황백화

영양분 결핍이나 병균 감염으로 인하여 엽록소가 제대로 생성되지 않아 녹색을 띠어야 할 식물의 잎이나 줄기가 비정상적으로 노란색 또는 흰색에 가깝게 되는 현상을 황백화라고 한다. 즉, 황백화는 대개 엽록소가 부족하여 노랗게 보이는 현상이다. 황백화는 다양한 원인으로 나타나는데, 대개 토양의 알칼리화, 가뭄, 토양의 압착화 및 열악한 배수 등 환경적인 요인들이 단독으로 또는 복합적으로 작용하여 영양분 결핍으로 이어진 결과 황백화로 나타난다.¹⁾

목차

황백화는 잎에서 가장 먼저 나타나며, 녹색이 탈색되면서 시작되어 전체로 번져 나간다. 온건한 황백화의 경우에는 잎의 대부분이 희미한 녹색으로 변해도 잎맥은 녹색으로 유지되어 녹색의 잎맥과 연한 녹색의 나머지 잎 조직이 뚜렷이 구분된다. 황백화가 많이 진행되면 잎의 크기도 작아지고 잎 조직의 색이 연백색이나 연노랑색으로 탈색된다. 잎의 가장자리는 불에 그을린 것 같은 색을 띠거나 갈색을 띠게 되고 잎맥 사이에 각반(모서리에 각진 점)이 나타나며, 잎이 시들어 결국 떨어지게 된다.²⁾ 침엽수에서는 바늘잎들이 전체적으로 노란색으로 변한다, 심한 경우에는 바늘잎이 갈색으로 변하여 떨어지고 나중에는 가지 끝부터 말라 고사한다.  

그림 1. 철분 결핍으로 인한 황백화 - 딸기 (출처:GettyimagesKorea)

토양은 산성도에 따라 산성 토양과 알칼리성 토양으로 구분하는데, 토양의 산성도에 따라 식물이 영양분을 흡수할 수 있는 정도가 달라진다. 식물은 필요로 하는 영양분의 대부분을 토양을 통해서만 얻을 수 있으므로, 식물이 자라고 있는 토양에 필요한 영양분이 흡수 불가능한 형태로 실질적인 결핍 상태라면 식물의 생장이 저해된다. 황백화의 공통원인으로는 토양에 철 또는 망간의 결핍 또는 흡수 불가능한 상태인 것을 들 수 있다.³⁾⁴⁾ 토양의 산성도가 pH 7.2 이상의 알칼리성 토양에는 철과 마그네슘이 함유되어 있어도 식물 뿌리에 흡수되기 어려운 구조를 가지게 된다.⁵⁾ 망간과 철은 엽록소의 생성과 광합성 전자전달계의 활성화에 반드시 필요하다. 대부분의 식물은 pH 5.0에서 6.5 정도의 산성 토양에서 철, 망간, 구리 및 아연 등의 무기영양분을 흡수하여 이용할 수 있다. 토양에 칼륨, 마그네슘 및 인이 과도하게 많이 함유되어 있는 경우에도 황백화가 나타날 수 있다.

토양의 산성도 외에도 물리적인 스트레스 요인인 극단적인 고온이나 저온, 가뭄, 부적절한 배수 관리 및 뿌리의 생장 불량 등도 식물이 필요한 무기영양분의 적당량을 흡수하지 못하여 황백화에 이르게 되는 원인이 된다. 

그림 2. 병충해로 인한 황백화. (A) 밀 - 줄무늬 녹균병 (B) 사탕수수 - 바이러스병 (C) 가문비나무 - 진딧물 충해 (출처:GettyimagesKorea)

황백화를 방지하기 위해서는 토양의 알칼리화를 피하고, 불가피한 경우 황백화에 민감한 식물을 식재하지 않는 것이 좋다. 충분한 유기질 비료를 사용하여 토양의 압착화를 완화하고 알칼리화를 막는 것도 황백화를 피할 수 있는 전략이다. 황백화의 조짐이 나타나면 조기에 산성도 및 필수 영양소의 함량 등 토양의 성질을 점검하여 상황에 맞는 적절한 대책을 세우는 것이 좋다.

1. Hsieh EJ, Waters BM (2016) Alkaline stress and iron deficiency regulate iron uptake and riboflavin synthesis gene expression differently in root and leaf tissue: implications for iron deficiency chlorosis. Journal of Experimental Botany, 67: 5671-5685
2. Rustioni L, Grossi D, Brancadoro L 등 (2017) Characterization of iron deficiency symptoms in grapevine (Vitis spp.) leaves by reflectance spectroscopy. Plant Physiology and Biochemistry, 118: 342-347
3. Brown JC (1961) Iron Chlorosis in Plants. Advances in Agronomy, 13: 329-369
4. Gavalas NA, Clark HE (1971) On the Role of Manganese in Photosynthesis. Plant Physiology, 47: 139-143
5. Waters BM, Amundsen K, Graef G (2018) Gene Expression Profiling of Iron Deficiency Chlorosis Sensitive and Tolerant Soybean Indicates Key Roles for Phenylpropanoids under Alkalinity Stress. Frontiers in Plant Science, 9: 10