강좌 식물의 기초생리 8편

[송세근]

식물의 기초 생리 8편

지난 호에서 우리는 질소를 비롯한 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황, 그리고 철에 대해 조금 더 자세히 알아 보았습니다.  이번 호에서는 위의 원소를 제외한 나머지 필수원소의 작용이나 기타 꼭 필요하다 싶은 내용들에 대해 알아 보겠습니다.

지난 달에도 말씀드렸지만 참고는 하시되 섣부른 판단은 자제 하시고 되도록이면 주위에 도움을 받을 수 있으면 많이 묻고 자문을 구하는 것이 좋겠습니다.

필수원소의 생리작용 - 2

8. 망간 (Manganese, Mn)

중금속인 망간은 2, 3, 4가로 존재하지만 Mn²⁺, 즉 2가의 양이온으로 흡수되는데 2가로 존재하므로 산성에서 유효성이 큽니다. 망간은 물이 광분해되어 전자가 방출되는 과정과 광합성에서 나오는 산소의 산화작용을 막는 역할을 합니다. 마그네슘(Mg)에 상응하는 작용을 하거나 산화와 환원(Mn²⁺↔Mn³⁺)을 통해 효소의 활성화에 관여하는데, 이들 효소를 통해 탄소동화작용과 단백질 대사, 비타민 C의 합성 등에 관여합니다. 그러므로 망간이 부족하게 되면 광합성이 잘 되지 않게 됩니다.

식물체의 건물에는 20~200ppm이 들어 있지만 산성에서는 500ppm까지 식물이 흡수 합니다.

망간은 잎에 가장 많고, 최대 요구 시기는 역시 발달 최성기와 일치합니다.

망간의 과잉증은 식물에 보통 500~1,000ppm 이상 흡수되는 특별한 경우에 한하여 나타나는데, 식물의 늙은 기관에 갈색 반점이 나타나고 엽록소 분포가 고르지 않게 됩니다. 보통 독성은 철 결핍증과 동반하여 나타나는 경우가 많습니다.

망간흡수가 많으면 칼슘이 생장점으로 이동 되는 것을 억제할 뿐만 아니라 정아우세현상을 잃게 되어 곁눈의 발생이 많아지게 됩니다.

망간은 철과 같이 산성토양이나 과습하여 산소가 없는 환원토양에서 용해도가 커지며, 봄에 비가 자주 오면 맥류는 과잉의 해를 받기 쉽습니다.

망간이 부족하게 되면 탄수화물, 단백질 및 비타민 C의 함량이 떨어지게 되고 엽록소함량과 광합성 능력이 현저하게 감소하게 됩니다. 증상은 식물의 종류에 따라 다른데, 마그네슘처럼 잎의 엽맥간이 황화되나 망간에 의한 결핍은 주로 어린 잎에 많이 나타나게 됩니다. 쌍떡잎 식물에서는 어린 잎의 엽맥 사이가 황백화 되고, 외떡잎식물에서는 아랫잎에 회록색의 반점이 생기게 되는데 이것을 보고 철 결핍시 어린 잎에 나타나는 현상과 구별할 수 있습니다. 그리고 줄기는 황록색을 나타내며, 때로는 거칠고 강건하게 되기도 합니다.

9. 아연(Zinc, Zn)

아연은 구리(Cu)나 몰리브덴(Mo)과 같이 분자량이 큰 미량 원소로, 식물 호르몬인 옥신(Auxin)중 IAA의 전구물질인 트립토판의 합성에 필요하고, 각종 효소의 활성제의 작용을 하게 되므로 아연은 탄수화물대사, 광합성, 단백질 합성에 필수적인 무기성분입니다.

아연은 Zn²⁺로 흡수되어 이온이나 또는 유기물과 결합된 형태로 물관을 통하여 이동되며, 식물체내에서는 산화되거나 환원되지 않습니다.

건물중에 10~100ppm이 포함되어 있고 수확을 위한 한계농도는 30ppm이라고 알려져 있습니다.

아연은 콩과식물과 화본과 식물의 싹에서 많이 발견됩니다.

토양재배에서 아연의 과다 현상은 거의 드물고 양액재배시는 배양액 조제가 잘못 되었을 때 나타나는데, 엽맥에 아연이 집적(20~400ppm)되어 그 부분이 고사하게 됩니다.

