옥수수는 여러 지역에서 잘 자랄 수 있는 이유가 무엇인가요?
영화 인터스텔라에서도 옥수수가 가장 마지막까지도 재배되는 작물로 표현되던데 옥수수는 어떻게 착박한 환경에서도 잘 자랄 수 있는 것인지 궁금합니다.
먼저 옥수수는 가뭄에 대한 저항력이 매우 강합니다.
뿌리가 깊게 뻗어가며 토양 속 깊은 곳의 수분까지 흡수할 수 있으며, 잎의 기공도 수분 손실을 최소화하도록 진화했습니다. 특히 가뭄 저항성 품종은 유전자 개량을 거치며 더 건조한 환경에서도 살아남는 것은 물론이고 일정 수준 수확량을 유지할 수 있도록 개발되었습니다.
또한 옥수수는 비옥한 토양에서 잘 자라지만, 모래가 많은 사질토나 점토가 많은 식질토 등 다양한 토양 환경에서도 재배가 가능하고 짧은 생육 주기에 비해 높은 생산량을 가지고 있죠.
게다가 옥수수는 C4 식물로, 일반적인 C3 식물보다 높은 광합성 효율을 가지고 있는데, C4 광합성은 덥고 건조한 환경에서 물을 적게 사용하면서도 이산화탄소를 효율적으로 흡수하여 양분을 생산하는 방식입니다. 이는 기후변화로 인해 지구의 기온이 상승하고 건조해지는 상황에서도 옥수수가 다른 작물보다 유리하게 생존할 수 있는 이유가 되는 것입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
옥수수는 광호흡손실이 거의 없어서 고온이나 광광조건에서도 높은 광합성 효율을 유지할 수 있습니다.
또한 뿌리의 발달이 좋고 강해서 환경 적응능력이 높아서 토양 수분 영양이 제한된 상황에서도 안정적으로 생장이 가능합니다.
감사합니다.
옥수수는 C4 광합성을 통해 고온 건조한 환경에 잘 적응하는 작물입니다. C4 광합성은 일반적인 C3 광합성보다 이산화탄소 농도가 낮은 환경에서도 효율적으로 광합성을 수행할 수 있으며, 고온에서 수분 손실을 줄이는 데 유리합니다. 또한, 옥수수는 토양을 가리지 않고 비교적 짧은 생육 기간에 많은 수확량을 낼 수 있어 다양한 기후와 토양 조건에 적응할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 옥수수는 전 세계적으로 널리 재배되는 주요 작물이 되었습니다.
안녕하세요.
네, 말씀해주신 것과 같이 옥수수는 실제로 세계 여러 지역에서 폭넓게 재배되고, 영화 인터스텔라에서 “마지막까지 남는 작물”로 상징된 것도 과학적 근거가 있는데요, 옥수수가 다양한 환경에 잘 적응하는 이유는 생리적 특징과 재배학적 장점, 그리고 유전적 다양성이 결합된 결과라고 해석할 수 있습니다. 옥수수는 대표적인 C₄ 식물인데요, C₄ 식물은 CO₂를 먼저 C₄ 화합물로 고정한 뒤, 이를 칼빈 회로에 전달하는 이중 과정으로 광합성을 합니다. 해당 방식의 경우에는 고온·강광 조건에서도 광합성 효율이 높고 광호흡(낭비 과정)이 거의 없어 생산성이 높으며, 물 사용 효율(WUE)이 뛰어나기 때문에, 따라서 덥고 건조한 환경에서도 비교적 안정적으로 생장할 수 있습니다. 게다가 옥수수는 원래 멕시코 고지대에서 기원했지만, 품종 개량을 통해 열대·온대·고산지·건조지대까지 확산되었는데요, 짧은 생육 기간 품종부터 긴 생육 기간 품종까지 다양해, 계절과 기후에 맞게 선택적 재배가 가능하며, 뿌리 발달이 좋아 토양 수분을 깊이 흡수할 수 있어 건조에도 비교적 강합니다. 감사합니다.