11년 1회차

콩은 발아할 때 자엽(떡잎)이 땅 위로 올라오는 지상발아를 하는 대표적인 작물이다.

옥수수, 완두, 보리는 자엽이나 배유가 땅속에 남은 채 어린싹만 지상으로 나오는 지하발아를 하는 작물이어서 이 문항의 발아 형태와 다르다.

우량종자는 심은 뒤 자손 세대에서도 어미와 같은 형질을 안정적으로 나타내야 하므로, 후대에서 유전형질의 분리가 일어나지 않아야 우량종자의 조건에 맞는다. 따라서 "후대에서 유전형질의 분리가 일어날 것"이라는 서술은 우량종자의 구비조건과 거리가 멀다.

발아율·발아세가 양호한 것, 품종과 계통이 유전적으로 정확한 것, 건조·조제·가공·저장 등 종묘생산 후 취급이 적정한 것은 모두 채소 우량종자가 갖추어야 할 조건이다.

벼, 쌀보리, 옥수수 등 화곡류가 번식에 이용하는 낟알은 식물학적으로는 씨방벽(과피)과 종피가 붙어 하나가 된 영과(과실)이어서 엄밀한 의미의 종자가 아니다.

이에 비해 콩은 꼬투리(협과) 속에 들어 있는 낱알 자체가 밑씨가 성숙한 것이므로, 콩이 번식 수단으로 식물학상의 진정한 종자를 이용하는 경우에 해당한다.

카복신(carboxin) 성분이 포함된 카복신·티람 분제(비타지람)는 보리·밀 종자에 잠복한 겉깜부기병균과 줄무늬병균을 효과적으로 방제하는 종자소독용 약제로 널리 쓰인다.

메프로닐 분제, 베노밀·티람 수화제, 가스가마이신 액제는 각각 다른 병 방제에 주로 쓰이는 약제여서 겉깜부기병·줄무늬병 방제와는 초점이 다르다.

방습성이 있는 재료로 종자를 포장하면 외부 습기가 차단되어 보관 중 종자 함수량의 변화가 적게 유지되는 것이 가장 큰 장점이다.

무게가 가벼워지거나 포장비용이 절감되는 것, 재고관리를 생략할 수 있다는 것은 방습 포장재료의 핵심 기능과는 관련이 적은 부수적인 설명이다.

양파는 꽃가루의 발아와 수정 기능이 다습한 환경에서 크게 떨어지는 특성이 있어, 공중습도가 높을 때 특히 수정이 잘 되지 않는 작물로 알려져 있다.

배추, 고추, 당근은 상대적으로 다습한 조건에서도 수정 장해가 두드러지게 나타나지 않아 이 문항이 가리키는 작물과는 차이가 있다.

배추는 십자화과 작물로서 강한 자가불화합성을 가지고 있어 별도의 화학처리나 인공거세 없이도 자연 상태에서 자동으로 교배가 이루어지므로 1대 교잡종 채종에 가장 적합하다. 따라서 배추가 자가불화합성을 주로 이용하여 1대 교잡종자를 채종하는 작물이다.

1대 교잡종자 채종 방식은 작물의 번식 특성에 따라 결정되며, 자가불화합성(self-incompatibility)은 같은 개체의 화분으로 수분되지 않는 성질을 이용하여 자동으로 타화(타개체와의 교배)를 강제한다.

• 고추: 자가화합성이 높아 자연 상태에서 자가수분이 주로 일어난다.
• 오이·참외: 일반적으로 화학약제(GA, NAA 등)를 이용하여 암꽃을 유도하거나 웅성불임 개체를 활용하는 방식으로 1대 교잡종을 채종한다.

경실종자는 종피가 단단하고 불침투성이어서 수분 흡수가 어려운 종자를 말한다. 자운영, 아까시나무, 고구마는 모두 경실종자로, 파종 전에 종피를 손상시키거나 온탕 처리 등으로 발아를 유도해야 한다. 반면 콩은 종피가 상대적으로 얇고 수분 흡수가 용이한 보통 종자에 해당하므로 특별한 전처리 없이 적절한 온습도 조건에서 직접 발아가 가능하다.

보증종자의 포장을 종자관리사의 입회 아래 개장해 다시 나누어 포장한 경우에는 정해진 절차를 거친 것이므로 종자보증의 효력이 그대로 유지된다.

포장 및 종자검사를 거치고도 보증표시를 하지 않은 경우, 보증 유효기간이 이미 지난 경우, 종자관리사 입회 없이 임의로 포장을 개장해 재포장한 경우는 모두 보증의 요건을 충족하지 못해 효력이 인정되지 않는다.

종자업을 하려는 자는 주된 사무소나 종자생산시설이 있는 지역을 관할하는 시장·군수·구청장에게 종자업 등록신청서를 제출해야 하므로, 의정부시에 시설을 둔 경우에는 의정부시장에게 신청서를 내야 한다.

도지사나 국립종자원장, 소관 부처 장관은 종자업 등록신청서를 접수·처리하는 기관이 아니다.

순도검사는 시료에 섞인 정립종자, 이종종자, 잡초종자, 이물 등을 가려내어 종자표본이 고유한 특성을 가진 종자로 이루어진 비율이 얼마인지를 확인하는 검사다.

발아능력은 발아검사, 수분함량은 수분검사, 병해 정도는 건전도검사(병리검사)를 통해 따로 확인하는 항목이어서 순도검사의 목적과는 구별된다.

종자성숙도의 균일화가 당근 채종재배에서 정지를 하는 목적이다.

당근은 산형화서(繖形花序)로 주지 개화 후 곁가지에서 2차·3차 화서가 연속적으로 개화·결실하므로 그대로 두면 성숙 시기가 크게 벌어진다.

