필수 원소의 결핍

1. 결핍 증상의 일반적 특징

  식물은 17가지 필수 원소 중 하나라도 부족하면 결핍 증상을 보인다. 그러나 산림에서 미량 원소의 결핍은 철(Fe)을 제외하고는 흔히 관찰되지 않는다. 눈으로 볼 수 있는 일반적인 필수 원소 결핍 증상에는 생장 둔화로 인한 왜성화, 황화 현상, 백화 현상, 작은 반점, 불규칙한 얼룩 반점, 비틀림, 조직 괴사, 조기 낙엽 등이 있다.

  왜성화는 일반적으로 눈에 띄는 무기양분 결핍 증상 중 가장 중요하다. 특히 줄기에서 잎의 크기가 줄어들고 노란색을 띠며 괴사 하는 경우가 있다. 황화 현상이 나타날 때 잎이 전체적으로 황색으로 변하거나(질소, 인, 칼륨, 황), 가장자리가 변색하거나(마그네슘), 엽맥과 엽맥 사이 조직만 황색으로 변하는 경우(칼륨, 철, 망간)도 있다. 소나무류의 경우 침엽이 서로 갈라지지 못하고 합쳐지는 경우가 생긴다. 라디아타 소나무의 경우 아연 결핍으로 눈 근처에서 수지가 나올 수 있다.

  황화 현상은 엽록소의 합성에 이상이 생겨 발생하는데, 엽록소의 구성 성분인 질소와 마그네슘 결핍뿐 아니라 칼륨, 철, 망간의 부족으로도 나타난다. 그러나 무기양분의 결핍 이외에도 수분 부족 혹은 과다, 이상 기온, 독극물 혹은 무기 염류의 과다, 대기 오염 등으로도 황화 현상이 나타날 수 있다. 알칼리성 토양에서 자라는 수목에서 흔히 관찰되는 황화 현상은 대개 철(Fe) 부족 때문에 일어난다. 해부학적 변화도 무기 염류의 결핍에서 나타날 수 있는데, 그중에서 칼슘 부족은 테다 소나무의 경우 작은 눈과 작은 잎을 만들며, 뿌리의 세포 분열이 억제된다. 아연 결핍은 과수에서 잎의 분화를 둔화시켜 엽육 조직의 세포 간극이 줄어들게 한다.

  식물에 결핍 증을 유발하는 무기양분의 농도는 원소에 따라 식물이 감내할 수 있는 범위가 다르다. 일반적으로 적정 농도의 70~80%보다 적으면 결핍을 초래할 수 있지만, 식물마다 적정 농도와 빨리 자라는 농작물과 천천히 자라는 산림수목의 차이로 인해 수종의 적정 농도를 정확히 알아야 한다.

 

2. 무기양분의 이동성

  무기양분은 종류에 따라 이동성이 다르기 때문에 결핍 증상이 먼저 나타나는 곳이 원소에 따라 다르다. 식물체 내에서 이동이 용이하여 재분배가 쉽게 일어나는 원소는 성숙잎에서 어린잎으로 부족한 원소를 이동시키기 때문에 그 부족 증상이 성숙잎에서 먼저 나타난다. 질소, 인, 칼륨, 마그네슘은 이동이 쉬운 이동성 원소에 속한다. 반면에 이동이 쉽게 이루어지지 않는 부동성 원소로 칼슘, 철, 붕소가 있으며, 그 결핍 증상이 세포 분열이 일어나는 곳인 생장점, 열매, 그리고 자라는 어린잎에서 먼저 나타난다.

  그 밖에 황, 아연, 망간, 구리, 몰리브덴은 이동성이 중간 정도에 속하여 결핍증이 어린잎과 성숙잎에서 동시에 나타나기도 한다(그러나 일부 학자들은 이들 원소를 부동성 원소로 분류하기도 함). 무기양분을 체내에서 재분배하기 위해 이동시킬 때 식물은 목부를 이용하지 않고 사부를 통해 이동시킨다. 따라서 어떤 원소의 이동성이란 세포 내에서의 용해도와 사부조직으로 들어갈 수 있는 용이성을 의미한다.

 

 

출처 : 수목생리학(서울대학교출판문화원)