학문
반짝이는반딧불
제초제는 어떻게 잡초만 죽이는지 궁금합니다.
시골에 살다보니 농사철에는 잡초와 전쟁을 치르는데요. 잡초를 죽이는 제초제가 있는데 이걸 뿌리면 농장물은 괜찮고 잡초만 없어지는데 어떤원리인가요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
제초제가 작물은 살려두고 잡초만 선택해서 죽이는 원리는 크게 식물체 내의 생리적 차이와 약제를 처리하는 방법의 차이로 설명할 수 있습니다. 농사 현장에서 흔히 보는 이 현상은 크게 세 가지 핵심 원리에 바탕을 두고 있습니다.
첫 번째는 식물의 종류에 따른 선택성입니다. 식물은 잎이 넓은 광엽식물과 잎이 좁고 길쭉한 화본과식물로 나뉩니다. 어떤 제초제는 특정 효소의 활성을 억제하는데, 작물과 잡초가 이 효소에 반응하는 정도가 서로 다릅니다. 예를 들어 벼는 제초제 성분을 스스로 분해하여 독성을 없애는 능력이 있는 반면, 특정 잡초는 그 능력이 없어 말라 죽게 됩니다. 이는 식물마다 가진 대사 경로의 차이를 이용한 것입니다.
두 번째는 식물의 형태적 차이입니다. 작물의 잎 표면에는 왁스 층이 두껍게 발달해 있거나 털이 많아 제초제가 잘 묻지 않고 흘러내리게 설계된 경우가 많습니다. 반면 잡초는 약제가 잘 흡수되는 구조를 가지고 있어 같은 양을 뿌려도 잡초만 치명적인 타격을 입게 됩니다. 또한 작물의 뿌리는 깊게 박혀 있고 잡초의 뿌리는 얕게 퍼져 있을 때, 지표면에만 머무는 제초제를 사용하여 잡초만 제거하기도 합니다.
마지막으로 살포 시기의 조절입니다. 작물을 심기 전이나 작물이 어느 정도 자라 생명력이 강해진 시기에 맞춰 제초제를 뿌리면, 이제 막 싹을 틔우려는 연약한 잡초들만 선택적으로 고사시킬 수 있습니다. 최근에는 특정 제초제에 견디도록 유전적으로 개량된 작물을 심고, 그 제초제를 전면에 살포하여 잡초만 없애는 방식도 활용됩니다. 결국 제초제는 작물과 잡초 사이의 미세한 생화학적, 형태적 틈을 공략하는 과학적인 결과물이라고 할 수 있습니다.
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채택된 답변안녕하세요.
제초제가 항상 잡초만 정확히 골라서 죽이는 것은 아니지만, 실제로는 제초제의 작용 방식, 작물의 유전적 특성, 그리고 사용 시기와 농도 차이 때문에 잡초는 죽고 작물은 상대적으로 살아남는 경우가 많습니다. 제초제의 대표적인 작용 원리는 식물의 생리 작용 차이를 이용하는 것인데요, 일부 제초제는 식물이 광합성을 하거나 아미노산을 합성하는 과정에 필요한 효소를 막습니다. 그러면 식물은 에너지를 만들거나 단백질을 합성하지 못해 결국 죽게 됩니다. 그런데 작물은 이런 제초제를 빠르게 분해하거나, 해당 약제에 덜 민감한 효소를 가지고 있는 경우가 있으며, 반면에 잡초는 그런 방어 능력이 부족해 더 큰 영향을 받게 되는 것입니다.
또한 어떤 제초제는 식물의 종류 차이를 이용하는데요, 예를 들어 벼, 밀처럼 잎맥이 평행하게 발달하는 식물과, 넓은 잎을 가진 잡초는 호르몬 반응이나 대사 경로가 다릅니다. 결과적으로 특정 제초제가 넓은잎 잡초에는 치명적이지만 벼 같은 작물에는 상대적으로 영향이 적게 나타날 수 있습니다. 대표적인 제초 성분으로는 글리포세이트가 있는데, 이것은 식물의 아미노산 합성 경로를 방해합니다. 원래 대부분의 식물에 영향을 줄 수 있지만, 일부 농작물은 유전적으로 저항성을 갖도록 개발되는 경우도 있습니다. 감사합니다.