타감 작용

3. 작용 경로 및 종류

타감작용(他感作用)은 식물계에서 흔히 볼 수 있는 현상으로, 가까이에 있는 식물에서 나오는 이산화 탄소, 에틸렌과 같은 휘발성 물질이 다른 식물에 영향을 주는 것을 말한다. 타감작용물질(상호대립억제작용물질, allelochemicals)은 생물이 자신을 보호하거나 다른 생물에게 영향을 주기 위해 배출하는 화학 물질로, 에틸렌, 피톤치드 등이 있다.^[59]

타감 작용은 다음과 같은 경로를 통해 다른 식물에 영향을 미친다.^[50]

• 삼출 (Leaching): 잎에서 빗물이나 이슬 등 수분과 접촉하여 일어난다.^[50]
• 휘발 (Volatilisation): 대사 산물이 휘발성 물질로 방출된다.^[50]
• 잔사 축적: 식물체의 잔사(예: 벚나무 잎이 낙엽된 후 분해되어 생성되는 쿠마린, 잔뿌리, 잘린 뿌리 등)가 쌓인다.^[50]
• 뿌리 삼출 (exudation): 뿌리에서 일어난다.^[50]

4. 타감작용 식물 및 물질의 예

5. 타감작용의 응용

타감 작용 물질은 잡초 방제 능력 때문에 지속 가능한 농업에서 유용한 도구이다.^[36] 농업에서 타감 작용을 활용하는 다양한 방법이 연구되고 있다.^[37][38] 타감 작용 물질을 생산하는 식물을 농업에 사용하면 잡초와 다양한 해충을 크게 억제할 수 있으며, 일부 식물은 다른 식물의 발아율을 50%까지 감소시키기도 한다.^[34]

현재 연구는 잡초가 작물에 미치는 영향, 작물이 잡초에 미치는 영향, 작물이 작물에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있다.^[39][40] 이러한 연구는 타감 작용 물질을 생장 조절제 및 천연 제초제로 사용하여 지속 가능한 농업을 촉진할 가능성을 높인다.^[41] 타감 작용 물질을 생산하는 식물을 활용하면 농업 관행이 향상될 수 있다.^[42] 이러한 식물은 올바르게 사용하면 작물에 살충제, 제초제 및 항균성을 제공할 수 있다.^[43]

이러한 타감 작용 물질 중 다수는 상업적으로 이용 가능하거나 대규모 제조 과정에 있다. 예를 들어, 렙토스페르몬은 레몬 보틀브러시(''Callistemon citrinus'')의 타감 작용 물질이다. 상업용 제초제로는 효능이 약한 것으로 밝혀졌지만, 이의 화학적 유사체인 메소트리온(상품명 Callisto)이 효과적인 것으로 밝혀졌다.^[44] 이것은 옥수수에서 광엽 잡초를 방제하기 위해 판매되지만 잔디에서 바랭이를 효과적으로 방제하는 것으로 보인다.

많은 작물 품종은 강력한 타감 작용 특성을 보이며, 그중 벼(''Oryza sativa'')가 가장 많이 연구되었다.^[45][46][47] 벼의 타감 작용은 품종과 원산지에 따라 다르다.

농업에서 타감 작용 물질을 사용하면 잔류물을 남기지 않으므로 잡초 방제에 보다 친환경적인 접근 방식을 제공한다.^[36] 현재 사용되는 살충제와 제초제는 수로로 유출되어 안전하지 않은 수질을 초래한다. 이러한 문제는 독한 제초제 대신 타감 작용 물질을 사용함으로써 제거하거나 크게 줄일 수 있다. 덮개 작물을 사용하면 토양 침식이 줄어들고 질소가 많은 비료의 필요성이 줄어든다.^[49]

6. 타감작용 연구 방법

타감 작용이 있는지 시험하는 방법은 다음과 같다.^[50]

• 부가 재배법^[50]
• 치환 재배법^[50]
• 계단 재배법: 계단 형태로 포드를 배열하고, 일조량이나 양분의 경쟁을 없애 두 종류의 식물을 교대로 심어 영향을 조사한다.^[50]
• 무영일장 재배법^[51]
• 연속적 근 삼출액 포집법 (CRETS, Continuous Root Exudate Trapping System): 뿌리에서 방출되는 물질을 흡착하는 수지를 이용하여 수집하며, 계단 재배법과 조합하여 판별한다.^[50]