아연의 결핍증은 토양 pH가 높거나 인산 시용량이 많을 때 일어나기 쉬운데 알칼리성 토양에서는 아연이 CaCO₃에 흡착되어 용해도가 떨어지므로 아연 결핍증이 일어나기 쉽습니다.

아연이 부족하면 탄수화물과 단백질 부족에 따라 생장과 수량이 감소하게 되는데, 특히 체내 옥신 생성이 안 되어 줄기의 신장이 좋지 않게 되고, 잎의 크기가 작아지며, 황백화현상이 일어나게 됩니다. 옥수수와 같은 화본과 작물에서는 엽맥을 따라 황색 줄이 생기며, 잎에 붉은 점이 나타나기도 합니다.

결핍중상은 식물의 종류에 따라 여러 가지 양상을 나타내는데, 잎의 크기가 작고 좁아지며 마디의 신장이 억제되거나 마디 사이가 짧아지게 됩니다. 대부분 다른 원인에 의한 황화와는 구별 할 수 있을 정도로 녹색 부분과 황화된 부분이 뚜렷한 경계를 보이는 황백화 현상을 나타내기도 하는데 이와 같은 황화는 옥수수, 담배, 목화 등의 어린 잎에서 심하게 나타납니다.

양액재배시 아연이 부족하면 토마토의 뿌리털 생장이 나빠 짧아지고 구부러지게 됩니다.

10. 구리(Copper, Cu)

구리는 토양에서 대부분이 구리-유기물 복합체로 존재하는데, 흡수는 Cu²⁺의 형태이고, 식물체 속에 2~20ppm 정도 들어 있으며 수확을 위한 한계 농도는 7ppm입니다.

식물체에는 주로 엽록체 속에 전체량의 70%가 단백질과 결합되어 있으며, 체내에 100ppm 이상 있으면 과잉증이 나타나게 됩니다. 연간 구리의 흡수량은 10a 당 3~10g으로 알려져 있습니다.

구리의 중요한 생리작용은 산화 효소 활성화와 탄소동화작용시에 전자전달체계에 관여하고, 모두들 잘 알고 계시는 콩과작물의 질소 고정을 하는 뿌리혹박테리아를 형성하는데 간접적인 효과가 있습니다.

구리의 과잉증은 일반토양에는 극히 드물고 광산지대나 구리 관련 산업지역, 또는 폐수 오염지역에서 나타나게 되는데 증상은 엽록체 틸라코이드막의 파괴로 황백화 현상이 발생하게 되고, 뿌리의 생장이 억제되는 증상을 보이게 됩니다. 또한 구리 함량이 높은 살균제의 연용도 구리 과잉증을 유발 할 수 있으니 주의 하시기 바랍니다.

구리가 결핍되면 생장이 억제 되고, 어린 잎이 비틀리며, 정단분열조직이 괴사되는 증상을 보이게 됩니다. 구리부족으로 정단분열조직이 죽으면 화본과 작물은 분얼이 많아지고, 쌍떡잎식물은 곁눈이 많이 발생하게 됩니다. 때로는 어린 잎이 시들기도 하는데, 이는 물관에 리그닌 축적이 잘 안 되어 수분의 수송이 잘 안되기 때문입니다.

또한 구리의 결핍으로 콩과 식물의 질소고정이 억제되는 것은 근류균의 활동에 구리가 필요하거나 간접적으로 탄수화물 공급이 억제되기 때문이라고 합니다.

	망  간(Mn)	아  연(Zn)	구  리(Cu)
함유물질			페놀아제 등 효소 플라스토시아닌
기    능	산화 환원작용 탄소동화작용, 물의 광분해 비타민 C의 합성 IAA 산화	트립토판 합성 탈수소효소 활성 단백질 합성	광합성 증대 및 전류촉진 기공 개폐 삼투압 조절 각종 효소의 활성화
흡수형태	Mn2+	Zn2+	Cu2+
건물중 함량	20~200ppm	10~100ppm	2~20ppm
결핍농도 (건물중)	40ppm	30ppm	7ppm
과잉농도	500~1000ppm	200~400ppm	100ppm
최초결핍 부위	어린 잎, 엽맥간	늙은 잎, 엽맥간	어린 잎
결핍증상	탄수화물, 단백질, 비타민 C 함량 감소 마그네슘처럼 엽맥간 황화 쌍떡잎식물 잎에 작은 황색 반점	탄수화물, 단백질 감소 옥신합성 저해로 신장 불량 잎이 작고 가늘다 녹색 부위와 갈변부위가 뚜렷이 구별 됨 잎의 변형 아마이드와 아미노산 증가	탄수화물 감소 단백질 감소 잎이 농녹색이며 비틀림
과잉증상	늙은 잎에 갈색 반점 엽록소 분포가 불균일	잘 일어나지 않는다	뿌리에 집적되어 뿌리가 뭉툭하고 짧아짐
기    타	산성에서 유효성이 크다 마그네슘과 경합 칼슘이 많으면 흡수 저해	산성에서 유효성이 크다 인산과 침전 생성 구리와 길항작용	인산과 침전 생성 아연과 길항관계
도관내 이동 형태	Mn2+	Zn2+	Cu2+

