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사람도 식물도 광합성으로 산다

광합성 세균, Rhodospirillum(로도스피릴륨) 스토리

식물은 잎에 다양한 색소를 가지고 있다. 엽록소(클로로필)를 비롯해서 안토시아닌, 카로티노이드가 그것이다. 엽록소가 녹색을 띠기 때문에 식물의 잎이 녹색으로 보이는 것이다.
엽록소는 물과 이산화탄소와 햇빛을 이용해서 포도당을 만드는 아주 중요한 역할을 하는 물질로서 이렇게 생성된 포도당은 식물에게 에너지원으로 쓰이게 된다.


식물은 잎에 다양한 색소를 가지고 있다. 엽록소(클로로필)를 비롯해서 안토시아닌, 카로티노이드가 그것이다. 엽록소가 녹색을 띠기 때문에 식물의 잎이 녹색으로 보이는 것이다. 엽록소는 물과 이산화탄소와 햇빛을 이용해서 포도당을 만들고, 이렇게 생성된 포도당은 식물에게 에너지원으로 쓰이게 된다.


사람도 식물도 살리는 광합성
어떻게 보면 식물은 엽록소 때문에 존재한다고 해도 과언이 아닐 정도로 그 역할이 매우 크다. 엽록소의 구조를 자세히 들여다보면 사람의 혈액 속에 들어있는 헤모글로빈의 구조와 비슷하다는 생각이 든다. 다만 엽록소는 그 한가운데 마그네슘이 들어있지만 헤모글로빈은 마그네슘 대신 철이 들어있는 것을 어렵지 않게 발견할 수 있다.
엽록소의 구조 한 가운데에 마그네슘이 들어있다 보니 마그네슘을 식물에게 공급해 주지 않으면 엽록소 형성이 안 될 것은 자명한 일이다. 또한 그 결과로 식물체 내에서 광합성율이 떨어져 포도당도 못 만들어 낼 것이다. 그러면 작물 활력이 떨어지는 것은 물론이고 과일의 당도가 올라가지 않아 맛이 없는 과일이 수확되는 것이다.
강렬한 햇빛과 적당한 비를 통해 광합성에 필요한 물과 이산화탄소와 빛을 공급받으며 왕성한 광합성 작용을 하던 엽록소는 가을로 접어들면서 광합성에 필요한 물을 충분히 공급받지 못하게 되면서 그 구조가 파괴되기 시작한다. 그래서 가을철이 되면 나무의 잎에서 녹색이 사라지고 빨간색이나 노란색으로 잎이 물들기 시작하는 것이다. 이것이 단풍이 생기는 원리이다.


벼 도복 방지하는 광합성 세균, Rhodospirillum
우리 사람이나 동물은 세포내에 광합성을 하는 엽록소가 없기 때문에 광합성을 못 하는 것이며, 그러다 보니 포도당을 외부에서 섭취해야 한다. 그런데 일부 미생물 중에는 세포내에 엽록소를 가지고 있는 녀석들이 있다. 바로 광합성세균이라고 하는 것들이다.
세균 내에 들어있는 엽록소는 박테리오클로로필이라고 하는데, 이것에 의해 광합성이 일어나고 식물처럼 포도당을 자체적으로 생산해 낼 수가 있게 된다.
Rhodospirillum(로도스피릴륨)은 광합성 세균이면서 질소고정을 하는 농업에 아주 유용한 녀석이다. 그런데 이 녀석은 자랄 때에는 공기를 주면 못 자라는 혐기성 세균이다.
광합성 세균에 대한 많은 실증 시험이 진행되었는데, 특히 벼가 넘어지는 도복 현상을 방지해준다고 해서 벼에 처리한 실험 결과들이 많다.




광합성 세균 처리로 생산성도 높인다
경기도 연천에서 대안벼에 도복 방지 효과를 규명하기 위해 광합성 세균을 처리하였다. 처리한 광합성 세균 밀도는 1×108 cfu/㎖이었고 8000㎡(2400평)에 40ℓ를 주었으며, 미생물 처리는 물을 댈 때마다 처리하여 총 3번을 주었다.
처리 결과, 무처리구에서는 0.5%의 도복이 발생된 반면, 광합성 세균 처리구에서는 미미한 정도의 도복만이 발생되어 광합성 세균 처리에 따른 도복 방지 효과가 있는 것으로 확인이 되었다. 또한 생산성도 증대 되었다.
광합성 세균 무처리구에서는 쭉정이가 15% 발생한 반면, 광합성 세균 처리한 포장에서는 5%의 쭉정이만이 관찰되어 수량 증대에도 효과가 있음이 입증되었다.
경기도 양평에서는 광합성 세균 처리를 통한 녹조방지 및 생산성 향상에 대한 실험을 추청벼를 대상으로 진행하였다.
모내기 15일전·모낸 후 30일 간격 총 4번을 살포하였고, 10a(300평) 면적에 60ℓ를 처리하였다.
실험결과는 녹조 발생에 광합성 세균 처리가 효과가 있는 것으로 관찰되었고, 생산량 또한 증대한 것으로 나타났다. 산물벼 기준 광합성 세균 처리구에서 475㎏이 수확된 반면 무처리구에서는 430㎏에 그쳤다.





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