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  인공조명의 이해와 활용(故한동주님의 글입니다)---(1)
  글쓴이 : 난대국     날짜 : 14-10-21 01:45     조회 : 11155    
☐ 인공조명의 이해와 활용


1, 춘란의 생장기별 채광도

                        춘란의 생장시기별 채광도



 


월별


영양생장


생식생장


조도(lux)


온도(℃)


비 고


최고


최저


1


동 면


휴식기


세포팽창기


12,000-18,000


8


3


 


2


12,000-18,000


8


3


개화주는 별도


3


출아기


개화기


12,000-18,000


18


8


 


4


12,000-18,000


22


13


 


5


생장기


휴식기


10,000-15,000


25


16


 


6


8,000-10,000


29


23


개화주는 별도


7


집 중


생장기


화아분화


5,000-8,000


31


24


8


기관형성기


3,000-6,000


33


24


 


9


세포형성기


5,000-8,000


32


24


 


10


완숙기


비육기


8,000-12,000


25


16


 


11


12,000-18,000


20


10


 


12


경화기


개화준비기


12,000-18,000


8


3


 


생장기에 따라 채광도를 조절하며 빠른 것은 차광으로 조절 필요



 



춘란을 배양하면서 개인차에 따라 채광도에 대한 다양한 견해가 있으며 나름대로의 경험과 선배애란인들로 부터의 전수는 물론 최근에는 온 라인을 통한 식물생리학, 병리학의 실험적인 접근이 다양하게 이루어지고 있다. 과연 춘란재배에 있어서 적합한 채광은 어느 정도인지는 접근방식에서


1) 자생지의 조도연구에 대한 체계적인 연구자료가 미흡하며


2) 각 난실환경별 일조조건(시간,온도등)의 차이가 있으며


3) 동일 난실이라 하더라도 분마다 성장정도에 따라 개별 채광의 곤란하고


4) 개인의 물주기 습관에 따른 증발량등이지만 .


5) 가장 큰 개인차는 각자의 배양작품의 선호하는 잎의 모양에 따라


웃자라는 것이나 수분부족이나 과채광으로 인한 성장장애의 경우를 성장목표로 세우는 경향도 있기에 실제 재배과정과 재배결과에 대한 면밀한 접근이 필요하다고 본다. 여기에 제시된 채광도표는 천향원난실에서 개인적으로 적용하려는 기준이며 전제한 바와 같이 난실의 환기, 온도, 물주기, 목표수형을 고려한 채광정도를 도식화한 것이다. 그러나 난실관리 여건상 완벽한 채광을 하기는 설비 및 시스템 구축에 고비용, 저효율로 인하여 다소 부족하더라도 넘치지 않게 적용하는 것을 권장한다. 결론적으로 촉수는 많게, 잎장수도 많이, 잎폭은 넓게, 도장하지도 왜소하지도 않은 우람하면서도 기세 당당한 수형에 적당한 수량의 큰 화형의 꽃대를 달아 전시회에 발표하는 것이 모든 애란인의 목표일 것이다.


2, 서론(序論)


난 재배에 있어서 물 다음으로 중요한 요소가 광이다. 난의 성장과 개화를 최대로 하기 위해서는 얼마만큼의 광을 주어야 하는가가 가장 중요한 문제이다. 한 종류의 난만을 재배하고 있다면 대답은 간단하다. 그러나 재배자들은 광요구도가 다른 여러 속(屬)과 종(種)의 난을 대개 한 곳에서 재배한다. 일반적으로 난과(科)식물은 광파장(broad-spectrum) 형광등이 설치된 곳이면 어디서나 잘 자란다. 자연광의 보조수단으로써 형광등을 사용하여 어두운 온실이나 빛이 잘 들지 않는 거실 등에서 난을 재배할 수 있다. 또한 고압수은등(HID, High Intensity Discharge lamp)을 사용하면 빛이 전혀 없는 지하실 등에서도 난 재배가 가능하다. 가정에서 인공조명 하에서 식물을 재배할 때 광의 광도(light intensity) 및 양뿐 아니라 스펙트럼(파장)이라 불리는 빛의 질도 중요하다. 난의 정상적인 생장과 개화 사이클을 위해서는 일정 색상의 광이 필요하다. 가시광선 중에서 적색과 청색파장은 광합성에 필수적이며 다양한 근가시광선 중에서 원적외선은 건실한 생장에 중요하다. 광합성 과정에서 엽록소는 광에너지를 포착해서 생장에 필요한 유기물형태의 에너지로 전환되는데, 녹색식물에서 광감각색소는 Phytochrome이다. Phytochrome은 적외선이나 원적외선의 미묘한 변화에 의해 활성화된다. 적색광은 식물의 생장과 신엽의 생성을 자극하며 개화를 촉진하는 반면, 청색광은 잎의 생장을 촉진한다.


