 않지만 회색곰팡이병의 발생을 조장한다.

표 5. 가지의 과실수, 수량 및 평균과중에 미치는 주야 습도의 영향(Bakker, 1990)

시설 과채류의 환경관리 2

온도 환경의 관리요령 1

1. 단위

  온도의 단위에는 일반적으로 사용하는 섭씨(℃), 영국과 미국에서 관용적으로 사용되는 화씨(℉) 및 물리나 화학에서 사용되는 절대온도(。K)의 3 종류가 있다(표 1).

표 1.  온도 표시의 섭씨, 화씨, 절대온도의 관계

2. 기온과 환기 관리

  (1) 시설내의 온도 환경

그림 1. 외기 및 시설내의 최고·최저 기온의 계절변화

  (2) 보온과 가온

그림 2. 야간온도를 다르게 한 오이 잎의 건물소비량(호흡, 전류)의 경시변화(土岐, 1970)

그림 3. 14C 동화산물의 전류·분배에 미치는 야간온도의 영향(吉岡 등, 1977)

  기온은 호흡작용과 밀접하게 관계되며, 특히 야간은 광이 없어 광합성이 이루어지지 않기 때문에 호흡에 의한 소모만이 된다. 그래서 가능한 한 저온으로 관리하고 싶은 곳이다(그림 2). 한편, 광합성산물의 전류는 토마토 등은 주간에도 이루어지지만, 오이 등은 야간에 한정되어 그 전류에는 어느 정도의 온도가 필요하다(그림 3).

  또한 저온은 화기형성에 장해를 주어 변형과 등의 원인이 되기 때문에 화기형성으로부터 착과까지는 장해가 발생하지 않는 온도로 관리할 필요가 있다. 화기의 장해 발생의 온도는 작물에 따라서 다르며, 개개의 작물마다 적당한 야간의 관리온도가 있다.

  토마토에서는 야간의 기온이 10℃이하에서는 생육량이 저하하고 변형과가 증가한다. 5℃이하에서는 경엽의 신장이 정지한다.

그림 4. 파프리카「Mazurka」의 자방의 횡경과 화주의 길이(A), 1화당 화분수와 화분의 발아율(B)에
            미치는 야온의 영향(Pressman, 1998)

  파프리카의 야온은 16∼18℃가 필요하며, 10∼14℃에서는 과실은 작고, 변형이 되어 상품성이 없어진다. 일반적으로 낮은 야온에서는 착과가 많아지지만 종자가 없거나 종자가 적은 변형과가 된다. 그것은 낮은 야온 일수록 자방의 횡경이 증가하여 주두(낮은 야온에서는 화주가 짧아진다)로부터 약을 멀리 밀어 내 버리기 때문에, 자가교배의 기회를 저해하는 한편 화분의 양이나 그 활성이 저하하여(그림 4, 표 2), 수정을 방해하여 과실이 편평하게 된다(표 3). 그러나 교배회수를 늘리면 주두상에서의 화분의 발아나 화분관의 신장이 촉진되어 수정이 이루어지기 쉽기 때문에, 과실의 종자수가 증가하여 정형과가 증가하고 편평과가 감소한다(표 4). 이 때문에도, 자가수분에 의존하지 않고 교배용의 벌을 이용하는 것이 유효하다.

표 2. 파프리카「Latino」 및 「Novi」의 화분 발아율 및 종자수에 미치는 야간온도의 영향
       (Mercado 등, 1997)

표 3. 파프리카「Latino」의 과실 크기 및 종자수에 미치는 저온과 인공교배의 영향
        (Mercado 등, 1997)

주) 인공교배의 화분은 30/20구의 것

표 4. 야온 12℃에 재배된 파프리카「Mazurka」 및 「899」에 18℃에서 재배된 개체로부터의 화분에
        의한 교배회수가 종자수, 과중, 정형과, 편평과, 반점과에 미치는 영향(Pressman, 1998)  

시설 과채류의 환경관리 1

광 환경과 관리요령 1

1. 단위

  태양광이 비치면 비친 곳은 밝아지고 따뜻하게도 된다. 광은 밝게 하는 것과 열을 주는 2가지 작용을 가지고 있다. 이 2가지의 작용 중 밝기에 관해서 나타낸 것이 조도의 단위이고, 따뜻함에 관해서 표시하는 것이 열량이나 에너지의 단위이다.

