제주환경일보

식물뿌리는 토양과 접촉을 많이 하고 있어야 충분한 수분과 양분을 흡수 할 수 있다. 하지만 수분이 부족하게 되면 뿌리는 수축을 하게 되고 이로 인해 토양과 뿌리사이에 빈 공간이 형성된다. 초기 이런 현상은 물과 양분의 흡수를 감소시키지만 새롭게 생긴 빈 공간들은 뿌리 내 수분 유출을 막아주는 역할을 한다고 알려져 왔다. 하지만 이러한 현상은 오랫동안 추측 또는 간접적인 실험으로 알려왔을 뿐 직접적으로 확인하기가 어려웠다. 그러나 독일의 Helmholtz 센터에서 최초로 토양 수분과 뿌리사이의 상호관계를 컴퓨터 토모그래피 (Computer Tomography, CT) 촬영을 통해 최초로 밝혀냈다.
이번 연구는 흰색 루핀 (Lupinus albus L.)을 사질계 토양에 한 달 동안 토양수분의 건조와 관개를 주기적으로 반복하면서 CT 촬영을 통해 뿌리의 변화를 관찰하였다. CT 촬영을 통해 얻어진 토양과 뿌리의 3D 사진을 분석한 결과, 건조시기에 뿌리의 수축과 함께 빈 공간이 형성되어 지는 것이 실제로 발견되어졌다. 이것은 토양구조와 뿌리와의 상호관계가 매우 복잡하고 역동적인 관계로 이루어졌고 이러한 관계를 이해할 수 있는 발판을 마련한 것이다.
토양에 다시 수분이 들어오면 뿌리는 다시 팽창을 하게 되고, 부분적으로 빈 공간들을 채워가며 토양과의 접촉면적을 늘려갔다. 하지만 일부 직근에 있는 늙은 뿌리들은 다시 팽창을 못 한 채 남아 있었다. 연구가들은 이것이 가뭄과 같은 현상에 뿌리의 일부분은 영구적으로 토양과 접촉을 못하게 되는 것인지, 그로인해 식물의 수분과 양분의 흡수 능력이 떨어지는지, 또한 시간이 지나면 다시 팽창을 하게 되는 것인지는 여전히 궁금해 하고 있다. 미래에 기후변화로 인해 우리나라를 비롯한 세계 여러 나라들이 물 부족을 겪게 될 것을 생각하면, 이 분야의 중요성은 매우 크다. 작물 재배시 효율적인 물이용 기술을 밝혀 물 절약에 큰 도움을 기대할 수 있기 때문이다.

자료제공 : 농촌진흥청 토양비료관리과 농업연구사 전현정
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2010-09-03 15:20:35

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