정지로 뒤늦게 나오는 고차 화서를 제거하면 종자가 비슷한 시기에 여물어 수확·조제 시 종자 품질과 발아율이 고르게 유지된다.

발아검사 기준에서 경실종자와 휴면종자는 제외하지 않고 정상묘와 비정상묘, 부패종자, 죽은종자, 미발아종자로 분류하여 발아율을 계산한다. 1번은 발아율을 개수 비율의 정수 백분율로 표시하는 기준에 맞다. 2번은 반복간(실험 반복 간) 차이가 허용오차 범위 내면 그 결과를 채택하는 신뢰성 판정 원칙으로 올바르다. 3번은 한 종자에서 여러 개의 정상묘가 발생하는 복수발아 시 단위당 1개만 인정하여 계산하는 규정이 맞다. 따라서 정답은 4번이다.

저장종자의 수분함량 감소는 오히려 저장성을 높이는 요인이므로 발아력 상실의 원인과는 거리가 멀다.

• 원형질단백의 응고는 세포 구조를 손상시켜 발아력을 저하시킨다.
• 효소의 활력 저하는 발아에 필요한 대사 반응을 늦춰 발아력을 떨어뜨린다.
• 저장양분(호흡기질)의 소모는 발아에 쓸 에너지원을 고갈시켜 발아력을 저하시킨다.

반대로 종자의 수분함량이 높을수록 호흡과 효소활성이 활발해져 양분소모와 열화가 빨라지므로 발아력 상실이 촉진된다.

품종보호 요건은 신규성·구별성·균일성·안정성과 고유한 품종명칭이며, 상업성은 이에 해당하지 않는다.

구별성은 이미 알려진 품종과 뚜렷이 구별되는 특성을, 균일성은 재배·이용상 관련 특성이 균일하게 나타나는 것을, 안정성은 반복 증식하여도 특성이 변하지 않는 것을 뜻한다.

품종이 시장성이나 경제적 가치를 갖는지(상업성)는 품종보호 등록 요건이 아니라 별개의 사업성 판단 문제다.

침해죄(품종보호권·전용실시권 침해)는 7년 이하의 징역 또는 1억 원 이하의 벌금으로, 보기 중 가장 무겁다. 위증죄·거짓표시의 죄·무등록 종자업의 죄는 이보다 징역 상한과 벌금액이 낮다.

유사분열(체세포분열)은 동형분열(同型分裂)이라고도 한다.

염색체수가 변하지 않고 모세포와 동일한 염색체 구성을 가진 딸세포 2개가 만들어지기 때문이다.

이에 비해 감수분열은 염색체수가 절반으로 줄어드는 이형분열(異型分裂)로 구분된다.

화분친(회복친, restorer line)의 유전형은 정상세포질(F)에 임성회복유전자를 동형으로 가진 RfRf가 되어야 한다.

세포질유전자적 웅성불임 채종체계에서 모본(불임친)은 불임세포질(S)에 rfrf를 가져 꽃가루를 만들지 못하므로, 교배로 얻은 F1이 모두 정상적으로 임성을 회복하려면 화분친이 우성 임성회복유전자 Rf를 동형(RfRf)으로 가지고 있어야 한다.

정상세포질에 회복유전자가 없는 개체는 웅성불임계통을 유지하는 데 쓰이는 유지친이고, 불임세포질에 회복유전자가 없는 개체는 꽃가루를 만들지 못하는 불임친 자체이며, 회복유전자를 이형으로만 가진 개체는 F1의 절반만 임성이 회복되어 화분친으로 부적합하다.

인공수분에 의한 F1 채종에서는 개화 전후로 봉지(피대)를 씌워 다른 꽃가루가 섞여 들어오는 것을 막아야 한다.

• 고정종 채종은 자연 상태의 자유수분으로도 순도가 유지되므로 피대가 필수적이지 않다.
• 웅성불임성을 이용한 F1 채종은 모본 스스로 꽃가루를 만들지 못해 격리재배만으로 순도를 확보할 수 있다.
• 자가불화합성을 이용한 F1 채종도 자가수분이 저지되므로 별도의 봉지씌우기가 필요하지 않다.

반면 인공교배는 사람이 원하는 조합의 꽃가루만 붙여 주어야 하므로 수분 전후 격리(피대)가 반드시 필요하다.

발아검사에서 모래·흙·물 등을 치상 재료로 쓸 때 적당한 pH 범위는 $6.0 \sim 7.5$이다.

이 범위를 벗어난 지나친 산성이나 알칼리성 배지는 종자의 발아와 유묘 생장을 저해하여 발아검사 결과를 왜곡할 수 있다.

따라서 발아검사 기준에서도 중성에 가까운 pH의 배지를 사용하도록 규정하고 있다.

선발에 의한 유전획득량(유전적 진전량)은 $\Delta G = i \cdot h^2 \cdot \sigma_p$로 나타내며, 선발강도·유전력·집단이 지닌 변이(유전분산)의 크기에 의해 결정된다.

자가수정 여부는 집단의 교배양식일 뿐 이 식의 구성 요소가 아니므로 유전획득량 크기에 직접 영향을 주지 않는다.

즉 선발을 얼마나 강하게 하는지, 형질의 유전력이 얼마나 높은지, 집단에 유전변이가 얼마나 큰지가 개량 속도를 좌우한다.

토마토는 자연교잡율이 4% 이하로 알려진 대표적인 자식성 작물이다.

토마토는 완전화이면서 수술이 통 모양으로 암술을 감싸고 있어 개화와 동시에 자가수분이 이루어지므로 곤충 등에 의한 타가교잡 비율이 매우 낮다.

