근권환경 Root Environment- 2. 양분흡수의 상대성

7. 1 Root Functioning(뿌리의 기능)

○ 뿌리의 기능은 지상부와 상호작용에의해 조절 - 호흡율에도 영향

○ 뿌리의 호흡율은 양수분의 흡수이동, 대사물질의 이동과 저장 등에 관련

○ 뿌리의 발달 - 지하부 환경에 영향을 받음

○ 뿌리의 활력은 - O2의 부족 CO2 과잉에 의해 저하(특히 염류집적)

○ 양액내 O2 감소에 대한 감시는 양액순환 횟수를 결정하는데 기여

○ 뿌리의 산소흡수 - 뿌리표면에 양액막형성에 의해 흡수되고 배지내 공극의 공기는 이용 못하므로 주기적 양액교체가 필요

○ 역경재배는 사경재배는 배지공극이 작아 균형된 양액의 공급이 가능하나 교환되는 양액이 적어 뿌리이용에 제한됨.

○ 배지에서 지나친 건조나 과습의 한계를 구명하는데 역경재배 보다 사경재배 가 더 문제됨.

○ 양액재배에서 뿌리의 양분흡수 특징

① 염류의 흡수는 세포신장과 액포화된 뿌리조직에서 가장빠름.

② 수경재배에서는 근모가 없어 일반 토경재배와 차이를 보임.

③ 흡수가 가장 활발한 부위는 뿌리선단에서 1-2mm 부위임.

④ 노화된 부리에서도 흡수 가능.

⑤ 강제 펌핑에 의한 용질축적은 세포간의 이동에 의존하며 죽은세포에서는 일어나지않음.

7.1.1 Oxygen (산소)

○ 20℃ 액온에서 5ℓ의 양액에 재배되는 토마토는 45mg의 포화 용존산소량을 2시간이면 소모되므로 주기적인 양액교체가 필요.

7.2 Relations of Natrient Absorption (양분흡수의 상대성)

○ 뿌리선단의 염류 집적은 부리의 높은 호흡력과 염류의 이동에 관여하는 목부의 부재시 나타남.

○ 염류와 수분흡수의 이론

고농도 양액에서 이온흡수는 증산과 관련, 수분이동은 이온흡수에 제한되고 저농도에서는 흡수작용이 제한되고 증산과는 관련이 없음.
정상적인 뿌리와 염류집적상태의 뿌리와의 일일 산소요구과정
일출후 뿌리호흡이 증가하고 광합성은 그후 90분후에 최대에 달하고 뿌리는 130분후에 최대에 달함. 일몰후의 뿌리호흡량 감소도 양상이 같음.

7.2.1 Nutrient Uptake and Growth of Nature Cells (양분의 흡수와 자연세포의 성장)

○ 생장이 멈춘 성숙세포는 이온 축적 못하고 세포분열을 못함(담체형성이 않됨)

○ 어린세포는 Mg, Ca, K 와 같은 양이온을 결합시킬수있는 단백질을 합성하고 P2O52-, NO3-,SO42-등은 신속히 다른 물질로 변환→원형질의 일부가 됨

7.2.2 Factors Affecting Nutrient Uptake (양분흡수에 영향을 미치는 요소)

온도 : 양분흡수율은 온도상승과 함께 증가 - 염류의 확산율 증가와 호흡증가에 기인, 40℃에서는 이온축적이 감소

○ 저온 : 음이온의 흡수가 양이온의 흡수에 비해 억제됨 - 물흡수 감소, 신초로 부터 동화 양분 이동감소, 뿌리합성활동 감소, 세포감소, 수분stress

○ 채소류의 생장적온: 15-25℃

7.2.3 Ion Absorption (철 흡수)

○ 뿌리세포가 주위의 농도보다 높은농도로 이온을 축적하는것은 살아있는 유기 체의 특징

○ 이온흡수 축적이론

○ 뿌리에 축적되는 이온의 종류와 량: 뿌리의 대사활성, 온도, 공기교환, 식물의 종류에 따라 다름

○ 이온의 이동경로 : 표피→피층→내피→중심주(내초→목부→사부)

○ 양분흡수는 매일 변화하며 CO2 흡수 최고점에서 5-6시간후이며 맑은날은 12:00 GMT(Greenwich Mean Time)에서 이루어짐.

○ Symplast내에서 양분이동속도 : 4∼4.4cm/h이고, 하루에 50∼100cm 이동하며 새로운조직은 빠르고 노화조직은 느리다.