3. 필요한 장비와 사용되는 용어의 개념


1) 조도(footcandle)


식물체의 잎에 실제로 닿는 빛의 양을 표시하는 단위로써 광원에서 일정거리(1foot)에서의 밝기를 나타낸다. footcandle의 수치가 높을수록 광의 밝기는 증가한다. footcandle의 수치에 10.76를 곱하면 lux가 된다. 밝기를 증가시키기 위해서는 식물체를 조명 가까이 놓거나 전구사이를 조밀하게 함으로서 ft2당 밝기를 최대로 할 수 있으며 램프사이의 거리는 2-4인치가 적당하다. 조도계(light meter)를 이용하면 정확한 광도를 측정할 수 있다. 일단 한번 개략적으로 측정한 후 정확한 광도를 측정하기 위해 식물체에 가까이 대고 측정하고, 전등에서 떨어뜨려 측정해 본다. 최대 광도가 1,000footcandle(10,760lux) 이하라면 적정광도를 맞추기 위해 12-14시간 또는 16시간 이상 전등을 켜주어야 식물체가 12,000footcandle(129,120 lux) (1,000×12시간)에 해당하는 광량을 받을 수 있다.


2) 램프(lamp)


태양광의 대체원으로 인공조명을 사용하고 싶다면, 한 낮의 색상에 가장 가까운 파장을 내는 Vita-lite나 Verilux Trubloom을 사용하는 것이 좋다. 참고로 새로 구입한 램프는 기존에 사용하던 램프보다 더 밝은 빛을 내므로 램프와 식물체의 사이를 더 떨어뜨려 놓아야 한다. 가정에서 온실이나 일광욕실의 보조광원으로 실내의 식물을 재배할 수 있는 공간의 주요 광원으로서는 형광램프가 가장 적당하다. 형광램프는 난이 자라는 곳이면 어디든지 설치할 수 있다. 10-32℃ 온도에서 안전한 밝기를 내며, 잎이 타거나 소음, 눈부심 또는 폭발의 위험성이 가장 적다. 형광등을 사용할 때는 가능하면 커다란 등을 사용하는 것이 좋다. 30-40와트의 형광등 2개를 사용하는 것보다는 80와트 형광등 1개를 사용하는 것이 작은 전구를 사용하는 것보다 전기요금이 절약된다. 온실내는 습도가 높기 때문에 온실내에 전기시설을 할 때는 안전을 위해 반드시 접지시설을 해야 한다. 형광등은 플라스크 유묘, 조직배양묘 그리고 최근에 이식한 포트묘에 매우 안전한 광원이다. 플라스크 안의 난 유묘는 플라스크가 태양광에 의해 열을 받는다면 쉽게 손상된다. 플라스크를 직광이 닿지 않는 그늘진 곳에 두고 형광등을 사용한다면 실용적이다. 난을 플라스크에서 포트로 처음 이식할 때, 유묘는 태양광에 무척 취약하고 건조해지기 쉽다. 형광등은 난이 건실한 생장을 할 수 있도록 계속적으로 일정한 광을 제공할 수 있는 안전한 방법이다. 형광등은 10,800∼19,400lux(1,000∼1,800 footcandle) 정도의 광도를 갖고 있다. 이것은 한 낮의 광도의 약 10%에 해당한다. 그러나 이 정도의 광도를 얻으려면 식물체는 전등에서 약 15cm(6인치)내외의 거리에 있어야 한다. 팔레높시스와 파피오페딜리움은 모든 잎이 전등근처에 있기 때문에 잘 자란다. 그러나 전등사이로 잎이 분산되어 있는 키가 큰 식물체는 광도를 조절해 주어야 한다.


3) 타이머(Timer)


타이머는 전원의 총량을 고려해서 선택해야 하며 구입시 조절할 수 있는 전원의 용량을 반드시 확인해야 한다. 타이머는 원하는 시간에 전원이 들어오게 해서 특정시간이 지난 후 꺼지게 할 수 있는 것부터 프로그램이 가능한 복잡한 것들까지 다양하다.


4) 고압수은램프(HID, High Intensity Discharge lamp)


HID램프는 안정기(방전전구를 점등하거나 작동시키기 위하여 적절한 전압, 잔류 및 파장형태의 조건을 부여하는 장치)를 장착하여 효율적으로 밝은 빛을 내기 때문에 난 재배에 유용하게 사용할 수 있다. HID램프는 주로 주생활공간에서 떨어진 곳에 있는 light garden 전체에 광원을 전달하기 위해 사용된다. light garden용으로 이용되는 HID램프는 메탈할로겐램프와 고압나트륨램프가 있다. 메탈할로겐램프는 잎의 성장을 촉진하는 청색파장을 많이 방출한다. Coated-메탈할로겐램프는 적색파장이 약간 더 많이 방출된다. 고압나트륨램프는 개화를 촉진하는 red-orange계열이 파장을 많이 방출한다. HID램프는 50-1,000와트(watt) 용량의 램프가 있다. 램프의 와트(watt)수는 재배면적(feet2)에 영향을 준다.