• 오이는 암꽃과 수꽃이 따로 피어 곤충 매개 타가수분이 활발하므로 자연교잡율이 높다.
• 배추는 자가불화합성을 가진 대표적 타식성 작물이다.
• 양파도 충매 타가수분에 의존하는 타식성 작물이다.

종자의 발아를 촉진시키는 화학물질을 판별하는 문항이다. Abscisic acid(ABA, 앱시식산)은 식물의 스트레스 반응을 제어하고 종자의 휴면을 유지·심화시키는 억제 호르몬으로, 발아를 촉진하지 않고 오히려 억제한다. 따라서 발아 촉진 물질에 속하지 않는 것은 앱시식산이다.

• KNO₃(질산칼륨)은 종자의 휴면을 타파하고 발아를 촉진하는 화학적 처리제이다.
• H₂O₂(과산화수소)도 산화제로서 종자의 발아를 촉진한다.
• Gibberellin(지베렐린)은 식물호르몬으로서 종자의 발아를 강력하게 촉진하는 물질이다.

피자식물의 중복수정은 정핵 하나가 난핵과 결합해 배(2n)를, 다른 정핵이 극핵과 결합해 배유(3n)를 형성하는 현상이다.

화분관을 통해 배낭에 도달한 2개의 정핵 중 하나는 난세포(n)와 융합하여 접합자(2n, 배)가 되고, 다른 하나는 2개의 극핵(n+n)과 함께 융합하여 3n의 배유가 된다.

이처럼 정핵 하나로 배가, 다른 정핵으로 배유가 만들어지는 것이 겉씨식물과 구별되는 속씨식물 특유의 중복수정이다.

질적변이는 유전자형의 차이로 인한 명확하고 구분되는 표현형의 차이를 나타내므로 불연속변이에 해당한다. 예를 들어 완두콩의 색깔(노랑/녹색), ABO 혈액형 같이 중간 형태가 없고 뚜렷하게 구분되는 특성이 질적변이의 특징이다.

• 수확량은 여러 유전자와 환경 요인이 복합적으로 작용하는 양적변이이다.
• 방황변이(편차변이)는 같은 유전자형 내에서 환경 차이로 나타나는 일시적 변화로 유전되지 않는다.
• 가시의 유무(가지/무가지)는 질적 차이를 보이는 질적변이이다.

유전력(heritability)은 표현형분산 중에서 유전분산이 차지하는 비율로, '유전분산 중에서 표현형분산이 차지하는 비율'이라는 설명은 역순이므로 틀렸다. 유전력 = 유전분산/표현형분산이며, 이를 통해 선발반응과 선발효율을 예측할 수 있다는 점은 맞으나 정의가 잘못되었다.

• 환경분산이 커서 유전력이 낮을 때 계통선발이 바람직하다는 설명은 정확하다 — 환경분산이 크면 개체 간 차이가 환경 때문일 가능성이 높으므로, 혈연관계가 있는 계통을 함께 선발하는 계통선발이 더 효과적이다.
• 유전력 값의 범위에 대한 설명도 올바르다 — 유전력은 0~1 범위이며, 일반적으로 0.2 미만은 낮음, 0.2~0.5는 중간, 0.5 이상은 높음으로 분류한다.
• 유전력이 높으면 양친을 많이 닮는다는 설명도 정확하다 — 유전력이 높으면 자손이 양친의 형질을 더 많이 닮는다는 의미이다.

육종연한은 목표형질을 고정시키는 데 필요한 세대수에 따라 결정되며, 집단육종법이 가장 길다. 계통육종법은 자식세대에서 분리된 개체들을 개별 선발하여 4~5세대, 1개체1계통법은 우수 개체를 선발해 3~4세대, 여교잡육종법은 목표형질 도입 후 역교배로 3~4세대가 소요된다. 반면 집단육종법은 집단 내 빈도변화를 통해 대립유전자의 고정를 유도하는 방식으로, 완전 고정까지 6~8세대 이상의 장기간이 필요하므로 세대단축이 없을 때 가장 연한이 길다.

작물의 원산지를 파악하는 데 이용되는 대표적 학설은 바빌로프(Vavilov)의 유전자중심지설이다.

이 학설은 특정 작물의 유전적 변이(형질 다양성)가 가장 풍부하게 나타나는 지역을 그 작물의 발상지(1차 중심지)로 보는 이론이다.

변이가 많이 축적된 지역일수록 그 작물이 오랫동안 재배·분화되어 온 곳으로 판단할 수 있기 때문이다.

종자갱신은 퇴화된 품종을 순도가 높은 새 종자로 바꾸어 심는 대책이지, 품종순도를 떨어뜨리는 퇴화 원인이 아니다.

• 돌연변이는 유전자 변화로 이형개체를 발생시켜 순도를 낮춘다.
• 이형유전자의 분리(자연교잡·이형 개체 혼입)는 세대가 진전될수록 품종의 균일성을 무너뜨린다.
• 근교약세는 자식·근친교배가 반복되며 생육이 쇠약해져 품종 특성이 퇴화하는 원인이 된다.

따라서 오히려 주기적인 종자갱신을 통해 이러한 퇴화 요인의 누적을 막는 것이 채종재배의 원칙이다.

교배변이(조합변이)는 교배한 잡종의 자손에서 나타나는 변이이다. 유전자 재조합이 멘델의 유전법칙에 따라 일어나 생기고, 유전되므로 육종에 이용된다. 방황변이와 환경변이는 환경 때문에 생기는 유전되지 않는 변이이다. 돌연변이는 유전법칙과 관계없이 유전자나 염색체가 갑자기 변해 생긴다.

