엽록소 형광분석에 의한 조경수목의 제설제 스트레스 평가 : 스트로브잣나무와 곰솔을 대상으로 Evaluation of Landscape Plant's Deicing Agents Stresses by Chlorophyll Fluorescence Analysis : The Cases of Pinus strobus and Pinus thunbergii원문보기
본 연구는 동절기 도로 제설작업으로 인하여 잎의 황엽 현상이 발생되는 스트로브잣나무와 이에 대체 가능한 곰솔에 대하여 제설제 농도별, 종류별, 엽면코팅제 처리별로 구분하여 엽록소 형광반응에 의한 스트레스 정도를 평가 하였다. 이러한 연구의 의의는 제설작업에 의한 제설제 사용 빈도가 높은 고속도로 인접지역에 내염성이 약한 스트로브잣나무 식재를 지양하고 대체 가능한 수종을 찾아 향후 피해 방지를 위한 목적으로 실시하였다. 연구의 방법은 경기도 안성시 보개면에 모사 실험 포지를 조성한 후 소나무속의 스트로브잣나무와 곰솔, 두 수종을 공시수목으로 선정하였다. 실험용 제설제 종류는 ...
본 연구는 동절기 도로 제설작업으로 인하여 잎의 황엽 현상이 발생되는 스트로브잣나무와 이에 대체 가능한 곰솔에 대하여 제설제 농도별, 종류별, 엽면코팅제 처리별로 구분하여 엽록소 형광반응에 의한 스트레스 정도를 평가 하였다. 이러한 연구의 의의는 제설작업에 의한 제설제 사용 빈도가 높은 고속도로 인접지역에 내염성이 약한 스트로브잣나무 식재를 지양하고 대체 가능한 수종을 찾아 향후 피해 방지를 위한 목적으로 실시하였다. 연구의 방법은 경기도 안성시 보개면에 모사 실험 포지를 조성한 후 소나무속의 스트로브잣나무와 곰솔, 두 수종을 공시수목으로 선정하였다. 실험용 제설제 종류는 NaCl, CaCl2, T제품, NaCl+CaCl2, T제품+CaCl2 5종을 선정하였으며, 제설제별 농도는 0%, 5%, 9%로 결정하고, 제설제 5종에 대하여 엽면코팅제 처리구와 무처리구로 구별하여 조사하였다. 광합성 형광분석을 위한 전처리 및 측정 방법은 모사 실험 포지의 두 수종에 대해 시료채취 3일전에 10배 희석한 엽면코팅제를 처리구에 살포하였다. 채취한 공시수목의 잎은 오전 10시에 채취한 후 3시간 이내에 실내 실험실로 가져와 제설제별(5종), 농도별(0%, 5%, 9%)로 조제한 용액에 2분간 담근 후 꺼내어 petri dish의 해당 용액에 적신 filter paper 위에 얹고, 폴리에틸렌 필름으로 밀봉 처리하여 22℃의 Growth chamber에서 72시간 암 상태를 유지하였다. 암 처리 후 엽록소 형광반응분석기에 넣고 30분간 작동하여 초기수광율(Fo), 최대수광율(Fv/Fm), 수광이용율(F′q/F′m), 광전자전달계수(qP)를 측정하였다. 측정 결과 스트로브잣나무에 있어 제설제별 초기수광율(Fo)은 T제품과 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하였으며, 엽면코팅제 처리시 CaCl2이 감소 변화량이 적었다. 최대수광율(Fv/Fm), 수광이용율(F′q/F′m)은 T제품과 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 급격히 저하되었으며, NaCl+CaCl2과 T제품+CaCl2은 엽면코팅제 처리에서 감소 변화량이 적었다. 광전자전달계수(qP)는 무처리구에서 T제품이 농도가 높아짐에 따라 저하되었으며, 그 외 제설제에서는 감소 변화량이 적었다. 곰솔의 경우 초기수광율(Fo)은 T제품이 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하였으며, 최대수광율(Fv/Fm)은 농도에 따른 감소 변화량이 적었다. 수광이용율(F′q/F′m)은 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 저하되었으며 광전자전달계수(qP)는 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 처리, 무처리에서 저하되었다. 엽면코팅제 처리에 대한 반응에서도 스트로브잣나무는 수광이용효율 (초기수광율, Fo ; 최대수광율, Fv/Fm; 수광이용율, F'q/F′m)이 감소하였으나, 광전자전달계수(qP)는 향상되었다. 또한 제설제의 농도가 높아지면서 그 수치의 변화폭은 커졌다. 엽면코팅제 처리에 대한 총광합성은 저하되었으나, 저하된 광합성 기작 중 광전자전달율은 제설제의 농도가 높아짐에 따라 향상되는 것으로 나타나, 이는 광합성 작용을 유지하기 위한 일종의 방어기작으로 판단할 수 있으며, 장기간의 제설제 및 엽면코팅제 노출에 대한 광전자전달계수의 향상 및 그 효과에 대해서는 오랜 기간 동안 실험을 통한 검증이 요구된다. 곰솔에서는 엽면코팅제 처리에 대한 효과가 나타나지 않았다. 따라서 도로변에 스트로브잣나무를 식재함으로서, 제설제 피해 방지를 위한 엽면코팅제 살포나 제염세척 작업등이, 식재된 수목의 경제적 가치와 비교해서 우위에 위치한다면 식재가 가능하다고 할 수 있으나, 그렇지 않다면 생육가능지역 내에서는 동일한 소나무속의 곰솔을 식재하는 것이 바람직 할 것으로 사료 된다. 또한 신속한 녹화효과를 얻기 위해 도로경계에 인접하여 식재함으로써 제설작업에 의한 피해를 발생시키기 보다는, 원하는 식재효과와 기능을 발휘하는데 시간이 좀 더 걸릴지라도 도로경계로 부터 이격 거리를 충분히 확보하는 것이 조경 수목의 제설제 스트레스를 저감해 주는 하나의 방법이 될 것이다.
