[기본서 내용]

수목의 무기양분 흡수와 대사 과정에서 원소 간의 상호작용은 크게 한 원소가 다른 원소의 흡수나 기능을 억제하는 길항관계와, 서로 도움을 주어 효과를 높이는 상승관계로 나뉩니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

1. 길항관계 (Antagonism)

특정 원소의 과잉이 다른 원소의 흡수를 방해하거나 불용성 화합물을 형성하여 이용을 어렵게 만드는 관계입니다.

  • 나트륨($\text{Na}^{+}$)과 칼륨($\text{K}^{+}$): 염분이 많은 토양에서 나트륨 이온은 칼륨 이온과 흡수 경로를 두고 경쟁하며, 칼륨의 흡수를 직접적으로 억제합니다.
  • 알루미늄($\text{Al}^{3+}$)과 칼슘($\text{Ca}^{2+}$)·마그네슘($\text{Mg}^{2+}$): 산성비 등으로 토양이 산성화되어 치환성 알루미늄 농도가 높아지면, 알루미늄이 칼슘과 마그네슘의 흡수를 방해하여 이들 원소의 결핍을 초래합니다.
  • 인(P)과 철(Fe)·알루미늄(Al): 토양 pH가 5.0 이하로 낮아지면, 인산이 철이나 알루미늄과 결합하여 물에 녹지 않는 불용성 인산이 되므로 식물이 흡수할 수 없게 됩니다.
  • 인(P)과 칼슘(Ca): 알칼리성 토양에서는 인이 칼슘과 결합하여 불용성 인산으로 변하며 유용성이 낮아집니다.
  • 질소(N)와 기타 환경 저항성: 질소 비료를 과다하게 시비하면 수목이 웃자라게 되어 병해충, 대기오염, 저온 등에 대한 전반적인 저항성이 낮아지는 결과를 초래할 수 있습니다.

2. 상승관계 (Synergism)

한 원소가 존재함으로써 다른 원소의 흡수가 촉진되거나 생리적 효과가 배가되는 관계입니다.

  • 질소(N)와 인(P)·칼륨(K): 개화 촉진 시 인이나 칼륨을 단독으로 사용하는 것보다 질소 비료와 함께 사용할 때 그 효과가 뚜렷하게 나타납니다.
  • 칼슘($\text{Ca}^{2+}$)과 칼륨($\text{K}^{+}$): 토양에 염분($\text{Na}^{+}$)이 많아 칼륨 흡수가 어려운 상황에서 칼슘이 충분하면, 칼슘이 원형질막을 보호하여 나트륨의 독성을 완화하고 칼륨의 선택적 흡수를 돕습니다.
  • 질소(N)와 마그네슘(Mg): 엽록소의 구성 성분인 이들은 광합성 효율을 높이는 데 함께 기여합니다.

3. 정량적 특징 요약

  • 이동성 원소: 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 마그네슘(Mg)은 체내 이동이 용이하여 부족 시 성숙한 잎에서 어린 잎으로 이동하며, 결핍 증상이 성숙엽에서 먼저 나타납니다.
  • 부동성 원소: 칼슘(Ca), 철(Fe), 붕소(B) 등은 이동이 어려워 결핍 증상이 새순이나 어린 잎에서 먼저 나타납니다. 이들 원소 간의 길항/상승 작용은 수목의 건강 상태와 직결됩니다.