뿌리는 언제 자라는가

뿌리발달에는 여러가지 복잡한 요인이 있음에도 불구하고,

몇가지 유형의 뿌리 발달을 추출하는 것은 가능하다.

(자원 가용성의 계절성이 강한 경우) 토양이 너무 건조하기 전인 초여름에서 한여름에 뿌리 발달이 집중된 패턴이 나타난다. (몇 차례 유리한 환경 여건이 나타나는 경우에는, 이정점 패턴의 뿌리 발달이 전형적이다. 매우 일정한 환경 여건을 가진 지역에서는, 뿌리 생장은 보다 고르게 분포되거나 다중 주기로 배열될 수 도 있다.

 

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McCormack 등은 12개 온대지방 수종에 대해 3년에 걸친 연구 결과 초여름에서 한여름에 뿌리 생산이 집중되는 패턴이 가장 빈번하다는 것을 발견하였다.

 

 

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만약 충분한 세근이 겨울에 생존하지 못하면, 잎이 전개되기 전에 새로운 뿌리가 필요할 것이다. 이경우 뿌리 발달의 핵심적인 시기는 토양이 ~5ºC까지 상승한 이후이면서 잎이 나오기 전이 된다. 이 시점 이후가 되면 물, 영양소, 탄수화물에 대해 줄기와 강하게 경쟁할 수 있기 때문에 줄기가 빠르게 생장하는 동안에는(특히 줄기가 고정 생장을 하는 수종) 뿌리 생산이 감소될 수 있다. 

계절성 토양 수분 결핍은 (빈번하게) 여름 동안 뿌리 생장을 더디게 하거나 중단되지만, 토양 수분이 재충전되면 뿌리 생장이 종종 재개되는데, 줄기는 크게 생장하지 않고 토양은 따뜻한 상태를 유지한다. 뿌리 신장 속도는 하루에 2~3mm에서 80mm까지 종에 따라 매우 다양하다.

 

대개 뿌리 발달 시점은 줄기 발달과 분리되는데, 만약 핵심 요소가 충족되면 연중 거의 언제나 일어날 수 있다. 줄기 시스템으로부터의 내부의 신호 전달(먹이 공급과 호르몬에 의해)이 중요한 역할을 하지만 토양환경도 결정적이다. 온대지방 교목에서는, 뿌리 생장은 토양온도 5ºC이상에서 시작된다. 일반적으로 뿌리 신장은 5ºC이상에서 증가하고 토양수분이 적절하면 토양온도 20ºC 부근까지 지속된다.

 

통기가 좋은 토양도 뿌리발달에 중요하다. 뿌리와 건강한 뿌리를 위해 기여하는 균근과 같은 많은 다른 토양 유기체는 모두 양호한 산소 공급을 필요로 한다. 그러나 뿌리 생장이 완전히 멈추기 위해서는 산소 수준이 매우 낮아야 한다. 뿌리는 가끔 산소 농도 10%미만(대기 중에는 21%인데 비해)에서도 계속 자라고, 산소농도가 3%이하에 이르러야 중단된다.

 

 

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토양 통기성 측정치는, 세근발달(특히, 0~15cm의 상위 토양층에서), 영향을 준다. 이 연구는 건강한 뿌리 발달이 대기와 자유롭게 기체를 교환할 수 있는 통기가 양호한 토양에 의해 결정된다는 관찰을 뒷받침한다. 그러나 양호한 뿌리 전개 환경은 균형을 유지해야 한다는 것을 명심하는 것이 중요하다. 통기가 잘되는 토양은 배수도 가장 막힘이 없어 빠르게 건조하기 쉽다. 따라서 대기 간 최고 수준의 기체교환을 추가하는 과정에서 수분 결핍을 약화시키지 않는 것이 중요하다.

 

※ 출처 : 응용 교목 생물학, 이규목 옮김, p.195~200