뿌리 도감 -2장 땅속의 뿌리

2장 땅속의 뿌리

 

뿌리는 기본적으로 땅속에 살고 있으며, 나무를 지캥하거나 양수분을 운반하고 있습니다. 거리나 공원 등 근처에 살아 있는 식물의 뿌리는 어떤 형태를 하고 있을지 살펴보지요.

 

 

 

 

 

뿌리는 어떤 모양을 하고 있나?

뿌리의 모양은 식물의 종류나 토양의 환경에 따라 다양합니다. 그러나 그중에서도 뿌리는 크게 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 하나는 원뿌리+곁뿌리 유형, 다른 하나는 수염뿌리 유형입니다. 여기에서는 원뿌리+곁뿌리 유형에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

 

원뿌리+곁뿌리란 무엇인가?

원뿌리+곁뿌리 유형의 뿌리를 만드는 건 쌍떡잎식물과 소나무, 은행나무 등의 겉씨식물입니다. 뿌리 체계의 중심에 있는 굵은 뿌리를 '원뿌리'라 하고, 원뿌리에서 가로 방향으로 발생하는 뿌리를 '곁뿌리(가지뿌리)'라고 합니다. 곁뿌리에서 다시 곁뿌리가 생겨 갈라진 다수의 뿌리가 뻗습니다. 특히 대형 수목은 지상부가 외부의 영향을 크게 받기 때문에, 뿌리를 깊게 튼실히 뻗을 필요가 있기에 원뿌리+곁뿌리 형성이 되는 일이 많습니다. 원뿌리는 지하 깊이까지 뻗어서 식물을 지탱하는 역할을 수행하고, 표면적이 많은 곁뿌리가 뿌리 전체의 영양 흡수의 주역을 담당합니다. 뿌리계의 확산은 지상부의 수형과 비슷한 크기가 됩니다. 

 

 

어떤 식으로 생장하나?

식물의 씨앗 안에는 작은 뿌리(씨뿌리), 싹(싹이나 줄기)와 그들의 생장을 떠받치는 전분 등의 영양분이 있습니다. 씨앗이 물을 흡수해 발아하면 싹이 뻗고, 그와 동시에 1개의 씨뿌리가 바로 아래로 생장해 원뿌리가 됩니다. 이윽고 원뿌리의 내부에 새로운 뿌리의 밑동이 생기고, 원뿌리의 표피를 뚫고나와 곁뿌리가 가로 방향으로 생겨 나아갑니다. 곁뿌리 내부에서 또 새로운 뿌리가 나와 많은 갈래로 나뉘는 뿌리 체계를 형성합니다. 

원뿌리도 곁뿌리도 어린 뿌리의 구조에서는 큰 차이가 없으며, 뿌리의 끝 가까이에는 생장점이 있어 그 세포 분열에 의해 뿌리가 뻗어 나아갑니다. 원뿌리는 흙의 깊은 곳으로 뻗기 때문에 뿌리의 끝을 비틀면서 흙의 틈을 찾아 뿌리를 뻗어 나아갑니다. 한편, 곁뿌리는 신장함과 함께 뿌리털이 늘어나 원뿌리보다도 표면적이 훨씬 넓어집니다. 

 

 

원뿌리+곁뿌리의 장점

이 유형의 뿌리는 흙 깊은 곳에서 물이나 양분을 흡수할 수 있기에, 별로 비가 내리지 않는 환경이나 건조함이나 고온, 저온 환경에서도 생육할 수 있습니다. 뿌리계의 형성에 시간은 걸리지만 그만큼 땅속 깊이까지 뿌리를 뻗어 흙속의 양분과 수분을 잘 흡수하고, 지상부를 안정적으로 지탱할 수 있습니다. 

원뿌리+곁뿌리 유형의 식물은 흙의 단단함이나 양수분의 불균일한 분포에 대응하여 곁뿌리의 생장을 조절합니다. 곁뿌리는 영양분이 풍부한 곳에서 많이 나오는데, 인이 매우 부족한 토양에서는 밀집 뿌리라는 병솔 같은 밀집된 곁뿌리를 형성하는 식물도 있습니다. 

 

 

 

 

 

땅속 뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

은행나무   은행나무과 은행나무속

나무 키 30m나 되는 낙엽수로, 가을에 누런잎이 되는 부채꼴의 아름다운 잎이나 은행이 특징입니다. 암그루에는 은행이 달리는데 냄새가 심해서 은행이 달리지 않는 수그루를 가로수로 사용합니다. 녹색 잎은 물을 많이 함유하여 화재의 연소를 막습니다. 