여교잡육종에서는 일회친의 목표 형질 유지, 교배방향, 여교잡 횟수가 핵심 고려사항이며, 조합능력은 이에 해당하지 않는다.

여교잡육종은 우량품종(반복친)의 배경 유전자형을 유지하면서 일회친이 가진 특정 형질만 도입하는 것이 목적이므로, 일회친 형질이 잘 전달·유지되는지와 교배 방향, 반복 횟수가 성패를 좌우한다.

조합능력(일반·특정조합능력)은 잡종강세를 이용하는 일대잡종 육종에서 어버이 조합을 선정할 때 쓰이는 개념으로, 여교잡육종의 주된 고려사항과는 거리가 멀다.

배추, 양배추, 브로콜리와 같은 십자화과(배추과) 작물은 자가불화합성을 이용해 1대잡종을 생산하는 대표적인 예다.

이들 작물은 자가 꽃가루가 자기 암술머리에서 발아·신장하지 못하는 자가불화합성을 가지고 있어, 두 자가불화합계통을 섞어 재배하면 상호 타가수분만으로 순도 높은 F1 종자를 얻을 수 있다.

나머지 조합에는 자가불화합성을 이용하지 않는 작물이 섞여 있다. 수박은 인공교배로, 당근·양파는 웅성불임성을 이용해 F1을 채종하며, 멜론·피망 등 박과·가지과 작물도 인공교배나 웅성불임성을 주로 쓴다.

조합능력 검정시험은 교배육종 과정에서 부모 계통의 유전적 능력을 평가하는 시험이다. 도입품종이 이미 완성된 최종 품종이므로 조합능력을 검정할 필요가 없으며, 여러 해에 걸친 교배와 후대 양성이 필요하므로 도입 1년차에 실시하는 검정과는 거리가 멀다.

도입품종의 도입 1년차 검정시험은 새로운 품종이 국내 환경에 적응하는지, 기존 품종 대비 우수성이 있는지를 신속하게 평가하기 위해 적응성 검정, 품종 비교시험, 생산력 검정시험을 우선적으로 실시한다.

고구마의 개화 유도에는 나팔꽃 대목에 접목한 뒤 단일처리하는 방법이 가장 효과적이다.

고구마는 자연 상태에서 거의 개화하지 않으나, 개화가 잘 되는 근연 식물(나팔꽃 등)에 접목하면 화아분화에 필요한 물질의 흐름이 원활해지고, 여기에 일장을 짧게 해 주는 단일처리를 더하면 개화가 유도된다.

춘화처리나 비배관리, 파종기 조절만으로는 고구마의 개화를 안정적으로 이끌어내기 어렵다.

식물 육종에서는 자손에게 유전되는 변이만 선발·이용할 수 있으므로, 환경에 의해 일시적으로만 나타나는 일시적 변이(환경변이)는 육종에 활용되는 변이로 볼 수 없다.

일시적 변이는 재배 환경이 바뀌면 다시 사라지는 표현형 변화일 뿐 유전자형의 변화를 수반하지 않기 때문이다.

이에 비해 돌연변이, 교배로 생기는 변이(교배변이), 여러 유전자가 관여하는 양적변이는 모두 유전자형에 근거를 둔 변이로 육종의 소재가 된다.

하디-바인베르크 법칙에서 안정된 집단의 동형접합체(homo)와 이형접합체(hetero) 개체수는 대립유전자 빈도(p, q)에 따라 달라지므로 항상 같지는 않다. 이 설명이 틀린 내용이다.

평형 상태의 유전자형 빈도는 $p^2 : 2pq : q^2$로 정해지며, $p=0.5$일 때만 hetero 비율($2pq=0.5$)이 두 homo의 합($p^2+q^2=0.5$)과 같아질 뿐 일반적으로는 동일하지 않다.

반면 타식성 집단에 적용된다는 것, 돌연변이·이주·도태가 없어야 성립한다는 것, 최초 유전자 빈도에 따라 평형비율이 정해진다는 것은 모두 하디-바인베르크 법칙의 옳은 전제·성질이다.

지역적응성 검정시험을 실시하는 주된 이유는 신품종을 어느 지역에 보급할지 결정하기 위해서다.

생산력 검정에서 우수성이 확인된 계통이라도 지역마다 기후·토양 등 재배환경이 다르므로, 여러 지역에서 재배해 보아 그 품종이 안정적으로 능력을 발휘하는 적응 범위를 확인할 필요가 있다.

이렇게 파악된 적응지역을 근거로 품종을 등록하고 보급 대상 지역을 정하게 된다.

꽃이 열리지 않은 채로 그 안에서 수분이 이루어지는 폐화수정(閉花受精)인 경우에 자가수분이 가장 쉽게 이루어진다.

꽃봉오리가 벌어지기 전에 자기 꽃가루가 바로 암술머리에 닿아 수정되므로 다른 꽃가루가 섞여 들어올 여지가 거의 없기 때문이다.

반면 장벽수정, 이형예(異型蕊), 자가불화합성은 모두 자가수분을 어렵게 하거나 막는 기작으로, 오히려 타가수분을 유도하는 방향으로 작용한다.

유전자원을 수집·보존하는 가장 합당한 이유는 다양한 육종소재로 활용하기 위해서다.

유전자원은 내병성, 내충성, 내재해성, 품질 등 다양한 형질의 유전자를 담고 있는 원천이므로, 미래에 필요한 형질을 육종에 도입할 때 없어서는 안 될 소재가 된다.

한번 사라진 유전자원은 되살릴 수 없기 때문에 야생종과 재래종을 포함해 폭넓게 보존해 두는 것이 중요하다.

