채소 식물의 작물 영양과 양분 흡수의 특성에 대해서

채소 식물은 크게 유기영양, 무기 영양으로 볼 수 있다. 무기 영양은 다량원소와 미량원소로 구분된 17가지의 필수 원소를 주체로 하고 있다. 유기영양은 이것들이 흡수된 후에 식물의 안에서 생성되는 동화 물질을 주체로 삼는다. 무기양분은 흙으로부터 흡수된다. 유기 양분은 광합성을 통해서 식물이 만들어 낸다. 채소 식물의 작물 영양과 양분을 흡수하는 특성에 대해서 설명해주겠다.

 

 

채소 식물의 작물 영양과 양분 흡수의 특성에 대해서

일단 채소 식물의 무기양분 종류에 대해 설명하겠다. 식물체를 분석하면 거의 60개정도의 원소가 있다. 이 원소는 식물이 자라나는데 필요한 것이다. 여기에는 없어서는 안 되는 essential element가 있다. 17가지가 있는데 이 중 하나라도 없으면 정상적으로 자라나지 못한다. 탄소, 수소, 산소, 질, 인, 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 황과 같은 9가지 원소가 다량원소다. 염소와 니켈, 붕소, 몰리브덴, 철, 아연, 망간, 구리는 8가지 미량원소다. 수소나 탄소와 산소는 물과 공기로 흡수된다. 이 외에는 흙으로부터 물과 함께 흡수된다. 흙에는 이런 원소들이 많으나 식물이 많으면 흡수해야 하는 원소가 부족해진다. 그래서 비료 형태로 지급을 하는 것이다. 이 작물 영양인 무기양분은 잎사귀에서도 흡수가 가능하다. 하지만 거의 뿌리에서 흡수된다. 양분의 흡수는 수분 흡수와 함께 확산되거나 아니면 세포벽의 양이온 흡착으로 이루어진다. 수동적 흡수가 있고 세포막을 사이에 두고 세포의 대사적 에너지에 의해 이뤄지는 능동적 흡수가 있다. 무기양분은 수분 흡수와 함께 빠르게 확산된다. 세포벽의 양이온 흡착에 의해 흡수된다. 세포벽은 펙틴질이 가지고 있는 유리 카르복실기로 인하여 음전하를 띤다. 그래서 무기양분 중 양이온은 세포벽에 잘 붙는다. 이러한 뿌리의 양이온 흡착을 염기 흡착이라고 한다. 흡수된 이온은 세포 간극과 세포벽으로 형성되는 자유공간을 통해 이동을 한다. apoplast 하는 것이다. 작물의 뿌리에 있어서 양이온 흡착의 크기를 뿌리의 양이온 교환 용량이라고 한다. 뿌리의 양이온 교환 용량은 세포벽의 펙틴 함량에 따라서 다르다. 벼나 보리는 크고 양파나 파는 작다. 무기양분의 흡착과 흡수는 다른 현상이다. 염기흐박에 의해서 뿌리의 염기 농도가 높아지면 흡수량도 증가한다. 그래서 높은 채소는 염기의 흡수량이 많다. 채소류는 칼슘과 같은 양분의 흡수량이 많아지게 된다. 세포벽의 내측에 있는 세포막은 1가의 이온들을 잘 통과시킨다. 세포질 안으로 이동시키기도 하고 세포에서 세포로 simplat 한다. 지상부로 이동은 물관에서 물의 상승 이동과 함께 일어난다. 엽 세포로 들어온 양분은 체관으로 빠져나가서 다른 부분으로 다시 이동하게 된다. 양분의 종류에 따라서 이동성이 다른데 질소나 칼슘, 마그네슘, 인, 황과 같은 것들은 이동성이 매우 크다. 철과 아연, 몰리브덴 등은 중간이다. 붕소와 칼슘은 이동성이 낮다. 재이 동성이 큰 양분의 결핍증은 밑에 잎부터 나타난다. 이동이 어려운 양분은 과실 등에 주로 나타난다. 칼슘과 붕소는 특히 transpiration flow에 의해서 이동하기 때문에 증산이 왕성한 성숙 엽으로 쉽게 이동이 된다. 이제 양분 흡수의 특성에 대해서 알아보자.

