손해평가사농학개론 재배학 및 원예작물학
제6강
6. 무기양분과 작물
(1) 개요
①토양 내에는 각종 무기성분이 함유되어 있어 작물 생육의 영양원이 되고 있다.
②토양 무기성분
㉠토양 무기성분은 광물 성분을 의미한다.
㉡1차 광물: 암석에서 분리된 광물
㉢2차 광물: 1차 광물의 풍화 생성으로 재합성된 광물로 구분한다.
(2) 필수원소
①필수 원소의 종류 (16종)
㉠ 다량원소(9종) : 탄소(C), 산소(O), 수소(H), 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 황(S)
㉡미량원소(7종): 철(F), 망간(Mn), 구리(Cu), 아연(Zn), 붕소(B), 몰리브덴(Mo), 염소(Cl)
②규소(Si), 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 요오드(I), 코발트(Co) 등은 필수원소는 아니지만, 식물체 내에서 검출되며, 특히 규소는 벼 등의 화본과 식물에서 중요한 생리적 역할을 한다.
③자연 함량의 부족으로 인공적 보급의 필요성이 있는 성분을 비료요소라 한다.
㉠ 비료의 3요소 :질소(N), 인(P), 칼륨(K)
㉡ 비료의 4요소:질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca)
㉢ 비료의 5요소:질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 부식
(3) 필수원소의 생리작용
①탄소, 산소, 수소
㉠식물체의 90~98%를 차지한다.
㉡엽록소의 구성원소이다.
㉢광합성에 의한 여러 가지 유기물의 구성 재료가 된다.
②질소
㉠질소는 질산태와 암모니아태로 식물체에 흡수되며 체내에서 유기물로 동화된다.
㉡단백질의 중요한 구성 성분으로, 원형질은 그 건물의 40~50%가 질소화합물이며 효소, 엽록소도 질소화합물이다.
㉢결핍: 노엽의 단백질이 분해되어 생장이 왕성한 부분으로 질소분이 이동함에 따라 하위엽에서 황백화 현상이 일어나고 화곡류의 분열이 저해된다.
㉣과다: 작물체는 수분함량이 높아지고 세포벽이 얇아지며 연해져서 한 발, 저온, 기계적 상해, 해충 및 병해에 대한 각종 저항성이 저하된다
③인
㉠인산이온의 형태로 식물체에 흡수되며 세포의 분열, 광합성, 호흡작용, 녹말과 당분의 합성 분해, 질소동화 등에 관여한다.
㉡세포핵, 분열조직, 효소, ATP 등의 구성 성분으로 어린 조직이나 종자에 많이 함유되어 있다.
㉢결핍: 뿌리 발육 저해, 어린잎이 암녹색이 되고, 둘레에 오점이 생기며, 심하면 황화하고 결실이 저해된다.
④칼륨
㉠칼륨은 이동성이 매우 크며 잎, 생정점, 뿌리의 선단 등 분열조직에 많이 함유되어 있으며, 여러 가지 물질대사의 일종의 촉매적 작용을 한다.
㉡광합성, 탄수화물 및 단백질 형성, 세포 내의 수분 공급과 증산에 의한 수분 상실의 제어 등의 역할을 하며 효소반응의 활성제로서 중요한 작용을 한다.
㉢칼륨은 탄소동화작용을 촉진하므로 일조가 부족한 때에 효과가 크다.
㉣단백질 합성에 필요하므로 칼륨 흡수량과 질소 흡수량의 비율은 거의 같은 것이 좋다
㉤결핍: 생장점이 말라죽고, 줄기가 약해지고, 잎의 끝이나 둘레의 황화, 하위엽의 조기낙엽 현상을 보여 결실이 저해된다.
⑤칼슘
㉠세포막의 중간막이 주성분이며 잎에 많이 존재한다.
㉡체내에서는 이동률이 매우 낮다.
㉢분열조직의 생장, 뿌리 끝의 발육과 작용에 불가결하며 결핍되면 뿌리나 눈의 생장점이 붉게 변하며 죽게 된다.
㉣토양 중 석회의 과다는 마그네슘, 철, 아연, 코발트, 붕소 등 흡수가 저해되는 길항작용이 나타난다.
※칼슘 부족 시 생기는 병
토마토: 배꼽 썩음병, 사과: 고두병, 배: 콜크스폿, 양배추:흑심병 , 상추: 잎끝마름병
⑥황
㉠원형질과 식물체의 구성 물질 성분이며 효소 생성과 여러 특수 기능에 관여한다.
㉡결핍: 엽록소의 형성이 억제, 콩과 작물에서는 근류균의 질소고정능력이 저하, 세포분열이 억제되기도 한다.
㉢체내 이동성이 낮으며, 결핍 증세는 새 조직에서부터 나타난다.
⑦마그네슘
㉠엽록체 구성 원소로 잎에서 함량이 높다
㉡체내 이동성이 비교적 높아서 부족하면 늙은 조직으로부터 새 조직으로 이동한다.
㉢결핍
ⓐ화백화 현상, 줄기나 뿌리의 생정점 발육이 저해된다.
ⓑ체내의 비단백태질소가 증가하고, 탄수화물이 감소되며, 종자의 성숙이 저해된다.
