코넬대학교 원예학과 & 정원사진 산山,파라다이스

코넬대학교 원예학과 & 정원사진 산山,파라다이스 2007/07/21 18:52 http://blog.naver.com/bigfoot71/10019846273 이 포스트를 보낸곳 ()     원        예    학     원예학은 여러분이 농학과에 들어와서 첫 번째 접하는 전공과목이다. 농학에 입문하면서 관심을 가지고 흥미롭게 공부할 수 있게 되길 바란다. 이번 학기에 원예학은 녹음강의로 진행된다. 총 20회 강의에서 다소 중요하다고 판단되는 강의를 보충하려고 한다. 학보특강으로 제시한 장별 주요문제와 함께 학습에  참고하기 바란다.    제1강 원예의 어원과 정의 학습목표 이번 강의에서는 원예가 무엇이고 어떤 학문인지 알아본다. 무엇보다도 원예의 어원을 알아보고 그 뜻을 분명히 한다. 그리고  어원을 중심으로 원예를 정확하게 정의 내린다 1.1. 원예의 어원 ----------------------------------------------------------------------- 원예는 영어로 gardening 또는 horticulture라고 쓴다. 미국의 경우 일반인들은 gardening이라고 부르며, 학계에서는 horticulture라는 말을 주로 사용한다. 한자로는 園藝라고 쓰는데 한지이던 영어이던 간에 모두가 공통된 어원을 갖고 있다. 그것은 어원적으로 모두 울타리를 치고 그 안에 식물을 가꾼다는 뜻이다.  정원은 누구나 쉽게 접할 수 있다. 보통 정원은 울타리를 가볍게 두르고 그 안에서 각종 나무나 꽃, 잔디 등을 기른다. 영어로 정원을 garden이라고 하는데 garden은 원래 앵글로 색슨어 gyrdan에서 유래한 말이다. 이 말의 뜻을 ‘담’ 또는 담으로 둘러싸인 토지를 뜻한다. 결국 정원은 울타리를 둘러치고 그 안에서 식물을 가꾸는 것을 의미한다.  일반적인 용어는 gardening이지만 학술적으로는 horticulture라는 용어를 많이 사용한다. 이 말은 라틴어 hortus(담, 울타리) + cultura(가꾸다)의 합성어에서 유래하였다. 즉 영어의 horticulture는 울타리를 치고 식물을 가꾼다는 의미를 담고 있다 한자로는 ‘園藝’라고 쓰는데, 옥편을 찾아보면 園은 ‘동산’ 원이고 藝는 ‘재주’ 예이다. 그런데 모든 한자는 원의(原意), 즉 원래의 뜻을 갖고 있다. 중국사전에서 원의를 찾아보면 園은 ‘울타리를 치다’라는 뜻을 갖고 있고, 藝는 ‘식물을 가꾼다’라는 뜻을 갖고 있다. 문화와 경작에 대하여 영어의 culture는 ‘文化’이자 ‘경작’이다. 문화란 자연에 가하는 인간행위, 또는 그 행위의 산물로서 기술, 학문, 예술, 행동양식, 제도 등으로 나타난다. 신이 만든 창조물에 인간이 손질을 가하는 것이 바로 문화이다. 밭에서 식물을 재배하는 것도 바로 문화적 행위이다. 문화의 꽃을 흔히들 예술이라고 부른다. 종자를 뿌리고 발아시켜 아름다운 꽃과 열매를 맺는 행위, 식물을 경작하고 재배하는 것은 바로 문화 꽃이요 예술인 것이다. 논과 밭, 정원에서 일어나는 경작행위는 창조적인 문화활동이자 예술활동이라고 볼 수 있다.  세계사적으로 볼 때 인간들은 성을 필요로 했던 시대가 있었다. 자신들의 국가, 도시, 또는 부족을 보호하기 위해서였다. 이런 시대에 성안에서 이루어졌던 농업과 성밖에서 이루어졌던 농업은 달랐다. 성밖에서는 주로 주곡작물들이 조방적으로 넓은 면적에서 재배되었다. 옥수수, 콩, 벼, 밀 등과 같은 작물들이 성밖에서 주로 재배되었다. 반면 성안에서는 집 근처나 정원에서 채소, 과수, 화훼와 같은 원예식물들이 집약적으로 재배되었다. 그래서 성밖에서 이루어지는 농업을 agriculture라고 불렀고, 성안에서 이루어지는 농업을 horticulture라고 구분하여 부르게 되었다. 그리스어에서 agri-는 성밖을 의미하고, horti-는 성안을 의미하여 이러한 구분된 용어가 발달하였던 것이다. 역시 horticulture는 성이라는 큰 담을 쌓고 그 안에서 식물을 재배한다는 뜻이다.    1.2. 원예의 정의와 특징 ------------------------------------------------------------------------- 어원을 중심으로 원예를 정의 내릴 수가 있다. 원예에 대한 정의는 원예의 뜻을 명확하게 규정해줄 수 있을 뿐만 아니라 원예의 특징을 명쾌하게 보여준다. 원예를 정의해 보고 그 특징을 정리해 본다. 원예는 어원적으로 볼 때 ‘울타리를 둘러치고 식물을 재배하는 것’으로 정의 내릴 수가 있다.  좀더 확대 해석하면 원예는 ‘소규모의 제한된 토지나 공간에서 환금성이 큰 경제식물을 집약적으로 재배하는 농업의 한 형태’라고 정의 할 수가 있다. 이러한 원예의 정의를 통해 원예의 뜻을 분명히 하고 원예의 특징을 확실하게 이해할 수 있어야 한다. 다음 그림을 보면서 원예의 특징을 확인해 보라 원예의 특징 1 왜 울타리를 둘러치는가? 울타리를 친다는 것은 재배공간을 제한한다는 것이다. 그리고 울타리를 둘러칠 정도로 규모가 제한된다는 뜻이기도 한다. 그림에서 보는 것처럼 유리온실이라는 좁은 공간에서 재배가 이루어지고 있다. 벼나 옥수수를 온실에서 재배하지는 않는다. 그래서 원예의 첫 번째 특징은 제한된 소규모의 토지나 공간에서 이루어진다는 것이다. 물론 미국과 같은 곳에서는 광활한 면적의 토지에서 채소나 과수, 또는 화훼를 재배하기도 하지만 원래의 모습은 성안이나 집안 같은 좁은 면적에 이루어지는 것이 본 모습이었다. 원예의 특징 2 작은 면적이나 좁은 공간에서 이루어지기 때문에 재배와 생산이 집약화되는 것이 특징이다. 방임재배 보다는 집약적인 노력이 투하되면서 여러 가지 손질을 가해서 재배하는 것이 특징이다. 과수에서는 나무마다 손질을 가해 줄기를 바로 잡고, 가지를 절단해 주고, 열매을 솎아주며, 때로는 인공수분을 해준다. 채소의 경우도 포기 하나 하나에 수분을 하거나, 배추 하나 하나를 묶어 가면서 재배한다. 오이나 토마토는 지주를 세워 일일이 만져 가면서 재배를 하는데, 일반 작물들은 이런 방식으로 재배할 수가 없다. 원예의 특징 3 울타리를 치는 이유는 작물을 보호하기 위해서이다. 작물을 보호하는 것은 환금성이 크고 경제적 가치가 크다는 것을 의미한다. 또한 작물 한 그루 한 그루에 정성을 쏟는 이유는 그 하나가 모두 가치가 크기 때문일 것이다. 사진에서 보는 것은 멜론이라는 채소이다. 정성들여 잘 가꾼 메론 한 개의 값이 우리 돈으로 백만원 짜리가 있다. 일본에서 실제로 그렇게 값나가는 멜론이 판매된 기록이 있다. 백만원 짜리 멜론 상상하기 어렵겠지만 만약 그렇다면 멜론재배 포장은 철저히 지키지 않으면 안 될 것이다. 원예작물은 다른 일반 작물에 비하여 값이 비싼 것이 특징이며, 어떤 원예작물은 그의 희귀성 때문에 부른 것이 값인 경우도 있다는 것을 생각해 보라. 1.3. 요약 1. 원예는 한자로 ‘園藝’ 그리고 영어로 ‘horticulture' 또는 'gardening'이라고 하는데 이들은 모두 공통된 어원을 갖는다. 원예의 어원을 따져 보면 ‘울타리를 둘러치고 식물을 재배한다’라는 뜻을 지니고 있다. 원예식물은 귀하기 때문에 울타리를 치고 보호해 준다. 2. 이 어원을 기초로 하여 원예를 정의 해 보면 ‘울타리를 둘러칠 정도의 제한된 소규모의 토지공간에서 직접 식용 또는 미적 만족을 위하여 이용되는 환금성이 큰 경제식물을 집약적으로 재배․생산․이용하는 농업의 한 분야’라고 할 수 있다. 제2강 원예의 분과와 가치 학습목표 원예와 원예학은 채소, 과수, 화훼의 3대 분과로 구분한다. 원예는 농업에서 차지하는 비중이 대단히 크다. 원예의 중요성을 식품적 가치, 관상적 가치, 그리고 경제적 가치로 구분하여 알아 보도록 한다.  2.1. 원예의 분과 ------------------------------------------------------------------------- 원예는 여러 분과로 나눌 수가 있다. 먼저 크게 생산원예와 소비원예로 나눈다. 그리고 대상작물에 따라서 채소원예, 과수원예, 화훼원예로 나눌 수 있다. 이 밖에도 시설원예, 생활원예 등의 분과도 구분할 수가 있다. 1) 채소원예  채소(菜蔬, vegetable)는 널리 식용으로 쓰이는 초본식물을 말한다. 중국에서는 蔬菜, 일본에서는 蔬菜 또는 野菜로 불린다. 원래 고대에서는 ‘菜’자와 ‘蔬’자가 같은 뜻이지만 별도로분리되어 사용되었다. 영어의 vegetable은 라틴어 vegetabilis(생기를 돋운다)에서 유래한 것이다. 동서양을 막론하고 채소는 식료로서 뿐만 아니라 약리적․보건적 효능을 가진 작물로 널리 인식되어 왔다. 채소원예는 vegetable gardening 또는 olericulture라고 한다. 2) 과수원예  과수(果樹, fruit trees)는 생식 또는 가공하여 먹을 수 있는 과실을 맺는 나무를 말한다. 한자인 과수는 나무 가지에 과실이 맺혀 있는 모양의 상형문자에서 비롯된 것으로 보인다. 서양에서는 pomum이라는 라틴어에서 유래한 pomme가 사과를 뜻하는데, 사과는 유럽의 대표적인 과실이기 때문에 pomme가 바로 과실을 뜻하는 용어가 되었다. 일반적으로 식물학에서 말하는 과실은 fruit이고 사과, 배 등의 과실은 pomme라고 부른다. 과수원예는 fruit gardening 또는 orcharding이라고 한다. 3) 화훼원예  화훼(花卉, flower and ornamental plant)는 꽃을 관상하는 초본과 화목류 또는 관상가치가 있는 식물들을 말한다. 화훼에서 ‘花’는 꽃 또는 꽃을 관상하는 식물을 듯하고 ‘卉’는 관상가치가 있는 초본과 목본의 식물을 나타내는 글자이다. 화훼의 문자적 의미는 꽃(flower)과 그 배경이 되는 녹색바탕(green foundation)이다. 즉 배경과 함께 잘 조화된 꽃이라는 뜻이다. 화훼원예는 영어로 floriculture 또는 flower gardening이라고 한다 4) 시설원예 시설원예(horticulture under structure, protected horticulture)에서 대상으로 하는 시설은 온실을 말한다. 온실은 green house로 녹색의 식물이 사는 집이다. green house를 white house, red house, blue house와 비교해 보라. 온실은 다시 보온을 위해 사용하는 피복재료에 따라 유리온실과 플라스틱온실로 나눈다. 우리나라에서 벼를 이모작하기 위해 온실 안에서 재배하기도 하지만 이것은 특별한 경우이다. 농업에서 시설은 주로 원예작물 재배에 이용한다. 이것은 시설을 이용해도 그 만큼 소득이 보장되기 때문이다. 원예 가운데 화훼는 주로 온실에서 이루어지며, 과수의 경우도 포도와 감귤의 경우 시설재배가 많이 이루어진다 5) 생활원예 생활원예(horticulture and life)는 가정원예(home gardening)와 거의 같은 개념으로 볼 수 있다. 가정이나 생활주변에서 녹색의 식물을 가꾸면서 즐기는 활동을 말한다. 생산원예와는 달리 취미와 오락을 목적으로 하고 주로 관상 화훼식물을 많이 이용한다. 대상식물이 많고 이용방법이 다양하기 때문에 종류가 많으며 범위가 대단히 넓다. 어떤 식물을 이용하느냐에 따라 난 가꾸기, 야생화 가꾸기 등을 구분하고, 활동공간에 따라 실내정원, 베란다원예 등 여러 가지로 구분한다. 또한 이용하는 용기, 소품, 아이디에 따라 테라리움, 디시가든, 또는 절화이용 측면에서 화훼디자인, 인간과 식물과의 관계에서 원예를 이용하는 원예치료는 사회원예로 중요하다 2.4. 원예의 가치 ------------------------------------------------------------------------ 채소와 과수는 식품영양학적으로 가치가 크다. 화훼는 관상적 가치가 크고 사회적으로도 중요하다. 원예산업은 농업 총생산액 가운데 차지하는 비중이 높아 경제적으로도 농가의 주요 소득원이 된다. 여기서 잠시 원예, 원예학, 원예산업의 중요성을 생각해 보자. 2.4.1. 식품적 가치 2002년 1월24일자 조선일보에서 발췌한 그림을 보면 최근 미국의 시사주간지 타임지가 인체에 유익한 10대 식품을 소개하였다는 것이다. 10대 좋은 식품 가운데 마늘, 토마토, 시금치, 브로콜리가 포함되어 있다. 채소가 식품적으로 높이 평가를 받는 이유는     무기염류와 비타민이 풍부하고, 알카리성 식품이며, 약리적 및 보건적 효능을 갖고 있기 때문이다. 몇 가지 관련문헌을 소개한다. 채소는 약이다! 허준 선생의 동의보감이나 최근에 발간된 한방대사전에 보면 대부분의 채소가 약으로 쓰이는 것을 볼 수가 있다. 채소에는 잘 알려진 일반성분 외에도 특이한 성분이 들어있어 약리적 효능을 나타내기 때문이다. 그래서 채소는 바로 약이라고 볼 수가 있다. 약초는 약성이 강하고 많은 경우 독성을 나타내지만 채소는 많이 먹어도 탈이 없고, 독이 없는 약초인 셈이다. 채소가 몸에 좋다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 그러나 채소의 보건적 기능에 대한 인식은 보편화되어 있지만 아직 그들의 약리적 기능에 대한 인식은 일반화되어 있지 못하다. 채소는 질병을 예방하고 치료하는 약이기 때문에 특정 환자에게 특정 채소를 권장하고, 마늘은 만병을 다스리는 약으로 인식되는 식품이다.     경의의 마늘요법 동서양을 막론하고 마늘의 이용역사는 꽤 오래다. 우리나라는 건국신화가 바로 마늘로 시작된다. 마늘은 전 세계인이 즐기는 채소이다. 작년에는 캘리포니아 길로이에 매년 열리는 마늘축제에 다녀왔다. 한 마늘가게에 들렸더니 온통 마늘 상품으로 그 가지 수를 셀 수가 없을 정도였다. 옛부터 마늘은 신비의 식품이었다. 마늘은 만병을 다스리고 남자를 강하게 여자를 아름답게 가꾸어 준다. 마늘은 탁월한 항함성을 나타낸다. 마늘이 나태 내는 모든 효능을 주관하는 물질은 유황을 함유하는 유기화합물, 즉 알린(alliin)이라는 성분이다. 알린은 알리네이즈라는 효소에 의해 분해되어 알리신(allicin)을 생성한다. 마늘의 매운 맛과 향기는 이 알리신 때문이며 마늘의 효능을 좌우하는 것도 바로 이 알리신이다.      토마토가 좋다는데 토마토는 세계 4대 채소중의 하나이다. 이태리는 전체 채소재배면적의 40%를 토마토가 차지한다. 우리나라는 전체 채소재배면적의 40%를 고추가 차지하고 있다. 우리가 고추를 즐기듯 이태리인 들은 토마토를 즐긴다. 고추보다는 토마토가 몸에 좋으니 우리 국민들의 현명한 판단이 있어야 하겠다. 토마토가 왜 몸에 좋은가? 토마토에는 루틴(rutin, C27H30O16)이라고 부르는 물질이 있다. 일명 비타민 P라고도 부르는 일종의 플라보노이드 배당체이다. 이 물질은 혈관을 튼튼하게  해주고 혈압을 낮추며 모세혈관의 출혈을 방지해 주는 기능을 갖는다. 그리고 토마토에는 카로틴이라고 하는 황적색의 색소를 갖고 있는데 이들은 체내에 들어가면 바로 비타민A로 산화 분해된다. 그래서 카로틴을 비타민 A의 전구물질이라고 한다. 카로틴에는 α-, β-, γ-카로틴 3종류가 있다. 이들은 체내에서 산화분해 되어 비타민 a를 생성하는데 β-카로틴은 2분자의 비타민A를, α-카로틴은 1분자의 비타민A를 생성하고, γ-카로틴은 비타민A를 생성하지 않는다. 작물별로는 토마토, 호박, 당근, 감자, 상추, 살구 등에 만하이 분포하는데 이 가운데 토마토에 가장 많은 카로틴이 함유되어 있으며 그것도 주로 β-카로틴으로 함유되어 있어 비타민 a의 소스로서 토마토는 중요한 채소이다.         C40H56(βcarotene) + O2 + 4H -> 2 C20H30O(vitamin A) 2.4.2. 관상적 가치 식물은 인간에게 다양한 효용가치를 제공해 준다. 의식주를 해결해 주는 것 외에도 생활환경을 개선하고 식물자체를 보고 즐기는 것만으로 우리의 삶의 질을 향상시켜 준다. 식물의 효용가치를 3가지로 구분할 수 있으며, 이 가운데 3차적 기능이 바로 관상적 가치이 해당한다. 특히 화훼식물을 중심으로 하는 원예식물은 인간에게 관상적 가치를 제공하며, 이 관상적 가치를 갖는 다는 것이 원예가 갖는 독특한 특징이기도 한다.      1차적 기능 : 생존, 의식주원료     2차적 기능 : 환경보호와 조절     3차적 기능 : 삶의 질 개선효과 -> 원예치료(클릭) 원예치료 원예치료는 원예활동(주로 생활원예)을 통하여 인간의 질병을 예방하고 치료하는 것을 말한다. 초기에는 주로 정신질환의 치료수단으로 많이 이용되었지만 지금은 그 영역이 크게 확대되어 모든 질환에 적용이 되고 있다. 나아가 신체장애자의 재활이나 노인들의 소회감 극복 등에 이르는 광범위한 분야에 까지 원예치료의 영역이 확대되고 있다. 향기요법(아로마테라피)나 꽃요법 등도 원예치료의 일종이라고 볼 수 있다. 대학에는 ‘원예치료’라는 강좌가 개설되고, 우리나라에서도 ‘한국원예치료협회(www.khta.or.kr)’가 얼마전 창설되어 활발한 활동을 펼치고 있으며, 건국대학교 평생대학원에서는 ‘원예치료사 양성과정’ 프로그램을 운영하고 있다. 2.4.3. 경제적 가치 원예작물은 고소득 경제작물이다 단위면적당 상대적 소득이 높다 농가 조수입 중 43%를 차지한다 국제경쟁력을 갖출 수 있다 성장잠재력이 뛰어난 농업이다 2.3. 요약 1. 원예는 대상작물을 기준으로 하여 채소원예, 과수원예, 화훼원예의 3대분과로 나뉘며, 여기에 시설원예와 생활원예를 포함시킬 수 있다. 채소는 식용으로 쓰이는 초본식물이고, 과수는 먹을 수 있는 열매를 맺는 나무이며, 화훼는 관상가치가 있는 꽃과 녹색의 식물이다. 2. 원예의 중요성은 식품적, 관상적, 경제적 가치면에서 기술하였다. 과실과 채소는 무기질과 비타민의 급원이며 알카리성 식품으로 보건약리적 효능을 가지고 있다. 화훼원예는 인간의 정서를 함양하고 원예치료효과를 나타내며 취미와 여가선용의 수단이 된다. 원예식물은 고소득작물이며, 농가 조수입 가운데 원예가 차지하는 비중이 높아 전체의 43%를 차지하고 있다. 제3강 원예식물의 생태적 및 원예적 분류 원예가 무엇인지 원예학이 어떤 학문인지에 대해 공부했다. 이번 강의에서는 원예에서 대상으로 하고 있는 식물들을 분류해 보겠다. 녹색의 건강한 식물은 모두가 원예의 대상식물이 된다. 그러다 보니 원예식물은 그 종류가 엄청나게 많다. 자연스럽게 분류의 필요성이 대두되고 있다. 그런데 이 분류가 쉽지가 않다. 골치 아픈 분야 중의 하나가 분류학이다. 도서분류가 그렇고 식물분류가 그렇다. 그러나 제대로 분류가 이루어지면 공부하고, 연구하고, 이용하는데 큰 도움이 된다는 것 다 알고 있다. 3.1. 생태적 분류 -------------------------------------------------------------------------- 생태적분류(ecological classification)는 작물의 생태적 특성을 기준으로 분류하는 방법이다. 예를들면 온도반응, 광선반응, 수분반응, 토양반응(산도;pH), 내염성, 원산지, 낙엽성 등을 기준으로 분류하는 것이다. 몇가지 생태적 분류의 예를 들어 보겠다 3.1.1. 온도반응에 따른 분류 딸기는 내한성 강하여 노지에서 월동이 가능하며 비교적 서늘한 기후조건에서 잘 자란다. 그래서 기온이 높은 여름이 되면 생장을 멈춘다. 딸기는 대표적인 호냉성 작물이다. 호냉성 작물은 온대나 한대원산으로 생육적온이 20℃ 전후이다. 반면 고추와 같은 식물은 추위에 대단히 약하여 약한 서리에도 견디지 못하고 죽는다. 그래서 우리나라의 경우 고추의 생육기간은 첫서리 내리기 전까지이다. 고추는 대표적인 호온성 작물이다. 이들 호온성 작물들은  열대나 아열대 원산으로 25℃ 이상의 높은 온도에서 생육이 잘 된다. -------------------------------------------------------------------------    구  분            식물의 종류 ------------------------------------------------------------------------- 호냉성식물   채소 : 딸기, 배추, 양배추, 상추, 시금치, 무, 당근, 완두              과수 : 사과, 배, 자두, 양앵두, 구스베리. 나무딸기              화훼 : 국화, 카네이션, 금어초, 피튜니아. 데이지, 팬지 호온성식물   채소 : 고추, 토마토, 가지, 오이, 호박, 참외, 수박, 강낭콩              과수 : 복숭아, 살구, 올리브, 무화과, 감, 대추야자              화훼 : 장미, 치자, 백합, 히야신스, 아마릴리스, 난초 --------------------------------------------------------------------------  3.1.2. 일장반응에 따른 분류 하루 낮의 길이, 즉 일장이 식물의 생육에 크게 영향을 미친다. 무엇보다도 일장조건은 식물의 개화반응에 결정적인 영향을 미치는 경우가 많이 있다. 식물은 일장이 개화에 미치는 반응을 기준으로 분류할 수 있는데 보통 한계일장을 기준으로 단일성 식물은 그보다 짧은 일장조건에서, 장일성 식물은 그보다 긴 일장조건에서 개화한다. 중성식물은 한계일장이 없으며 일장과 관계없이 개화한다. 식물의 일장반응에 대해서는 제4강 원예식물과 환경 편에서 상세히 공부할 것이다. --------------------------------------------------------------------------    구  분              식물의 종류 --------------------------------------------------------------------------    단일성 식물     코스모스, 메리골드, 추국, 다알리아, 딸기, 단옥수수, 호박, 들깨,    중  성 식물     해바라기, 장미, 팬지, 제라늄, 튤립, 토마토, 고추, 가지, 오이, 호박,    장일성 식물     아이리스, 페튜니아. 금잔화, 과꽃, 카네이션, 상추, 시금치, 쑥갓, 무, 갓, -------------------------------------------------------------------------- 3.1.3. 토양반응에 따른 분류 토양반응은 토양용액의 수소이온 농도, 즉 pH를 말하는 것이다. 식물의 생장은 토양의 pH의 영향을 크게 받는다. 예를 들면 채소작물의 생육에 적당한 pH는 6.0-7.0인 약산성에서 중성의 범위로 pH가 6.0 이하에서는 산성장해가 발생한다. 이때 산성에 대한 저항력은 채소의 종류에 따라 다르다. 국화과에 속하는 상추, 치커리, 엔디브는 대표적인 셀러드 채소이다. 품종이 매우 다양하고, 품종별로 모양과 색깔이 다르기 때문에 쉽게 구분하기가 어렵다. 상추는 산성토양에 약하고, 치커리와 엔디브는 산성토양에 강하다. ------------------------------------------------------------------------   구  분            채소의 종류 -------------------------------------------------------------------------   산성에 약한 것    상추, 시금치,  양파, 배추, 셀러리, 아스파라거스   산성에 강한 것    치커리, 고구마, 수박, 감자, 토란 -------------------------------------------------------------------------- 3.2. 원예적 분류 -------------------------------------------------------------------------- 원예적 분류(horticultural classification)는 재배 또는 이용상의 편의성을 고려하여 분류하는 방법이다. 먼저 이용대상 작물에 따라 채소, 과수, 화훼로 분류하는데, 현재 가장 널리 이용되는 분류법을 채소, 과수, 화훼로 구분하여 소개한다 3.2.1. 채소 채소는 주로 식용부위에 따라 분류한다. 원래 식용부위를 세분하면 잎, 뿌리, 줄기, 꽃, 열매이지만 쉽게 엽채류, 근채류, 과채류로 분류한다. 사진에서 보는 브로콜리, 꽃양배추, 아티쵸크는 엄밀하게 보면 꽃을 식용하는 화채류이다. 그러나 이들 채소를 엽채류에 포함시키기도 하는데 이것은  꽃은 식물학적으로 변태된 잎으로 보기 때문이다. 그리고 마늘과 양파의 식용부위는 인경인데 인경은 바로 잎이 저장기관으로 변한 것이기 때문에 역시 엽채류에 넣을 수 있다. 아스파라거스와 죽순은 줄기를 이용하기 때문에 별도로 경채류라 한다.    ----------------------------------------------------------------------    구   분                채소의 종류 ----------------------------------------------------------------------   엽 채 류      배추, 상추, 시금치, 브로콜리, 꽃양배추, 아티초크, 마늘, 양파   근 채 류      무, 당근, 순무, 우엉, 고구마, 마   과 채 류      완두, 강낭콩,  오이, 호박, 참외, 수박, 가지, 토마토, 고추 ----------------------------------------------------------------------- 3.2.2. 과수 과수는 원산지에 따라 온대과수와 열대과수로 크게 구분한다. 그리고 나무의 특성에 따라 교목성, 관목성, 덩굴성으로 세분하고, 때로는 목본성과 초본성으로 세분한다. 과실의 특성에 따라 인과류, 핵과류, 각과류로 분류할 수도 있다.  ------------------------------------------------------------------------    구   분                       과수의 종류 ------------------------------------------------------------------------ 온대과수      교목성      인과류(사과, 배, 모과), 핵과류(복숭아, 자두, 살구, 매실)                           각과류(밤, 호두, 개암), 기타(감, 대추, 석류, 무화과)               관목성      소과류(나무딸기, 블루베리, 블랙베리)               덩굴성      포도, 머루, 키위, 다래, 으름 ------------------------------------------------------------------------- 열대과수      아열대      목본성 : 감귤류(온주밀감, 레몬, 유자, 금감, 하귤)               열  대      초본성 : 바나나, 파인애풀 ------------------------------------------------------------------------- 3.2.3. 화훼  화훼는 꽃만이 아니고 녹색의 잎도 중요한 이용대상이 된다. 녹색의 건강한 잎을 가진 식물이면 종에 관계없이 모두 원예적 가치를 지닌다. 따라서 화훼는 대상식물이 광범위하고, 그에 따라 체계적인 분류가 어떤 원예분야보다도 절실하다. 일반적으로 화훼는 이용방법에 따라 절화용, 화단용, 분식용, 정원용 등으로 분류하며, 재배 또는 이용장소를 기준으로 하여 노지화훼와 온실화훼로 대별하기도 한다. 그러나 가장 많이 활용되는 분류방법은 식물의 생활환, 식물학적인 특성 등을 기준으로 일년초, 숙근초, 구근류, 관엽식물, 선인장류, 난류, 화목류 등으로 분류하는 것이다. ---------------------------------------------------------------------   구  분             세부 분류(화훼식물의 예) ---------------------------------------------------------------------   일 년 초      춘파일년초(코스모스, 샐비어)   추파일년초(팬지, 프리뮬라)   숙 근 초      노지(꽃잔디), 반노지(카네이션),  온실(아프리칸바이올렛)   구 근 류      춘식구근(글라디올라스), 추식구근(수선화), 온실구근(히야신스)   관엽식물      초본관엽(스킨답서스), 목본관엽(고무나무)   다육식물      선인장(공작선인장), 다육식물(알로에, 칼란코에)   난 초 류      동양란(한란, 춘란)과 서양란(심비디움, 팔레놉시스)   화목류        온실화목(꽃치자), 관목화목(개나리), 교목화목(목련) ------------------------------------------------------------------------- 일년초화류(annuals)는 종자를 파종하면 발아 후 1년 이내에 개화하고 결실하여 일생을 마치는 화훼류이다. 생육기간이 짧고 개화가 일시에 이루어지기 때문에 대개 화단용으로 많이 이용된다. 일년초는 파종기에 따라 춘파일년초와 추파일년초로 분류한다. 춘파일년초는 열대나 아열대 원산으로 고온에서 잘 자라며 단일성 식물로서 일장이 점차 짧아지는 여름에서 가을에 개화한다. 추파일년초는 온대나 아한대 원산으로 서늘한 기후에서 잘 자라며 일정기간 저온조건을 경과한 다음 일장이 점차 길어지는 봄에서 여름에 걸쳐 개화한다. 숙근초화류(perennials)는 겨울에는 지상부가 말라죽지만 지하부는 계속 살아남는 초본성 화훼이다. 화단용 또는 절화용으로 많이 이용되며, 영양번식을 주로 하기 때문에 품종 고유의 특성을 유지할 수가 있다. 내한성을 기준으로 하여 노지숙근초, 반노지숙근초 그리고 온실숙근초로 나눌 수가 있다. 노지숙근초는 내한성이 강해 노지에서 월동하며 월동중에 춘화처리가 일어나 화아분화가 촉진된다. 반노지숙근초는 내한성이 약해 짚 등을 덮어 보온해야 월동이 가능하다. 그리고 온실숙근초는 내한성이 전혀 없기 때문에 반드시 온실에서 월동시켜야 한다. 구근류(bulbous plants)는 숙근초 가운데 구근을 형성하는 화훼식물이다. 구근은 잎, 줄기, 뿌리 등에 비대하여 형성된 것으로 양분의 저장기관이자 중요한 번식기관이다. 구근류는 내한성과 정식기를 기준으로 춘식구근, 추식구근, 온실구근으로 분류한다. 춘식구근은 노지에 월동이 안되기 때문에 가을에 캐서 저장했다가 봄에 심는다. 추식구근은 여름 고온기에 밭에 그대로 두면 썩기 때문에 캐서 보관했다고 가을에 심는다. 그리고 온실구근은 노지월동이 불가능하여 온실이나 실내에서만 재배가 가능하다. 한편 구근류는 구의 원조가 어떤 기관이냐에 따라 인경, 구경, 괴경, 괴근, 근경 등으로 분류하기도 한다. 관엽식물(foliage plants)은 잎의 모양, 색깔, 무늬 등을 보고 즐기는 식물을 관엽류라고 한다. 이들은 주로 열대나 아열대 원산의 것이 많으며 늘 푸른 잎을 유지하는 것이 특징이다. 일반적으로 삽목이나 분주등과 같은 영양번식을 하며, 고온성으로 수분을 많이 요구하고, 건조에 약한 것이 특징이다. 반면에 약광에도 잘 견디기 때문에 화분에 심어 실내장식용으로 많이 이용된다. 즉 그늘에서도 잘 자라기 때문에 실내식물(house plants)로 많이 이용되고 있다. 다육식물과 선인장(succulents and cacti)은 건조한 지역에서 잘 견딜 수 있도록 비대한 잎이나 줄기에 많은 수분을 저장하는 식물을 다육식물이라고 한다. 일반적으로 삽목, 접목, 분주와 같은 영양번식을 하며, 사막과 같은 고온 건조한 지방이 원산지이기 때문에 건조에 강하고 고온에서 잘 자란다. 선인장도 다육식물의 일종이기는 하지만 종류가 다양하고 선인장과라는 독립된과로 분류되기 때문에 별도로 다룬다. 선인장의 가시는 잎이 변태된 것이며 생장은 더디고 꽃이 피면 미적가치가 더욱 커진다.  난류(orchids)는 단자엽식물 가운데 가장 진화된 식물로서 일반적으로 난초라고도 불리는데 원산지에 따라 열대란(양란, 서양란)과 온대란(동양란)으로 분류한다. 관념적으로 한국, 중국, 일본 등지에서 자생하는 난류를 동양란이라고 하고, 동남아나 중남미의 열대지방 원산의 난을 양란(서양란)이라고 한다. 동․서양란의 구분은 자생지나 원산지로 구분한 것이 아니고 열대의 자생란을 서양인들이 먼저 가꾸었다는 데서 유래한 것이다. 일반적으로 동양란은 온대란으로 잎의 자태와 꽃의 향기를 즐기는 반면 서양란은 열대란으로  꽃의 화려함을 즐긴다. 