식물영양 — 토양학 기출 모아보기

O식물은 양이온(＋)을 흡수하면서 뿌리로부터 수소이온(H⁺)을 방출할 수 있다.

식물 뿌리는 양이온을 흡수할 때 전하 균형을 맞추기 위해 H⁺를 방출한다. 이 양이온-H⁺ 교환은 근권 산성화의 주요 원인이며 옳은 설명이다.

O칼슘(Ca²⁺)은 칼륨(K⁺)보다 식물체 내에서 이동이 어렵다.

칼슘은 체관(사부)을 통한 재전류 이동성이 매우 낮은 비이동성 원소로, 결핍 시 어린 조직에 증상이 나타난다. 반면 칼륨은 이동성이 큰 원소이다. 따라서 칼슘이 칼륨보다 식물체 내 이동이 어렵다는 설명은 옳다.

O식물은 주로 인산염(H₂PO₄－, HPO₄²－)의 형태로 토양에서 인을 흡수한다.

식물은 인을 무기 인산이온인 H₂PO₄⁻와 HPO₄²⁻ 형태로 흡수하며, 토양 pH에 따라 두 이온의 비율이 달라진다. 옳은 설명이다.

X식물의 세포막은 극성친수성분자를 잘 투과시키지만, 비극성 소수성분자는 잘 투과시키지 않는다.

세포막은 인지질 이중층으로 소수성 내부를 가져 비극성 소수성 분자는 잘 통과시키고, 극성 친수성 분자나 이온은 잘 통과시키지 못해 운반체나 통로 단백질을 필요로 한다. 설명이 반대로 되어 있어 틀리다.

O일반적으로 90 % 이상의 물이 수동적으로 흡수된다.

증산류에 의해 형성된 수분퍼텐셜 구배를 따라 물이 끌려 들어오는 수동흡수가 대부분을 차지하며, 에너지를 쓰는 능동흡수의 비중은 매우 작다.

O염류 집적 토양의 경우 물을 능동적으로 흡수하는 정도가 증가한다.

염류 집적으로 토양용액의 삼투퍼텐셜이 낮아지면 수동흡수가 어려워지므로, 뿌리는 이온을 능동 축적해 삼투압을 조정하며 물을 끌어들이는 능동흡수 비중이 상대적으로 커진다.

X증산작용이 활발한 경우 주로 토양과 뿌리 사이의 삼투퍼텐셜 차이에 의해 물이 흡수된다.

증산이 활발할 때는 잎에서 형성된 음압이 물기둥을 끌어올리는 압력퍼텐셜(증산류) 구배가 주도하는 수동흡수가 지배적이다. 삼투퍼텐셜 차이에 의한 능동흡수가 주가 되는 것은 증산이 적을 때이다.

O대기의 수분퍼텐셜은 토양의 수분퍼텐셜보다 낮기 때문에 물은 토양 → 식물 → 대기 쪽으로 이동한다.

SPAC(토양–식물–대기 연속체)에서 물은 항상 수분퍼텐셜이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 대기의 수분퍼텐셜이 가장 낮으므로 물은 토양에서 식물을 거쳐 대기로 이동한다.

O식물은 K이 부족할 경우 잎 끝부분의 색이 변하고, 더 심하면 괴사된다.

칼륨 결핍은 오래된 잎의 가장자리·끝부분부터 황화·갈변이 나타나고 심해지면 조직이 괴사하는 전형적 증상을 보인다.

O장석, 운모와 같은 1차광물의 풍화로 K의 가용성이 증대된다.

장석·운모 등 K을 함유한 1차광물이 풍화되면 격자에 갇혀 있던 K이 방출되어 토양용액·교환태로 전환되므로 가용성 K이 늘어난다.

OK의 용탈은 Ca보다 쉽고 질산태 질소보다 덜하다.

1가 양이온 K⁺은 2가인 Ca²⁺보다 흡착력이 약해 용탈이 상대적으로 쉽지만, 흡착되지 않는 음이온 NO₃⁻보다는 교질에 보유되어 용탈이 덜하다.

