동해와 냉해

 

 

 

온대지방에서 자라는 수목들에게는 겨울이라는 숙명을 벗어날 수 없으며

 겨울을 지나면서 많은 수목들이 냉해와 동해를 입게 된다.
춘란도 동면을 하면서 많은 개체수가 동해내지 냉해를 입게 되고 애란인들을 떠나게 된다 .

아마 그 수는 어떤 질병의 피해보다도 크다고 본다.

난을 재배한지 몇년이 지나면 웬만한 질병은 예방과 치료가 가능하지만

냉해와 동해만은 아무리 고수라 하더라도 속절없이 당하기도 한다.

동해와 냉해의 기작(mechanism)을 고찰해 봄으로써 그동안 피상적으로 알아 왔던 동해와 냉해의 원인과 증상를

 정확히 파악하고 그 대책을 세우는데 도움을 주고자 하여 이글을 쓰게 되었다.

1.개념

1)동해
동해는 빙점 이하의 온도에서 나타나는 식물의 피해를 말한다 식물의 세포가 결빙되어

세포막이 파손되거나 세포내의 탈수현상에 의하여 식물이 고사 한다.

2)냉해
냉해는 보통 생육기간 동안 빙점 이상의 온도에서 나타나는 저온 피해를 말한다.
열대식물이  15° C 이하에서 피해를 입고 벼에서 화분모 세포가 있을 때  16° C 이하에 노출되면

열매가 맺지 않는 등 그 피해가 심각하다.
춘란에서는 급격한 심한 일교차에 의한 것과 0° C 가까이에서 일어나는 냉해가 있다.
난이 바로 고사하는 일은 없지만 차츰 세력이 떨어지고 죽어 가는 것으로 그 피해는 동해에 못지 않다고 본다.

2,기작(mechanism)

1) 동해
저온에 순화된 수목은 일정 온도에 이르면 조직을 이루는 세포와 세포 사이의 공간에 먼저 얼음 결정이 만들어 진다.

그 이유는 세포내의 용액의 농도가 세포 밖의 용액보다 농도가  높기 때문에 세포 밖에서 먼저 얼음이 얼게 된다. 

 세포사이에서  얼음이 얼게 되면 세포안의 수분은 밖으로 빠져 나와  세포 밖에서 얼음을 만들게 된다.

이 얼음 결정은 세포보다 훨씬 크다 이것이 단열재로 작용하여 세포를 얼지 않게 막아 준다.

 마치 눈이 쌓여 초목을 보호 해 주거나 눈으로 만든 집이 추위를 막아 주는 것과 흡사하다.

이와 같은 메카니즘에 의해 수목은 영하 수십도에서도 죽지 않고 살아가고  있다.

위와 같은 것은 동해를 입지 않고 혹한에 견디는 경우이고 동해를 입는 경우는 아래와 같다.

(1) 저온에 순화되지 않는 상태에서 갑자기 한계 온도 아래에 직면할 경우
저온에 순화된 경우 어떤 수종에서는 영하80° C까지 견딘다고 한다.

그러나 같은 수종이라고 해도 해동이 된 후 갑자기 오는 영하 몇도의 추위에도 동해를 입을 수 있다.

 이것은 세포밖으로 수분이 빠져 나갈 준비도 되지 않는 상태에서 세포 자체가 얼기 때문에 세포가 파괴되어

 해빙후 회복이 되지 않는다고 본다 마치 소주병이 얼어서 부피가 커지면 병이 파괴되고 술은 쏟아지게 되는 것과 같다.

(2) 세포사이에 얼음이 형성된 경우에 빨리 해빙시키면 동해를 입는다
.기온이 점차적으로 내려가 식물세포가 추위에 어느정도 적응이 된 상태를 저온에 순화되었다고 한다.

이런 상태에서 더 기온이 내려가면 세포사이에서 얼음 결정이 생기고 세포내에서 수분이 빠져나와 얼음은 더 크지게 된다.

이얼음은 안에 있는 세포를 추위로 막아주기 때문에 세포는 살아남는다.

그런데 해빙기에 갑짜기 고온이 되어 얼음이 빨리 녹게되면 세포막이 파괴되어 고사하게 된다.

세포가 얼기 시작하면 세포내의 물이 증발되면서 세포의 부피는 줄고 세포막은 수축한다.

 이때 세포막에 붙어 있는 물질들이 세포막에서 떨어지게 되고 이물질들이 해빙기에 세포막과 재 결합되면

그세포는 살게 되지만 이 물질들이 세포밖으로 유출되면 세포막이 파괴되어 그 세포는 죽게된다.

이것이 동해의 두번째 경우인데 천천히 해빙시켜 세포막에서 분리된 물질들이 재결합 될 수 있도록 해주는 것이

 동해에서 벗어나는 길이다.

(3) 세포내 용질의 농도를 높혀 빙점을 낮춘다.
여기서는 두가지 관점이 있다 하나는기온이 영하로 갑자기 떨어져도 세포내의 빙점이 낮으면

동해를 입지 않는 다는 것이고

또하나는 저온에 순화된 경우 세포 사이에서 결빙이 이루어지고 세포내의 수분이 빠져 나가게 된다.