화목이란 아름다운 꽃이 피는 목본식물로서 개화양식, 내한성, 나무의 형태에 따라 여러 가지로 분류한다. 개화양식이란 어떤 가지에 언제 화아분화가 일어나 개화하느냐를 기준으로 분류하는 것인데 실용적으로 많이 이용되는 것은 내한성과 나무의 형태에 따라 온실화목, 관목화목, 교목화목 등으로 분류하는 것이다. 온실화목은 열대 또는 아열대 원산으로 노지에서는 월동이 힘들기 때문에 온실에 재배하며, 대부분 화분에 심어 실내 미화용으로 많이 이용된다. 관목화목은 키가 작고 밑에서 가지가 많이 발생하며, 교목화목은 키가 크고 가지가 위로 뻗는 화목으로 정원수로 많이 이용된다. 3.3 요약 1. 원예식물은 종류가 많고 다양하기 때문에 재배이용이나 학술적인 연구를 위하여 체계적으로 분류할 필요가 있다. 특히 생태적 분류나 원예적 분류는 작물을 실제로 재배하거나 이용하는 데 유익하며, 자연분류는 학술적인 연구측면에서 크게 도움이 된다. 2. 원예식물은 생태적 특성, 원예적 특성, 그리고 식물학적 특성을 기준으로 분류한다. 생태적 특성은 온도, 광, 수분, 토양 등의 환경적응성, 원예적 특성은 원예식물의 재배나 이용상의 편의성, 식물학적 특성은 화기의 구조를 기본으로 하여 종자, 잎, 줄기 등의 형태가 중요한 내용이 된다. 이들 특성을 기준으로 하여 생태적 분류, 원예적 분류, 식물학적 분류가 가능하다. 3. 생태적 분류는 온도적응성, 광적응성, 토양적응성을 기준으로 분류한다. 즉 온도적응성에 따라 원예식물은 호온성작물와 호냉성작물로 분류한다. 광적응성에 따라 양지화훼와 음지화훼, 장일성식물과 단일성식물로 분류한다. 토양적응성을 기준으로 하는 경우는 토양반응에 따라 산성토양에 강한 작물과 약한 작물로 구분하는 것이 좋은 예이다. 4. 원예적 분류는 채소, 과수, 화훼로 구분하여 살펴볼 수가 있다. 채소는 이용부위에 따라 엽경채류, 과채류, 근채류로 분류하고, 우리나라에서 재배되는 과수는 온대과수와 열대과수로 구분하고 온대과수는 다시 교목성, 관목성, 덩굴성으로 분류하며, 열대과수는 아열대(목본성)와 열대(초본성)으로 세분한다. 화훼는 생활환, 생태적 특성, 식물의 특성 등에 따라 일년초, 숙근초, 구근류, 관엽류, 난류, 선인장과 다육식물, 화목류 등으로 분류하는 것이 일반적이다. 제4강 원예식물의 자연적 분류 자연적 분류(natural classification)는 식물의 유연관계, 즉 식물학적 특성을 기준으로 하여 분류하는 방법이다. 식물분류학에서 이용하는 방법이기 때문에 식물학적 분류라고도 하며, 유연관계를 조사해 보면 여러 갈래의 계통으로 구분된다하여 계통적 분류라고도 한다 4.1. 분류단위 식물계에 속하는 모든 식물은 기본적으로 화기의 형태나 구조를 기초로 여러 개의 식물군으로 나눈다. 여기에 식물의 형질, 특성, 세포 유전학적 차이 등을 고정하여 점차 세부적으로 분류해 나간다. 즉 식물은 유연관계의 원근 정도를 가지고 단계적으로 분류라는데, 식물분류학에서 이용되는 단계적 분류군(分類群, taxon)의 단위는 위로부터 문(門, division 또는 phylum), 강(綱, class), 목(目, order), 과(科, family), 속(屬, genus), 종(種, species)의 순이다. 각각의 분류단위에서 좀더 세분할 필요가 있을 때에는 아(亞, sub)라는 접두어를 붙여 아문, 아강, 아속 등으로 자세히 분류하기도 한다. 식물계의 문, 강, 목, 과 단위 분류군의 분류 예. 문에서 목까지의 분류군은 학자에 따라 견해를 달리하는 경우가 많다. 원예학에서 실용적으로 중요한 분류단위는 과단위 이하이다. --------------------------------------------------------------   구분            문           강            목          과   -------------------------------------------------------------- 하등식물     균류식물문      선강         고사리목->  고사리과    (포자생식)   녹조식물문      태강          네가래목     꼬리고사리과              지의식물(문)   양치식물강->  생이가래목   처녀고사리과              선태식물문->  석송강              양치식물문->  속새강 ---------------------------------------------------------------- 고등식물     종자식물문-> 나자식물강           백합목    장미과 (종자생식)                 피자식물강           난초목    수국과                             단자엽식물아강->   장미목->  돌나물과                             쌍자엽식물아강_>   철쭉목     범의귀과 ----------------------------------------------------------------  종자식물문 Spermatophyta    피자식물강 Angiospermae      쌍자엽식물아강 Dicotyledonae        장미목 Rosales          장미과 Rosaceae            사과속 Malus              사과(종) Malus pumila Mill.                사과(변종) Malus pumila Mill. var. domestica Schneid ------------------------------------------------------------------------- 실제 식물의 분류는 학자에 따라 다를 수 있으며, 원예학에서는 목 단위 이상의 분류군은 큰 의미가 없다. 즉 과단위 이하의 분류군이 원예에서 실용적으로 중요하다. 그렇지만 식물분류의 이해를 돕기 위해서 문, 강, 목, 과 단위에서의 몇가지 분류 예를 표 3-7에 제시하였다. 표에서 보는 것처럼 식물은 크게 포자로 생식하는 하등식물(下等植物, lower plants)과 종자로 생식하는 고등식물(高等植物, higher plants)로 구분할 수 있는데 대부분의 주요 원예식물은 고등식물에 속하며 종자식물문으로 분류된다. 분류의 한 예를 살펴보면 사과는 고등식물로서 종자식물문(Spermatophyta), 피자식물강(Angiospermae), 쌍자엽식물아강(Dycotyledonae, Dycotyledons sub-class), 장미목(Rosales), 장미과(Rosaceae)에 속하는 식물이다. 사과의 각 단위 분류군의 명칭에서 보는 것처럼 -phyta(문), -ae(강), -ales(목), -aceae(과)와 같은 분류단위별로 독특한 접미어를 사용하고 있다.      자연분류에서 동일한 분류단위에 속하는 것들은 서로 유사성이 있다는 것을 의미하며 하위의 분류군 단위로 갈수록 그들의 유연관계는 더욱 가깝다. 그러므로 자연분류는 원예작물의 유연관계를 파악하는 데 학술적으로 뿐만 아니라 실용적으로 대단히 유익한 정보를 제공해 준다. 예컨대 같은 과에 속하는 작물은 서로 화기구조가 비슷하고 생태적 특성이 유사하다. 그러므로 한 작물에 대한 정보를 알고 있으면 그의 근연종의 특성을 이해하는 데 유용하다. 즉 어느 작물의 환경적응성이나 병충해 저항성 등은 근연종간에 서로 유사하며, 유전적으로 교잡화합성이나 접목친화성 등의 유무를 추정하는 데 도움이 된다. 4.2. 종의 개념 종이란 자연분류에 있어서 가장 기본적인 분류군의 단위로서 동일한 형질을 나타내는 개체군의 총괄적인 명칭이다. 일반적으로 부르는 원예작물의 명칭인 사과, 마늘, 무궁화는 식물의 종명이다. 종명은 크게 지방명(local name)과 학명(scientific name)으로 나뉜다. 지방명은 보통명(common name)이라고도 하는데 지역에 따라 다르게 불린다. 그러나 학명은 학술적인 명칭으로 지역에 관계없이 국제적으로 통용될 수 있다.  학명은 국제식물명명규약에 따라 스웨덴의 식물분류학자 린네(Carl von Linne, 1707～1778)가 제안한 이명법(二名法, binomial nomanclature)을 이용한다. 즉 식물의 분류단위 가운데 속명(generic name)과 종소명(種小名, specific name)의 2가지로 구성한다. 종명의 끝에는 명명자의 이름을 대개는 약명으로 넣는데 무궁화를 예를 들어 학명을 보면 Hibiscus syriacus L.이다.  학명은 주로 라틴어로 명명하는데 각기 나름대로의 어원을 지니고 있으며, 이탤릭체로 표기하거나 밑줄을 그어 학명임을 나타낸다. 그리고 속명과 명명자의 첫자는 대문자, 종소명의 첫자는 반드시 소문자로 시작해야 한다. 한편 종을 더욱 세분하여 아종, 변종, 품종을 나타내는 경우는 삼명법(三名法)으로 표기하는데 그 예는 앞서 사과에서 보았다. 원예작물의 자연분류(예). 꿀풀과에 속하는 원예식물을 소개한다. 이들은 같은 과에 속하기 때문에 잎이나 꽃의 모양에 있어서 유사한 점이 많이 있다. 식물 자체로서는 미적 가치가 크지 않지만 한결같이 식물체에서 강한 향기를 발산한다. 향기요법(아로마테라피)에 이용되는 많은 식물이 여기에 속한다. 관심을 갖고 있는 식물이 무슨 과, 무슨 속에 속하지 알아 둘 필요가 있다. -------------------------------------------------------------------------- 방아풀       bang-a      Isodon japonicus Hara 박하         mint        Mentha arvensis L. 들깨         perilla       Perilla frutescens Britt. 로즈마리     rosemary    Rosmarinus officinalis L. 세이지       sage        Salvia officinalis L. 다임(백리향) thyme       Thymus vulgaris L. 살비아       salvia(scarlet sage)  Salvia splendens F. -------------------------------------------------------------------------- 4.3. 요약 1. 자연적 분류는 식물학적 분류 또는 계통적 분류라고도 하는데 식물의 유연관계를 기준으로 분류하는데, 분류군의 단위를 상위의 것으로부터 보면 문, 강, 목, 과, 속, 종이다. 원예적으로 중요한 것은 과단위의 이하의 분류군이다. 같은 과에 속하면 서로 유사한 점이 많고, 같은 속에 속하여 유사성은 더욱 더 커진다 2. 종이란 자연분류에 있어서 가장 기본적인 분류군의 단위로서 동일한 형질을 나타내는 개체군의 총괄적인 명칭이다. 식물의 종명은 보통명과 학명으로 구분하는데 보통명은 나라마다 달리하는 지방명을 말하고 학명은 학술적으로 널리 이용되는 국제공통의 명칭이다. 3. 학명은 국제식물명명 규약에 따라 린네가 제안한 이명법에 따라 분류단위의 마지막 단위인 속명과 종소명으로 구성하고 끝에 명명자의 이름을 넣는다. 학명은 주로 라틴어나 라틴어화된 말을 사용하는데 이태릭체로 표기해야 한다. 그리 속명의 첫글자는 대문자로 시작하고 종소명은 소문자로 시작한다. 제5강 원예식물의 생장 원예학은 다양한 식물을 그 연구 대상으로 삼고 있다. 그래서 식물에 대한 기본적인 이해가 매우 중요하다. 식물의 생육은 생장과 발육을 의미한다. 이번 강의에서는 원예식물의 기본구조를 공부하고 생장의 의미에 대해 알아본다. 5.1. 식물의 기본구조 ------------------------------------------------------------------------- 주변의 식물을 관찰해 보자. 먼저 육안으로 관찰할 수 있는 것들은 식물의 외관이다. 특히 식물을 구성하는 기관들이다. 식물 내부의 조직은 현미경을 이용해야 관찰이 가능하다. 예를들어 잎의 내부를 현미경으로 들여다보면 여러개의 조직으로 구성되어 있는 것을 볼 수 있으며, 각각의 조직은 모양과 기능이 같은 세포로 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 결국 식물은 기관으로 구성되어 있으며, 기관은 조직으로, 조직은 세포로 구성되어 있다고 할 수 있다. 이제부터 식물의 구조를 기관, 조직, 세포수준에서 살펴보도록 한다.  5.1.1. 식물의 기관과 조직 가지의 기관은 크게 영양기관과 생식기관으로 구분한다. 영양기관은 잎, 줄기, 뿌리를 말하며 식물생장의 바탕이 된다. 생식기관은 꽃과 그로부터 유래하는 과실과 종자를 말하며 번식의 도구가 된다. 사진에서 해당 부위를 클릭해 보라 영양기관 : 잎, 줄기, 뿌리 생식기관 : 꽃, 과실, 종자 1) 잎 잎은 동화조직이 잘 발달하여 광합성의 대부분이 이곳에 일어난다. 그림에서 보는 책상조직과 갯솜조직이 바로 동화조직이다. 세포에는 엽록체가 분포되어 있고 배열방식 들이 광에너지를 포착하고 가스를 교환하는데 알맞게 되어 있다. 또한 잎의 표면에는 기공이 분포되어 증산작용울 하는 한편 외부로부터 탄산가스를 유입하고 광합성의 결과 생성된 산소를 배출할 수가 있다. 잎은 앞면과 뒷면이 구분되는 것이 다르다. 잎을 구성하는 조직은 크게 표피조직, 엽육조직, 유관속조직으로 구성되어 있다. 표피조직은 앞뒷면의 표피를 구성하며 기공조직을 포함하고 큐티클이라고 부르는 지방성 물질로 덮여 있어 식물체를 보호해 준다. 엽육조직은 책상조직과 갯솜조직으로 구분되는 동화조직을 말한다. 광합성을 하는 식물의 잎에서만 볼 수 있는 독특한 조직이다. 유관속조직은 물과 양분의 통로가 되는데 엽맥을 형성하는 조직인데 목부는 물, 사부는 동화양분의 이동통로이다.  그렇다면 잎은 어디서 어떻게 발생하는가? 잎은 줄기에 붙어 있는 것을 볼 수 있다. 따라서 줄기 선단의 생장점(분열조직)에서 세포가 분열하고 새로운 조직이 분화되면서 형성된다. 생장점 조직의 일부가 잎으로 분화되어 엽원기를 생성하고 이 엽원기가 발달하여 잎이 순차적으로 질서정연하게 발생하게 된다. 2) 줄기 줄기는 식물을 지지하는 축으로 잎과 꽃을 부착하고 뿌리에 연결되어 있다. 양수분의 통로로 뿌리로부터 흡수한 무기양분과 수분을 잎으로 운반하고, 잎에서 생산된 동화물질을 필요한 부위로 이동시킨다. 줄기의 마디에 있는 액아는 성장하여 측지를 형성한다. 식물에 따라서는 줄기에서 광합성을 하기도 하고(선인장을 보라!) 때로는 저장기관이 되기도 한다(콜라비를 보라). 가지는 쌍자엽식물 가운데 초본류에 속하는데 그의 내부구조를 보면 표피조직, 유관속조직, 피층조직, 형성층 조직 등으로 구성되어 있다. 형성층은 줄기에 분포하는 분열조직으로 이 형성층의 활동으로 세포가 늘어나고 줄기가 비대된다. 형성층의 활동이 활발 할 수로고 줄기는 상대적으로 굵어진다. 아울러 앞에서 본 줄기 생장점에서 세포분열 활동으로 줄기는 신장생장을 한다. 선인장은 가시는 대표적인 변태된 잎이다. 선인장은 줄기에서 광합성이 일어난다. 이들은 건조한 사막지대에 적응하기 위해 증산을 억제하는 수단을 갖게 된 것이다. 콜라비는 줄기가 변태되어 저장기관으로 변한 예이다. 3) 뿌리   뿌리는 식물을 토양에 고착시키며, 토양으로부터 양분과 수분을 흡수하고, 경우에 따라서는 저장이나 번식기관으로서의 기능을 담당한다. 내부구조는 표피조직, 유관속조직, 피층조직으로 구성되어 있다. 줄기는 식물의 종류에 따라 구조가 다양한 반면 뿌리는 비교적 단순한 구조를 갖는다.  줄기의 측지는 액아에서 발달하지만 뿌리의 측근은 안쪽 내초에서 발생하는 것이 특징이다. 모든 뿌리의 선단에서는 생장점이 있어 분열활동이 일어나며 연약한 생장점은 근관조직으로 감싸여 있어 보호를 받고 있다. 4) 꽃  꽃은 대표적인 생식기관으로 발생학적으로 보면 생식에 적합한 구조를 가진 변태된 잎이다. 즉 잎이 변태되어 꽃으로 변한 것으로 보고 있다. 기본적으로 꽃은 화병, 화탁, 악, 화판, 수술, 그리고 암술로 구성되어 있다. 수술은 다시 화분과 약으로, 암술은 자방, 화주, 주두로 구분한다. 꽃의 기본적인 구성요소를 익히고 종류별 꽃의 구조를 관찰해 주기 바란다. 식물의 종류에 따라 꽃의 구조가 다양한 것을 확인할 수 있을 것이다. 5) 과실과 종자 과실은 꽃의 자방이 비대한 것인데, 많은 자방과 그 자방 주변의 화상(화탁이라고도 함)이 함께 비대하여 과실이 된다. 이런 경우의 과실을 위과(거짓과실)이라고 부른다. 사과, 딸기, 오이 등은 대표적인 위과이다. 복숭아의 과실은 자방벽이 비대 발달하여 형성된 것이고, 종자는 꽃의 자방 안에 있는 배주가 발달하여 형성된 것이다. 5.1.2. 식물의 세포 앞서 살펴 본 것과 같이 식물의 기본적인 구성단위는 세포이다. 잎을 다시 한번 보라. 내부구조를 보면 여러 가지의 조직으로 구성되어 있는데, 각 조직은 세포로 구성되어 있었다. 예컨데 책상조직은 장방형의 세포가 마치 책상을 가지런히 배열해 놓은 것처럼, 또는 일정한 나무판대기를 잇대어 울타리를 쳐 놓은 것처럼 배치되어 있다. 그래서 이 조직을 책상조직 또는 울타리조직이라고 부른다. 모든 조직은 형태와 기능이 동일한 세포로 구성되어 있는 것이다. 여기서 세포 하나를 택해 그 안을 살펴보도록 하자. 식물세포의 구조와 성분 식물세포는 외피계, 막구조계, 기초질로 구성된다. 외피계는 세포를 둘러싸고 있는 세포벽과 세포막을 말하며, 막구조계는 그 안에 있는 한겹 또는 두겹의 막으로 둘러싸여 있는 소기관들을 말한다. 이 가운데 한겹의 단위막을 갖는 것을 단막구조계(소포체, 골지체, 액포 등)라고 하고, 두겹의 단위막으로 싸여있는 구조(핵, 엽록체, 미토콘드리아)를 복막구조계라 한다. 기초질은 외피와 막구조체 사이에 있는 여러 가지 물질과 변형구조체(미세소관, 미세섬유)를 지칭하는 것이다. 세포벽, 액포, 엽록체는 동물세포에는 없고 식물세포에만 있는 구성성분이다. 세포의 구성성분 가운데 엽록체와 미토콘드리아를 특별히 강조한다. 엽록체 식물체내에 있는 식량생산공장이다. 이중막으로 싸여 있으며 볼록렌즈와 같은 모양을 하고 있다. 광합성에 필요한 엽록소와 효소가 들어 있으며, 자체 DNA를 갖고 있어 스스로 증식한다. 미토콘드리아 식물체내에 있는 발전소이다. 이중막으로 싸여 있으며 구형이나 원통형의 모양을 하고 있다. 호흡작용의 대부분의 중요한 과정이 이곳에서 일어난다. 즉 호흡과정에서 에너지를 방출하기 때문에 발전소역할을 한다.  5.2. 원예식물의 생장 ------------------------------------------------------------------------- 식물이 키가 크고 줄기가 굵어지는 것을 생장이라고 한다. 다시 말해 식물이 양적으로 증대되는 것을 생장이라고 한다. 이에 반해 새로운 기관이 분화하여  질적으로 변해 가는 것을 발육이라고 하여 생장과 구분한다. 여기서는 앞의 생장에 관해 주로 논의해 보고자 한다. 5.2.1. 생장과 에너지 문제 자연계의 일반적인 현상은 별도의 에너지가 공급되지 않는 한 엔트로피(entropy)가 극대인 상태(가장 무질서한 상태)가 되는 방향으로 진행된다. 열역학 제2법칙이 바로 그것이다. 흔히들 엔트로피를 무질서도라고 부르기도 한다. 여기서 무질서에 초점을 맞추어 보자. 그림에서 보는 것처럼 진행 방향은 항상 무질서의 방향이다. 우주의 진행원리요 자연의 기본적인 법칙이다. 그러나 창조과정은 이 법칙에 역행하고 있다. 우주의 탄생이 그렇고 식물의 생장이 그렇다. 이 법칙에 역행하기 위해서는 반드시 에너지가 요구된다. 우주의 탄생에는 대폭발(Big Bang)이, 성경속의 천자창조에는 하나님(God)의 힘이, 그리고 식물의 발아와 생장에는 태양에너지(Sun)가 공급되기 때문에 그러한 진행이 가능한 것이다. 호박이 발아하고 있는 모습을 생각해 보라 종자가 발아하여 힘차게 올라오고 있다. 이들은 생장하고 발육하여 최종적으로 아름다운 꽃과 풍성한 열매를 맺게 될 것이다. 무슨 힘으로 이것이 가능한가? 발아할 때는 종자에 저장했던 에너지를 사용한다. 그러나 스스로 독립할 수 있는 단계에 이르면 토양으로부터 양분과 수분을 흡수하고, 공기 중으로부터 이산화탄소를 흡수하여 광합성을 하고, 광합성으로 만든 탄수화물을 호흡작용을 분해하면서 에너지를 방출한다. 이 에너지를 이용하여 식물을 생장한다. 이 과정을 토양과 공중에 무질서하게 흩어져 있던 물질들은 흡수하여 질서를 창출하는 과정이라고 할 수가 있다. 무질서에서 질서로 이행되고, 엔트로피를 감소시키는 방향으로의 진행이 일어났다. 식물이 생장하는 것은 바로 질서의 창조이며 질서의 유지이다. 이 질서의 창조에 투입된 근원적 에너지는 바로 태양에너지이다. 결론적은 식물의 생장에는 에너지가 반드시 필요하다는 것이다. 이 에너지 대사를 과학적으로 설명해 줄 수 있는 물질대사가 바로 광합성과 호흡작용이다     5.2.2. 광합성과 호흡작용 식물은 수많은 화합물이 일정한 양적 비율을 유지하면서 모여 이루어진 하나의 생명체이다. 이점은 동물, 사람도 마찬가지이다. 즉, 자연계에 분포하는 다양한 물질들이 모여 나름의 물리화학적인 법칙에 따라 결합하고 분해하는 하나의 동적인 계라고 볼 수 있다. 흔히들 물질대사의 총화적인 결과가 생명현상이고 생장현상인 것이다. 식물의 생장은 바로 물질대사의 산물이다. 그렇다면 또 물질대사란 무엇인가? 그것은 체내에서 일어나는 물질의 상호전환과 그에 수반하는 에너지의 출입이라고 말한다. 여기서 물질의 상호전환이란 화학변화이며, 에너지의 출입이란 에너지의 변환을 의미한다. 체내에서 일어나는 물질대사, 즉 화학변화는 실험실이나 공장에서 일어나는 화학반응과는 달리 대단히 복잡하다. 그런데도 그러한 반응이 대단히 신속하고 효율적으로 일어나는데 그것은 효소라는 생체내 촉매가 작용하기 때문이다. 물질대사는 분해와 합성의 두가지로 나눌 수 있는데 합성(동화작용)에는 에너지의 공급이 필요하고, 분해(호흡작용)에는 에너지의 방출이 따른다. 식물의 광합성은 대표적인 동화작용이고, 호흡작용은 대표적인 분해작용이다. 광합성과 호흡작용은 다음과 같은 간단한 반응식으로 요약된다. 광합성은 광에너지를 수용하여 탄산가스를 포도당으로 환원시키는 동화작용이고, 호흡작용은 생성된 포도당을 산회시키면서 에너지를 방출하는 이화작용이다. 그러나 이들 물질대사의 과정은 수많은 단계를 거쳐 이루어진다. 상당히 복잡한 생화학적인 반응경로를 거쳐 이루어지는데 자세한 내용은 역시 재배식물생리학 시간으로 미룬다.      물 + 탄산가스 <----> 포도당 + 산소 식물은 광합성 과정에서 탄산가스를 흡수한다. 탄산가스는 광합성의 주원료이기 때문이다. 지구상의 탄산가스 농도가 점차 높아져 가고 있다. 대기중의 평균 300ppm이던 것이 350ppm으로 증가하였다. 이것은 식물생태계가 파괴되고 화석연료의 연소과정에서 배출되는 탄산가스의 량이 증가하면서 일어난 현상이다. 지구상의 탄산가스 농도가 높아지면 온실효과가 생겨 기상이변 등을 초래하게 된다. 식물은 광합성의 결과 최종 산물로 인간의 식량을 공급하면서 아울러 산소를 배출한다. 지상의 산소는 21%(210,000ppm)를 차지하고 있다. 열대우림을 흔히 지구의 허파라고 한다.  광합성에서 배출되는 산소는 체내에 흡수된 물의 광분해로 생성되니까 산소의 공급은 결국 물에서 생기는 것이다. 수중식물이 광합성을 하면서 산소를 배출하고 있는 모습을 볼 수 있다. 즉 산소가 뿜어져 나오면서 물속 기포를 형성하고 있는 모습을 본다. 5.3. 요약 ------------------------------------------------------------------------- 1. 식물의 조직은 다시 모여 기관을 만든다. 식물의 기관은 크게 영양기관과 생식기관으로 나눈다. 영양기관은 줄기, 잎, 뿌리를 말하고 생식기관은 꽃과 그로부터 유래하는 종자와 과실을 말한다. 줄기는 양수분의 통로가 되며, 잎은 동화물질의 생산장소이고, 뿌리는 양수분의 흡수기능을 담당한다. 식물의 기관은 여러 개의 조직으로 구성되며, 조직은 모양과 기능이 같은 세포로 구성된다. 식물세포는 외피계, 복막구조계, 단막구조계 그리고 기초질로 구성되어 있다. 세포외피계는 세포벽과 세포막, 복막구조계는 핵, 엽록체, 미토콘드리아, 단막구조계는 소포체, 리보솜, 골지장치, 리소솜, 퍼록시솜, 액포로 구성되고, 기초질계는 미세소관, 튜불린 그리고 막간의 여러 가지 물질로 구성된다. 2. 식물의 생장은 물질대사의 총화적인 결과로 이루어진다. 물질대사는 동화작용과 이화작용으로 나뉘는데 광합성은 대표적인 동화작용이며, 호흡작용은 대표적인 이화작용이다. 광합성은 엽록체에서 일어나는데, 광에너지를 이용하여 탄산가스를 환원시켜 유용한 에너지원인 탄수화물을 합성하는 과정이다. 호흡작용은 광합성에 의하여 생성된 탄수화물이 산화과정으로 최종적으로 산소와 결합하여 에너지를 생산하는 과정이다. 제6강 원예식물의 발육 앞에서 양적변화인 생장과 질적변화인 발육을 구분하였다. 단순히 키가 자라고 과실이 비대하는 것이 바로 생장이다. 그런데 식물은 생장하면서 세포가 질적인 변화를 일으키면서 새로운 조직을 만들고, 새로운 기관을 분화시킨다. 예를 들면 생장점 주변조직이 잎의 원기로 변한다거나, 생장점 자체가 화아로 변하는 것 등이 바로 그것이다. 식물은 생장하면서 발육하기 때문에 일반적으로 생육이라는 용어를 사용한다. 생장의 단계별로 일어나는 중요한 발육현상을 정리해 본다.     6.1. 휴면->발아, 맹아 -------------------------------------------------------------------------- 휴면(休眠, rest, dormancy)은 쉬며 잠을 잔다는 뜻으로, 식물이 생육의 일정한 단계에서 생장활동을 멈추는 생리적 현상을 말한다. 식물은 휴면현상을 이용하여 자신이 처한 불량환경을 극복한다. 그렇기 때문에 주로 계절별로 온도나 습도의 변화가 심한 지역에 분포된 식물이나 그러한 곳을 원산지로 둔 식물에서 휴면이 잘 나타난다. 말하자면 열대지방 식물들은 휴면을 잘 나타내지 않는다. 휴면을 하는 식물의 기관은 종자나 눈(수목, 마늘, 감자, 글라디올라스)이다. 휴면에 관여하는 환경요인으로는 온도, 일장, 수분이 있다. 식물에 따라 춥거나 덥거나, 일장이 짧아지거나 길어지거나 아니면 건기가 오거나 우기가 오면 휴면에 들어간다. 휴면의 내적요인으로 지베렐린과 ABA라는 식물호르몬이 관여한다. ABA(아브시스산, abscisic acid)는 휴면을 유도하고, 지베렐린은 휴면을 타파시킨다. 산속의 도토리 종자 야산에 떨어진 도토리 종자는 휴면을 하면서 긴 겨울을 견디어내야 한다. 만약 가을에 떨어진 도토리가 바로 발아를 해버리면 겨울을 견디지 못하고 죽게 된다. 휴면현상이 없으면 종족을 유지할 수가 없다. 휴면하면서 겨울을 보내면서 동시에 눈비를 맞아가면서 서서히 잠에서 깨어나 발아를 하게 된다.  벼의 수발아 휴면은 야생종일수록 강하다. 대부분의 재배종들은 휴면이 없거나 대단히 얕고 짧다. 벼나 보리의 경우는 휴면이 거의 없다. 그래서 수확기에 비가 오면 수확 전에 식물체상에서 그대로 발아하는 경우가 있다. 이것을 수발아(穗發芽)라고 하는데, 이러한 현상이 나타나면 수량이 크게 떨어지고 벼의 품질도 나빠진다.  겨울눈 이야기 과수, 정원수 또는 산야에 자라는 낙엽수목들은 겨울눈을 갖고 있다. 이들은 여름에 대개 다음해 필 꽃눈이나 잎눈을 가지 만들어 놓는다. 그리고 가을이 되면서 일장이 짧아지고 서서히 기온이 떨어지면 휴면에 들어간다. 겨울에 일시적으로 기온이 올라가도 꽃이 피지 않는다. 어쩌다 그런 개체들이 나타나면 그것은 신문의 기사거리가 된다. 6.2. 발아와 맹아 ------------------------------------------------------------------------- 종자와 눈은 휴면이 타파되고 적합한 환경이 부여되면 생장을 개시한다. 종자는 배가 생장하여 어린 뿌리와 새싹이 종피를 뚫고 삐져 나오는데 이를 발아(發芽, germination)라고 한다. 그리고 수목의 눈이나 마늘, 감자. 백합 등의 생장점(눈)이 활동을 개시하여 싹이 돋아나는 것을 맹아(萌芽, sprouting)라고 부른다. 발아는 온도, 수분, 산소가 적당하고 때로는 광조건에 필요한 경우도 있다.            6.3. 유년성과 성숙 -------------------------------------------------------------------------- 모든 식물은 일정한 나이에 도달해야 생식능력을 갖는다. 사람은 일정 나이에 달하면 2차성징이 나타나고 결혼년령에 도달한다. 식물도 마찬가지이다. 발아후 일정한 나이 또는 일정한 크기에 도달해야 화아분화가 가능해진다. 다시 말해 어느 정도 영양생장이 이루어져야만 생식생장으로의 전환이 가능한데 이를 식물의 유년성(幼年性, juvernility)이라고 한다. 이 유년성이 지속되는 기간을 유년기라고 한다. 그렇다고 모든 식물이 다 유년성을 갖고 있는 것은 아니다. 어떤 식물은 유년성이 없거나 아니면 종자때 이미 유년기를 거치는 경우도 있다. 식물도 유년기에는 나름의 특징을 보여주기도 한다. 그 예를 헤데라(송악)라는 식물에서 볼 수 있다. 유년기에는 잎에 결각이 있고 포복생장을 하다가 성년이 되면 결각이 없어지고 줄기는 직립한다. 6.4. 개화, 결실, 노화 -------------------------------------------------------------------------- 6.4.1. 개화 유년기를 마치고 성숙한 식물은 생장점에 질적인 변화를 일으켜 화아를 분화시킨다. 화아는 발달하여 꽃이 되는데 개화란 꽃받침과 꽃잎이 벌어져 수정태세를 갖추는 것을 말한다. 꽃이 화려하고, 향기로우며, 꿀을 가지는 것은 벌, 나비, 조류 등을 유인하기 위한 것이다. 수분을 돕는 곤충이나 새를 유인하는 것이다. 근출엽형 식물들은 화아분화후에 화경이 길게 신장하는 이를 추대(抽薹, volting)라고 한다. 무, 배추, 양배추, 상추, 시금치 등은 추대하는 대표적인 작물들이다. 화아분화와 개화는 일장과 온도의 영향을 크게 받는다. 이에 관해서는 다음 강의에서 다룰 것이다. 6.4.2. 식물의 중복수정 꽃의 구조에서 결실에 직접 가담하는 부위는 수술과 암술이다. 수술의 약에서 화분모세포가 발달하고 이들이 감수분열하여 화분을 생성한다. 한편 암술의 자방에 있는 배주에서는 역시 배낭모세포가 발달하고 이것이 감수분열하여 배낭을 형성한다. 이렇게 형성된 화분과 배낭을 생식세포라고 하는데 이들의 핵상은 모두 n 상태이다. 이들은 핵분열을 통해 화분은  2개의 정핵을, 배낭은 1개의 난핵, 2개의 극핵을 만든다. 성숙한 화분이 암술의 주두에 가 닿는 것을 수분(pollination)이라고 하고, 정핵이 난핵 및 극핵과 접합하는 것을 수정(fertilization)이라고 한다. 식물의 수정은 2개의 정핵 중 하나는 난핵, 다른 하나는 극핵과 접합하기 때문에 중복수정(重複授精, double fertilization)이라고 부른다. 교재 그림에서 보는 것처럼 식물의 중복수정. 주두에 닿은 화분은 발아하여 화분관을 신장시켜 자방안의 배주에 형성된 배낭을 침투해 들어간다. 화분관을 따라 침투해 들어간 2개의 정핵중 하나는 난핵과, 다른 하나는 극핵과 결합하여 2회에 걸쳐 수정이 일어난다. 6.4.3. 종자형성과 착과 및 과실비대 중복수정후 난핵(n) + 정핵(n)은 배(2n)로 발달하고 극핵(2n) + 정핵(n)은 배유로 발달하며, 배주의 외피인 주피는 종피로 발달하여 종자를 형성하게 된다. 종자는 기본적으로 배, 배유, 종피로 구성되지만 종류에 따라 구성요소와 형태는 다르다. 이렇게 종자가 형성되면서 자방과 부근의 일부 조직이 비대하여 과실이 된다. 수정 전 과실비대는 주로 세포분열에 의하고 수정 후에는 세포의 용적증대에 의해 이루어진다. 종자의 형성은 과실비대에 큰 영향을 미친다. 수분, 수정 그리고 종자형성 과정에서 옥신이 형성되기 때문에 착과와 과실비대가 촉진된다. 종자가 형성되지 않으면 낙과나 기형과가 발생하고, 착과된 과실도 비대가 억제된다. 종자가 형성되지 않아도 정상적인 과실이 맺히는 것을 단위결과(單爲結果, parthenocarpy)라고 한다. 오이, 감, 감귤, 바나나, 파인애플, 무화과 등은 단위결과성이 높은 식물들이다. 이들 식물은 다른 작물에 비하여 체내 옥신함량이 높은 것이 특징이다 호흡급등형 과실 과실이 중량과 크기가 최고에 달하고 이용할 수 있는 상태에 이른 것을 ‘성숙했다’ 또는 ‘익었다’ 라고 한다. 