특정한 하나의 우량형질만을 다른 품종에 옮기고자 할 때는 여교잡육종법이 주로 이용된다.

우량품종(반복친)에 이입하려는 형질을 가진 일회친을 교배한 뒤, 얻은 잡종을 다시 반복친과 여러 세대 교배하면서 목표 형질만 남기고 나머지 유전배경은 반복친 쪽으로 회복시켜 나가는 방식이다.

잡종강세육종법은 F1의 잡종강세를 이용하려는 경우, 파생계통육종법은 여러 형질을 함께 개량하려는 경우, 돌연변이육종법은 새로운 변이를 만들어 내려는 경우에 각각 적합하다.

환상박피(環狀剝皮)로 과수의 개화·결실을 조절하는 원리는 C/N율(탄질비) 이론과 가장 밀접하다.

줄기의 체관부를 고리 모양으로 벗겨내면 잎에서 만들어진 탄수화물이 아래로 내려가지 못하고 박피 부위 윗부분에 쌓여 탄소(C)에 비해 질소(N)가 상대적으로 부족한 상태, 즉 C/N율이 높아진다.

이렇게 탄수화물이 풍부하고 질소가 상대적으로 적은 조건은 영양생장보다 화아분화·개화·결실을 촉진하는 방향으로 작용한다.

줄기 끝 분열조직에서 만들어져 아래로 이동하며 정아의 생장은 촉진하고 측아의 발달은 억제하는 식물생장조절물질은 옥신(Auxin)이다.

이러한 현상을 정아우세(頂芽優勢, apical dominance)라 하며, 정단에서 생성된 옥신이 아래로 극성 이동하면서 측아에서의 새싹 생장을 억제하는 것으로 설명된다.

MH나 B-Nine, 2,4-DNC와 같은 생장억제제는 식물체 안에서 합성되는 내인성 생장조절물질이 아니라 생육 조절을 위해 인위적으로 처리하는 물질이다.

토양이 강산성으로 기울면 알루미늄(Al)·구리(Cu)·망간(Mn) 같은 원소의 용해도가 커져 작물에 과잉 흡수되며 해를 끼치기 쉽다.

산성 토양에서는 수소이온 농도가 높아지면서 토양 광물에 결합되어 있던 이들 금속 이온이 녹아 나오기 때문이다.

반대로 인(P)·칼슘(Ca)·마그네슘(Mg) 등은 강산성 조건에서 오히려 불용화되거나 용탈되어 작물이 이용하기 어려워지는 결핍 문제가 나타난다.

수도작에서 지연형 냉해에 가장 민감한 시기는 출수 30일 전부터 25일 전 무렵이다.

지연형 냉해는 생육 도중 저온을 만나 생육과 출수가 늦어지고, 그 결과 등숙이 낮은 기온 아래에서 진행되어 수량과 품질이 떨어지는 형태의 냉해다. 출수를 한 달 남짓 앞둔 이 시기는 이삭이 분화·형성되기 시작하는 유수분화·유수형성기여서, 여기에서 저온을 받으면 이삭 발달이 지체되어 출수가 밀리고 등숙 조건이 나빠진다.

이보다 앞선 시기는 아직 영양생장 단계여서 이후 생육으로 만회될 여지가 있고, 불임립을 크게 늘리는 장해형 냉해는 이보다 늦은 감수분열기(출수 열흘 남짓 전)의 저온에서 나타나므로 지연형 냉해의 민감시기와는 구분해서 보아야 한다.

벼의 도열병 저항성과 가장 관련이 깊은 특성은 내비성(耐肥性)이다.

질소질 비료를 많이 주면 잎이 연약하게 웃자라고 조직의 규산화가 늦어져 도열병균이 침입하기 쉬운 상태가 되므로, 다비 조건에서도 잘 견디는 내비성 품종일수록 도열병에도 강한 경향을 보인다.

조만성이나 초형, 출수생태는 재배 특성이기는 하지만 도열병 발생과의 관련성은 내비성만큼 직접적이지 않다.

콩의 기원지는 중국이다. 콩은 약 9,000년 전 중국의 황하강 유역에서 야생 콩이 처음 재배되기 시작했으며, 이후 동아시아 전역으로 전파되었다. 페루는 감자와 옥수수의 기원지이고, 멕시코는 옥수수와 고추의 기원지이며, 미국은 작물의 기원지가 아니라 재배지역이다.

혼파(混播)는 두 종 이상의 작물을 같은 토지에 함께 파종하는 재배방식으로, 재해나 병충해에 대한 위험성이 분산된다는 것이 주요 특징이다. 혼파는 한 작물이 재해로 피해를 입어도 다른 작물이 생산을 보상할 수 있고, 특정 병충해에 모든 작물이 동시에 감염될 확률을 낮춰 위험을 분산시키는 이점이 있다.

• 채종작업은 서로 다른 작물을 구분하여 수확해야 하므로 오히려 복잡하다.
• 수확작업도 성숙기가 다른 작물들을 따로 거두어야 하므로 번거롭다.
• 병충해 방제도 각 작물에 맞는 약제를 달리 사용해야 하므로 용이하지 않다.

경운을 하면 토양 통기가 좋아지면서 입단을 결합·유지하는 부식(유기물)이 빠르게 분해되어 오히려 입단이 파괴된다는 설명이 옳다.

경운으로 토양이 뒤집히고 공기와의 접촉이 늘면 호기성 미생물의 유기물 분해가 촉진되고, 입단 결합의 접착제 역할을 하던 부식이 소모되면서 토양 구조가 약해지기 때문이다.