11.몰리브덴(Molybdenum, Mo)

몰리브덴은 필수원소 중에서 가장 적은 양이 필요한 성분인데, 질산환원효소의 구성성분이며, 철의 흡수와 전이를 돕는 원소이기도 합니다.

몰리브덴은 질소를 고정하는 효소인 니트로게나제(nitrogenase)의 구성 성분이므로 콩과 식물에 많이 필요한 원소입니다.

식물체에는 MoO₄^2-의 형태로 흡수되며 식물체 내에 0.2~10ppm이 포함되어 있으며 수확을 위한 한계농도는 0.3ppm입니다.

몰리브덴은 다른 미량원소와 달리 pH가 낮은 토양에서는 철(Fe)과 결합되어 불용태가 되며, pH가 올라가면 용해도가 증가하는 특징이 있습니다.

고등식물에서 몰리브덴은 질산환원효소와 아질산환원효소의 구성성분입니다. 그런데 밭에 시용한 질소는 주로 질산태(NO₃^--N)의 형태로 흡수되므로 몰리브덴이 결핍되면 식물체내 질산태(NO₃^--N) 함량이 증가 되고, 단백질 함량이 감소되게 됩니다. 그러나 질소원으로 암모니아태(NH₄⁺-N)의 형태로 시용해도 몰리브덴이 결핍되면 작물이 정상적으로 자랄 수 없으므로 몰리브덴은 다른 대사작용에도 관련 되어 있는 것으로 보고 있습니다. 그리고 몰리브덴은 콩과 작물의 근류균, 남조류 등에서 질소를 고정하는 nitrogenase의 구성 성분이므로 이들이 질소고정을 잘 하기 위해서는 몰리브덴이 필요하다고 할 수 있습니다.

몰리브덴의 과잉증은 일반 토양에는 극히 드물고 오염지역에서나 나타나게 되는데, 꽃양배추에 엽면 살포를 과다하게 하면 잎에 회백색의 불규칙한 반점이 생기고 위조, 낙엽이 되는 현상을 볼 수 있습니다.

체내 건물중의 10ppm 이상이면 과잉증이 나타날 수 있습니다.

몰리브덴이 부족하게 되면 생장과 탄소동화작용이 억제 되고, 식물체에 질산태 질소가 집적 됩니다. 결핍 증상은 어린 잎에서 황화가 나타나거나 기형의 잎이 생기게 됩니다. 특히 십자화과 식물은 숟가락 모양의 잎이 되는 것을 볼 수 있습니다.

12. 붕소(Boron, B)

붕소는 세포벽의 목질화와 관계되거나 세포내 다른 물질과 결합하고 있으며, 효소의 구성성분은 아닙니다. 그래서 붕소는 유관속식물에서는 필수원소이지만 균이나 클로렐라와 같은 담수조류에서는 필수원소가 아닙니다.

붕소는 당의 전이에 관여하고, 세포분열과 세포벽의 미세구조에 매우 중요하며 예민하게 작용합니다. 그리고 생장조절제의 생성과도 관계가 크다고 합니다.

붕소는 BO₃₃^-의 형태로 흡수되며, 식물체 내에는 3~100ppm이 들어 있습니다. 콩과 식물에서는 보통 30ppm이 한계 농도이고, 화곡류에는 5ppm 이라고 하지만 한계 농도는 식물에 따라 차이가 크게 나타나는데 쌍떡잎식물이 외떡잎식물보다 붕소요구량이 많습니다.

그리고 붕소는 옥신의 작용을 간접적으로 제어하는 역할도 합니다. 즉, 붕소가 결핍되면 생장점 부위에서는 옥신함량이 지나치게 높아 주로 세포신장이 억제되며, 때로는 세포분열도 억제됩니다.