이 과정에서 과실은 과육이 부드러워 지고, 단맛이 증가하고 신맛이나 떫은 맛이 감소하며, 색소가 발현되고 향기가 발산된다. 과실의 성숙과정에 호흡이 점차 감소하다가 어느 시점에 호흡이 갑자기 상승하는 현상을 보이는데 이를 호흡급등현상(climactric rise)이라고 한다. 과실 가운데 사과, 배, 복숭아. 바나나, 토마토 등은 전형적인 호흡급등형 과실이다. 6.4.4. 식물의 노화 식물의 노화(老化, senescence)란 일부기관 또는 전체가 구조적으로, 기능적으로 쇠퇴하는 현상이다. 생물로서의 활력이 떨어지고 기능이 나빠지는 것을 말하는데, 동물은 물론이고 식물에서도 노화의 기작은 아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 식물은 생식생장으로 전환되면 노화가 촉진된다. 꽃이 피고 열매가 맺히면 양수분의 이동이 생식기관으로 집중되어 노화의 진행이 빨라진다. 그리고 각종 스트레스 조건은 노화를 촉진한다. 예를 들어 고온, 암상태, 양수분부족 등은 식물체 스트레스를 주기 때문에 결과적으로 노화를 앞당긴다. 식물호르몬 가운데 시토키닌, 옥신, 지베렐린은 노화를 억제하지만 ABA와 에틸렌은 노화를 촉진한다. 6.5. 요약 --------------------------------------------------------------------- 1. 식물은 자신이 처한 불량환경을 극복하기 위하여 일시적으로 생장을 멈추는 생리현상을 갖고 있는데 이를 휴면이라고 부른다. 휴면이 타파되면 식물은 생장을 개시하여 종자는 발아하고 수목이나 저장기관의 눈은 맹아를 한다. 식물은 일정한 나이나 크기에 도달해야 화아분화가 가능해지는데 이를 유년성이라고 하고 유년성이 지속되는 기간은 유년기라고 부른다. 그리고 유년기를 완료한 식물을 성숙했다고 한다. 2. 식물이 성숙하면 유년기와는 다른 생리적, 형태적 변화를 보인다. 무엇보다도 식물은 성숙하면 화아가 분화되어 개화하며, 근출엽형 식물들은 추대하여 개화한다. 식물의 화아분화에는 일장과 온도가 중요한 환경요인으로 작용한다. 이때 일장이 개화반응에 미치는 효과를 일장효과라고 하고  저온에 감응하여 화아분화가 일어나는 현상을 춘화라고 한다 3. 식물의 생식에 직접 가담하는 꽃의 기관은 암술과 수술이다. 암술의 배주에서 배낭을 형성하고, 수술의 약에서는 화분을 형성한다. 이들은 핵분열하여 화분은 2개의 정핵(n)을 만들고 배낭은 난핵(n)과 극핵(2n)을 만들어 수정태세를 갖춘다. 화분이 암술의 주두에 와 닿는 것은 수분이라고 하고, 화분이 발아하여 화분관을 신장시키고, 그 관을 따라 정핵이 이동하여 배낭을 침투해 들어가 하나의 정핵이 난핵과 접합하고, 또 다른 정핵이 극핵과 접합하는 것을 수정이라고 한다. 식물은 정핵(n)+난핵(n) ->배(2n), 정핵(n)+극핵(2n)->배유(3n)에서 보는 것처럼 2회에 걸쳐 중복수정을 하며, 중복수정에 각각의 접합체가 발달하여 종자의 구성요소인 배와 배유가 형성된다. 4. 식물은 수정후 배주가 발달하여 종자를 형성한다. 그리고 종자가 발달하면서 자방과 주변의 일부 기관이 함께 발달하여 과실이 된다. 종자형성과정에서 옥신이 생성되기 때문에 종자와 과실비대는 서로 밀접한 관련을 맺고 있다. 그러나 식물에 따라서 체내 옥신함량이 많아 수정과 관계없이 과실이 비대하는데 이를 단위결과라고 한다. 과실이 익을 때는 과육이 연화되고, 단맛이 증가하고, 신맛이나 떫은 맛이 줄어들며 색소가 발현되면서 향기가 발산된다. 그리고 사과. 배, 토마토, 바나나 등과 같은 클라이맥트릭형은 호흡이 급상승하는 현상이 나타난다. 5. 식물은 결실과 함께 노화하면서 결국은 고사한다. 노화는 식물체가 구조와 기능이 변하면서 활력이 떨어지는 과정을 말한다. 식물의 노화는 비가역적인 현상으로 그 기작은 명확하지 않다. 노화과정에는 여러 가지의 생리적 변화가 일어나는데, 핵산과 단백질이 감소하고, 효소작용이 둔화되며, 세포의 구조적 변화가 일어나고 기능이 쇠퇴하며 광합성이 떨어지는 등의 현상이 나타난다. 노화는 스트레스 조건에서 에틸렌, ABA와 같은 식물호르몬이 증가하면서 촉진된다.   제7강 온도와 광선환경 식물의 생장과 발육은 환경의 영향을 크게 받는다. 환경을 구성하는 요소로는 온도, 광선, 토양, 수분, 공기 등이 있는데 이 가운데 가장 영향력이 큰 환경요소가 온도와 광선이다. 이 강의에서 온도와 광선환경이 식물생육에 미치는 영향에 대해 알아 본다. 7.1. 온도환경 ------------------------------------------------------------------------- 온도는 가장 기본적인 환경이다. 식물의 온도환경으로는 기온, 지온, 수온, 주야간 변온 등이 중요하다. 이러한 온도는 식물생육에 적당한 적온범위가 있으며, 그 범위를 벗어나면 저온장해나 고온장해를 일으킨다.  7.1.1. 온도의 일교차(DIF ; difference between day and night temperature) 온도의 일교차(日較差)란 밤과 낮의 기온 차를 말한다. 하루 중 최고기온과 최저기온의 차를 의미하는 것이기도 하다. 우리 나라는 가을이면 온갖 작물이 여물어 간다. 이 계절은 바로 온도의 일교차가 클 때이다. 이 교차가 클수록 수확량이 많아진다. 경북 내륙에 위치한 특정지방의 사과는 더 크고 더 맛있고 더 달다. 그 이유는 무엇일까? 바로 밤낮의 적당한 온도차이 때문이다. 지역의 지형적인 영향으로 일교차가 적당하기 때문이다. 식물의 생육에 있어서 일교차의 의미는 대단히 크다. 낮에는 적당한 고온으로 광합성이 활발하게 이루어진다. 오후가 되면 기온이 점차 떨어져 일몰 전후의 서늘한 기온은 그 날 잎에서 생산한 광합성 물질을 과실이나 기타 저장기관으로 이동시킨다. 그리고 야간에는 기온이 더욱 떨어지면서 호흡을 제한하여 생산된 물질의 소모를 최대한 억제한다. 그러므로 적절한 일교차가 필요하고 주야간의 변온이 생육에 유리하게 작용하는 것이다. 주야간 변온이 식물의 생육에 미치는 영향을 재배적으로 이용할 수 있다. 먼저 시설재배에서는 인위적으로 변온관리를 해준다. 변온관리의 기본원칙은 낮에는 높게, 일몰전후에는 야간보다는 다소 높게, 야간에는 낮게 관리하는 것이다. 그리고 이러한 변온관리는 생육을 촉진할 뿐만 아니라 야간 난방비를 줄여 에너지 절감에도 기여한다. 화훼류 재배에서는 주야간온도차이(DIF)를 조절하여 초장을 조절하고 개화일시를 조절하는 등 생육조절의 수단으로 이용되기도 한다. 7.1.2. 춘화작용(vernalization) 국산 자동차 가운데 '베르나(verna)'를 기억하는가? 베르나는 라틴어로 봄을 뜻한다. 그러니까 춘화작용을 뜻하는 vernalization은 to make spring이란 의미로 ‘봄을 만든다(?)’ 아니면 ‘봄을 맞이하게 한다’ 쯤으로 이해하면 된다. 우리말로 춘화(春化)로 번역된다. 식물의 춘화현상은 이렇게 발견되었다. 맥류(보리, 밀, 호밀 등)는 가을에 파종해야 하는 추파형 품종과 봄에 파종해도 되는 춘파형 품종이 있다. 추파형 품종은 반드시 가을에 파종해야 한다. 만약 추파형 품종을 봄에 심으면 잎만 무성하고 이삭이 패지 않는다. 그 이유는 월동 중 저온자극을 받아야 하기 때문이다. 1918년 독일의 가스너는 처음으로 추파 호밀에서 이러한 저온요구성을 발견하였다. 그리고 1926년 러시아의 리생코는 가을밀에 이러한 저온요구성을 확인하고 이러한 현상을 야로비자치아(춘화의 러시아어)라고 불렀다. 그 뒤 이러한 저온요구성은 비단 맥류뿐만이 아니고 양배추 등 광범위한 종류의 작물에서도 나타난다는 사실이 확인되었다. 춘화현상은 식물이 생육의 일정한 단계(종자나 식물체)에서 저온자극을 받아야 화아분화가 이루지는 생리적 현상을 말한다. 그리고 화아분화를 유도하기 위하여 일정기간 저온처리를 하는 것을 춘화처리라고 한다. 춘화에 요구되는 온도와 처리기간은 식물에 따라 다르다. 그리고 언제부터 저온자극에 감응하느냐에 따라 작물의 춘화형을 종자춘화형(무, 순무, 배추)과 녹식물춘화형(양배추, 양파, 당근, 브로콜리, 국화, 스토크)으로 분류한다. 저온자극에 감응하는 부위는 생장점이며, 관여하는 물질은 버날린(vernalin)으로 알려져 있다. 질문 : 강화도의 3대 명품 가운데 하나가 순무이다. 순무는 유채와 같은 배추과에 속하며, 꽃의 형태나 개화특성이 제주유채와 거의 유사하다. 제주도의 유채는 봄의 전령으로 관광자원식물이 된지 오래다. 강화도에서는 순무 꽃길을 조성하여 연중 방문객에게 노란 꽃의 장관을 보여 주려고 하고 있다. 문제는 이들이 봄 한철만 꽃이 피기 때문에 연중 이용이 어렵다는 것이다. 왜 봄철에만 꽃이 피고, 연중 꽃을 피우려면 어떤 방법을 있겠는가? 해답. 유채와 순무는 춘화처리를 받아야 꽃이 핀다. 자연상태에서는 월동 중에 월동하면서 저온자극을 받아 이듬해 봄이 되면 꽃이 피는 것이다. 마침 순무는 종자춘화형이기 때문에 종자 때부터 저온에 감응하여 화아분화가 일어난다. 따라서 종자에 저온처리를 해주면 아무 때나 개화가 가능하다. 대개 흡습상태의 종자를 냉장고(5℃)에 30일 정도 저장하거나, 어린 모종을 광이 있는 저온고에 넣어 3주 정도 저온처리를 해주면 바로 화아분화가 일어나 개화시킬 수가 있다. 물론 한 여름에는 생육이 부진하여 꽃이 좀 부실해 질 수 있다는 점과 겨울에는 노지의 기온이 낮아 꽃을 보기 어렵다는 점을 감안해야 할 것이다.     7.2. 광선환경 ------------------------------------------------------------------------- 광의 본질을 이해하고 광선이 우리의 일상생활에 미치는 영향을 한번 생각해 보자. 그리고 광선환경이 식물생육에는 어떠한 영향을 미치는지 알아보자. 광선 환경은 광질, 광도, 일장의 3가지 측면에서 고려되어야 한다. 7.2.1. 가시광선과 광질 광선은 광원으로부터 방출되는 일종의 전자기파이다. 자연광은 태양을 광원으로 하는 전자기파이다. 전자기파는 파장이 긴 것부터 전파, 적외선, 가시광선, 자외선, 우주선 등으로 나뉜다. 그러니까 일반적으로 광(光)하면 파장이 다른 여러 가지 종류의 광선이 혼합되어 있으며, 광선의 종류가 바로 광질을 좌우하게 된다.  다시 말해 광선의 종류에 따라 식물생육에 미치는 효과가 다르다. 광선(전자기파) 가운데 가시광선은 우리의 일상생활은 물론이고 식물생육과 관련이 깊다. 가시광선(可視光線)은 인간에게 시감을 주는 파장 390-780nm 사이의 전자기파로서 파장의 길이에 따라 여러 가지의 색으로 구분이 된다. 프리즘을 통과시키면 대략 7가지 색으로 구분이 되는데 무지개 빛에서 보는 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보라색이 바로 그것이다. 식물 생육에 있어서는 가시광선 가운데 적색과 청색광이 유효광으로 중요하다. 예를 들면 광합성에 가장 유효한 광선은 적색광과 청색광이다. 만약 식물생육등으로 인공광을 만든다면 이러한 특별한 파장의 광선만을 발광하는 광원을 개발하는 것이 바람직할 것이다. 만약 태양이 없다면, 그리고 가시광선이 없다면? 태양이 없으면 지구상의 생물은 있을 수 없다. 식물도 없고 따라서 동물도 없으며 인간도 존재할 수가 없다. 왜 태양을 생명의 근원이라고 했는지 알 수 있을 것이다. 태양광선 중에 만약 가시광선이 없다면 또 어떻게 되겠는가? 우리가 일상적으로 모양을 구분하고 색깔을 구분할 수 있는 것은 바로 가시광선의 존재로 가능한 것이다. 눈을 감는다던가 암흑세계를 가정해 보라. 아름다운 꽃이나 미인은 바로 가시광선이 있기에 가치가 있는 것이다. 다이아몬드가 보석으로서의 가치를 갖는 것도 바로 가시광선이 있기에 가능한 것이다. 7.2.2. 광포화점과 광도 광도는 빛의 세기를 말한다. 식물은 광도가 증가하면 비례하여 광합성이 증가한다. 광도의 변화에 따른 광합성의 변화곡선을 살펴보자(그림 참조). 먼저 암조건에서는 전혀 광합성이 일어나지 않고 호흡만이 일어난다. 이때는 호흡작용에 의한 탄산가스의 방출만이 일어날 뿐이다. 그리고 식물체에 서서히 광선을 조사하면서 광합성을 하면서 탄산가스(CO2)를 흡수하기 시작하게 된다. 식물은 광조건에서는 광합성에 의한 탄산가스 흡수와 함께 호흡작용에 의한 탄산가스 배출이 동시에 이루어지기 때문에 광합성속도와 호흡속도가 같아지면 탄산가스의 교환량은 0(제로)이 된다. 바로 이때의 광도를 광보상점이라고 한다(그림의 C는 잘못 표기되었으니 바로 잡아 보라). 광보상점을 지나 계속해서 광도가 증가하면 광합성이 증가하다가 어느 수준의 광도에 이르면 더 이상 증가하지 않는데 이때의 광도를 광포화점(光飽和點, light saturation point)이라고 부른다. 광합성의 측정단위는 단위시간당, 단위엽면적당 탄산가스의 흡수량으로 나타낸다. 질문, 식물의 광포화점은 종류에 따라 다르다. 수박의 광포화점은 80Klux이고 심비디움(동양난)은 11Klux이다. 이 두 작물의 광환경 특성을 비교해 보라 해답, 수박은 광도가 높을수록 광합성이 촉진된다. 따라서 가능한 높은 광도에서 재배하는 것이 좋다. 수박의 원산지는 아프리카 열대지방이기 때문에 고온과 높은 광조건에서 달고 맛있는 수박이 생산된다. 반면 동양난 심비디움은 온대지방의 원산으로 자생지 환경을 보면 습하고 그늘진 곳이다. 음지식물이기 때문에 지나치게 광도가 높으면 좋지 않다. 특히 한 여름에는 반그늘 상태로 만들어줘서 직사광선에 노출되지 않도록 하여 재배한다. 난을 실내에서 재배할 수 있는 것은 광포화점이 낮기 때문이다. 7.2.3. 광주반응과 일장 자연일장 하루는 24시간을 주기로 밤과 낮이 되풀이 된다. 이 때 하루 낮의 길이를 일장(日長, day length)이라고 한다. 자연일장은 위도별, 계절별로 변한다. 먼저 위도별로 보면 적도 지방에서는 년 중 12시간 정도로 일정하다. 적도에 멀어질수록, 위도가 높아질수록 계절별 일장의 변동폭이 커진다. 예를 들면 위도가 높아질수록 여름의 낮은 길어지고 밤은 짧아진다. 북유럽이나 러시아의 여름을 생각해 보라. 한 여름 러시아 페테르부르크는 새벽2시경도 훤한 대낮이다. 물론 겨울에는 그 반대로 밤이 또 길어진다. 우리 나라는 북위 34-42도에 위치하여 하지는 16시간, 동지는 10시간 정도의 일장을 보인다. 춘추분은 지역과 위도에 관계없이 밤과 낮의 길이가 같다. 서울이나 모스크바나 다 같이 12시간으로 같다.  일장반응 하루 24시간을 주기로 바뀌는 밤낮의 길이가 식물의 개화반응에 미치는 효과를 일장반응(일장효과, 광주반응, 광주률, photoperiodism)이라고 한다. 식물이 일장반응을 감지하는 기관은 젊은 잎이다. 잎은 일장에 감응하여 플로리겐(florigen)이라는 개화호르몬을 생성한다. 이 호르몬은 생장점으로 이동하여 화아형성을 유도한다. 일장반응에도 적색광이 유효하며 달빛 정도의 약광에서도 일장감응이 일어나는 것으로 알려져 있다. 원예식물의 생태적 분류에서 본 것처럼 식물은 한계일장을 기준으로 장일식물, 중성식물, 단일식물로 구분한다. 한계일장의 개념을 잘 이해하고 있어야 한다. 한계일장(限界日長, critical day length)이란 개화를 유도할 수 있는 유도일장과 비유도일장의 경계가 되는 일장을 말한다. 한계일장은 식물의 종류와 품종에 따라 다르다. 단일식물은 자신의 한계일장보다 짧은 일장조건에서 개화하는 식물이다. 자연상태에서는 월22일 하지를 지나면서 일장이 짧아지기 시작할 때 개화를 하게 된다. 그래서 가을에 꽃이 피는 식물은 단일식물이다. 그렇다고 단일식물은 반드시 가을에만 꽃이 피는 것은 아니다. 한계일장이 긴 것들은 하지가 지나면 곧바로 개화하기 때문에 여름에도 꽃을 피울 수가 있고 한계일장이 짧은 것들은 겨울에 꽃을 피우기도 한다.   예를 들면 단일식물인 국화 중에서 하국은 한계일장이 15시간이다. 단일식물이기 때문에 이 국화는 15시간보다 짧은 일장조건에서 개화한다. 이 경우 15시간 이상의 일장은 비유도일장이 되고 15시간 이하의 일장은 유도일장이 되는 것이다. 우리나라에서는 하지(6월22일)의 일장이 16시간이니까 하지를 지나면 곧바로 자연 일장이 15시간이 되기 때문에 하국은 여름에 꽃이 필수가 있는 것이다. 추국은 한계일장이 더 짦은 13시간이다. 그러므로 추국은 좀더 기다렸다가 일장이 13시간 이하로 짧아 질 때, 즉 가을이 되어야 개화하게 된다. 동국은 한계일장이 10시간 정도로 겨울이 되어야 개화한다.    질문, 일장반응은 식물은 물론이고 지상의 생물에 광범위하게 영향을 미친다. 물고기나 조류의 산란과 이동도 일장반응으로 설명한다. 양계장에 산란율을 높이기 위해 인공광으로 장일처리를 해준다. 그렇다면 사람도 일장에 반응할까? 해답, 일장반응은 자연환경에 적응하는 과정에서 생긴 생리적 현상이다. 따라서 원래 사람도 일장에 반응을 보였을 것이다. 그러나 사람들은 자연을 멀리하고 자연스러운 삶을 거부해 왔기 때문에 일장반응이 무디어졌거나 없어 졌을 것으로 본다. 자연스러운 인간의 생활은 다른 동물처럼 해가 지면 자고, 해가 뜨면 일어나야 하는데 오늘날 우리의 모습은 어떤가. 자연에 순응하는 삶의 모습이 아니다. 그러다 보니 일장반응이 없어진 것이다. 너무 늦게 까지 컴퓨터 앞에 앉아 있지 마세요. TV 늦게까지 보지 마세요. 일찍 자고 일찍 일어나는 새나라의 학생들이 됩시다.    7.3. 요약 -------------------------------------------------------------------------- 1. 온도환경으로 기온, 지온, 수온, 주야간 변온 등이 중요하다. 특히 주야간 기온의 일교차가 재배적으로 중요한 의미를 갖고 있다. 무엇보다도  주야간의 온도차(DIF)는 시설의 온도관리모형이나 초화류의 개화조절에 중요한 의미를 갖는다. 작물이 일정한 생육단계에서 저온자극을 받아야만  화아분화가 일어나는 생리현상을 춘화작용(vernalization)이라고 한다. 이때 저온 자극부위는 생장점이고 관여하는 가상의 물질은 버날린이다. 식물의 춘화형은 종자춘화형과 녹식물춘화형으로 구분을 한다. 2. 광환경은 광질, 광도, 일장의 3가지 측면에서 고려되어야 한다. 광선은 본질적으로 전자기파로서 태양광선은 파장이 다른 광선이 섞여 있는 혼합광이다.  광질은 바로 광선의 종류에 의해 결정된다. 태양광선 가운데 파장 390-780nm 사이의 가시광선은 생육과 밀접한 관련을 맺으며, 가시광선 중에서도 적색광과 청색광에 광합성에 유효하다. 3. 광도가 증가하면 광합성이 증가하는데, 어느 수준에 이르면 광합성에 의한 탄산가스 흡수량과 호흡에 의한 탄산가스 방출량이 같아져 겉보기 광합성이 영이 되는데 이때의 광도를 광보상점이라고 한다. 보상점을 지나 광합성이 증가하다가 어느 수준에 이르면 더 이상 광합성이 증가하지 않는데 이때의 광도를 광포화점이라고 부른다. 4. 자연일장은 지역에 따라 다르고, 지역별, 계절별 일장의 변화는 식물의 생태에 큰 영향을 미친다. 적도부근의 일장은 년중 12시간이고, 위도가 높아질수록 계절별 자연일장의 변화폭이 커진다. 우리나라는 하지 16시간, 동지 10시간, 춘추분은 12시간 일장을 보인다. 일장이 식물의 개화에 미치는 효과를 일장효과라고 한다. 일장자극을 감지하는 부위는 젊은 잎이고 관여하는 가상의 물질은 플로리겐이다. 그리고 식물은 일장반응을 기준으로 단일식물과 장일식물로 분류한다. 개화 유도일장과 비유도일장의 경계가 되는 일장을 한계일장이라고 하고, 이 한계일장보다 긴 일장에서 개화하는 것을 장일식물, 짧은 일장에서 개화하는 식물을 단일식물이라고 한다. 그리고 한계일장이 없는 중성식물은 일장에 관계없이 개화한다. 제8강 토양, 수분 및 공기환경 앞서 온도와 광선환경이 식물에 미치는 영향에 대해 알아 봤다. 이들 환경 외에도 토양, 수분 그리고 공기환경도 중요하다. 8.1. 토양환경 ------------------------------------------------------------------------- 토양은 식물을 고착시키고 양분과 수분을 공급한다. 실제 토양은 대단히 복잡한 환경이다. 농학에서는 토양학을 기초학문으로 중요시한다. 토양은 복잡하기 때문에 관리하기도 쉽지 않다. 좋은 토양의 구비조건을 알아보고 원예용 특수토양 몇가지를 소개하고자 한다. 8.1.1. 토양의 구비조건 일반토양 토양은 일반토양과 특수토양으로 구분해 본다. 이때 일반토양은 논밭의 토양, 정원 텃밭의 토양 등을 말하는 것이다. 일반토양을 중심으로 해서 좋은 토양의 구비조건을 정리해 본다. 문전옥답, 옥토, 기름진 땅이란 무엇을 말하는 것인지 알아보자 ▷ 보수성과 배수성이 좋다 ▷ 보비성과 통기성이 좋다 ▷ 표층토는 깊고 부드럽다 ▷ 양분이 골고루 분포한다 ▷ 토양중에 유기물이 많다 ▷ 토양의 반응은 중성이다 ▷ 병해충이나 선충이 없다 사질토양과 점질토양 보수성과 배수성이란 물이 잘 빠지고 또 적당히 유지되는 성질이다. 보비성은 비료(양분) 지님성으로 보수성이 좋으면 보비성이 좋은 것은 당연하다. 물이 쉽게 빠지면 그와 함께 비료분이 쉽게 유실된다. 통기성은 토양에 공극이 적당하여 산소가 월활히 공급되어야 한다는 것이다. 이러한 성질은 모두 토성(土性), 즉 토양 입자의 입경분포에 의해 좌우된다. 모래와 점토의 함량비에 의하여 토양의 물리성이 결정되는데, 대개 사토와 점토가 적당히 섞인 양토가 바람직하지만 작물의 종류에 따라서 사질양토, 또는 점질양토가 좋은 경우도 있다. 참고로 국제토양학회의 규정에 따르면 토양입자의 지름이 0.002mm 이하의 것을 점토, 2mm 이상의 것을 자갈, 그 사이의 것으로 모래라고 구분하고 있다. 염류농도장해 일반토양에서는 표토가 중요하고, 물리성이 좋으면 부드럽고 다루기가 쉽다. 양분은 천연양분과 함께 인위적으로 공급하는 비료로 구성되는데, 지나치게 양분이 많이 분포되면 식물생육에 오히려 해롭다. 특정 양분이 토양에 지나치게 많이 쌓이는 것을 염류집적(鹽類集積)이라고 한다. 염류가 집적되면 식물생육이 둔화되고 심하면 잎이 타들어 가다가 결국은 말라죽는다. 시설재배에서 특히 이 염류집적이 문제가 되는데 대책이 필요하다(사진 참조). 화분에 비료를 한줌 가득 넣어 보라, 그 식물은 타 죽어 버릴 것이다. 토양유기물 토양에 퇴비를 주는 이유는 무엇일까. 토양유기물의 기능 때문이다. 토양유기물은 보수력과 보비력을 향상시키고, 토양반응의 완충능을 증대시킨다. 다시말하면 토양을 구성하는 그 어떤 요소가 변한다고 해도 쉽게 토양산도(pH)가 높아지거나 낮아지거나 하지 않는다는 것이다. 토양유기물은 입단화를 촉진하여 물리성을 개선한다. 이것은 유기물이 토양입자를 입단(덩어리)으로 만들면 공극률이 커지면서 배수성이나 통기성이 좋아진다. 아울러 토양유기물은 토색을 검게하여 지온을 상승시키며, 이로운 미생물의 활동을 조장한다. 토양미생물 토양에는 각종 생물들이 살고 있다. 이 가운데 해로운 병원균이나 해충은 없어야 한다. 토양에는 선충이라는 동물이 있다. 이 선충은 기생충으로 식물의 뿌리에 침입하여 기생하면서 식물에 해를 입히는 동물이다. 지렁이는 이미 잘 알려진 것처럼 토양의 구조를 개선하고 비옥도를 높이는 데 큰 역할을 한다. 지렁이는 흙을 먹고 그 안에 양분을 취한다. 그리고 배설하는 흙은 토양을 비옥하게 만드는 것이다.      8.1.2. 원예용 특수토양 원예작물을 재배할 때는 인공토양이나 특수한 토양을 이용하는 경우가 많다. 특이하게 원예용으로 이용되는 토양은 일반토양에 비해 가볍고 다루기 쉽고 무엇보다 배수성이 뛰어난 것이 특징이다. 경우에 따라서 토양이라고 하기보다는 배지라고 부르는 것이 더 합당하다. 현재 많이 이용되고 있는 몇가지 특수토양(배지)을 소개하면 다음과 같다 식물성   오스만다 : 고사리과 식물의 뿌리로 난재배에 이용한다   피트모스 : 이끼류가 불완전하게 탄화된 초탄으로 상토원료로 널리 이용된다   코코넛열매 : 코코넛이란 열대식물의 열매를 조각내고 부순 것이다   훈탄 : 왕겨를 태운 것으로 수경재배 배지로 많이 이용한다 광물성   버미큐라이트 : 질석을 고온을 녹인 후 부풀린 것   펄라이트 : 진주암을 고온을 녹인 후 부풀린 것   암면 : 암석을 고온으로 용융시킨 부풀린 다음 성형화 시킨 것 8.2. 수분환경 -------------------------------------------------------------------------- 수분은 체내에서 여러 가지의 중요한 기능을 가진다. 식물은 특히 함수량이 많고 생육 중에 많은 수분을 흡수하고 배출한다. 원예작물은 수분요구량이 많아 수분관리가 재배의 성패를 좌우한다. 우리는 수분관리, 즉 물주기의 중요성을 경험적으로 알고 있다. 8.2.1. 수분의 역할 ▷ 식물체의 구성성분으로 광합성의 원료가 된다 ▷ 용매로서 양분흡수와 이동을 가능하게 해준다 ▷ 효소를 활성화시켜 대사작용을 원활하게 한다 ▷ 원형질을 구성하면서 식물형태를 유지해 준다 ▷ 외부온도변화에 대처하여 체온을 유지해 준다 8.2.2. 과부족 장해 한해-수분이 부족하면 한해(旱害)가 발생한다   무기양분이 결핍된다   증산작용이 억제된다   광합성능이 떨어진다   스트레스를 받게된다   ABA 양이 증가한다 습해-수분이 지나치면 습해(濕害)가 발생한다   식물초장이 도장한다   토양산소가 적어진다   지온상승이 억제된다   뿌리활력이 떨어진다   무기양분이 환원된다 8.3. 공기환경 -------------------------------------------------------------------------  공기의 조성 성분은 식물의 생육에 큰 영향을 미친다. 그 가운데 탄산가스는 광합성의 원료가 되기 때문에 대단히 중요한 성분이다. 유해가스나 바람도 공기환경으로 무시할 수 없는 것들이지만 여기서는 공기의 조성성분과 탄산가스에 대해 중점적으로 살펴보도록 한다. 8.3.1. 공기의 조성성분 지표 가까이 있는 건조한 공기 중에는 다양한 성분들이 분포되다. 성분별 분포농도를 체적 백분율로 조사해 보면 질소가 78%, 산소가 21%, 아르곤이 0.9% 그리고 탄산가스가 0.035%(350ppm)로 이들 4가지 성분이 전체의 99.99%를 차지하고 있는 것을 볼 수가 있다. 물론 이들 외에도 다양한 기체성분과 함께 미생물, 화분, 먼지 등이 분포되어 있다.  식물의 생육에 중요한 두 가지 성분은 산소와 탄산가스이다. 특히 탄산가스는 광합성의 원료가 되기 때문에 관심을 갖고 강조한다. 현재 지구상의 탄산가스 농도는 350 ppm인데 만약 이보다 탄산가스 농도가 낮거나 높으면 식물은 어떤 반응을 보이겠는가?  8.3.2. 탄산가스 포화점 광포화점을 기억하고 있을 것이다. 광도가 높아지면 그에 비례하여 광합성이 늘어나는 것을 보았다. 같은 그림에서 X축을 탄산가스 농도로 바꾸었을 때 광포화점에 해당하는 지점의 탄산가스 농도를 탄산가스 포화점이라고 한다. 다시 말해 탄산가스 농도를 높여주면 그에 비례하여 광합성이 증가하는데, 어느 수준에 이르면 더 이상 광합성이 증가하지 않는다. 바로 이때의 탄산가스농도를 탄산가스포화점이라고 부른다. 탄산가스 포화점은 작물의 종류에 따라 다르고, 온도와 광도에 따라서도 달라 질 수 있다. 8.3.3. 탄산가스의 시비 탄산가스 포화점은 작물의 종류에 따라 다르지만 대개 1000 - 1800 ppm 사이이다. 이것은 대기중의 탄산가스 350 ppm 보다 훨씬 높은 수준이다. 따라서 탄산가스 농도를 인위적으로 높여주면 광합성을 증진시켜 수량을 높일 수 있고 품질을 향상시킬 수가 있다. 이러한 목적으로 탄산가스를 작물체 주변에 공급해 주는 것을 탄산시비(炭酸施肥)라고 한다. 탄산시비는 밀폐된 온실에서 가능하며 공급방법은 드라이아이스를 이용하거나 천연가스를 연소시켜 그때 배출되는 탄산가스를 이용하기도 한다. 보편적으로 이용하는 방법은 후자의 방법으로 탄산가스발생기가 시판되고 있다. 주로 오전에 해뜬 후 2-3시간 동안 1200ppm의 탄산가스농도를 유지해 준다.   8.4. 요약 -------------------------------------------------------------------------- 1. 원예작물 생육에 좋은 토양은 보수, 배수, 보비, 통기성이 좋으며, 표토가 깊고 부드러우며 병해충이 없고 유기물이 많고 토양반응은 중성이어야 한다. 원예작물은 일반토양 외에 특수한 토양을 사용하는데 식물을 재료로 하는 오스만다. 피트모스, 코코넛열매, 훈탄 등과  광물을 재료로 하는 버미큐라이트, 펄라이트, 암면 등이 대표적이다. 2. 수분은 작물체 구성성분이자 광합성의 원료이며 용매로서 양분의 흡수와 이동을 가능케 하고, 체내 물질대사가 가능케 하고 형태를 유지해 주며 체온을 유지해 준다. 수분이 부족하면 한해가 발생한다. 무기양분이 결핍되고, 스트레스를 받아 ABA가 증가되어 기공이 닫히면서 광합성능이 저하된다.  수분이 과잉 공급되면 습해가 발생한다. 작물은 도장하고 토양산소 부족하여 뿌리활력이 떨어지고 무기양분은 환원되어 철과 망간의 과잉흡수가 일어난다. 3. 지표 근처의 공기 조성성분을 보면 질소 78.1%, 산소 21.0%, 아르곤 1.0% 그리고 탄산가스 0.03%가 대부분을 차지하고 나머지는 종류는 많지는 분포비중은 크지 않다. 공기성분 가운데 탄산가스는 광합성의 원료로서 중요하다. 탄산가스 농도가 높아지면 포화점에 이를 때까지는 광합성이 증가한다. 대기중의 탄산가스 농도(0.03%)보다 탄산가스 포화점(1,000-1,800ppm)이 높기 때문에 시설재배에서는 탄산시비를 한다. 탄산시비를 하면 광합성이 촉진되고 수량이 증가한다. 제9강 정지와 전정 과수는 정지와 전정을 통하여 나무의 모양을 다듬고 결실을 조절해 준다. 줄기를 자르고 가지를 솎아주는 작업은 과수 뿐만 아니라 채소와 화훼작물에서 실시하는데 과수에서 특별히 중요한 재배기술로 취급되고 있다. 9.1. 생육의 조절 ------------------------------------------------------------------------- 원예의 주체적인 내용은 식물을 재배하는 것이다. 그리고 원예식물을 재배한다는 것은 그들을 인간이 원하는 방향으로 생육을 조절하는 것이다. 식물생육을 조절하는 방법은 크게 환경적 조절, 기계적 조절, 화학적 조절의 3가지 방법이 있다.  환경적 조절 : 환경을 조절하여 생육을 조절하는 것이다. 생육에 적합한 환경을 갖추어 줘서 생육을 촉진하기도 하고 때로는 환경을 불리하게 만들어 줘서 생육을 억제하기도 한다. 주야간 온도차를 만들어주거나 일장을 조절하여 생육과 개화를 조절하는 것이 좋은 예이다 기계적 조절 : 손이나 도구, 기계를 이용하여 물리적으로 식물생육을 조절하는 것입니다. 가지나 덩굴을 원하는 방향으로 유도하기도 하고, 불필요한 가지를 자르고 솎아내서 나무의 모양을 다듬기도 하고, 때로는 과실이나 꽃을 따주어 한 나무의 열매 수를 제한하기도 한다. 화학절 조절 : 식물체에 화학물질을 처리하여 생육을 조절하는 것이다. 이때 사용되는 화학물질을 생장조절제라고 부르며 생장조절제의 주체가 되는 물질은 식물호르몬이다. 집약적으로 관리되는 원예작물의 재배에서 다양한 생장조절제가 생육의 조절수단으로 이용된다.     9.2. 정지와 전정 -------------------------------------------------------------------------- 과실을 수확하고 꽃을 보는 목본성 원예작물은 줄기를 유인하고 잔가지를 잘라주는 작업이 필요하다. 먼저 수종에 따라 적절히 나무의 모양을 다듬고 가지를 정리한 다음 결실을 조절해 주어야 한다. 이러한 작업에 적용되는 기술이 바로 정지와 전정이다. 정지와 전정의 기본 뜻과 효과, 그리고 기본원리와 실제에 대해 알아보도록 한다 9.2.1. 뜻과 효과 정지(整枝, training) : 나무의 모습을 계획적으로 구성하기 위해 줄기를 유인하고 절단하는 작업 전정(剪定, pruning) : 우수한 꽃과 과실을 생산하기 위하여 가지를 절단하거나 솎아 내는 작업 정지와 전정의 효과 ▷ 생장속도의 조절 ▷ 꽃눈형성의 조절 ▷ 산물의 품질향상 ▷ 병해와 충해방지 설명 정지와 전정을 하면 엽면적이 감소하면서 생장량이 감소하고 나무의 노화를 억제하여 과수나 화목의 경제수령을 늘려준다. 아울러 적절한 전정은 나무 전체에 꽃눈착생(착과)을 균일하게 하여 해거리(격년결과, biennial bearing)를 방지해 준다. 