초록 농부 Salonde농담 001_광합성 과호흡

광합성과 호흡

저는 식물을 재배할 때 가장 먼저 이해해야 하는 것은 광합성과 호흡이라고 생각합니다.

광합성과 호흡이라는 개념은 우리가 중학교에서 배우는 것이라 대부분 어떤 내용인지는 알고 있습니다만 이것이 식물 재배에 어떤 식으로 작용하는지를 아는 사람은 많지 않습니다.

사람은  생명을 유지하고 성장하기 위해 음식을 먹고  위와 장에서 소화, 분해하여 혈관으로 영양분을 흡수합니다. 

혈관에 흡수된 영양분은 호흡기와 폐를 통해 받아들여진 산소와 반응해 에너지가 되고 이것이 생명을 유지시키고, 근육을 움직이고, 뼈와 세포를 성장시키는 에너지가 됩니다.

식물도 생명을 유지하고 성장하기 위해 에너지가 필요하고 이 에너지를 얻기 위해 무언가를 해야 합니다.

이것이 광합성과 호흡입니다.

이중에 광합성은 사람으로 치면 음식을 만들고 그 음식을 소화, 분해해서 영양분을 만드는 활동입니다.

광합성은 그림에서 보는 것과 같이 엽록체라는 장소에 태양에서 오는 빛 에너지와 뿌리를 통해 끌어올린 물 그리고 잎의 기공을 통해 흡수한 공기 중의 이산화탄소를 합성하여   포도당과 산소를 만들어 내는 것입니다.

이렇게 합성된 포도당과 산소 중 산소는 광합성과 동시에 이루어지고 있는 호흡에 사용되고 남는 산소는 기공을 통해 외부로 빠져나갑니다.

포도당은 물에 녹지 않는 녹말의 형태로 잎에 저장되었다가 빛이 사라져 광합성이 이루어지지 않는 야간에 당으로 분해되어 식물의 각 기관으로 보내집니다.

호흡은 야간에 식물의 각 기관에 보내진 당과 기공을 통해 받아들인 산소를 반응시켜 식물의 생명활동과 성장에 필요한 에너지를 만들어내는 것입니다.

이 에너지를 가지고 뿌리로부터 물과 함께 받아들인 주요 영양성분인 N, P, K와 미량요소들을 합성하여 식물을 성장시키게 되는 것이다.

즉 호흡이라는 것은 광합성으로 만들어진 당을 소비하여 에너지를 만들고 이 에너지로 식물을 성장시키는 과정이라고 볼 수 있습니다.

광합성은 빛, 이산화탄소, 물이라는 3가지 요소중 1가지라도 없으면 진행이 안되기 때문에 빛이 없는 밤에는 광합성이 진행이 안되고 호흡만 진행됩니다.

호흡은 산소와 식물의 각 기관에 저장된 당만 있으면 되기 때문에 밤과 낮을 가리지 않고 일어납니다.

빛이 있는 낮에는 광합성이 주를 이루기 때문에 낮에는 광합성과 호흡이 동시에 이루어지지만 광합성이 주를 이루게 되고, 밤에는 호흡만 이루어지게 됩니다.

즉 밤과 낮을 가리지 않고 호흡이 일어나기 때문에 식물의 성장 역시 밤과 낮을 가리지 않고 일어나지만 광합성이 주를 이루는 낮에는 그 성장이 작을 수밖에 없습니다.

태양의 빛 대신에 LED를 이용해 식물을 재배할 때 24시간 내내 식물에 빛을 주면 식물이 더 빨리 자랄 것으로 생각하는 사람이 있었습니다.

이것은 광합성과 호흡을 이해하고 보면 말도 안 되는 생각이라는 것을 금방 알 수 있을 것입니다.

사람이 키가 크고 몸이 튼튼해지려면 밥만 많이 먹는 것이 아니라 적당히 운동도 하고 잠도 자야 하는 것과 같이 식물도 광합성을 통해 합성한 당으로 호흡을 통해 에너지를 얻고 이 에너지로 식물을 성장시킬 시간이 필요하기 때문에 적절한 시간의 밤이 필요한 것입니다.

광합성을 통해 많은 양의 당을 합성하면 그만큼 식물을 크게 성장시킬 수 있는 많은 에너지를 얻을 수 있지만 그 많은 당을 호흡을 통해 에너지로 만들고 그 에너지로 성장할 적절한 수준의 호흡 시간이 필요한 것입니다.

https://www.youtube.com/watch?v=-54J9Ll8AVM&t=28s