다량원소의 작용

1)질소

식물이 뿌리를 통하여 흡수하는 질소으 형태는 암모나아(NH4+)와 질산(NO3-)이고 그 외에 보편화된 것은 아니나 일부 식물에서 아미노산등 단순한 유기질소 화합물의 흡수가 확인되었다. 화학적 형태가 다른 이들 질소는 흡수성이나 체내의 생리작용 면에서 차이가 있고 식물의 종류에 따라선호성 면에서 다소간 구분되어 있다.

질소의 동화에는 이를 받아들일  탄수화물 즉 유기산과 에너지가 필요하므로  N/C의 균형이 유지되어야 한다. 만일 질소를 너무 많이 흡수하면 이를 수용할 탄소화물이 부족하게 되어 세포벽이나 조직이 연약해져 병충해나 바람 등에 대한 저항성이 약해지기 쉽다. 또 질소의 과잉은 영양생장을 지나치게 좋게 하여 성숙을 지연시키므로, 자실(子實)의 수확량이 낮아진다.

2)인(P)

식물체 안의 인(P)은 흡수된 무기태의 인산(H2PO4-또는 HPO42-)과 당류나 산의 -OH사이에서 탈수되어 결합한 에스테르(ESTER)형태(에스테르 결합)이거나 2분자의 인산에서 탈수되어 결합한 무수물 형태로 존재하나 공급이 충분하면 무기태로 도 많이 존재한다.

유효인산이 부족한 토양에는 충분한 양의 인산을 기비로 주는것이 좋으며, 대부분의 작물에 대하여 추비 효과는 잘 나타나지 않는다.

3)칼륨(K)

칼륨(K)은 모든 고등식물에게 공통적으로 꼭 필요한 단 하나의 1가 금속이온이며, 그 함량도 높아 기본 3요소에 포함 된다. 칼류함량은 식물의 종류, 생육시기, 부위 등에 따라 차이가 있으나. 보통 식물의 평균함량은 1.6-2.8%이며. 특히 담배(4.4-5,3%) 감자(5.6-6.8%)등에는 훨씬 많이 들어있다.

K의 결핍증상은 작물에  따라 차이가 있으나 대개 오랜 잎부터 먼저 나타나며 잎의 끝부분이나 가장자리가 황갈색으로 되거나 표면에 갈색반점이 생겨 수분 부족 때와 비숫하게 아랫잎부터 고사하기 시작한다.줄기의 마디 사이가 짧아져 키가 크지 못하며 잎 조직이 붕과해 괴사(NECROSIS)한다.  CA. MG와의 길항작용.

4)칼슘(Ca)

칼슘은 N. P. K. 다음으로 4대 영양소에 들며 비료로도 역시 여러종류가 많이 쓰인다. 식물의 종류에 따라 Ca의 요구성과 체내 함량의 차이가 크며 체내에서 이동성은 좋지 않아 늙은 잎에 축적되기 쉽고 결핍증상은 지상부와 뿌리의 생장부 분열조직에 나타나기 쉽다.

Ca의 부족하여 생기는 것은 토마토의 배꼽썩음병. 셀러리. 배추. 양파의 속썩음병. N.K의 친 사용으로 부족의 원인. 석회질 비료를 적당량  주거나 염화칼슘용액을 적당히 주는것.

5)마그네슘(Mg)

Mg가 결핍하면 재부분의 녹색식물은 누렇게 되며. 아랫잎부터 황화되나 엽맥부분은 엽육보다 오래 녹색이 남는다.또 잎의 가장자리에 갈색 내지 적갈색 점무늬가 색이 변할 경우가 많다. 결핍증상이 생육 초기에 나타나는 경우는 드물고 칼슘이 많은 경우에는 길상적으로 Mg의 흡수가 억제되기도 한다.

Mg의 보급은 Mg함유 비료로서 탄산염계, 용성인비를 사용하거나. 열무에서 황산마그네슘을 2%가량의 용액으로 사용한다.

6)황(S)

식물체의 황 함량은 식물의 종류, 나이. 황의 흡수상태 등에 따라  다르나 대략0.1-1.0%로서 인산과 비슷하다. 곡류작물보다는 배추과의 채소류에 많으며, 마늘, 파류 등의 양념채소에도 많은 편이다.

황이 결핍하면 황이 들어 있는 아미노산과 단백질의 합성이낮아지므로 질소의 부족과 비슷하게 잎은 작고 엽록체의 발달이 빈약해져  황록색을 띤다.

황이 들어 있는 비료로는 황산암모늄, 과인산석화. 황산칼륨, 석고 등이며  드물게 황가루를 쓰기도 한다.

 

미량원소의 작용

1)철(Fe)

철은 마량원소 가운데 대부분의 작물이 가장 암히 필요로 하고 2가(Fe2+)또는 3가(Fe3+)이온의 형태로 흡수되나 Fe2+는 용해도가 더 높기 때문에 더 잘 흡수되며, 식물체내에서는 대부분(80%이상) 엽록체 안의 단백질과 결합하여 존재한다.

철의 결핍증상은 마그네슘결핍과 비슷하게 엽맥 사이에 황화증이 나타나나 마그네슘 결핍과는 달리 어린잎에서부터 증상이 나타는데 이는 철이 늙은 잎에서 어린잎으로 쉽게 이동하지 못하기 때문이다. 더욱 심해지면 엽맥도 누렇게 되고 잎전체가 점차 희게된다.