• 멸균처리한 토양은 미생물이 내는 점질물이 없어져 살균제 처리·무처리 토양보다 오히려 입단형성이 잘 되지 않는다.
• 건조 후 급격한 강우는 입단을 팽창·붕괴시켜 형성이 아니라 파괴 방향으로 작용한다.
• 나트륨(Na)은 점토 입자를 분산시키는 성질이 있어 입단형성을 촉진하기보다 저해한다.

시용할 질소 성분량은 16kg/10a이다.

먼저 목표수량을 얻는 데 필요한 질소 흡수량을 구한다. 현미 150kg당 질소 3.5kg을 흡수하므로
$600\div150\times3.5=14\;\mathrm{kg/10a}$

여기서 토양이 천연공급하는 4kg을 빼면 비료로 보충해야 할 순수 부족량은 10kg이고, 준 질소 가운데 60%만 흡수되므로 흡수율로 나눈다.
$\dfrac{14-4}{0.6}=16.66\cdots\;\mathrm{kg/10a}$

소수점 이하를 절사하면 16kg이다. 흡수율로 나누지 않고 곱하거나 천연공급량을 빼지 않으면 값이 작아져 틀린 답이 된다.

작물재배에 일반적으로 가장 적당한 토성 범위는 사질양토~양질식토이다.

이 범위의 토양은 모래와 점토가 적절히 섞여 통기성·배수성과 보수력·보비력을 함께 갖추고 있어 뿌리 발달과 양분·수분 공급에 유리하다.

모래가 지나치게 많은 토양은 양분과 수분을 오래 붙잡지 못하고, 점토가 지나치게 많은 식토는 배수와 통기가 나빠 뿌리 생육에 불리하다.

이화명나방 피해가 큰 지역에서는 해당 해충에 잘 견디는 내충성 품종을 심는 것이 유리하다.

내충성은 특정 해충의 가해에 대해 작물이 생리적·형태적으로 저항하는 능력으로, 병에 대한 내병성이나 습해·건조에 대한 내습성·내건성과는 대상이 다르다.

이화명나방은 병원균이 아닌 해충이므로 그 피해를 줄이는 데는 내충성이 가장 직접적으로 관련된 특성이다.

세포가 완전히 팽만하면 압력포텐셜이 삼투포텐셜과 크기가 같아져 서로 상쇄되므로 $\psi_w = \psi_s + \psi_p = 0$이 된다. 따라서 팽만 상태는 수분포텐셜 0 bar이다.

벼의 이상적인 초형(ideal plant type)은 광합성 효율과 통풍성을 극대화하여 수량성을 높이는 특성들을 갖춘다. '엽초가 길다'는 이상적 초형의 조건에서 거리가 먼데, 이는 엽초가 길면 잎과 줄기 사이 공간이 커져 잎의 채광 환경이 악화되고 통풍이 저해되어 병해 위험도 높아지기 때문이다.

• 상위엽이 직립하면 하위엽에 대한 차광을 줄인다.
• 이삭이 지엽 밑에 위치하면 지엽의 광합성산물이 이삭에 효율적으로 전달된다.
• 각 잎이 균일하게 분포되면 모든 잎이 충분한 광을 받아 전체 광합성 능력이 극대화된다.

이들은 모두 이상적 초형의 조건이다.

내건성이 강한 작물은 오히려 잎이 두꺼운 경향을 보이므로, 잎의 두께가 얇다는 설명은 내건성 작물의 형태적 특성으로 볼 수 없다.

• 잎맥과 울타리조직이 발달하면 수분 손실을 줄이고 수분 이동·저장 능력을 높여 내건성에 유리하다.
• 체적에 대한 표면적의 비가 작을수록 증산으로 잃는 수분량이 줄어 내건성에 유리하다.
• 지상부에 비해 뿌리(근군) 발달이 좋으면 토양 깊은 곳의 수분까지 흡수할 수 있어 내건성에 유리하다.

반면 잎이 얇으면 조직의 수분 보유·증산 조절 능력이 떨어져 오히려 건조에 약해진다.

답전윤환(沓田輪換)재배는 논밭을 번갈아가며 이용하는 윤환재배 방식으로, 같은 작물을 계속 재배할 때 발생하는 문제들을 해결한다. 논으로 사용하던 땅을 밭으로, 밭으로 사용하던 땅을 논으로 번갈아 전환하면서 토양환경의 변화로 병해충과 잡초의 생활사가 중단되어 잡초 감소 효과를 얻을 수 있다.

• 지력은 작물 선택, 시비 관리로 유지·증진된다.
• 수량은 적절한 재배 관리 시 오히려 증가한다.
• 기지현상은 같은 토양에서 같은 작물을 연작할 때 심화되는데 윤환재배는 이를 경감시킨다.

원예작물의 분류에서 수박은 열매를 먹는 과채류에 속한다.

과채류는 오이, 토마토, 참외, 수박, 고추처럼 익은 열매(과실) 부분을 식용으로 하는 채소를 말한다.

아스파라거스는 어린 줄기를 먹는 경채류, 상추는 잎을 먹는 엽채류이며, 완두는 꼬투리·종실을 이용하는 두류채소로 따로 묶는 것이 보통이다.

식물생장조절물질 중 가스 상태로 존재하는 물질은 에틸렌(Ethylene)이다. ABA, GA, Auxin은 모두 액체 또는 고체 상태의 호르몬으로 작물의 생리작용에 영향을 주지만, 에틸렌은 실온에서 기체 상태이며 과일의 성숙, 낙엽, 개화 억제 등 다양한 생리작용을 조절한다.

호흡으로 소모되는 양을 빼지 않고 광합성만으로 만들어진 유기물의 총량을 진정광합성(총광합성)이라 한다.

