11. 영양생리장해(1) - 주요 영양장애

영양장애

질소(N)

질소는 생육기간 중 영양생장을 촉진하는 역할을 하며, 엽록소의 중심성분이기 때문에 결핍되면 엽록소의 생성이 저해되어 잎이 황화한다. 또 생육 초기에 질소가 지나치게 많이 공급되면 잎과 줄기는 웃자라게 되어 과실의 비대가 늦어진다.

 

가. 부족증상

질소성분이 부족하면 식물체의 잎과 줄기의 생장이 매우 나빠져, 생장점 부근의 잎부터 작아지며 줄기가 가늘어진다. 심해지면 잎은 생육이 정지되고, 엽록체 생성이 잘 안 되어 아래 잎에서부터 위 잎으로 향해 순차적으로 황백화(chlorosis)가 생기며 결국 백화되어 괴사(necrosis)하게 된다. 과실의 착과 수도 적어지고 비대 도 불량해지며 과실의 길이는 짧고 두꺼워지며 담녹색을 나타낸다.

 

나. 발생원인

양액재배의 경우 부적절한 양액관리나 병해 등에 의한 양액흡수 불량에 의해 나타나는 경우가 많으며, 토양재배의 경우는 유기질 자재(퇴비 등)의 시용량이 적고, 토양 속의 질소함유량이 낮은 경우에 발생하기 쉽다. 볏짚 등 탄소/질소율이 높은 유기물을 다량 시용하면 그 유기물 분해를 위해 미생물이 토양질소를 이용하기 때문에 작물이 질소를 이용할 수 없게 되어 일시적인 질소 결핍증이 발생되는 경우가 있다. 모래∼사양토의 양이온 치환용량이 적고 부식 함량이 적은 토양에서는 질소가 유실되기 쉬워서 결핍증이 발생하기 쉽다.

 

다. 대책

응급 대책으로는 요소 0.5%를 일주일 간격으로 몇 차례 살포하거나 알맞은 양의 질소 비료를 물에 녹여 관비한다. 모래땅과 같은 질소가 유실되기 쉬운 경우는 시비 횟수를 늘려 여러 번 나누어 시용하여 비료 이용률을 높인다. 신선유기물 시용과 함께 동반되는 질소기아(窒素飢餓)를 막는 것, 볏짚을 다량 시용할 경우는 질소 비료를 증시하여 준다.

인산(P2O5)

인산은 식물체 내에서 핵산, 핵단백, 인지질의 구성 성분이 된다. 또한 생체 내에 서는 이동이 쉬워 생장이 왕성한 부위에 집중된다. 생육 초기일수록 그 필요성이 높아지고, 작물체의 신장, 개화, 결실에 있어서 큰 역할을 차지한다.

 

가. 부족 증상

인산이 식물체 내에 부족하면 생육이 불량해지고, 심한 경우에는 새로운 잎의 크기가 작아지고 굳어지며, 농녹색을 띤다. 그리고 늙은 잎의 잎맥과 잎맥 사이의 조직 양쪽에 큰 수침상의 반점이 생겼다가 갈색으로 변한다. 결핍이 진행하면 하위 잎의 고사(枯死), 낙엽이 보인다. 과실의 성숙이 눈에 띄게 지연된다.

 

나. 발생원인

일반적으로 인산질 비료가 부족한 토양에서 발생을 하게 되며, 저온인 경우에 특히 인산질 비료의 흡수가 눈에 띄게 적어진다.

 

다. 대책

응급 대책으로는 제1인산칼륨 0.3%를 몇 차례 옆면 살포하고, 배양액에 인산칼슘(Ca(H2PO4)2) 또는 제1인산암모늄(NH4H2PO4)을 보충해 준다. 퇴비와 혼용하여 인산이 토양에 고정되는 비율을 줄이거나 뿌리에 인산 비료가 닿도록 시비위치에 신경 쓸 필요가 있다.

칼륨(K)

칼륨은 작물체에는 K+이온의 형태로 흡수되어, 광합성과 탄수화물의 합성에 도움을 주고 세포의 삼투압, 단백질 합성, 당의 전류에 관여한다. 체내에서는 이동하기 쉬운 원소이며 생장이 왕성한 뿌리나 줄기의 생장점에 많이 축적되어 있고, 오래 된 잎에는 적다.

