존슨그라스

존슨그라스는 지중해 지역과 서아시아가 원산지이지만, 현재는 남극을 제외한 모든 대륙에 귀화하여 분포하고 있습니다.

• 자생지는 남유럽, 북아프리카, 중동에 걸쳐 있음
• 19 세기 초 아메리카 대륙에 유입되었으며, 종자 저장 시의 이물질混入이나 사료작물로서의 가능성 때문에 전파된 것으로 추정됨
• 미국에서는 1830 년경 사우스캐롤라이나주에서 처음 기록되었으며, 1840 년대에는 미국 남부 전역으로 퍼져나감
• '존슨그라스 (Johnson Grass)' 라는 일반명은 1840 년경 앨라배마주에서 사료작물로 재배했던 윌리엄 존슨 (William Johnson) 대령의 이름에서 유래한 것으로 알려짐
• 현재 호주, 남아메리카, 남아프리카, 남아시아를 포함한 전 세계의 열대, 아열대 및 온난 온대 지역에 정착하여 자라고 있음

존슨그라스는 빽빽하고 넓게 퍼지는 군락을 형성하는 키가 크고 우람한 다�년생 초본입니다.

줄기 및 잎:
• 줄기 (경) 는 곧게 서고 튼튼하며 높이는 대개 0.5~2.5 미터이며, 간혹 3 미터에 달하기도 함
• 엽신은 편평하고 선형이며 길이는 20~50cm, 너비는 1~2.5cm 로, 뚜렷한 흰색 주맥이 있음
• 엽설은 막질이며 털이 가장자리에 달려 있음 (길이 약 2~4mm)
• 잎 표면은 매끄럽고 (무모), 가장자리는 거칠음

근경 (뿌리줄기):
• 광범위하고 기며 살이 많은 근경이 특징적인 특징임
• 근경은 토양 속 1 미터 이상 깊이까지 파고들며, 생장기 동안 수 미터에 걸쳐 수평으로 퍼져나감
• 2~3cm 정도의 작은 근경 조각에서도 새 개체가 재생되므로 기계적 방제가 극도로 어려움

꽃차례:
• 가지가 위로 향하거나 퍼지는, 15~50cm 길이의 성글게 퍼진 원추꽃차례를 형성함
• 작은이삭은 쌍으로 달리며, 하나는 꽃자루가 없고 (착생) 가임성이며, 다른 하나는 꽃자루가 있고 (경생) 불임이거나 수꽃임
• 가임성 작은이삭은 피침형으로 길이는 약 4.5~5.5mm 이며, 10~15mm 길이로 꼬이고 구부러진 수염 (천연모) 을 가짐
• 성숙하면 보라색에서 짚 노란색까지 다양한 색을 띰

종자:
• 작고 타원형의 영과 (약 3mm 길이)
• 식물체 하나당 연간 28,000 개에서 80,000 개 이상의 종자를 생산할 수 있음
• 종자는 토양 속에서 최대 7 년까지 발아력을 유지함

존슨그라스는 교란된 서식지에서 잘 자라며, 특히 농경지에서 심각한 문제를 일으킵니다.

서식지:
• 도로변, 밭둑, 도랑, 범람원, 교란된 초지 등
• 비옥하고 배수가 잘 되는 토양을 선호하지만, 점질이 무거운 점토부터 사질 양토까지 다양한 토양 유형에 내성을 가짐
• 온전한 햇빛 아래에서 가장 잘 자라지만, 어느 정도 내음성도 있음
• 주기적인 범람과 장기간의 가뭄 모두에 내성을 가짐

기후:
• 25~35°C 사이에서 최적의 생장을 보임
• 서리에 약함; 지상부는 심한 서리에 의해 고사하지만, 지하의 근경은 생존하여 이듬해 봄에 재생함
• 연 강수량가 최소 약 400mm 는 필요하지만, 600~1,000mm 환경에서 가장 왕성하게 자람

생식 및 확산:
• 유성 생식 (종자) 과 영양 생식 (근경) 모두로 번식함
• 종자는 바람, 물, 오염된 농기계, 가축, 그리고 오염된 곡물이나 건초 등을 통해 분산됨
• 근경 확장을 통해 단일 개체군이 몇 번의 생장기 내에 수백 제곱미터를 덮을 수 있음
• 재배종 수수 (Sorghum bicolor) 와 교잡할 수 있어, 제초제 저항성이나 잡초성 형질이 작물 집단으로 전이될 우려가 있음

생태적 상호작용:
• 수수혹파리 (Stenodiplosis sorghicola), 옥수수명나방 (Helicoverpa zea), 각종 곡류 바이러스 등 여러 농업 해충과 병원체의 숙주 역할을 함
• 옥수수 고사병 (Goss's wilt) 의 원인균인 Clavibacter michiganensis subsp. nebraskensis 박테리아를 보균할 수 있음
• 일부 조류와 소형 포유류에게 은신처와 먹이를 제공함

존슨그라스는 특히 가축에게 중대한 독성 위험을 초래합니다.