실제로 우리가 눈으로 확인하는 것은 광합성 생산량에서 같은 시간 동안의 호흡 소모량을 뺀 외견상광합성(순광합성)이며, 진정광합성은 여기에 호흡량을 다시 더한 값이다.

광포화점이나 보상점은 광량 조건과 광합성·호흡의 관계를 나타내는 개념으로, 진정광합성 자체를 가리키는 말은 아니다.

종자나 식물체에 방사선을 쬐어 돌연변이를 유도할 때 결정적인 것은 조직 속 세포까지 얼마나 깊이 도달하는가, 즉 투과력이다. 투과력은 감마선이 가장 크고 베타선, 알파선 순으로 급격히 작아진다.

감마선은 파장이 매우 짧은 전자기파여서 종피와 조직을 뚫고 배(胚)의 생장점 세포까지 도달한다. 그래서 코발트60이나 세슘137에서 나오는 감마선이 돌연변이 육종과 종자 조사에 가장 널리 이용되며, 생물체에 나타나는 효과도 가장 크게 관찰된다.

알파선은 전리작용 자체는 강하지만 종이 한 장에도 막힐 만큼 투과력이 약해 밖에서 쬐면 조직 내부에 닿지 못하고, 베타선도 얇은 금속판이나 수 mm 두께의 물질에서 대부분 흡수되어 표면 부근에만 작용한다. 남은 기호는 방사선의 종류를 가리키는 것이 아니다.

육묘의 주요 목적은 제한된 면적에서 많은 모종을 생산하여 종자 절약과 토지 이용을 극대화하고, 직파 시 발아 불량이나 병해 위험이 있을 때 유리한 대안을 제공하는 것이다. 반면 추대(꽃대 올림)는 육묘 과정에서 피해야 할 현상으로, 저온 스트레스나 과도한 생육일수로 인해 발생하는 문제이며 의도적으로 촉진하지 않는다. 따라서 1, 2, 3번은 모두 육묘가 필요한 핵심 이유지만, 4번 추대 촉진은 육묘의 목적과 관련이 없다.

완전변태는 알→유충→번데기→성충의 4단계를 거치는 변태로, 딱정벌레는 이 과정을 모두 완료한다. 진딧물은 무성생식과 유성생식을 번갈아 하며 번데기 단계가 없는 불완전변태, 대벌레와 총채벌레도 번데기 단계 없이 알→약충→성충으로 진행하는 불완전변태다. 딱정벌레(나방류 포함 초파리 등)는 곤충강 내 가장 대표적인 완전변태 곤충이다.

밭에서 흔히 발생하는 잡초는 명아주이다.

명아주는 밭이나 노지의 건조한 토양 환경에서 잘 자라는 대표적인 밭잡초다.

올방개, 사마귀풀, 가래는 모두 논이나 습지처럼 물이 있는 환경에서 자라는 습생·수생 잡초로 밭보다는 논에서 주로 발생한다.

동결과 융해가 반복되면 세포막과 조직 손상이 누적되어 오히려 동결에 더 취약해지는 방향으로 작용하므로, 식물체의 동결온도를 낮추는 효과가 있다는 설명이 틀렸다.

결빙과 해빙을 되풀이하는 과정에서 얼음 결정이 커지고 세포막이 물리적으로 파괴되면서, 이후에는 더 낮은 온도가 아니어도 쉽게 피해를 입게 된다.

식물체 내 결빙 피해를 동해라 하는 것, 동해에 강한 작물일수록 세포 내 결빙이 적다는 것, 이른 봄 파종작물이나 과수 꽃이 상해를 입기 쉽다는 것은 모두 저온장해에 대한 옳은 설명이다.

토양 내 병균과 선충을 동시에 방제하는 토양소독제는 dazomet이다. Dazomet은 토양에 혼화되면 분해되어 메틸 이소티오시아네이트(methyl isothiocyanate, MITC)를 방출하며, 이 활성 성분이 넓은 범위의 토양병원균(진균, 세균), 잡초, 선충을 동시에 살충하는 특성이 있어 우리나라에서 광범위하게 사용되는 토양소독제이다.

• Captan은 주로 엽면살포용 살균제이다.
• PCNB는 종자처리나 특정 토양병 방제에 제한적으로 사용되므로 토양 내 선충 방제 효과가 dazomet만큼 뛰어나지 않다.
• maneb도 주로 엽면살포용 살균제이다.

파라치온 같은 유기인계 농약은 곤충의 신경전달물질 분해효소인 AChE(아세틸콜린에스테라제)의 활성을 저해하여 살충 효과를 낸다.

니코틴제는 시냅스전막이 아니라 시냅스후막의 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용해 흥분을 지속시킨다.

• 보르도액은 세포벽 성분을 치환하는 것이 아니라 구리이온이 세포막의 투과성을 파괴하여 살균 작용을 한다.
• EBI살균제는 키틴 생합성이 아니라 에르고스테롤 생합성을 저해하는 계통의 살균제다.

균핵(sclerotium)은 균사가 밀착·경화되어 만들어진 저장·저항 조직으로, 불리한 환경에서 오히려 장기간 생존하기 위한 구조다.

따라서 부적당한 외부 환경에 쉽게 영향 받아 죽는다는 설명은 균핵의 기능과 반대되므로 옳지 않다.

균핵은 균류가 형성하는 표징의 하나이며, 균사로 이루어진 유사조직(의사조직)이라는 점은 맞는 설명이다.

너도방동사니는 논에서 흔히 발생하는 사초과의 다년생 잡초로, 덩이줄기(괴경)로 겨울을 나고 매년 재생한다.

• 피는 볏과의 1년생 잡초로 종자로만 번식한다.
• 둑새풀은 가을에 발아해 이듬해 결실하는 월년생(2년생) 잡초다.
• 사마귀풀은 닭의장풀과의 1년생 잡초다.