본 연구는 동절기 도로 제설작업으로 인하여 잎의 황엽 현상이 발생되는 스트로브잣나무와 이에 대체 가능한 곰솔에 대하여 제설제 농도별, 종류별, 엽면코팅제 처리별로 구분하여 엽록소 형광반응에 의한 스트레스 정도를 평가 하였다. 이러한 연구의 의의는 제설작업에 의한 제설제 사용 빈도가 높은 고속도로 인접지역에 내염성이 약한 스트로브잣나무 식재를 지양하고 대체 가능한 수종을 찾아 향후 피해 방지를 위한 목적으로 실시하였다. 연구의 방법은 경기도 안성시 보개면에 모사 실험 포지를 조성한 후 소나무속의 스트로브잣나무와 곰솔, 두 수종을 공시수목으로 선정하였다. 실험용 제설제 종류는 NaCl, CaCl2, T제품, NaCl+CaCl2, T제품+CaCl2 5종을 선정하였으며, 제설제별 농도는 0%, 5%, 9%로 결정하고, 제설제 5종에 대하여 엽면코팅제 처리구와 무처리구로 구별하여 조사하였다. 광합성 형광분석을 위한 전처리 및 측정 방법은 모사 실험 포지의 두 수종에 대해 시료채취 3일전에 10배 희석한 엽면코팅제를 처리구에 살포하였다. 채취한 공시수목의 잎은 오전 10시에 채취한 후 3시간 이내에 실내 실험실로 가져와 제설제별(5종), 농도별(0%, 5%, 9%)로 조제한 용액에 2분간 담근 후 꺼내어 petri dish의 해당 용액에 적신 filter paper 위에 얹고, 폴리에틸렌 필름으로 밀봉 처리하여 22℃의 Growth chamber에서 72시간 암 상태를 유지하였다. 암 처리 후 엽록소 형광반응분석기에 넣고 30분간 작동하여 초기수광율(Fo), 최대수광율(Fv/Fm), 수광이용율(F′q/F′m), 광전자전달계수(qP)를 측정하였다. 측정 결과 스트로브잣나무에 있어 제설제별 초기수광율(Fo)은 T제품과 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하였으며, 엽면코팅제 처리시 CaCl2이 감소 변화량이 적었다. 최대수광율(Fv/Fm), 수광이용율(F′q/F′m)은 T제품과 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 급격히 저하되었으며, NaCl+CaCl2과 T제품+CaCl2은 엽면코팅제 처리에서 감소 변화량이 적었다. 광전자전달계수(qP)는 무처리구에서 T제품이 농도가 높아짐에 따라 저하되었으며, 그 외 제설제에서는 감소 변화량이 적었다. 곰솔의 경우 초기수광율(Fo)은 T제품이 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하였으며, 최대수광율(Fv/Fm)은 농도에 따른 감소 변화량이 적었다. 수광이용율(F′q/F′m)은 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 저하되었으며 광전자전달계수(qP)는 NaCl이 처리 농도가 높아짐에 따라 처리, 무처리에서 저하되었다. 엽면코팅제 처리에 대한 반응에서도 스트로브잣나무는 수광이용효율 (초기수광율, Fo ; 최대수광율, Fv/Fm; 수광이용율, F'q/F′m)이 감소하였으나, 광전자전달계수(qP)는 향상되었다. 또한 제설제의 농도가 높아지면서 그 수치의 변화폭은 커졌다. 엽면코팅제 처리에 대한 총광합성은 저하되었으나, 저하된 광합성 기작 중 광전자전달율은 제설제의 농도가 높아짐에 따라 향상되는 것으로 나타나, 이는 광합성 작용을 유지하기 위한 일종의 방어기작으로 판단할 수 있으며, 장기간의 제설제 및 엽면코팅제 노출에 대한 광전자전달계수의 향상 및 그 효과에 대해서는 오랜 기간 동안 실험을 통한 검증이 요구된다. 곰솔에서는 엽면코팅제 처리에 대한 효과가 나타나지 않았다. 따라서 도로변에 스트로브잣나무를 식재함으로서, 제설제 피해 방지를 위한 엽면코팅제 살포나 제염세척 작업등이, 식재된 수목의 경제적 가치와 비교해서 우위에 위치한다면 식재가 가능하다고 할 수 있으나, 그렇지 않다면 생육가능지역 내에서는 동일한 소나무속의 곰솔을 식재하는 것이 바람직 할 것으로 사료 된다. 또한 신속한 녹화효과를 얻기 위해 도로경계에 인접하여 식재함으로써 제설작업에 의한 피해를 발생시키기 보다는, 원하는 식재효과와 기능을 발휘하는데 시간이 좀 더 걸릴지라도 도로경계로 부터 이격 거리를 충분히 확보하는 것이 조경 수목의 제설제 스트레스를 저감해 주는 하나의 방법이 될 것이다.
This study examined the deicing agents stresses on Pinus strobus and Pinus thunbergii by chlorophyll fluorescence analysis. A assumption of this study was that photosynthetic efficiency was changed by deicing agents applied onto highway in winter by altering the concentration of deicier, types of de...
This study examined the deicing agents stresses on Pinus strobus and Pinus thunbergii by chlorophyll fluorescence analysis. A assumption of this study was that photosynthetic efficiency was changed by deicing agents applied onto highway in winter by altering the concentration of deicier, types of deicer, and leaf surface coating liquid application. The practical purpose of this study was to investigate the deicing agents stresses on Pinus strobus by the highway area where deicing agents are used frequently and to find out replaceable tree type preventing further damages. For this simulation study, the sample plot was established in Bogae-myeon, Anseong, Gyeonggi-do and Pinus strobus and Pinus thunbergii were planted for the examination in April, 2005. Five types of deicing agents - NaCl, CaCl2, T product, NaCl+CaCl2, and T product+CaCl2 - were selected and the their concentration was altered to 0%, 5%, and 9%. Five types of deicing agents were applied to trees treated by leaf surface