 

 

분류 : 겉씨식물, 낙엽, 광엽, 큰키나무

분포 : 홋카이도 남부~큐슈

 

장소 : 공원, 절과 신사, 교정 등에 가로수, 방화수로서 사용된다.

 

 

 

나무의 분별법 : 잎 줄기

5~7cm 정도의 부채꼴 잎이 가을 무렵에 누렇게 되는 것으로 유명합니다. 잎 중앙에 있는 째어진 모습이 없는 경우도 있습니다. 나무껍질은 옅은 회갈색으로 두텁고 세로로 갈라져 있습니다. 

 

 

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큰 몸을 지탱하기 위해 깊이까지 뿌리를 뻗는다

은행나무는 크고 무거운 지상부를 지탱하기 위해 땅속 깊이 뿌리를 뻗습니다. 수령 50년 이상이 되면 뿌리의 깊이는 약 1.5m에 이르는데, 그 대부분은 20~70cm 정도 깊이의 범위에 있습니다. 토양의 산성이나 높은 염류 농도에 강하고, 얕은 곳에도 깊은 곳에도 잔뿌리를 많이 냅니다. 

수평의 퍼짐은 수관 너비의 1.8~2.5배 정도입니다. 영양 흡수력을 높이는 이외에 바람 등에 대한 저항력을 강하게 하고, 큰 몸체를 지탱하고 있습니다. 옮겨심기 위해 뿌리를 자르더라도 잘 발달하기 때문에, 큰 나무라도 옮겨심을 수 있습니다. 

뿌리의 생장에는 2번 정점이 있습니다. 5~7월 무렵에 뿌리가 크게 생장하고, 잎이 누렇게 되어 낙엽이 지는 10~11월 무렵에는 잎에서 회수한 영양을 이용해 뿌리가 다시 생장합니다. 생장 시기는 지역에 따라 다르기도 합니다. 

 

 

 

 

 

 

땅속 뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

삼나무   측백나무과 삼나무속

키 50m에 이르는 것도 있는 큰키나무로, 나뭇결이 아름답고 가벼워서 건축재로 자주 이용됩니다. 고도 경제성장기에 목재의 수요가 늘어났기에 일본 각지에 널리 심어지게 되었습니다. 최근에는 꽃가루를 만들지 않는 삼나무가 개발되고 있습니다. 

 

 

분류 : 겉씨식물, 상록, 침염, 큰키나무

분포 : 홋카이도~오키나와

장소 : 공원에 가로수로 심어진다. 산이나 숲에 널리 심어져 목재용으로 이용된다. 

 

 

나무의 분별법 : 잎 줄기

나무껍질은 적갈색이고 세로로 갈라져 있습니다. 잎은 나선형으로 빽빽이 나서 줄지어 있으며, 약 4~12mm의 침 모양으로 건드리면 따끔합니다. 여름은 녹색이지만 가을~겨울에는 갈색으로 변화합니다.

 

 

뿌리 데이터

 

 

복잡한 뿌리 체계가 나무 전체를 지탱한다

야쿠시마屋久島에 수령 3000년에 이르는 죠몬 삼나무가 있듯이 삼나무는 수명이 긴 나무입니다. 유기물이 많고 깊이가 있는 흙을 좋아하고, 뿌리는 몇 십 년 동안 발달을 계속해 땅속 깊은 곳에까지 뻗습니다. 뿌리 체계는 발아 이후 1년이면 복잡한 형태가 되고, 4년째에는 아래로 뻗는 뿌리가 발달해 원뿌리는 불명료해집니다. 깊이 30cm인 곳에 있는 곁뿌리는 비스듬한 뿌리가 되지만, 10년째가 되면 지표에 가까운 것은 수평한 뿌리가 되어 빽빽이 납니다. 20년째가 되면 최대 깊이가 2m에 달하는 아래로 뻗는 뿌리도 있습니다. 뿌리에는 내생균근균이 공생하며 물이나 양분의 흡수를 돕습니다.

이처럼 견고한 뿌리를 지닌 삼나무는 산의 경사면이나 눈이 많은 지역에서도 적응합니다. 한편, 적설량이 대단히 많은 지역에서는 뿌리에 쌓인 눈의 무게로 뿌리가 휜 '뿌리 굽은 삼나무'라 부르는 삼나무를 볼 수 있습니다.