2)망간(Mn)

마그네슘과 길항작용. 망간은 중요한 생리작용으로 여러 효소의 활성화와 엽록체에서 산소발생, 그리고 할성산소의 질소작용 등을 들고  있다. 망간은 TCA회로에 관련한 탈탄산효소. 탈수소효소 RNA POLYMERASE. 지방산합성효소등의 활성을 높이는 역활을 맡는다.

결핍증상은  대개 식물체 윗부분의 잎에 깨끗하지 못한 황화현상이 나타나거나 엽맥 사이에 갈색의 작은 반점이 나타난다. 작물에 따라 전형적으로 나타나는 증상은 귀리의 회색반점병, 완두, 강낭콩의 떡잎 부분이 갈색으로 되는 습지병, 사탕무의 노란반점 등이다.

3)붕소(B)

붕소가 부족하여 잘 나타나는 증상으로는 순무, 무, 사탕무 뿌리속이 썩거나(심부병). 껍질이 거칠어거나. 셀러리의 줄기가 갈라지고 담배주기의 속이 변하거나, 사고와 토마토등의 과실이 오그라들거나(축과병) 코르크화되거나, 마디 사이가 짧아지고, 로제트형이 되기 쉬어지는 것이다.

핵산대사와 호르몬의 작용에 관련 있는 것을 본다. 붕소가 부족하면 옥신 IAA의 산화적 분해가 촉진되어 세포분열과 성장이 억제되고 RNA의 형성이 저해되는 것으로 알려져 있다. 

4)아연(Zn)

결핍하면 먼저 늙은 잎에서시작하여 점차 어린잎 부분에 증상이 나타난다.

아연의 생리작용으로 잘 알려진 것은 옥신가 단백질의 생합성과 관련이 있으며 몇 가지 효소의 구성요소가 되는 것 등이다.

단백질합성과의 관계에서는 Zn이 RNA 합성을 조절하여 기롭솜 형성이 영향을 받으며 그 결과 유리아미노산으로 부터 단백질합성이 억제되어 유리아미노산으 함량이 높아지는 것으로 풀이된다.

5)구리(Cu)

구리의 흡수를 영향을 미치는 토양조건으로 유기물 함량과 PH가 높은 조건과 암모늄태질소, Al, Fe, Mo와의 상호작용은 구리의 흡수를 억제하거나 불리하게 한다. 체내에서는 지상부보다 뿌리부분에 많이 집적되며 이동성은 좋지  않으므로 결핍하면 어린 잎 부분에 황백화 현상이 나타난다.

구리는 다양한 산화효소의 보조 구성물질로서 역활를 하는데 엽록체의 기공에는 Cu 와 Zn이 함유된 SOD(SUPEROXIDE DISMUTAASE)가 있어 활성산소의 독성을 없애는 역활을 하며, 또 다른 단백질 부분에도 Cu가 함유되어 있다.

부족한 경우에는 황산구리 CuSo4를 0.1-1키로/10A당살포 , 병해방제를 위해서 보르도액도 공급효과를 갖는다.

6)몰리브덴(Mo)

콩과식물에는 근류중에 Mo가 더많이 함유되어 있으며, 질산환원효소는 보통 뿌리와 잎에 존재하며 기질인 질산태 질소가 흡수되면 이를 환원시켜 동화하도록 하는 유도효소(inductive enzyme)다.

결핍되면 잎이 누런반점 배추과는 채찍 모양으로 콩과는 잔모양으로 된다.

보충을 위하여 몰리브덴산염을 1ha에 100g정도나 0.3%용액을 살포하면된다.

7)염소(cl)

염소의 중요한 생리작용으로는 광합성작용에서의 역할, 효소 아밀라아제의 활성화, 그리고 세포액의 ph 조절기능 드이므로 모든 식물에게 요구된다.

결핍으로 토마토에서는 먼저 아래쪽 잎의 끝이 시들기 시작하여 점차 전체가 시들고 황갈색으로 고사하며, 뿌리가 굵고 짧은 것이 보통이다.

8)니켈(NI)

식물조직에서 유리의 요소가 흔히 검출되는 것은 아니나 아르기닌이나 카나바닌(canavanine)의 분해로형성 되었다가 우레아제에 의하여 빠른 속도로 암모니아화 이산화탄소로 분해된다. 

 

유익원소의 작용

1)규소(Si)

규소는 모든 식물에서 공통으로 필요한 요소는 아니나 화본과식물에서 높은 함량을 보이고 있다. Si효과로 Mg와 함께 사용하면 더욱 좋게 나타나고 또 철이나 망간의 과잉에 의한 해를 줄이며 뿌리의 발달을 좋게 한다는 것을 인정하고 있다.

2)나트륨(Na)

염생식물은 나트륨을 많이 흡수하여 체내 세포액의 삼투퍼텐셜을 낮추어 수분의 흡수와 기공의 개폐를 조절한다. 즉 주변의 NaCl의 해독작용을 방지하고 삼투퍼테셜이 낮은 외액으로부터 수분의 흡수를 가능케 한다. 재배식물로는 마늘. 순무, 양배추,근대, 귀리 등의 식물에서 나트륨의 공급이 수량을 증대시킨다는 보고가 있다.

나트륨은 펩카로복시화효소의 기능발휘에 관여하여 이 원소가 결핍하면 c4의 광합성경로가 c3의 경로로 바뀐다.

3)셀렌(Se)

셀렌은 식물의 종류에  따라 생육을 촉진하기도 하고 억제하기도 한다. 셀렌을 축적하는 식물은 셀렌이 부족하면 인산이 축적되어 생육이 억제된다. 그러나 셀렌이 축작하지 않은 식물은 2ppm만되어도 생육이 억제된다.

출처: https://beauty-village.tistory.com/39 [아름다운 마을]