 

가. 증상

칼륨성분이 부족하면 생육 초기는 엽 선단이 희미하게 황화하거나 진전되면 명료하게 되고 엽맥간이 황화되고, 생육 중·후기에는 중위엽 부근에 동일한 증상이 나타나 잎가장자리가 고사한다. 마디 사이가 짧고 잎이 작아지며, 생육이 불량해진다. 잎에 부정형의 흰 반점 혹은 갈색 반점이 생기는 경우가 있다.

나. 발생원인

토양 속에 칼륨질 비료성분이 부족한 경우에 발생하기 쉬우며, 저지온, 저일조, 과습 등으로 칼륨의 흡수가 저해되거나 질소를 과용하여 길항작용으로 칼륨 흡수가 저해되었을 경우에 발생이 쉽다. 또한 칼륨은 질소와 마찬가지로 토양에서 유실되기 쉬우므로 부식 함량이 적은 사질 토양에서는 결핍증이 발생하기 쉽다.

 

다. 대책

응급대책으로는 황산칼륨(K2SO4) 2% 용액을 3∼4일 간격으로 3∼4회 엽면시비하거나 배양액에 보충해 준다. 용수(用水)가 나트륨(Na+)이온을 함유하고 있지 않을 때에는 염화칼륨(KCl)을 보충해 주어도 좋다. 칼륨비료의 충분한 시용, 특히 생육 중·후기에 비절되지 않도록 추비 실시한다. 산성토양일 경우 웃거름으로 염화칼륨을 주고 중성에 가까우면 황산칼륨을 약하게 자주 시용해야 한다.

칼슘(Ca)

칼슘질 비료는 식물체 조직 중에서 대부분 세포의 바깥부분과 액포 중에 함유되어 있으며 식물세포의 신장과 분열에 필요하고 또 막구조를 유지하며 세포 내 물질을 보존하는 역할을 한다. 칼슘결핍이 되면 뿌리의 발육은 불량하게 되어, 맨 끝부분이 말라죽는 경우가 있다. 이것이 토양병해의 침입을 조장하는 하나의 원인으로 생각되어진다.

 

가. 증상

석회성분이 부족하면 과일의 측면이 약간 수침상으로 된 후에 함몰되고 건조하면 흰색으로 마른다. 선단부의 어린잎은 약간 소형으로 되면서 잎 가장자리부터 잎맥 사이가 황화되기 시작하여 안쪽으로 퍼져 나온다. 이런 증상은 장기간 일조부족이나 저온이 계속된 후 맑은 날씨로 고온이 되었을 때 잘 발생한다.

 

나. 발생원인

토양 중 칼슘 비료의 함유량이 적어서 생기는 경우와 토양 중 칼슘 부족으로 인한 pH 저하가 원인인 산성장애나 망간 과잉에 의한 2차 장애로 나타날 수 있다. 해마다 충분한 석회질비료를 시비함에도 불구하고 석회부족 증상이 나타나는 경우는 다비로 인한 토양농도의 증가 특히 질소, 칼륨, 마그네슘을 다량 시용하였을 경우에 석회가 흡수저해를 받기 때문이다. 이와 같은 원인은 온도가 높아 건조할 경우나 저온다습으로 인한 뿌리의 활력저하로 나타나는 경우에 많다.

 

다. 대책

응급 대책으로는 염화칼슘 또는 인산제1칼슘 0.3%액을 몇 번 살포한다. 또 토양이 건조하지 않도록 주의해서 재배하고 질소나 칼륨을 많이 시용하지 않는다. 산성 토양이라면 고토석회 등 석회 자재를 시용하여 칼슘 함량을 높인다. 배양액에 질산칼슘을 보충하되 질소의 양을 추가해 주고 싶지 않을 때에는 염화칼슘이 좋다. 잎 둘레의 결핍인 경우에는 석회질 비료를 충분히 시용한다. 비료의 합리적 적량 시비와 관수를 하여 건조하거나 고온이 되지 않도록 하고, 습한 경우에는 배수를 잘하여 습해로 인한 뿌리기능 저하를 막는다.

고토(마그네슘, Mg)

마그네슘은 엽록소의 구성성분으로서 잎의 녹색을 유지하기 위해 매우 중요하다. 마그네슘은 광합성 작용과 인산화 과정을 활성화함에 있어서 모든 효소에 보조인자로 작용하고, 이산화탄소 고정효소를 활성화시켜 이산화탄소 고정량을 증가시킨다. 또 단백질 합성에도 관여한다.

