알뿌리
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1. 개요
알뿌리는 '덩어리, 혹, 부풀음'을 의미하는 라틴어에서 유래된 용어로, 다년생 식물이 뿌리나 지하경 등에 영양분을 축적하여 비대해진 기관을 통칭한다. 알뿌리는 형태에 따라 뿌리에서 유래한 괴근, 근경, 구경, 인경과 지하경에서 유래한 구경 등으로 나뉘며, 인경은 잎, 구경은 줄기, 괴근은 뿌리가 변형된 것이다. 알뿌리는 심는 시기에 따라 봄, 여름, 가을 심기 구근으로 분류되며, 구근 번식을 통해 식물을 늘릴 수 있다.
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- 뿌리 - 뿌리혹
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| 알뿌리 | |
|---|---|
| 알뿌리 정보 | |
| 유형 | 변형된 줄기 (지하) |
| 기능 | 양분 저장, 번식 |
| 구조 | 잎, 줄기, 뿌리 |
| 분류 | 구경 (덩이줄기) 인경 (비늘줄기) 괴경 (덩이뿌리) |
| 예시 | 양파 튤립 글라디올러스 수선화 히아신스 크로커스 프리지아 |
| 상세 정보 | |
| 정의 | 땅속줄기, 땅속에서 굵어진 줄기, 또는 뿌리의 변형체 |
| 특징 | 다년생 초본 식물에서 흔히 관찰됨 비늘 모양의 잎이 겹겹이 싸여 있음 (인경) 겉모습은 구근 (균류)와 유사하지만, 식물학적으로 다름 |
| 형태 | 둥근 모양 납작한 모양 다양한 크기 |
| 생존 전략 | 건조하거나 추운 환경에서 생존 휴면 기간 동안 양분 저장 싹을 틔워 새로운 개체로 성장 |
| 번식 방법 | 알뿌리 자체에서 새로운 싹이 나옴 작은 알뿌리 (새끼 알뿌리) 형성 잘라서 번식 (일부 종) |
2. 용어
'''구근'''(알뿌리)이란 다년생 식물이 뿌리나 지하경 등에 영양분을 축적하여 비대해진 기관을 말한다.[18][19][20] 이 용어는 '덩어리, 혹, 부풀음'을 의미하는 라틴어 tuber|투베르la에서 유래되었다.[2]
구근의 정의 범위에 대해서는 저자들 간에 이견이 있다. 어떤 저자들은 줄기에서 유래한 구조물로만 한정하는 반면,[3] 다른 저자들은 뿌리에서 유래한 구조물까지 포함하여 정의하기도 한다.[4]
한편, 구근을 가진 식물은 '''구근 식물''' 또는 '''구근류'''라고 불리지만,[21][24] 이 용어는 주로 관상 식물의 원예 분야에서 사용되는 경향이 있다. 예를 들어, 채소 원예에서는 토란(천남성과)처럼 명백히 구근 구조를 가진 식물도 보통 구근 식물이라고 부르지 않으며, 그 구조를 "감자" 또는 "씨감자" 등으로 칭하기도 한다.[21][25][26][27] 또한 해오라비난초(난초과), 리아트리스(국화과), 도라지(도라지과)처럼 구근을 가진 관상 식물 중에서도 관습적으로 구근 식물이라고 불리지 않는 경우가 많다.[21]
3. 구조 및 종류
'''구근'''이란 다년생 식물이 뿌리나 지하경 등에 영양분을 축적하여 비대해진 기관을 말한다.[18][19][20] 추위, 더위, 건조 등 생육에 부적합한 시기에는 식물의 다른 부분이 마르더라도 구근은 휴면 상태로 남아 있다가, 환경 조건이 좋아지면 다시 잎과 줄기, 뿌리를 내어 성장하고 번식한다.[21][22][23] 이러한 특성 때문에 원예에서는 식물 번식에 구근을 이용하기도 한다. 구근을 가진 식물은 '''구근 식물''' 또는 '''구근류'''라고 불린다.[21][24] 이 용어는 주로 관상 식물 원예 분야에서 사용되며, 채소 원예 등에서는 토란(천남성과)처럼 명백히 구근 구조를 가진 식물이라도 보통 구근 식물이라고 부르지 않고, 그 구조를 "감자" 또는 "씨감자"라고 부르는 경우가 많다.[21][25][26][27] 또한, 해오라비난초(난초과)나 리아트리스(국화과), 도라지(도라지과)처럼 구근을 가진 관상 식물이라도 관습적으로 구근 식물로 분류되지 않는 경우도 있다.[21]
구근이라고 불리는 것 중에는 뿌리에서 유래한 것과 지하경(땅속줄기)에서 유래한 것이 있으며, 식물 형태학적으로는 다음과 같이 분류된다.