  또 광은 어떠한 파장을 가진 전자파이면서 동시에 광입자의 모임이라고도 해석된다. 예를 들면, 전등에 가까워지면 밝지만, 멀어지면 어두워진다. 전등에서 1m 떨어진 곳에 있는 한변이 10cm인 정사각형(100㎠)의 종이에 비치는 광의 양과 2m 떨어진 곳의 20cm길이의 정사각형(400㎠)의 종이에 비치는 광의 양은 같다. 따라서 2m 떨어진 곳의 10cm 길이의 정사각형 종이(100㎠)에 비치는 광의 양은 1m 떨어진 곳의 같은 면적의 종이에 해당되는 광의 양이 1/4이 된다. 이것을 설명하기 위해서는 광이 광입자의 모임이라고 생각하면 이해하기 쉽다. 이와 같이, 광을 광입자의 모임이라고 해석하여 그 입자의 밀도가 높은지 낮은지를 나타낸 것이 방사속밀도나 광량자속밀도라고 하는 단위이다. 그 중에서 방사속밀도란 단위시간당, 단위면적당 들어가는 에너지량으로서 해석하는 단위이고, 광량자속밀도는 단위시간당, 단위면적당 들어가는 광입자(광량자)의 양을 몰수(1mol = 6.02257×1023)로 나타낸 단위이다.

  또한 이들 단위 사이는 단순하게는 환산할 수 없다. 그것은 광입자의 에너지량은 파장이 짧을수록 크기 때문에 파장의 조성을 고려할 필요가 있기 때문이다. 예를 들면, 광량자속밀도가 같더라도 적색 광과 보라색 광에서는 광을 에너지량으로서 해석하는 방사속밀도, 방사열량, 방사에너지는 보라색 광이 크게 된다. 또한 조도는 인간의 눈이 느끼는 밝기를 나타내는 양이므로 광을 에너지량으로서 해석하는 방사속밀도, 방사열량, 방사에너지, 또한 광입자의 밀도를 표현하는 광량자속밀도와도 단순히는 환산할 수 없다. 그러나, 맑은 날 태양광의 파장조성은 밝혀져 있으므로(엄밀히 말하면 적도 근처의 저위도 지역과 북극이나 남극에 가까운 고위도 지역에서의 파장조성이 다르다) 그것들을 참고로 해 환산 값을 나타냈다(표 1).

표 1  태양광의 광합성유효방사속 밀도, 광합성유효광량자속 밀도, 방사열량, 방사에너지 및 조도의 환산 값

  접두어와 기호 : 데시(d);1/10, 센티(c);1/100, 밀리(m);1/1000, 마이크로(μ);1/1000000
                          데카(da);10, 헥토(h);100, 킬로(k);1000, 메가(M);1000000

  또한, 광이 형광등이나 백열전구라면, 파장조성이 다르기 때문에 환산 값이 바뀌게 된다. 또한 유리나 비닐, 폴리에틸렌 등 시설의 피복자재에 따라 투과하는 광의 파장조성이 다르므로 환산 값이 바뀌게 된다.

2. 광 환경

  지구에 도달하는 태양광은 약 300∼3,000nm의 파장을 가지며, 인간이 볼 수 있는 광의 범위(가시영역)는 그 중의 380∼760nm이다. 프리즘을 통한 광이나 무지개에서 볼 수 있듯이, 짧은 파장 쪽부터 보라색, 남색, 청색, 녹색, 황색, 주황, 적색의 일곱 가지 색으로 나눌 수가 있다. 그 중의 400∼700nm의 파장역의 광이 식물의 광합성에 유효하다. 또, 700∼760nm의 파장역의 원적색광은 식물의 생장이나 형태 형성에 영향을 주며 이 광을 상대적으로 많게 하면 줄기의 신장 또는 건물중의 증가를 나타내는 예가 많다.

  계절에 따라 광의 양이나 질이 다르다. 여름은 겨울에 비하여 단위시간 당의 광량이 많고 낮 시간이 길기 때문에,  1일당의 광의 양도 많아진다. 또한 태양고도가 높아지기 때문에 자외선 등 단파장역의 광이 많아진다. 또한 흐리고 비가 올 때에는 태양광이 구름에 의해 차단되기 때문에 광량이 적어져 단파장역의 광이 적어진다. 이와 같이 광환경은 시시각각 변화하고 있다(표 2).