 

 

 

 

땅속 뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

메타세쿼이어    편백나무과 메타세쿼이어속

 

 

 

   메타세쿼이어는 편백나무의 무리로, 생장이 빠르고 거목이 되기 쉬운 것이 특징입니다. 중국 원산의 낙엽 큰키나무로, 수천~ 1억 년 전부터 존재하여 '살아 있는 화석'이라고도 불립니다. 가을이 되면 잎은 물이 들고, 계란 모양의 구형 열매가 달립니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

분류 : 겉씨식물, 낙엽, 침엽, 큰키나무

분포 : 홋카이도~큐슈

장소 : 공원, 정원 등

 

 

나무의 분별법 : 잎 줄기

잎이나 가지가 대칭으로 나 있습니다. 잎은 얇고 부드럽기 때문에 뾰족한 끝부분에 닿아도 아프지 않습니다. 얼핏 삼나무와 비슷하지만, 삼나무보다도 나무껍질이 거칠거칠합니다. 

 

 

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뿌리 체계는 파라솔을 거꾸로 한 모양

메타세쿼이어의 뿌리 체계는 심근형으로, 그 높은 몸체를 지탱하기 위해 땅속 깊이까지 뿌리를 뻗습니다. 또한, 곁뿌리의 생장이 무성해 뿌리의 지지력이 큰 한편, 수평으로 퍼지는 건 별로 넓지 않습니다. 뿌리 체계 전체로는 파라솔을 거꾸로 한 듯한 형상입니다. 지상에 가까운 곳에는 뿌리가 방사형으로 넓게 뻗지만, 지하 깊이에서는 퍼진 걸 볼 수 없습니다.

수령을 거듭하면 지표 부분에서는 밖으로 내민 뿌리가 지상에까지 드러나는데, 낙우송 같은 호흡근은 만들지 않습니다. 굵은 뿌리의 포면은 적갈색이고, 세로로 얇게 벗겨집니다. 어린 묘목 시기에는 원뿌리가 뚜렷하지만, 생장함에 따라 곁뿌리의 생장과 가지 뻗음이 무성해집니다. 아래로 뻗은 뿌리나 비스듬한 뿌리가 깊은 곳에까지 이르는 것도 특징입니다.  

 

 

 

 

땅속뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

상수리나무   참나무과 참나무속

상수리나무는 일본에 널리 분포하고 있는 잡목숲을 대표하는 낙엽광엽수의 하나입니다. 여름에는 새콤달콤한 냄새가 나는 수액에 장수풍뎅이나 사슴벌레가 모입니다. 가을이 되면 밤 같은 형태를 한 둥근 도토리가 달립니다.

 

 

분류 : 쌍떡잎식물, 낙엽, 넓은잎, 큰키나무

분포 : 홋카이도~큐슈

장소 : 산과 들의 잡목숲, 공원, 정원 등

 

 

나무의 분별법

나무껍질은 두텁고 회갈색이고, 불규칙하게 세로로 갈라집니다. 잎에는 파상형 톱니가 있고, 톱니의 끝이 짧은 침처럼 뾰족합니다. 잎 뒤는 털이 없고 옅은 녹색입니다. 

 

 

뿌리 데이터

 

 

 

 

 

굵은 뿌리가 땅속 깊이까지 뻗는다

상수리나무는 깊은 뿌리 유형으로 수령 50년인 경우 2.5m 정도의 깊이에 도달합니다. 70년이 되면 최대 6m 정도의 깊이가 되는 것도 있습니다. 

수평으로 퍼지는 건 작고, 수평 뿌리의 발달은 별로 볼 수 없는데 나무 그루에서 굵은 사출 뿌리가 발달합니다. 사출 뿌리의 기부에서는 굵고 아래로 뻗는 뿌리가 나와 복잡하게 뒤얽힙니다. 몇몇 뿌리가 서로 붙어 결합하는 것도 볼 수 있습니다. 굵은 뿌리의 껍질은 조금 두텁고, 적갈색입니다. 세로로 가느다란 주름이 있습니다. 

상수리나무 등 도토리가 열리는 참나무과의 나무는 굵은 원뿌리가 발달하여 많은 영양분을 축적합니다. 도토리의 종자 안에는 어린 뿌리라는 원뿌리의 근원이 되는 부분이 수납되어 있습니다. 봄이 되면 도토리의 껍질을 뚫고 나와 발근, 발아합니다. 

