35. 토양 필수원소의 생리작용

- 토양 필수원소의 생리작용

 

- 토양 중의 무기성분은 다음과 같다(2).

 

- 필수원소의 생리작용(2)

4. 칼륨

칼륨(K)은 특정 화합물보다는 이온화(전해질이 용액 속에서 양이온이나 음이온으로 해리되거나 그렇게 만듦. 또는 그런 현상)하기 쉬운 형태로 잎, 생장점, 뿌리의 선단(앞쪽의 끝)에 많이 함유되어 있다. 광합성, 탄수화물 및 단백질 형성, 세포 내의 수분공급, 증산에 따른 수분상실을 조절하여 세포의 팽압을 유지하게 하는 등의 기능에 관여한다.

 

이 밖에 여러 가지 효소반응의 활성제로서 작용한다. 결핍되면 생장점이 말라 죽고, 줄기가 연약해지며, 잎의 끝이나 둘레가 황화(빛이 부족하여 식물의 세포가 엽록소를 형성하지 못하는 현상)하고, 아랫잎이 떨어지며, 결실이 나빠진다.

 

5. 칼슘

칼슘(Ca)은 세포막 중 중간 막의 주성분으로, 잎에 많이 존재하고, 체내에서의 이동이 어렵다. 단백질의 합성과 물질 전류(물질의 이동)에 관여하며, 질소의 흡수 및 이용을 촉진한다. 체내의 유독한 유기산(산성을 나타내는 유기 화합물을 통틀어 이르는 말)을 중화하고, 알루미늄(Al)의 과잉 흡수를 억제하여 그 독성을 줄여준다. 분열조직의 생장, 뿌리 끝의 발육과 작용에 꼭 필요하며, 결핍하면 뿌리나 눈의 생장점이 붉게 변하여 죽는다. 토양 중에 석회가 과다하면 마그네슘, 철, 아연, 코발트, 붕소 등의 흡수가 억제된다.

 

6. 마그네슘

마그네슘(Mg)은 엽록소(빛 에너지를 유기 화합물 합성을 통하여 화학 에너지로 전환시키는 녹색 색소. 광합성에 가장 중요한 요소로, 빛에서 에너지를 흡수하며 이산화 탄소를 탄수화물로 전환시킨다)의 구성 원소로서, 잎에 많다. 체내 이동이 용이하며, 부족하면 낡은 조직에서 새 조직으로 이동한다. 광합성, 인산 대사에 관여하는 효소의 활성을 높이고, 종자 중의 지유(상온에서 액체인 지방)의 집적을 돕는다. 결핍하면 황백화현상(잎이 황백색으로 변하는 현상. 엽록소의 구성 성분인 질소, 마그네슘 따위가 결핍되거나 엽록소 생합성에 필요한 철과 망간이 결핍되어 나타난다)이 일어나고, 줄기나 뿌리에 있는 생장점의 발육이 나빠진다. 체내의 비단백태질소가 증가하고, 탄수화물이 감소하며, 종자의 성숙이 나빠진다. 석회가 부족한 산성토양과 사질양토의 경우 또는 칼리, 염화나트륨, 석회 등을 과다하게 시용한 토양에서 결핍 현상이 나타나기 쉽다.

 

7. 황

황(S)은 단백질, 아미노산, 효소 등의 구성성분으로, 엽록소의 형성에 관여한다. 결핍하면 단백질의 생성이 억제되고, 생육 억제와 황백화가 일어나며, 세포분열이 억제되기도 한다. 성숙한 잎에서는 체내 이동성이 낮고, 결핍증세는 새 조직에서 먼저 나타난다. 콩과작물에서는 뿌리혹박테리아에 의한 질소고정이 감소한다. 황의 요구도가 크고 함량이 많은 작물은 양배추, 양파, 마늘, 아스파라거스 등이다.

 

8. 철

철(Fe)은 호흡효소의 구성성분으로, 엽록소의 형성에 관여한다. 결핍하면 어린잎부터 황백화하여 엽맥(잎살 안에 분포되어 있는 관다발과 그것을 둘러싼 부분. 잎살을 버티어 주고 수분과 양분의 통로가 되어 뿌리에서 줄기를 통하여 온 물ㆍ무기염류 및 그 밖의 기관에서 만들어진 물질을 잎을 구성하는 세포에 주고, 또 잎에서 광합성에 의하여 만들어진 물질을 다른 기관에 운반하는 역할을 한다. 나란히맥, 그물맥의 두 가지가 있다) 사이가 퇴색한다. 니켈(Ni), 구리(Cu), 코발트(Co), 크롬(Cr), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn), 칼슘(Ca) 등의 과잉은 철의 흡수, 이동을 방해하여 그 결핍상태를 초래한다. 토양용액에 철의 농도가 높으면 인과 칼륨의 흡수가 억제된다. 벼가 과잉 흡수하면 잎에 갈색의 반점이나 무늬가 나타나고, 이것이 점차 확대되어 잎의 끝부터 흑변하여 고사한다.

 

9. 망간

망간(Mn)은 여러 가지 효소의 활성을 높여서 동화물질(생물이 주어진 물질을 섭취하여 전화 생성한 물질)의 합성 및 분해, 호흡작용, 엽록소의 형성 등에 관여한다. 결핍되면 엽맥에서 먼 부분이 황색으로 변하며, 화곡류에서는 세로로 줄무늬가 생긴다. 생리작용이 왕성한 부위에 많이 함유되어 있고, 체내 이동성이 낮아서 결핍증은 새잎부터 나타난다. 토양이 강알칼리성이거나, 과습하거나 또는 철분이 과다하면 망간의 결핍상태가 초래된다. 과잉하면 뿌리가 갈색으로 변하고 잎이 황백화하여 만곡 현상(활 모양으로 굽는 현상)이 생기며, 사과에서는 적진병(무기 양분인 망간의 과잉 흡수로 과수의 줄기에 나타나는 생리 장해의 하나. 신초에 작은 돌기가 생겨 차차 부풀어 발진상으로 되며 수령이 진전됨에 따라 수피가 윤문상으로 찢어지거나 함몰이 생긴다)이 발생한다.

 

10. 붕소

붕소(B)는 촉매 또는 반응조절 물질로 작용하며, 석회 결핍의 영향을 덜 받게 한다고 한다. 생장점 부근에 그 함량이 많고, 체내 이동성이 낮으므로 결핍증은 생장점이나 저장기관에 나타나기 쉽다. 붕소가 결핍되면 분열조직에 갑자기 괴사를 일으키는 일이 많다. 사탕무의 속썩음병, 순무의 갈색속썩음병, 셀러리의 줄기쪼김병, 담배의 끝마름병, 사과의 축과병, 꽃양배추의 갈색병, 앨팰퍼의 황색병 등은 붕소결핍 때문에 유발된다. 또한, 붕소가 결핍되면 수정, 결실이 나빠지고, 콩과작물은 뿌리혹 형성과 질소고정에 방해받는다. 석회의 과다, 토양의 산성화는 붕소결핍을 초래하기 쉬우며, 개간지에서 나타난다.