- 비늘줄기 (인경)
- 알줄기 (구경)
- 덩이줄기 (괴경)
- 뿌리줄기 (근경)
- 덩이뿌리 (괴근)
3. 1. 줄기 구근 (괴경)
줄기 괴경(덩이줄기)은 비대해진 뿌리줄기나 기는줄기에서 형성된다. 괴경의 윗면에서는 줄기와 잎으로 자라는 싹이 나오고, 아랫면에서는 뿌리가 생성된다. 이들은 주로 모본 식물의 옆쪽, 토양 표면 가까이에 자리 잡는다. 땅속에 생기는 괴경은 일반적으로 성숙한 식물에서 갈라져 나온 싹에서 발달하는, 수명이 짧은 저장 및 번식 기관이다. 새로운 괴경은 모본 괴경에 붙어 있거나, 땅속에서 뻗어 나온 뿌리줄기 끝에 형성된다. 가을이 되면 식물의 지상부는 죽고 새로운 자손 괴경만 남게 되며, 이 괴경은 봄에 다시 자라 새로운 줄기와 잎을 만드는 우세한 싹 하나를 가지고 있다. 여름에는 원래의 괴경이 썩고 새로운 괴경이 자라기 시작한다. 일부 식물은 씨앗처럼 기능하는 더 작은 괴경이나 소괴경을 만들기도 하는데, 이는 묘목과 비슷한 작은 식물을 생성한다. 덩굴성 베고니아처럼 오랫동안 지속되는 줄기 괴경도 있지만, 많은 식물의 괴경은 식물이 완전히 잎을 펼칠 때까지만 생존하고 이후에는 쪼그라든 껍질로 축소된다.
줄기 괴경은 일반적으로 묘목의 하배축 부분이 비대해지면서 시작되지만, 때로는 상배축의 첫 번째 또는 두 번째 마디와 뿌리의 윗부분도 포함될 수 있다. 괴경은 수직 방향을 가지며, 위쪽에는 하나 또는 여러 개의 영양 싹이 있고, 아래쪽 기저부에서는 섬유질 뿌리가 생성된다. 일반적으로 괴경은 길쭉한 둥근 모양을 가진다.
덩굴성 베고니아, 참마,[5][6] 시클라멘, 감자 등은 흔히 재배되는 줄기 괴경이다. 미뇨네트 덩굴은 약 3.66m에서 약 7.62m(약 3.7m에서 7.6m) 높이로 자라는 덩굴에서 공중 줄기 괴경을 생성하며, 이 괴경은 땅에 떨어져 자란다. 꿀풀과(Lamiaceae)에 속하는 ''Plectranthus esculentus''는 줄기 밑부분에서 괴경성 지하 기관을 생성하는데, 이는 짧은 기는줄기의 액아에서 형성되어 괴경으로 자라며, 괴경 하나당 무게가 최대 1.8kg에 달할 수 있다.[7] 콩과 식물은 일반적으로 줄기 괴경을 형성하지 않지만, 아시아와 유럽이 원산지인 ''Lathyrus tuberosus''는 과거에 작물로 재배되었던 예외적인 경우이다.[14]
3. 1. 1. 감자
감자는 줄기 덩이줄기의 일종으로, 비대해진 포복경(기는줄기)이 저장 기관으로 발달한 것이다.[8][9][10] 감자 덩이줄기는 일반적인 줄기처럼 마디와 마디 사이 부분을 모두 가지고 있다. 마디는 눈이며, 각 눈에는 잎이 떨어진 자국인 잎자국이 있다. 마디(눈)는 포복경이 붙어있던 부분의 반대쪽 끝에서 시작하여 덩이줄기 표면에 나선형으로 배열된다. 가장 끝에 있는 눈, 즉 끝눈은 포복경 부착 지점에서 가장 먼 곳에 생기며, 감자 덩이줄기도 일반 줄기처럼 정단 우세 현상을 보인다. 내부적으로 덩이줄기는 녹말을 저장하는 유세포와 유사한 세포들로 채워져 있다. 내부 구조는 수선, 혈관대, 피질 등 일반적인 줄기의 구조를 모두 갖추고 있다.