XK은 상대적으로 늙은 조직에 축적되는 경향이 있다.

K은 체내 이동성이 매우 큰 원소로 결핍 시 늙은 잎에서 새 조직으로 재전류되어, 어리고 활발한 조직 쪽으로 이동·집적되는 경향이 있다. 늙은 조직에 축적된다는 설명은 옳지 않다.

X토양 pH 4～6에서 용존 인산은 주로 HPO₄²⁻ 형태로 존재한다.

인산의 첫 해리상수(pKa1≈2.1)와 둘째(pKa2≈7.2)를 고려하면 pH 4~6 범위에서는 H₂PO₄⁻이 우세하다. HPO₄²⁻이 주가 되는 것은 pH가 7을 넘는 영역이다.

O퇴비와 혼합 시비하면 인산 용해도가 상승하여 비효가 증가한다.

퇴비 분해로 생기는 유기산·유기물이 Fe·Al·Ca을 킬레이트화하고 인산 고정점을 피복하여 인산의 고정을 줄이므로 용해도가 높아지고 비효가 증가한다.

X일반적으로 식물의 HPO₄²⁻ 흡수는 H₂PO₄⁻ 흡수에 비해 빠르다.

식물은 H₂PO₄⁻을 HPO₄²⁻보다 훨씬 빠르고 우세하게 흡수한다. 따라서 HPO₄²⁻ 흡수가 더 빠르다는 설명은 옳지 않다.

X수용성인산이 주성분인 용성인비는 생육기간이 짧은 작물에 주로 시비한다.

용성인비는 구용성(약산 가용성) 인산이 주성분으로 서서히 녹아 효과가 완만한 비료이며 생육기간이 긴 작물·산성토에 적합하다. 수용성 인산이 주성분이라는 설명 자체가 틀렸다.

O뿌리에서 배출된 H⁺로 인해 토양교질의 흡착 양이온이 흡수된다.

뿌리가 방출한 H⁺이 토양교질에 흡착된 양이온과 교환(접촉교환·이온교환)되어 그 양이온이 뿌리로 흡수되는 것은 양이온 공급의 주요 기작이다.

X토양양분의 확산은 식물의 증산작용에 의해서만 발생한다.

확산은 농도구배에 의해 일어나는 이동기작으로 증산과 무관하게 발생한다. 증산작용과 연동되는 것은 집단류(mass flow)이다.

X인(P)과 칼슘(Ca)은 집단류만으로 식물에 흡수된다.

Ca는 집단류로 다량 공급되지만 인(P)은 토양용액 농도가 낮아 집단류 기여가 미미하고 주로 확산으로 공급된다. 둘 다 집단류만으로 흡수된다는 설명은 옳지 않다.

X질소(N)와 망간(Mn)은 음이온의 형태로만 흡수된다.

질소는 음이온 NO₃⁻뿐 아니라 양이온 NH₄⁺로도 흡수되며, 망간은 양이온 Mn²⁺ 형태로 흡수된다. 따라서 음이온 형태로만 흡수된다는 설명은 틀렸다.

O철(Fe), 구리(Cu), 염소(Cl)는 필수 미량원소에 해당된다.

철, 구리, 염소는 모두 식물 생육에 소량 필요한 필수 미량원소(미량요소)에 해당한다.

O구리(Cu), 몰리브덴(Mo)은 독성을 나타내는 상위한계농도가 있다.

구리와 몰리브덴 같은 미량원소는 필요량과 독성 발현 농도의 차이가 작아, 일정 농도 이상이 되면 독성을 나타내는 상위한계농도가 존재한다.

O칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)은 무기물의 형태로 흡수된다.

칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 K+, Ca2+, Mg2+의 무기 이온 형태로 식물에 흡수된다.

X탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 황(S)은 유기물의 형태로 흡수된다.

탄소·수소·산소는 CO2와 H2O로, 질소는 NO3-·NH4+로, 황은 SO4^2-로 흡수되는 등 이들 원소는 주로 무기 형태로 흡수된다. 유기물 형태로 흡수된다는 설명은 옳지 않다.