표 2  계절에 따른 방사량 및 조도

3. 광과 광합성

 (1) 광합성 작용

  녹색식물은 잎의 엽록체가 태양의 복사 에너지를 이용하여 그것을 화학에너지로 변환시킴으로써 공기중의 탄산가스와 뿌리에서 흡수한 물로서 탄수화물을 합성하며, 산소를 발생한다(그림 1). 이 반응을 광합성이라고 하며 작물 생산에서 가장 중요한 요소이다.

그림 1  광합성의 명반응과 암반응

광 환경과 관리요령 2

 (2) 시설채소의 보상점과 포화점

  광합성은 광이 없는 상태에서는 일어나지 않고, 광이 비치기 시작하면 광의 강도에 비례하여 증대하며, 어느 단계가 되면 탄산가스의 흡수와 산소의 방출이 외관상 나타나지 않게 된다. 그 단계의 광강도를 광보상점이라고 한다. 한층 더 광강도가 증가하면 비례 관계는 성립되지 않게 되고, 광합성 속도는 증가하지 않게 된다. 이 때의 광강도를 광포화점이라 하며, 여기서는 광 이외의 요인이 광합성 속도를 제약하고 있다. 광과 마찬가지로 탄산가스 농도에 대해서도 보상점과 포화점이 인정된다.

  작물의 종류에 따라 광포화점이 다르며, 수박, 토란은 80klx, 토마토는 70klx로 강한 광을 좋아하는 것에 비하여, 오이, 순무는 55klx, 호박, 셀러리는 45klx, 딸기, 가지, 양배추, 배추, 완두콩은 40klx로 중간 정도이며, 피망은 30klx, 강남콩, 양상추는 25klx로 비교적 강한 광을 필요로 하지 않는다. 또한 호흡량과 겉보기 광합성량과 같아지는 광보상점은 대부분의 채소에서 1.5∼2.0klx 있지만, 멜론은 0.4klx로 낮은 것에 비해, 수박, 토란, 순무는 4.0klx로 매우 높다(표 3, 그림 2).

  표 3  채소류의 동화특성(巽·堀, 1969)

  그러나 그림 3에는 유리와 비닐의 광 입사각에 의한 투과율을 나타냈다. 입사각이 60도 이상에서는 급격하게 투과율이 저하한다. 지붕의 기울기 등에 따라 다르지만, 아침저녁의 태양고도가 낮은 시간대에서는 피복자재에 따라 시설내로 들어가는 광의 양은 제한된다. 또한 하우스의 구조물에 의해, 그늘이 만들어지고 평균하면 태양광의 약 32%가 반사 또는 흡수되어(하우스 구조, 피복자재의 종류, 계절에 따라서 다름) 작물에 닿는 광은 약 68%에 지나지 않는다. 치바(千葉)현에 있어서 태양이 정남쪽에 위치했을 때의 광강도는 계절에 따라서 다르며, 하지에는 약 120klx, 춘분이나 추분에는 약 75klx, 동지에는 약 30klx이다. 그래서 시설채소에 닿는 광강도는 하지에는 약 80klx, 춘분이나 추분에는 50klx, 동지에는 약 20klx가 된다. 또한, 추분에서 겨울을 지나 춘분까지는 토마토의 광합성을 만족시킬만한 광강도가 부족하며, 동지에 가까워지면 강한 광을 필요로 하지 않는 오이나 피망의 광합성을 만족시키는 광강도에도 부족하다.

그림 2  채소류의 광합성 곡선(巽·堀, 1969)

  실제의 유리온실의 일조량의 추이를 그림 4, 그 비율의 추이를 그림 5에 나타냈다.

