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미생물이야기 양분에 대하여 경쟁하는 경우, 그리고 병원균을 매개 또는 감염시키는 경우
2013-08-14 11:41:38
이엠생명과학연구원

고등식물에게 해를 끼치는 토양생물의 활동은 기계적으로 상해를 가하는 경우, 양분에 대하여 경쟁하는 경우, 그리고 병원균을 매개 또는 감염시키는 경우 등이다.

 

1) 토양동물의 해
  토양동물이 식물에게 해를 끼치는 것은 대부분 기계적인 상해를 입히는 것이다.  두더지, 달팽이, 설치류, 굼벵이 등의 유충은 뿌리 또는 지상부를 침해하며 개미는 진딧물을 옮기거나 보호하고 잔디를 죽이는 경우가 많다.  선충류(線蟲類, nematode)는 뿌리를 침해하여 큰 타격을 입히는 수가 많으며, 여러 가지 원생동물의 피해도 경우데 따라서는 심한 것을 볼 수가 있다.

 

2) 병의 발생
  토양에서 유래된 병(soil-born disease)이 식물 또는 동물에게 심한 피해를 끼치는 경우가 많이 알려져 있다.  그러한 병원성 생물이 토양에 일시적 또는 영구적으로 서식하면서 조건만 알맞으면 병을 일으키게 된다.

토마토나 감자의 위조병, 여러 채소의 연부병, 반점병, 근부병등은 토양에서 유래되는 세균병들이다.  피해가 매우 큰 것은 묘의 입고병, 양배추의 위황병, 노균병, 엽고병, 몇가지 녹병, 위조병, 창가병, 감자의 사상균, 그밖에 여러 식물병을 일으키는 것은 토양에 서식하는 사상균에 의한 것이다.  방선균의 어느 것은 감자나 사탕무우의 창가병이나 고구마의 마마병 등을 일으키게 된다.

온상이나 온실의 식물에게 사용되는 토양은 관례적으로 열처리하여 병원체나 잡초의 종자를 죽이며 밭토양은 훈증하여 선충을 억제하게 되나 많은 세균이나 사상균은 열처리만으로는 완전히 사멸되지 않아 살균제를 사용하기도 한다.

 

3) 양분에 대한 경합과 형태의 변화
  토양에서 생활하는 미생물과 원생동물류는 고등식물과 몇 가지 공통적인 양분요구성을 가지며, 흡수과정도 비슷하므로 서로 그 양분에 대하여 경합하게 된다.  경쟁이 가장 심한 양분은 질소이며, 특히 C/N비가 높은 유기물이 토양에 들어가면 미생물이 먼저 질소를 이용하게 되므로 식물에게는 부족하게 된다.  질소 이외에도 인산, 칼륨, 칼슘, 미량요소 등에 대하여도 심한 경쟁을 하여 식물의 성장에 지장이 있는 수도 적지 않다.

양분의 화학적 형태변화는 식물에 대한 유효도가 달라진다.  토양이 산화적 또는 환원적인 상태에 있게 됨에 따라 호기성 또는 혐기성 미생물의 활동이 우세하게 되므로 질소, 황, 철 및 망간 등 양분의 화학적 형태가 바뀌어 식물에 대한 유효성 또는 유해성에 차이가 있게 된다.  예를 들면 탈질균은 환원조건에서 NO₃를 환원하여 N₂O나 N₂로 변화시켜 손실을 가져오게 한다.  양분뿐만 아니라 유기물의 분해생성물도 조건에 따라 유익 또는 유해한 물질이된다.

<표 1> 질소순환작용과 관여 미생물

질소의 형태변화

관여하는 미생물

① 암모니아화작용
단백질→아미노산→NH₄

대부분의 유기영양미생물

② 질산화작용
NH
₄+   → NO₂-
NO₂-   → NO₃-


아질산균
질산균

③ 질산환원작용
NO
₃-   → NO₂-   → NH₄+


유기영양미생물

④ 탈질작용
NO
₃-   → NO₂-   → NO, N₂


탈질세균

⑤ 질소고정작용
N₂→ 단백질

독립질소고정세균
공생질소고정세균
남조류

⑥ 유기화작용
NO
₃-  , NH₄+   → 단백질

대부분의 유기영양미생물




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