간략하게 지난 번 영양에 대한 학습을 한 바 있습니다.
오늘 제가 좀 더 깊이 있는 학습을 하면서 더 필요할 것 같은 내용을 요약해봅니다.
질소에 관한 요약이 나오기까지 제가 읽은 분량은 조밀한 활자본 100 페이지입니다.
아이쿠,,,요거 정리하는데 공부한 시간과 정리 시간 합쳐서 2시간이 걸렸습네다.
.
1) 질소
대기 중에는 거의 80%의 질소가 있지만 박테리아와 남세균이라는 원핵 생물 종만이 기체 상태의 질소를 직접적으로 사용할 수 있다. 질소는 옥수수와 같은 많은 식물들이 많은 섭취자로 알려져 있고 많은 양의 질소 비료를 시비할 필요가 있다. 그러나 질소 비료의 제조에 드는 연료비용이 생산량의 1.5배가 된다. 따라서 고정적 질소 생산이 가능한 콩과 식물을 심었던 과거의 농업은 그러한 이유 때문이라고 볼 수 있다.
질소 결핍의 가장 드러나는 증상은 잎의 생장이 느리고 발육이 정지되는 것과 일반적인 황백화이다.
질소는 식물체 내에서 매우 이동을 잘한다. 늙은 잎이 노랗게 되고 죽을 때 질소는 주로 수용성 아민과 아미드의 형태로 늙은 잎에서 이동되어 더 어리고 더 빨리 발달하는 잎으로 보내진다.
그래서 질소의 결핍 증상은 일반적으로 늙은 잎에서 먼저 나타나고 결핍이 심해질 때까지 더 어린 잎에는 생기지 않는다. 이런 점에서 더 늙은 잎들은 완전히 노랗게 또는 황갈색으로 바뀌거나 식물체에서 떨어져 나간다. 많은 종에서 질소 스트레스 상태도 안토시아닌을 축적하게 하여 줄기와 엽병 및 잎의 아랫면에 자주색을 띠게 한다. 질소가 고갈된 식물에서 아미노산과 다른 질소 함유 화합물을 만드는 데 사용될 수 없는 탄소 구조를 과다하게 만들 수 있다.
과량의 질소는 지상부의 생장을 촉진하여 지상부/뿌리 비가 높게 나타나고, 식물에서는 개화의 시작이 지연되기도 한다. 비슷하게 질소의 결핍은 이른 시기에 개화하도록 자극한다.
고정된 질소 함유량을 생산하는 콩과 식물이 있고 크로바도 그러하다.
2)인
인은 주로 다양성자 인산의 형태로 토양 용액 속에서 이용할 수 있다. 인은 알루미늄 및 철과 불용성 화합물을 형성하는 경향이 있고 염기성 토양에서는 칼슘과 마그네슘 화합물이 인을 침전시킨다.
불용성 인은 토양 용액 속에서 매우 느리게 방출되므로 칼슘이 매우 많은 토양에서 인은 항상 제한된다.
유기형태의 인은 토양 미생물의 활동에 의해 무기 형태로 먼저 바뀌어야 식물에 의해 흡수될 수 있다. 더불어 식물은 이용할 수 있는 적은 양의 인을 두고 토양 미생물과 경쟁을 해야만 한다.
곰팡이가 인의 흡수를 촉진시킨다.
인 결핍의 가장 특징적인 징후는 잎이 짙은 녹색을 띠는 현상이다. 결핍 증상이 지나치게 되면 잎이 기형이 되고 괴사한 점들이 나타난다. 이떤 경유에는 안토시아닌도 축적되고 축적된 안토시아닌은 잎을 검고 푸른 자주색을 띠게 한다. 질소처럼 인은 쉽게 이동되고 식물체 내에서 재분배되며 늙은 잎의 노쇠와 죽음을 빠르게 진전시킨다. 줄기는 일반적으로 짧아지고 가늘어지며 과실과 종자의 생산은 현저하게 감소한다.