coating liquid and trees not treated by leaf surface coating liquid. For the fluorescence analysis, the leaf surface coating liquid, which was diluted by 10 times, was sprinkled onto the two tree types three days in prior to gathering samples. Sample leaves from the two tree types were gathered at 10 o'clock in the morning of mid-August, 2006 and brought to the laboratory within three hours to be dipped in different concentrations (0%, 5%, or 9%) of the five deicing agents for two minutes. Then, the leaves were transported onto the filter paper dipped in each solution on a petri dish and air tightened by polyethylene film to be kept in a growth chamber at 22℃ for 72 hours. Out of the growth chamber, the leaves were treated by chlorophyll fluorescence reaction analyzer for 30 minutes to measure the initial light acceptance rate (Fo), maximum light acceptance rate (Fv/Fm), light acceptance usage (F′q/F′m), and optical electrons delivery coefficient (qP). In result, Pinus strobus ' initial light acceptance rate (Fo) decreased as T product and NaCl increased in concentration and CaCl2 did not reduce much with leaf surface coating liquid application. Maximum light acceptance rate (Fv/Fm) and light acceptance usage (F′q/F′m) decreased sharply as T product and NaCl increased in concentration and NaCl+CaCl2 and T product+CaCl2 did not reduce much with leaf surface coating liquid application. Optical electrons delivery coefficient (qP) decreased as T product increased in concentration on trees without leaf surface coating liquid application and all other deicing agents did not show much reduction. In case of Pinus thunbergii, initial light acceptance rate (Fo) decreased as T product increased in concentration, but its maximum light acceptance rate (Fv/Fm) was not much reduced by changes in concentration. Light acceptance usage (F′q/F′m) decreased as NaCl increased in concentration and optical electrons delivery coefficient (qP) decreased as NaCl increased in concentration in both with and without leaf surface coating liquid application. In reaction to leaf surface coating liquid application, Pinus strobus decreased in light acceptance usage (initial light acceptance rate, Fo; maximum light acceptance rate, Fv/Fm; light acceptance usage, F'q/F′m), but increased in optical electrons delivery coefficient (qP). The scope of increase or decrease was made broader as deicing agents increased in concentration. Total photosynthesis decreased by leaf surface coating liquid application, but optical electrons delivery rate increased as concentration of deicing agents increased. This is supposed to be a type of defense mechanism to maintain photosynthesis. A long-term observation is required to increase optical electrons delivery coefficient and prove effects under exposure to deicing agents and/or leaf surface coating liquid. Pinus thunbergii did not see any effect under exposure to leaf surface coating liquid. In conclusion, it is possible to plant Pinus strobus if spraying leaf surface coating liquid or cleaning deicing salt to prevent the damage caused by deicing agents is more economical than replacing the trees. If not, it is better to plant Pinus thunbergii. Another way to decrease the deicing agents stresses of landscape plants would be planting the trees away from the roads even though it might take longer for functional vegetation to display its planting functions.