또한 붕소는 결핍증과 과잉증이 일어나는 농도의 폭이 굉장히 좁은 것이 특징이라고 할 수 있습니다.

붕소를 좋아하는 식물은 십자화과식물, 셀러리, 토마토, 사과, 감귤, 포도 등이 있습니다.

붕소에 의한 과잉증상은 화곡류, 감자, 콩류에서 잘 나타나는데, 잎에 갈색 반점이 생기거나 잎이 안쪽으로 오그라들고 나중에는 괴사 증상이 나타나게 됩니다.

붕소가 부족하게 되면 생장이 억제되고, 생장조직에 피해가 나타나는데 생장점, 부름켜, 표피의 코르크화, 줄기와 뿌리의 공동화 등의 증상이 나타납니다.

붕소의 결핍은 뿌리에서 1차뿌리와 곁뿌리의 신장을 억제하며, 형성층 세포는 뿌리가 굵어지는 방향으로 분화하여 뿌리가 짧고 굵게 자라게 됩니다. 붕소는 뿌리에서 생장조절제, 즉 식물호르몬의 일종인 시토키닌(Cytokinin)의 합성을 촉진하므로 붕소가 결핍되면 어린 잎의 단백질 함량이 감소하고, 가용성 질소화합물이 증가하며, 특히 NO_3-가 많이 축적됩니다.

붕소결핍증으로는 정아나 어린 잎이 탈색되거나 죽는데, 이는 흡수 후 생장점으로 재분배가 잘 안되기 때문이고, 성숙한 잎의 경우에는 엽맥사이와 가장자리가 황백화 되거나 괴사하는 증상이 나타납니다.

붕소가 결핍된 토양에는 붕사(borax)를 비료와 섞어서 시용하는 것이 가장 보편적인 방법이며, 미국에서는 콩과 작물의 복합비료에는 3요소와 더불어 붕소도 포함 시키고 있습니다. 생육중에 붕소를 공급할 때는 붕사를 토양에 시용하거나 또는 붕산의 묽은 수용액을 엽면시비하면 됩니다.

13. 염소(Chlorine, Cl)

염소는 친수성이 높아서 식물의 삼투압을 높이고 증산을 억제함으로써 체내 수분 이용에 영향을 주는 원소입니다. 특히, 광합성작용에 있어 물이 광분해 되어 산소가 발생될 때에 망간과 더불어 관련이 있는데, 이런 관계로 인해 염소가 없으면 잎으로부터 녹말의 전류에 어려움이 따르게 됩니다.

염소는 식물이 정상적인 생장을 하는데 필요한 요구량이 340~1,200ppm으로 비록 미량원소지만 식물체의 함량은 흔히 다량원소 수준인 200~10,000ppm이나 되는 특이한 원소입니다.

염소는 식물의 요구량이 적고, 토양. 빗물. 비료. 공기 등에서 공급되므로 작물을 토양에 재배할 때 부족한 일은 적고, 오히려 과잉의 해가 문제가 됩니다.

염소는 토양과 식물체에서 Cl^-로 존재하며, 흡수된 후 이동이 잘될 뿐만 아니라 부족할 경우 하위엽에서 어린 잎으로 재분배도 잘 됩니다. 그러나 염소의 분자 형태인 Cl₂나 클로레이트(chlorate, ClO₃)는 식물체에 심한 피해를 주게 됩니다.

과잉증상은 바닷가에서 작물을 재배할 때 태풍 등에 의해 소금바람이 와서 피해를 주거나 염화칼리 같은 비료를 수년간 시비할 때 염류에 의한 장해와 함께 나타나는데, 일반적으로 뿌리를 상하게 하므로 수분이나 양분의 흡수가 나쁘고 심하면 황화되고 죽게 됩니다. 10me/L 이상에서 과잉증이 나타납니다.

결핍증상은 토양재배에서는 나타나지 않으나 양액재배에서 가끔 나타나는데, 대표적인 증상은 어린 잎에 황화현상이 일어나고 식물 전체가 시들게 됩니다. 염소를 좋아하는 식물은 부족하면 생장점과 뿌리의 생장이 떨어지게 됩니다.

