11. 배추 영양생리장해(7) - 이산화질소, 아황산, 오존, 암모니아 피해

1. 이산화질소가스(NO2)

 

(1) 원인

 

공장 굴뚝, 자동차 매연 등 고온 연소 시 질소와 산소가 있을 경우에 많이 발생 되며 토양에 미숙 유기물이 존재하고 토양 pH가 5.0 이하일 때 아질산균에 의하여 발생 된다.

 

(2) 피해증상

 

잎맥 사이에 백색 또는 황갈색의 불규칙적인 조그마한 괴사 부위를 형성한다.

 

(3) 피해기작

 

식물의 급격한 조직파괴, 괴사 혹은 심한 경우에는 낙엽현상을 일으키며, 잎의 기공이 열린 상태로 고정시켜 주간보다 야간에 피해가 심하다. 또한 낮에는 광에 의해 NO와 O로 쉽게 분리되어 O3 가스를 생성하여 오존피해의 원인이 되기도 한다.

 

(4) 피해대책

 

NO2 가스의 오염원을 줄이거나 저항성 있는 작물이나 품종을 재배하며 비닐하우스 내에서는 환기를 속히 시켜주고, 유기물이 많을 때에는 토양산성화를 방지한다. 

2. 아황산가스(SO2) 피해

 

(1) 원인

 

화력발전소, 제련소, 황산제조공장 및 벙커시유를 연료로 사용하는 각종 공장 및 자동차 매연 등으로 인하여 발생한다.

 

(2) 피해증상

 

아황산가스의 피해를 받으면 일반적으로 적갈색의 반점이 잎맥 사이에 무수히 나타나는 것이 특징으로 조직의 수축, 낙엽현상, 수세의 약화현상과 성장 감퇴 현상도 나타난다. 급성피해의 경우 농작물이 고농도의 아황산가스를 단시간에 흡수했을 때 나타나며 세포 내에 함유된 엽록소의 급격한 파괴 및 세포괴사 등을 나타낸다. 만성피해는 저농도의 아황산가스에 장기간 노출되어 엽록소가 서서히 붕괴되어 황화현상을 나타낸다. 피해 입은 세포는 파괴되지 않고 생명력을 유지 하며 수일 후에 탈색이나 표백된다.

 

(3) 피해기작

아황산가스가 기공을 통하여 흡입, 축적되어 유해농도에 도달하게 되면 세포에 상흔을 입히고 이런 세포는 수분 보유능력을 상실하게 되어 점차 표백되거나 적갈색으로 괴사된다. 또한 흡수된 아황산가스는 광합성 작용의 부산물인 효소와 결합하여 산화되고 증산작용에 따라 이동하여 잎 끝이나 가장자리에 축적된다. 아황산가스 자체도 잎의 알데하이드나 당과 반응하여 생성물이 파괴되면서 아황 산 혹은 황산이 생성되어 식물에 피해를 주기도 한다.

 

(4) 피해대책

 

공장이나 사업장으로부터 배출되는 아황산가스의 양을 최대한으로 제한하고 아황산가스에 저항성을 가진 작물이나 품종을 재배하고 단백질대사를 증가시켜 저항성을 높이기 위한 질소증시, 삼투압조절과 원형질 내 이온교환능을 높이기 위한 칼리, 규산질비료 시용과 석회를 토양에 농작물에 살포한다. 

3. 오존가스(O3) 피해

 

(1) 원인

 

공장 굴뚝 및 자동차 배기구에서 주로 이산화질소(NO2)가 배출되는데 이산화질소가 광에너지에 의하여 NO와 산소원(O)로 나누어지고, 나누어진 산소원자(O)는 산소(O2)와 결합하여 오존가스(O3)를 생성한다. 오존은 질소산화물과 휘발성 유기화합물이 풍부한 지역에서 햇빛이 강한조건에서 많이 발생하므로 주변에 오염물질 배출원이 존재하는 농촌지역에서는 오존발생이 쉬운 기상요소가 중첩되는 시기에 농작물의 오존피해에 대한 주의가 요구된다.

 

(2) 피해증상

오존의 피해는 일반적으로 잎의 표면 특히 책상조직과 표피에 피해를 준다. 오존가스는 적갈색의 미세한 반점이 잎맥을 따라 무수히 나타나며 광도가 높을 때는 황록색으로 나타난다. 또한 잎의 뒷면 조직이 물에 젖은 듯한 불투명한 괴사반점으로 나타나는 경우도 있다.

 

(3) 피해기작

 

오존이 기공을 통하여 식물체내에 들어가면 세포막의 구조와 투과성에 영향을 미치며 세포내의 효소와 세포기관에 작용하여 주요 대사과정을 저해하고 엽록체나 미토콘드리아의 막을 산화시켜 이들의 작용을 저해한다.

피해정도는 광도가 강하고 낮이 긴 여름과 통기가 좋은 사질토양에서 심하다.

 

(4) 피해대책

 

오염원으로부터 배출을 규제하는 것이 가장 좋은 대책이나 오존은 다른 대기오염 물질들과는 달리 대기중에서 이차적으로 반응하여 만들어진 물질이므로 이러한 규제가 어렵다. 따라서 오존의 전구물질들의 배출을 규제함으로서 오존생성을 억제하거나 환경정화수를 심어 질소산화물을 흡수하는 방안 그리고 굴뚝의 매연이나 자동차 배출가스의 오염원을 제거하거나 저항성 작물이나 품종을 재배한다. 또한 상습 피해지에는 질소질 비료를 적게 시용하고 칼리질 비료는 증시한다.

 

4. 암모니아가스(NH3)

 

(1) 원인

 

암모니아 가스의 주 배출원은 축산이며, 질소 비료공장, 냉동공장, 자동차 배기, 하수종말처리장이나, 질소 과다 시용, 미숙 유기질 시용으로 발생한다. 계절적으로는 봄과 여름에 발생량이 많은데 그 이유는 가축분과 비료사용량이 많고 온도가 상승하기 때문이다.

 

(2) 피해증상

 

암모니아가스가 식물체 잎에 접촉되면 잎 표면에 흑색의 반점이 나타나며 잎맥 사이가 백색 혹은 회백색, 황색으로 변한다. 또한 암모니아 가스가 뿌리에 접촉 되면 뿌리가 흑색으로 변하여 줄기가 입고병 증상과 같은 잘록 현상이 생긴다.

 

(3) 피해기작

 

암모니아에 의한 식물피해는 가스가 기공이나 표피를 통하여 들어가 색소를 파괴하여 잎에 흑색반점을 형성하거나 잎 전체를 백색 또는 황색으로 변색 시킨다. 질소비료를 과다 시용하거나 미숙 유기물을 시용하면 암모니아가스가 발생 되어 비닐하우스나 터널 내의 농작물에 피해를 발생시킨다. 계절별로는 봄에 비해 겨울에 크게 나타난다.

 

(4) 피해대책

 

암모니아가스를 취급하는 시설에서 가스배출을 억제하고 질소질 비료의 과용 및 미숙 유기물 시용을 지양한다. 질소질비료는 알카리성비료와 혼용을 금지하고 비닐하우스 및 비닐터널의 환기를 철저히 한다.