 

가. 증상

마그네슘 결핍증상은 오래된 아래 잎에서부터 일어나며, 잎의 주맥에서 가까운 잎맥 사이가 탈색되기 시작하여 점차 가장자리로 탈색 부분이 확대된다. 심하면 잎맥 사이가 완전히 탈색되어 황화 또는 백화된다. 하위 잎의 기능이 저하하고, 상위 잎으로의 양분이행이 충분하게 이뤄지지 않을 때는 이것보다 좀 더 위의 잎에서 발생한다.

 

나. 발생원인

토양 중에 마그네슘 함량이 낮은 경우와 칼륨비료, 암모니아계 비료를 다량으로 시용한 경우 길항작용으로 흡수가 저해받는 경우에 많이 발생한다. 특히 시설재배의 경우 인산을 다량 시비할 경우 저온이 되면 마그네슘결핍증이 발생할 때가 많다.

 

다. 대책

응급대책으로서는 1∼2%의 황산마그네슘 수용액을 1주간에 걸쳐 5회 엽면 살포한다. 토양의 마그네슘 함량이 부족한 경우는 고토석회, 수산화마그네슘, 황산마그네슘을 토양 조건에 알맞게 시용한다. 토양을 분석해 적정시비량을 구하여 합리적 시비수준을 파악하여 시비하고 저온이 되지 않도록 보온에 유의한다.

철(Fe)

엽록체에 존재하는 철은 전자를 전달하는 작용을 하고 산화환원 과정에도 관여하며 또 광합성작용, 아질산염의 환원, 황산염의 환원, 질소동화작용 등의 산화 환원 작용 등에 관계한다. 철은 특히 엽록소 생합성의 중요한 필수 원소이기도 하다.

가. 증상

철분은 체내에서 이행이 어려운 성분으로서 결핍증은 반드시 생장점 가까운 부위로부터 나타나는 것이 특징이다. 새로운 어린잎에 엽맥만 남기고, 황백화되고 심할 경우에는 엽맥의 녹색도 연녹색으로 변한다.

 

나. 발생원인

밭 토양의 알카리화 등에 의해 pH가 높을 때 잘 나타나며, 구리, 망간 과잉에 의한 철의 길항작용으로 나타나기도 한다. 또 인산 비료를 과잉으로 시용하거나 과건, 과습, 저온 등에 의한 뿌리의 활력이 저하될 때에도 나타난다.

 

다. 대책

응급 대책으로서 유산제1철 0.1∼0.5% 수용액 또는 구연산철 100ppm 수용액을 엽면살포한다. 또한 킬레이트 철(Fe-EDTA) 50ppm 수용액을 주당 100mL 정도 토양에 관주한다. 토양 pH는 6.0∼6.5에 가깝도록 조정하되 과잉의 석회비료 시용은 삼간다. 또 토양수분 관리에 주의하여 건조, 과습 조건이 되지 않도록 한다.

붕소(B)

붕소는 세포벽 형성, 옥신 대사, 리그닌 생합성, 발아와 화분생장, 조직 발달에 필수 성분이다. 붕소는 원래 세포막을 만드는 펙틴 구성물질로서 이것이 결핍되면 세포막의 형성이 나빠져 생장점이 정지되고 만다. 붕소는 수동적 흡수에 의한 것으로 생각되며 식물체의 도관부를 통하여 증산류에 의해 상향이동 한다. 그래서 주로 식물의 잎의 끝과 잎 가장자리에 많이 축적되어 있다.

 

가. 증상

식물체의 생장점 부근의 절간이 현저히 위축되고, 상위엽이 위축되고 외측으로 굽어지면서 잎 가장자리의 일부가 갈변한다. 대표적인 특징은 생장점의 생육정지와 위축이다. 잎과 줄기는 경화되어 부러지기 쉽게 된다.

 

나. 발생원인

붕소결핍은 균형시비가 되지 않은 경우 비료 성분 간의 길항작용으로 일어나게 되는데, 질소, 칼륨, 석회 등을 과다 시비하면 잘 일어난다. 산성화된 사양토에 한꺼번에 다량의 석회비료를 시용한 경우에 나타난다.

 

다. 대책

응급대책으로는 붕사 또는 붕산 0.1∼0.25% 수용액을 엽면살포 하거나 배양액에 붕산(H3BO4)을 보충해 준다. 석회나 칼륨비료를 과다하게 시용하는 것을 피하고, 충분히 관수하여 토양의 건조를 피한다.