식물의 적 - 질병, 영양결핍, 해충, 식물의 방어법

식물의 적

식물에 해를 입히는 대표적인 것은 병충해이다. 병충해는 야생 상태에서 지니고 있던 자연적인 방어력이 없어진 농작물, 원예작물, 관상용 식물에 심각한 해를 미친다. 한 지역에 식물의 질병이 널리 퍼지면 기근이 닥치기도 한다. 1840년대 아일랜드에서는 균류가 일으킨 감자역병으로 감자 농사를 망친 이후 약 750000명이 굶어 죽는 기근이 있었다. 오늘날에도 많은 식물이 질병으로 죽고 있다. 한편 메뚜기나 쐐기벌레와 같은 곤충, 그리고 진드기와 설치류(쥐, 다람쥐, 토끼 등)와 같은 동물들도 식물에 해를 준다.

 

식물과 질병

균류, 세균, 바이러스, 선충류 등 작은 벌레와 수많은 미생물이 식물에 병을 일으킨다. 균류는 다른 미생물보다 더 많은 식물병을 일으키며, 바이러스도 역시 심각한 질병의 원인이 된다. 대기오염, 지나치게 높거나 낮은 온도, 영양분이 부족한 흙, 적은 빛과 과다한 공중습도와 같은 불리한 환경요인은 특히 식물조직을 손상시켜 미생물에 더 쉽게 감염되게 한다.

 

 

질병은 잎조직을 손상시켜서 물과 양분이 줄기와 잎으로 가지 못하게 하고 식물의 광합성 능력을 저하시킨다. 균류, 세균 , 바이러스는 식물조직에 침입하여 세포를 죽인다. 잎과 과일에 생긴 반점, 노랗게 변하거나 말라 죽은 잎 가장자리는 미생물로 인해 세포가 죽은 부분이다. 벌레혹이나 결절병과 같은 뿌리나 줄기의 비정상적인 생장은 미생물이나 해총에 감염되어 나타나는 증상이다. 뿌리, 줄기, 잎에 침입하는 균류나 세균은 물이 물관을 통해 식물 각 부위로 돌지 못하게 하여 잎, 줄기, 꽃이 시들거나 갑자기 죽게 만든다. 포자로 퍼지는 곰팡이는 독소를 분비하여 식물을 죽인다. 곰팡이병은 곰팡이의 포자로 퍼져나간다. 곤충, 비, 바람, 사람이 포자를 퍼뜨리며, 일부 세균과 바이러스도 같은 방식으로 퍼진다. 선충류는 병을 일으킬 뿐 아니라 병든 식물에서 건강한 식물로 바이러스를 옮기기도 한다. 

 

병든 식물을 사람이나 동물이 먹으면 위험한 병에 걸릴 수 있다. 예를 들어 맥각균이라는 곰팡이는 밀, 보리, 호밀에 침입하는데, 이 곰팡이에 감염된 밀 등으로 만든 빵을 먹은 사람에게 맥각중독이 나타난다.

 

식물과 영양결핍

식물은 흙에서 특정한 무기물이나 영양분을 얻지 못하면 영양이 결핍되어 잎 색깔이 변하고 크기가 작아진다. 또, 잎과 줄기에 반점이 생기고 생장이 줄고 오갈병과 같은 증상이 나타난다. 이러한 영양결핍은 주로 질소나 칼륨이 부족해서 오는 경우가 많다.

 

한편 흙 속에 특정 화합물이나 무기물이 지나치게 많으면 식물은 중독을 일으켜 죽을 수 있다. 거의 모든 식물은 극히 미량의 아연, 철, 구리를 필요로 하지만, 이들 원소가 다량으로 흙 속에 들어오면 죽게 된다. 한 예로 충남 광천에 있는 사문암 지역은 중금속이 지나치게 많아서 식물이 거의 살지 못하고 있다.

 

 

식물과 해충

딱정벌레와 메뚜기처럼 씹는 입을 가진 곤충은 잎과 줄기를 파먹으며, 찔러서 빠는 입을 가진 곤충은 식물을 찔러서 즙을 먹는다. 또한 꽃과 열매를 먹는 곤충도 있다. 곤충이 잎을 손상시키면 광합성량이 감소하여 생장과 생산량이 감소하게 된다. 또 곤충이 낸 상처를 통해 미생물이 침입하여 질병을 일으킨다.

 

식물을 먹는 동안 곤충이 분비한 독이나 그 밖의 화학물질은 잎과 뿌리에 벌레혹을 만들거나 잎이 탄 것처럼 보이게 한다. 또 어떤 곤충은 체관이나 물관을 먹으므로 양분과 물이 이동하지 못하게 한다.

 

 

식물의 방어 방법

식물은 곤충을 비롯한 여러 동물에 먹히지 않도록 물리적, 화학적 방어 수단을 진화시켜 왔다. 많은 식물은 꽃과 열매가 생기는 시기를 조절하여 자신을 보호한다. 식물의 물리적 방어 수단으로는 돌기, 가시, 바늘 등이 있다. 보통 잎이나 줄기에 이러한 구조가 발달하여 초식동물을 피하고, 두꺼운 왁스층이나 뻣뻣한 털이 빽빽하게 난 잎과 줄기는 작은 동물, 특히 곤충을 피할 수 있다. 풀을 비롯한 일부 식물은 잎에 실리카(이산화규소)라고 하는 단단한 광물을 축적하여 동물이 나뭇잎을 씹기 힘들게 하고, 이가 빨리 닳게 만든다.

 

일부 식물은 특정한 곤충에게 특별한 양분을 제공하고 대신 동물로부터 보호를 받는 상리공생의 관계를 유지한다. 개미와 아카시아의 경우, 개미는 아카시아의 구멍에 살면서 나무 주변을 깨끗하게 하고 나무에 접근하는 다른 동물을 공격하며, 나무의 잎은 설탕액을 분비하여 개미가 먹을 수 있게 한다.

 

또한 식물에는 동물에 대항하는 다양한 화학적 방어물이 있다. 감귤류의 잎과 열매는 끈적이고 강한 냄새가 나는 기름을 분비하고,, 까마중, 디기탈리스, 주목 등은 불쾌한 맛이 나는 물질이나 독성물질이 있다.