① 150∼175와트의 램프는 2ft2의 유효면적과 3ft2의 주변면적을 커버할 수 있다.


② 250와트의 램프는 3ft2의 유효면적과 4ft2의 주변면적을 커버할 수 있다.


③ 400와트의 램프는 4ft2의 유효면적과 6ft2의 주변면적을 커버할 수 있다.


④ 1,000와트의 램프는 6ft2의 유효면적과 8ft2의 주변면적을 커버할 수 있다.


여기서 유효면적이란 가장 광이 밝은 면적이다. 주변면적이란 가장 밝은 곳은 아니지만 빛이 식물에 이용될 수 있는 곳의 면적이다.


고압나트륨램프는 메탈할로겐램프보다 방출하는 루멘(lumen ; lm, 광원의 발광량을 정하기 위해 사용되는 빛에너지의 단위. 1칸델라의 광원으로부터 1foot떨어진 곳에 있는 1square foot 면적위에 떨어지는 빛의 양)이 많으며 수명도 길다. 와트수가 높기 때문에 HID램프는 백열등이나 형광램프보다 ?열량이 많다. 식물체와 전구사이의 거리를 떨어뜨려 놓아야 하며 어떤 경우에는 환풍기나 순환팬을 설치해야 한다. 430와트의 Son Agro램프가 식물생장과 화색에 가장 좋다. HID램프는 사람이 오래 머물지 않는 실내나 온실에 적당하지만, 사람이 오래 머무는 곳에는 적당하지 않다. 형광램프는 차갑게 연소하므로 물이 들어간다고 해서 램프가 폭발하지는 않는다. 그러나 HID램프는 폭발의 위험이 있으므로 물이 닿지 않도록 높이 설치해야 한다. 색상은 형광램프보다 더 인공적이다. 난 꽃의 화색은 광원에 따라 달라지는데 형광램프 아래에서 재배했을 때가 가장 매력적이다.


4. 인공조명 하에서의 난의 재배


1) 강광에 강한 식물


중간정도의 세기를 갖는 광파장 램프가 설치된 선반에서 난을 재배하려면 반다, 팔레높시스나 파피오페딜리움을 선택한다. 이들 식물들에게는 40와트 형광램프를 3개 이상을 설치해 주어야 한다. 온실에서 난들은 아침에 일부 직광을 받지만, 정오 이후에는 산광만 받고 자란다. 잎에서 6인치(약15cm)거리를 두고 40와트 형광램프 2개를 보조광원으로 사용한다.


2) 조명시간


대부분의 종들은 중일성으로 하루에 13-14시간 광을 주면 개화한다. 그러나 일부 종은 온도와 일조시간을 변경해 주어야 꽃이 핀다. 적도부근에 분포하는 종들은 연중 낮의 길이가 12시간은 되나 잘 자란다. 산악지역에서는 계절과 지형에 따라 15-60분 정도 밤낮의 길이가 변한다. 전등은 하루에 12시간 이상 켜두어야 한다. 어떤 재배자는 16시간 동안 켜 놓기도 한다. 인공조명만으로 식물을 키운다면 형광등과 백열등을 혼합해서 사용해야 식물체가 튼튼해진다. 형광등은 차가운 느낌의 청색파장이 강하고 백열등은 적색파장이 강해서 따뜻한 느낌이 든다. 40와트 형광등 4개에 40와트 백열등 2개를 사용할 경우 4ft2(약 1.3m2)의 면적을 커버할 수 있다. 여러 종류의 난을 키우고 있다면 계절에 따라서 일조시간을 변경해 주어야 한다. 봄에서 여름까지는 일조시간이 16-18시간은 되어야 한다. 9월에는 일조시간을 14시간으로 줄이고, 11월에서 다음해 1월까지는 12시간으로 해준다. 그런 다음 3월이나 4월초에는 16시간으로 늘려준다.