	몰리브덴(Mo)	붕  소(B)	염  소(Cl)
함유물질	질산환원 효소 니트로게나아제	세포벽
기    능	철의 흡수와 전이를 돕는다 질소대사	당의 전이 세포분열 세포별 미세구조 생장조절제 합성	삼투압, 증산 체내 수분 이용 물의 광분해
흡수형태	MoO42-	BO33-	Cl-
건물중 함량	0.2~10ppm	3~100ppm	200~10000ppm
결핍농도 (건물중)	0.3ppm	5~30ppm	100ppm
과잉농도	10ppm	50~300ppm	350ppm
최초결핍 부위	늙은 잎	어린 잎 아래쪽 가장자리	어린잎
결핍증상	엽연의 황화 기형화 개화 결실 불량 부족시 질산태 집적	황화된 후 괴사 생장점 괴사 샐러리 엽병의 줄기 쪼개짐	어린잎의 황화 식물전체 위조 생장점과 뿌리의 생장 저하
과잉증상		갈색반점 잎이 안쪽으로 말림 나중에 괴사	뿌리가 상해서 물질 흡수를 저해
기    타	알칼리에서 유효성이 큼	칼슘 과잉시 결핍
도관내 이동 형태	MoO42-, 아미노산 복합체 OH 함유 화합물	BO33-	Cl-

14. 기타

현재 식물의 필수 원소로 분류되지는 않았지만 식물이 부수적으로 많이 흡수하는 원소로는 나트륨, 규소, 셀렌, 요오드, 코발트 등이 있습니다.

이중에서 염생식물은 나트륨이 부족하면 식물이 황백화 되고 조직이 괴사하여 결국 생장이 정지됨에 따라 나트륨이 처음에는 필수원소라고 알려졌지만 그 후 연구에 의하면 C₃식물에서는 나트륨이 필수원소가 아니지만 C₄식물과 CAM식물에서는 필수 원소로 판명 되었습니다. 그러나 C₃식물이든 C₄식물이든 관계없이 염생식물은 나트륨을 시용하면 생육이 촉진됩니다.

그리고 규소는 벼의 도열병 저항성과 잎의 직립성 등 다수성 초형을 유지하는데 필요한 원소입니다.

또한 셀렌은 인산의 흡수를 억제하므로 인산에 예민한 식물의 인산해독을 막아 작물의 생육을 촉진하고, 요오드는 특히 해조류에 많이 함유되어 있으며, 코발트는 콩과 작물의 근류에서 질소를 고정하는데 필요하다고 알려져 있습니다.

지금까지 필수원소의 개개의 기능이나 결핍, 과잉증에 대해 대략적이나마 현재까지 일반 작물에서 발견되어지는 증상에 대해 알아 보았습니다.

이런 과잉증이나 결핍증이 춘란에 그대로 적용할 수 있으면 참 좋겠지만 일치하는 것도 있고 일치 하지 않는 것도 있습니다. 섣부른 판단보다는 그럴 가능성이 있다라는 생각으로 단계적인 접근이 필요할 것입니다.

지금까지는 보통 잎이 마른다거나 뿌리나 구경이 상하게 되면 거의 모든 분들이 세균이나 곰팡이에 의한 병이라고만 판단하셨을 것입니다. 그렇지만 비슷한 증상이라도 필수원소의 결핍이나 과잉으로 발생되는 생리장해도 있고, 환경에 의한 스트레스가 병발생의 요인이 될 수도 있습니다.

이 후에 춘란에 적용할 수 있는 영양성분의 결핍증이나 과잉증을 관련 연구단체나 연구인께서 밝혀낼 수 있다면 몇 단계 더 발전되는 춘란 배양이 가능할 것입니다.

이온의 상호작용

식물의 무기영양소는 상호간의 길항작용과 상조작용 등 다양한 작용성을 갖게 됩니다. 이와 같은 상호

                                       <각 원소별 상조작용과 길항작용 그래프>

작용은 경쟁과 보조를 통해 양분의 흡수와 저장, 그리고 기능에 크게 영향을 줍니다.

여기서 길항작용이란 어떤 현상에 관하여 상반되는 2가지 요인이 동시에 작용했을 때, 서로 그 효과를 상쇄시키는 작용을 말하고, 상조작용은 그 반대로 서로 그 효과를 배가 시키는 작용을 말합니다.

흡수의 길항작용은 일반적으로 같은 이온간에 일어나는데, 양이온은 양이온끼리, 음이온은 음이온끼리 서로에 영향을 주게 됩니다. 예컨대, NH₄-N을 시용하게 되면 K, Mg, Ca 등의 흡수가 억제 되는데 반해서 인산(P)의 흡수는 촉진 됩니다. 서로 같은 양이온 끼리 즉, K-Mg, Ca-Mg, K 사이에도 길항관계가 나타납니다. 그리고 음이온 간에는 NO₃^--Cl^- 사이에 많이 나타납니다.