시안화수소 (청산):
• 시안화수소 (HCN) 를 방출하는 시안계 배당체 (주로 두린) 를 함유하고 있어, 식물 조직이 손상될 때 방출됨
• 어린 새싹, 가뭄 스트레스를 받은 식물, 서리 피해를 입은 조직에서 HCN 농도가 가장 높음
• 반추동물은 급속히 중독될 수 있으며, 방목 후 수시간 내에 치사량에 도달할 수 있음
• 어린 싹에서는 HCN 수치가 200ppm 을 초과할 수 있는데, 이는 소에게 위험한 농도로 간주됨

질산염 축적:
• 특정 조건 (과다한 질소 시비, 가뭄, 흐린 날씨 등) 에서 유해 수준의 질산염이 축적될 수 있음
• 가축의 질산염 중독은 메트헤모글로빈혈증을 유발하여 산소 결핍을 초래하고, 심하면 사망에 이르게 함

기타 독성:
• 대량 섭취 시 말에서 운동실조나 요실금 등 신경계 증상을 유발할 수 있으며, 이는 만성적인 시안 노출 때문일 가능성이 있음
• 인간이 이 식물을 다룰 때 접촉성 피부염이 보고된 바 있음

존슨그라스는 유해잡초 지위 때문에 대부분의 지역에서 의도적으로 재배하지는 않습니다. 다만, 과거에는 일부 지역에서 사료용 목초나 침식 방지용으로 사용된 바 있습니다.

생육 조건:
• 일조: 온전한 햇빛을 선호하며 반그늘도 견딤
• 토양: 다양한 토양 유형에 적응력이 있으나, pH 5.5~7.5 의 비옥하고 촉촉하며 배수가 잘 되는 양토에서 가장 잘 자람
• 온도: 25~35°C 에서 최적 생장을 보이며, 심한 서리에는 고사하지만 근경에서 재생함
• 수분: 정착되면 가뭄에 강하지만, 수분이 충분하면 왕성하게 자람

방제 및 관리:
• 광범위한 근경 시스템 때문에 기계적 방제가 어렵고, 경운은 근경 조각을 분산시켜 오히려 확산을 부추길 수 있음
• 종자가 맺히기 전 반복적으로 예초하면 시간이 지남에 따라 세력을 약화시킬 수 있음
• 글리포세이트, 플루아지포프, 퀴잘로포프 등의 제초제 옵션이 있으나, 여러 국가에서 제초제 저항성 생물형이 보고됨
• 경운, 제초제, 경쟁력이 있는 작물 순환을 결합한 통합적 관리가 가장 효과적임
• 생물학적 방제제가 연구되었으나 널리 상용화된 사례는 없음

잡초성에도 불구하고 존슨그라스는 역사적으로, 또 제한적이지만 현대적으로도 몇 가지 용도로 사용되어 왔습니다.

사료:
• 과거 미국 남부와 호주 일부 지역에서 사료용 및 건초 작물로 재배됨
• 적절한 생육 단계에 수확하고 HCN 수치가 낮다면 영양가가 높음
• 적절히 관리될 경우 소와 말이 기호성을 보임

침식 방지:
• 광범위한 근경망이 제방과 교란된 부지의 토양 고정에 효과적임
• 일부 지역에서는 황폐화된 토지의 식생 복원용으로 사용됨

바이오에너지:
• 높은 바이오매스 생산량으로 인해 잠재적인 바이오에너지 작물로서 연구의 대상이 됨
• 유리한 조건에서 헥타르당 15~20 톤의 건조물 수확량이 기록됨

식물정화:
• 오염된 토양에서 중금속을 축적하는 능력에 대해 연구됨

교잡 육종:
• 가뭄 내성, 해충 저항성, 다�년생 생육 습성 등의 유전자 원천으로서 수수 육종 프로그램에 활용됨
• 다�년생 수수 연구에서는 재배종 수수 (S. bicolor) 에 S. halepense 의 근경 생장 형질을 전이하여 다�년생 곡물 수수 품종을 개발하려는 시도가 진행 중임