이때 과도한 수분 이탈은 탈수현상을 일으켜 세포내의 원형질을 파괴하게 되고 세포는 고사하게 된다.

여기서 세포내의 농도를 높이면 과도한 수분이탈을 막을 수 있다고 본다.

세포막은 반투막으로 되어 있어 용질은 빠져 나갈 수 없어나 용매는 왕래가 가능하다.
세포막안의 용질에는 당분,유기산,아미노산,단백질이 들어 있다.

이것들의 농도가 높을수록 빙점은 낮아져 동해를 피하는 데 유리하다.

마치 소금물이 물보다 잘 얼지 않으며 같은 소금물이라 하더라도 농도가 높을수록 잘 얼지 않는 것과 같은 원리이다.

세포내 농도를 높이는 방법에 관해서는 뒤에서 언급하기로 한다.

2) 냉해
동해는 쉽게 받아 들이면서도 냉해는 잘 인정하지 않는다 필자도 그러하다.
동해는 그 폐해가 가시적이고 심각하게 들어나는 반면 냉해는 증상이나 피해를 잘 알지 못하는 중에 서서히 나타나지만

그 크기를 비교하면 동해에 뒤지지 않는다.

냉해는 영상의 온도에서 일어나는 것으로 생장시 갑자기 기온이 저하되는 경우와 빙점 가까이에서도 

 일어나며 춘란의 경우는 두 가지다 해당된다고 본다 봄철이나 가을철 낮에는 기온이 20° C  이상이다가

밤에 5° C  이하가 되는 경우와 영상 1~2° C  의 저온에서 일어난다고 본다.

냉해의 진행과정은 온도가 떨어지면 세포막의 인지질이 액화상태에서 고형화되면서 막에 결합되어 있는 효소들이

 비활성화 된다 결국 호흡효소들이 기능을 상실하게 되어 호흡률이 떨어지고 뿌리의 세포막에 있는

이온을 흡수하는 단백질들이 기능을 잃게되어 이온의 흡수와 물의 흡수가 줄어들게 된다.

(갑자기 온도가 과도하게 떨어지면 세포막에 있는 물질들이 굳어져서 호흡도 잘안되고

뿌리에서는 물질의 흡수가 잘안다는 내용임)

상기와 같은 냉해를 방지하려면  냉해를 입을 수 있는 환경을 조성해 주지 않는 것이 가장 좋은 방법이고

 차선책으로는 온도가 떨어지는 상태가 되었을 때에도 세포막이 잘 굳어지지 않도록 하기위해서는

세포막에 있는 인지질에 불포화 지방산의 양을 높이는 것이다.

또한 세포내의 빙점을 낮추기 위해서 용질의 농도를 높이는 것도 한 방법이다.


세포내 용질의 농도를 높이기 위해서는 세포내에 당분의 함량을 높이거나 단백질량을 높이는 것이 대표적이라 할 수있다
당분의 양을 높이는 방법으로서 가을철에 햇빛을 많이 쬐어 주어 탄소동화작용을 적극적으로 일어나게 하여

세포내에 당분을 축적 시키는 방법으로 늘리 애용되고 있다.
단백질의 합성은 탄소동화작용으로 만들어진 당분과 질소비료가 변화된 아미노산이 결합하여 이루어 진다

식물에서의 단백질의 역활은 동물에서의 그것보다 훨씬 더 중요하기 때문에

 단백질의 중요성에 대해서는 아무리 강조해도 지나치지 않는다.

단백질의 합성을 위해서는 질소성분이 필수적인데 애란인들 중에는

가을철에 질소비료를 줄이거나 아예 주지 않는 사람이 많은 것으로 알고 있다.
그것은 잘못 전달된 이론에 기인한다고 본다.

일반 작물에서 가을철에 질소비료를 줄이는 것은 과일이나 채소에서 수확을 앞두고 질소비료를 많이 주면

새로운 성장이 촉진될 뿐만 아니라 질소성분이 과일이나 채소에 축적됨으로 인하여 신선도와 맛을 떨어뜨리게 되기 때문이다.

그런데 우리춘란에서는 그와 경우가 다르다고 본다 난이 동면에 들기 직전까지 질소성분은 필요하다고 본다.

 화학비료를 사용하는 사람은 난석에 잔존하는 질소성분으로도 어느정도 해결되겠지만

완전 발효된 유기질비료를 사용하는 사람은 동면전 2주까지는 비료를 주어야 한다고 본다.


3.증상과 피해
동해의 경우에 곧 증상이 나타나는 경우도 있지만 해동이 되어서도 천천히 나타나며 여름철이 왔을 때 나타나는 경우도 있다.
이것은 동해를 난 전체적에 입은  경우는 곧바로 나타나지만  부분적인 동해인 경우는 모주는 살아 있으면서

증상이 부분적으로 나타나기 때문에 동해인지 다른 원인으로 인한 것인지 잘 모를 때가 많다.