해거리는 한해는 열매가 많이 맺히고 다음해는 열매가 맺지 않거나 아주 적게 맺히는 현상을 말한다. 전정을 하면 나무의 내부 깊숙이 햇볕이 투과하여 과실의 크기 균일하고 착색을 촉진하고 당함량을 높이고 크고 아름다운 꽃을 피워 산물의 품질을 향상시킨다. 그리고 정지와 전정과정에 병충해에 피해를 입은 가지나 그들의 잠복처를 제거하여 병충해 발생을 사전에 차단하는 효과를 가진다. 나무의 부위별 명칭, 가지의 종류, 눈의 종류 그리고 결과습성을 잘 알아야 한다. 무엇보다도 과실이 달리는 가지(결과지)와 결과지가 붙어 있는 가지(결과모지)를 구분할 수 있어야 한다. 과수의 눈은 자라서 잎이나 꽃, 때로는 가지로 발달한다. 따라서 눈을 잘 구분해야 한다. 무엇보다도 결과습성을 파악해야 과수의 전정이 가능하다. 최종적으로 좋은 과실을 생산하기 위해 가지를 자르고 고르는 것이기 때문에 어느 가지에 어떻게 과실이 맺히는지 그 습성을 파악하지 않으면 안된다. 예를 들면 사과는 3년생 단과지(과실이 달리는 짧은 가지)에 열매가 달리기 때문에 이 가지를 잘 관리하는 것이 중요하다. 주요 과수별 결과습성을 보면 다음과 같다.     1년생 가지 : 포도, 감귤, 감       2년생 가지 : 복숭아, 매살, 자두     3년생 가지 : 사과, 배 9.2.2. 과수의 수형 정지와 전정으로 나무의 꼴(수형)을 만들어 간다. 특히 처음 과수를 재식한 다음 적당하게 줄기를 절단하고 때로는 유인하여 기본적인 수형을 만들어 간다. 과수의 수형에는 여러 가지가 있는데 그 가운데 몇 가지를 소개해 본다 교목성 과수 : 주간형, 변칙주간형, 배상형, 개심자연형, 방추형, 주상형, Y자형 관목성 과수 : 총상수형 덩굴성 과수 : 평덕형(우산식, 올백식, X자식, H자식), 울타리형 9.2.3. 전정의 방법 전정은 주로 가지를 자르거나 솎아 내는 것을 말한다. 자름전정은 가지의 중간을 절단하는 것이고 솎음전정은 불필요한 가지를 기부에서 완전히 절단하여 제거시키는 전정법이다. 결과습성이나 생장습성을 고려하여 중간에 절단할 것인지 아니면 솎아낼 것인지가 결정된다. 사과는 솎음전정을 하고 복숭아, 포도 등은 자름전정을 주로 하지만 상황에 따라 두가지를 병행해야 하는 경우도 있다. 실제 전정에 임해보면 가지의 절단길이를 어떻게 할 것인지, 전정시기는 언제로 할 것인지 등 여러 가지 문제에 봉착하게 되는데 전정의 기본원리를 이해하고 기회가 주어지면 실제 과수원에 가서 전정실습을 해보기 바란다. 가상전정을 구상해 보고 있지만 이번 학기는 기술적으로 어려울 것 같다. 화목류는 열매를 수확하는 것은 아니지만 꽃을 보는 것이기 때문에 과수와 마찬 가지로 정지와 전정을 하게 된다. 쓸모없는 가지는 제거하고 유용한 가지의 발육을 도와 개화와 결실을 조절한다. 전정방법은 화목류의 개화양식과 개화습성에 맞추어 선택한다. 화목 중에 장미는 특히 전정이 필요하다. 노지장미는 주로 겨울철에 전정하는데 낡은 가지, 내향지, 쓸모없는 잔가지를 절단해 버리고 건강한 새가지가 균형적으로 햇볕을 잘 받을 수 있도록 해준다. 9.3. 요약 -------------------------------------------------------------------------- 1. 정지는 나무의 모습을 계획적으로 구성하기 위해 줄기를 유인하고 절단하는 작업이고 전정은 품질이 우수한 과실을 생산하기 위하여 가지를 절단하거나 솎아 내는 작업이다. 정지와 전정의 효과는 생장속도를 조절하여 노화를 억제하고, 꽃눈형성을 조절하여 해거리를 막고, 생산물의 품질을 향상시키며, 병해와 충해를 막을 수 있다. 2. 정지와 전정을 위해 수체의 부위, 가지의 종류, 눈의 위치와 함께 결과습성을 알아야 한다. 무엇보다도 과수의 경우 결과지와 결과모지를 분간할 수가 있어야 한다. 결과습성은 과수별로 다른데 우리나라에서 많이 재배되는 주요 과수의 결과습성을 보면 포도, 감, 감귤은 1년생가지, 복숭아, 매실, 자두는 2년생가지, 사과, 배는 3년생 가지에 열매가 맺는다. 3. 교목성 과수의 수형은 주간형, 변칙주간형, 배상형, 개심자연형, 방추형, 주상형, Y자형 등이 있으며, 덩굴성 과수의 수형으로 평덕형과 울타리형이 있고, 관목성 과수는 총상수형이 대표적이다. 전정방법에는 여러 가지가 있지만 과수의 종류에 따라 사과는 솎음전정, 복숭아와 포도는 자름전정을 하는 것이 보통이다. 제10강 결실의 조절 정지와 전정의 궁극적인 목적은 결실을 촉진하기 위한 것이라고 볼 수 있다. 하지만 정지와 전정과 함께 적극적인 수단과 방법으로 착과와 과실비대를 조절해 준다. 그 목적은 우수한 과실을 더 많이 얻기위한 것이다.     10.1.  결실의 조절 ------------------------------------------------------------------------- 꽃이나 열매를 수확하는 작물은 생육조절의 일환으로 결실조절이 매우 중요하다. 화훼, 과수나 과채류에서 보는 것처럼 많은 꽃과 열매가 맺힌다. 요즘 과수원에서 피어나는 꽃들 보라. 이들을 그대로 방치하면 서로간의 양분과 수분 경쟁으로 상품가치가 크게 떨어진다. 그래서 아름답고 탐스러운 꽃과 과실을 되도록 많이  수확하기 위해서 적절한 생육의 조절과 함께  결실의 조절이 요구되고 있다. 10.1.1. 적뢰, 적화와 적과 1. 적뢰와 적화 꽃봉오리나 꽃을 제거해주는 작업이다. 장미, 국화, 카네이션 등에서 적뢰는 가운데 있는 정화를 크게 하기 위하여 곁에 있는 꽃을 봉오리 시절에 따주는 작업이다. 화훼에서의 적화는 여러 가지 목적으로 실시한다. 화목의 경우에는 묘목의 생장을 충실하게 유도하기 위하여 실시하며,  구근류에서는 번식을 목적으로 구근을 생산할 때 미리 꽃을 제거하여 구근의 충실한 발달을 도와 준다. 마늘 쫑은 식물학적으로 화경과 꽃이다. 재배중에 마늘 쫑을 뽑아주면 지하부의 인경비대가 촉진된다. 2. 적과 과수는 가을에 수확하는 과실수 이상으로 많은 열매가 달리는데 미리 솎아주는 것이 좋다. 이렇게 해주면 과실 비대가 촉진되고 당도가 향상되어 상품성이 좋은 과실을 생산할 수가 있다. 수박이나 멜론 등에서도 적과를 하여 줄기 당 맺는 과실 수를 제한하고 딸기나 토마토의 경우는 과방당 착과수를 제한한다. 원래 모든 식물은 자신의 담과능력에 맞게 과실을 맺는다. 담과능력이란 식물이 과실을 착과시킬 수 있는 능력을 말한다. 식물은 과실을 맺으면 모든 생리적 기능이 과실의 착과 비대에 집중된다. 이때 스스로 과실을 착과시키고 유지할 수 있는 능력의 범위를 넘으면 스스로 착과수를 조절한다. 주로 생리적인 낙과현상을 통하여 착과수를 조절한다. 10.1.2. 인공수분 과수원의 수분(꽃가루받이)은 벌과 나비에 의해 이루어진다. 사과나 배 등은 자가불화합성이라는 유전현상이 있어서 자기꽃가루를 받아들이지 않는 성질이 있다. 그래서 과수원에서는 수분수를 별도로 심어야 한다. 예를 들면 A품종 사과 과수원에는 B품종의 사과를 25% 정도 심는 것이 보통이다. 가정과수에서 수분수가 없거나. 시설재배에서 벌나비의 활동이 차단될 때는 인공수분을 해준다. 다른 품종의 꽃이나 다른 나무의 꽃을 따서 직접 주두에 화분을 묻혀주는데 한 개의 꽃으로 10개 정도에 수분이 가능하며 오전 10-12 사이에 하는 것이 좋다. 아니면 화분을 채집하여 냉장고에 보관해 두었다가 작은 붓이나 면봉으로 주두에 골고루 묻혀주는 방법을 쓴다. 화분채집은 꽃을 따서 25℃ 정도의 온데 보관하면 약이 터져 화분이 방출되어 나온다. 채소의 인공수분 토마토와 딸기는 인공수분이 필요한 가장 대표적인 채소이다. 특히 시설재배에서는 저온과 플라스틱필름으로 인한 차단으로 벌나비의 활동을 극도로 제한되기 때문에 인공수분이 절대적으로 필요하다. 토마토와 딸기는 꿀벌을 이용하여 수분을 돕는다. 시설내에 벌통을 넣어 사육하면서 수분을 시켜준다. 수박의 경우는 화분을 채집하여 저장해 두었다가 인공수분을 시켜 주기도 한다. 토마토는 화기의 특성으로 인하여 진동기를 이용하여 식물체를 적절한 힘으로 흔들어주어 수분을 돕기도 한다. 문, 오이와 같은 채소는 인공수분이 필요가 없다. 그 이유는 무엇인가? 답, 오이는 단위결과성이 높기 때문이다. 단위결과성이란 수분과 수정, 즉 종자가 맺히지 않아도 정상적으로 열매가 달리고 과실이 비대하는 성질이다. 단위결과성이 높은 식물은 체내에서 옥신이 많이 생성되는 것이 특징이다. 오이는 체내에 옥신이라는 착과 및 과실비대 촉진 호르몬이 많이 분포되어 있기 때문에 수분이 필요 없다. 바나나도 단위결과성이 높다.   10.1.3. 성숙조절  주로 병충해 방제를 목적으로 봉지를 씌웠으나 최근에는 과실의 상품가치를 높이기 위하여 실시한다. 특히 봉지를 덮어 씌웠다가 수확 전 20-30일전에 봉지를 벗기면 착색이 고르면서 밝게 잘 된다. 과실에 봉지를 씌우면 엽록소 형성이 억제되고 대신 안토시안의 발달이 촉진되기 때문에 착색이 잘 되는 것이다. 사과, 배, 복숭아, 포도 등의 과실에 봉지씌우기를 한다. 아울러 봉지를 씌우면 사과나 배의 과실표면에 생기는 동녹(russet)발생이 억제되어 과실의 상품성을 높일 수가 있다. 10.2. 기타  생육조절 ------------------------------------------------------------------------- 초본성 채소나 화훼류에서도 목본성 과수나 화목류에서 보는 것과 같은 생육조절이 필요하다. 특히 열매채소의 경우는 적극적인 생육과 결실의 조절이 필요하다. 유인, 적심, 적아 등이 그 좋은 예이다. 또한 생울타리나 기타 정원수에서 보는 것처럼 나무의 모양을 여러 가지 형태로 다듬어 미적 가치를 증대하는데 이를 정형이라고 한다.  10.2.1 유인 호박과 같은 덩굴성 채소는 유인을 해준다. 지주를 세워주거나 시설의 골격을 이용하여 줄기를 적절한 방향으로 유인한다. 이러한 유인을 통해 잎의 수광량을 늘리고 통기를 좋게 하고 착과를 조절하고 수확과 기타 관리를 쉽게 해준다. 또한 오이, 호박, 수박 등을 유인해주면 밀식을 할 수 있어 단위면적당 수량을 크게 늘릴 수 있다. 화훼식물에서도 유인작업을 해준다. 덩굴성 일년초, 관엽식물, 화목 등은 지주나 그물을 이용하여 줄기를 적당한 방향으로 유인한다. 국화와 카네이션의 절화재배는 지주와 그물을 이용하여 화경이 쓰러지거나 휘지 않도록 해준다. 지주와 그물을 이용하되 지면에 수직인 울타리를 쳐서 유인하는 것에는 스위트피, 덩굴장미, 부겐발리아 등이 있고, 지면에 수평으로 그물을 쳐서 유인하는 것으로 카네이션, 국화, 금어초, 스토크 등이 있다. 지주막대기 또는 끈만으로 유인하는 것으로 노지함박꽃, 달리아 등이 있다. 10.2.2 적심 오이, 호박, 수박은 물론이고 토마토와 같은 채소작물도 생육의 적당한 단계에서 줄기의 선단부위를 잘라 준다. 이것을 적심이라고 하는데 참외, 수박, 오이 등은 어린 모종때 적심을 하여 원줄기의 수를 제한한다. 재배방식에 따라 2줄가꾸기, 3줄가꾸기 등 줄기수를 제한하면서 착과를 조절하게 된다. 그리고 토마토는 적당한 절위에서 적심을 하여 무한정 생장하는 키를 조절하고, 식물체의 담과능력에 따른 적당한 수의 과실을 맺도록 해준다. 초본성 화훼류에서도 채소에서와 마찬가지로 적심을 해준다. 가지가 길게 뻗는 화훼를 적당한 길이에서 줄기를 절단해 준다. 적심을 하는 대표적인 화훼는 국화와 카네이션이다. 이들 작물은 재배방식에 관계없이 적심을 하여 3-4개의 곁가지를 나오도록 유도해야 한다. 10.2.3 적아 적아는 눈을 따준다는 것인데 실제로는 곁순을 따주고 측지를 제거해 주는 것을 말한다. 과채류에서 불필요하게 발생하는 측지를 제거하여 착과수를 조절하고, 과번무에 의해 발생하는 부실한 열매의 착과를 억제한다. 특히 토마토, 고추, 가지는 곁순을 제거하지 않으면 과번무에 의해 불필요하게 작고 볼품없는 과실만 잔뜩 열리게 된다.  10.2.4. 적엽 적엽은 잎을 따주는 작업이다. 적엽도 일종의 전정이라고 볼 수 있다. 오이나 딸기재배에서는 노화된 잎을 제거해주면 수광과 통풍을 좋게하여 병해를 방지하면서 수량과 품질을 향상시킬 수 있다. 무엇보다도 노엽은 광합성 능력이 떨어지기 때문에 적기에 제거해주는 것이 오히려 생육에 유리하다고 볼 수 있다. 10.2.5. 정형 생울타리나 일부 정원수는 외관을 적당한 모양으로 만들기 위해 정형을 한다. 많은 경우 다양한 모양을 연출한다 분재는 유인과 함께 정형을 하는 대표적인 분식물이다. 오랜 세월의 자연미와 계절의 정취를 담아내야 하기 때문에 일반 화훼에 비하여 시간과 노력이 많이 소요된다. 화목류와 과수를 재료로 하는 경우에는 개화와 결과습성에 맞추어 전정까지 해 주어야 하며, 철사와 동선을 이용하여 유인할 때도 자연미를 최대한 살리는 방향으로 유인하지 않으면 안된다. 인생의 가지치기 자연 속에서 인생을 공부한다. 숲 속에서 삶을 재발견할 수 있다. 우거진 숲을 걷다보면 높게 자란 나무를 본다. 많은 가지를 달고 있다. 그리고 누군가 일부러 가지치기를 하지 않았는데도 가지가 말라죽고 가늘어지면서 도태되는 것을 본다. 스스로 가지치기를 한 것이다. 가지치기를 통해 스스로 살아남는 방법을 식물은 알고 있는 것이다. 사과나무에서도 고추에서도 이런 모습은 쉽게 볼 수 있다. 사과는 일시에 많은 꽃을 피운다. 고추는 가지의 분기점마다 꽃을 달아 착과수가 기하급수적으로 증가한다. 그러나 자신이 품을 수 있는 이상의 꽃과 과실이 달리면 스스로 솎아낸다. 자신이 먹여 살릴 수 있는 개수만큼 만 갖겠다는 의지의 표현이다.  우리 인생에 있어서 가지치기가 필요하다. 그리고 적당한 솎음질이 필요하다. 여러분이 사회생활을 하다보면 가지가 자꾸 늘어갈 것이다. 가족, 자식, 직장, 친구, 비즈니스, 취미활동 등 점차 생활의 영역이 나무가지 늘어나듯 해마다 늘어갈 것이다. 이때 중요한 것은 자신의 능력에 맞게끔 가지를 갖고 분수에 맞게끔 돈(열매)을 갖는 것이 중요하다. 과욕은 금물이다. 특히 나이 들수록 이 문제를 심각하게 생각해 한다. 이 관리를 잘 못하여 40대 돌연사하는 비율이 세계에서 우리나라가 제1위라고 하지 않는가? 자신의 인생을 늘 정지하고 전정하고 정형하면서, 때로는 결실을 관리하면서 아름답게 살기를 바란다. 건강하게 사는 여러분들이 되길 바란다.  10.3. 요약 ------------------------------------------------------------------------- 1. 원예식물은 가을에 수확하는 과실 수 이상으로 달리기 때문에 어린 꽃이나 어린 열매를 미리 솎아주는 적뢰, 적화 또는 적과 작업이 필요하다. 그리고 착과를 돕기 위하여 다양한 방법을 동원하여 인공수분을 해준다. 과실의 성숙과정에서 착색을 촉진하고 병충해를 방지하며 동녹을 방지하기 위하여 봉지씌우기를 한다. 2. 과채류의 결실 조절의 방법으로 인공수분이 중요하다. 인공수분은 화분을 채집하여 암꽃의 주두에 묻혀주는 것을 말한다. 저온기 시설재배에서는 인공수분이 반드시 요구된다. 토마토와 딸기는 꿀벌을 방사하여 인공수분을 시킨다. 토마토는 진동기로 식물체를 흔들어 주어 수분을 돕는다. 오이는 단위결과성이 높아 인공수분이 필요 없는 작물이다.       3. 기타 생육조절방법으로 유인, 적심, 적아 그리고 정형이 있다. 유인은 덩굴성이나 키가 커서 쓰러지기 쉬운 것은 지주, 그물, 끈 등으로 생장 방향을 이끌어주는 것이다. 줄기의 수와 길이를 제한하기 위해 적심을 하고, 곁순이 많이 발생하는 것은 적아(곁순따기)를 해준다. 오이와 딸기 등에서는 노엽을 제거해 주어 수광과 통풍을 좋게하고 병해를 방지해 주기도 한다. 분재는 유인과 함께 정형을 하는 대표적인 분식물이다. 제11강 생장조절제-옥신과 지베렐린 전 시간 생육의 조절에서 환경적 조절, 기계적 조절, 화학적 조절을 구분해 보았다. 이 강의의 주제는 바로 화학적 조절이다. 식물의 생육을 생장조절물질을 이용하여 조절할 수 있다. 화학물질을 이용하여 식물의 키를 크게 하고 때로는 작게 하는 것이다. 이때  이용되는 물질은 주로 식물호르몬이라고 하는 물질이다. 11.1. 화학조절이란? ------------------------------------------------------------------------ 식물의 생육을 화학적으로 조절한다고? 식물체의 생장과 발육을 화학물질을 이용하여 조절한다는 것이다. 화학조절은 원예적으로 대단히 큰 의미를 갖는다. 간단한 화학물질을 처리하여 키를 크게 하고 꽃이 일찍 피게 하는 것은 실제 작물의 수량을 높이는데 크게 기여한다. 때로는 품질을 획기적으로 향상시킬 수가 있다. 11.1.1. 화학조절의 뜻 양배추를 보자. 양배추는 여러분들이 일상으로 경험한 것처럼 줄기가 없는 것처럼 보인다. 그러나 이들도 줄기가 있다. 줄기가 극도로 단축되어 있다. 이러한 줄기를 단축경이라고 부른다. 양배추는 단축경의 짧은 마디마다에 잎이 다닥다닥 발생한 것이다. 이러한 형태의 식물은 근출엽형, 로젯트형 식물이라고 부른다. 양배추, 꽃양배추, 배추, 상추, 무, 용설란 등은 근출엽형 식물들이다. 이들 식물은 춘화처리(저온자극)를 받으면 줄기가 길게 신장하면서 동시에 화경이 발달하고 개화하는데 이를 추대라고 부른다. 이때 추대가 일어나는 것은 저온자극을 받아 체내에 지베렐린이라고 부른 식물호르몬이 생성되기 때문이다. 지베렐린은 세포의 분열방향과 세포의 신장생장을 촉진하는 호르몬이다. 그렇기 때문에 저온자극 대신에 지베렐린을 직접 처리해줘도 추대가 일어난다. 이처럼 지베렐린과 같은 생장조절제를 처리해서 줄기를 길게 신장시키고 추대를 일으키는 것을 화학조절(chemical control)이라고 한다. 교재 그림은 바로 지베렐린이라는 화학물질로 양배추의 키와 개화를 조절한 모습이다. 화학조절의 좋은 예라고 볼 수 있겠다. 양배추는 왜 줄기가 극도로 단축되어 있으며, 지베렐린을 처리하면 어떤 기작으로 줄기가 신장하는가? 이에 대한 답은 지베렐린 편에서 논의해 보자. 용설란의 추대 수선과 아가베속에 속하는 다육식물로서 일생에 단 한번 꽃이 핀다. 일본에서는 만년란이라고도 하는데 한번 꽃이 피는데 12년 정도 걸린다고 한다. 로젯트형 식물로서 꽃이 피기 전까지는 체내에 지베렐린이 거의 생성되지 않는다. 화아가 분화되면서 갑자기 체내 지베렐린의 함량이 늘어나면서 추대한다. 추대현상은 줄기이지 꽃대라고 볼 수 있는 기관이 길게 신장하면서 개화한다. 이렇게 하는 것이 개화 후 수분과 종자전파에 유리하기 때문이다.         11.1.2. 식물호르몬과 생장조절제 1. 식물호르몬 모든 생물은 비타민과 호르몬이라는 유기화합물을 필요로 한다. 사람도 식물도 비타민과 호르몬이 반드시 필요하다. 사람의 경우 비타민은 체외에서 음식물을 통하여 흡수하고 호르몬은 체내에서 자체 생산한다. 그러나 식물은 비타민도 호르몬도 모두 체내에서 생산한다. 이 가운데 호르몬은 미량으로 분포하지만 생육에 결정적인 자극제로서 생장조절제의 역할을 한다. 지금까지 밝혀진 식물호르몬은 옥신, 지베렐린, 시토키닌, 아브시스산(ABA), 에틸렌의 5종이다. 최근 제6의 호르몬 등이 논의되고 있지만 기본적인 식물호르몬 5가지를 중심으로 공부한다. 2. 생장조절제 식물호르몬은 체내에서 생성되는 물질이다. 이 물질을 어떻게 생장조절에 이용할 수 있는가 하는 문제이다. 먼저 식물호르몬을 식물체에서 추출하여 정제한 다음에 이용하는 방법이 있다. 다음으로는 인공적으로 식물호르몬을 합성하여 이용하기도 한다. 이때 식물호르몬과 꼭 같은 물질을 만들 수도 있지만, 기능과 분자구조가 유사한 물질을 만들어 대용하기도 한다. 이에 근거하여 식물의 생장조절제는 ‘천연 또는 합성 호르몬성 유기화합물’이라고 정의할 수 있다. 물론 넓은 의미로 확대해보면 식물의 생육을 조절하는 모든 화학물질이라고 볼 수도 있으며, 실제로 호르몬과 관계없이 생장을 조절하는데 이용되는 화학물질이 많이 있다. 그러나 여기서는 식물호르몬에 초점을 맞추어 공부한다. 11.2 옥신(auxins) ------------------------------------------------------------------------- 옥신은 가장 먼저 발견된 식물호르몬으로 식물의 생장을 촉진한다. 천연옥신과 합성옥신으로 구분되며, 다양한 생리적 기능이 알려져 있다. 원예적으로는 착과촉진제, 발근촉진제로 이용되며 때로는 제초제로서 이용되기도 한다. 11.2.1. 발견 진화론으로 유명한 다윈은 그의 아들과 함께 ‘식물의 운동’이라는 책을 펴내면서 식물의 굴광성에 관해 처음으로 기술하였다. 굴광성이란 식물이 햇볕이 비치는 쪽으로 휘는 성질을 말한다. 식물을 창가에 두면 창쪽으로 식물이 휘어 자라는 모습을 볼 수 있을 것이다. 이들은 식물의 줄기 선단에서 생성되는 어떤 영향물질이 아래로 이동하면서 굴광성이 생긴다고 하였다. 그 뒤에 이 굴광성은 생장을 촉진하는 물질의 불균형분포로 인해 일어나는 것으로 확인되었다. 즉 광이 조사되지 않은 쪽에 옥신분포 농도가 높고, 그로 인해 그 부분의 생장이 빠르기 때문에 광선이 조사되는 방향을 식물체가 휜다는 사실이 밝혀졌다. 1931년 독일의 쾌글은 이 물질의 이름을 옥신(auxin, 희랍어 auxein = to grow)이라고 명명하였고, 곧바로 사람의 오줌, 곰팡이, 옥수수 등에서 순수한 옥신을 분리하였다. 11.2.2. 특성 옥신은 단일 물질을 지칭하는 것이 아니다. 여러 가지의 옥신계 물질들이 존재하는데 식물체 내에서 옥신으로서 강한 활성을 나태 내는 대표적인 물질은 IAA(indoleacetic acid, 인돌아세트산)이다. 옥신은 인공합성도 가능하며 실제로 생장조절에 이용되는 것은 주로 합성 옥신이다. 분자구조와 기능이 유사한 합성옥신으로 NAA, 2,4-D, 2,4,5-T 등은 대표적이다. 이들 물질을 주성분으로 하여 발근촉진제, 착과촉진제를 만든다. 2,4-D와 2,4,5-T는 착과촉진제로 이용되기도 하지만 제초제로도 사용된다. 고농도의 옥신은 세포분열과 세포신장을 급속히 유도하여 양수분의 통로를 막아 식물체를 죽일 수 있기 때문에 제초제 또는 고엽제로 이용된다.  월남전에 사용됐던 고엽제가 바로 바로 이러한 옥신계 합성호르몬이다. 11.2.3. 기능 옥신이라는 식물호르몬은 식물의 대사작용에 직접적으로, 때로는 간접적으로 작용하여 여러 가지의 생리적 기능을 발휘한다. 가장 대표적인 기능은 세포분열과 세포신장을 촉진하여 생장을 촉진하는 것이다. 옥신을 처리하면 생장이 크게 촉진되는 것을 볼 수가 있다. 반면에 옥신은 부위 또는 농도에 따라서는 생장을 억제하기도 한다. 줄기의 선단에 위치한 눈이 계속 생장하면 그 아래 눈(측아)들은 생장이 억제되는 정아우세현상을 지배하는 것도 바로 옥신이다.  이 가운데 가장 중요한 기능은 뭐니뭐니 해도 세포의 신장을 촉진하여 결과적으로 생장을 촉진하는 기능이라고 볼 수 있다. 그렇다면 옥신이 어떻게 세포신장을 촉진하는지 알아본다. 정아우세현상 정아우세현상은 줄기의 정아가 생장을 계속하고 있는 동안에는 그 아래에 있는 액아는 생장이 억제되는 것을 말한다. 정아에서 멀어질수록 이 억제현상은 약해지기 때문에 줄기 아래 부분에서는 액아가 발달하여 측지를 발생시키기도 한다. 이 현상을 지배하는 물질은 옥신이다. 정아에서 생산되는 옥신이 아래로 이동하여 액아의 발아를 억제하는 것이다. 이 경우는 옥신이 생장을 촉진하는 것이 아니라 오히려 억제하고 있다. 식물체의 부위별, 농도별 반응이 다르다는 것을 보여주는 예이기도 하다.  11.2.4. 기작 : 옥신은 어떻게 생장을 촉진하는가? 세포가 생장한다는 것은 세포가 커지는 것이다. 이때 세포가 확대되려면 세포는 적당한 팽압과 함께 유연한 세포벽이 필수조건이다. 만약 세포벽의 유연성이 뒷받침되지 않으면 열과에서 보는 것처럼 생장은커녕 조직이 파괴된다. 보통 세포벽은 가소성의 증가로 유연해지며 세포가 확대될 때는 이 가소성이 비례적으로 커진다. 세포벽의 가소성은 옥신의 작용에 의해 pH가 낮아질 때(H이온의 농도가 높아질 때) 커진다. 옥신이 세포내 옥신수용체(R)와 결합하여 IAA-R 복합체를 형성하고, 이것이 세포막에 분포하는 ATPase(양이온펌프)의 활성을 증가시켜 세포벽 공간 쪽으로 H+ 이온을 방출함으로서 세포벽의 pH를 낮춘다. 이렇게 하여 세포벽 부근의 H+이온이 증가하면 세포벽 연화효소인 hydrolase가 활성화된다. 이 효소의 작용으로 세포벽 구성물질간의 수소결합이 약해져서 세포벽이 느슨해진다. 이처럼 생장에 필수적인 세포벽의 가소성증가가 세포벽의 산성화에 의해 일어난다고 하여 이를 산생장설(酸生長說, acid growth theory)이라고 부른다. 11.2.5. 화학조절의 예 발근촉진제인 루톤(rootone)은 옥신을 이용하는 대표적인 생장조절제이다. 루톤의 주성분은 NAA이다. 루톤분제 또는 액제가 있는데 삽수의 발근 부위에 발라주면 발근이 촉진된다. 발근이 잘 되는 것은 더 잘 되고, 발근이 안되는 것은 발근을 유도할 수 있다. 과수원에서는 개화 후 조기에 낙과하는 생리적 현상이 있다. 해에 따라서는 이것이 수량과 직결되는 문제가 된다. 이 경우에 옥신을 과수에 처리해 주면 낙과를 방지해 줄 수가 있다. 11.3. 지베렐린 ------------------------------------------------------------------------- 지베렐린은 벼의 키다리병의 병원균에서 발견한 호르몬이다. 키다리병에서 보는 것처럼 지베렐린은 식물의 키를 크게하는 식물호르몬이다. 옥신과 함께 식물의 생장을 촉진하는 호르몬으로 작용하며 줄기신장 촉진은 물론이고 휴면타파나 개화촉진등에 이용된다.     11.3.1. 발견 벼에는 키다리병(일명 바보같은 벼)이라는 병이 있다. 이병에 걸리면 키가 유난히 커지면서 결국에는 말라죽는다. 죽지 않더라도 정상적인 출수와 결실이 어렵다. 1926년 일본의 병리학자 구로자와는 이 병의 병원균(Gibberella fujikuroi, 곰팡이의 일종)의 균사에서 분비되는 어떤 물질이 벼의 키를 크게 한다는 사실을 발견하였다. 그 뒤 1935년 동경대의 야부타라는 사람이 이 물질을 분리하는데 성공하고 그 이름을 병원균의 학명을 따서 지베렐린이라고 불렀다. 세계2차대전후 지베렐린이 유럽과 미국에 알려지고 이에 관한 많은 연구가 이루어지면서 지베렐린은 곰팡이 뿐만 아니라 고등식물에도 널리 존재한다는 사실과 함께 지베렐린의 물질적 본체가 지베렐린산(gibberellic acid : GA)이라는 것이 확인되었다. 11.3.2. 특성 앞서 언급한 것처럼 지베렐린은 지베렐린산으로 그 구조는 그림에서 보는 것과 같다. 기본적으로 4개의 고리구조로 형성된 지베렐란을 갖고 있으며, 이 기본구조에서 카로복시기(-COOH), 수산기(-OH) 등의 부착위치와 숫자 등에 따라 지베렐린의 종류가 결정된다. 지금까지 발견된 지베렐린은 89개 이며 이중 64개가 고등식물에 12개가 곰팡이에, 13개가 양쪽 모두에 존재하는 것으로 알려져 있다. 지베렐린은 필요에 따라 저장형으로 존재하기도 한다. 그 대표적인 예가 GA glucoside라는 결합형 지베렐린이다. 이들은 활성을 나타내지 않다가 필요한 경우에는 쉽게 분리되어 지베렐린의 활성을 나타낸다. 지베렐린은 구조가 복잡하여 인공합성이 안되며, 원예적으로 이용되는 것은 오이종자나 곰팡이 등에서 추출한 GA3와 GA4+7이며 이들을 농업용 지베렐린이라고 하여 시판하고 있다. 11.3.3. 기능 지베렐린의 대표적인 생리기능은 벼의 키다리병에서 본 것처럼 줄기의 생장촉진이다. 앞서 옥신의 생장촉진효과는 절취한 식물체에서 나타났지만 지베렐린은 온전한 식물체에서 나타난다는 점이 특징이다. 특히 줄기의 신장이 가장 뚜렷하게 나타나며 이러한 신장효과는 왜성식물이나 로젯트형 식물에서 잘 나타난다. 왜성식물은 유전적으로 지베렐린의 생합성 능력이 약하여 키가 작은 식물들이기 때문에 지베렐린을 처리하면 줄기신장 효과가 뚜렷하게 나타난다. 실제로 같은 종의 작물에서도 왜성품종은 체내 지베렐린이 거의 검출되지 않거나 있으나 매우 극미량인 것을 볼 수 있다. 지베렐린은 줄기신장촉진 외에도 화아분화와 개화를 촉진하고, 휴면을 타파하며 단위결과를 유도하는 등 착과촉진하기도 한다. 11.3.4. 기작 : 지베렐린은 어떻게 양배추의 키를 크게 하는가? 양배추와 같은 식물을 근출엽형 또는 로젯트형 식물이라고 했다. 이들은 육안으로 식별하기가 쉽지 않은 짧은 줄기, 즉 단축경을 갖고 있다. 일반적으로 식물의 줄기를 해부학적으로 살펴보면 크게 3부분으로 구성된다. 이 중 정단분열조직은 잎이나 꽃 등의 기관을 분화시키고, 아정단분열조직과 신장대가 줄기신장을 조절한다. 그런데 로젯트형 식물은 정단분열조직은 정상으로 활동하는데, 바로 아정단분열조직의 활동이 미비하여 줄기가 크게 신장하지 못한다. 여기에 내생 지베렐린의 생성을 촉진하는 환경자극을 받거나(예를 들면 저온자극) 직접 외부에서 지베렐린을 처리해 주면 아정단분열조직의 유사분열 방추체와 분열면의 방향이 바뀌면서 줄기가 급속히 신장하게 된다. 11.3.5. 화학조절의 예 지베렐린을 처리하여 키를 크게 하고 개화를 촉진하는 예는 이미 양배추에서 봤다. 또 다른 예로 단위결과를 유도할 수 있다. 포도에서는 개화 2주전에 지베렐린을 처리해 주면 무핵과, 다시 말해 씨없는 포도를 만들 수가 있다. 이 경우 무핵과는 과실이 작아지는 경향이 있기 때문에 개화후 1주일 후에 지베렐린을 다시 한번 더 처리해 준다. 이렇게하면 과립비대를 촉진하여 정상적으로 비대한 과실을 수확할 수가 있다. 11.4 요약 ------------------------------------------------------------------------ 1. 화학조절(chemical control)이란 식물체에 식물호르몬과 같은 화학물질을 처리하여 생육을 조절하는 것이다. 식물호르몬에는 옥신, 지베렐린, 시토키닌, 아브시스산, 에틸렌의 5가지가 있다. 식물의 생육을 조절하는데 이용되는 화학물질을 생장조절제라고 하고, 좁은 의미의 생장조절제는 천연 및 합성 호르몬성 유기화합물이라고 정의할 수 있다. 2. 옥신은 최초로 발견된 식물호르몬으로 굴광성을 관찰하면서 그 존재를 감지하였다. 옥신의 물질적 본체는 인돌초산(IAA)이다. 합성옥신으로 NAA, 2,4-D, PCPA 등이 있다. 옥신의 작용기작은 산생장설로 일부 설명이 가능하다. 중요한 생리적 기작은 세포의 신장생장, 식물의 발근과 착과, 과실비대를 촉진하고, 탈리현상과 노화를 억제하는 것이다.  3. 지베렐린은 벼의 키다리병 병원균이 분비하는 물질에서 발견하였다. 지베렐린의 본체는 지베렐린산(GA)이며 지베렐란이라는 기본구조에 붙어있는 카르복시기나 수산기의 수나 위치에 따라 종류가 구분이 된다. 지베렐린의 생리적 기능은 줄기신장을 촉진하는 것이며, 왜성식물이나 근출엽형 식물에서 지베렐린 처리효과가 뚜렷하게 나타난다. 제12강 생장조절제-시토키닌, ABA 및 에틸렌 생장조절제로서 중요한 것은 앞서 본 옥신과 지베렐린이다. 그리고 이 두가지가 실제 원예작물재배에서 많이 이용된다. 그 밖의 생장조절제로 시토키닌, ABA 그리고 에틸렌이 있다. 이들도 독특한 기능를 갖고 있으며, 실제로 생장조절제로 이용된다. 12.1. 시토키닌 --------------------------------------------------------------------------  시토키닌은 식물에서 세포분열을 일으키는 호르몬으로서 이들의 대부분이 핵산을 구성하는 아데닌의 유도체들이다. 따라서 시토키닌은 세포분열이 왕성하게 일어나고 있는 부분에 많이 존재하며 실용적으로는 식물조직배양에서 많이 이용된다. 12.1.1. 발견 1950년 미국의 Skoog는 담배조직 배양을 하면서 세포분열을 촉진하는 물질을 찾고 있었다. 그러다 오래 묵은 정어리 정자의 DNA에서 분리된 한 물질이 옥신이 존재하는 배지 상에서 담배조직의 세포분열을 크게 촉진하는 것을 발견하였다. 그는 이 물질을 키네틴(kinetine)이라고 명명하였다. 그후 키네틴과 비슷한 활성을 지닌 아데닌 유도체들이 미생물과 고등식물에서 발견되었는데 이러한 세포분열 촉진물질들을 키닌(kinin)이라고 불렀다. 그러나 당시 키닌은 동물에서 근육수축 촉진물질로 이미 사용되고 있는 용어이기 때문에 이와 구별하기 위하여 키닌을 시토키닌으로 명칭을 바꾸었다. 식물에서는 1963년 옥수수 미숙종자에서 처음으로 지아틴(zeatin)이라는 아데닌의 유도체를 처음으로 추출하여 정제하였다. 12.1.2. 