이들 영양소간의 상호 길항작용이 있지만, 모든 양이온과 음이온은 항상 같은 양이 흡수되어 전체 이온간의 당량비는 1을 나타냅니다. 그래서 양이온 흡수에 따른 같은 양의 음이온 흡수는 상조족인 관계를 가진다고 할 수 있습니다. 식물체 내에서는 양이온이 과잉되면 체내의 음이온이 보상관계를 유지하게 되는 것입니다.

집적에 따른 길항관계는 난용성 결합이나 불활성화 물질을 만듦으로써 상대쪽 이온의 작용성을 없애는 관계로 P과 Fe, Fe과 Mo 사이에 나타납니다.

기능적인 길항관계는 Fe과 Mn의 비율이 효소에 영향을 미친다든지, Mg이 붕소 과잉을 경감시키는 등의 작용으로 상조적인 효과가 가능하게 됩니다.

이와 같은 길항작용이나 상조작용은 일반 토양재배에서는 자주 나타나지만 양액재배에서는 알맞은 온도와 양액의 혼합을 규정대로 하면 큰 문제는 일어나지 않습니다.

식물 배양과 수질

일반적인 난석에 재배하는 방식을 일종의 양액재배라고 말씀드린 적이 있습니다.

이 양액재배에서 사용하는 물, 즉 용수는 대단히 중요한 문제라고 할 수 있습니다. 보통 용수로 사용하고 있는 물로는 지하수, 하천수, 수돗물, 빗물 등을 들 수 있는데 각각 종류별 용수에서 수질은 반드시 고려해야할 사항입니다.

춘란 뿐만 아니라 모든 식물의 재배에서 수분은 가장 중요한 요소가 된다는 것은 몇 번을 강조해도 지나치지 않을 만큼 중요합니다.

수질이 적당하면 배양액의 관리도 쉽게 되지만 그렇지 못할 경우에는 배양액의 균형이 깨져 각종 장해가 발생할 수 있습니다. 염분이 과다하면 염류장애를 일으키는데, 염분 외에 배양액에 녹아 있는 모든 염류의 농도도 고려해야 합니다.

용수는 식물 재배에 사용하기 전에 칼슘이나 마그네슘, 철, 탄산염, 황산염, 염화물 등의 함량을 분석한 후 그에 맞는 적절한 조치를 취하여 사용하는 것이 좋습니다. 그리고 대규모 재배시설의 경우는 모든 원소에 대해 철저히 조사해 보는 것이 식물재배의 가장 기초가 될 수 있습니다. 용수에 녹아 있는 각 이온의 양을 알 것 같으면 원하는 배양액의 농도와의 차이만큼을 물에 녹이면 되니까 비료 절감의 효과도 있습니다.

배양액에 물을 첨가하다 보면 물 자체에 녹아 있는 염류가 축적되어 과다의 피해가 생길 수 있고, 또 고형배지의 경우 식물이 물과 양분을 흡수하는 속도가 다르기 때문에 배지에 염류가 축적 될 수도 있습니다. 철분이 많으면 망간과 인이 결핍되기 쉽고, 망간이 많으면 철이 결핍되기 쉽습니다.

용수에 Na, Cl, SO₄^2-이 있으면 이들은 흡수가 잘 안되므로 과잉되어 K, Ca, Mg 등의 흡수를 저해하고, 용수에 수은이나 납, 카드뮴, 비소 등의 중금속이 있다면 식물 생육 뿐만 아니라 인체에까지 해를 끼치게 됩니다.

1. 수돗물

수돗물은 소독 방법이나 부유물의 침전 방법에 따라서 잔류물의 종류나 양이 달라지게 되는데 보통 우리나라의 정수 방법은 고분자화합물을 이용한 침전 후 급속여과지를 거쳐 배수지에서 염소처리 후 일반가정에 관로를 통해 공급하는 방법을 택하고 있습니다. 또한 몇몇 도시에서는 수돗물 불소화 사업에 의해 불소를 첨가하는 곳도 있습니다. 보통 잔류염소는 수인성 전염병의 예방과 살균효과를 유지하기 위해 0.4~0.6ppm을 유지하게 됩니다. 그리고 수돗물이 공급되는 수도관의 부식을 막기 위해 가성소다나 소석회등을 첨가하여 pH를 높여 공급하는 곳도 있는데 각 시군별 홈페이지에 가면 한달에 한번씩 수질 검사를 하여 공고하여 놓은 자료가 있으니 들려서 꼭 참고하시기 바랍니다.