덩이줄기는 한 해의 생육 기간 동안 만들어지며, 이를 통해 감자는 다년생 식물로 살아갈 수 있고, 식물 번식의 수단으로도 사용된다. 가을에는 땅 위의 부분이 죽지만, 땅속의 덩이줄기는 겨울을 나고 이듬해 봄에 저장된 양분을 이용해 새로운 싹을 틔운다. 덩이줄기에서 나온 주요 싹이 자라면서, 싹의 밑부분에서는 곁뿌리와 옆으로 자라는 싹(측면 싹)이 나온다. 이 싹에서는 길고 백화 현상을 보이는 줄기인 포복경도 만들어진다. 포복경은 낮의 길이가 길어지고 식물 호르몬인 옥신 농도가 높아지면 뿌리 성장이 억제되면서 길게 자란다. 새로운 덩이줄기가 생기려면 포복경이 일정 기간 성장해야 한다. 리폭시게나제라는 효소는 감자 덩이줄기 발달을 조절하는 호르몬인 자스몬산을 만든다.
감자를 씨앗으로 키울 경우 포복경을 쉽게 관찰할 수 있다. 식물이 자람에 따라 땅 표면 근처의 마디에서 포복경이 나온다. 덩이줄기는 주로 땅 표면 가까이에 생기며, 때로는 땅 위로 드러나기도 한다. 일반적으로 감자를 재배할 때는 씨감자(덩이줄기)를 여러 조각으로 잘라 땅속 깊이 심는다. 씨감자 조각을 깊게 심으면 새로운 덩이줄기가 자랄 공간이 확보되어 더 많은 감자를 수확할 수 있다. 심겨진 조각에서는 땅 위를 향해 자라는 싹이 나온다. 이 싹은 뿌리줄기와 비슷하게 생겼으며, 땅속 마디에서 짧은 포복경을 만든다. 싹이 땅 표면에 도달하면 뿌리를 내리고 녹색 잎을 가진 식물로 자라난다.
3. 2. 뿌리 구근 (괴근)
덩이뿌리(괴근) 또는 저장 뿌리는 변형된 측면 뿌리로, 저장 기관으로 기능하도록 비대해진 것이다. 덩이뿌리가 커진 부분은 뿌리의 끝이나 중간에 생길 수도 있고, 뿌리 전체가 커질 수도 있다. 따라서 기원은 다르지만, 기능과 외관은 덩이줄기(괴경)와 유사하다. 덩이뿌리가 있는 식물로는 고구마(''Ipomoea batatas''), 카사바, 달리아, 차즈기(Sagittaria) 종류 등이 있다.
덩이뿌리는 식물이 겨울을 나거나 성장이 어려운 시기를 버티기 위해 영양분을 저장하는 월동 기관 역할을 한다. 이렇게 저장된 양분 덕분에 다음 해에도 살아남을 수 있다. 고구마에서 흔히 볼 수 있는 이차 뿌리가 크게 부푼 형태는 일반적인 뿌리의 내부 및 외부 구조를 그대로 가지고 있다. 덩이뿌리에서는 곁뿌리와 줄기가 나오며, 이 줄기에서는 다시 곁뿌리가 생성된다.[11]
덩이뿌리에는 마디와 마디 사이(절간), 또는 축소된 잎이 없다. 덩이뿌리 중에서 원래 식물에 붙어 있던 부분(근위 단부)에는 새로운 줄기와 잎으로 자라는 싹을 만드는 관상 조직이 있다.[12] 반면, 덩이뿌리의 먼 쪽 끝(원위 단부)에서는 보통 변형되지 않은 일반 뿌리가 나온다. 이는 줄기 덩이(괴경)와는 반대인데, 줄기 덩이는 먼 쪽 끝에서 줄기가 생성된다. 덩이뿌리는 보통 2년의 수명을 가진다. 첫 해에 식물은 덩이뿌리를 만들고, 생장기가 끝나면 땅 위의 줄기 부분은 죽지만 새로 생긴 덩이뿌리는 남는다. 다음 해 봄이 되면 이 덩이뿌리에서 새로운 싹이 나와 자란다. 새로운 식물이 자라면서 덩이뿌리에 저장된 양분은 새로운 뿌리, 줄기, 꽃 등을 만드는 데 사용된다. 양분이 소모된 원래의 뿌리 조직은 새로운 세대의 덩이뿌리를 만드는 식물과 함께 죽는다.