특성 시토키닌은 핵산(DNA)을 구성하는 4개의 염기 가운데 하나인 아네닌의 유도체가 대부분을 차지한다. 식물체내에서 생성되는 시토키닌으로는 지아틴이 있으며, 합성 시토키닌으로는 키네틴(kinetin)과 BA(benzyl adenine)이 있다. 시토키닌 활성을 보이는 물질은 모두 아데닌 유도체라고 했는데 아미노기(-NH2)에 연결된 측쇄의 변이에 따라 종류가 구분이 된다. 무엇보다도 아데닌 분자의 6번 위치에 있는 위치에 아미노기에 직선 또는 고리모양의 측쇄가 연결되어야 하며 이 밖의 위치에 연결되면 활성이 떨어지거나 불활성화된다. 그 밖에 시토키닌 활성을 나타내는 물질이 여러 가지가 있지만 생장조절제로서 가장 널리 이용되는 것들은 합성 시토키닌인 키네틴과 BA이다.  12.1.3. 기능 시토키닌의 가장 중요한 기능은 적정량의 옥신이 포함된 조직에서 세포분열을 유도하는 것이다. 이때 옥신은 DNA 복제와 관련된 일을 하고, 시토키닌은 세포의 유사분열을 조절한다. 담배 조직배양에서 옥신만 첨가되면 DNA합성은 일어나지만 시토키닌이 첨가되기 전에는 세포분열이 일어나지 않는 것을 관찰 할 수가 있다. 시토키닌의 또 다른 기능으로 종자나 눈의 휴면을 타파하는 작용을 한다. 조직배양에서는 기관의 분화를 유도하고, 노화를 유기하는 효소의 활성을 감소시켜 식물의 노화를 억제한다. 12.1.4. 화학조절의 예 식물체에서 시토키닌이 부족해서 생육이 억제되는 경우는 거의 없다. 그래서 작물을 재배하는 중에 시토키닌을 사용하는 경우는 없다. 다만 세포분열과 기관의 분화가 중요한 식물조직배양에서는 반드시 첨가해야되는 호르몬이다. 그리고 시토키닌은 옥신과 함께 존재해야만 세포분열 및 기관분화를 촉진하기 때문에 적정 농도의 옥신을 반드시 함께 처리해야 한다. 12.2. 아브시스산 ------------------------------------------------------------------------- 아브시스산(abscisic acid, ABA)은 식물의 생장을 억제하는 대표적인 식물호르몬이다. 또한 식물의 휴면을 유도하는 휴면호르몬, 잎의 탈락을 촉진하는 낙엽호르몬으로도 잘 알려져 있는 호르몬이다.   12.2.1. 발견 1964년 미국의 Addicott는 목화의 미성숙 과실에서 탈리를 촉진하는 물질을 분리하여 정제하고 이를 ‘abscisin'이라고 명명 하였다. 같은 해 영국의 Waring은 자작나무의 성숙한 잎으로부터 가을에 눈의 휴면을 유도하는 물질을 발견하고 이를 ’dormin'이라고 불렀다. 그러나 곧바로 연구자들은 이들 두가지 물질이 분자구조가 같은 동일한 물질이라는 것을 확인하고 이를 아브시스산이라고 새롭게 명명하였다. 12.2.2. 특성과 기능 ABA는 탄소수가 15개로 그림에서 보는 것과 같은 구조를 가진다. 몇가지 형으로 구분할 수 있지만 종류는 한가지뿐이다. ABA는 좀 복잡하기는 하지만 인공합성이 가능하다. 주요기능은 휴면의 유기와 낙엽의 촉진이다. 식물의 휴면은 ABA 농도가 높고 GA 농도가 낮을 때 일어난다. 그리고 ABA는 세포벽 물질을 분해하는 효소의 활성을 증가시켜 탈리층을 형성시켜 낙엽이나 낙과를 촉진한다. 식물은 스트레스를 받으면 ABA가 증가하고 생육은 억제되고 노화가 촉진된다. ABA는 기공의 개폐를 조절하는데, 수분스트레스를 받으면 ABA가 증가하면서 기공이 닫힌다. 12.3. 에틸렌 -------------------------------------------------------------------------- 에틸렌은 성숙과 노화를 촉진하는 식물호르몬이다. 식물체의 전 부위에서 발생하며 다른 식물호르몬과 상호작용을 한다. 에틸렌은 식물호르몬 중 그 구조가 간단하고 상온에서 기체상태이다. 12.3.1. 발견 고대 중국의 사찰에서는 향을 피우는 방에 걸어둔 감과 같은 과실이 빨리 익는다는 것을 알고 있었다. 미국에서는 석유난방 시설에서 보이던 토마토의 숙성효과가 증기난방으로 바꾸자 전혀 효과가 나타나지 않는 것을 알았다. 유럽 등지에서는 가스등 주변의 가로수에서 낙엽이 빨리 지고 열매가 빨리 익는 것을 관찰하였다. 아울러 오래 전부터 과실을 장거리 수송할 때에는 오렌지와 바나나를 같은 상자에 넣지 않았는데 그것은 오렌지에서 나오는 어떤 기체성분이 바나나를 일찍 무르게 하기 때문이다. 1930년대에 들어서면서 이상에서 관련되는 가스물질이 에틸렌이라는 사실이 밝혀졌다. 그후 에틸렌이 과실의 성숙과 관계가 있으며 1950년대에 들어 가스분석기가 개발되면서 에틸렌에 관한 본격적인 연구가 시작되어, 에틸렌은 성숙뿐만 아니라 식물생육에 광범위하게 영향을 미치는 호르몬임을 알게 되었다. 12.3.2. 특징과 기능 에틸렌(ethylene)은 2개의 탄소가 이중결합으로 이루어진 가장 간단한 기체상태의 식물호르몬이다. 무색의 기체로 상온에서 공기보다 가볍고 물 속에서 적은 양이 용해된다. 탄소원자간의 불포화결합이 호르몬으로서 기능발휘에 필수적이며, 탄소의 수가 증가하면 호르몬으로서의 기능이 크게 떨어진다. 에틸렌은 기체상태이기 때문에 이용 상 불편한 점이 많다. 그래서 개발된 것이 에세폰(ethephon)이라고 부르는 생장조절제이다. 에세폰은 주성분이 2 chloroethylphosphonic acid로 이 물질은 물에 희석되어 pH가 높아지면 분해되어 에틸렌을 발생한다. 12.3.3. 화학조절의 예 에틸렌은 과실의 성숙과 착색을 촉진하는데 이용한다. 예를 들어 에세폰을 고추에 처리하면 쉽게 붉게 물든다. 고추는 가을에 서리가 내리면 잎이 녹아 내려 착색이 덜 된 많은 과실을 잃는 경우가 있다. 이 경우 수확 전에 포장에 에세폰을 처리하면 착색이 빨리 진행되어 서리가 내리기 전에 붉은 고추를 더 많이 수확할 수가 있다. 토마토나 감귤의 경우는 녹숙상태에 수확해야 기계수확과 선별이 가능하고 유통기한을 늘릴 수 있다. 이런 경우도 수확 후 과실을 창고에 넣고 에틸렌 가스를 주입하면 숙성이 촉진되어 녹색과실들이 일시에 붉게 또는 노랗게 변하여 상품화가 가능해 진다.     12.4. 요약 1. 시토키닌은 조직배양중 세포분열을 촉진하는 물질을 찾다가 발견하였다. 시토키닌은 DNA를 구성하는 염기 중의 하나인 아데닌의 유도체 들이다. 천연 시토키닌으로 지아틴이 있고 합성 시토키닌으로 키네틴, BA 등이 있다. 시토키닌의 가장 중요한 기능은 세포분열을 촉진하는 것이다. 옥신과 함께 존재할 때 세포분열과 기관의 분화를 유도한다. 2. 아브시스산은 목화의 탈리와 자작나무의 눈의 휴면을 일으키는 물질을 찾는 중에 발견되었다. 몇가지 형으로 구분할 수 있지만 종류는 하나이며 인공합성도 가능하다.  아브시스산의 생리적 기능은 휴면을 유기하고 낙엽을 촉진하는 것이다. 식물은 스트레스를 받으면 증가하면서 노화를 촉진하는 기능도 갖고 있다. 3. 에틸렌은 연소가스가 과실의 성숙을 촉진하는 것을 관찰하면서 발견하였다. 에틸렌은 탄화수속계열의 가장 간단한 화합물로서 상온에서 기체상태로 존재한다. 과실의 성숙을 촉진하는 호르몬으로 잘 알려져 있다. 고추, 토마토, 감귤 등에서 수확 전후에 에틸렌을 처리하여 성숙을 촉진한다. 에세폰은 에틸렌 가스를 방출하는 생장조절제이다. 제13강 원예식물의 보호-병충해로부터 생리장해와 병충해 응애라는 해충의 피해, 저온기 시설재배에서 많이 나타나는 갈색반점현상, 노균병이라는 병에 걸린 잎은 언뜻 보기에는 구분이 잘 되지 않지만 발생원인은 각각 다르다. 이 경우 원인을 정확히 밝히는 일이 무엇보다도 중요하다. 작물의 이상증세는 변색, 반점, 괴사, 고사 등 여러 가지 형태로 나타나는데, 발생원인에 따라 병원균에 의한 것을 병해,  해충에 의한 것을 충해, 그리고 기상환경, 토양환경, 재배환경 등의 불량환경 조건에서 발생하는 것을 생리장해라고 한다. 사진에서 양분결핍증은 병이 아니고 생리장해라고 부른다. 생리장해를 한가지 더 보고 본 강의로 넘어간다 토마토의 배꼽썩음병 토마토 과실의 맨 꼭대기이자 중앙부위가 까맣게 썩어 들어가고 있다. 언뜻 보면 병처럼 보이지만 칼슘결핍으로 일어나는 생리장해 현상이다. 사람의 경우는 특별히 병과 생리장해를 구분하지 않는 것 같다. 비타민 부족으로 생기는 괴혈병은 말하자면 생리장해인 것이다. 이번 주 강의에서는 생리장해는 다루지 않는다. 병충해를 살피면서 생리장해도 있다는 것을 염두에 두기 바란다. 쉽게 병징으로 생각하기 쉬운 여러 가지 생리장해가 있다는 사실을 기억하기 바란다. 여러분 주변에서 식물의 이상한 증세를 발견하면 먼저 병해인가, 충해인가, 아니면 생리장해인가 생각해 봐야한다. 13.1. 병으로부터 보호 ------------------------------------------------------------------------- 식물의 병은 헤아릴 수 없이 많다. 그 많은 병들을 이 시간에 하나 하나 소개할 수는 없다. 대표적인 병 몇 가지만 소개하면서 식물병에 대한 접근방법을 생각해 보려한다.  식물의 병원미생물에는 4가지가 있는데 이 병원균을 중심으로 대표적인 병을 소개하겠다. 13.1.1. 진균에 의한 병 식물에 병을 일으키는 진균(곰팡이, fungi)은 8000종 이상이다. 식물병 가운데 가장 많은 병이 바로 진균에 의해 발생한다. 진균의 가장 큰 특성은 균사체와 분생포자가 생긴다는 것이다. 흔히들 곰팡이가 핀다고 하는데, 흰솜털 같은 균사체와 암회색 또는 흰색의 곰팡이가 가루가 발견되면 진균에 의한 병이라고 보면 된다.  <- 딸기의 잿빛곰팡이병 진균에 의해 발생하는 대표적인 병이다. 다습할 때 많이 발생하기 때문에 시설재배에서 피해가 많다. 처음에는 꽃잎에 침해하고 차차 수술이나 암술, 꽃받침, 과피로 점차 번져 나간다. 수확기의 과실에는 회색가루 모양의 곰팡이가 밀생하고 하루 이틀지나면 과실이 완전히 썩어 문드러진다. 13.1.2. 세균에 의한 병 식물에 병을 일으키는 세균(bacteria)은 약 80종이다. 진균에 의하면 종류가 많지 않고, 따라서 세균성 병은 상대적으로 적다. 그러나 세균은 단세포 생물이기 때문에 단시간에 엄청난 수의 개체를 증식하기 때문에 병원균으로 심각성을 보인다. <- 글라디오라스의 근두암종병 이 병을 주목하기 바란다. 근두암종병은 Agrobacterium tumefaciens라는 세균이 일으키는 병이다. 이 세균은 유전공학에서 목표유전자를 운반하는데 이용되기 때문에 뒤에 생물공학 시간에 다시 한번 소개할 예정이다. 이 균은 식물의 뿌리나 주변 조직에 침입하여 암을 유발하여 혹을 만들고 그 안에 기생하면서 식물의 양분을 섭취하면서 결국 식물체를 죽이는 병이다. 사과, 포도와 같은 과수는 물론이고 장미, 토마토, 글라디오라스 등 모든 식물에서 큰 피해를 주는 병이다. 13.1.3. 바이라스에 의한 병 바이라스는 핵단백질(핵산과 단백질)로 구성된 비세포성 병원체이다. 이들은 살아있는 생물체에 들어가서 증식활동을 하면서 다양한 질병을 일으킨다. 거의 모든 작물에 바이라스병이 발생하며, 특히 영양번식을 하는 원예작물(마늘, 딸기, 카네이션)은 그 피해가 심하다. 바이러스에 감염되면 색소체에 이상이 생겨 모자이크, 줄무늬, 둥근무늬, 얼룩반점 등이 생기고, 기본발육이 장해를 받아 위축, 축엽, 잎말림, 모자이크 반점, 기형 등의 병징이 나타난다. 13.1.4. 파이토플라스마에 의한 병 대추나무집의  그 나무를 우리는 기억하고 있다. 나무가 깔끔하고 열매가 풍성하여 인상적이었다. 나무의 질이 좋아 도장으로 사용하는데는 이만한 것이 없다고 한다. 특히 벼락맞은 대추나무는 도장으로 최고로 여긴다. 정원에 대추나무 한 그루쯤 있으면 좋을 것이다. 그 대추나무가 점차 정원에서 사라지고 있다. 지난해 할머니댁 대추나무도 밑둥을 잘라내 버렸다. ‘빗자루병’ 때문이었다.  때로는 ‘미친병’이라고도 하는 이병에 걸리면 잎들이 가늘어지면서 전체적으로 빗자루처럼 보이고, 때로는 미친 사람의 더부룩한 머리 모양 같아 보이기도 한다. 이 병은 치료약이 거의 없고 있어도 효과가 확실하지 않기 때문에 속수무책이다. 이 병을 일으키는 병원균은 식물병원균 가운데 가장 늦게 발견된 ‘파이토플라스마’이다. 파이토플라스마는 얼마 전까지는 마이코플라스마라고 불렀다. 파이토플라스마는 오래 전부터 식물병을 일으켜 왔지만 모두가 바이라스에 의한 병인 줄 알았다. 식물병원체로서 파이토플라스마가 처음으로 인식된 것은 1967년이었다. 당시 일본의 한 실험실에서 오동나무 빗자루병의 원인을 찾고 있었다. 그들은 원인균을 일단 바이라스로 보고 병든 식물조직을 관찰하던 중 옆에 있던 한 수의학자가 우연히 그 현미경을 들여보고 병든 식물조직의 사관에 ‘마이코플라스마’와 같은 균들이 꽉 차 있는 것을 발견하였다. 당시 마이코플라스마는 이미 동물에 병을 일으키는 병원체로 널리 알려져 있었기 때문에 그 수의학자는 쉽게 알아 볼 수 있었던 것이다. 이렇게 발견된 마이코플라스마는 한동안 그대로 사용되어 오다가 동물의 그것과 성질이 다르다고 하여 파이토플라스마(파이토는 식물을 나태내는 접두어임)라는 새로운 이름을 붙였다. 이 병원체는 인공배양이 되지 않아 연구에 어려움이 많고, 또 방제가 대단히 어렵다. 세균과 비숫하지만 일반세균처럼 세포벽이 없어 모양이 일정하지 않다. 그리고 반드시 식물조직 가운데 사관속에서만 살고 있는 것이 특징이다. 그렇기 때문에 전염이 되려면 반드시 식물의 사관에서 즙액을 빨아먹는 곤충들에 의해서만 전염이 가능하다. 파이토플라스마가 발견되면 서 그 동안 바이라스에 의한 병으로 생각했던 많은 병들이 이 파이토플라스마에 의한 것이라는 것이 밝혀졌다. 이 병에 걸리면 항생제를 사용하는 길 밖에는 없다. 특히 테라마이신계통의 항생제가 특효약으로 알려져 있다. 그래서 유일한 방제법은 이 항생제를 수간주입하는 방법이다. 그러나 수간주입이란 줄기에 구멍을 뚫고 항생제를 주입하는 것이기 때문에 매우 번거롭고 노력이 많이 들어 쉽게 적용할 수가 없는 게 현실이다. 뿐만 아니라 수간 주입을 해도 주사를 끊으면 다시 재발하는 등 방제가 무척 힘든 병이다 보니 아예 나무를 포기하는 일이 많다. 파이토플라스마가 일으키는 병은 빗자루병(대추나무, 알팔파, 감자, 고구마)외에 오갈병(옥수수, 과꽃, 복숭아, 밤나무) 등이 있다.      13.1.5. 병의 방제 식물의 병은 미리 발생을 예찰하고 예방하는 것이 좋으며, 법적인 규제에 의한 식물검역 등이 필요하다. 방제방법은 여러 가지가 있지만 보통 종합적 방제가 효과적이다. 식물병의 방제방법을 재배적, 화학적, 생물적, 물리적 방제로 나누어 주요 내용을 살펴본다. 재배적 방제 : 재배적인 조치에 의한 방제로 식물이 병원균과의 접촉을 피할 수 있도록 함 화학적 방제 : 농약을 사용하는 방법으로 효과가 정확하고 신속하지만 부작용을 초래함 생물적 방제 : 저항성품종을 선택하거나 길항균이나 기생바이라스, 미생물농약을 이용함 물리적 방제 : 고온처리, 건조처리, 광처리, 물대기 등으로 병원균을 사멸 또는 불활성화 함 13.2. 해충으로부터 보호 -------------------------------------------------------------------------- 곤충가운데 식물을 가해하여 피해를 주는 것을 해충이라고 부른다. 해충 역시 종류가 다양하여 여기서는 대표적인 해충 몇가지를 소개한다. 주로 생활원예에서 많이 접할 수 있는 해충들을 살펴보고, 아울러 선충(곤충이 아님)도 여기서 소개한다 13.2.1. 일반해충 해충에 따라 광범위한 작물에 피해를 주는 것이 있는가 하면 어떤 해충은 특정 작물에만 피해를 준다. 예를 들면 진딧물은 거의 모든 작물에 피해를 주는 해충인데, 고자리파리는 마늘과 파류만을 가해한다. 해충 가운데 응애류는 아주 작아서 육안으로 관찰하기 어려우므로 흔히 바라이라스 피해나 생리장해로 오해하기 쉽다. 13.2.2.  충 류 선충(線蟲, nematode)은 실 모양의 가늘고 긴 동물이다. 마치 기생충처럼 식물에 기생하여 병을 일으키는 동물이다. 현재 알려진 선충의 종류는 약 1000여종이이다. 이들은 주로 뿌리의 내외부에 기생하여 영양분을 흡수함으로 식물의 생장을 감소시키거나 또는 각종 토양병을 매개하여 2차적인 피해를 유발하기도 한다. 식물의 선충 가운데 가장 문제가 되는 것은 뿌리혹 선충이다. 13.2.3. 해충방제 병해방제와 마찬가지의 방법을 사용하는데 다만 대상이 병원미생물이 아니고 해충이라는 점이 다를 뿐이다. 해충방제를 재배적, 화학적, 생물적, 물리적 방제로 나누어 그 내용을 간략하게 소개해 본다 재배적 방제 : 재배시기, 재배방식을 잘 선택하면 해충의 발생, 증식, 생존을 불리하게 함 화학적 방제 : 살충제를 이용하는 방법으로 효과가 정확하지만 여러 가지 부작이 예상됨 생물적 방제 : 내충성 품종을 이용하고 해충을 잡어 먹는 천적으로 이용하는 방법 물리적 방제 : 가열, 침수, 감압, 고압전기, 고주파, 초음파를 이용하거나 손으로 포살함 페로몬트랩과 성페르몬 페로몬은 동물, 특히 곤충의 조직에서 분비되어 동종의 다른 개체에 특휴한 행동이나 발육분화를 일으키는 물질을 말한다. 휘발성이 높은 화합물로 후각을 지극하여 동종의 곤충들을 불러모아 포살하는데 효과적으로 이용할 수 있다. 주로 곤충을 유인하여 끈끈한 물질에 달라붙게 하는 트랩을 사용한다. 곤충의 암수를 유인하는 페로몬을 성페로몬이라고 부른다. 휘발성 성페로몬 물질을 군데 군데 메달아 공중에 날리도록 하면 해충들이 짝짓기를 하지 못해 해충의 발생을 크게 줄일 수가 있다. 13.3 요약 1. 생리장해와 병충해를 구분할 수 있어야 한다. 생리장해는 기상환경, 양분결핍 등에 의한 것이고 병충해는 병원미생물과 해충에 의해 발생한다.  작물의 병은 진균, 세균, 바이러스, 파이토플라스마에 의하여 발생된다. 식물병을 일으키는 진균은 8000종 이상으로 대부분의 병은 진균에 의해 일어난다. 파이토플라스마는 가장 나중에 알려진 병원체로서 빗자루병과 오갈병을 일으킨다. 식물방제법은 재배적, 화학적, 생물적, 물리적 방제가 있다. 2. 해충은 종류에 따라 광범위한 작물을 가해하거나 특정 작물만을 가해한다. 고자리파리는 마늘과 양파를 주로 가해한다. 식물의 기생하여 해를 끼치는 선충은 곤충은 아니다. 약 1000종의 식물기생 선충이 알려져 있는데, 선충은 주로 뿌리를 침투하여 기생하면서 여러 가지 피해를 입힌다. 선충가운데 뿌리혹 선충의 피해가 크다. 해충과 선충의 방제법에도 재배적, 화학적, 생물적, 물리적 방법이 있다. 제14강 원예식물의 보호 - 야생조수와 잡초로부터  여러 가지의 병과 해충으로부터 보호하는 것도 중요하지만 새나 사슴 등과 같은 야생동물로부터 피해를 받지 않도록 보살펴 줘야 합니다. 또 잡초와의 경쟁에서 이길 수 있도록 해주어야 합니다. 아울러 식물의 이상생장 반응을 접할 때 그 원인을 정확히 진단하는 일이 중요합니다. 원인을 정확하게 진단해야 처방을 내릴 수 있기 때문입니다. 14.1. 조수로부터의 방제 -------------------------------------------------------------------------- 까치는 한때 우리나라의 국조로 불리기도 했다. 한국사람들과는 매우 친숙한 새이다. 하지만 농민들에게 까치는 애물단지가 아닐 수 없다. 특히 과수재배에는 까치는 엄청난 피해를 입히는 새이다. 이러한 새를 포함해서 야생동물로부터 입는 식물의 피해는 매우 크다. 14.1.1. 야생조류 야생하는 새들에 의한 작물의 피해를 조해(bird damage)라고 한다. 주로 과실을 가해하거나 파종된 종자를 쪼아 먹어 피해를 입힌다. 피해가 큰 새에는 찌르레기, 제주직박구리, 까마귀, 참새, 개똥지빠귀, 멋쟁이새, 꿩, 까치, 되새 등이 있다. 이 가운데 까치는 딸기나 사과 등에 큰 피해를 준다. 찌르레기는 포도알을 따 먹으며 제주직박구리는 감귤에 피해를 준다. 조류의 피해를 막기 위해 다양한 방법을 동원하고 있다. 몇가지 예를 들어보면 허수아비, 그물설치, 총포사용, 기피제(마늘추출물), 과실봉지씌우기, 광반사물설치, 폭음기설치, 새의 시체매달기, 천적소리들려주기, 기피음 발생 등이 있다. 14.1.2. 야생동물 산이 녹화되면서 야생동물이 급격히 증가하고 있다. 이러한 야생동물은 지역에 따라 작물에 치명적인 피해를 준다. 주요 야생동물로는 과수의 줄기, 뿌리, 과실을 해치는 설치류(두더쥐, 들쥐, 다람쥐), 과수의 잎이나 채소의 어린 모종을 뜯어먹는 토끼나 사슴, 복숭아나 배를 따먹는 멧돼지 등이 있다. 야생동물의 접근을 막기 위해서 철사로 엮은 그물망을 주변에 설치하거나 화학적 기피제를 수피에 발라준다. 쥐를 잡기 위해 쥐덫을 놓거나 설서제를 이용한다. 또는 고압전류를 흘려보내는 전선을 과수원 주변에 쳐서 야생동물의 접근을 막기도 한다. 14.2. 잡초로부터의 보호 -------------------------------------------------------------------------- 옛부터 농사는 잡초와의 싸움이라고 했다. 조그마한 정원관리에서도 잡초문제는 매우 큰 비중을 차지한다. 원예식물과 잡초와의 경쟁에서 원예식물을 보호하기 위해서는 적기에 잡초를 제거해 주는 일이 매우 중요하다. 14.2.1. 잡초의 특성 1. 경쟁력 : 잡초와 작물은 광, 수분, 양분을 더 많이 용하기 위하여 서로 경쟁을 한다. 잡초와의 경쟁에서 지면 작물은 생장이 저하되어 수량이 감소하고 품질이 떨어진다. 2. 지속성 : 잡초는 그의 모든 곳에서 매년 거듭하여 발생하는 지속성을 가지고 있다. 잡초의 지속성은 불량환경에 대한 내성, 휴면성, 전파능력, 종자생산능력 등과 관련이 있다. 3. 유해성 : 잡초는 원예식물의 생산전반에 걸쳐 여러 가지 형태로 해를 끼친다. 수량을 감소시키고 품질을 저하시키며, 병해충의 월동 및 번식장소를 제공하며, 수확작업을 방해한다. 잡초에 대한 또 다른 생각을 가진 사람 생태평론가 황대권 선생의 얘기를 들어보자. 그는 얼마 전 녹색평론창간 10주년 기념모임에서 잡초를 주제로 기념강연을 했다. 그의 강연 중 몇 가지를 띄엄띄엄 소개해 보겠다. 1. 잡초란 무엇이냐, 잡초에 대한 생각을 어떻게 갖느냐에 따라 이 세상을 바꿀 수도 있다. 잡초를 '원치 않는 장소에 난 모든 풀들'이라고 정의하고 있는데 이것은 철저히 인간 중심주의적의 정의이다. 이래서 사람들은 잡초를 제거하려고 농약을 무진장사용하고 결과적으로 생태계를 파괴하고 있다. 카슨 여사의 ‘침묵의 봄’을 기억하는가? 2. 생태주의자는 잡초를 어떻게 볼 것인가? 인간과 다른 모든 생물종은 나름의 고귀한 가치를 갖고 있다. 잡초의 입장에서 보면 잡초라고 부른 것은 말도 안돼는 얘기다. 일종의 모독이다. 지상의 35만종 식물 가운데 재배식물 3천 종을 빼고는 모조리 잡초라니, 이들을 모두 제거해야된다니 말도 안된다. 그래서 잡초라는 말 대신에 야초(野草)라는 말을 쓰고 있다. 3. 야초는 하나하나 나름대로 고유한 가치를 갖고 있다. 사람들이 아직 그 가치를 모르고 있을 뿐이다. 모른다고 무조건 없애버린다는 것은 합리적인 태도가 아니다. 에머슨이라는 학자는 잡초는 ‘그 가치가 우리이게 아직 알려지지 않은 풀이다’라고 정의했습니다. 기막힌 정의라고 본다. 옛날의 농부들은 잡초들을 무조건 뽑아버리지 않았다. 이것저것 쓰임새에 따라 잡초를 이용했습니다. 퇴비도 만들고, 빗자루도 만들고, 생활용구도 만들었습니다. 4. 그는 야초와 함께 농사를 지으면 여러 가지 이점이 있다고 했습니다. 그 이점을 정리해 보면 다음과 같습니다. 첫째, 종의 다양성을 유지하는데 기여한다 둘째, 토양침식과 오염을 방지할 수 있다 셋째, 탄산가스증가를 억제하는데 기여한다 넷째, 주변환경과 경관이 좋아진다 다섯째, 먹거리가 다양해지고 영양원이 풍부해 진다 여섯째, 여러 가지 자연 생필품재료를 얻을 수 있다 끝으로, 자연과 공생하면서 조화롭게 살수가 있다.        14.2.2. 잡초의 방제 생태운동가 황대권 선생은 잡초는 더불어 함께 해야될 생명공동체라고 하였다. 옛 사람들은 잡초라고 무조건 제거해 버리지 않았다. 제초제로 시뻘겋게 물든 논두렁, 밭두렁을 보고 있노라면 참 잔인하다는 생각도 든다. 제초제를 이용한 화학적 방제보다는 재배적, 생물적 방제에 관심을 가졌으면  좋겠다.  재배적 방제 : 잡초보다 아속도아 본엽의 전개가 빠른 작물이나 품종을 선택하고, 이랑을 좁히고 재식밀도를 줄이면 잡초와의 경쟁에서 이길 수 있다. 잔디는 자주 깎아주면 좋고, 짚, 건초, 톱밥, 바크 등이나 흑색이나 녹색 플라스틱필름으로 멀칭을 해준다.  화학적 방제 : 제초제를 처리하는 방법으로 오늘날 농업현장에서 가장 많이 사용하는 잡초 제거 방법이다. 무분별한 제초제의 남용으로 생태계가 오염되고 파괴되고 있어 적절한 대책이 요구되고 있다. 제초제저항성 품종의 개발은 제초제사용을 더욱 부채질 하고 있다.  생물적 방제 : 잡초방제에도 천적을 이용할 수 있다. 예를들면 특정한 잡초만을 가해하는 병원균이나 곤충, 소동물, 어패류, 독성물질을 분비하는 식물(타감작용) 등을 들 수 있다. 논농사에 사용하는 오리농법, 우렁이 사육 농법등은 생물적 방제의 좋은 예이다. 14.3. 요약 1. 야생조류는 수확기의 과실에 큰 피해를 입힌다. 조류 가운데 까치는 사과, 딸기 등에 치명적인 피해를 준다. 찌르레기는 포도에, 제주직박구리는 감귤에 피해를 준다.  야생동물로는 설치류(두더쥐, 들쥐, 다람쥐), 토끼, 사슴. 멧돼지 등의 피해가 있다. 특히 우리나라는 산의 숲이 복원되면서 야생조수가 증가하고 있어 이들에 의한 원예작물의 피해가 점차 증가할 것으로 보인다. 야생동물들의 접근을 막기 위한 다양한 방법이 이용되고 있다. 2. 옛날부터 농사는 잡초와의 싸움이라고 했다. 잡초는 경작지에서 자라는 원하지 않은 식물을 말하며 농산물의 품질을 저하시키고 생산량을 감소시키며, 병해충의 매개역할도 한다. 잡초는 경쟁성, 지속성, 유해성의 특징을 가지고 있다. 그리고 잡초의 방제법에는 재배적 방제, 화학적 방제, 생물적 방제 등이 있다. 무분별한 제초제의 남용은 생태계를 파괴하는 등 여러 가지의 부작용을 초래하고 있다. 제15강 수확 후 생리 냉장고의 사과, 베란다에 매단 마늘, 화병에 꽃은 장미, 이들은 모두 살아있습니다. 살아있다는 것은 숨을 쉬고 있다는 것입니다. 수확후의 모든 산물은 살아있는 생물이기 때문에 잘 다루어야 이용가치를 높일 수가 있습니다. 15.1. 수확 후 생리 -------------------------------------------------------------------------- 원예산물은 수확 후 소비자에게 이르는 과정에서 여러 가지 생리현상을 일으키는데 이를 수확후 생리(postharvest physiology)라고 한다. 수확 후에 일어나는 중요한 생리작용에는 증산작용, 호흡작용, 에틸렌방출, 숙성과 노화, 생장활동 등이 있다. 15.1.1. 증산작용 체내의 수분이 기체상태로 빠져나가는 것을 증산작용이라고 한다. 신선한 원예산물의 경우 중량의 70-95%를 수분이 차지한다. 증산작용이 일어나면 중량이 감소하고 산물은 시들어 신선도를 잃게된다. 그래서 가능한 한 증산작용을 억제하는 것이 저장의 요체가 된다. 부피에 비해 표면적이 큰 작물이나 표피에 왁스층이 잘 발달되지 않은 작물에서 심하게 일어난다. 사과보다는 상추가 증산작용이 큰 것은 당연하다. 저장고의 습도를 높이고 저온을 유지하는 것은 증산작용을 억제시키기 위해서이다. 오이에 왁스를 바르거나 랩으로 포장하는 것은 증산을 억제하여 신선도를 유지하기 위한 수단이다 15.1.2. 호흡작용 수확된 원예산물은 체내의 저장양분과 주변의 산소를 이용하여 호흡작용을 하면서 이산화탄소를 방출한다. 그러니까 호흡작용은 저장양분의  소모하는 대사작용이다. 우리는 경험적으로 헛간이나 베란다에 저장했던 마늘이 이듬해 봄에 속이 텅 비고 껍데기만 남아있는 것을 본다. 그것은 저장 중 호흡으로 양분이 모두 소모되었기 때문이다. 사과의 호흡량을 측정해보면 수확 후 점점 감소하다가 어느 시점에 이르면 갑자기 상승하다가 다시 감소하는 것을 볼 수 있다. 이것을 호흡급등현상(climactric rise)이라하고 이러한 현상을 보이는 과실을 호흡급등형과실이라고 부른다. 과실의 호흡급등현상은 수확 전에 올 수도 있고 수확 후 저장 중에 올 수도 있다. 과실은 크게 호흡급등형과 비호흡급등형으로 나눌 수 있다. 1. 호흡급등형과실의 과실생장과 호흡양상의변화 과실은 착과 후 세포분열과 세포신장으로 비대한다. 어느 정도 비대하면 생리적으로 성숙단계에 이른다. 크기는 최대에 이르고 단맛이 늘고 조직은 연화되고 고유의 색깔을 나타낸다. 성숙이 진행되어 숙성단계에 이르면 식용하기에 최적의 상태가 된다. 보통 수확은 숙성이 진행되기 직전에 하는 것이 유리하다. 바로 숙성되는 단계에서 호흡이 급상승하고, 이러한 호흡급등현상이 일어나면 급격히 호흡량이 줄어들면서 노화에 들어간다. 2. 호흡급등형과실 비호흡급등형 과실 급등형 : 사과, 배, 바나나, 복숭아, 감, 토마토, 수박, 멜론 비급등형 : 포도, 오렌지, 파인애플, 밀감, 고추, 가지, 오이, 딸기, 15.1.3. 에틸렌 생리 에틸렌에 관해서는 이미 공부했다. 기체상태의 간단한 물질로 성숙과 노화를 촉진하는 식물호르몬이다. 당연히 과실의 성숙과정에서 에틸렌이 생성된다. 무엇보다도 호흡급등형 과실의 경우는 호흡급상승시에 에틸렌의 생성이 급격히 증가하여 성숙과 그 뒤의 노화를 촉진한다. 저장에서 에틸렌 가스를 공급하여 숙성을 촉진하기도 하고, 때로는 이 가스를 제거하여 저장력을 높이기도 한다. 에틸렌제거장치를 장착한 냉장고도 있다. 호흡급등형 과실과 함께 에틸렌에 민감한 원예산물을 함께 저장하면 에틸렌 장해를 받을 위험이 있다. 15.1.4. 맹아와 생장 원예산물 가운데 생장점을 갖고 있는 것들은 수확 후에 생장활동을 하는 것들도 있다. 마늘, 양파, 감자, 무, 배추 등은 대표적인 원예산물들이다. 휴면을 하는 경우는 휴면이 타파된 다음에 생장을 한다. 예를 들면 감자는 수확 후 저장기간이 길어지면 휴면이 타파되면서 호흡이 활발해지고 맹아하여 싹이 돋아 난다. 이렇게 되면 중량이 감소하고 품질이 크게 저하되어 상품성이 떨어진다. 이러한 원예산물은 저장 중 생장활동을 억제해주는 일이 매우 중요하다. 수확 전에 생장억제제인 MH를 처리하거나 수확 후에 방사선을 조사하여 생장점의 활동을 억제해 주기도 한다. 15.2. 저장 전 처리 ------------------------------------------------------------------------ 저장이란 원예산물의 주변환경을 조절하여 품질저하를 최소화라는 것이다. 채소, 과실, 절화는 각각의 특성에 따라 저장 전에 예비처리를 하면 저장력을 증진시킬 수가 있다. 그 대표적인 예가 예냉, 치유, 예건, 맹아억제처리이다. 15.2.1. 예냉 수확한 산물은 품온이 높아 이것을 그대로 저장하거나 장거리 수송하면 호흡과 증산이 촉진되어 쉽게 변질되거나 부패하기 쉽다. 예냉(precooling)이란 수확 후 산지에서 품온을 어느정도 내려 산물의 신선도를 유지하고 저장성을 좋게 하기 위해 한다. 가장 손쉬운 예냉법은 수확 직후 통풍이 잘 되는 음지에 얇게 펴 널어 하룻밤 정도 바람을 쐬는 것이다. 최근에서느 예냉의 중요성이 점차 인식되면서 적극적인 예냉법이 동원되고 있다. 주요 예냉법에는 빙냉, 공냉, 수냉, 감압냉법 등이 있다. 빙냉은 주변에 얼음을 놓아 냉각시키는 것이고, 공냉은 냉각된 공기를 순환시켜 식히는 것이고, 수냉은 찬물을 이용하는 것이고, 감압냉은 주변 기압을 낮추면 수분이 쉽게 기화되면서 기화열을 빼앗아 체온을 떨어뜨리는 것이다.         15.2.2. 치유 고구마나 감자의 경우는 수확할 때 어느 정도 물리적인 상처를 입게된다. 상처가 난 것을 그대로 저장하면 수분손실이 심하고 미생물의 침입을 쉽게 받는다. 치유(curing)란 이러한 상처를 아물게 하여 수분증발이나 미생물의 침입을 줄이려는 수단이다. 고구마는 수확 후 30℃ 습도 85-95%인 곳에 4-7일간 처리한다. 온도와 습도가 낮으면 치유되는데 시간 오래 걸리고 중량감소가 많이 좋지 않다. 감자는 15-20℃의 온도에서 상대습도 85-90% 되는 곳에 5-10일 정도 저장하면 치유가 일어난다. 치유과정에서 코르크층과 유합조직이 발달하면서 수분손실과 병원균의 침입을 방지한다. 15.2.3. 예건 대부분의 원예산물은 수분 함량이 많고 조직이 연해 외부로부터 손상을 받기 쉽다. 