그림 3  유리판과 투명 비닐필름의 입사각별 투과율(三原, 1972)

그림 4  2월 11일(맑은 날)에 있어서 남북동 벤로형 유리온실의 일조량 추이(千葉縣, 2002)

그림 5  2월 11일(맑은 날)에 있어서 남북동 벤로형 유리온실 내의 일조율 추이(千葉縣, 2002)

  또한, 군락으로서 본 경우, 광이 어느 정도 아래 쪽 잎에까지 도달하고 있는지가 문제로 된다. 토마토, 오이, 파프리카는 일반적으로 1.4∼1.8m의 고랑폭에  1줄 또는 2줄로 심으며, 초장은 2.0∼2.5m가 된다. 그림 6에는 전형적으로 재식된 파프리카, 오이, 토마토의 위치에 따른 광의 투과율을 나타냈다. 베드 중앙의 광투과율은 모든 작물에서 5% 미만으로 저하하며, 통로 중앙의 약 1/10밖에 되지 않는다. 또한 통로의 광투과율은 토마토>오이>파프리카의 순으로, 파프리카는 통로에서도 광이 닿는 양이 극히 적다. 이때 파프리카의 엽면적 지수(지상의 재식점유 면적에 대한 엽면적의 비율)는 6.0으로, 오이가 3.4, 토마토가 2.3인데 비하여 매우 크다.

그림 6. 남북이랑에 식재한 파프리카(a), 오이(b), 토마토(c)의 벤로형 유리온실내의 광투과율(Hand 등, 1993)

* 주 - 화살표는 베드의 중앙을 표시

  광포화점이 중간정도인 딸기에서도 군락으로서 본 경우에는 광이 부족하다. 군락의 중간 높이의 광투과율은 약 50% 이하로 저하하며(그림 7), 광을 전혀 받지 않는 소엽의 비율이 16%에 이르고 있다(표 4). 

그림 7  촉성재배 딸기「보교조생」의 군락내 상대조도(田村 등)

표 4  촉성재배 딸기「보교조생」의 군락에 있어서 소엽의 수광비율(田村 등)

 측정일시 1974년 12월 17일 13시  측정치는 1㎡당의 소엽수(약 163주/㎡)

  토마토 광합성의 광포화점은 70klx 이상으로, 극히 강광성 작물이다(그림 8). 또한 군락으로 보면 엽면적지수가 2.0이상에서는 광은 30% 이하로 저하하며, 물질 생산에 있어 광이 부족하다(그림 9). 또한 광이 부족하면 잎의 광합성 능력도 빨리 저하하여 노화가 빨라진다(그림 10).

그림 8  토마토 모종의 광합성에 미치는 조도의 영향(巽, 1968)

그림 9  토마토 및 오이의 다른 밀도 하에서의 광감쇄율(伊東, 1973)

그림 10  재식밀도를 다르게 육묘한 토마토 모종의 한잎(個葉)의 광합성 속도 추이 (伊東, 1973)

광 환경과 관리요령 3

4. 광합성 산물의 전류

  잎에서 만들어진 광합성산물은 과실, 생장점, 뿌리 등의 기관으로 전류 한다. 그 전류는 주간에 40∼75%가 이루어지고, 야간에는 40∼60%가 이루어진다. 주간의 전류에는 광의 영향을 받고 야간의 전류는 온도의 영향을 받는다.

  주간의 전류속도에 대해서는 Ho(1976)는 토마토의 광강도를 4∼140W/㎡(여름의 유리온실내 조도 : 80W/㎡)로 바꾸어 광합성속도를 측정하고(그림 11), 그 광합성산물의 전류속도는 25W/㎡의 중간 정도의 광강도 이상에서는 광합성속도의 변화와 비례하기 때문에 엽중의 탄수화물의 양은 일정하게 되지만, 11W/㎡이하의 약광 하에서 전류속도는 광합성속도보다 높은 일정한 값을 유지하기 때문에 엽중의 탄수화물의 양은 저하한다(그림 12).

그림 11  토마토의 광합성에 미치는 광강도의 영향(Ho, 1976)

  야간의 전류는 고온일수록 전류하기 쉬워지기 때문에, 야간의 온도관리에 있어서 전류촉진 시간대를 마련해 약간 고온관리하는 변온관리를 하게 되었다.

그림 12  광강도를 다르게 한 토마토의 광합성(○)과 전류·축적(△)과의 관계(Ho, 1976)

그림 중의 수자는 광강도(rmflaaaa 11 참조)

5. 광과 착과

  광이 부족하면 화분의 충실이 나쁘고 암술의 수정능력도 저하하기 때문에 낙화의 원인도 된다(표 5). 또한 생육은 연약 도장하여 과실의 생육이 나쁘고, 결실 후는 토마토에서는 공동과나 줄썩음과가 발생하기 쉬워진다.

