광주기가 식물에 끼치는 영향

광주기(光週期)는 낮과 밤의 길이를 의미합니다. 경상도, 전라도 및 제주특별자치도의 기후처럼 온대기후에서 자라는 목본식물의 대부분은 낮의 길이가 변하는 것으로 계절의 변화를 감지합니다.

광주기는 식물의 생리적 변화와 생장에 중요한 역할을 하며, 특히 나무와 같은 다년생 식물의 성장 주기와 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 변화는 식물의 생리적 활동을 조절하고, 결과적으로 생존과 번식에 영향을 미칩니다.

광주기의 길이에 따라 나무의 줄기 생장, 직경 생장, 낙엽이 지는 시기, 종자 발아 등이 정해지기 때문에 많은 종류의 수목이 계절의 변화로 인해 동시에 개화하기도 하고, 동시에 휴면에 들어가기도 합니다.

즉, 광주기는 단순히 낮과 밤의 길이 변화를 넘어, 식물의 생명 주기 전반에 걸쳐 중요한 역할을 한다고 할 수 있습니다.

 

 

줄기 생육

낮의 길이가 자연스럽게 짧아지는 단일 조건은 많은 수목의 경우 줄기의 생장을 정지시키고, 낮의 길이가 긴 장일 조건은 휴면을 지연시키기도 하고 억제하기도 합니다. 이처럼 광주기는 줄기 생장의 모양이나 상태, 눈의 휴면 시기를 정하고, 추운 날씨가 다가올 거라는 것을 알려주는 확실한 현상으로 인식할 수 있습니다.

예를 들어, 단풍나무는 늦여름에 일장이 짧아지면 줄기 생장을 정지하지만, 일장을 길게 해 주고 온도를 올려준다면 겨울이라는 계절과 상관없이 줄기 생장이 지속될 수 있습니다. 이렇게 줄기 생장에 미치는 영향을 보면, 광주기가 단순히 식물의 성장을 제어하는 역할을 넘어 환경의 변화에 대한 반응으로서 중요한 기능을 한다는 것을 알 수 있습니다.

위와 같이 단일 조건에 의해 생장이 정지되는 등의 영향을 받는 수종은 자유 생장을 하는 수종입니다. 자유 생장을 하는 수종은 가을까지 줄기 생장을 계속하기 때문에 단일 조건의 환경을 만들어 줄 경우 생장이 정지됩니다.

이처럼 자유 생장 수목들은 광주기 외에도 온도나 수분 등의 다른 환경적 요인에 따라 성장 패턴이 달라지기도 합니다.

이들은 보통 외부 환경에 민감하게 반응하여 생장 주기를 조절하며, 이러한 특성은 각각의 수목들이 자생지에서 어떻게 적응하고 있는지를 보여줍니다.

직경 생육

나무의 직경 생장은 광주기의 영향을 받는 결과물 중 하나입니다. 대부분의 수목의 경우 직경 생장은 줄기가 자라고 있는 동안 이루어지지만, 줄기 생장이 정지하면 직경 생장도 같이 중단됩니다. 이러한 경우는 광주기가 줄기의 생장과 직경 생장에 함께 영향을 주게 되는 경우로 볼 수 있습니다. 직경 생장은 나무의 전체적인 크기와 안정성에 중요한 영향을 미치므로, 광주기에 따른 변화는 나무의 구조적 특성에도 큰 영향을 미칩니다.

하지만 모든 경우에 그런 것은 아닙니다. 고정 생장을 하는 잣나무, 적송, 너도밤나무, 참나무 등의 수목의 경우, 줄기 생장은 여름에 일찍 정지하지만, 직경 생장은 늦게까지 할 수 있습니다. 이러한 수목들은 광주기와 상관없이 자생지에서의 생장 패턴에 따라 직경 생장을 계속할 수 있는 특성을 지닌다고 할 수 있습니다. 이러한 특성은 식물이 어떻게 적응하며 살아가는지에 대한 중요한 단서를 제공합니다.