수돗물을 춘란 배양에 그대로 사용할 경우 가장 많은 걱정을 하는 부분이 잔류염소 문제 일 것입니다.

수돗물에 존재하는 염소, 즉 잔류염소는 염소이온(Cl^-)이 아니라 차아염소산(HClO 혹은 ClO)의 형태로 존재하며 이를 유리염소라고 합니다. 수돗물을 사용하여 배양액을 만들 경우, 비료에 함유되어 있는 NH₄⁺과 유리염소가 결합하면 결합염소라는 물질이 생성됩니다. 기온이 높거나 잔류염소의 농도가 높을 때 이 결합염소가 포함된 배양액에 식물을 심으면 급속하게 뿌리가 다칠 수 있습니다. 그러나 이 잔류염소는 티오황산나트륨(Na₂S₂O_{3 ·} 5H₂O)을 물 1Ton당 2.5g 넣어주면 간단히 없앨 수 있고 수돗물을 하루정도 방치하였다가 폭기 후 사용하면 염소를 제거할 수 있습니다.

사실 저도 진주시민의 수돗물을 생산하는 정수과 현장근무자이지만 춘란의 배양에 저렴한 비용으로도 성분을 신뢰할 수 있고 또한 가장 적합한 물은 수돗물이지 않나 합니다.

2. 지하수 - Ca과 Mg이 있는 물

칼슘이나 마그네슘을 포함하고 있는 지하수는 대부분의 경우 단물처럼 식물재배에 쓸 수 있는데, 칼슘이나 마그네슘은 필수 영양소이고 보통 경수에 포함되어 있는 정도의 양은 배양액에서 필요한 양보다 훨씬 적은 경우가 거의 대부분입니다.

경수에 녹아 있는 칼슘이나 마그네슘은 탄산염이나 황산염의 형태로 존재하는 것이 보통인데, 황산이온이 필수원소인데 반해 탄산이온은 그렇지 않으나, 저농도의 탄산은 식물에 해를 끼치지 않으며 pH 완충작용도 갖기 때문에 50ppm(0.8mol HCO₃)정도까지는 허용됩니다. 그러나 탄산이온의 농도가 높으면 pH가 높아져서 탄산염이나 인산염과 같이 불용화되는 이온이 생기게 됩니다. 특히 석회암이나 백운석의 지층에 있는 지하수는 탄산칼슘이나 탄산마그네슘을 많이 함유하고 있어 주의해야 합니다.

최근, 지하수의 오염이 문제가 되고 있는데, 도시근교나 공장지대 뿐만 아니라 논이나 과수원주변에서 지하수로 재배하는 경우에도 공신력 있는 기관에 수질검사를 의뢰하여 사용할 것인지, 하지 않을 것인지를 판단하는 것이 좋을 것 같습니다.

경도를 증가시키는 염		경도를 증가시키지 않는 염
탄산염	비탄산염	탄산염	비탄산염
Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2	CaCl2 CaSO4 MgCl2 MgSO4	NaHCO3	NaCl Na2SO4 KCl

                                 <용수의 경도에 관여하는 물질>

3. 염분이 있는 물 - Na 및 Cl가 있는 물

Na과 Cl는 앞서 말씀드렸지만 일반 식물에는 필요가 없으며, 오히려 농도가 높으면 작물에 나쁜 영향을 끼치게 되는데, 해안 근처 지역에서는 500ppm 이상 존재하는 경우도 있으므로 각별히 주의 해야 합니다. 해수가 포함된 지하수에서는 마그네슘의 피해도 나타날 수 있습니다.

염분 과다가 되면 토마토는 Ca의 흡수가 저해되어 배꼽썩음병이라는 생리장해가 발생하기 쉽습니다.

그리고 나트륨이 80ppm 이상인 용수를 사용하게 되면 칼륨 결핍이 발생합니다.

4. 철분이 있는 물

용수 중에 포함되어 있는 철분은 일반적으로 Fe(HCO₃)₂의 형태로 용해되어 있으며, 공기와 접촉하게 되면 붉은 Fe(OH)₃의 형태로 침전되는 특성을 가집니다.