과량의 인은 지상부에 비해 뿌리의 생장을 더 자극하여 지상부/뿌리 비를 감소시킨다는 점에서 질소와는 반대되는 영향을 가진다. 골분과 같이 많은 양의 인이 들어 있는 것은 다년생 식물을 옮겨 심을 때 강한 뿌리 체계를 형성하도록 사용한다.
3)칼륨
칼륨은 용해도가 높아 모래 토양에서는 자주 부족하다. 녹말과 단백질 합성은 칼륨 결핍에 의해서도 영향을 받는다. 또한 나트륨처럼 삼투 조절에 중요한 기능을 한다. 결핍 증상은 늙은 잎에서 먼저 나타나고 잎 가장자리에서 얼룩무의가 생기거나 황백화가 특징적으로 진행된다. 이어서 괴사한 상처이 나타난다. 즉 죽은 조직의 점이다. 상처는 잎들 중 오래된 끝부분에서 시작되고 잎의 기저부 근처에 있는 어린 세포까지 가장자리를 따라 점차적으로 진행된다. 줄기는 짧아지고 약해지고 뿌리가 썪고, 곰팡이에 대한 감수성이 증가한다. 그 결과 칼륨이 결핍된 식물들은 쉽게 쓰러진다.
4) 황
황은 단백질의 구조에서 특히 중요하다. 황은 비타민인 티아민과 비오틴 및 호흡과 지방산 대사에서 중요한 구성 요소인 조효소 성분이기도 하다. 황은 철-황 단백질의 형태로 광합성과 질소 고정의 전자 전달 반응에서 중요하다. 황을 함유하고 있는 겨자,양배추,순무,고추냉이 및 십자화과에 속하는 다른 식물들의 자극적인 맛을 내므로 충방제로서 유의미하다.
황이 결핍된 결과는 잎이 황백화된느 것이 일반적이다. 이것으 엽록소의 합성을 직접 억제하기보다는 단백질 합성을 감소시키기 때문이다. 질소와는 달리 황은 대부분의 종에서 쉽게 나타나지 않으며 가장 어린 잎에서 증상이 가장 먼저 나타나는 경향이 있다.
5)칼슘
칼슘은 양이온으로 흡수된다. 칼슘은 세포분열에 중요한 역할을 한다. 칼슘은 막을 보전하고 정상적인 기능을 하기 위해서 필요하며 호르몬과 환경에 대한 반응에 있어서 이차 전달자로서 영향력을 발휘해 왔다. 분열하는 세포에서 칼슘의 역할 때문에 칼슘의 결핍 증상은 분열 조직에서 나타난다. 어린 잎들은 전형적으로 기형이 되고 괴사하며 과도한 경우에는 분열조직이 죽는다. 칼슘 결핍으로 뿌리 생장이 약하게 되며 뿌리는 탈색되고 중간 라멜라가 약해져 줄기의 불안정함을 준다. 칼슘은 상대적으로 비이동성이고 증상은 전형적으로 가장 어린 조직에서 먼저 나타난다.
6) 마그네슘
마그네슘은 일반적으로 칼슘보다 토양 속에 풍부하지 않은 반면 상대적으로 많은 양이 식물에게 필요하다. 마그네슘 결핍은 강한 산성인 모래 토양에서 주로 생긴다. 마그네슘은 리보솜의 구조를 안정화시키는 데에도 필요하고 여러 가지 결정적인 효소의 활성제로서도 관여한다.
결핍 증상은 황백화이며 이것은 엽맥들 사이에 있는 잎 부분에서 엽록소가 파괴되기 때문이다. 엽맥 부분의 엽록체는 마그네슘 결핍에 둔감하고 여기에 엽록체는 휠씬 더 오래 유지된다. 따라서 황백화는 더 늙은 잎에서 가장 뚜렷하다.
7)철
철 결핍으로는 엽록소의 소실과 엽록체의 구조의 분해가 동시에 진행된다. 황백화는 식물체 내에서 철의 이동성이 매우 낮고 늙은 잎에서 빠져 나올 수 없기 때문에 가장 어린 잎의 엽맥 사이 부분에서 먼저 나타난다. 만약 결핍이 심해지면 황백화는 엽맥으로 진행되고 잎은 실제적으로 하얗게 바뀐다.