표 5.  여름철(고온·고일조) 및 겨울철(저온·저일조)의 피망「Maor」 및 파프리카「Lehave」의
         낙화에 미치는 차광의 영향(Aloni, 1994)

주) 최고, 최저기온은 여름철은 32, 25℃, 겨울철은 25, 18℃

[ 동공과 ]

  태좌증생부의 젤리상 유조직의 발달불량에 의해, 과피와 태좌의 사이가 공동이 된 것.

  종자 형성이 불량한 것에 착과촉진의 합성 옥신제의 호르몬 처리 농도가 너무 높을 경우, 특히 꽃봉오리 처리나 30℃를 넘는 고온에서 처리했을 때에 발생한다. 밀식, 과번무 등으로 광합성산물의 공급부족으로 발생이 조장된다. 과육부의 생육이 빨라 젤리부의 생장이 따라잡지 못한다.

  ① 과번무를 피해 광합성을 촉진한다.
  ② 적정한 기온 관리로 화분에 의한 자가수정을 하게 한다.
  ③ 착과촉진제는 합성 옥신에 지베레린을 더한다.
  ④ 고온인 한낮의 호르몬 처리를 피한다.
  ⑤ 꽃봉오리에의 호르몬 처리를 피한다.   

  고일조에서의 토마토 과실의 전비타민C 함량은 20∼22mg%로 높다(촉성 재배 등의 저일조하의 재배에서는 12∼17mg%로 낮다). 과실에 광을 비치어 과실온도가 높아지면, 과실로의 광합성산물의 전류가 촉진된다. 전류된 광합성산물인 자당은 과당과 포도당으로 환원되지만, 그 때 관여하는 효소인 인베르타제, 스크로스신타제 등이 고온으로 활성이 높아지기 때문에 있다.

6. 피복자재의 광투과성의 향상

  앞서 기술한 바와 같이 겨울철 재배에서는 작물이 필요로 하는 광이 절대적으로 부족하다. 그 원인으로 피복자재나 하우스의 구조체에 의한 그늘이 크다. 어떻게 광을 작물에 도달시킬 것인가가 재배 안정에 중요한 요인이 된다. 광이 약해지는 가을철에 피복자재를 갱신하기도 하고 항구적인 피복자재에서는 세척도 필요하다.

7. 채광성의 향상

  광이 특히 약해지는 겨울만으로 한정하면 시설의 동 방향이나 이랑방향을 일반적인 남북방향의 이랑이 아니고, 동서방향의 이랑으로 하는 것이 채광성이 양호하게 된다(그림 13, 그림 14). 또한 통로에 반사 멀칭를 까는 것도 유효하다.

그림 13  동경에 있어서 직달일사량 투과율의 계절변화(藏田, 1986)

그림 14  토마토 군락의 이랑방위와 착달방사 군락입사율(藏田, 1986)

  토마토의 재식 본수는 작형에 따라 다르지만, 표준적으로는 10a당 2,100본 정도이다. 재식법은 1줄심기와 2줄심기로 하지만, 광을 많이 필요로 하는 토마토는 채광성이 좋은 1줄심기가 많다(그림 15). 2줄심기의 경우에도 조간을 충분히 확보할 필요가 있다. 1줄심기에서는 조간은 1.3∼1.5m, 주간은 33∼35cm로 한다. 2줄심기에서는 통로폭이 0.9m, 베드폭이 1.1m, 조간이 60cm, 주간 45cm의 지그제그심기가 표준이다.

그림 15  재식양식과 동화량(堀 등)

8. 반사 멀칭의 이용

  반사 멀칭필름의 이용은 높은 반사율의 이용에 의한 해충의 기피를 목적으로 토마토, 오이, 호박, 양상추에 있는 진디류, 콩류에 있어서의 매미충류에 효과가 있다. 한편 약한 일조기의 재배에서는 반사광량의 증가에 따라 광합성속도가 증가하며, 특히 군락의 중∼하층부의 잎에 광을 공급하여 개체 전체의 광합성속도 증가를 촉진한다(표 6).

표 6  반사필름 멀칭이 카네이션의 광합성속도에 미치는 영향      (Ito 등, 1996)