[비생물적피해론] 저온(동상해) 피해 메커니즘

저온 피해 메커니즘

1. 동해 피해의 원인

: 결빙으로 유도되는 세포탈수 → 막 구조 손상
(원형질 분리, 원형질 마름, 원형질 응고)

* 피해를 일으키는 다른 원인들 - 얼음 결정의 물리적 피해 : 얼음결정이 조직과 기관을 밀면서 발생 - 물관의 공동화(공기색전증) : 세포내 기포생성 - 바람이나 태양에 노출되어 발생하는 동계엽소 - 얼음의 봉쇄로 인한 저산소 스트레스 - 손상된 피해부위를 통해 침입하는 질병 * 동결 속도와 녹는 속도도 중요!!

 

※ 수종별 내한성

• 강한수종 : 자작나무, 오리나무, 사시나무, 버드나무, 소나무, 잣나무, 전나무류, 주목
• 약한수종 : 삼나무, 편백, 해송, 금송, 히말라야시다, 베롱, 줄사철, 대나무류, 사철, 가이즈카향나무, 능소화, 벽오동, 오동나무, 포플러

2. 식물체에서 얼음은 어떻게 생성되고 확산되는가? (빙핵의 출처)

빙핵의 형성물질 없는 순수한물의 동결온도는 -48.3도씨, 따라서 빙행이 없으면 과냉각유지

• 식물체 내부 : 식물이 합성하는 물질
• 식물체 외부 : 동결활성세균 →(세균)→식물체를 깨끗이 해주면 낮은 온도에서 견딤

 

3. 동결내성 및 회피전략

- 한대 수종(자작나무)은 낮은 온도에서 얼지 않음, 과냉각 유지 (동결회피성)

- 흡착수를 제외한 모든 물이 빠져나간 극심한 탈수상태를 견딤 (건조내성)

 

<구조적 얼음방벽>

두꺼운 큐티클 층이 잎 표면에서의 얼음 결정 형성에 대한 장벽으로 효과적으로 작용 리그닌과 수베린도 얼음결정 형성을 저지 유관속 시원체 펙틴축적

<추위에 민감하고 취약한 부위>

- 번식기관 > 생장기관 - 뿌리 > 줄기 - 고산지대 수목 (여름철) 번식지 (민감함) > 미성숙 잎 > 확장된 잎 > 잎눈 > 목부조직 (겨울철) 꽃눈 > 잎눈 > 잎 > 줄기

<동상해 피해 정도에 영향을 미치는 요인>

- 식물 종/산지 - 부위별 내한성 정도와 형성여부 - 추위의 정도, 잎 표면의 물 존재여부 - 조직 내의 온도가 낮아지는 속도 - 잎의 안팎에 존재하는 세균 - 잎/가지 등의 상처여부

4. 적절한 수목관리 및 월동준비

• 월동 수목관리 : 줄기감싸기, 덮개씌우기 → 오전 10도씨에 도달하면 덮개제거
• 토양 수분 함량 : 토양 상부 약 30Cm에서 열이 안팎으로 전송됨, 토양이 젖어있으면 토양층 상부의 열 전송과 저장이 잘 이루어짐
• 동결 활성세균 방제 : 살균제, 경제세균 살포, 잎의 왁스층과 유사하게 카올린 계통의 소수성 입자의 필름으로 코팅
• 지표 피복식물 관리 : 잡초제거
• 멀칭 : 투명한 멀칭 사용
• 시비 및 토양관리 : 질소(N)와 인(P)을 시비하면 생장촉진하여 동생해에 취약해짐, 경운작업도 피해야 함

5. 동상해 피해가 예상될 때 적극적 대처법

• 송풍기를 이용한 바람 일으키기
• 헬리콥터를 이용한 바람 일으키기
• 스프링쿨러 가동 → 이슬점 온도가 낮으면, 초기온도 하강으로 피해를 입을 수 있음
• 안개발생 : 자연적 안개는 동결방지
  → 제트엔진으로 물을 증발시켜 만드는 안개도 효과 있음
• 관수 : 침수지와 고랑 등에 관수는 동상해 예방에 효과
• 히터 또는 모닥불 피우기