Orchard applications of sodium hydrosulfide increase the yield of avocado (Persea americana Mill.) cv. ‘Hass’
3년간의 현장 시험 결과, 겨울과 여름 동안 '하스(Hass)' 아보카도 나무에 황화수소 공여체인 황화나트륨(NaHS)을 살포하는 것은 조기 낙과를 완화하고 기후 회복력을 높임으로써 과실 중량을 약 35%, 과실 수를 약 48% 유의미하게 증가시키는 것으로 나타났다.
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당신이 완벽한 과일을 키우려는 정원사라고 상상해 보세요. 하지만 당신의 식물들은 냉동고와 용광로 사이에서 갈피를 잡지 못하는 세상에 살고 있습니다. 이것이 바로 아보카도 나무, 특히 그 유명한 '하스(Hass)' 품종이 매일 겪는 고충입니다. 이 나무들은 마치 예민한 예술가와 같습니다. 아름답게 꽃을 피우지만 극단적인 온도 변화에는 쉽게 겁을 먹습니다. 겨울에 너무 추워지면 몸을 떨며 떨고, 초여름에 너무 더워지면 패닉에 빠져 아기 열매들을 키우기도 전에 떨어뜨려 버립니다. "6월 낙과(June drop)"라고 알려진 이 현상은, 마치 햇볕이 너무 뜨겁다고 새끼를 버리고 떠나는 어미 새와 같아서, 농부의 바구니를 빈 상태로 만들어 버립니다.
이 나무들을 돕기 위해 과학자들은 "화학적 프라이밍(chemical priming)"이라는 기술을 사용합니다. 이것은 식물에게 아주 적은 양의 스트레스 요인을 주어 내부 면역 체계를 깨우는 것인데, 마치 백신이 실제로 바이러스와 싸우기 전에 우리 몸에 싸우는 법을 가르쳐 주는 것과 비슷합니다. 이 쇼의 주인공 중 하나는 황화수소(H2S)라는 분자입니다. 이름은 썩은 달걀처럼 들리겠지만, 식물의 세계에서 이것은 나무가 평온을 유지하고, 손상을 물리치며, 열매를 꽉 붙잡도록 지시하는 유익한 전령 역할을 합니다. 연구자들이 던진 핵심 질문은 이것입니다. "이 유익한 전령을 실제 아보카도 과수원에 뿌려서, 날씨가 변덕스러울 때도 나무가 열매를 떨어뜨리는 것을 막고 농부들이 더 큰 수확을 얻게 할 수 있을까?"
이것이 바로 연구팀이 실제 아보ка도 과수원에서 테스트하고자 했던 내용입니다. 그들은 80그루의 '하스' 아보카도 나무를 가져와 두 그룹으로 나누었습니다. 한 그룹은 그냥 물을 뿌린 "대조군"이었고, 다른 그룹은 유익한 황화수소 신호를 방출하는 물질인 황화나트륨(NaHS)이 포함된 스프레이를 뿌린 "처리군"이었습니다. 그들은 단 한 번만 뿌린 것이 아니라, 추운 겨울 동안 세 번, 그리고 열매가 떨어지기 가장 쉬운 더운 초여름 동안 세 번 더 처리했습니다.
결과는 꽤 흥 excitement(흥미진진)했습니다. 3년에 걸쳐 처리된 나무들은 그렇지 않은 나무들보다 지속적으로 더 많은 열매를 생산했습니다. 연구가 끝날 무렵, 처리된 나무들은 대조군 나무들에 비해 무게 기준으로 약 35% 더 많은 열매를, 개수 기준으로는 거의 48% 더 많은 열매를 생산했습니다. 마치 처리된 나무들이 자신의 아기들을 훨씬 더 꽉 붙잡고 있어서, 여름 더위가 흔들어 놓으려 해도 열매를 놓아주기를 거부하는 것 같았습니다.
연구의 가장 멋진 부분 중 하나는 나무 개별적인 행동을 관찰한 것이었습니다. 아보카도 나무는 "격년 결실(alternate bearing)"로 유명한데, 이는 어떤 해에는 수확량이 엄청나고 다음 해에는 아주 적어지는 일종의 기분 변화와 같습니다. 연구진은 과수원의 나무들이 서로 박자가 맞지 않는다는 것을 발견했습니다. 어떤 나무는 "좋은 해"를 보내고 있는 반면, 그 이웃 나무는 "나쁜 해"를 보내고 있었습니다. 이러한 혼란 속에서도 황화나트륨 스프레이는 모두에게 효과가 있었습니다. 나무가 자연적으로 고수확 단계에 있든 저수확 단계에 있든 상관없이, 스프레이는 모두가 더 많이 생산하도록 도왔습니다. 이는 이 처리가 나무의 자연스러운 리듬과 독립적으로 작동함을 시사합니다.
과학자들은 이 마법이 일어난 이유가 "6월 낙과" 시기에 맞춰 완벽하게 조절된 여름 스프레이가, 보통 열매를 떨어뜨리게 만드는 열 스트레스를 나무가 이겨내도록 도왔기 때문이라고 믿습니다. 황화수소는 아마도 열매를 놓아버리라는 화학적 신호를 차단하는 방패 역할을 했을 것입니다. 흥미롭게도, 3년 차에 처리된 나무들은 대조군 나무들보다 오히려 꽃이 적었음에도 불구하고 여전히 더 많은 열매를 맺었습니다. 이는 스프레이가 단순히 나무가 더 많은 꽃을 피우도록 도운 것이 아니라, 가진 열매를 더 잘 지키도록 도왔음을 시사합니다. 즉, 나무의 전략을 "많은 꽃을 피워 운에 맡기기"에서 "꽃은 적게 피우되 가진 것은 정말 잘 돌보기"로 바꾼 것입니다.
비록 이번 연구가 스프레이가 나무 내부에서 정확히 어떤 분자적 비밀을 통해 작동하는지 깊이 파고들지는 않았지만, 결과는 이 방법이 농부들에게 강력한 도구가 될 수 있음을 강력하게 시사합니다. 이는 기후 변화의 격동으로부터 작물을 보호할 수 있는 방법을 제공하며, 불안정한 수확을 안정적인 수확으로 바꿔줍니다. 연구진은 현재의 스프레이가 잘 작동하지만, 향후 연구는 농부들이 현장에서 더 쉽게 사용할 수 있도록 화학 물질의 서서히 방출되는 버전을 만드는 데 집중할 수 있다고 언급했습니다. 하지만 지금으로서는, 약간의 황화수소가 아보카도 수확을 구하는 비밀 소스가 될 수 있을 것으로 보입니다.
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