고형배지와 양액 속에서 뿌리털의 발달 비교

  고형배지에서 자라는 뿌리와 양액 속에서 자라는 뿌리의 차이를 살펴 보았습니다. 책에 나와 있는 내용과 경험한 내용이 다른 부분도 있어서 검토했고, 나름대로의 결론을 정리했습니다.

 

가정

  고형배지 속에는 습도가 높은 공기가 있기 때문에 시험관 속 수면 바로 위와 같이 습도가 높은 공기가 있는 곳을 고형배지 속으로 간주했습니다. 

 

 

1. 경험한 현상

(1) 공기 중에서는 뿌리털이 안 나고 양액 속에서는 뿌리털이 나는 식물

사진-1: 시험관에 선인장을 걸쳐 놓았다.(2020.11.27) 기준일

사진-2: 뿌리가 아래쪽을 향해 자란다.(2020.12.12) 기준일로부터 15일 경과

사진-3: 뿌리가 물 속으로 뻗어나간다.(2020.12.18) 6일 추가 경과

사진-4: 뿌리털이 났다.(2020.12.21) 추가 3일 경과

  선인장을 시험관 입구에 걸친 상태로 키워 보았습니다. 시험관에는 물을 넣고 선인장의 아랫부분은 물에 닿지 않게 했습니다(사진-1). 시간이 지날수록 선인장에서 뿌리가 뻗어나와 아래쪽으로 자랐습니다. 뿌리가 물에 닿을 때까지 15일이 걸렸습니다(사진-2). 뿌리가 물에 닿자 15일 걸리며 자랐던 길이만큼을 6일만에 자랐습니다(사진-3). 이후 3일이 지나니 뿌리털이 촘촘히 났습니다(사진-4).

 

 

(2) 공기 중에서는 뿌리털이 나고 양액 속에서는 뿌리털이 안 나는 식물

- 로즈마리를 시험관에서 길렀을 때

시험관에서 키우는 로즈마리. 공기 중의 줄기로부터 뿌리가 났다. 뿌리에 뿌리털이 있다. (2020.10.18)

양액에 잠긴 로즈마리의 뿌리에는 뿌리털이 없다. (2020.11.07)

  로즈마리를 시험관에 넣어 키워보았습니다. 시험관 속 수면 근처의 공기 중에서 로즈마리 뿌리가 나왔고 뿌리털이 생겼습니다. 반면 양액에 잠긴 뿌리에는 뿌리털이 생기지 않았습니다.

 

 

- 고구마를 배지와 양액에서 길렀을 때

배지(난석) 위로 뻗어 나가는 고구마 뿌리. 뿌리털이 보인다. (2013.08.05)

양액 속에서 자라는 고구마 뿌리. 뿌리털이 보이지 않는다. (2018.03.13)

  고구마를 배지와 양액에서 키워 보았습니다. 배지 위를 타고 뻗어가는 고구마의 뿌리에 뿌리털이 생겼지만 양액에 담긴 뿌리에는 뿌리털이 생기지 않았습니다.

 

 

2. 관련 자료

 

1.

수경재배를 하다보면 더 큰 식물을 키우기 위해 더 적은 뿌리가 필요하다는 것을 보게 될 것이다. 이것은 각 뿌리털이 토경재배에 비해 더 많은 물과 양분을 흡수할 수 있기 때문이다. 이것이 수경재배가 더 많은 수확을 하는 잠재성을 갖고 있는 이유 중의 하나이다. 

In hydro cultures you will also see that fewer roots are needed in order to grow a larger plant. This is because each root hair is able to absorb more water and nutrients. This is one of the reasons that hydro culture has the potential to produce higher yields.

출처: www.cannagardening.com/roots_and_root_hairs

 

  위 글에서는 수경재배에서 뿌리털이 있다는 것을 암시합니다. 그러나 고형배지가 있는 방식의 수경재배인지 담액경의 수경재배인지는 언급하지 않아 더 자세한 것은 알 수가 없습니다. 

 

 

2.

보통 수경재배로 키우는 식물은 뿌리털을 갖지 않는다. 

Normally, hydroponic plant roots do not have root hairs.

출처: "Complete Guide for Growing Plants Hydroponically", J. Benton Jones, Jr., CRC Press, 2014, p.22

 

  위 글로부터 수경재배로 키우는 식물이 대개 뿌리털을 갖지 않는 것이지 반드시 갖지 않는다고는 할 수 없음을 알 수 있습니다. 여기서도 배지가 있는지 없는지 언급이 없습니다.

 

 

3.

Air root 대 water root

(※ 'Air root'와 'water root'는 식물학 용어가 아니지만 글쓴이가 그렇게 이름붙였기 때문에 번역없이 그대로 사용합니다. 특히 air root는 식물학 용어인 aerial root(공기뿌리)와 혼동하지 않으시기 바랍니다.)

aerial root: en.wikipedia.org/wiki/Aerial_root

 

토양과 생장 배지에서는 공기 대 물의 비율이 큰데, 이러한 곳에서 자라는 식물은 air root가 발달한다(아래 왼쪽). 미세한 뿌리털은 물과 양분이 있는 곳을 향해 간다. 뿌리가 완전히 물에 잠겨서 자라는 식물은 water root가 발달한다(아래 오른쪽). Water root에는 뿌리털이 없음을 확인할 수 있는데, 뿌리가 완전히 물에 잠긴 상황에서는 뿌리털이 불필요하다. 토양이나 고형배지에서 자라던 식물을 수경재배기에 쉽게 옮겨심을 수 있는 반면, 양액에서 자라던 식물을 토양이나 고형배지에 옮기면 대개 살아남지 못한다. 

Air roots vs water roots 

Plants that are grown in soil and granular or fibrous growing mediums that maintain a high percentage of air to water develop air roots (below left). The tiny root hairs serve to steer growth in the direction of water and food. Note that plants grown with their roots completely submerged in water develop "water roots" (shown below right). Observe the absence of root hairs, which are unnecessary in this situation. While air rooted plants can easily be transplanted to a hydroponic system, water roots usually will not survive the move to soil or a drier medium.

 

 

출처: "Hydroponics is all about healthy roots", www.grovida.us/how-to-hydroponics/its-all-about-the-roots.html

 

  위 자료로는 완전히 물(양액)에 잠겨서 자라는 뿌리는 water root가 발달하고, water root는 뿌리털이 불필요하기 때문에 없다고 합니다.

 

 

3. 결론

  경험과 자료를 바탕으로 아래와 같이 결론내릴 수 있겠네요. 이 부분에 대해 잘 알고 계신 분이 댓글로 첨언해 주시면 고맙겠습니다.

 

(1) 대부분의 식물에서는 양액에 완전히 잠긴 뿌리는 뿌리털이 없어도 양분을 흡수하는 데에 충분하기 때문에 뿌리털이 없다.

 

(2) 건조한 곳에서 살면서 비가 오면 짧은 시간에 많은 물을 흡수해야 하는 식물은 양액에 속에서 뿌리털이 나는 것도 있다.