식물들도 비좁은 곳에서는 영양분 흡수를 위한 경쟁을 하나요?

Question

좁은 공간에 많은 식물들이 있으면

물이나 영양분 흡수를 위해서 서로 경쟁을 하나요?

만약 식물들도 경쟁을 한다면

어떤식으로 물과 영양분을 더 가져가는 건가요?

뿌리가 어떤식으로 행동하는지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

식물도 좁게 심으면 물,질소 인 같은 자원을 두고 경쟁합니다 .뿌리는 수분과 영양분이 많은 방향으로 뻗고 잔 뿌리와 뿌리털을 늘려 흡수 면적을 키웁니다. 먼저 뿌리를 넓힌 식물이 더 유리합니다.

Answer 2

식물은 제한된 공간에서 수분과 영양분을 확보하기 위해 뿌리의 형태를 변형하고 화학 물질을 분비하며 격렬하게 경쟁합니다. 비좁은 토양 환경에 노출된 식물은 이웃 식물의 뿌리가 자라는 방향을 감지한 뒤 경쟁 상대가 없는 여유 공간으로 뿌리를 빠르게 확장하거나 오히려 상대의 영역으로 뿌리털을 집중적으로 밀식시켜 자원을 선점합니다. 이 과정에서 토양 속 미네랄과 수분을 더 효율적으로 흡수하기 위해 화학 물질이나 유기산을 뿌리 밖으로 내보내 주변 토양의 성분을 활성화하고 다른 식물의 뿌리 성장을 억제하기도 합니다. 결국 식물은 정적인 상태로 가만히 있는 것이 아니라 토양 내부에서 뿌리의 물리적 확장 속도를 높이고 화학적 방어 기작을 작동시켜 한정된 수분과 영양분을 최대한 많이 차지하려 행동합니다.

Answer 3

결론부터 말씀드리면 식물도 땅 속에서 믈과 질소나 인 같은 영양분을 선점하기 위해 뿌리 간 치열한 자원 흡수 경쟁을 합니다.

보통 영양분이 있는 곳으로 잔뿌리(세근)를 빠르게 퍼뜨려 표면적을 넓히고, 잎이나 줄기를 키울 에너지를 뿌리로 돌려 땅 아래 공간을 먼저 차지합니다.

또한 경쟁자가 옆에 있으면 혼자 자랄 때보다 필요 이상으로 뿌리를 더 많이 만들어내기도 합니다.

그리고 일부 종은 뿌리 끝에서 유기산 등을 내뿜어 다른 식물의 뿌리 성장을 막기도 하고, 토양에 묶여 녹지 않는 인산 등을 뿌리 분비물로 녹여서 흡수하기도 합니다.

게다가 뿌리 분비물 신호로 유전적 친족과 남을 구분하기도 하는데, 남을 만나면 공격적으로 뿌리를 뻗지만, 친족을 만나면 뿌리 늘리기를 자제하며 상생하기도 합니다.

이런 경쟁으로 결과로 자원을 더 빠르게 빼앗은 우점 식물이 공간 전체를 지배하게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요, 안경곰70님. 이중철 전문가입니다.

식물들도 좁은 공간에 모여 살면 물과 영양분을 더 많이 차지하기 위해 치열한 뿌리 경쟁을 벌입니다. 식물은 눈이나 손발이 없는 대신, 뿌리를 더 길고 무성하게 늘리거나 영양분이 많은 방향으로 집중적으로 뻗는 화학적, 신체적 반응을 통해 자원을 선점하고 경쟁 식물의 성장을 억제하는 방식으로 살아남거든요.

■ 영양분과 물을 선점하기 위한 뿌리의 형태적 변화

​한정된 공간에 여러 식물이 모여 자라면 흙 속의 물과 질소, 인산 같은 필수 영양분이 금방 부족해집니다. 이때 식물 뿌리는 주변 식물의 존재를 촉각적 신호나 화학적 신호로 감지하고 즉각적인 형태 변화를 일으킵니다. ​경쟁이 심해지면 식물은 영양분이 있는 곳을 향해 뿌리의 성장 속도를 급격히 높이고, 뿌리털(세근)을 폭발적으로 늘려 흙과의 접촉 면적을 넓힙니다. 어떤 식물들은 경쟁자보다 더 넓은 범위를 차지하기 위해 옆으로 뿌리를 빠르게 확장하기도 하고, 또 다른 식물들은 깊은 곳의 물을 선점하기 위해 뿌리를 밑으로 깊게 내리는 전략을 사용합니다. 이를 가리켜 식물의 자원 선점 전략이라고 부른답니다.

■ 화학 물질을 이용한 타기작용과 공간 확보

​식물 뿌리는 단지 물리적으로 뻗어나가는 것에 그치지 않고, 화학 물질을 땅속으로 분비하여 직접 경쟁 상대의 뿌리 성장을 방해하기도 합니다. 이를 식물의 타기작용(알렐로파시)이라고 부릅니다. 특정 식물의 뿌리는 유기산이나 독성 타기물질을 흙 속에 뿜어내어 주변에 있는 다른 식물 뿌리의 수분 흡수를 차단하거나 세포 분열을 억제합하는데요. 경쟁자의 뿌리가 자라지 못하게 억제해 둠으로써 자신이 독점할 수 있는 흙 속 영역을 확보하고 물과 영양분을 효율적으로 빼앗아 오게 된답니다.

■ 자원 인식과 효율적 배분을 위한 실무적 화분 관리

​재미있는 점은 식물 뿌리가 자기 자신의 다른 뿌리와 남의 뿌리를 구분할 수 있다는 사실인데요. 연구 결과에 따르면 식물은 이웃에 다른 식물의 뿌리가 접근하면 영양분을 얻기 위한 뿌리 투자를 대폭 늘리지만, 자신의 뿌리끼리 만났을 때는 과도한 에너지 소모를 피하기 위해 성장 반응을 조절한다고 해요. 따라서 집이나 농장에서 식물을 키울 때 좁은 화분에 여러 포기를 빽빽하게 심어두면, 식물들이 줄기와 열매를 키우는 데 써야 할 에너지를 뿌리 경쟁에 모조리 소모하여 전체적으로 성장이 부실해지게 되는데요. 솎아내기를 통해 포기 사이의 거리를 넓혀주거나, 정기적으로 분갈이를 해주어 뿌리가 자원을 두고 다투지 않도록 환경을 만들어 주는 것이 실무적으로 매우 유익하답니다.

​정리하자면,

좁은 공간의 식물들은 물과 영양분을 더 많이 확보하기 위해 뿌리털과 가지를 폭발적으로 늘려 자원을 선점하거나 경쟁 식물의 성장을 억제하는 화학 물질을 분비하는 방식으로 치열하게 경쟁하므로, 식물이 잘 자라기 위해서는 적절한 포기 사이 거리 유지와 분갈이가 필수적이랍니다.

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