''원추리(Hemerocallis fulva)''와 많은 원추리 교배종들은 큰 덩이뿌리를 가지고 있다. ''H. fulva''는 지하 줄기(땅속줄기)[13]를 통해 퍼져나가는데, 이 땅속줄기에서 두꺼운 덩이뿌리가 자라고, 끝에서는 새로운 잎 뭉치(줄기)가 나와 더 많은 줄기를 형성한다.[14][15]
덩이뿌리가 있는 식물은 늦여름부터 늦겨울 사이에 덩이뿌리를 파내어 나누는 방식으로 번식시킬 수 있다. 이때 각 조각에 새로운 싹이 나올 수 있는 관상 조직이 포함되어 있는지 확인해야 한다.
덩이뿌리는 사람과 야생 동물에게 풍부한 영양 공급원이 된다. 예를 들어, 오리는 차즈기 식물의 덩이뿌리를 먹는다.[16]
3. 3. 인경
짧은 지하경을 중심축으로 하고, 주변에 육질의 잎 (인경엽, bulb leaf영어)이 다수 밀생하는 것을 '''인경'''(りんけい|린케이일본어, Bulb|벌브영어)이라고 한다.[21][20][28][29][30] 인경의 주체는 줄기가 아니라 잎(인경엽)이다.튤립(백합과)이나 더치 아이리스(붓꽃과), 무스카리, 히아신스(비짜루과), 아마릴리스, 수선, 양파(수선화과)의 인경은 인경엽이 겹쳐져 있으며, 가장 바깥층이 얇은 껍질로 덮여 있다.[21][23] 이러한 인경은 '''층상 인경''' 또는 유피 인경(tunicated bulb영어)이라고 불린다.[21]
한편, 백합속(백합과)의 인경은 인편 모양으로 쉽게 떨어지는 인경엽이 기와처럼 겹쳐져 있으며, '''인편상 인경''' 또는 무피 인경(non-tunicated bulb영어)이라고 불린다.[21][18]
난초과에서 지하경이 아닌 지상 줄기의 일부가 비대해진 것은 가인경(pseudobulb영어; 가구경, 의구경, 가구, pseudocorm영어)이라고 불리며[29], 단순히 벌브라고 불리는 경우도 많지만[31][32], 인경(bulb영어)과는 달리 줄기 자체가 비대해진 것으로, 오히려 구경이나 근경과 비슷하다.[33] 원예에서는 포기나누기 등에 사용된다.
3. 4. 구경
주축의 기부에 형성되어, 구형이나 난형으로 비대해진 지하경은 '''구경'''(corm|영어)이라고 불린다.[21][20][29][30][34][35] 구경은 단일의 눈을 가진다.[36] 보통 여러 개의 마디와 마디 사이가 명확하며, 각 마디에는 얇은 껍질이 붙어 구경 전체를 덮고 있다.[21][37]관상 식물로는 글라디올러스, 크로커스, 프리지아, 아이리스 (모두 붓꽃과) 등이 있으며, 채소로는 토란, 곤약 (모두 천남성과) 등이 구경을 형성한다.[21][18]
3. 5. 근경
위의 인경, 구경, 괴경과 같은 특수화가 보이지 않는 지하경은 '''근경'''(Rhizome|라이조움영어[19], root stock영어)이라고 불린다[21][29][30]. 땅속을 수평 또는 수직으로 뻗으며, 구형으로 되지 않고 전체적으로 비대해져 있다[21][29]. 관상 식물에서는 칸나(칸나과), 저먼 아이리스(붓꽃과) 등, 채소에서는 연근, 생강 등이 근경을 형성한다[21][19][18].인편엽이 다수 형성되어 가늘고 긴 솔방울 모양이 된 것은 '''인편상 지하경'''(scaly rhizome영어)이라고 불리며, 아키메네스속(쥐꼬리망초과) 등에서 볼 수 있다[21]. 또한 근경의 마디 사이가 부풀어 전체가 염주 모양이 된 것은 '''염주경'''이나 '''염주상 지하경'''(ringed stem영어)이라고 불리며, 리본그래스(벼과)나 초석잠(꿀풀과)에서 볼 수 있다[21]. 염주경은 괴경으로 분류되는 경우도 있다[29][18].