ⓒ석회가 부족한 산성토양이나 사질 토양, 칼륨이나 염화나트륨이 지나치게 많은 토양 및 석회를 과다하게 시용했을 때에 결핍 현상이 나타나기 쉽다
⑧철
㉠철은 엽록소 구성 성분은 아니나 엽록소 합성과 밀접한 관련이 있다.
㉡결핍: 항상 어린잎에서 황백화 현상이 나타나며 마그네슘과 함께 엽록소의 형성을 감소시킨다.
㉢ pH가 높거나 토양 중에 인산 및 칼슘의 농도가 높으면 흡수가 크게 저해된다.
㉣니켈, 코발트, 크롬, 아연, 몰리브덴, 망간 등의 과잉은 철의 흡수를 저해한다.
⑨망간
㉠여러 효소의 활성을 높여서 광합성 물질의 합성과 분해, 호흡작용 등에 관여한다.
㉡결핍: 엽맥에서 먼 부분(엽맥 사이)이 황색으로 되며 화곡류에서는 세로로 줄무늬가 생긴다.
㉢생리작용이 왕성한 곳에 많이 함유되어 있고, 체내 이동성이 낮아서 결핍증은 새 잎부터 나타난다.
㉣토양의 과습 또는 강한 알칼리성이 되거나 철분의 과다는 망간의 결핍을 초래한다.
⑩붕소
㉠촉매 또는 반응 조절 물질로 작용하며, 석회 결핍의 영향을 경감시킨다.
㉡생장점 부근에 함유량이 높고 이동성이 낮아 결핍 증상은 생장점 또는 저장기관에 나타나기 쉽다.
㉢결핍
ⓐ분열조직의 괴사를 일으키는 일이 많다.
ⓑ채종재배 시 수정. 결실이 나빠진다.
ⓒ콩과 작물의 근류형성 및 질소고정이 저해된다.
㉣석회의 과잉과 토양의 산성화는 붕소결핍의 주원인이며 산야의 신개간지에서 나타나기 쉽다.
⑪아연
①효소의 초매 또는 반응 조절 물질로서 작용한다 ②결핍되면 황백화, 괴사, 조기낙엽 등을 초래한다.
⑫구리
㉠산화효소의 구성 원소로 작용한다.
㉡엽록체 안에 비교적 많이 함유되어 있으며 엽록체의 복합 단백 구성 성분으로 광합성에 관여한다.
㉢결핍: 단백질 합성이 저해되며 잎 끝에 황백화 현상이 나타나고 고사한다.
㉣철 및 아연과 길항관계에 있다.
⑬몰리브덴
①질산 환원효소의 구성 성분이며, 질소대사에 필요하다.
②결핍
ⓐ잎의 황백화
ⓑ모자이크병에 가까운 증세가 나타난다.
ⓒ콩과 작물의 질소고정력이 떨어진다.
⑭염소
㉠광합성 작용과 물의 광분해에 촉매 작용을 한다.
㉡세포의 삼투압을 높이며 식물조직 수화작용의 증진, 아밀로오스 활성 증진, 세포 즙액의 pH 조절 기능을 한다.
㉢결핍은 어린잎의 황백화 되고 전 식물체의 위조현상이 나타난다.
(4) 비필수 원소와 생리작용
①규소
㉠규소는 모든 작물에 필수원소는 아니나, 화본과 식물에서는 필수적이다.
㉡화본과 작물의 가용성 규산화 유기물의 시용은 생육과 수량에 효과가 있으며 벼는 특히 규산 요구도가 높으며 시용 효과가 높다.
㉢해충과 도열별 등에 내성이 증대되며 경엽의 직립화로 수광 상태가 좋아져 광합성에 유리하고 뿌리의 활력이 증대된다.
②코발트
㉠콩과 작물의 근류균의 활동에 코발트가 필요한 것으로 여겨지고 있다.
㉡비타민 B12 구성 성분이다
③나트륨
필수원소는 아니라 셀러리, 사탕무, 순무, 목화, 크림슨 클로버 등에서는 시용 효과가 인정되고 있다④알루미늄
㉠토양 중 규산과 함께 점토광물의 주체를 이룬다.
㉡산성토양에서는 토양의 알루미나가 활성 되어 용이하게 유출되어 식물에 유해하다.
㉢뿌리의 신장을 저해, 맥류의 잎에서는 엽맥 상이의 황화, 토마토 및 당근 등에서는 지상부에 인산결핍증과 비슷한 증세를 나타낸다.
㉣알루미늄의 과잉은 칼슘, 마그네슘, 질산의 흡수 및 인의 체내이동이 저해된다.
7. 토양유기물과 작물
(1) 유기물
동물, 식물의 사체가 분해되어 암갈색, 흑색을 띤 부식물
(2) 토양유기물의 기능
①암석의 분해 촉진(흙)
②양분의 공급(질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘)
③대기 중의 이산화탄소 공급 (광합성 증가)
④생장 촉진 물질 생성
⑤입단의 형성(보수, 보비력 증대)
⑥토양의 완충능력 증대 (pH 변화)
⑦미생물 번식 조장
⑧토양 보호(침식 감소 역할)
⑨지온 상승