더욱이 수확 직후는 호흡과 증산작용이 왕성하여 그대로 저장하면 과습하게 되어 미생물의 번식이 심하다. 예건(predry)이란 작물의 외층을 미리 건조시켜 내주조직의 수분증산을 억제시키는 방법을 말한다. 마늘과 양파는 날씨가 좋은 날 포장에서 줄기가 달린채로 건조시키면 바깥 인편이 말라붙어 저장력이 증가한다. 뿌리와 줄기를 잘라내고 직접 그물포대에 넣어 예건시키기도 한다. 단시간 내에 예건 효과를 얻으려면 건조기를 이용하는데, 열풍 35-45℃, 습도는 60-75%이다.  온주밀감과 같이 과실에 있어서는 예조라는 용어를 사용한다. 저장 전에 고온상태에서 건조시켜 중량의 3-5%에 해당하는 수분을 줄여준다.  15.3. 주요 저장법 -------------------------------------------------------------------------- 주요 저장방법으로 상온저장, 보온저장, 저온저장, 냉동저장, 공기조절저장 등이 있다.  이들 저장법의 개요를 설명하려고 한다. 대부분의 저장법은 그 명칭만으로도 대략적으로 어떻게 저장하는 것인지 알 수 있을 것이다. 15.3.1. 일반저장 상온저장 : 선선하고 바람이 잘 통하는 그늘진 곳이나 환기와 단열이 가능한 간이 조립식 저장고에 저장하는 것이다. 마늘, 양파, 사과, 배 등을 임시로 단기간 저장하는데 이용한다. 보온저장 : 도랑, 움, 또는 토굴 등에 저장하는 것이다. 무나 배추와 같은 경우 포장에서 도랑이 움을 파고 얼지 않을 정도의 깊이로 묻어 둔다. 생강이나 마늘은 토굴에 저장한다 저온저장 : 저온 냉각장치를 설치하여 주변의 온도를 낮추어 저장하는 것이다. 가정용 냉장고도 일종의 저온저장이며, 이러한 냉장고를 창고형을 확정하여 산물들을 저장한다. 냉동저장 : 원예산물을 -40 이하의 온도로 급격히 낮추어 냉동시켜 저장하는 방법이다. 딸기, 감, 옥수수, 아스파라거스 등에 있어서 냉동시켜 장기저장을 하는 경우가 있다. 15.3.2. 특수저장-공기조절저장 1. CA저장 CA(controlled atmosphere)저장은 저장고 내의 공기조성을 조절하여 호흡속도를 감소시킴으로서 작물의 저장기간을 연장시키는 저장방법이다. 공기조성은 정상적인 경우(산소 20.9%, 질소 79%, 탄산가스 0.03%)에 비하여 공기 중의 가스조성비를 인위적으로 조절하여 산소농도는 낮추고, 이산화탄소 농도는 증가시킨 조건에서 저장한다. 이렇게 저장을 하면 호흡작용이 감소되고, 엽록소 분해를 억제하고 노화가 지연되고, 맹아나 발근 등 여러 가지 생리작용이 억제되며, 곰팡이가 감소하며, 결과적으로 저장력이 크게 증대된다. 이 저장법의 문제점으로는 시설비와 유지비가 많이 들고, 적정 공기조성비가 깨졌을 때는 여러 가지의 생리장해가 발생할 우려가 있다. 또한 저장고을 자주 열수가 없어 저장물의 품질관리가 쉽지 않고, 작업자의 질식사 등의 우려도 있다. 실제로 공기조성의 조절은 저장고내의 산소를 태워 없애거나, 질소가스를 불어 넣어 조절한다. 저장고내 탄산가스 농도는 산물의 호흡작용을 통해 방출되는 탄산가스를 이용하거나 드라이아이스를 이용한다. 2. MA저장 MA(modified atmosphere)저장도 일종의 공기조절저장법이다. 이 방법에는 폴리에틸렌 등 플라스틱 필름을 이용하여 과실이나 채소 등을 밀봉하여 저장하는 필름포장방법과 저장물의 표면에 왁스 등과 같은 피막제를 발라 가스 등의 확산을 억제하는 표면도포방식이 있다. MA저장의 원리는 필름이나 피막제로 가스확산을 저지하면 자연스럽게 필름포장 또는 피막 내부의 공기조성이 조절된다. 다시말래 저장물은 계속호흡을 하기 때문에 산소농도는 줄고 대신에 이산화탄소 농도가 증가하기 때문에 일종의 CA저장효과를 나타낼 수가 있다. MA저장은 때로는 포장내 과습으로 인해 생산물이 부패되고 과실 내부에 부적합한 가스조성에 따라 생리장해를 유발할 수도 있다. 따라서 MA저장의 효과를 확실히 하기 위해서는 작물의 종류, 성숙도에 따른 호흡률, 에틸렌 발생정도와 그 감응도, 필름의 두께와 종류별 가스 투과성, 피막제의 특성을 충분히 고려하는 것이 중요하다.  15.4. 절화의 수명 ------------------------------------------------------------------------- 화훼류는 수확 후 그 어떤 작물보다 노화가 빨리 진행된다. 꽃은 엽채류나 과실과 달리 꽃받침, 꽃잎, 암술과 수술, 여기에 줄기에 부착된 잎까지 여러 기관으로 구성되어 있고 이들 기관은 생리적으로 서로 다른 기능을 가지며 상호작용하는 특징을 갖고 있다. 절화의 수명에 영향하는 요인들에는 여러 가지가 있다. 광도, 온도, 습도는 기본적인 환경이다. 광도가 낮으면 장미는 목이 구부러지고 카네이션등은 줄기가 휘는 현상이 나타난다. 특히 고온은 증산을 촉진하고 호흡을 증가시키며 노화를 촉진하여 절화의 품질을 크게 떨어트린다. 바람은 수분손실을 증가시키고 산소와 이산화탄소의 농도도 절화에 영향을 미친다. 절화를 플라스틱필름으로 포장하는 이유는 바로 증산을 억제하면서 MA저장효과를 얻기 위한 수단이다. 에틸린은 절화의 품질을 손상시키는 물질이기 때문에 에틸렌을 발생하는 과실과 절화를 함께 보관해서는 안된다. 절화를 보관하는 중에 미생물이 증식하여 도관을 폐쇄시키는 경우가 있다. 이렇게 되면 수분흡수가 억제되어 쉽게 시들고, 때로는 미생물이 분비하는 독소물질에 의해 피해를 입기도 한다. 보존용액의 pH에 따라 수분흡수가 촉진되기도 하고 억제되기도 한다. 적정 pH는 3-4이다. 15.4.1. 절화장미의 수명연장 장미는 채화 후에 수분이 급격히 손실된다. 따라서 이른 아침에 수확하고 낮에 수확할 때는 바로 물에 담그고 저온 저장고로 이동시켜 위조를 방지해준다. 장미절화는 채소류와는 달리 수확 후 물올림을 처리를 한다. 즉 수확 후 바로 물에 꽂아 흡수시키면서 신선도를 유지해 준다. 이때 물의 pH를 3-4로 조정하고 수명연장제를 처리해 준다. 수명연장과 선도유지에 이용되는 화학물질은 설탕, 구연산, 비타민C, HQS(hydroxyquinoline sulfate), STS(silver thiosulfate) 등이 있다. STS는 질산은과 황산나트륨을 혼합하여 만든다. 이 STS는 보존용액의 곰팡이나 세균번식을 억제하고 노화호르몬인 에틸렌 발생을 억제하는 기능을 갖는다. 15.4.2. 절화백합의 수명연장 백합은 아침에 수확하면 물기가 있어 상처를 통해 병원균의 침입이 우려되기 때문에 저녁에 수확하는 것이 유리하다. 수확할 때는 예리한 칼로 줄기를 예리하게 절단하는 것이 좋다. 백합의 절화수명연장에는 에너지원이 되는 설탕, 미생물번식과 에틸렌 발생을 억제하는 STS, 절화의 생리활성을 유지하는 지베렐린이 사용된다. 장기 저장시 냉해를 방지하기 위해 염화망간을 사용하기도 한다. 이상의 성분들을 잘 섞어 꽃줄기의 밑부분의 잎을 제거한 후 2-3cm 깊이의 용액에 담구어 5-6시간 방치한다. 8.5. 요약  1. 수확 후 생리작용으로 증산작용, 호흡작용, 에틸렌생리, 저장 중 생장활동 등이 중요하다. 증산작용은 중량을 감소시키고 시들어 신선도를 떨어트린다. 호흡작용은 저장양분을 소모시켜 품질을 떨어트리는 중요한 요인이 된다. 에틸렌은 숙성과 함께 노화를 촉진하며, 저장중에 발생하는 맹아, 발근, 생장활동 또한 저장력을 떨어트리는 중요한 요인이 된다. 2. 수확 한 생산물을 오랫동안 잘 저장하려면 저장전 처리를 해준다. 저장전 처리로 중요한 것으로는 예냉, 치유, 예건 그리고 맹아억제제 처리 등이 있다. 예냉은 수확 후 품온을 낮추어 주는 것이고, 치유는 수확시 입은 상처를 아물게 하는 것이고, 예건은 어느정도 건조시키는 작업이고, 맹어억제제로는 수확전 작물체에 뿌리는 MH가 있다. 3. 저장의 기본원리는 수확 후 생리작용을 가능한한 억제시키는 것이다. 이를 위해 저장전에 앞서 언급한 전처리를 하고 저장고의 환경을 적절하게 조정해주는 것이다. 저장방법으로 상온저장, 보온저장, 저온저장, 냉동저장, 공기조절저장 등이 있다. 이 가운데 공기조절저장은 저장고내의 산소농도를 낮추고 탄산가스 농도를 높이는 것은 CA저장과 MA저장이 있다. 4. 절화는 채소나 과실에 비해 노화가 빠르게 진행된다. 따라서 절화의 수명을 적극적으로 연장시켜 줄 필요가 있다. 절화수명에는 광도, 온도, 습도, 바람, 산소와 이산화탄소의 농도, 에틸렌, 보존용액의 산도 등이 관여한다. 절화의 수명을 연장하는데 이용되는 화학물질로는  설탕, HQS, STS, 지베렐린, 염화망간, 구연산, 비타민C 등이 있다. 제16강 원예 조직배양 여러분은 조직배양에 대해 들어 본적이 있는지요? 말 그대로 식물의 조직을 배양한다는 것인데 원예산업에서 중요한 의미를 갖고 있는 기술입니다. 여기서 조직배양의 모든 것을 설명할 수는 없을 것입니다. 이 강의에서는 주로 조직배양의 기본개념과 기본원리를 강조할 것입니다. 조직배양은 주변에서 쉽게 접할 수 있기 때문에 관심이 있는 분은 먼저 인터넷으로 검색해 보시고 가까운 대학, 연구소, 농업기술센타 등의 조직배양실을 견학해 보시기 바랍니다. 16.1. 기본원리와 종류 조직배양은 식물의 조직 일부를 떼어 내 새로운 개체로 만들어 가는 기술이다. 이러한 조직배양이 가능한 것은 왜 일까? 식물세포와 조직이 갖고 있는 분열과 증식과 분화능력이 있기 때문이다. 조직배양을 정의하고 기본원리를 세포의 전형성능으로 설명한다. 그리고 조직배양의 종류를 살펴본다 16.1.1. 조직배양의 정의 조직배양은 원예적 관점에서 보면 일종의 영양번식법으로 특수한 번식기술이라고 볼 수 있다. 조직배양은 다양하게 정의 내릴 수가 있겠지만 원예적 관점에서 보면 다음과 같이 정리해 보겠다. 조직배양이란 ‘식물로부터 기관, 조직, 혹은 세포를 분리하여 무균상태인 기내의 인공배지에서 배양하여 캘러스를 유기하고, 이 캘러스로부터 식물의 잎. 줄기, 뿌리를 분화시켜 하나의 식물개체를 만들어가는 기술’이다. 여기서 캘러스(callus)란 모양과 형태가 일정하지 않은 세포덩어리를 말한다. 16.1.2. 조직배양의 원리 식물체에서 떼어 낸 하나의 세포(때로는 조직, 기관)가 어떻게 완전한 개체로 발전할 수가 있는가? 그것은 모든 세포가 전형성능(全形成能, totipotency)을 갖고 있기 때문에 가능하다. 세포의 전형성능은 말 그대로 세포는 그들이 살아있고 분열능력을 갖고 있으면 분열증식하여 최종적으로 완전한 개체로 발전해 갈 수 있는 능력을 의미한다. 모든 생물은 수정접합체라는 단세포에서 배발생과정을 거쳐 하나의 완전한 개체로 발전한다. 사람도 예외는 아니어서 여러분도 과거 언젠가는 어머니 배속에서 단 하나의 세포였다는 사실을 알고 있는가. 그 세포가 분열하고 증식하여 오늘의 여러분 모습을 하고 있는 것이다. 인간의 세포는 60조개, 사과나무 잎 1개의 세포는 5천만개이다. 수정접합체가 체세포분열에 의해 증식에 증식을 거듭하면서 특정단계에서 조직과 기관이 분화되어 개체가 완성되는 것이다. 따라서 생물체를 구성하는 체세포는 모두 동일한 세포에서 유래한 것이며 최초의 세포 수정접합체와 유전자 조성이 같고 다고 봐야한다. 따라서 생물체의 어떤 세포(조직)를 떼어 내 적절한 방법으로 배양을 하면 하나의 개체로 완성시켜 나갈 수가 있다는 것이다. 그러니까 조직배양의 기본원리를 세포가 갖고 있는 전형성능을 이용하는 것이며, 이 전형성능이 있기 때문에 조직배양이 가능한 것이다. 세포의 전형성능은 세포의 종류에 따라 다르기 때문에 어떤 세포를 이용하는가 하는 것이 조직배양의 성패에 큰 영향을 미친다.  질문 : 여러분의 코와 발가락 세포의 염색체와 유전자는 같을까 다를까? 결론적으로 말해 ‘같다’. 왜냐하면 동일한 세포에서 유래했으며, 수정 접합체가 분열하는 과정은 항상 동형분열이기 때문이다. 염색체의 수도 같고 유전자도 같다. 그렇다면 왜 세포는 코를 만들고 발가락을 만들고 하는 것인가? 그것이 바로 유전자의 기작이다. 세포의 증식과정에서 조직과 기관의 분화과정에서 유전자가 관여하여 그 과정을 조절하는 것이다. 모든 체세포는 동일한 유전자를 갖고 있다. 따라서 조직배양의 정의에서 본 것처럼 우리 몸 세포의 일부을 떼어 내 배양하여 만든 인간, 그것이 바로 복제인간이다. 자신과 유전자 조성이 완전히 같은 인간이라는 뜻이다. 이론적으로 말하면 60조개의 세포 중 하나를 절취해서 엄마배속, 아니면 그와 똑 같은 인큐베이터에 집어넣어 10개월간 배발생 과정을 거치게 하면 새로운 애기가 복제인간으로 태어나게 되는 것이다. 16.1.3. 조직배양의 종류 조직배양을 말 그대로 해석하면 조직을 배양하는 것이다. 조직이란 이미 공부한 것처럼 모양과 기능이 같은 세포의 집단이다. 잎에서 보면 책상조직은 책상모양을 하고 엽록체가 많이 들어 있는 세포가 울타리처럼 길게 늘어져 있는 세포집단이다. 그러므로 조직배양이란 이러한 조직을 절취하여 배양하는 것이다. 물론 그렇다. 난의 생장점 배양이라고 하면 줄기선단에 있는 분열조직을 예리한 해부용 칼로 잘라내서 배양하는 것이다. 그렇지만 실제로 조직배양에서는 이러한 조직 외에도 화분, 원형질체 등에서 보는 것처럼 세포 하나를 배양하기도 한다. 그런가하면 잎, 화경, 뿌리 등과 같은 기관을 배양하는 경우도 있다. 그냥 이들 배양을 총칭하여 조직배양이라고 부르고 있다. 조직배양이라고 해서 조직만을 배양대상으로 하는 것이 아니라는 것이다. 조직배양은 배양대상에 따라 다음과 같이 분류한다 세포배양 : 화분배양, 원형질체배양, 약배양 조직배양 : 생장점배양, 경정배양, 캘러스배양 기관배양 : 배배양, 화경배양, 줄기배양, 잎배양 16.2. 원예적 이용분야  식물의 조직배양은 번식기술, 생물공학의 수단, 2차대사산물의 획득, 학문연구의 수단 등으로 널리 활용되고 있다. 무엇보다도 원예산업에서는 대량급속증식, 무병주생산, 육종적이용, 인공종자생산 등에 활용이 되고 있다 16.2.1. 급속대량증식 조직배양이 원예산업에서 가장 많이 활용되는 분야는 영양번식 작물의 대량급속증식이다. 감자, 사과, 난, 카네이션 등은 종자번식은 잘 안되거나 되어도 불리한 점이 많아 영양번식을 하는 대표적인 작물이다. 후지사과에서 받은 종자 1만개를 심어도 ‘후지’와 같은 우수한 품질의 사과나무는 단 한그루도 나오지 않는다. 난은 특히 번식이 잘 되지 않는데 과거에는 일년에 2배정도 증식이 되었지만 조직배양번식에 의해 400만배까지 증식이 가능하게 되었다. 감자의 경우 조직배양을 통해 용기안에서 콩알만한 소괴경을 대량으로 생산하는 기술과 시스템이 개발되어 실용화되고 있다. 16.2.2. 무병종묘생산 식물이고 사람이고 바이라스에 감염되면 약으로 치유할 수가 없다. 스스로 바이라스와 싸워 이거든지 아니면 감염되지 않도록 하는 것이 최상책이다. 원예작물의 경우 특히 영양번식을 하는 작물의 경우는 치명적이다. 감자, 딸기, 마늘, 카네이션, 안개초, 난, 구근류, 과수 등 영양번식을 하는 작물은 일단 바이라스에 감염되면 후대로 계속 전염되어 막대한 피해를 입힌다. 이 경우 바이라스에 대한 해결책으로 생점점 배양을 한다. 생장점은 아직 바이라스에 감염되지 않았기 때문에 무병묘를 생산할 수가 있다. 이때 가장 주의해야 할 것이 절취하는 생장점의 크기이다. 너무 작으면 배양 생존율이 낮아지고 너무 크면 바이라스에 감염될 우려가 있다. 16.2.3. 육종적인 이용 조직배양은 원예작물의 육종에 있어서 대단히 중요한 수단이 된다. 먼저 일대교잡종의 모본을 유지하고 증식하는데 이용된다. 종묘회사는 모본을 갖고 있어 잡종종자를 생산할 수 있는데 이 모본을 유지하는 일이 번거롭고 시간과 노력이 많이 소요된다. 다음으로 자연교잡이 불가능한 이종간의 불친화성을 극복하는데 이용된다. 무와 배추의 속간교잡종을 만들 때 불완전하게 발달한 배를 조직배양하여 ‘무추’라고 부르는 신종채소를 만들 수가 있다. 조직배양과정에 기내에서 생기는 다양한 변이가운데 가치가 있는 변이를 선발하면 바로 품종으로 만들 수가 있다. 딸기의 ’신여봉‘이라는 품종은 기내설발로 육성한 품종의 예이다. 16.2.4. 인공종자생산 식물의 종자는 기본적으로 종피, 배, 배유의 3가지 구성요소로 되어 있다. 이 가운데 종피는 배를 보호하는 기능을 가지며, 배유는 배가 생장하여 스스로 양분을 흡수하고 생산할 수 있을 때까지 이용되는 씨젖이다. 따라서 종피와 배유는 쉽게 인공적으로 만들 수가 있다. 그러나 발아 후 개체로 발전하는 배는 인공적으로 만들기가 쉽지 않다. 배는 조직배양을 통해서 만들어 낼 수 있다. 조직배양에서 체세포를 이용하여 만들어 낸 배라고 해서 배상체(胚狀體: embryoid)라고 부른다. 그리고 체세포에서 배를 형성하는 과정을 체세포배발생이라고 한다. 미나리과의 당근, 미나리 등의 작물은 체세포배발생이 잘 된다. 16.3. 주요 시설과 자재 식물조직배양은 식물세포의 세포, 조직, 기관 등을 무균상태에 분리하고 절편체들을 무균상태에서 배양하기 때문에 특수한 시설과 자재가 필요하다. 그렇다고 조직배양은 연구소나 큰 기업체에서나 할 수 있는 것으로 오해하지 않았으면 한다. 개별 농가나 개인이 가정에서 간이시설을 이용하여 조직배양을 할 수도 있다. 몇 가지 중요한 시설과 자재를 살펴본다. 16.3.1. 시설 준비실 : 기구를 세척하고 건조시키고 배지를 만들고 살균하는 등 조직배양에 필요한 작업을 준비하는 곳으로 전기, 수도, 가스, 하수시설  등과 초자기구나 시약등을 보관할 장소가 필요하다. 준비실은 반드시 있어야 하는 것은 아니ㅏ. 있으면 좋고 없어도 큰 지장은 없다 무균실 : 조직배양은 무균상태에서 작업이 이루어져 한다. 왜냐하면 조직은 미생물의 배양조건과 같기 때문이다. 미생물에 오염되면 배양은 실패하게 된다. 이를 위해 무균실이 필요하지만 실제로는 작업장소만 집중적으로 무균상태를 유지하는 클린벤치라는 시설을 이용한다 배양실 : 용기에 조직의 절편체를 치상한 다음에 세포가 증식하고 이 과정에서 조직과 기관이 분화되도록 배양하려면 온도, 광 등의 환경조건을 잘 갖춘 배양실이 필요하다. 적정온도와 광도 외에도 필요하면 일장을 조절해 주어야 하기 때문에 타이머 등이 부착되어야 한다 순화실 : 용기안에서 분화된 식물체는 대단히 연약하다. 그러므로 기내에 있는 식물체를 포장으로 옮겨 심기전에 묘를 튼튼하게 순화시켜야 한다. 온도를 서서히 낮추고, 상대습도도 초기 100%에서 점차 낮추어 준다. 광도를 조절하고 환기와 관수도 가능해야 한다. 16.3.2. 장치 살균도구 : 보통 고온고압증기멸균기(autoclave)를 사용한다. 기구나 배지 등을 121C, 1.5kg/cm에 약 15분간 살균한다. 열에 약한 생장조절제, 비타민, 항생제 등은 멤브레인필터라고 부르는 여과지를 이용한다. 이 여과지는 세균이나 곰팡이는 통과하지 못하는 여과지다 배양용기 : 배양에 사용하는 다양한 용기들이 필요하다. 배양목적에 따라 여러 가지 용기들이 개발되어 시판되고 있다. 주로 초자기구로 삼각플라스트, 시험관, 페트리접시, 유리병 등을 많이 사용하지만, 조직배양용으로 특별히 제조된 플라스틱 주머니 같은 것도 있다. 정량용기 : 조직배양에 필요한 배지를 만들기 위해서 부피를 재고 무게를 달아야 한다. 특히 용액을 만들 때 쓰는 메스플라스크, 피펫, 메스실린더 등이 필요하다. 그리고 무게를 측정할 수 있는 저울도 요구되는데 주로 시약 등을 재는 천칭과 같은 미세저울이 필요하다. 기타기재 : 그 외에도 다양한 도구와 자재가 필요하다. 예를 들어 보면 핀셋, 메스, 침, 가위, 해부현미경, 산도측정기, 분주기, 알코올램프, 오븐, 유리체척기구 등이 있다. 그러나 이들 기재도 조직배양용 배지나 간편도구가 있기 때문에 일일이 다 갖추지 않아도 가능하다 16.4. 배지종류와 작성 배지는 식물의 조직배양에 필요로 하는 양분과 식물체를 지지하거나 배양을 도와주는 불활성물질을 말한다. 양분에는 무기양분과 유기양분, 비타민과 생장조절제 등을 포함하고 불활성물질로는 한천(agar)이나 활성탄 등을 말한다 16.4.1. 배지의 성분 배지의 주성분은 무기염, 유기화합물, 천연첨가물, 불활성물질 등이 있다. 무기염에는 N, P, K, Ca, Mg, S, Fe 등의 다량원소와 Zn, Mn, B, Mo, Co 등과 같은 미량원소가 있다. 유기화합물에는 에너지원이 되는 탄수화물(주로 설탕을 이용), 비타민, 생장조절제 등이 있다. 특히 생장조절제로서 옥신과 시토키닌의 양과 비율이 조직과 기관의 분화에 큰 영향을 미친다. 과거에는 코코넛밀크, 바나나 과육, 감자즙 등과 같은 천연첨가물로 이용되었지만 최근에 거의 사용되지 않는다. 불활성물질로 지지물로는 한천이 쓰이고 그 외에 유리섬유가 이용되고 있다. 활성탄은 배양 중 발생하는 유해물질의 흡수를 위해 이용된다.     16.4.2. 배지의 종류 위의 여러 가지 성분을 종류별로 어느 정도의 비율로 혼합하여 이용하느냐에 따라 배지의 종류가 결정된다. 작물과 배양목적에 따라 배지의 구성성분과 성분들의 조성비는 달라질 수 있다. 주로 연구소나 개별 연구자들이 시험적으로 개발해 놓은 것들을 사용하는데, 주요 배지를 보면 MS배지, White배지, Nitsch배지  등이 있다. 이들은 모두 그 배지를 처음개발한 사람들의 이름을 따서 붙인 배지 이름이다. 이중 MS배지는 가장 널리 이용되는 배지로서 미국의 Murashige와 Skoog라는 학자가 개발한 배지이다. 실제로 이미 개발된 배지를 기준으로 하여 여건에 따라 다소 수정하여 배지를 만들기도 한다. 배지의 개발과정이나 또 배지를 만드는 과정에 대해서는 설명하지 않겠다. 다만 이런 과정을 몰라도 조직배양을 할 수도 있다. 이미 작성된 배지가 시판되고 있기 때문이다. 16.5. 요약 1. 조직배양이란 식물의 조직 일부를 분리하여 무균상태인 기내에서 배양하여 캘러스를 유기하고 이로부터 식물체를 유기, 분화 또는 증식시키는 기술이다. 조직배양의 기본원리는 세포가 갖고 있는 전형성능을 이용하는 것이며, 조직배양은 배양대상에 따라 세포배양, 조직배양, 기관배양으로 구분할 수가 있다. 2. 식물 조직배양은 원예산업에서 다양하게 이용되고 있다. 무엇보다도 영양번식작물이나 번식이 어려운 작물의 급속대량증식 수단으로 이용된다. 그리고 마늘, 딸기, 카네이션, 감자 등에 있어서 바이라스에 감염되지 않은 무병종묘를 생산하는 방법으로 중요하다. 원예작물의 육종에 있어서 모본증식, 속간교잡종 육성, 인공종자생산 등의 중요한 수단이 된다.                 3. 조직배양에는 특수한 시설과 자재가 필요하다. 주요 시설로는 준비실, 무균실, 배양실, 순화실이 필요한데, 무균실은 보통 클린벤치로 대신한다. 주요도구에는 살균도구, 배양용기, 정량용기, 기타 치상용구 등의 자재가 필요하다. 살균도구로는 고압멸균기(autoclave)가 있는데 조직배양에 필요한 도구나 배지를 멸균하는데 이용된다 4. 배지는 절편체의 배양 중 필요한 양분과 지지물을 말한다. 주요 성분은 크게 무기염, 유기화합물, 천연첨가물, 불활성지지물로 구분한다. 배양대상이나 배양목적에 따라 각각 알맞은 배지를 사용해야 한다. 배지의 종류는 주요 성분의 조성비율에 의해 결정된다. 배지의 종류는 연구자의 이름을 따서 MS배지 등으로 불리운다.   제17강 원예 생물공학 요즘 각광받고 있는 산업분야가 IT(Information Technology), BT(Bio Technology), NT(Nano Technology)라고 합니다.  BT는 바로 생물공학을 의미합니다. 현재 생물공학은 의료분야와 농업분야에서 크게 주목받고 있으며 실제로 성과를 거두고 있습니다. 이번 주 강의에서는 원예산업에서 BT가 갖는 의미와 성과에 대해 논의해 보겠습니다. 17.1. 생물공학이란?  생물공학(biotechnology)은 생명공학 또는 유전공학(genetic engineering)이라고도 부른다.유전자의 물질적 본체가 DNA라는 사실이 알려지고, DNA의 구조와 그들을 구성하는 분자, 즉 염기의 서열이 속속 밝혀지고 있다. 이러한 정보는 유전자를 끊어내고 부치고 하는 단계로까지 발전시켜 한 생물의 유전자를 절단하여 다른 생물의 유전에 끼어 넣는 단계에까지 이르게 되었다. 한마디로 생물공학이란 생물(biology)과 공학(technology)의 만남이다. 분자생물학적 입장에서 보면 생명체는 하나의 화학공장이다. 그리고 세포의 핵 안에 있는 유전자, 즉 DNA는 그 화학공장의 설계도이다. 생물의 유전, 물질대사, 형질발현 등등은 모두 유전자의 설계에 의해 생산되는 효소 단백질에 의해 좌우된다. 따라서 유전자 조작으로 설계도를 변경하면 공장의 구조를 바꾸면서 생산되는 물질을 변경할 수 있는 것처럼 생물이 생산하는 물질을 바꾸면서 형질을 변경할 수가 있다. 생물공학의 핵심기술은 유전자를 인위적으로 조작하고 조작된 유전자를 특정 생물의 유전자에 삽입하여 그들로 하여금 목적하는 형질을 발현시키는 것이라고 볼 수 있다. 생물공학은 유전자를 변형시켜 지금까지 지구상에 없던 새로운 생명체를 만들거나 그 생명체를 이용하여 산업적으로 유용한 물질을 생산하는 일체의 기술을 말한다. 현재 생물공학은 의료분야. 농업분야, 환경분야 등에서 다양한 성과를 거두고 있으며, 미래산업으로서 큰 주목을 받고 있다.  의학분야에서의 인간복제, 난치병 치료를 위한 장기생산 등은 모든 인간의 관심사가 아닐 수 없다. 환경분야에서는 폐수와 오염물질을 분해는 미생물의 개발에 큰 기대를 걸고 있다. 무엇보다도 농업분야에서는 가시적인 성과가 나오고 있으며, 실용화되고 있는데, 원예산업에서 생물공학의 꽃은 형질전환품종의 육성이라고 볼 수 있겠다. 사회적 윤리적 문제에도 불구하고 끝없는 인간의 호기심, 부와 명예를 한꺼번에 가져다 줄 것이라는 기대 때문에 그 어떤 규제도 생물공학의 거대 물결을 막지는 못할 것이다. 17.2. 형질전환품종-GMO 농업부문에서 생물공학의 꽃은 형질전환품종의 육성이다. 성공적인 예가 제초제저항성 콩인 round-up ready,  해충저항성 옥수수인 Bt옥수수, 수확 후 쉽게 물러지지 않는 토마토인 Flavr Savr이다. 제초제나 해충저항성, 토마토 과실의 경도(딱딱한 정도) 그것이 바로 형질이다. 그러한 형질은 유전자의 지배를 받는데, 형질을 어떻게 전환시키는가 하는 문제는 바로 그 형질을 지배하는 유전자를 어떻게 변형시키는 하는 문제이다. 제초제 저항성 콩 Roundup Ready는 비선택성 제초제를 살포해도 살아 남는다. 모든 잡초를 죽이는 이 제초제를 저항성콩은 분해시키기 때문에 살아남는다. 농사는 잡초와의 싸움이라고 하는데, 모든 식물을 죽이면서 콩에게는 영향을 주지 않는다는 것은 농업적으로 대단히 중요한 의미를 갖는 것이다. 해충저항성 인 Bt옥수수는 해충이 침입하여 식물을 가해하면 해충이 죽는다. 유전자변형 옥수수는 Bacillus thuringiensis라는 세균이 분비하는 독소물질을 생산하기 때문에 이 옥수수를 먹으면 해충이 바로 죽는다. 해충을 죽이지만 벌나비와 같은 익충을 죽일 수 있다고 하여 반대하는 사람들이 많다 물러지지 않는 토마토 Flavr Savr는 수확 후 익은 후에도 물러지지 않는 특징을 갖고 있다. 과실이 익을 때는 폴리갈락투루네이즈(PG)라는 효소가 생산되어 세포벽을 구성하는 펙틴을 분해시키기 때문에 조직이 물러지는 것이다. 이 토마토는 유전자를 조작하여 PG의 생산을 차단시켜 물러지는 것을 억제한 품종이다 17.2.1. 목적유전자의 발견 형질전환 품종의 육성에 있어서 가장 중요하면서 어려운 과정이 목적 유전자의 발견이다. 예를 들면 제초제저항성 유전자를 찾아내는 일은 쉬운 일이 아니다. 일반적으로 미생물은 분해자로서의 역할을 하는데 특정 세균 가운데 제초제를 분해하는 것을 발견하고, 그 세균이 특정 제초제를 분해하는데 관여하는 유전자를 찾아내는 것이다. 해충저항성 유전자의 경우도 Bacillus thuringiensis라는 세균에서 발견한 것이다. 이들 세균은 스스로 독소를 만들어 해충의 내분비계통을 마비시키는데. 이 독소물질을 만들어내는 유전자를 찾아 식물체에 옮기는 것이다. 토마토의 경우는 목적유전자를 토마토 자체에서 꺼집어내서 이용한다. 이들은 역방향유전자 조작기술을 이용하는 것이기 때문에 자체 DNA를 역방향으로 삽입시켜 유전자의 기능을 차단하는 방법을 이용하고 있다. 17.2.2. 목적유전자의 운반 이제 목적으로 하는 유전자를 찾으면 그 유전자를 재조합 기술로 끊어내고 붙이고 운반하는 기술이 필요하다. 또한 형질전환 여부를 쉽게 확인하는 방법도 필요하다. 유전자 DNA의 특정 부위를 절단하고 접합하는데는 효소를 이용하고 운반하는데는 보통 세균을 이용한다. 세균의 특징은 단세포로서 한 개의 염색체와 한 개의 보조염색체를 가지고 있다. 이 보조 염색체를 플라스미드(plasmid)라고 부른다. 이 플라스미드는 세균이 살아가는데 꼭 있어야 되는 것은 아니지만 항생물질에 대한 저항성을 갖게 하거나 항균물질의 합성이나 유전자 전달 기능 등을 갖고 있다. 세균이 갖고 있는 고리모양의 플라스미드는 유전자 재조합과 운반에 유용하게 이용될 수 있다.  흔히 말하는 벡터(vector)로서 이용된다. 목적유전자를 이 플라스미드에 삽입하여 형질전환시키고자 하는 식물체의 세포 유전자에 옮기는데 실용적으로 이용하고 있다. 가장 흔하게 이용하는 벡터는 아그로박테리움(Agrobacteriun tumefasciense)라고 하는 세균의 플라스미드(Ti-plasmid)이다. 이 세균은 사과, 포도, 배, 글라디오라스, 장미 등의 근두암종병을 일으키는 병원균이다. 이 균은 식물체, 주로 뿌리에 침입하여 자신의 플라스미드의 일부를 식물체의 세포내 유전자에 삽입시키고 식물로 하여금 세포분열을 유도하여 종양(혹)을 만들고 아울러 분비하는 옥토핀(octopine)을 자신의 질소공급원으로 이용한다. 아그로박테리움의 이러한 성질을 이용하여 목적유전자를 이 세균의 플라스미드에 삽입한 다음에 목표로 하는 식물체에 유전자를 옮길 수가 있다. 아그로박테리움은 쌍자엽식물에만 침입하는 성질을 갖고 있다. 그래서 벼, 옥수수, 밀과 같은 단자엽식물에 목적유전자를 삽입하는 방법으로는 일렉트로포레이션(electroporation)이나 유전자총(gene gun, DNA gun)이라는 도구를 사용한다. 일렉트로포레이션은 세포벽을 제거하고 원형질체를 전기적으로 또는 삼투적으로 충격을 주어 세포막을 일시적으로 벌린 다음에 목적 유전자를 세포 안으로 집어넣는 방법인데 성공률이 대단히 낮다.  유전자총은 목적유전자 DNA를 금이나 텅스텐과 같은 금속으로 코팅한 다음 화약이나 가스로 발사되는 총에 장전하여 식물 세포 안으로 밀어 넣는 방법이다. 유전자총 발사 http://www.agriculture.purdue.edu/agbiotech/images/Genegun1.html 17.3. GMO 토마토 - Flavr Savr -------------------------------------------------------------------------- 1994년 미국의 식품의약청(FDA)은 세계 최초의 형질전환 토마토인 Flavr Savr의 시판을 허가하였다. 이 토마토는 미국의 한 생명공학회사인 Calgene(개발당시는 Monsanto)이 역방향(antisense) 유전자 기술로 형질전환시킨 최초의 GMO 품종으로 농업부문의 생물공학사에 한 획을 긋는 업적으로 평가받고 있다. 이 토마토의 육성배경과 형질전환과정을 통해 GMO품종 육성에 대한 이해를 도모코자 한다. 17.3.1. 왜 Flavr Savr인가? 토마토는 꽃자리 부분이 막 적황색으로 물들기 시작할 무렵 수확한다. 다시말하면 생리적으로 완전히 익기 전에 수확하는 것이다. 그 이유는 과실이 단단할 때 수확해야 수확 후 선별, 수송 및 저장과정에서 물리적인 상처를 입지 않기 때문이다. 막 색깔이 발현되는 시점에 수확해도 유통과정에서 물러지면서 색깔이 정상적으로 발현된다. 미국과 대규모 농장에서는 수확 후 저장 중에 성숙호르몬(착색촉진제)인 에틸렌을 처리하여 강제로 착색을 유도하기도 한다. 문제는 이처럼 녹숙 상태에서 수확하면 식물체 상에서 완전히 성숙시킨 것에 비해 품질이 크게 떨어진다는 것이다. 맛있는 토마토를 생산하려면 수체 상에서 충분히 익혀서 수확하는 것이 바람직하지만, 이렇게 잘 익은 토마토는 쉽게 물러지기 때문에 저장성이 크게 떨어진다. 그래서 착안한 것이 수체 상에서 완숙시켜도 물러지지 않은 토마토를 만드는 일이었다.  이런 토마토를 보통 완숙토마토라고 부르는데,  그러나 미국에서는 세계 최초로 생물공학적 방법, 즉 형질전환 기술을 이용하여 완숙토마토를 만들었는데 그것이 바로 ‘Flavr Savr'라고 부르는 토마토이다. 