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식물 양분흡수계의 분자개량에 의한 식물 바이오매스 증산

전문가 제언: ○ 식물은 동물과 달리 공기와 토양 그리고 물에서 필요한 모든 양분을 무기물로서 섭취한다. 특히 뿌리털에서는 토양의 pH를 조절하여 흡수 가능한 양분으로 만들기 위해 액을 분비한다. 이때 흡수 가능한 양분의 양은 기질과 수질 그리고 식물의 종류와 흡수 메커니즘에 따라 달라진다.

○ 식물의 양분은 크게 두 가지 주영양소와 미량영양소로 분류할 수 있는데 주영양소로는 N, P, K를 비롯한 Ca, Mg, S 등이며 그 외 10여종의 미량원소들이 미량영양소로 분류된다. 모든 생물과 마찬가지로 식물도 이들 양분이 균형 있는 배합을 이룬 상태에서 자랄 수 있으나, 어느 한 성분이 모자라거나 과잉이 될 경우 성장에 이상이 오거나 병충해에도 걸리기 쉽다.

○ 식물의 성장에는 식물에 따라 필요한 알맞은 기후와 햇빛 그리고 수분의 공급이 절대적인 인자가 된다. 이들 인자뿐만 아니라 토양의 무기성분 또한 지역에 따라 큰 차이가 있기 때문에 각 식물에 알맞은 시비가 필요하며 지금까지 비료가 주된 증산수단으로 되어 왔다. 그러나 비료의 생산과 수송에는 엄청난 에너지가 소요되기 때문에 비용은 물론 이로 인한 공해문제가 점차 심각해지고 있다.

○ 그간 전통적인 식물 육종방법에 의한 증산방법은 한계에 접어들었으며 최근 식물에 있어서도 게놈해석에 힘입어 여러 가지 유용한 유전자도입을 활용한 증산방법이 실용화되고 있다. 현재 GMO에 대한 논란도 없지 않으나 안전성에 대한 연구가 활발해지고 있고 식량의 절대부족현상이 오면 결국 사용할 수밖에 없게 되리라 생각한다.

○ 더욱이 대체에너지 개발이 불가피하지만 아직 수력, 풍력, 태양력의 실용화가 요원한 현실에서 바이오에너지 개발은 가장 시급한 과제라고 생각한다. 따라서 식량자원을 제외한 그 외 모든 바이오매스의 에너지화 공정개발과 함께 바이오매스의 전 세계에 걸친 증산방법의 개발은 금세기의 가장 주요한 과제라 할 것이다.

저자: Kyoko Miwa Toru Fujiwara
자료유형: 학술정보