 

 

 

 

 

땅속 뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

소나무   소나무과 소나무속

줄기가 적갈색으로 보이기 때문에 그 이름이 붙여진 소나무는 높이 40m나 되는 상록 큰키나무입니다. 암수 다른꽃의 식물로 황색 수꽃과 자홍색 암꽃을 피웁니다. 가을에는 '솔방울'이라 부르는 구형 열매가 달립니다. 

 

 

분류 : 겉씨식물, 상록, 침엽, 큰키나무

분포 : 홋카이도(중부부터 남)~큐슈

장소 : 산지. 공원, 정원, 사찰과 신사에 방풍수로도 사용된다.

 

 

나무의 분별법

나무껍질은 비늘 모양으로 얇게 벗겨지고, 거북 등껍질 같이 균열이 뚜렷하게 있습니다. 잎은 가늘고 침 같은 모양을 하고 있지만, 뾰족한 끝에 닿아도 별로 아프지 않습니다. 

 

 

 

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균근균과 공생하며 환경이 나쁜 토양에서도 적응한다

소나무는 그루 부근이나 곁뿌리가 달린 부분에 굵은 밑으로 뻗는 뿌리가 발달합니다. 뿌리 갈라짐이 적은 막대 모양의 형태로 땅속 깊은 곳까지 내려가며, 최대로 5~6m 정도의 깊이까지 도달합니다. 수평으로 퍼짐도 크고, 지표를 따라서 멀리까지 뻗어 나아갑니다. 소나무의 뿌리는 다양한 균근균과 공생하고 있습니다. 송이버섯은 살아 있는 소나무의 뿌리와 공생하는 외생 균근균으로 이루어진 버섯입니다. 균근균은 흙속에도 긴 균사를 뻗어서 수분이나 영양분을 모아 나무에 보냅니다. 소나무과의 곁뿌리는 광합성에 의해 만들어낸 영양을 균근균에 줍니다. 해안 근처의 모래사장이나 산지 능선의 바위밭, 영양분이 적은 바위밭 등 악조건의 환경에서도 소나무가 살아 갈 수 있는 건 이들 균근균이 수분이나 영양분을 모아 주는 덕분입니다.

 

 

 

 

 

 

땅속뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

배롱나무    부처꽃과 배롱나무속

중국 남부 원산의 낙엽 큰키나무로, 키는 4~7m 정도입니다. 나무타기를 잘하는 원숭이도 미끄러질 정도로 줄기나 가지의 거죽이 반들반들해서 그 이름이 붙었습니다. 산뜻한 분홍이나 자색의 꽃이 약 100일 동안 계속 피기에 '백일홍'이라고도 부릅니다. 

 

 

분류 : 쌍떡잎식물, 낙엽, 광엽, 약간 큰키나무

분포 : 혼슈~오키나와

장소 : 공원, 정원, 신사와 사찰 등에 꽃나무, 가로수, 경관수로 이용된다.

 

 

나무의 분별법  잎 줄기

두터운 알 모양의 잎은 윤기가 나고, 잎 뒤는 잎맥이 뚜렷합니다. 적갈색의 줄기는 생장과 함께 벗겨져 떨어지고 안쪽의 매끈매끈한 백색의 나무껍질이 남습니다. 

 

 

뿌리 데이터

 

 

 

 

뿌리 체계는 성기게 퍼지고, 깊이도 별로 없다

배롱나무의 뿌리 체계는 깊이까지는 뿌리를 뻗지 않고, 옆으로 퍼짐도 그다지 큰 편은 아닙니다. 밑으로 뻗는 뿌리는 깊은 토양에서는 별로 발달하지 않고, 키는 6m, 수령 35년 정도의 나무로 뿌리 체계의 깊이는 최대 1.5m 정도입니다. 

굵은 뿌리의 껍질은 회백색이고 단단하지만, 구부러지기 쉬운 성질을 가지고 있습니다. 뿌리가 달린 부분에서부터는 중간 정도 또는 지름이 큰 곁뿌리가 뻗습니다. 작은, 중간 지름의 뿌리는 끝 모양이고, 뿌리 갈라짐은 성깁니다.

가느다란 뿌리는 담갈색이고, 술 모양의 형태를 하고 있는데, 토양을 쥐는 힘은 별로 없습니다. 건조에는 비교적 강하고, 약간 건조한 토양이더라도 뿌리의 작용은 나쁘지 않습니다.