그리고 전편에도 말씀드린 적이 있는데, 철은 미량원소인지라 과량으로 흡수하게 되면 해독작용이 나타날 수 있고 인산의 이동을 방해하게 되므로 필요 이상으로 철이 많이 들어 있는 배양액은 삼가는 것이 좋습니다. 철분 제거를 위해서는 여과를 통해 제거하는 방법이나 용수에 공기를 불어 넣는 폭기법이 있지만 일반 춘란 재배에서는 거의 대부분이 사용하지 않고 있습니다.

기고를 마치며......

나름대로 몇 달간 논문을 찾고, 식물관련 서적을 뒤적이며 식물생리 중에서 앞으로 춘란을 배양하기 위해서 이것만은 알고 계시는 것이 좋겠다는 내용들을 중심으로 총 8회에 걸쳐 정리해 봤습니다.

현재까지 알려진 내용을 토대로 되도록이면 읽기 편하고 이해하기 쉽게 식물의 기초적인 생리에 관한 글을 쓰고자 했지만 식물생리라는 것이 전문적인 분야이다 보니 이해하는데도 많은 어려움이 있었을 것 입니다.

현재 일반 작물, 특히 식량작물에 대해서는 비료학이나 토양학, 재배생리나 병해충 등과 관련하여 많은 이론이나 경험, 그리고 훌륭한 연구를 통한 보고들이 책자나 논문을 통해 전해지고 있습니다.

불행한 일이지만 화훼류 중에서도 아직까지는 소수 특정층의 취미의 대상인 춘란이라는 분야에서는 밝혀진 내용들이 빈약한 것 또한 사실입니다.

그렇지만 2002년도 함평농업기술센터의 어떤 보고서에 그 당시 전국적으로 대략 사백칠십만분 정도의 춘란이 배양되고 있다는 내용이 있습니다. 그리고 춘란전문점만 이천팔백여곳에 이르고 일반 화훼작물과 같이 판매하고 있는 판매장을 합치면 이만삼천여곳에 이른다는 조사를 한 적이 있습니다.

물론 정확한 숫자는 아니지만 생각보다 많은 분들이 춘란과 관련되어  있다고 할 수 있습니다.

앞으로 춘란을 연구하는 분들이 다양하게, 많이 나와 우리가 궁금해 하는 것들을 해결해 줄 수 있기를 기대합니다.

정보의 바다라는 인터넷의 발달은 우리 애란인들에게도 많은 도움을 주고 있습니다.

춘란배양과 관련되어 쏟아져 나오는 경험이나 지식들은 우리에게 약도 될 수 있고 독도 될 수 있습니다. 그러나 가장 기초적인 식물의 생리를 알고 있다면 거를 것은 거를 수 있고, 받을 것은 받을 수 있는 지식이 생기게 됩니다.

잘못 키워놓은 사진은 올리기 부끄러워 잘 드러내지 않지만 잘 키워 놓은 난사진은 자랑스럽게 올릴 수 있습니다. 그렇지만 그 잘 키워 놓은 사진만을 보고 쉽게 따라하다가는 큰 낭패를 볼 수 있는 것도 인터넷의 또 다른 이면입니다. 각자의 배양환경을 판단하고 보강할 것은 하고, 배운 것을 적용할 수 있어야 하겠습니다.

막상 마치려고 하니 시원하기도 하고 아쉽고 서운하기도 하지만 앞으로 저도 지금 하고 있는 공부에 더욱 정진하여 다시 독자 여러분들과 만날까 합니다.

항상 건강하시고 즐거운 애란 생활 되시길 기원 드립니다.

산청에서 송세근

찾아보기 : 정아우세현상, 산화와 환원, 옥신(Auxin), 시토키닌(Cytokinin)

[녹운]

애쓰셨습니다. 그리고 좋은 자료 감사합니다. 어렵지만 차근차근 공부해 보겠습니다.^^

[설월당]

에구 완전히 논문을 쓰셨습니다.고생하신 보람이 횐분들에게 잘 나눠지고 잇습니다.^^감사합니다.

[만생]

장문의 논문 감사 합니다. 백가이버님은 뭐 하나 여그서 공부 안하시고~~~

[난이있는곳에]

여지껏 자문위원님이 주신글 차욱차욱 모아 난 키우는데 도움되도록 다독하겠습니다. 수고 하셨 습니다.

[산사나이]

장문에논문 잘읽고 기억해두겠습니다 ~~좋은글에 감사드립니다~~~!!!

[두산]

수고많았읍니다. 두고두고 보아야겟읍니다.