This study examined the deicing agents stresses on Pinus strobus and Pinus thunbergii by chlorophyll fluorescence analysis. A assumption of this study was that photosynthetic efficiency was changed by deicing agents applied onto highway in winter by altering the concentration of deicier, types of deicer, and leaf surface coating liquid application. The practical purpose of this study was to investigate the deicing agents stresses on Pinus strobus by the highway area where deicing agents are used frequently and to find out replaceable tree type preventing further damages. For this simulation study, the sample plot was established in Bogae-myeon, Anseong, Gyeonggi-do and Pinus strobus and Pinus thunbergii were planted for the examination in April, 2005. Five types of deicing agents - NaCl, CaCl2, T product, NaCl+CaCl2, and T product+CaCl2 - were selected and the their concentration was altered to 0%, 5%, and 9%. Five types of deicing agents were applied to trees treated by leaf surface coating liquid and trees not treated by leaf surface coating liquid. For the fluorescence analysis, the leaf surface coating liquid, which was diluted by 10 times, was sprinkled onto the two tree types three days in prior to gathering samples. Sample leaves from the two tree types were gathered at 10 o'clock in the morning of mid-August, 2006 and brought to the laboratory within three hours to be dipped in different concentrations (0%, 5%, or 9%) of the five deicing agents for two minutes. Then, the leaves were transported onto the filter paper dipped in each solution on a petri dish and air tightened by polyethylene film to be kept in a growth chamber at 22℃ for 72 hours. Out of the growth chamber, the leaves were treated by chlorophyll fluorescence reaction analyzer for 30 minutes to measure the initial light acceptance rate (Fo), maximum light acceptance rate (Fv/Fm), light acceptance usage (F′q/F′m), and optical electrons delivery coefficient (qP). In result, Pinus strobus ' initial light acceptance rate (Fo) decreased as T product and NaCl increased in concentration and CaCl2 did not reduce much with leaf surface coating liquid application. Maximum light acceptance rate (Fv/Fm) and light acceptance usage (F′q/F′m) decreased sharply as T product and NaCl increased in concentration and NaCl+CaCl2 and T product+CaCl2 did not reduce much with leaf surface coating liquid application. Optical electrons delivery coefficient (qP) decreased as T product increased in concentration on trees without leaf surface coating liquid application and all other deicing agents did not show much reduction. In case of Pinus thunbergii, initial light acceptance rate (Fo) decreased as T product increased in concentration, but its maximum light acceptance rate (Fv/Fm) was not much reduced by changes in concentration. Light acceptance usage (F′q/F′m) decreased as NaCl increased in concentration and optical electrons delivery coefficient (qP) decreased as NaCl increased in concentration in both with and without leaf surface coating liquid application. In reaction to leaf surface coating liquid application, Pinus strobus decreased in light acceptance usage (initial light acceptance rate, Fo; maximum light acceptance rate, Fv/Fm; light acceptance usage, F'q/F′m), but increased in optical electrons delivery coefficient (qP). The scope of increase or decrease was made broader as deicing agents increased in concentration. Total photosynthesis decreased by leaf surface coating liquid application, but optical electrons delivery rate increased as concentration of deicing agents increased. This is supposed to be a type of defense mechanism to maintain photosynthesis. A long-term observation is required to increase optical electrons delivery coefficient and prove effects under exposure to deicing agents and/or leaf surface coating liquid. Pinus thunbergii did not see any effect under exposure to leaf surface coating liquid. In conclusion, it is possible to plant Pinus strobus if spraying leaf surface coating liquid or cleaning deicing salt to prevent the damage caused by deicing agents is more economical than replacing the trees. If not, it is better to plant Pinus thunbergii. Another way to decrease the deicing agents stresses of landscape plants would be planting the trees away from the roads even though it might take longer for functional vegetation to display its planting functions.
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