동해와 냉해의 구별은 동해는 세포나 조직의 괴사인데 비하여 냉해는 조직의 기능저하이다.

그러나 냉해도 시간이 가면 조직이 괴사하게 된다.

동해를 입게 되면 탈수현상을 보이게 되고 잎끝이 검게 타들어 가고 잎의 광택이 떨어지게 된다.

저항력이 약해지면서 다른 질병을 유발하게 된다.
모촉의 노대가 쉽게 나며 신아의 잎끝이 타게 된다 뿌리가 갈변하며 심한 경우는 봄철에 썩게 되지만

 형체는 그대로 있어도 기능은 저하되어(일부세포의 괴사로 인한 기능저하) 각종 질병을 유발하게 되며 영양만 소모하게 된다.
냉해의 경우도 큰차이가 나지 않는다.

냉해를 입게되면 잎이 담갈색으로 변하면서 노대가 나거나 잎끝이 타들어 간다.

 뿌리의 기능이 저하되기 때문에 결국은 잎이 노대가 난다.

 벌브는 살아 있지만 영양을 만드는 잎이 없어지고 나면 자체 생존이 불가능하기 때문에

다른촉의 영양으로 살아 간다 이럴경우 서의 잎이 타는 경우와 마찬가지로 신아의 잎을 태우게 된다.

4. 대책
가장 좋은 방법으로는 동해나 냉해를 입지 않도록 온도 관리를 해 주는 일이다..

부득이 하여 동해를 입었다면 피해를 최소로 하는 방안을 강구 하여야 한다

동해가 심하지 않는 경우는 낮은 온도로 서서히 해빙 시켜야 하는데

낮은 온도에 오래동안 분채로 두어 자연히 녹도록 하는 것이 좋으며 찬물로 해빙시키는 것도 한 방법이다.

 

 해빙한 난은 특히 주의하여 비교적 높은 온도에 노출되지 않게 관리한다.
동면전에 충실한 영양관리를 하여 빙점을 낮추어 주는 것도 중요하며

무엇보다도 동면 전에 점차적인 온도에 노출시켜 저온에 적응하는 순화과정을 거쳐야 한다.


5. 맺는말
앞에서 동해와 냉해의 기작을 일반 수목의 경우에 비추어 기술하였으나 난에게도 대동소이 하리라 보며

 다만 우리가 적용하는데 참작할 점이 있다는 것이다.

 자생지에서 춘란의 경우에 노출된 잎은 수목의 가지에 비유할 수 있으나

벌브나 일부 잎은  부엽토에 묻혀 있기 때문에 관점을 달리해야 하며

난실에서 재배하고 있는 난분과는 많은 차이가 있어 이해를 필요로 하는 부분이다.

춘란의 꽃봉오리만 하더라도 일반 수목과 자생지에서 있는것과 난실에서의 환경은 너무나 차이가 난다.
일반 수목의 경우에 세포내의 수분을 탈수만 면할 정도의 최소한으로 유지하고

세포밖에서 얼음벽을 만들어 세포를 보호하기 때문에 혹한에도 견디게 된다.

그러나 나무의 눈이나 꽃봉오리는 최소한의 수분으로 지탱할 수 없기 때문에 다른 방법으로 겨울을 지난다.

 털로 싸여 있거나 두꺼운 보호막으로 싸여 있다.

자생지에 있는 춘란의 경우에 노출된 잎은 저온에 순화된 경우 영하 20° C  에서 견딜 수 있지만

부엽토에 덮혀 있는 난을 추운 날씨에 갑자기 노출 시키면 그 부분은 동해를 입게 된다.

이점을 산채시에 유의하여야 한다 자생지에서 꽃대 역시 부엽토 아래에서 보호를 받고 있기 때문에 혹한도 견딜 수 있다.

그런데 봄에 날씨가 따뜻하여 꽃대가 올라 왔다가 갑자기 기온이 내려 갔을 때 꽃이 피지도 못하고

동해를 입은 것을 산채시 발견한 적이 있을 것이다.

한편 난실에서 물내림이라는 과정을 거쳐 저온 순화과정을 거치는 것은 좋지만

난실 온도를 영화로 떨어뜨리거나 일부 난분을 영하에 노출 시키는 사람들이 있는데

이것을 자랑하는 사람들도 있다.

논리적으로 봐서 난의 영양상태가 충실하다면 영하 5~7 ° C  정도는 물관리를 잘하면 동해를 입지 않을 수 있다.

이렇게 할려면 난의 수분 상태가 탈수 직전 까지 와야만 가능하다.

 

 구태여 그렇게 해서 얻는 것은 적고 잃는 것은 많다고 본다 극단적인 경우 

 꽃대는 수분이 많이 포함되어 있는 부분인데 이것을 탈 수 직전 까지 몰아가서

 영하에 노출시켜 화색을 좋게 한다는 것은 너무 모험이며 실현성이 거의 없다고 본다. 

 영하에 노출되어야 제대로 화색이 발현된다고 보지 않는다.

                                                                                                                  -- 자료 펌