4. 목자 (작은 구근)
원예 분야에서, 지하경에 형성된 작은 구근은 '''목자'''라고 통칭된다[21][46][23]. 목자 중에는, 백합속 (백합과)에서 지하경의 잎겨드랑이에 형성되는 '''소린경'''이나, 글라디올러스 (붓꽃과)에서 구경의 자구(子球) 기부에 붙는 '''소구경''' 등이 있다[21][23].
5. 갱신
알뿌리 중에는 심을 때의 알뿌리('''모구''')가 점차 소모되면서 새로운 알뿌리('''자구''')가 형성되는 것과, 모구가 소모되지 않고 그대로 유지되는 것이 있다. 전자를 '''갱신형''', 후자를 '''비갱신형'''이라고 부른다[21][47][48]。
갱신형과 비갱신형 알뿌리의 예시는 다음과 같다.
| 구분 | 알뿌리 종류 | 예시 식물 (과) |
|---|---|---|
| 갱신형 (모구 소모, 자구 형성) | 인경 | 튤립(백합과), 무스카리(비짜루과), 더치 아이리스(붓꽃과), 마늘(수선화과) |
| 덩이줄기 | 아네모네(미나리아재비과), 칼라디움(천남성과), 글로리오사(백합과), 감자(가지과) | |
| 비갱신형 (모구 유지) | 인경 | 히아신스(비짜루과), 수선(수선화과), 아마릴리스(수선화과), 양파(수선화과) |
| 덩이줄기 | 시클라멘(앵초과), 글록시니아(제비꽃과), 구근 베고니아(베고니아과) |
식물을 재배할 때는 자연적으로 모구에서 분리되거나 사람이 모구에서 떼어낸 자구를 이용하는데, 이를 '''분구'''라고 한다[51][20]。 모구와 자구는 유전적으로 동일하므로, 분구는 포기나누기와 같은 영양 번식 방법이다[51]。 만약 자구에 작은 싹눈인 목자(木子)가 붙어 있다면, 그대로 심었을 때 다음 시기에 이 목자가 자라서 번식에 사용할 수 있는 알뿌리가 된다[51]。 히아신스나 아마릴리스 같은 비갱신형 알뿌리의 경우, 모구에 칼집을 내거나(노칭, notching), 밑부분을 도려내거나(스쿠핑, scooping), 구멍을 뚫어(코어링, coring) 인위적으로 자구 발생을 유도하기도 한다[20][23]。
6. 심는 시기
구근은 심는 시기에 따라 봄 심기, 여름 심기, 가을 심기로 분류된다[18][49][50].
6. 1. 봄 심기 구근
춘분 무렵부터 5월 상순에 심는 구근이다.[18][49][50] 주로 열대 지방이 원산지여서 추위에 약하며, 서리가 내리면 지상부가 말라 죽는다. 달리아 (국화과), 글라디올러스 (붓꽃과), 튜베로즈 (아스파라거스과), 아마릴리스 (수선화과), 칸나 (칸나과) 등이 대표적이다. 또한 실내 재배 전용인 글록시니아, 아키메네스 (제비꽃과), 구근 베고니아 (베고니아과), 칼라디움 (천남성과) 등도 봄에 심는 구근에 속한다.[18][49][50]6. 2. 여름 심기 구근
가을 심기 가을 개화 구근이라고도 한다. 종종 가을 심기 구근에 포함되기도 한다[49]. 8월 하순부터 추분 무렵에 심어 늦가을부터 초겨울에 개화한다. 대표적인 예로는 스텐베르기아(수선화과), 콜키쿰(콜키쿰과), 사프란(붓꽃과) 등이 있다[18][50].6. 3. 가을 심기 구근
10월부터 11월 사이에 심는 구근으로[20], 겨울의 추위를 겪으며 꽃눈 분화가 이루어지고 줄기와 잎이 자라나 다음 해 봄부터 초여름에 걸쳐 꽃을 피운다. 내한성(추위에 강한) 종과 반내한성(추위에 약한) 종으로 나뉜다.[18][49][50]| 구분 | 종류 |
|---|---|
| 내한성 종 | 튤립(백합과), 백합(백합과), 히아신스, 무스카리, 시라(아스파라거스과), 크로커스, 더치 아이리스(붓꽃과), 수선(수선화과), 아네모네(미나리아재비과) |