흔히 말하는 GM(genetically modified) 토마토이다. Flavr Savr 토마토는 물러지지 않을 뿐만 아니라 가공 후 점도가 높고 저장 중 곰팡이 병에 잘 걸리지 않는 장점도 함께 갖고 있다. 이런 이유로 이 토마토는 전세계적으로 널리 재배되고 있다. 참고로 현재 우리나라에서 판매되는 완숙토마토는 일본에서 재래식 육종방법으로 만든 ‘모모따로’라고 부르는 토마토 품종이다. 17.3.2. 토마토가 익으면 물러지는 이유는? 한 마디로 과실이 물러지는 것은 펙틴이라는 다당류가 분해되기 때문이다. 펙틴은 과실을 구성하는 세포벽 구성물질로 세포와 세포를 붙여주는 시멘트와 같은 역할을 한다. 토마토가 익기전까지 과실을 단단하게 해주는 물질이 바로 펙틴이다. 식물세포벽을 구성하는 물질은 펙틴(35%)외에도 셀룰로스(30%), 헤미셀룰로스(30%), 단백질(5%)이지만 이 가운데 펙틴이 과실의 경도에 가장 큰 역할을 한다. 펙틴은 주로 갈락트론산(galacturonic acid)이 길게 사슬처럼 연결되어 있는데, 펙틴이 분해된 다는 것이 연결된 갈락트론산들이 하나 하나 떨어진다는 것을 의미한다. 여기서 중요한 것은 펙틴이 분해되는데 반드시 분해효소가 필요하다는 점이다. 과실이 익을 때 에틸렌이 늘어난다고 했는데, 이 호르몬이 작용하여 펙틴 분해효소인 poligalacturonase(PG)이 생산되고, 이 효소가 작용하여 펙틴을 분해시키고 이 결과로 과실은 물러지는 것이다. 따라서 어떤 방법을 이용하던 간에  이 효소가 생산되지 않도록 하면 과실이 물러지는 것을 막을 수 있다. Flavr Savr는 바로 이 효소의 생산을 하지 못하도록 유전자를 조작한 토마토인 것이다.      17.3.3. 어떤 방법으로 효소생산을 막는가? 토마토 Flavr Savr는 형질전환품종이다. 과실이 익으면 물러지는 형질을 익어도 물러지지 않는 형질로 바꾼 품종이다. 좀더 구체적으로 말하면 유전자를 조작하여 PG를 생산하지 못하도록 해서 과실이 물러지는 것을 억제하는 토마토이다. 이 과정을 이해하기 위해서는 유전자 DNA가 효소(단백질)를 만드는 과정을 알아야 한다. 간단히 말하면 세포의 핵 안에 있는 유전자는 DNA라고 부르는 핵산이다. 이 DNA는 2가닥으로 되어 있고 나선형으로 꼬여 있다. 이 DNA 가닥은 조절인자에 의해 풀렸다 다쳤다하게 되어 있다. PG 효소 단백질의 생산과정을 보면 먼저 관여하는 유전자 DNA의 한 가닥에서  단백질의 아미노산 배열순서를 결정하는 염기배열 순서가 전사되어 mRNA를 만든다. 이 mRNA는 핵 밖으로 나와 리보솜에 들어가서 설계에 따라 아미노산을 겹합시켜 그 정보에 해당하는 PG 효소단백질을 만든다. 그런데 Flavr Savr 토마토는 역방향유전자를 갖고 있어 역방향(antisense) mRNA를 생산한다. 먼저 정상 토마토에서 PG를 생산하는 DNA를 꺼 집어내고 이 DNA를 역방향으로 만들어 다시 삽입시킨다. 이렇게 조작된 유전자 DNA는 역방향 mRNA를 전사해 낸다. 결과적으로 정방향(sense) mRNA와 역방향(antisense) mRNA는 서로 상보적 결합관계에 있기 때문에 정상 mRNA가 역방향 mRNA와 결합하여 PG효소 단백질의 합성기능을 차단해 버린다. 이에 따라 PG효소가 생산되지 않는 것이다. 이 토마토에 역방향 유전자를 삽입하는 방법은 앞서 설명한 것처럼 아그로박테리움을 이용한다.     17.3.4. Flavr Savr 토마토는 안전한가? 이 토마토의 특징은 펙틴이 분해되지 않아 완전히 익혀 수확해도 쉽게 물러지지 않는다는 것이다. 이에 따라 완숙 후 수확해도 기계적 취급이 쉽고 장기간 유통시킬 수 있으며 오랫동안 저장이 가능하다. 아울러 저장 중 곰팡이병에 잘 걸리지 않고, 나아가 펙틴함량이 높기 때문에 가공 후 점도가 높다는 것이 특징이다. 그 외에는 색깔, 맛, 향기, 산도, 영양가, 주요성분 등에 있어서 일반토마토와 전혀 차이가 나지 않는다. 토마토에는 인체에 해로운 토마틴(tomatine), 솔라닌(solanine)이라는 물질이 있다. 가지과 채소에 분포하는 글리코알카로이드(glycoalkaloid)의 일종으로 덜 익었을 때 약간 아린 맛을 내는 것은 이들 물질 때문이다. 그렇지만 그 양은 인체에 해를 줄 정도가 아니기 때문에 거의 신경 쓰지 않는 물질이다. 혹시 이들 물질이 GM 토마토에서 더 많이 생산되는 것이 아닌가 해서 검사해 본 결과 일반 토마토와 큰 차이를 발견 할 수 없었다. 종합적으로 안전성을 검토한 결과 일반토마토와 마찬가지로 인체에 안전하다고 판단하였다.이 결과에 따라 시판이 허용된 것이다.  17.4. GMO식품의 안정성 문제 ------------------------------------------------------------------------ 형질전환품종을 이용하여 만든 식품들, 소위 GMO식품(유전자조작식품)들을 그들은 왜 반대하는가? GMO식품 먹어도 되는 건지, 아니면 먹지 말아야 할 것인지? 우리는 과연 GMO를 반대하는 입장에 설 것인지, 아니면 찬성하는데 설 것인지? 찬성하는 사람들의 주장과 반대하는 사람의 주장을 정리해 본다. 어느 편에 설 것인지는 여러분의 판단에 달려있다 찬성론자들에 의하면     1. 생산량을 늘려 인간의 식량위기를 해결할 수 있다     2. 식품의 맛과 영양을 폭넓은 범위에서 높일 수 있다     3. 제초제와 살충제의 사용량을 줄여 환경오염을 막는다  반대론자들에 의하면     1. 독성을 나타내거나 알레르기 반응을 일으킬 수 있다     2. 인체의 면역체계를 파괴하는 부작용을 유발할 수 있다     3. 인체의 항생제 저항성이 증가하여 문제를 야기할 수 있다     4. 조작된 유전자를 다른 식물이나 미생물에 전달할 수 있다     5. 어떤 제초제에도 죽지 않는 수퍼잡초가 생길 수도 있다     6. 독소저항성 해충이 발생하여 제초제 사용량을 늘릴 수 있다     7. 해충저항성 작물이 인간에게 이로운 곤충을 죽일 수 있다     8. 세계적 거대기업에 농민들의 종속성을 심화시킬 우려가 있다 17.5. 요약 1. 생물공학(생명공학, 유전공학)은 생물과 공학의 만남이다. 분자생물학적으로 볼 때 생명체는 하나의 정교한 화학공장이며, 세포의 핵 내 유전자는 공장 금고에 감춰진 설계도이다. 설계를 변경하여 공장의 구조를 바꾸고 생산물을 변경하는 것이 생명공학이다. 생물공학은 의료, 농업, 환경분야에서 크게 주목받고 있으며, 농업분야에서는 형질전환에 의한 품종육성이 실질적으로 큰 성과를 거두고 있다 2. 형질전환은 유전자 재조합 기술로 목적으로 하는 형질을 발현시키는 것을 말한다. 해충저항성 콩, 제초제 저항성 옥수수, 그리고 물러지지 않는 토마토는 대표적인 형질전환품종이다. 형질전환과정에서 가장 중요한 것은 목적유전자를 발견하는 것이다. 목적유전자를 발견하면 쌍자엽식물에서는 아그박테리움, 단자엽식물에서는 일렉트로포레이션, 유전자총 등을 이용하여 식물체에 삽입한다. 3. 1994년 칼진사가 만든 토마토 Flavr Savr 품종은 최초로 시판이 허용된 형질전환품종이다. 이 토마토의 특징은 수확 후 쉽게 물러지지 않으며, 가공 후 점도가 높으며, 저장 중 병이 잘 걸리지 않는다는 것이다. 안티센스(역방향) 유전자 기술로 형질을 전환시켜 펙틴분해효소(PG)의 생산을 차단시키는 기술을 이용하여 만든 토마토이다. 잘 물러지지 않는다는 것외에 모든 형질은 일반 토마토와 차이가 없다 4. 형질전환품종을 이용하여 만든 식품들은 GMO식품이라고 한다. 사회적이 이 GMO식품의 안전성 문제에 대한 논쟁이 뜨겁다. 찬성론자는 GMO는 식량위기를 해결하고, 식품의 품질을 향상시키고, 환경오염을 줄인다고 한다. 반대론자는 GMO는 독소물질을 만들고 인체의 면역기능을 떨어트리고 변형유전자를 다른 생물로 전달시키고, 이로운 곤충을 죽여 생태계를 교란하며 거대기업에 대한 농민의 종속성을 증가시킨다고 주장하고 있다. 제18강 시설원예 원예산업에서 시설재배는 큰 의미를 갖습니다. 시설원예는 유리온실과 같은 시설 내에서 채소, 과수, 화훼작물을 재배하는 것인데, 한 겨울에도 신선한 채소와 싱싱한 꽃들을 이용할 수 있는 것은 바로 시설재배 덕분입니다. 화훼는 거의 100% 시설재배로 이루어지고, 과수에서도 포도, 감귤 등은 시설재배가 일반화되어가고 있습니다. 18.1. 시설원예의 뜻과 역사 얼마 전 신문에 보니 우리나라 최초의 온실을 고문헌에서 찾아내 그 온실을 재현하여 복원하였다고 한다. 이 온실은 세계최초의 온실로 독일 하이델베르크 온실보다 앞섰다는 얘기다. 우리나라의 금속활자가 독일 구텐베르크의 그것보다 앞섰다고 어린 시절 늘 마음으로 자랑스러워 해 왔었는데, 온실이 그렇다고 한다. 18.1.1. 시설원예의 뜻과 중요성 시설원예에서 얘기하는 시설이란 골격재를 이용하여 집을 짓고 그 골격 위에 보온용 피복재를 덮어씌우고 식물을 키울 수 있도록 만든 집을 말한다. 이때 집의 크기는 반드시 사람이 들어가서 자유롭게 작업을 할 수 있을 정도가 되어야 한다. 흔히 말하는 온실을 말하는 것이다. 농업에서 많이 이용하는 터널 같은 것은 시설원예에서 대상으로 하는 시설이 아니다. 그래서 시설원예(施設園藝, protected horticulture, horticulture under structure)란 ‘주로 유리온실이나 플라스틱온실에서 채소, 과수, 화훼를 집약적으로 재배하는 원예의 한 분야’라고 정의할 수가 있다.  시설원예는 온실원예라고 할 수도 있다. 시설원예는 여러 가지 면에서 중요하지만 몇 가지만 예를 들어보겠다.       - 농촌과 농가의 소득증대에 기여한다    - 농업에 기업적 경영마인드를 심어준다    - 주년생산과 주년소비 체계를 확립했다    - 국민보건을 지키고 정서를 함양한다 시설원예에서 말하는 시설은 바로 온실이다. 온실은 영어로 greenhouse라고 부른다. Greenhouse는 식물이 사는 집이다. 위 사진은 미국 펜실베니아주에 있는 Longwood Garden이라는 식물원의 온실내부 전경이다. 세계 각국에 수집된 진귀한 식물들이 온실 안에서 행복하게 살고 있다. Greenhouse에는 식물들이 살고 있다고 했는데, 그렇다면 Blue house,  Red house, White house에는 누가 주인으로 살고 있을까? 그들은 과연 식물들만큼이나 행복할까? 18.1.2. 시설원예의 역사 세계적으로 상당히 오래 전부터 시설재배가 이루어져 왔던 것 같다. 기록상으로 세계 최초의 온실로 1619년 건립된 독일 하이델베르크의 온실을 들고 있는데 이보다 훨씬 앞서 우리나라에서 온실이 이용되었다는 기록이 발견되었다. 이조시대에 들어와서  세조때 1450년 전순의가 지은 ‘산가요록’에 보면 겨울철 온실을 이용한 채소재배 요령을 소개하고 있다. 산가요록에 의하면 당시의 온실은 삼면에 벽을 쌓고 남쪽면으로 창살을 달고 기름종이를 바른 모습이다. 온돌방 구들과 바깥 솥에서 만든 수증기를 이용하여 실내의 온도와 습도를 조절하면서 주로 봄채소를 재배하였다. 이것을 근거로 하여 우리나라가 세계 최초의 온실개발 국임을 홍보하겠다고 경기도 남양주시 서울종합촬영소 구내에 당시의 온실모형을 재현시킨 시설을 설치하였다. 나름대로 의미가 있겠다는 생각이 들어 여기에 소개한다 얼마 전 중국 백두산 가는 길에 연변일대를 여행하였다. 용정, 연길, 도문 일대에서 마치 이조시대의 온실을 연상하는 온실을 발견하였다. 전반적으로 낙후되어 있는 지역이기는 하지만 시설원예부문에 있어서 아직도 이런 시설이 남아있어 신기하게 살펴 보았다.  유럽에서 본격적인 온실은 16세기 이후이다. 유럽은 해가 지지 않는 나라라고 불려질 정도로 탐험과 식민지 개척이 활발했었다. 미지의 세계를 탐험하면서 진기한 식물들을 수집하고 그들을 유럽으로 반입하는 일이 잦았다. 그러다 보니 식물을 가꾸고 보호하는 온실이 필요했다. 유럽은 특히 기온이 낮고 일조량이 부족하기 때문에 이들 식물을 보고 즐기려면 온실과 같은 시설이 절대적으로 필요했기 때문이다. 온실(greenhouse)라는 용어도 당시 유럽에서 만들어졌다. 네달란드는 세계에서 온실산업이 가장 잘 발달된 국가이다. 1851년 영국 런던에서 국제무역박람회(엑스포)가 개최되었다. 영국의 산업혁명과 이 엑스포를 기념하기 위하여 철골 4500톤의 구조물에 30만장의 유리를 씌운 폭 124m, 너비 560m 초대형 유리온실 ‘수정궁(crystal palace)을 건립하였다. 이 수정궁은 그 뒤 유리온실 발달에 크게 기여하였다. 프랑스 파리 엑스포 기념탑은 에펠탑, 대전 엑스포 기념탑은 한빛탑이다. 다 같은 엑스포 기념탑인데 한빛탑의 모습을 에펠탑이나 수정궁과 비교해 보면서 왠지 초라하다는 생각이 든다. 오늘날 시설재배는 농업의 중요한 부분을 차지하고 있다. 네델란드는 세계적인 온실산업 국가로서 작물생산은 물론이고 온실관련 건축기술과 자재를 해외로 수출하고 있다. 우리나라도 한때는 유리온실의 기술과 자재를 네델란드로부터 수입하였다. 우리나라에서도 시설원예는 농업적으로 대단히 중요하다. 한국농업발전의 견인차 역할을 하고 있는 것이 시설재배이다. 김해지방은 겨울이 따뜻하고 일조량이 풍부하여 시설재배에 적합하다. 오래 전부터 이 지역은 시설재배가 성행하였다.  18.2. 시설의 종류 시설은 크게 유리온실과 플라스틱온실(비닐하우스)로 크게 나눈다. 이들은 다시 골격재, 피복자재, 용도, 재배작물 등이 뭐냐에 따라 여러 가지로 분류할 수가 있다. 그렇지만 여기서는 지붕모양에 따라 온실을 세분해 보기로 한다. 금후 온실을 관찰하면서 지붕모양을 유심히 살펴보길 바란다. 18.2.1. 유리온실(glass house) 유리온실은 철제나 경합금재를 골격으로 하고 판유리를 피복하는 시설이다. 건축비가 비싸지만 내구성이 크고 환경관리가 쉽다. 온실의 피복재로 이용되는 유리는 보통 판유리 가운데 투명유리가 이용되는데, 일반적으로 두께가 3mm의 것이 많이 쓰인다. 일부 적설량이 많고 바람이 많이 부는 곳에서는 4mm 유리를 쓰는 것이 안전하다. 지붕모양에 따라 유리온실의 종류를 구분해 보면 다음과 같다. 외지붕형 지붕이 한쪽면만 있는 온실로 주로 동서 방향으로 짓는다. 북쪽면은 담벽을 만들거나 기존 건물의 벽에 잇대어 짓는 경우가 많다. 가정이나 실험실에서 남쪽벽면에 잇대어 짓고 소규모의 취미오락이나 간단한 연구용으로 이용한다 양지붕형 좌우 양쪽의 지붕 길이가 같은 온실로 고아선이 균일하게 입하하고 통풍이 잘됨녀 주로 남북 바하양으로 짓는다. 재배관리가 편리하기 때문에 원예용으로 널리 쓰이고 학교나 연구소의 표본 전시용이나 연구용 온실로도 많이 쓴다 스리쿼터형 양지붕의 길이가 다르다고 해서 부등변식이라고 한다. 주로 동서방향으로 설치하는데 남쪽 지붕의 길이가 전체의 3/4 정도 되기 때문에 스리쿼터형 또느 3/4식이라고 부르기도 한다. 남쪽 지붕면적이 전체의 60%를 차지하기 때문에 채광과 보온성이 뛰어나다 둥근지붕형 곡선유리를 이용하여 지붕을 둥글게 만든 온실이다. 내부에 그늘이 덜 생기고 투광률이 높아 식물원의 전시용으로 많이 이용되낟. 이 온실은 지붕의 곡면이 크기 eoas에 대형 식물도 수용할 수 있어 열대성 관상식물의 재배에 알맞다 연동형        양지붕형 온실을 여러 동 연결하고 동과 동 사이의 칸 막음을 없앤 온실이다. 단위 면적당 건축비가 싸고 토지이용률을 높일 수 있다. 온실 내 재배면적이 넓어서 여러 가지의 관리를 능률적으로 할 수 있다. 본격적인 원예생산에 이용되는 시설이다. 18.2.2. 플라스틱온실(plastic house) 플라스틱온실은 일반적으로 비닐하우스 도는 플라스틱하우스로 불리운다. 기능면에서는 유리온실과 다를 바 없지만 내구성이 떨어지고 관리가 불편하다. 그럼에도 불구하고 시설원예의 대부분을 플라스틱온실이 차지하고 있는데, 그 이유는 건립비가 싸고 구조가 간단하여 쉽게 조립 해체 및 이동이 가능하기 때문이다. 여러 가지 피복자재가 있지만 투광률이 좋고 값이 저렴한 폴리에틸렌(polyethylene : PE)이 70% 이상을 차지하고 있다. 플라스틱온실도 지붕모양에 따라 다음의 3가지로 구분할 수 있다.  터널형 우리나라 시설원예 추창기의 대표적인 시설로서 형태는 반원형이다. 처음에는 골격재로 대나무를 많이 이용했느나 현재는 철제 파이프로 대체되었다. 보온성 및 내풍성이 좋고 광이 고르게 입사하는 장점이 있으나 환기능률이 떨어지고 내설성이 약하다 지붕형 양지붕형 유리온실과 같은 지붕모양을 한 온실인데 가끔 스리쿼터형이나 외지붕형의 모양도 볼 수 있다. 바람이 세거나 적설량이 많은 곳에 유리한 시설로 천창이나 측창을 설치하기가 쉽다. 단동 또는 연동을 지을 수가 있다. 아치형 농가보급형 현대화하우스의 기본시설이다. 지붕이 곡면으로 되어 있어 원형하우스라고도 부른다. 조립 및 해체가 용이하여 논에서 답전 또는 답후작용으로 많이 이용한다. 구조상 환기창 설치가 어려워 측면 필름을 걷어 올려 환기해야 한다. 이동식온실 : 고정식 유리온실은 전면 개방하여 자연 강우에 노출시킬 수가 없고 고온기에는 시설을 이용한 데 어려움이 많다. 그러나 이동식 온실은 유리온실 전체를 레일 위에 놓거나 회전판 위에 올려놓고 필요시 좌우로 이동하거나 360도 회전시킬 수 있다. 특히 회전식 온실은 하루중 태양고도의 변화에 따라 회전시키면서 광선의 투과광량을 극대회시킬 수가 있다. 18.3. 시설내부의 특이환경 온실에서 원예식물을 재배하는데 무엇보다도 중요한 것은 시설내의 환경특이성을 이해하는 것이다. 온실은 유리 또는 플라스틱필름으로 외부와 차단되어 있기 때문에 특이한 환경이 조성된다. 이러한 특이환경을 이해하고 작물의 생육에 적합한 환경을 만들어 주는 것이 중요하다. 온도환경 주야간 일교차가 크다 위치별 온도차가 있다 지온이 노지보다 높다 시설의 환경 가운데 가장 중요한 환경이 바로 온도이다. 왜냐 하면 시설 자체가 바로 온도환경의 조절 수단이기 때문이다. 시설내의 온도환경은 노지와는 다른 데 먼저 온도의 일교차가 노지보다 큰 것이 특징이다. 즉 시설 내는 하루 중 최고와 최저온도, 주야간의 온도차가 크다. 그리고 시설내부는 기온의 위치별 분포가 다르고 지온의 경우는 노지에 비하여 높다. 시실의 특이 온도환경을 이해하고 작물생육에 적합하게 온도조건을 갖추어 주어야 하는데 시설내의 기온은 보온, 난방, 냉방, 환기 등을 통해 조절해 준다. 보온은 터널, 멀칭, 추가피복, 커튼 등을 이용하며, 난방은 온풍기, 온수보일러, 난로 등을 이용한다. 한여름에는 차광이나 간이 기화냉방법을 동원하여 냉방을 해 준다. 무엇보다 가장 손쉽게 할 수 있는 온도조절법은 환기이다. 즉 환기는 시설내의 기온을 하강시키는데 이용되는 가장 보편적인 방법이다. 환기는 온도조절외에도 탄산가스를 공급해주고 유해가스를 방출하며 시설내의 공중습도를 낮추어 준다. 광선환경 광질이 노지와 다르다 광량이 낮아지게 된다 위치별 광도가 다르다 시설은 피복재에 의해 외부와 차단되어 있기 때문에 광선이 실내로 투과하는 과정에서 먼저 광질이 변한다. 피복재의 종류에 따라 파장별 광선투과율이 다르기 때문에 노지와는 다른 광질이 된다. 아울러 광량이 감소되는데 그 원인은 골격재에 의한 광차단, 피복재의 광흡수와 반사, 피복재의 오염 등을 들 수 있다. 그리고 골격재, 입사각의 차이 등으로 부분적으로 광량의 차이가 생겨 위치에 따라 광분포가 불균일해진다. 시설의 광환경을 개선하여 투과광량을 증대시키고 광을 효율적으로 이용할 수 있도록 하고 필요한 경우에는 인공광을 도입하기도 한다. 특히 골격재와 피복재를 합리적으로 선택하고 피복재를 주기적으로 세척하는 것이 좋다. 또한 시설의 설치방향을 잘 결정하고 반사광의 도입, 산광재의 이용 등으로 광환경을 개선해 주어야 한다. 수분환경 인공 관수에 의존한다 수분흡수가 많지 않다 공중 습도가 높아진다 수분환경은 토양수분과 공중습도의 2가지 측면에서 관리되어야 한다. 시설내 수분환경의 특이성은 자연강우에 의한 수분공급이 없고, 주로 인공 관수에 의존하게 된다. 그리고 단열층을 매설하는 경우는 지하수분의 상승 이동이 억제되고 작물체는 근계발달이 빈약하여 수분흡수가 많지 않은 것이 특징이다. 시설내의 공기습도는 노지에 비하여 항상 높아 증산이나 광합성이 감소하는가 하면 작물이 도장하고 병해가 많이 발생한다. 대부분 인공관수에 의하기 때문에 자동화된 관수시설을 도입하여 계획적인 수분공급을 해 주고 적정 토양수분을 유지해 주어야 한다. 그리고 공중습도를 낮추기 위하여 멀칭을 하고 환기를 자주해주며 가급적 난방을 하도록 한다. 물론 실내습도가 지나치게 낮아도 문제가 되기 때문에 적정습도의 유지에도 힘써야 할 것이다. 토양환경 토양물리성이 나쁘다 연작장해가 나타난다 염류농도가 높아진다 시설재배는 집약적으로 이루어지는 것이 보통이다. 그래서 시설내 토양은 집약재배에 따른 심한 답압으로 물리성이 악화되기가 쉽다. 또한 시설은 집약적으로 이용되기 때문에 연작이 불가피하고, 동일한 작물을 계속해서 재배하면 연작장해가 발생하기 쉬우며 토양의 오염이 문제가 되는 경우도 있다. 무엇보다도 시설재배에서 문제가 되는 토양환경은 과도한 염류의 집적이다. 시설내 염류집적은 특이한 환경과 함께 다비재배, 강우차단 등이 원인이며 이에 대한 대책으로는 객토, 심경, 담수처리, 유기물사용, 합리적인 시비, 휴한기의 피복물 제거, 흡비작물의 재배 등이 이용되고 있다. 공기환경 탄산가스가 부족하다 유해가스가 집적된다 내부는 무풍지대이다 공기의 조성성분 가운데 탄산가스 농도는 작물의 광합성과 관련하여 매우 중요한 환경이다. 일반적으로 대기 중의 탄산가스 농도는 평균 350ppm인데, 이보다 농도가 낮으면 광합성이 억제된다. 그리고 작물의 탄산가스 포화점은 대기 중의 농도보다 높기 때문에 탄산가스 농도를 어느 수준까지 높여 주면 광합성이 그만큼 증가하면서 생육이 촉진된다. 밀폐된 시설내의 탄산가스는 특히 부족되기 쉬운데 시설재배에서는 탄산가스를 인위적으로 공급하여 품질을 향상시키고 수량을 증대시킨다. 시설내에 인위적으로 탄산가스를 공급하는 것을 탄산시비라고 한다. 한편 시설내에는 암모니아, 아황산 등과 같은 유해가스가 집적되기 쉬워 수시로 환기를 하여 유해가스를 배출시켜야 한다. 시설의 내부는 바람이 없다는 것도 공기환경의 특이성 가운데 하나이다. 바람이 없기 때문에 작물에 따라서는 수분(受粉)이 장해를 받아 착과가 억제되기도 한다. 18.4. 요약 1. 시설원예란 ‘주로 유리온실이나 플라스틱온실에서 채소, 과수, 화훼를 집약적으로 재배하는 원예의 한 분야’라고 정의할 수가 있다. 그리고 시설원예에서 얘기하는 시설이란 온실을 말하는 것이고, 온실은 최소한 작업자가 들어가서 자유롭게 활동할 수 있는 공간이어야 한다. 시설원예는 농촌과 농가의 소득증대에 기여하고, 농업에 기업적 경영마인드를 심어주고,  우리나라 원예작물의 주년생산과 주년소비 체계를 확립하고, 국민보건을 지키고 정서를 함양한다. 2. 세계적으로 시설원예의 역사는 매우 오래되었다. 세계 최초의 온실로 보고있는 독일 구텐베르크의 온실보다 170년이나 앞서 우리나라에서 온실이 개발 이용되었다는 사실이 최근 밝혀졌다. 조선조 세조때 전순의가 지은 산가요록에 온실을 짓고 난방을 하면서 봄채소를 재배했다는 기록이 발견되었다. 유럽은 온실재배가 일찍부터 잘 발달하였는데 1851년 런던 엑스포 기념으로 지은 수정궁은 일종의 유리하우스로 유럽지역 온실산업의 발달에 크게 기여하였다. 3. 온실의 내부는 피복재로 외부와 차단되어 있기 때문에 노지와는 다른 특이한 환경이 조성된다. 온도면에서 일교차가 심하고, 위치별 기온분포가 다르고 지온이 노지보다 높다. 광환경면에서 광질이 다르고 광량이 떨어지며 위치별 광분포가 다르다. 수분환경으로는 인공관수에 의존하고 건조해지기 쉽고 때로는 공중습도가 높아진다. 토양은 물리성이 나빠지고 염류농도와 연작장해가 발생한다. 공기환경면에서 보면 탄산가스가 부족하고, 유해가스가 집적되며, 바람이 없다. 제19강 양액재배 - 수경재배  이번에는 물로만 작물을 재배하는 수경재배를 공부합니다. 가정에 취미로 할 수도 있는 수경재배는 첨단농법으로 각광을 받고 있습니다. 여러분들이 즐기고 있는 장미도 대부분 수경재배로 생산됩니다. 이 수경재배를 농학에서는 양액재배라고 부릅니다. 19.1. 용어의 정리와 정의  지난주에 우리는 시설원예에 대해 알아 봤다. 양액재배는 바로 시설원예의 꽃이라고 볼 수 있다. 복잡한 토양 대신에 간단한 영양액을 이용하기 때문에 지하부 환경이 단순화되고, 이에 따라 뿌리 환경을 완벽하게 조절 할 수 있어 일반 시설재배와 비교하여 유리한 점을 많이 갖고 있다. 먼저 관련 용어를 정리하고 양액재배를 정의내려 보겠다. 19.1.1. 용어정리 수경재배  무토재배  용액재배  탱크농업  베드농업  양액재배 처음에는 수경재배(water culture, hydroponics)라는 용어를 많이 사용하였다. 지금도 일반인은 수경재배라는 말을 사용하고 있다. 토양 없이 물에서 재배한다하여 무토(양)재배(soiless culture), 수경재배라고 했지만 실제로는 맹물이 아니라 여러 가지 비료를 용해시킨 용액이기 때문에 용액재배(solution culture)라고도 불렀다. 그리고 이러한 용액을 저장하는 탱크나 재배상(栽培床, 영어로 bed라고 부름)을 이용한다하여 초기에는 탱크농업(tank farming)이니 베드농업(bed farming)이니 하는 용어를 사용하기도 하였다. 그러나 현재 농업, 원예학에서는 양액재배(nutriculture)라는 용어를 사용하는 것이 일반적이다.  19.1.2. 양액재배의 정의 양액재배는 시설재배의 한 형태로서 토양 대신에 생육에 요구되는 무기양분을 골고루 용해시킨 영양액으로 작물을 재배하는 것을 말한다. 토양에서 재배하는 전통적인 농업에 비해 매우 혁신적인 농법이라고 볼 수 있다. 복잡한 토양환경을 양액으로 대체하여 지하부 근권환경을 단순화시켰다는 것이 양액재배의 가장 큰 특징이다. 이러한 특징으로 말미암아 작물의 생육환경을 보다 완벽하게 조절 할 수 잇는 것은 물론이고 작업의 생력화와 자동화가 훨씬 쉬워졌다. 19.2. 재배원리와 역사 농사는 땅을 기반으로 이루어져 왔다. 인간은 땅의 소산을 먹고살게 되어 있다. 이런 의미에서 대지는 인간에게 여러 가지 의미를 부여해 왔다. 그런데 언제부터인가 토양 없이 작물재배가 가능하다는 것을 알게되었다. 그렇다면 양액재배는 처음 어떻게 시작되었을까? 간단한 재배역사를 이해하면 곧바로 그 원리를 알 수가 있다. 독일의 유명한 식물학자 Julius von Sachs(1832-97)는 다양한 실험 도구를 개발하여 식물생리학 발전에 크게 공헌하였다(사진참조). 특히 그는 식물의 영양생리를 연구하는 수단으로서 수경재배법을 고안하였다. 수경재배 실험을 통하여 식물이 필요로 하는 무기양분을 확인하고, 식물생육에 반드시 요구되는 16가지의 필수원소를 확인하였다. 그러니까 물과 이들 16가지 원소만 있으면 식물은 정상적인 생육을 할 수 있다는 것이다. 토양이란 결국 물과 필수원소의 공급처이자 뿌리를 고착시키는 역할을 하는 것일 뿐 그 외에 식물에게 특별히 제공하는 것은 없다는 것을 알게 되었다. 이러한 확인으로 물과 필요로 하는 무기성분과 식물체를 지지할 수 있는 수단만을 갖고 다양한 식물을 재배하는 시도를 하기 시작하였다. 질문 : 어떤 무기성분의 필수성은 어떻게 검정할 수 있는가? 수경법을 이용한다. 증류수를 이용하여 여러 가지 성분을 넣고 빼고 하면서 식물의 생육반응을 관찰한다.  이런 과정을 통하여 식물이 꼭 필요한 성분이 무엇인지 확인할 수 있으며, 각종 성분이 부족하거나 지나치게 많으면 생기면 증세를 확인할 수도 있다. 이러한 이해를 바탕으로 1929년 미국 켈리포니아 농사시험장의 William F. Gericke는 최초로 상업적 규모의 수경재배를 시도하고 수경재배, hydroponics라는 용어를 처음으로 사용하였다. 그가 처음에 만든 수경재배시스템은 양액과 모래을 이용한 일종의 사경재배였는데, 철분 공급에 어려움이 있어 곧바로 실용화되지는 못했지만 실험실 수준의 수경재배를 농업에 적용한 최초의 시도로 의미가 있다. 이후 미국은 양액재배를 발전시켜 세계 방방 곡곡에 파견된 미군들이 현지에서 신선한 채소를 생산하여 공급해주는 방법이 절실히 요구되었다. 즉 사막에서도, 바위섬 위에서도 채소를 재배할 수 있는 방법이 필요했다. 이러한 요구에 부응하여 양액재배에 관한 연구가 본격화되고 세계2차대전 때는 태평양 한 가운데 있는 바위섬에서도 역경재배(자갈재배)를 통해 채소를 생산하여 그곳에 주둔한 미군들에게 공급하기도 하였다. 우리나라에서도 6.25 이후 한국에 주둔한 미군들에게 청정채소 공급수단으로 양액재배가 처음으로 시도되었다. 당시 우리나라 채소재배는 대단히 낙후되어 있었으며 무엇보다도 기생충 등에 오염되었다고 보고 미군들은 우리가 생산한 채소를 외면하였다. 오늘날은 어떤가? 이제 양액재배는 농업의 보편적인 방식의 하나가 되었다. 무엇보다도 첨단농업의 중심이 되는 기술이 바로 양액재배이다. 채소와 화훼작물의 대부분이 양액재배로 생산되고 있다. 다양한 양액재배방식이 개발되고 있어 거의 모든 작물의 종류에 관계없이 양액재배가 가능하고, 심지어는 일부 목본화훼나 과수까지도 양액재배를 이용하여 생산하기도 한다. 우리나라에서 양액재배 면적이 매년 크게 증가하고 있다. 또한 생활원예에도 다양한 간이 수경재배 셋트가 개발되어 가정에서도 이 방식을 이용하여 원예를 즐기고 있다.     19.2.3. 양액재배의 장점 장점 품질과 수량성이 좋다                    농약의 사용량이 적다                   청정한 재배가 가능하다                  자동화, 생력화가 쉽다 아무 데서나 가능하다 작물의 연작이 가능하다        단점 양액의 완충능이 없다  많은 자본이 필요하다 전문적 지식이 요구된다 병균의 전염이 빠르다 작물선택이 제한적이다 폐자재의 활용이 어렵다  양액재배는 복잡한 토양환경을 배제하고 양액과 적당한 작물지지 수단만으로 작물을 재배한다. 따라서 토양재배에서 볼 수 없는 여러 가지 장점이 있다. 토양을 사용하지 않기 때문에 연작이 가능하고, 청정재배가 가능하다. 근권환경이 양액으로 단순하기 때문에 시비와 관수작업을 생략할 수 있고 자동화가 쉬워 노력을 크게 줄일 수 있다. 완벽한 환경조절로 품질을 향상하고 수량을 증대시킬 수가 있으며, 오염지, 바위섬, 사막 등 장소에 관계없이 작물재배가 가능한 것도 양액재배의 이점이다. 반면에 양액재배는 초기에 자본이 많이 필요하며, 전문적인 지식과 기술이 요구된다. 또한 배양액은 완충능이 없어 용액의 산도 등 일부 환경의 변화에 작물이 쉽게 대처하지 못하고 병해을 입으면 치명적인 손실을 초래할 수 있다. 그런가하면 아직까지는 양액재배에 적용할 수 있는 작물의 종류가 많지 않다. 그리고 암면재배에서 보는 것처럼 사용한 배지나 폐양액의 재활용이 문제가 되고 있다. 19.3. 양액재배의 방식과 종류                               --------------------------------------------------------------------------양액재배는 앞서 언급한 것처럼 양액과 식물체 지지수단만 갖추면 가능한 농법이다. 양액을 공급할 때는 반드시 산소공급방법도 고려가 되어야 한다. 토양재배에서는 토양공극이 있어 자연스럽게 산소가 공급되지만 물에 뿌리를 담그는 경우는 산소공급이 문제가 된다. 따라서 산소공급방법도 양액재배방식을 결정하는 중요한 요소가 된다. 양액과 산소의 공급방식, 식물체의 지지방법에 따라 여러 가지 방식으로 구분이 된다. 양액재배방식은 크게 액상배지경과 고형배지경으로 구분할 수 있다. 여기서 말하는 배지(培地, media)는 식물체를 배양하는 토양에 해당하는 것, 때로는 식물이 필요한 양분을 지니고 있으면서 뿌리에 그 양분을 중계하는 역할을 하는 것으로 토양재배에서 토양이 바로 배지이다.    액상배지경 배지가 액상이다. 식물체의 뿌리를 양액에 담가 재배하는 방식이다. 그런데 양액을 직접 양액에 담그면 산소공급이 되지 않기 때문에 여러 가지 방법을 동원하여 산소를 공급해 준다. 뿌리를 공중에 노출시키고 양액을 분무해주기도 하고, 뿌리의 반만 양액에 담그기도 한다. 또는 양액에 뿌리를 담갔다가 뺐다가 하기도 하고, 재배베드를 적당한 기울기로 경사지게 하고 양액을 지속적으로 흘려보내면서 재배하는 방식(NFT ; nutrient film technique)도 있다. 