곤충은 식물 재배 과정 중 수분작용(pollination)에 매우 중요한 역할을 한다. 새로운 연구 결과에 따르면, 농업 생산량에 있어 이러한 곤충의 역할이 비료보다 더 중요한 가치를 가지는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구 결과, 퇴비와 살수 작업 만이 수분작용의 제어와 관련되어 수확량에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이를 통해, 아몬드 나무는 단기간의 영양과 수분 공급 부족을 보상하기 위해 저장된 영양물질과 수분을 열매로 이동하도록 유도한다. 하지만 불충분한 수분작용에 대해서는 이러한 보상 기작이 따로 존재하지 않는다.
곡물 재배에 필요한 비료 공급이 부족하거나 충분한 수분이 뒷받침되지 않는 경우보다, 곡물과 과수를 수분하는 벌과 기타 야생 곤충의 부족이 더욱 극적인 생산량 감축 결과를 초래할 수 있다. 반면, 곡물이 충분히 수분되었을 때는 식물들이 더 많은 열매를 맺고 영양물질 함량도 향상되었다. Alexandra-Maria Klein 교수 연구팀이 아몬드 나무를 대상으로 진행한 이번 연구는, “Plant Biology”와 “PLoS ONE” 최신호에 게재되었다.
Alexandra-Maria Klein 교수는 곡물 재배 과정 중 수분 작용에서의 곤충 역할의 중요성 등을 밝히는 등, 농생명 분야의 공로가 인정되어, 혁신적이고 모범적인 연구를 수행한 유럽 과학자에게 주어지는 CULTURA Prize를 수상하게 되었다.
Klein 교수는 미국 캘리포니아주립대-버클리캠퍼스와의 공동연구를 통해, 우리를 이용한 꿀벌의 꽃 접근 차단/접근 가능 또는 사람 손을 통한 수분 가능을 조절하여 아몬드 나무의 생산량을 제어할 수 있었다. 또한 지역 농경기술에 따라서 연구진은 나무에 적정량의 물과 비료를 주었으며, 또는 매우 제한적인 물을 주고 비료는 공급하지 않았다. 여러 가지 아몬드 나무 사례를 통해, 연구진은 곤충과 수분 작용 간 고립과 조합의 다양한 제어 조건에 따른 아몬드 나무의 변화를 살펴보았으며, 이러한 제어 작용이 생산량뿐 아니라 견과의 영양 조성에도 영향을 미치는 것을 확인하였다. 대부분의 아몬드 나무는 사람 손을 통해 수분되지만, 이 또한 일부에 불과하다. 반면 수분이 되지 못한 채 남은 나무들은 대부분 견과의 생산이 매우 어렵지만, 일부의 경우는 벌의 수분작용으로 매우 높은 생산량을 자랑한다. 벌에 의해 수분된 나무의 생산량은 자가 수분 나무의 생산량의 약 200%를 넘는다.
수분 제어와 함께 시비와 살수가 수확량에 오직 영향을 미쳤다. 하지만 불충분한 수분 공급이 이루어진 나무들은 대부분의 잎을 잃어버렸고, 비료 공급이 이루어지지 않은 나무들의 잎은 황변화가 심각하게 이루어졌다. 또한 아몬드 나무의 수분 경로에 따라 영양성분 조성이 달라지게 된다. 특히 자가 수분된 나무의 견과는 리놀레산(linoleic acid)의 함량은 낮았지만, 비타민 E의 함량은 비교적 높은 것으로 나타났다.
키워드 : 자가 수분 나무, 벌, 수분작용, 비료, 생산량
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140610101516.htm 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.08.26 10:18
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