3) 온도


가정에서 난을 배양할 때 온도 또한 문제가 될 수 있다. 온도는 높고 광도는 낮은 상황에서는 영양생장만 일어 날수 있다. 이런 조건에서는 새촉은 연약해지고 꽃이 피지 않는다. 정상적인 환경에서는 외기온도는 밤에는 온도가 떨어지지만, 실내에서는 몇 도 이상은 내려가지 않는다. 야간 온도를 내려줌으로서 이런 문제를 해결할 수 있다. 주간 21-26.5℃, 야간 13-15.5℃에서 자란 식물체의 성장이 양호하다. 야간 온도가 높은 곳에서 자란 식물이 빛이 부족한 곳에서 자란 식물처럼 연약해 진다. 빛이 부족할 경우에는 엽색이 짙어지지만, 야간 온도가 높은 경우에는 정상적인 엽색을 보이는 것으로 구별이 된다. 야간 온도가 높은 환경에서 재배할 경우에도 꽃이 피질 않는다. 광도가 높고 야간 온도도 높다면 엽색은 암록(dark green)에서 연록(lighter green)으로 바뀔 것이다. 18℃이상에서는 밤의 길이에 관계없이 화아분화가 억제되기 때문에 야간온도는 개화에 중요한 요소이다. 고위도에 자생하는 종과 가을에 꽃이 형성되는 종에서는 특히 그렇다. Cattleya warscewiczii와 Cattleya gaskelliana는 13℃의 기온과 단일조건에서 화아분화가 최대로 이루어진다. 많은 카틀레야 교잡종의 원종이며 가을에 개화하는 Cattleya labiata는 13시간의 암흑조건에서 꽃눈이 분화되며 그렇게 중요한 영향을 미치지는 않지만 야간온도는 16-18℃ 정도면 충분하다.


4) 속성재배(Faster bloom)


난 유묘는 일조시간을 연장해 주면 빨리 자란다. 난은 유묘에서 꽃이 개화하기까지 5-6년이 걸리기 때문에 어떤 의미에서 속성재배는 가치가 있다. 식물체가 성체가 될 때까지 하루에 18시간씩 광선을 주고 그런 다음에는 일반적인 성체관리법에 따르면 된다.


5) 광주기반응(Photoperiod)


인공조명시 또 다른 문제는 일부 난과식물은 광주기반응을 보이고 있어 개화 여부가 낮의 길이에 의해 조절된다. 대부분의 난과 식물은 낮의 길이가 짧은 가을에 꽃이 피는 단일식물이다. 약한 빛(낮은 광도)과 낮 길이의 연장(14-16시간)은 개화를 방해한다. 이런 상태에서는 영양생장이 계속되어 보기에 좋을지는 몰라도 꽃이 필질 않는다. Cattleya trianaei가 좋은 예이다. Cattleya trianaei는 낮의 길이를 조절함으로서 1년에 2번 꽃을 피울 수 있다.


6) 비료


인공조명하의 난에게 주는 비료는 천천히 흡수될 수 있는 균형잡인(14-14-14)비료를 주어야 한다. 바크에 심겨진 난은 질소질이 많은(30-10-10) 수용성 비료를 준다. 다 자라면 난은 개화를 촉진시키기 위해 질소질이 적은 비료를 준다. 휴면기에는 비료를 주지 않는다.


 


5, 인공채광 광원의 램프별 조도측정결과


요즘 애란인들의 난 배양에 임하는 생각은 '적극적 배양'으로 많이 바뀌고 있는 추세이다. 자생지의 배양환경을 쫓아 가거나 종족보존 차원에서 머무는 배양에는 대부분 만족하지 못한다. 자생지 환경이 난이 자라는데 가장 좋은 환경이라고 보는 견해도 있으나, 자생지의 환경은 자연조건에서 형성되어 있으므로 그 차이가 많을 수 밖에 없고 그에 따라 난의 성장 상태도 다를 수 밖에 없을 것이다. 인공배양이 무작정 자생지 환경을 쫓아 자생지만큼 키우는 것에 목적을 두는 것은 너무 소극적 배양이라는 생각을 가지는 것은 당연할 것이다. 인공배양은 '자연스러움'을 거역하는 행위일 수도 있지만 한편으로는 현대과학을 이용해 난 배양환경을 최적화 시킬 수 있을 것이며 이것이 적극적 배양의 일 것이다. 난을 시작한 2년 전부터 적극적 배양을 지향하면서 비료, 농약, 공생균, 길항균과 그 외 난 배양에 필요한 철저한 자료를 조사 했고, 새로운 비료나 농약, 미생물 등은 배양자료가 없어 30분 이상의 시험배양 군을 두고 시험사용 거쳐 실행, 많은 성과가 있었으나 채광의 악조건을 많이 갖춘 아파트 배양의 채광에 대해서는 일반적으로 접하는 자료에 크게 벗어나지 못했다. 작년 서울 경기지방의 경우 장마철 한달내내 흐린날이 계속될 때 가슴조리면서 인공채광에 대한 조사는 했으나 3층난대 한 곳에만 고압나트륨 등과 삼파장EL 램프를 설치 했을 뿐 더 적극적 보조채광을 하지 못했다. 올 봄 지난해 조사한 자료를 보완하여 난대 전부에 인공채광원을 설치 하면서 각 램프의 조도를 측정해 보았다. 조