유럽적송은 일장의 시간이 길수록 직경 생장을 더 촉진하고, 가을에 장일 처리를 해주면 직경 생장을 가을까지 연장시킬 수 있어 광주기에 영향을 받는 나무라고 할 수 있습니다. 이는 광주기가 수목의 생장에 미치는 영향이 단순히 생리적 작용에만 국한되지 않고, 생장 주기 전반에 걸쳐 지속적인 영향을 끼친다는 것을 시사합니다.

휴면 타파

광주기가 모든 식물에 영향을 미칠 수 있다고 생각하기 쉽지만, 실상은 그렇지 않습니다. 수목의 눈의 휴면을 제거하는 효과는 수종 또는 휴면의 정도에 따라 조금씩 다릅니다.

참나무와 같은 수종은 여름에 일찍 겨울눈을 형성하는 고정 생장을 하는데, 여름에 형성된 눈의 휴면은 일장을 길게 해 주거나 햇빛을 연속적으로 쬐어주면 없어집니다. 이처럼 휴면 타파는 단지 광주기만의 문제가 아니라, 빛의 강도와 연속성, 온도의 조합에 의해 더욱 복합적으로 이루어집니다.

반면 겨울눈의 휴면 상태가 한겨울일 경우에는 장일 처리를 해준다고 해도 휴면이 타파되지 않습니다. 이런 경우는 저온 처리 정도의 효과만 있습니다.

즉, 겨울에 이미 휴면 상태에 들어간 식물은 겨울 동안의 특수한 조건에 반응하지 않으며, 이때는 겨울철의 차가운 기온이나 기후 변화가 휴면 타파에 중요한 역할을 하게 됩니다.

휴면 타파는 식물의 생리학적인 면에서 매우 중요한 과정으로, 겨울을 준비하는 과정에서 광주기뿐만 아니라 온도와 습도 등의 환경 요인이 중요한 역할을 합니다.

기후 조건이 다른 품종

고유의 지역에서 자라는 품종에 따라 광주기의 영향을 받기도 합니다.

예를 들면, 북반구의 춥고 극한의 기후 조건에서 자라는 품종들은 생육 기간이 짧습니다. 이 지역의 수목들은 일장이 짧아지기 시작하면 첫서리를 맞을 수 있기 때문에 즉시 생장을 정지합니다. 이러한 지역의 수목들은 생장 주기를 짧게 설정해, 혹독한 겨울을 맞이하기 전에 생리적 준비를 마치고 휴면 상태로 들어갑니다.

또한, 봄이 되면 늦서리의 피해를 받지 않으려고 일장이 충분히 길어지면 싹이 틉니다. 이러한 지역 기후에 적응한 수종을 따뜻한 기후에 심는다면 오히려 생장이 불량해질 수 있습니다.

이는 해당 수목들이 자생지에서의 기후에 특화된 성장 주기를 가지고 있기 때문에, 다른 지역에서 자랄 때는 환경에 맞춰 성장 패턴을 조정하기 어려울 수 있다는 점을 보여줍니다.

낙엽

낙엽도 마찬가지로 일부 수종들은 광주기에 의해서 만들어지기도 하고, 일부 수종은 광주기보다는 온도에 의해 낙엽이 만들어지기도 합니다.

예를 들어, 잎이 튤립 모양을 닮은 튤립나무의 경우 광주기에 예민한데, 장일 조건에서는 잎이 붙어있고, 단일 조건에서는 낙엽이 집니다.

반대로 자작나무는 단일 조건이라도 온도가 춥지 않다면 낙엽으로 떨어지지 않고 붙어있습니다. 이처럼 낙엽의 생성 시기도 광주기와 온도에 따라 달라지며, 이는 수목이 환경에 어떻게 적응하고 있는지를 잘 보여주는 예입니다.

광주기는 식물의 생리적 과정에 중요한 영향을 미치며, 이로 인해 다양한 생장 패턴과 적응 과정을 이해할 수 있습니다.