7.3 수분 및 염분 스트레스

7.3 수분 및 염분 스트레스 – 나무는 어떻게 목마름과 짠맛을 견디는가?

– 뿌리에서 잎까지, 수분 균형을 지키는 수목의 생리학

나무는 뿌리부터 잎까지 긴 수로를 따라 물을 끌어올리며 살아갑니다.
하지만 수분이 부족하거나, 염분이 과다한 환경은 이 순환을 끊어버립니다.
그 결과 수목은 성장 속도를 늦추고, 잎을 말리고, 생존을 위해 자신의 구조와 생리를 조정합니다.

수분 및 염분 스트레스는 도시화, 이상기후, 간척지 조림 등 다양한 상황에서 수목 생리와 실무에 영향을 주는 중요한 변수입니다.

1. 수분 스트레스 (건조 스트레스)

수분 스트레스란?

토양 수분이 뿌리의 흡수 요구량에 미치지 못할 때 발생하는 상태입니다.
특히 고온, 강풍, 투수 불량 토양에서 자주 발생합니다.

생리학적 반응

반응 항목설명

🔹 기공 폐쇄	ABA 상승 → 기공 닫힘 → 증산 억제
🔹 광합성 저하	CO₂ 공급 차단 → 광합성 속도 급감
🔹 잎 말림 및 탈리	수분 증발 억제 위해 물리적 구조 변화
🔹 뿌리-지상부 비율 조정	뿌리 생장 유지 vs 수관 축소로 균형 재조정
🔹 삼투조절물질 축적	프로린, 당류, 베타인 등 축적 → 세포 내 수분 보존

 

 수분 부족의 단계적 증상

1. 잎 끝 마름 → 2. 잎 말림 → 3. 생장 정지 → 4. 잎 낙하 → 5. 가지 끝 마름 → 6. 수세 급감 및 고사

수분 스트레스는 광합성보다도 먼저 기공 반응과 호르몬 반응으로 감지됩니다.

 

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2. 염분 스트레스 (Salt Stress)

식물은 고농도의 염분을 가진 토양에서 살아남는 염생식물과 살아남지 못하는 비염생식물로 나눌수 있습니다. 
내염성 가진 육상수목으로 열대지방에서 자라는 야자나무류와 바다무궁화는 쓰나미 피해를 극복합니다. 
국내 목본식물중 순비기나무와 위성류는 염생식물이지만 바닷물이 직접 덮치면 살지 못하기 때문에 바닷바람에 견디는 내조성 수목으로 간주해야 합니다.

염분 스트레스란?

토양 내 Na⁺, Cl⁻ 등 염류 농도가 높아져 식물의 수분 흡수, 양분 흡수, 대사작용에 장애를 주는 상태입니다.

발생 원인에는 해안지대 간척, 염수 관수, 비료 과다시용 등이 있습니다.

 

갓능쟁이 : 바닷가에서 더 잘자람, 염분을 계속 흡수하여 체내 수분퍼테셜을 더 낮춤으로 맞대응 하는 염분축적자
망그로브 : 염분을 배제하면서 대신 프롤린, 갈락토실 글리세롤, 유기산을 축적하여 삼투압을 낮추는 염분조절자

생리학적 반응

항목	반응 내용
삼투압 상승	토양 염분 농도 ↑ → 뿌리로의 물 이동 억제
이온 독성	Na⁺, Cl⁻ 농도 상승 → 세포 내 대사 장애
광합성 저하	엽록소 파괴 + 기공 이상 → 광합성 능력 감소
산화 스트레스	활성산소(ROS) 생성 → 세포막 손상
탈리 유도	ABA·에틸렌 ↑ → 잎 낙하 → 수분 증발 최소화

 

염분 스트레스는 수분 스트레스 + 독성 반응이 동시에 일어나는 복합적 스트레스입니다.

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3. 수목의 생리적 적응 메커니즘

공통 대응 전략

전략	설명
기공 조절	수분 손실 조절 (ABA 의존)
삼투조절물질 축적	세포 내 삼투압 유지
뿌리 성장 강화	더 깊은 곳에서 물 확보
잎 낙엽화	불필요한 수분 소비 억제
항산화 효소 활성화	ROS 제거 → 세포 보호

 

수종별 내성 차이

수종	수분 스트레스 내성	염분 스트레스 내성
소나무류	중간~강	낮음
낙엽송	중간	낮음
해송	강	중간~강
은행나무	중간	중간
해변식물(소나무, 칠면초 등)	강	강

 

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4. 적용 전략

건조 대응

• 심는 시기: 봄 조기 식재, 여름 전 이식 완료
• 초기 활착 후 멀칭 적용, 토양 수분 유지
• 수관 줄이기 전정 → 수분 손실 줄이기
• 유기물 혼합, 물빠짐 개선, 뿌리 내림 유도

 

염류 대응

• 염 제거 세척: 강우 활용 또는 점적관수
• 토양 개량제(석회, 석고) 투입 → 이온 치환
• 염류 흡수 차단 수종 선택 (예: 노랑갈대, 소사나무)
• 염류 민감 수종은 고지대 배치 또는 상대적으로 양질 토양 선택

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5. 나무는 ‘보이지 않는 전쟁’ 속에서도 조용히 버틴다

 

항목	수분 스트레스	염분 스트레스
주요 원인	가뭄, 고온, 투수불량	해수 유입, 염수 관수, 비료 염류
주요 증상	기공 폐쇄, 광합성 저하, 낙엽	삼투압 상승, 이온독성, 엽록소 파괴
생리 반응	ABA↑, 삼투조절, 뿌리 비율 증가	이온조절, 항산화 활성, 잎 탈리
실무 대응	조기 식재, 멀칭, 전정	염 세척, 토양 개량, 내염수종 선택

 

물이 부족해도, 소금이 많아도 수목은 생리 시스템을 전환해 생존을 택합니다.
기공을 닫고, 에너지를 줄이고, 뿌리를 내리고, 때로는 잎을 버려서라도 살아남는 것.