밤나무혹벌은 수컷이 거의 나타나지 않고 암컷만으로 세대를 이어가는 단위생식(단성생식) 곤충의 대표적인 예다.

배추흰나비, 송충알좀벌, 체체파리는 암수 교미를 통한 양성생식으로 번식하는 종류로 다룬다.

작물 피해의 "직접적" 의미는 병해충이나 재해가 작물 자체에 즉시 야기하는 물리적·생리적 손상을 말한다. 1번과 2번은 잡초가 야기하는 간접적 피해(영양 경쟁, 토양 악화)이고, 3번은 병 발생 후 환경 변화라는 이차적 영향이다. 4번 벼잎굴파리는 충해로 잎을 가해하여 즉시 광합성 능력을 저하시키고, 이것이 곧바로 수량감소로 나타나는 직접적 피해이다.

복숭아혹진딧물은 반시류(노린재목)에 속한 진딧물이므로 1번은 틀렸다. 2번은 복숭아, 자두, 살구 등 장미과 식물뿐 아니라 다양한 기주식물을 가해하므로 오답이다. 3번은 우리나라에서 복숭아나무 뿌리 근처에서 알로 월동하는 것으로 알려져 있어 틀렸다. 4번은 풀잠자리류(chrysopid), 기생벌(braconid wasp) 등 천적 곤충이 진딧물 개체군을 조절하는 주요 천적으로 작용하므로 정답이다.

농약 살포액을 만들 때 물의 pH가 알칼리성이면 많은 농약 성분이 가수분해되어 분해·약효 저하가 일어나기 쉬우므로 가장 부적당하다.

일반적으로 약산성~중성의 물이 농약의 안정성을 유지하는 데 적합하다.

보리뺑이와 냉이는 가을에 발아해 이듬해 봄에 결실하는 월년생(동계 1년생) 잡초이므로, 이를 하계1년생 잡초로 분류한 설명은 틀렸다.

하계1년생 잡초에는 바랭이, 피, 명아주 등 봄에 발아해 그해 가을에 고사하는 잡초가 해당한다.

망초·달맞이꽃을 2년생으로, 산달래·야생마늘을 구근형 다년생으로, 쇠뜨기·메꽃을 포복형 다년생으로 분류한 것은 옳은 설명이다.

분제의 물리적 성질에는 분말도, 입도, 용적비중, 응집력, 분산성, 비산성, 부착성, 고착성 등이 있다. 수화성은 수화제, 유화성은 유제에 요구되는 성질이다. 침투성은 약제가 식물체나 해충 체내로 스며드는 약효 특성으로 분제의 물리적 성질이 아니다.

잡초가 토양에 유기물을 공급하고 토양 침식을 방지하는 것은 오히려 잡초의 긍정적 기능이므로 작물 피해로 볼 수 없다.

반면 광·수분·양분과 생육공간을 두고 작물과 경쟁하는 것, 병해충을 매개하는 것, 가축이 섭식했을 때 중독을 일으키는 것은 모두 잡초로 인한 실질적 피해에 해당한다.

이화명나방의 유충은 벼 줄기 속으로 파고들어 가해하는 천공성 해충으로, 줄기 속을 먹어 들어가 분얼기에는 심고사(심고), 출수 후에는 백수를 일으킨다.

벼애나방과 멸강나방은 주로 잎을 갉아먹는 식엽성 해충이고, 벼물바구미는 성충이 잎을, 유충이 뿌리를 가해한다.

병 발생예찰은 병이 발생하기 전에 그 가능성을 예측하기 위한 조사이므로, 병이 진행된 결과인 수확량 조사는 예찰 항목과 거리가 멀다.

작물의 생육상태, 기상환경의 변화, 병원체(전염원)의 밀도 조사는 모두 병 발생을 예측하기 위해 사전에 확인하는 예찰 항목이다.

윤작을 통한 식물병 방제는 병원체가 기주식물 없이 토양에서 생존할 수 있는 기간을 고려하여 재배 기간을 결정한다. 병원체의 생존능력(1번)은 휴지기간을 설정하는 직접적 근거이고, 병원체의 감소 및 제거 가능성(3번)과 개체군 밀도·증식능력(4번)은 윤작 효과를 판단하는 핵심 요소다. 반면 광선에 대한 병원체의 감수성(2번)은 토양 중 휴면상태의 병원체에는 거의 영향을 미치지 않으며, 윤작 기간 결정과 무관하다.

보리 깜부기병은 이삭이 병원균의 검은 후막포자 덩어리로 변해 병원체 자체가 눈에 보이는 표징으로 직접 진단할 수 있는 병이다.

과꽃 위황병은 파이토플라스마에 의한 병으로 잎이 황화되는 병징만 나타나고, 배추 무사마귀병도 뿌리혹이라는 병징으로 나타나며, 담배 모자이크병은 바이러스병이라 병원체가 육안으로 보이지 않아 병징만으로 진단한다.

바람에 의한 피해는 물리적·기상적 요인에 의한 것으로 생물에 의한 피해가 아니다.

병원균, 해충, 잡초는 모두 살아 있는 생물체가 직접 작물에 해를 끼치는 생물적 피해 원인에 해당한다.

농약의 용해성(용해도)은 약제가 식물체 내로 침투하는 정도, 휘발성, 토양 중 용탈 정도와 직결되어 약해 발생 여부에 가장 크게 관계되는 물리적 성질이다.

살포량, 선택성, 균일성은 약제의 효과나 방제 범위와 관련된 특성으로 약해와의 직접적 연관성은 상대적으로 낮다.