배롱나무는 뿌리를 짧게 자른 것을 흙속에 심어서 발아, 발근시키는 '뿌리 삽목'이란 방법으로 늘릴 수 있습니다. 

 

 

 

칼럼 -흙덮기에 주의할 것!

나무 주위의 지면에 흙을 덮는 걸 '흙덮기'라고 합니다. 나무의 뿌리는 호흡을 하고 있기 때문에, 흙이 늘어나 압축되면 통기가 나빠집니다. 지상에 가까운 뿌리는 공기를 찾아 새로운 뿌리를 발생시키기에 흙덮기가 적으면 그럭저럭 오래 살아가는 경우도 있습니다. 그러나 그것이 충분하지 않으면 뿌리는 산소 결핍 상태가 되어 양분이나 수분을 흡수하지 못해 쇠약해져, 이윽고 가지 끝부터 말라 죽게 됩니다. 정원 작업 등으로 흙을 옮길 경우는 뿌리가 뻗은 나무의 근처에 흙덮기를 하지 않도록 주의하세요.

 

 

 

 

 

땅속뿌리 / 원뿌리+곁뿌리

녹나무   녹나무과 녹나무속

녹나무는 아시아의 온난한 지역에 분포하는 상록 큰키나무입니다. 키가 20m 이상, 나무의 둘레가 25m를 넘는 거목이 되는 것도 있습니다. 일본에서는 옛날부터 신사나 공원의 상징으로 심어졌습니다. 

 

 

분류 : 속씨식물, 상록, 광엽, 큰키나무

분포 : 혼슈(칸토우에서 남쪽)~오키나와

장소: 산지. 공원, 정원, 신사와 사찰 등에서 가로수로 이용된다.

 

 

나무의 분별법  잎 줄기

나무껍질은 황갈색이고, 세로로 금이 납니다. 짙은 녹색의 잎은 광택이 있고 어긋나기합니다. 잎이 달린 부분에서부터 잎맥이 3개로 나뉘어집니다. 

 

 

 

뿌리 데이터

 

 

 

생장과 함께 뿌리 체계의 퍼짐을 볼 수 있다

녹나무의 뿌리는 뿌리 체계의 퍼짐이 큰 나무의 하나입니다. 어린 나무의 시기는 아래로 뻗는 뿌리가 발달하고, 약간 깊은 심근형 같은 형태가 되지만, 수령 30년 이상이 되면 곁뿌리가 잘 생장해 천근형이 됩니다. 발아할 때는 원뿌리 상부의 여기저기로부터 곁뿌리가 갈라져 나오지만, 2~4년째 무렵에는 지표부에 나온 곁뿌리가 발달해 비대해지며 생장합니다. 

건조나 과습 환경에는 약하고, 큰 나무가 되면 말라 죽거나 썩거나 하는 뿌리도 많아집니다. 그루와 그 주위의 굵은 수평 뿌리가 달린 부분에서는 약간 굵은 아래로 뻗는 뿌리가 몇 개나 나옵니다. 사출근은 굵은 것이 몇 개 발달하여 지상부를 지탱합니다. 

나무 전체에 장뇌 성분이 함유되어 있어 잎이나 가지에서만이 아니라 뿌리에서도 독특한 향이 납니다. 

 

 

 

칼럼 -가로수의 뿌리 드러남 대책

가로수는 도로변의 풍경에 색을 더하고, 햇빛을 완화시켜 줍니다. 그런 가로수의 뿌리 사정은 꽤나 엄혹합니다. 가로수는 1변에 겨우 1m 안팎의 좁은 틀 안에 심어져 있습니다. 본래 나무는 영양을 흡수하기 위하여 여기저기에 뿌리를 뻗습니다. 그러나 영양이 부족한 환경에서 생장이 억제되어 버리면 조금이라도 공기나 물이 있는 지면 상부로 뿌리를 뻗으려고 하는 겁니다. 그 때문에 뿌리가 솟아올라 보도를 들어올리는 '뿌리 드러남'이 일어나는 겁니다. 뿌리 드러남이 생긴 나무는 불안정해져 쓰러질 위험성이나, 고령자나 휠체어, 유모차를 사용하는 보행자의 통행에 지장을 줍니다. 뿌리 드러남이 일어난 경우에는 뿌리가 건전하게 생장할 수 있도록 특수한 토양을 포장의 아래에 묻어 넣음으로써 사람에게도 자연에게도 이로운 환경 정비를 행합니다.