8)붕소
붕소가 결핍된 세포의 일차벽은 현저한 구조적 결함을 나타나는데 붕소가 세포벽이 구조적으로 완성하는데 필요한 것이다.
붕소 결핍에 대한 다른 반응은 세포 분열과 신장에서의 역할이다. 붕소 결핍이 되면 뿌리의 외형이 짧고 굵으며 털이 많아진다. 또한 마디 사이의 길이 짧아지고 식물의 겉모양이 덤불처럼 되거나 로제트형이 되며, 줄기가 신장되고,샐러리에서 줄기의 갈라짐으로 알려져 있다 사탕무와 같은 저장 뿌리에서 심부병(heart rot) 으로 알려져 있는 이상은 성장부의 분열중인 세포가 죽기 때문에 생긴다.
9)구리
금방 자른 사과와 감자의 표면이 갈색으로 변하는 것이 구리를 함유한 효소의 활성 때문이다. 구리의 결핍은 생장이 위축되고 어린 잎의 뒤틀림과 감귤류의 여름철 가지마름병으로 알려져 어린 잎이 소실되는 것이다.
10) 아연
아연 결핍은 마디 사이가 짧아지고, 잎이 더 작다. 아연의 공급이 회복되면 빠르게 호르몬 수준이 증가한 다음 생장이 회복된다.
11) 망간
망간의 결핍은 토양 상태, 기후, 작물의 종에 따라 몇 몇 지역에서 퍼질 수 있다. ph가 낮은 토양과 유기물의 함량에 의해 악화된다. 망간 결핍은 곡물의 회색 반점의 원인이 되며 어린 잎의 기저부에 녹회색 난상의 반점이 나타나는 특징이 있다. 또한 콩의 종자에서 탈색과 기형뿐 아니라 엽맥 사이의 지나친 황백확도 일으킬 수 있다.
12) 염소
염화 이온은 자연 상태에서 곳곳에 존재하며 매우 잘 녹는다. 웬만하면 잘 결핍되지 않는다. 염소는 잘 흡수되고 대부분의 식물들은 자신이 필요한 최소량을 훨씬 초과하여 축적된다. 염소가 고갈된 식물들은 성장이 감소하고, 잎 끝이 시들며 일반적인 황백화를 나타낸다.
13) 니켈
필수 영양소에 최근에야 첨가되었다. 풍부한 금속성 원소이며 뿌리에 의해 쉽게 흡수한다. 종자가 발아하는 동안 질소의 이동과 관련이 있다.
14)몰리브덴
금속성이나 성질은 비금속과 거의 비슷하다. 몰리브덴의 필요성은 질소의 공급 형태에 의해 어느 정도 좌우된다. 질소 공급이 적당할 때 몰리브덴의결핍은 변상엽(whitetail)으로 알려졌는데 어린 잎이 비틀리고 기형이 된다. 특히 십자화과에 속하는 콩과식물들과 옥수수에 널리 나타난다.
몰리브덴의 결핍은 높은 농도의 철 침전물을 함유하고 있는 산성 토양에서 악화된느데 이런 산성 토양은 몰리브덴 이온을 강하게 흡수한다.
15) 미량원소의 독성
과량의 망간은 철과 마그네슘 그리고 칼슘의 결핍을 유발할 수 있다. 망간은 흡수되기 위해 철, 마그네슘 두가지와 경쟁하고 효소와 결합하기 위해 마그네슘과 경쟁한다. 망간은 칼슘이 지상부의 끝으로 이동되는 것을 억제하여 주름 잎으로 알려져 있는 이상을 일으킨다. 그래서 망간 독성의 증상은 실제로 철 ,마그네슘 또는 칼슘의 결핍 증상일 수도 있다.
과량의 미량 원소는 뿌리 생장을 저해한다. 도시 오염과 산업오염 뿐만 아니라 구리가 함유된 곰팡이 살균제를 장기간 사용하면 포도밭과 과수원에서 구리의 독성이 증가한다. 아연의 독성은 산성 토양이거나 하수 슬러지를 작물을 비옥하게 하는데 사용할 때 문제가 될 수 있다.