참조

_[1] 논문 Allelopathy: An overview from micro- to macroscopic organisms, from cells to environments, and the perspectives in a climate-changing world 2017-09
_[2] 논문 Out of the quagmire of plant defense hypotheses 2003-03
_[3] 논문 Allelopathy: An overview from micro- to macroscopic organisms, from cells to environments, and the perspectives in a climate-changing world 2017-09
_[4] 서적 Allelopathy: a physiological process with ecological implications Springer
_[5] 논문 Der Einfluss einer Pflanze auf die Andere, Allelopathie 1938-03-19
_[6] 서적 The History of Allelopathy https://books.google[...] Springer 2009-08-12
_[7] 논문 Allelochemics: Chemical Interactions between Species https://www.jstor.or[...] 2020-10-20
_[8] 서적 Allelopathy Academic Press
_[9] 서적 Allelopathy: a physiological process with ecological implications Springer
_[10] 간행물 Introduction to allelopathy https://archive.toda[...] 2006
_[11] 논문 Biologically active secondary metabolites of barley I Developing techniques and assessing allelopathy in barley 1994
_[12] 논문 Biologically active secondary metabolites of barley. II. Phytotoxicity of barley allelochemicals 1994
_[13] 논문 Separation of allelopathy and resource competition by the boreal dwarf shrub Empetrum hermaphroditum Hagerup 1994
_[14] 논문 Inference of allelopathy is complicated by effects of activated carbon on plant growth 2008
_[15] 뉴스 Forensic Botanists Find the Lethal Weapon of a Killer Weed - The New York Times https://www.nytimes.[...] 2020-11-29
_[16] 웹사이트 NSF investigation of high-profile plant retractions ends in two debarments https://retractionwa[...] 2020-11-29
_[17] 웹사이트 Sample tampering leads to plant scientist's 7th retraction https://retractionwa[...] 2020-11-29
_[18] 문서 Corrections and Clarifications American Association for the Advancement of Science 2010
_[19] 문서 Concentrations of the Allelochemical (+/-)-catechin IN Centaurea maculosa soils 2007
_[20] 문서 The case against (−)-catechin involvement in allelopathy of Centaurea stoebe (spotted knapweed) Taylor & Francis 2009
_[21] 논문 INVASIVE KNOTWEED AFFECTS NATIVE PLANTS THROUGH ALLELOPATHY https://web.archive.[...] 2011
_[22] 논문 Phytotoxicity and Potential Allelopathy in Pale (''Cynanchum rossicum'') and Black swallowwort (''C. nigrum'') http://www.bioone.or[...] 2011
_[23] 논문 Volatile growth inhibitors produced by aromatic shrubs http://www.sciencema[...] 1964
_[24] 논문 Bare zone between California shrub and grassland communities: The role of animals http://www.sciencema[...] 1970
_[25] 논문 In search of allelopathy: An eco-historical view of the investigation of chemical inhibition in California coastal sage scrub and chamise chaparral https://web.archive.[...] The California Chaparral Institute 2004
_[26] 논문 Invasive plant suppresses the growth of native tree seedlings by disrupting belowground mutualisms http://biology.plosj[...] 2006
_[27] 논문 A review of garlic mustard (Alliaria petiolata, Brassicaceae) as an allelopathic plant Torrey Botanical Society 2016
_[28] 논문 Research Progress on the use of Plant Allelopathy in Agriculture and the Physiological and Ecological Mechanisms of Allelopathy 2015-11-17
_[29] 웹사이트 Do black walnut trees have allelopathic effects on other plants? http://hdl.handle.ne[...] 2019-03-02
_[30] 문서 Allelopathic effects of four eucalyptus species on redgram (''Cajanus cajan'' L.) 2001
_[31] 논문 The relative importance of allelopathy in interference: the effects of an invasive weed on a native bunchgrass http://link.springer[...] 2001
_[32] 서적 Allelopathy : how plants suppress other plants http://worldcat.org/[...] University of Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, EDIS 2003
_[33] 논문 Applications of capsaicin in food industry: functionality, utilization and stabilization https://pubmed.ncbi.[...] 2021-11-09
_[34] 논문 Effects of Capsaicin on Plant Growth 2003-07-01
_[35] 논문 Altered capsaicin levels in domesticated chili pepper varieties affect the interaction between a generalist herbivore and its ectoparasitoid https://doi.org/10.1[...] 2022-03-01
_[36] 간행물 Allelochemicals as Natural Herbicides for Sustainable Agriculture to Promote a Cleaner Environment https://doi.org/10.1[...] Springer International Publishing 2022-06-08
_[37] 문서 Allelochemicals released by rice roots and residues in soil 2006
_[38] 논문 Novel and holistic approaches are required to realize allelopathic potential for weed management
_[39] 문서 Effect of allelopathic rice varieties combined with cultural management options on paddy field weeds 2008
_[40] 문서 Paddy weed control by medical and leguminous plants from Southeast Asia 2005
_[41] 문서 Varietal improvement in rice allelopathy 2008
_[42] 웹사이트 Allelopathy and Cover Crops https://www.nrcs.usd[...] 2022-06-08
_[43] 논문 Research Progress on the use of Plant Allelopathy in Agriculture and the Physiological and Ecological Mechanisms of Allelopathy 2015
_[44] 문서 Callisto: a very successful maize herbicide inspired by allelochemistry http://www.regional.[...] 2005
_[45] 논문 Potential allelopathic rice lines for weed management in Cambodian rice production http://onlinelibrary[...]
_[46] 논문 Allelopathic potential of Cambodian rice lines under field conditions http://onlinelibrary[...]
_[47] 논문 Use of phytotoxic rice crop residues for weed management http://onlinelibrary[...]
_[48] 문서 Rice allelopathy and the possibility for weed management 2007
_[49] 웹사이트 Cover Crops - Keeping Soil in Place While Providing Other Benefits https://www.nrcs.usd[...] 2022-06-08
_[50] 논문 4. 植物のアレロパシー https://doi.org/10.1[...] 1990
_[51] 논문 アレロパシー検定法の確立と作用物質の機能 https://doi.org/10.1[...]
_[52] 논문 ヘアリーベッチのアレロパシーによる雑草抑制効果 http://id.nii.ac.jp/[...] 佐賀大学海浜台地生物環境研究センター
_[53] 웹사이트 海洋生物学研究室 https://www.s.fpu.ac[...] 2024-06-22
_[54] 논문 コンブ科褐藻数種のエゾアワビに対する摂食阻害活性 http://www.jstage.js[...] 1992
_[55] 논문 Macroalgal Defense against Competitors and Herbivores https://www.mdpi.com[...] 2021-07-23
_[56] 문서 아레로파시 현상 http://sourui.org/pu[...] 2002
_[57] 저널 Out of the quagmire of plant defense hypotheses
_[58] 저널 The raison d'Etre of secondary plant substances https://archive.org/[...]
_[59] 문서 우리말샘