| 반내한성 종 | 프리지아, 이키시아, 바비아나, 스파락시스(붓꽃과), 라넌큘러스(미나리아재비과) |
7. 구근 번식
구근으로 식물을 늘리는 것을 구근 번식이라고 한다.[51] 구근을 심을 때는 일반적으로 지면에 심는 경우, 구근 높이의 2~3배 깊이로 심고, 간격은 구근 지름의 2~3배로 한다.[51] 심기 전에 살균제나 살충제로 소독하기도 한다.[50] 히아신스(비짜루과)나 크로커스(붓꽃과) 등 일부 식물은 흙을 사용하지 않고 물만으로 재배하는 수경 재배 방식으로 키우기도 한다.[52]
구근에는 휴면기가 있어 종자처럼 보존할 수 있으며, 종자보다 크기가 커서 다루기 간편하다는 장점이 있다.[51] 또한, 구근은 모 식물의 클론이기 때문에 번식 시 모 식물과 동일한 형질을 그대로 유지할 수 있다.[51]
구근 식물의 생육 기간이 끝나면 보통 구근을 땅에서 파내어 다음 심을 때까지 저장한다.[20] 봄에 심는 구근은 얼지 않도록 보온하고, 가을에 심는 구근은 서늘하고 건조한 곳에 보관한다.[20]
구근 식물은 일반적으로 구근이 일정 크기 이상으로 자라 꽃눈이 형성되어야 꽃을 피울 수 있다.[23] 개화에 필요한 환경 조건은 식물의 종류에 따라 다르다.[23] 예를 들어, 튤립은 여름의 높은 온도에서 꽃눈 분화가 시작되고, 가을의 중간 온도에서 꽃눈 형성이 완료되며, 겨울의 낮은 온도를 거쳐 꽃눈이 성숙한 뒤 봄의 중간 온도에서 개화한다.[23] 튤립의 개화는 지베렐린이나 벤질아데닌을 처리하여 촉진할 수 있다.[23] 프리지아의 구근은 높은 온도를 겪으면 휴면 상태에서 깨어나 영양 생장을 시작하고, 꽃눈이 생긴 후에는 낮은 온도에서 꽃눈 분화가 유도되며, 중간 온도에서 개화한다.[23] 더치 아이리스의 구근은 건조한 상태에서 낮은 온도에 노출되면 춘화 작용(저온 처리로 개화를 유도하는 현상)이 나타난다.[23] 더치 아이리스와 프리지아는 훈연 처리나 에틸렌 처리를 통해 휴면 타파 및 개화를 촉진할 수 있다.[23]
참조
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岩波 生物学辞典 第5版
岩波書店
[35]
웹사이트
球茎
2024-07-25
[36]
논문
生薬の基原, 特に薬用部位および基原植物の学名について
[37]
논문
日本人とイモ
http://ku-food-lab.c[...]
[38]
서적
岩波 生物学辞典 第5版
岩波書店
[39]
웹사이트
ジャガイモ
2024-07-25
[40]
웹사이트
キクイモ
2024-07-25
[41]
서적
植物器官学
裳華房
[42]
서적
岩波 生物学辞典 第5版
岩波書店
[43]
서적
図説 植物用語事典
八坂書房
[44]
서적
岩波 生物学辞典 第5版
岩波書店
[45]
웹사이트
木子
2024-07-25
[46]
웹사이트
むかご
2024-07-25
[47]
서적
植物器官学
裳華房
[48]
웹사이트
ジャガイモは根っこか、それとも茎か？
http://www.ies.or.jp[...]
環境科学技術研究所
2024-07-25
[49]
서적
最新園芸・植物用語集
淡交社
[50]
웹사이트
球根の基礎知識
https://www.komeri.c[...]
コメリ
2024-07-26
[51]
서적
最新園芸・植物用語集
淡交社
[52]
웹사이트
水栽培
2024-07-26
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