발아는 씨앗이나 포자, 꽃가루 등이 알맞은 생장 조건에서 싹을 내거나 생장을 시작하는 현상이다. 주로 종자가 휴면 상태에서 깨어나 자라기 시작하는 과정을 가리키며, 휴면아가 환경 변화로 눈트는 경우에도 쓰인다.[3][5]
1. 개요
2. 종자 발아의 단계
종자 발아는 크게 수분 흡수, 생리적 활성과 발아, 발아 후 생육의 세 단계로 설명할 수 있다. 물을 흡수하면 세포가 팽창하고 종자 부피가 커지며, 종피가 파열되면 물과 기체의 이동이 빨라지고 배의 생장점이 나타나기 시작한다.[1]
생리적 활성 단계에서는 흡수한 수분을 바탕으로 효소가 활성을 띠어 저장 조직을 분해한다. 저장 조직에서 나온 영양분은 생장점으로 이동해 새로운 성분을 만드는 데 쓰인다.[1]
이후 유아와 유근이 출현하고, 세포가 신장하면서 생육이 진행된다. 산림청 용어사전은 유근 생장에 뒤이어 식물에 따라 상배축이나 하배축이 자라고, 이어 첫 본잎이 생장한다고 설명한다.[1][3]
3. 휴면 타파와 저장양분 이용
종자 발아의 첫 과정은 휴면 타파다. 종피가 단단하거나 물이 잘 통하지 않는 데서 비롯되는 기계적 휴면과, 발아 억제 물질이나 배의 미성숙에 따른 생리적 휴면은 원인이 다르다.[3]
기계적 휴면을 깨기 위해 종피의 투수성을 높이는 열탕 또는 황산 처리가 이용될 수 있다. 생리적 휴면에는 저온 처리나 저온과 고온을 반복하는 처리가 쓰이며, 이 경우 물의 흡수가 필수적이다.[3][4]
휴면이 타파된 종자에서는 식물호르몬의 작용으로 효소가 활성화되거나 합성된다. 효소는 저장된 전분·지질·단백질을 호흡 과정에서 이용할 수 있는 양분과 에너지원으로 바꾸어 새로운 생장을 뒷받침한다.[3]
4. 발아에 영향을 주는 환경 조건
발아에는 종자 내부 요인과 함께 수분·온도·빛 같은 외부 조건이 영향을 준다. 식물마다 빛에 대한 반응이 달라, 상추·당근·봉선화 등은 발아에 빛을 요구하는 광발아성으로, 호박·토마토·맨드라미 등은 빛이 발아를 늦추는 암발아성으로 제시되어 있다.[2][6]
파종 상담 자료는 일반적인 적정 온도 범위로 온대성 식물 종자는 12~25℃, 아열대·열대성 식물 종자는 25~30℃를 안내한다. 이는 식물 종류에 따라 달라지는 범위이며, 모든 종자에 동일하게 적용되는 값은 아니다.[6]
높은 공중 습도는 종자의 수분 흡수를 도와 발아를 촉진할 수 있지만, 발아 뒤에는 일부 식물을 제외하면 그 중요성이 낮아지고 과도한 습도는 병의 원인이 될 수 있다. 대다수 수목 종자에서는 빛이 발아의 필수 조건이 아니라고 설명되어 있어, 빛의 필요성도 식물에 따라 다르다.[3][6]
5. 발아 특성의 측정과 종자 프라이밍
네 가지 찰벼 품종을 조사한 연구에서는 테트라졸륨 검사 활력이 모두 95%를 넘었고, 왕겨를 벗긴 종자의 발아율은 평균 95%였다. 연구 초록은 왕겨가 있는 종자의 발아율이 품종 간 온도에 따라 크게 달랐다고 보고했다.[2]
같은 연구에서는 종자가 수분을 흡수해 수분함량 약 30%에 이르는 데 걸린 시간이 발아율, 발아세, 발아속도 및 평균발아시간과 음의 상관을 보였다고 보고했다. 따라서 이 조사에서는 흡수 시간이 짧을수록 앞의 세 지표는 높고 평균발아시간은 짧은 경향이 나타났다.[2]
종자 프라이밍은 발아에 필요한 양보다 적은 수분을 미리 흡수시켜 발아에 필요한 생리적 준비를 진행한 뒤 종자를 건조하는 처리다. 이 처리는 발아 촉진과 발아율 향상, 균일한 발아를 목표로 하며, 파종 후 입모율과 출아 속도 및 균일성 향상과 관련해 소개되어 있다.[1]
6. 관련 문서
- 종자 휴면과 휴면 타파
- 종자 활력 검사와 발아율
- 종자 파종의 빛·온도·수분 관리