전통적인 방법으로는 뿌리를 물에 푹 담그고 콤프레사를 이용하여 산소를 주입하면서 재배하는 방식도 있다. 액상배지경 가운데 가장 널리 이용되는 방법은 앞서 소개한 NFT 방식이다. 우리말로 박막수경이라고 한다. 사진 : NFT 고형배지경 배지가 고형이다. 예를들면 모래, 자갈, 훈탄, 암면, 펄라이트, 버미큐라이트 등 다양한 고형의 배지를 이용한다. 토양대신에 이러한 고형배지를 넣고 여기에 양액을 지속적으로 공급하면서 재배하는 방식이다. 이런 고형배지를 이용하면 별도로 산소공급장치가 필요없다. 지금도 다양한 배지가 개발되고 있지만 가장 많이 이용되고 있는 고형배지는 암면이다. 암면(巖綿, rock fiber)은 말 그대로 바위섬유, 돌섬유이다. 특정 암석을 고온을 용융시킨 다음에 부풀려 섬유화한 것으로 원래는 건축 단열재로 개발된 것인데 가볍고 투수성과 통기성이 좋아 식물재배에 도입되었다. 암면을 여러 가지 형태로 성형화시켜 식물을 심고 양액을 공급하면서 장미, 오이, 토마토 등을 재배한다.  사진 : 암면재배 19.4. 양액조제와 관리 양액은 식물이 요구하는 필수적인 무기원소를 균형있게 갖춘 것이다. 일종의 완전한 식물영양액이다. 양액은 필수원소를 골고루 갖추고 있다고 해서 모든 것이 해결되는 것은 아니다. 식물을 재배하는 동안 적당한 농도와 pH를 늘 유지하고 있어야한다. 아울러 산소공급이나 온도도 계속해서 관리해 주어야 한다. 여기서 양액에 대한 모든 것을 설명할 수는 없다. 양액재배를 이해하는데 있어서 필요하다고 판단되는 몇가지 내용을 개념만 언급하고 넘어 가겠다. 1. 양액에는 어떤 양분이 포함되어야 하는가? 식물체를 구성하는 하는 원소는 60여종이다. 이 가운데 16가지 원소가 필수원소이다. 이들 필수원소 가운데 체내 분포농도가 1000ppm 이상인 것을 다량원소, 그 이하인 것을 미량원소라고 하여 구분한다. 다량원소는 C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S의 9종이고, 미량원소는   Fe, Cu, Zn, Mn, B, Cl, Mo 등의 7종이다. 자연상태에서는 이러한 필수원소들이 토양에 분포되어 있지만 경작지 토양에서는 작물이 재배되면서 흡수되어 식물이 많이 요구하는 것들은 부족되기 쉽다. 그래서 이들 무기성분을 비료의 형태로 공급하는 것이다.  이 가운데 질소(N), 인(P), 칼리(K)는 식물이 특별히 많이 요구하며, 토양재배에서는 이들 3성분이 부족되기 쉬워 비료의 3요소라고 부른다. 토양없이 재배하는 양액재배에서는 깨끗한 물에 이들 성분이 함유된 비료를 용해하여 영양액을 만들어 주면된다. 이때 탄소(C), 산소(O), 수소(H)는 물(H2O)과 공기 중 탄산가스(CO2)로 공급되기 때문에 양액조제에서 신경 쓸 필요가 없다. 2. 어떤 농도로, 어떤 비율로, 어떤 비료로 조제하는가? 먼저 식물체를 분석하여 대상 양분들의 조성비를 조사한다. 또한 원예작물의 경우 목표수량이나 생장량을 기준으로 하여 어떤 정도의 양분을 공급해야 하는지를 구한다. 무엇보다도 각 양분은 양액 중에서 서로 상호작용을 하면서 흡수를 조장하기도 하고 방해하기도 한다. 따라서 각 성분들간에 적정한 비율로 분포되어야 한다. 그리고 어떤 형태로 공급하느냐 하는 문제도 대단히 중요하다. 예를 들면 질소(N)는 자연상태에서 여러 가지 형태로 존재한다. 공중질소는 분자상태의 질소인 N2이며 이것은 기체이다. NH3 는 또다른 기체상태로 존재하는 질소의 존재형태이다. 황산암모늄이라는 비료의 경우를 보면 (NH4)2SO4의 형태로 존재한다. 이런 질소는 식물이 흡수 이용할 수가 없다. 반드시 NH4 또는 NO3의 형태로 존재해야만 식물이 흡수하고 이용할 수 있다. 따라서 질소를 공급한다는 것은 바로 이런 형태로 만들어 주는 것이다. 황산암모늄을 물에 용해하면 NH4+와 SO4-로 이온화되기 때문에 식물이 암모늄태 질소(NH4)를 흡수 이용할 수가 있다. 질문 : 공기 중에는 78% 이상이 질소이다. 인간은 살아가는데 질소가 절대적으로 필요하다. 그렇다면 공기중의 질소를 마시면 될 것 아닌가? 앞서 식물의 예를 생각하면서 해답을 찾아봐라. 정답 : 각자 알아서 생각해 보세요     3. 양액은 실제로 어떻게 조제하는가? 작물의 종류, 재배방식에 따라 요구되는 양액의 무기성분 조성내용은 달라진다. 특히 각 필수원소의 흡수형태나 그들 성분간의 조성비율은 작물생육에 크게 영향을 미친다. 이에 따라 양액재배 연구자나 국가별 시험장, 개인연구소 등에서 다양한 방식으로 실험을 한 다음 최적 배양액을 발표하고 있다. 예를들면 원시처방 표준양액하면 원예연구소(발표 당시는 원예시험장)에서 발표한 모델양액이며, 안우범액은 안우범이라는 연구자가 서울대학교 채소학교실에서 양액재배에 관한 실험을 하면서 만들어 사용했던 양액이다. 그리고 사용할 양액을 결정하면 그 다음에는 사용할 무기질 비료를 선택하고 농도비율에 따라 물에 용해하여 만든다. 최근에는 다량원소와 미량원소를 구별하여 저장용액(원액)을 만들어 놓고 사용시 적절히 희석하여 사용한다. 본격적인 양액재배를 하는 경우는 이러한 모든 절차가 자동화되어 있기 때문에 간편하게 이루어진다. 또한 농민들은 양분의 종류별로 비료를 선택할 필요가 없고, 이미 상품된 양액재배용 비료를 구입하여 물에 용해시키기만 하면 되도록 되어 있다. 사진 : 양액관리 자동화 시스템       4. 재배 중 양액의 관리와 폐자원 처리는 어떻게 하는가? 한번 공급된 양액은 재배방식에 따라 다양한 방법으로 식물체에 공급된다. 순환식인 경우는 양액탱크에서 재배상으로 순환되기 때문에 흡수와 증발산에 의해 양액이 감소되고 양액내 성분의 농도분포가 바뀌게 된다. 그리고 양액의 산도가 감소하게 된다. 따라서 물과 양분을 보충하고 적정 산도유지를 위한 관리가 필요하다. 이러한 일련의 과정은 대개 자동화 시스템에 의하여 자동조절 및 관리되고 있다. 양액의 관리내용 가운데에는 양액의 온도와 용존산소도 포함된다. 여기서 폐양액의 문제를 한번 생각해 보자. 한번 사용했던 양액을 작물을 수확한 다음에 다시 쓸 것인가, 아니면 버릴 것인가 하는 문제이다. 한때 폐양액을 그대로 버린다면 자원의 낭비는 물론이고 수질을 오염시킬 수 있기 때문에 재사용 방안이 오래전부터 활발하게 연구되어 왔다. 한번 사용했던 양액은 작물의 뿌리에서 분비되는 페놀산을 포함하는 생장억제물질 때문에 재사용에 어려움이 있었는데, 최근 이런 억제물질을 제거하는 방법이 개발되어 재사용하는 길이 열렸다. 한편 고형배지경에서는 사용했던 배지의 처분문제가 대두되고 있다. 특히 암면경에서 폐암면의 처리는 공해발생의 소지가 있다. 사진 : 폐암면  19.5. 식물공장과 우주농업 -------------------------------------------------------------------------- 양액재배는 발전하여 식물공장으로. 우주농법으로 이어지고 있다. 복잡한 근권환경을 단순화시킴으로서 식물의 생육을 완벽하게 조절할 수 있게 된 것이다. 인공종자를 만들면 균일한 종자를 얻을 수 있다. 완전 균일한 종자, 완전한 생육환경이 주어 진다면  마치 공장에 공산품을 생산하듯 식물을 생산할 수 있다는 것이다. 이러한 개념으로 우주정거장에서도, 달나라에서도 작물재배가 가능하다는 것이다. 식물공장 마치 공장에서 공산품을 생산하듯이 농산품을 생산할 수 있다. 양액재배기술이 확립되고, 복잡한 토양환경을 단순화시켜 생육에 필요한 완벽한 환경조절이 가능해졌기 때문에 공장식 식물생산이 가능해진 것이다. 식물공장(plant factory)은 완벽한 환경제어를 통하여 작물을 공업제품과 같이 생산하는 농업생산체계를 말한다. 종래의 자연의존형 농업생산 형태에서 완전히 탈피하여 완전 규격농산물을 시가나과 장소에 구애받지 않고 생산할 수 있는 농법이다. 식물공장은 양액재배에서 한 단계 더 발전하여 장소의 제한을 전혀 받지 않고, 철저한 계획생산이 가능하고 작물의 생장속도가 빠르고 최고의 품질과 수량을 낼 수 있고 병충해의 완전방제가 가능하고 생산의 전과정을 완전 자동화할 수가 있다. 그간에 식물공장이라고 이름할 수 있는 생사시스템이 유럽, 미국, 일본 등지에서 선보여 왔지만 실제로는 완벽한 식물공장이라고 볼 수는 없었다. 지금도 많은 나라에서 기업들을 중심으로 실험적 운영이 이루어지고 있지만 상업적으로 운영되는 경우는 없다. 가장 큰 문제는 상업성이 아직 부족하다는 것이고, 보다 완벽한 식물공장이 가능하려면 인공종자를 생산하여 종자가 100% 균일해야 된다는 점이다 우주농장 우주개발이 본격화되면서 우주선이나 외계에서 식량자급이 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 우주공간에서는 토양과 물을 구하기 어렵기 때문에 식물공장의 도입이 필요하다. 우주는 무중력 상태이고 광질이 지상과는 다르기 때문에 식물의 생장반응이 다를 것으로 보기 때문에 미국우주항공국을 중심으로 우주농업에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 무중력상태에서 작물의 생장 특성을 구명하고 광환경을 제어하는 일이 필요하다. 광의 우주에서 태양광을 수광할 수 있다고 하더라도 지구의 광환경에 적응된 식물들에 직접 사용하기는 어렵다고 할 수 있다. 미국에서 이루어진 CELSS(closed ecological life support system)에 관한 연구는 우주농업과 관련한 연구로 유명하다. 이 연구는 우주에서 인위적인 지구생태계를 만들고 그 안에서 인간이 생존할 수 있는지 여부를 확인하는 실험연구이다. 주로 양액재배를 이용하여 인간의 식량을 해결하면서 인간과 식물사이에서 산소와 탄산가스를 교환하고 여러 가지 생활배설물로 다시 작물을 재배하면서 생태계의 순환을 인위적으로 만들어보겠다는 프로젝트이다. 19.5. 요약 1. 원예학에서는 수경재배라는 용어보다는 양액재배라는 용어를 많이 사용한다.  양액재배는 시설재배의 한 형태로서 토양 대신에 생육에 요구되는 무기양분을 골고루 용해시킨 영양액으로 작물을 재배하는 것을 말한다. 복잡한 토양환경을 양액으로 대체하여 지하부 근권환경을 단순화시켰다는 것이 양액재배의 가장 큰 특징이다. 이러한 특징으로 말미암아 작물의 생육환경을 보다 완벽하게 조절 할 수 잇는 것은 물론이고 작업의 생력화와 자동화가 훨씬 쉬워졌다. 2. 양액재배는 식물의 영양생리 연구수단인 수경법에서  비롯되었다. 독일의 식물생리학자 Sachs는 수경법으로 식물의 필수원소 16가지를 확인하고, 모든 식물은 물과 16가지 필수원소만 공급하면 생육이 가능하다는 사실을 밝혔다. 미국의 Gericke는 최초로 상업적인 양액재배를 시도하였으며 해외 주둔 미군들에게 청정채소를 공급하는 수단으로 양액재배가 실용화되었다. 현재에는 첨단농법으로 주목받고 있는 농업생산방식이 되었으며 식물공장으로 까지 발전하고 있다. 3. 양액재배는 토양재배와 비교하여 여러 가지의 장단점이 있다. 장점으로는 작물의 품질과 수량성이 좋고, 농약의 사용량이 적으며, 청정한 재배가 가능하다. 또한 재배의 자동화, 생력화가 쉬우며, 관행농업이 불가능한 곳 어디서나 가능하고 연작장해가 없어 한 작물을 계속해서 이어 지을 수가 있다. 단점으로는 양액의 완충능이 부족하고, 초기에는 많은 자본이 필요하며, 전문적 지식이 요구된다. 또한 병균의 전염이 빠르고, 작물선택이 제한적이며, 폐자재의 활용이 어렵다. 4. 양액재배의 방식은 크게 액상배지경과 고형배지경으로 나눌 수 있다. 액상배지경은 작물의 뿌리를 양액에 담구어 재배하는 방식으로 반드시 산소를 공급해주는 별도의 장치나 시스템이 필요하다, 그래서 산소공급방법에 따라 다양한 방식을 개발되어 이용되고 있지만 박마가수경(NFT)이 가장 일반적이다. 고형배지경은 모래, 자갈, 훈탄, 펄라이트, 암면 등과 같은 고형의 배지를 이용하고 여기에 양액을 지속적으로 공급하면서 재배하는 방식이다. 암면재배가 가장 널리 이용되는 고형재배경이다. 5. 양액재배에 이용되는 양액은 필수 무기원소가 적당한 농도와 적절한 비율로 물에 용해되어 있다. 연구기관이나 개인 연구자가 작물별로 개발한 양액을 이용한다. 비료를 구입하여 개인적으로 만들어 사용하기도 하지만 대개는 양액재배 전용비료를 이용하여 간편하게 양액을 만든다. 양액은 재배중에 온도, 산도, 농도, 용존산소 등을 지속적으로 관리해 주어야 한다. 실제 양액재배 농장에서는 저장용액을 만들어 놓고 자동화 관리시스템을 설치하여 양액을 희석하고 관리하고 있다. 6. 양액재배는 식물공장으로 발전하고 있다. 식물공장이란 완전 균일한 종자와 완벽한 생육환경 조절시스템으로 마치 공장에서 공산품을 생산하듯이 규격농산물을 계획적으로 생산하는 농장시스템을 말한다. 이론적으로 가능하고 실제로 여러 나라에서 시도하고 있지만 상업화는 아직 하지 못하고 있다. 우주농법은 우주시대를 대비하여 우주정거장이나 외계에서 이용하는 양액재배, 즉 식물공장이다. 그리고 CELSS는 식량문제를 해결하고 나아가 외계에 인간이 생존할 수 있는 지구생태계를 만드는 프로젝트이다. 제20강 생활원예 마지막 시간입니다. 이번 주 강의 주제는 생활원예입니다. 편안한 마음으로 즐기시기 바랍니다. 생활원예는 말 그대로 자신의 생활주변에서 하는 원예활동으로서 일반원예(흔히 생산원예라고도 함)와는 여러 가지 면에서 다릅니다. 생활원예의 특징과 의의를 생각하고 몇가지 중요한 생활원예를 그림을 중심으로 소개할까 합니다. 20.1. 생활원예의 특징 여러분들 중 상당수는 생활원예를 염두에 두고 이 과목을 선택했을 것으로 보는데 생활원예는 일반원예(생산원예)는 몇 가지 점에서 구별이 된다. 생활원예는 가정에서 주로 이루어진다고 하여 가정원예라고도 하는데, 실제 생활원예는 가정에서뿐만 아니라 우리의 생활주변에서 광범위하면서도 다양하게 이루어지고 있다. 20.1.1. 생활원예란? 본래 원예는 농업의 한 축으로서 대단히 중요한 산업이다.  우리 나라의 경우 전체 농업생산에서 원예가 차지하는 비중이 42% 정도가 되니, 원예가 얼마나 중요한 농업인지 알 수가 있다. 그러나 여기서 말하는 생활원예는 그러한 생산원예와는 다소 거리가 멀다.  원예는 일정한 토지나 공간에서 채소, 과수, 화훼식물을 집약적으로 생산하는 농업이다. 반면 생활원예(life and horticulture )는 일상의 생활 속에서 원예식물을 다양한 아이디어로 기르면서 감상하는 일체의 활동을 말한다. 이렇게 본다면 일반원예는 생산원예이고 생활원예는 소비원예라고 볼 수가 있다. 생활원예는 소득이나 생산보다는 취미나 오락, 여가선용이나 건강증진 등을 목적으로 하는 활동이다.  주로 가정에서 이루어진다고 해서 가정원예라고도 부르는데 활동공간이 가정만은 아니고  사무실, 도심공원, 빌딩옥상 등 사람들이 사는 곳이면 어디에서든지 가능하다. 20.1.2. 5가지 특징 생활원예 는 생산을 강조하는 일반원예와는 여러 가지 면에서 구분이 된다. 무엇보다도 생활원예는 활동공간, 활동범위, 대상식물, 활동목적, 노동주체 등에서 일반원예와는 구별되는 독특한 특징을 갖는다.    첫째, 생활원예는 활동공간이 다양하다. 일반원예가 주로 밭이나 시설에서 이루어지는 것에 비해 생활원예는 생활주변의 모든 곳에서 이루어진다. 정원, 베란다. 발코니, 창가, 사무실, 건물의 벽, 빌딩옥상, 도심의 공원, 가로에 이르기까지 광범위한 공간에서 이루어진다.      둘째, 생활원예의 대상식물은 주로 관상식물이다. 원예의 대상식물은 채소, 과수, 화훼 등 다양하지만 생활원예에서는 미적 가치를 강조하는 관상화훼류가 많이 이용된다. 가정채소나 가정과수에서는 가꾸는 즐거움과 함께 그 생산물을 식용으로 이용하는 경우도 있지만 주류를 이루는 것은 관상식물이다. 셋째, 생활원예는 범위가 넓고 종류가 다양하다. 생활원예는 대상이 주로 관상식물이기 때문에 종류가 매우 다양하다. 거의 모든 식물이 생활원예에 이용될 수 있기 때문에 대상식물이 무한정하다. 여기에 다양한 아이디어가 도입되면서 생활원예의 활동범위는 넓고 종류는 다양해 질 수 밖에 없다. 넷째, 생활원예는 활동의 주된 목적이 취미와 오락을 위한 것이다. 일반원예에서는 경제적 이익을 추구하기 위해 식물을 가꾸지만 생활원예에서는 경제적 소득을 목적으로 하는 것이 아니다. 대부분 여가선용이나 취미활동으로 이루어지고 있다. 다섯째, 생활원예는 주로 자기 노동으로 이루어진다. 대부분 제한된 공간에서 소규모로 이루어질 뿐 아니라 취미․오락용이기 때문에 고용노동력이 거의 필요 없다. 물론 종류에 따라서는 전문가의 도움을 받기도 하고 일시적 고용노동을 이용하기도 하지만 대개는 자신들이 직접 참여하여 노동의 주체가 된다. 20.2. 생활원예의 의의 ------------------------------------------------------------------------- 자연의 주체로서 식물과 인간은 상호 밀접한 관련을 맺고 있다. 인간의 주거환경이 변하면서 점차 사람들은 식물과 멀어져 갔다. 이로 인해 인간은 정서적으로 황폐화되어 가고 다양한 병리현상을 안게 되었다. 생활원예는 이러한 문제들을 해결할 수 있는 방안이 된다. 20.2.1. 식물과 인간 인간은 자연에서 나서 자연으로 돌아간다. 자연은 인간의 영원한 본향이며 사람들은 늘 자연을 향하는 마음을 갖고 있다. 그래서 자연의 주체가 되는 식물에 대해 인간은 친근감을 갖는다. 산을 찾고 숲을 찾은 심정은 자연을 그리는 마음이고 식물을 찾는 마음인 것이다. 식물과 인간과의 관계를 보면 아래 표에 정리한 것과 같다. --------------------------------------------------------------------------     구분                    식물의 효용가치 --------------------------------------------------------------------------  1차기능(생존) : 산소공급, 탄산가스흡수, 의식주와 공업원료공급, 연료, 약제, 사료공급  2차기능(환경) :기후조절, 홍수방지, 침식방지, 방음, 대기정화, 건축환경, 환경오염지표       3차기능(관상) : 정서안정, 스트레스해소, 휴식과 오락,  여가선용, 원예치료, 향기치료, --------------------------------------------------------------------------  식물은 1차적으로 인간의 생존을 위해 필요하다. 식물은 광합성을 하면서 산소를 내뿜고 탄산가스를 흡수한다. 이 산소는 인간을 포함하여 동물들에게 절대적으로 필요한 공기성분이다. 인간은 기본적인 의식주의 재료를 식물로부터 얻는다. 쌀과 빵, 의류의 원료가 되는 면화, 건축물에 사용되는 목재가 모두 식물에서 얻는 것이다. 그 외에도 공업원료, 연료는 물론이고 동물의 사료도 대부분 식물로부터 획득한다. 식물은 2차적으로 환경을 조절하는 기능이 있다. 기후를 조절하고 홍수를 방지하고 눈사태를 막아주고 토양의 침식을 방지해 준다. 도시의 가로수는 방음, 대기정화 효과를 나타내어 쾌적한 환경을 조성하는데 큰 역할을 한다. 뿐만 아니라 녹지공간은 주거환경을 개선하고 때로는 식물자체가 환경오염의 지표로 활용이 된다. 대기오염물질에 민감한 식물을 심고 환경의 오염정도를 판단하는데 활용하는 것을 말한다. 식물은 3차적으로 삶의 질을 향상시킬 수가 있다. 자연의 색갈인 녹색은 평화와 평온을 상징하며 시감을 자극하여 뇌파 가운데 알파파의 방출을 증가시킨다. 이것은 식물의 녹색이 사람의 마음을 편안하게 해주며 이로 인해 스트레스를 해소하고 정서를 함양시켜준다는 것을 의미한다. 정원이나 공원은 휴식과 오락의 장소를 제공하고, 생활원예는 여가선용과 함께 원예치료, 향기치료 등의 수단으로 활용이 된다. 아 옛날이여 굳이 성경 속의 에덴동산이 아니더라도 먼 옛날 우리의 조상들이 살았던 아름다운 자연동산을 그려보자. 그곳의 사람들은 건강한 숲이나 호수 또는 강가에서 자연스럽게 살았을 것이다. 자연식을 하면서 천수를 누렸을 것이다. 당시 사람들은 유전자도 완전했고, 환경 생태계도 온전했으며 질병과 스트레스도 거의 없었을 것이다. 그러다 점차 사람들은 자연으로부터 멀어져 갔고 가는 곳마다 모여 살면서 자신들의 생활환경을 파괴하고 오염시키기 시작하였다. 더불어 인간의 유전자는 변질되고 먹거리는 육식위주로 변하고 질병은 늘고 일상의 스트레스는 쌓여만 갔다. 이 결과로 자연의 수명도 다 살지 못하는 불완전한 삶을 현대인은 살고 있는 것이다. 이것은 바로 인간이 자연으로부터, 식물로부터 멀어지면서 생긴 현상이라고 볼 수 있다. 왜 생활원예인가? 한편 인간 사회는 산업화에서 도시화로, 이제는 정보화로 치닫고 있다. 산업화는 자연을 파괴하고 도시화를 촉진하였다. 도시화로 자연은 더욱 멀어지고 사람들은 주로 콘크리트 건물 속에 갇혀 살게 되었다. 최근 급속하게 일어나고 있는 정보화 물결은 인간을 더욱 기계화시키고 있다. 사람과의 대화보다는 컴퓨터와의 대화가 늘어나고,  사이버 공간에서 보내는 시간이 많아지고 가상과 실상이 혼재하는 세상이 되었다. 자연보다는 문명에 친숙하고, 자연의 소리보다는 기계소리에 더 친숙해 가고 있는 것이다. 이러한 환경의 변화는 사람들의 정서를 메마르게 하고, 불안한 정서는 정신건강을 해치고 오염된 환경은 신체건강을 위협하고 있는 것이 현실이다. 여기에 과잉여가와 노령화는 무료함, 소외감을 넘어 우울증과 같은 정신 질환을 일으키기도 한다. 자연으로부터  멀어져만 가면서 개인과 사회는 다양한 병리적 현상을 안게 된 것이다. 이러한 문제들을  예방하고 치 료하는 방안은 다시 자연으로 돌아가는 길 밖에는 없다. 그러나 불행하게도 오늘날 현대인 의 생활구조로 볼 때 사람들이 자연으로 되돌아간다는 것은 극히 어려운 일이 되고 말았다. 바로 이 문제를 해결해 줄 수 있는 방안 가운데 하나가 생활원예라고 본다. 20.2.3. 생활원예의 효과 생활원예는 자신의 생활주변에서 녹색의 원예식물을 가꾸며 즐기는 활동이다. 즉 멀어져 간 자연, 찾아가지 힘든 자연을 우리주변에서 녹색식물을 주체로 연출해 보자는 것이다. 정원에 잔디를 심고, 베란다에 정원을 꾸미고, 실내식물을 키우고, 꽃으로 방안을 장식하고, 도심에 공원을 만들고 하는 일들이 우리에게 왜 필요한가? 생활원예를 통하여 우리가 얻을 수 있는 효과를 보면 다음과 같다.  1) 인간의 정서를 함양한다 오늘의 현대인은 인정을 잃고 감정이 메말라 가면서 여러 가지의 사회병리 현상을 초래하고 있다. 식물을 직접 가꾸면서 싱싱한 생명과 아름다운 꽃을 감상하면서 부드러운 감정을 살리고 인정을 되찾을 수가 있다. 가정원예는 현대인의 불안한 정서를 바로잡아 건전한 사회의 구성원이 되게 해준다. 2) 인간의 질병을 치료한다 생활원예는 원예치료의 수단이 된다. 다양한 원예활동은 정신적 신체적 질환자의 질병을 치료하고, 나아가 신체 장애자의 심성을 순화하고 재활을 도와준다. 이러한 목적으로 원예활동을 하는 것을 원예치료 또는 원예요법이라고 한다. 향기치료(아로마테라피)도 원예치료의 일부라고 볼 수 있다. 3) 여가선용의 좋은 수단이다 생활수준이 높아지고 시간적․물질적 여유가 생김에 따라 건전한 여가선용이 사회문제로 대두되고 있다. 여가를 즐기는 방법에는 여러 가지가 있지만 그 중 생활원예는 최고의 여가선용방법이다. 꽃과 나무를 감상하고 가꾸는 즐거움에다 적당한 운동으로 긴장감을 해소하며 여가를 즐길 수가 있다. 4) 쾌적한 환경을 조성한다 식물은 쾌적한 환경을 조성해 준다. 식물은 대기오염은 물론이고 실내의 오염된 공기를 정화하는데 탁월한 효과를 나타내고 있다. 아울러 실내식물은 사무실이나 집안의 온도와 습도를 조절해 준다. 또한 식물은 인체에 유해한 전자기파를 감소시킨다. 그리고 방향성 허브식물은 생활주변의 환경을 한층 쾌적하게 만들어 준다. 5) 신체적 건강을 증진한다 원예활동은 다양한 신체의 움직임을 요구하며, 이러한 움직임은 운동효과를 나타낸다. 식물을 심어 놓으면 일정한 관리가 필요하기 때문에 지속적으로 관리해 주지 않으면 안 되고 이에 따라 정기적인 운동을 할 수밖에 없다. 원예활동은 즐기면서 할 수 있는 운동이라는 점에서 매우 훌륭한 운동수단이 되는 것이다.  6) 자연을 배우고 이해한다 식물을 가까이 하면 자연을 이해하고 배울 수 있다. 정원은 어린 자녀들에게는 자연학습의 장이며, 어른들에게는 자연과 인생의 비밀을 성찰할 수 있는 좋은 장소가 된다. 무엇보다도 정원에서의 다양한 일들은 정신적인 휴식을 제공하고, 사색의 공간으로서 삶의 바른길과 인생의 의미를 깨닫게 해준다.    7) 가족간 유대를 강화한다 현대인들은 가족간에 함께 할 수 있는 시간이 많지 않다. 가정에서 이루어지는 원예활동을 가족간의 유대를 강화시켜 줄 수 있다. 원예활동을 통하여 가족끼리 함께 모여 힘을 모으고 땀을 흘리면서 대화의 시간을 가질 수 있다. 원예활동은 가족이 함께 할 수 있는 좋은 여가선용의 방법이기도 하다.   8) 노후생활에 도움이 된다 금후의 사회는 노인인구가 점차 증가하여 노인문제가 심각해 질 것으로 보고 있다. 가장 큰 문제는 노인들의 소외감 극복과 건전한 여가활동의 창출이다. 생활원예는 노인들에게 소일거리를 제공하고 건강을 유지할 수 있도록 해주며, 자신들의 삶은 늘 긍정적으로 볼 수 있도록 해주며 생활의 충족감을 갖도록 해 줄 수가 있다.  9) 청정식품을 제공해 준다 정원이나 텃밭에서 직접 가꾼 채소나 과실은 저공해의 깨끗한 먹을거리이다.  이들 원예식물은 가꾸면서 잎, 열매, 꽃 등을 감상하는 재미도 있지만 그 생산물을 직접식용으로도 이용할 수가 있다. 스스로 재배하여 수확한 것이라는 데서 큰 보람과 가치를 발견할 수 있을 것이다. 10) 구매촉진의 효과가 있다 백화점이나 식당 등의 상업공간에서 분위기의 연출이 매우 중요하다. 식물을 이용한 실내외의 장식은 고객들의 눈길을 끌고 구매효과를 높일 수 있다. 실제로 다양한 실내정원이 상품의 이미지 개선과 판매촉진에 큰 역할을 하고 있으며, 실제로 식당에서 식물을 배치한 테이블의 이용률이 그렇지 않은 것에 비해 훨씬 높았다는 보고도 있다.  20.3. 생활원예의 종류 ------------------------------------------------------------------------- 생활원예는 범위가 넓은 만큼 종류도 매우 다양하다. 원예식물을 어떤 공간에서 어떻게 꾸미고 즐길 것인가 하는 문제이기 때문에 아이디어는 무궁무진하다고 볼 수 있다. 그러나 현재 보편적으로 많이 이용되고 있는 생활원예의 여러 가지를 식물재배, 이용공간, 용기와 소품, 효용가치 등을 기준으로 분류할 수가 있다.  ------------------------------------------------------------------------   분류기준                 생활원예의 종류 ------------------------------------------------------------------------   식물재배    난가꾸기, 허브가꾸기, 야생화가꾸기, 분재, 가정채소, 가정과수   이용공간    실내원예, 화단원예, 주택정원, 베란다원예, 발코니원예, 창문원예   용기소품    테라리움, 디시가든, 비바리움, 공중걸이, 벽걸이   절화이용    화예디자인(꽃꽂이, 화환, 웨딩부케), 말림꽃, 누름꽃, 포푸리   효용가치    원예치료, 향기치료, 도시원예, 사회원예, 환경원예, 관상원예 ------------------------------------------------------------------------- 원예식물은 헤아릴 수 없을 만큼 많지만 그 중 난, 잔디, 허브, 야생화 등은 생활원예에서 특별한 가치를 갖는다. 따라서 이들 식물은 개별적으로 난가꾸기, 허브가꾸기 등으로 구분되어 생활원예 한 영역을 차지한다. 재배방법이 특이한 분재도 이 영역에 포함시킬 수 있을 것이다. 그리고 생활원예에서는 주로 관상용 화훼식물이 채소나 과수에 비해 큰 비중을 차지하기 때문에 가정채소, 가정과수가 별도로 취급되는 경우가 많이 있다. 생활원예는 우리의 생활 주변에서 이루어지기 때문에 이용공간이 다양하고 그에 따라 여러 가지 활동명칭이 부쳐지기도 한다. 그 대표적인 예가 실내정원이나 실내조경, 또는 그린인테리어(green interior)로 불리우는 것들이다. 이 외에도 정원, 베란다, 발코니, 창문 등은 생활원예가 이루어지는 중요한 장소들이다. 생활원예는 식물을 어떻게 가꾸면서 즐길 것인가 하는 문제이기 때문에 각종 용기나 소품, 그리고 멋진 아이디어가 많이 이용된다. 이들을 기준으로 분류할 수 있는 것들이 테라리움, 디시가든, 비바리움, 공중걸이, 벽걸이 등이다. 테라리움은 투명한 유리상자 안에 소정원을 연출하는 것이고, 디시가든은 대형의 쟁반 위에 식물을 식재하여 작은 정원이 풍경을 꾸미는 것으로 분경(盆景)이라고도 부른다. 비바리움은 대형 용기에 식물을 식재하고 함께 물고기, 거북, 도마뱀 등과 같은 소동물을 기르는 것을 말한다. 공중걸이와 벽걸이는 덩굴성 식물을 분에 식재하여 공중이나 벽에 매달아 관상하는 원예활동이다.  화예디자인은 꽃예술장식으로 화훼장식 또는 꽃장식이라고 부르기도 한다. 이들을 화훼를 주 소재로 삼아 미적 원칙과 표현요소에 입각하여 의도에 맞게 꾸미는 것을 말한다. 꽃꽂이, 화환, 웨딩부케 등은 대표적인 꽃장식 들이다. 한편 누름꽃이나 말림꽃은 식물의 꽃, 줄기, 뿌리 등을 자연적, 화학적, 또는 물리적으로 건조시켜 꽃장식의 소재로 이용하는 것이다. 포푸리(potpourri)는 꽃잎, 허브 잎, 수피, 과피 등을 혼합하여 투명 유리용기 안에 넣은 후 그 향기를 감상하는 것으로, 장미, 재스민, 라벤더, 국화 등과 같이 마른 후에도 좋은 향기와 색이 남아있는 것들이 이용된다.  생활원예의 효용성 면에서 원예치료, 향기치료, 도시원예, 환경원예, 사회원예, 관상원예 등 여러 가지로 분류하기도 한다. 이 가운데 원예치료는 생활원예를 통하여 인간의 질병을 치료하는 것으로 여기서 말하는 질병은 상당히 포괄적인 의미를 지닌다. 도시원예와 사회원예는 한마디로 도시와 인간과 원예식물과의 관계를 연구하고 이들 결과를 통해 도시인들의 삶의 질을 개선하는데 적용되는 생활원예의 한 분야라고 볼 수 있다. 20.4. 요약 1. 일반적으로 원예하면 농업의 한 분야로 생산원예를 말한다. 그러나 생활원예는 생산과는 거리가 먼 소비원예이다. 생활원예는 생활주변에서 원예식물을 가꾸면서 감상하는 활동을 말한다.  따라서 생활원예는 생산원예와는 달리 범위가 넓고 종류가 다양하며, 주로 관상화훼식물을 대상으로 하며, 소득보다는 취미와 오락을 목적으로 하고, 고용노동보다는 자기노동에 의존하는 것이 특징이다. 2. 식물은 인간과 밀접한 관련을 맺으며 생존, 환경, 관상적인 면에서 다양한 효용가치를 갖는다. 오늘의 사회는 산업화, 도시화, 정보화과정을 거치면서 생활환경이 크게 변하였다. 식물과 자연으로부터 멀어지면서 인간은 다양한 문제들을 야기시켰다. 현대인들이 안고 있는 여러 가지 문제를 해결하는 방법은 자연으로 돌아가거나, 아니면 주변에 자연을 연출하는 것이다. 생활원예는 우리의 생활주변에 녹색식물을 끌어들여 자연을 연출하는 것이다. 3. 생활원예는 여러 가지 면에서 인간에게 가치가 있다. 생활원예를 통해 얻을 수 있는 효과를 정리해 보면 정서를 함양하고, 질병을 치료하며, 자연학습에 이용되고, 신체의 건강을 유지하며, 구매효과가 있으며, 청정식품을 얻을 수 있으며, 가족간의 유대를 강화하고, 쾌적한 환경을 조성하며, 노후생활의 수단이며, 여가선용의 수단이 된다는 것이다. 4. 생활원예의 종류를 보면 대상식물에 따라 난가꾸기, 잔디가꾸기, 분재, 가정채소, 가정과수 등이 있고, 이용공간에 따라 실내원예, 화단원예, 주택정원, 베란다원예 등이 있다. 용기나 소품, 또는 아이디어에 따라 테라리움, 디시가든, 비바리움 등으로 구분하고, 절화이용면에서 화예디자인, 말림꽃, 누름꽃, 포푸리 등으로 나눈다. 그리고 효용가치면에서 원예치료, 향기치료, 도시원예, 사회원예 등으로 나룰 수도 있다.  코넬대, cornell, 기분전환, 꿈, 코넬대사진, 코넬대학교, 원예, 마음과시스템, 서마 이 포스트를.. 덧글 쓰기 엮인글 쓰기 Bigfoot의 꿈 (瑞馬) 코넬대학교 원예학과 & 정원사진 Bigfoot의 꿈 (瑞馬) 코넬대학교 원예학과 & 정원사진

[출처] 코넬대학교 원예학과 & 정원사진|작성자 이태발