수목의 생육에 필요한 무기 성분도 과다하면 유해
토양 중에는 각종 무기질 성분이 함유되어 있어 작물 생육의 영양원이 된다.
이 중에서 탄소, 산소, 수소는 이산화탄소와 물에서 공급되며 나머지는 토양 성분 중에서 공급되는데, 그 중 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황의 6원소(때로는 탄소, 산소, 수소를 포함한 9원소)는 다량으로 소요되므로 다량 원소라 한다.
또한 철, 망간, 구리, 아연, 붕소, 몰리브덴, 염소의 7원소는 미량만 공급해도 되기 때문에 미량 원소라고 한다.
주요 필수 원소의 생리 작용을 알아보면 다음과 같다.
탄소, 산소 및 수소: 탄소, 산소 및 수소 등은 식물체의 90~98%를 차지한다. 엽록소의 구성 원소로 광합성에 의한 여러 가지 유기물의 구성 재료가 된다.
♣질소: 질소는 엽록소, 단백질, 효소 등의 구성 성분으로 탄소동화작용, 질소동화작용, 호흡작용 등 생활 현상에 중요하게 작용한다.
질소가 결핍하면 황백화 현상이 일어나고, 공급량이 많아지면 단백질의 합성이 왕성하여 잎이 커지고 광합성량도 많아져서 생장량은 증대되나, 일정 한도를 초과하면 연약하여 재해에 대한 저항성이 약해진다.
♣인: 인(燐)은 세포액, 분열조직, 효소 등의 구성 성분이 되며, 어린 조직이나 종자에 많이 함유되어 있다. 광합성, 호흡작용(에너지의 전달), 녹말과 당분의 합성 분해, 질소 동화 등에 관여하고, 결핍되면 뿌리의 발육이 저해되고(특히 생육 초기) 잎이 암록색이 된다. 또 둘레에 오점이 생기며, 심하면 황화하고 결실이 저해된다.
♣칼륨: 칼륨은 잎, 생장점, 뿌리의 선단에 많이 함유되어 있으며, 광합성, 탄수화물 및 단백질 형성, 세포 내의 수분 공급, 증산에 의한 수분 상실의 제어 등의 역할을 하고, 여러 가지 효소 반응의 활성제로서 작용한다.
결핍하면 잎이 변해 녹색으로 되고 잎의 선단부와 엽록이 갈색으로 되며, 엽면에 갈반이 생긴다. 또한 재해에 대한 저항력과 일조 부족에 대한 저항력이 약해져 생장점이 말라 죽고 줄기가 연약해지며, 잎의 끝이나 둘레가 황화하고, 하엽이 탈락하며 결실이 저해되는 현상이 나타난다.
♣칼슘: 칼슘은 세포막을 강건하게 만들고 잎에 많이 존재하며, 체내에서 이동하기 힘들다. 단백질의 합성, 물질 전류에 관여하며 질소의 흡수, 이용률을 조장한다. 또 칼슘은 체내의 유독한 유기산을 중화하고, 알루미늄의 과잉 흡수를 억제하여 그 독성을 경감시킨다.
분열조직의 생장, 뿌리 끝의 발육에 필수 불가결하며, 결핍하면 뿌리나 눈의 생장점이 붉게 변하여 죽게 된다.
토양 중에 석회가 과다하면 마그네슘, 철, 아연, 코발트, 붕소 등의 흡수가 몹시 저해된다.
♣마그네슘: 고토(苦土) 엽록소의 구성 원소로 잎에 많은데 결핍하면 황백화 현상이 일어나고 줄기나 뿌리의 생장점의 발육이 저해된다. 또 효소의 가장 유력한 활성제로서 특히 인산 대사, 광합성에 관여하는 효소의 활성을 높인다.
황: 황은 단백질, 아미노산, 효소 등의 구성 성분으로 결핍하면 엽록소의 형성이 억제되고 세포분열이 장애를 받기도 한다.
♣철: 철은 호흡 효소의 구성 성분이며 엽록소의 구성 요소는 아니나 그 형성에 관여하며, 결핍하면 어린 잎부터 황백화하여 엽맥 사이가 퇴색한다.
망간: 망간은 각종 효소의 활성을 높여서 동화 물질의 합성 분해, 호흡 작용, 광합성 등에 관여하고, 결핍하면 엽맥에서 먼 부분이 황색으로 된다.
이상의 원소 이외에도 많은 미량 원소에 영향을 받으며, 아울러 과잉으로 인한 피해 또한 크기 때문에 이들 무기 성분에 대한 세심한 주의가 필요하다.
즉, 수목 생육에 필요한 무기 성분이라도 토양 중에 과다하면 피해가 나타나는데, 미량 원소는 약간만 많아져도 토양 중에 무기 성분이 과잉하여 수목에 직접적인 해작용(害作用)을 끼치는 한편, 다른 원소의 흡수·이동에 영향을 미치는 등 유해하다.
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