 

채소 식물의 양분흡수 특성에 관하여

채소는 뿌리의 염기치환용량이 높아서 일반작물보다 양분의 흡수량이 많다. 중요한 무기양분의 흡수량을 비교해 보면 벼와 보리에 비해서 인산은 1.5배이다. 질소는 두배, 마그네슘은 3배 정도 높다. 질소는 암모니아태 질소보다 질산태 질소를 많이 흡수한다. 그리고 칼슘의 흡수가 많다. 채소 식물은 칼슘이 체내 재이동이 어렵다. 그래서 자라는 동안 계속 흡수돼야 한다. 칼슘은 붕소와 함께 세포 밖에서 작용한다. 세포벽에 펙틴염으로 있는다. 채소류는 다른 벼과에 비해서 칼슘 요구도가 크다. 부족하면 결핍 증상이 빨리 나타난다.  붕소 결핍증 또한 문제가 되기도 한다. 채소 식물은 붕소를 많이 흡수하기 때문에 부족할 때가 많기 때문이다. 붕소는 세포벽의 형성과 기능에 관여한다. 쌍자엽식물이 단자엽식물보다 붕소 결핍에 민감하다. 채소 식물 중에서 배추과 채소에 결핍 증상이 많이 나타난다. 과채류나 상추나 시금치 같은 식물들은 영양생장이 생육 후기까지 계속되어서 질소 양분의 지속적인 공급이 필요하다. 하지만 양파나 옥수수와 같은 식물들은 어느 단계에 이르게 되면 영양생장이 멈춰서 후기까지 질소를 공급하면 된다. 

 

채소 식물의 양분 결핍 증상은 무엇일까

무기양분은 종류별로 체내에서 담당하는 생리적 기능이 다르다. 흡수와 체내 이동성이 다르다. 그래서 결핍되면 여러 가지의 증상들이 나타난다. 채소 식물의 외관에 나타나는 증상을 보고 양분의 결핍증상을 판단할 수 있다. 근데 양분에 따라 비슷한 증상을 나타내기도 한다. 병균이나 곤충에 의한 피해증상과 비슷하기도 해서 정확한 것은 흙이나 식물을 직접 분석하는 것이다. 결핍 증상은 무엇이 있는지 알려주겠다. 오래된 잎에서 나타나는 것과 새로 자라는 잎, 생장점 부근에서 나타나는 것으로 구별이 된다. 오래된 잎에서 결핍 증상이 나타나는 무기원소는 인산과 질소, 구리, 유황이다. 그리고 칼슘이나 마그네슘이 부족하면 식물 전체가 생장이 쇠퇴하게 된다. 그리고 줄기가 가늘어진다. 그리고 잎이 점점 작아지면서 늙은 잎부터 점차 황화가 된다. 그리고 안토시안 색소가 발견되는 경우도 있다. 생육 초기에는 잘 나타나지 않지만 후에 많이 나타난다. 처음에는 밑에 자란 잎에서 바깥의 잎으로 시작해 젊은 잎으로 나타난다. 새로운 잎 또는 생장점에 결핍 증상이 나타나는 것은 철과 망간, 아연, 붕소의 부족이 있다. 특히 칼슘과 붕소는 결핍이 되면 선단이 고사하게 된다. 철이 결핍되면 어린잎 전체가 황화 하는 특징을 가지고 있다. 정리해보자면  채소 식물은 양분의 흡수량이 많기 때문에 칼슘에 대한 요구가 높다. 생육기간 중 부족하면 위와 같은 특징들을 보이며 병이 든다. 생육기간 중 양분흡수의 경과를 보면 양배추와 과채류와 같이 생육 후기까지 지속되는 것, 무와 같이 생육 도중 흡수량이 최대로 달하는 2가지 종류가 있는 것이 특징이다. 그리고 이 양분들은 능동적과 수동적으로 흡수가 된다. 증산류와 근압류에 의해 목부 도관을 타고 상승 이동을 한다.