근세에 들어 우리 인간의 질병을 연구해온 석학은 스트레스가 인간의 병발생을 높이고 조기노화에 기여하게 되기 때문에 생활의 질, 즉 스트레스를 지나치게 많이 받지 않기 위해 생활을 단순화시키고 삶의 방식을 개선시켜야 한다. 그리고 이것은 식물에 있어서도 마찬가지이다.

조기낙엽과 낙과현상

식물에 있어서 스트레스란 무엇인가?

우선 단순하게 설명한다면 토양이나 기후조건 아니면 임의로 사용되는 비료나 농약이 알맞거나 바르게 사용되지 못해 제 구실을 하지 못하고 오히려 장해를 일으키게 되는 불리한 여건이 형성되는 상태라 할 수 있다. 이로 인해 식물이 조기에 병들거나 고사하게 되고 잎이나 잎자루의 세포가 약해 쉽게 떨어지는 현상 즉, 조기낙엽과 낙과현상이 더불어 일어나게 돼 식물관리를 어렵게 하는 것이다.

식물의 스트레스(Plant Stress)의 주요 원인

- 염분 Salt

- 제초제 피해 Herbicide Damage

- 해충 Insects

- 질병 Disease

- 선충류(線蟲類) Nematodes

에틸렌(Ethylene)과 앱사이식산(Absisic Acid)

먼저, 식물의 주요 5대 호르몬 중 긍정적인 작용과 부정적인 작용을 동시에 수용할 수 있는 대표적인 것이 바로 에틸렌인데 이처럼 중요하지만 조금만 지나쳐도 식물을 괴롭히는 호르몬에 대해 좀 더 알아보기로 하자.

에틸렌의 주요작용으로는 잎에서 생성되며 식물관리에 있어 옥신IAA의 운반작용을 조절하는 것인데, 택시운전자와 같은 운반작용 없이는 좋은 물질이 생성되더라도 대부분의 양분은 세포분열조직에만 가게 되고 과일을 착과시키거나 양분이 저장 장소로의 이동을 쉽게 할 수 없어 좋은 과일을 생산하기가 어렵게 되는 것이다.

식물이 기후로 인한 것이든 과도한 물질의 사용 탓이든 일단 과도한 스트레스를 받게 되면 많은 양의 에틸렌이 만들어지게 되며, 이것은 한편 스트레스를 이겨낼 수 있는 단백질을 방어용으로 만들어야 한다는 신호이기도 한 것이다. 또 적정하게 알맞은 양의 스트레스(과도한 에틸렌)는 과일을 익히는데 필요한 것처럼 긍정적인 작용도 하지만 과도한 스트레스(에틸렌)는 노쇠된 식물세포 조직을 더욱 쉽고 빠르게 죽게 해 조기고사케 하는 부정적인 영향을 미치게 하는 것이다.

그렇다면, 앱사이식산(ABA)은 어떤가!

에틸렌이 주로 지상부에서 생성된다면 앱사이식산(ABA)은 주로 뿌리에서 만들어져서 새싹부위로 이동해 들어가게 되는 것이다. 앱사이식산 역시 식물의 여건이 나빠지고 스트레스를 받게 되면 높은 양이 생성되며 만들어지게 되는 것이다.

앱사이식산의 수치가 높아지게 되면 식물에서는 어떠한 불리한 일이 일어나는 것일까?

먼저, 가장 쉬운 예로 식물의 기공(숨구멍)을 막히게 해 숨을 쉴 수 있는 호흡작용을 방해하게 되는 것이다. 또한, 옥신의 생성을 방해하고 감소시키게 된다. 뿌리에서는 악영향이 그래도 적은 편이나 새싹부분의 세포분열을 억제하게 되며 씨앗의 경우 휴면(비활동)상태로 두게 되는 것이며 끝으로 에틸렌과 더불어 잎과 식물의 노화를 촉진하고 수명을 짧게 해 고사시키게 되는 것이다.

스트레스의 공통점(Common Feature of All Stress)

스트레스의 피해가 커서 식물의 잎이 쉽게 떨어지는 조기낙엽 현상이 심화하거나 비바람이 칠 때 과일이 쉽게 떨어지는 낙과현상이 발생하는 것을 지켜보면 공통점을 발견할 수 있는데, 이것은 식물 호르몬의 균형이 갑작스레 바뀔 때 심각한 결과를 초래하게 되며 또 스트레스 속에서의 생리(生理)는 건강시의 생리와 현저히 다르다는 것을 알 수 있는 것이다.

가령 예를 들어보면 고추나 사과 등 노지재배에서 갑작스레 비가 쏟아지게 되면 비가 그친 뒤 며칠 후 온도가 수직상승할 때 잎의 기능이 떨어지는 것을 볼 수 있는데 이것이 바로 에틸렌의 급상승을 나타낸다고 볼 수 있는 것이다. 이때 비가 오기 전에 건조한 가운데 30℃ 이상의 고온이 며칠간 지속하였다면 이 현상은 옥신IAA의 부족으로 더욱 심각하게 초래될 것이다.

다시 한번 정리해보면 30℃ 이상의 무더운 날씨에 비가 오지 않아 식물의 목이 타는 가뭄상태의 고온건조하에서 비가 많이 내리게 되면 비를 애타게 기다리는 농부는 이제 모든 것이 해결되었다고 안심하게 되는데, 그러나 며칠 뒤 다시 온도가 높아지는 고온이 지속하면 탄저병, 역병 등 각종 질병에 쉽게 노출되고 잎이 약해서 떨어지는 불행이 찾아와 재배가들을 당황하게 하여 버리는 것이다.