몽골의 사막화가 가속화됨에 따라 재조림 사업과 같은 사막화 방지를 위한 여러 노력들이 이뤄지고 있다. 재조림 사업이 사막화 방지를 위한 효율적인 방법이라는 연구 결과가 있음에도 불구하고 재조림률은 15%가 채 되지 않는다. 이러한 낮은 재조림률은 몽골의 제한적인 자금과 숙련된 노동력의 부재 때문이다. 또한 건조는 이러한 사막화 지역에서 식물의 생장에 있어서 주요한 생장 저해 요인으로 작용한다. 몽골의 자생종인 Populus sibirica는 건조와 염에 대한 저항성을 갖고 있어 재조림용 수목으로 많이 사용되고 있으나 아직 그 생리적인 부분에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 관수주기에 따른 다양한 건조 강도에 대한 Populus sibirica의 생리적 반응을 조사하고 이를 통해 현재 적용 중인 관수주기가 적합한지 평가하기위해 수행되었다. 본 연구는 몽골의 건조 지역인 엘센타사라이 지역에서 진행되었다. 2년생의 Populus sibirica 유묘를 1.5m 간격으로 식재 하였고 다양한 관수 주기를 6월부터 8월까지 적용하였다 (well-watered (WW), ...
몽골의 사막화가 가속화됨에 따라 재조림 사업과 같은 사막화 방지를 위한 여러 노력들이 이뤄지고 있다. 재조림 사업이 사막화 방지를 위한 효율적인 방법이라는 연구 결과가 있음에도 불구하고 재조림률은 15%가 채 되지 않는다. 이러한 낮은 재조림률은 몽골의 제한적인 자금과 숙련된 노동력의 부재 때문이다. 또한 건조는 이러한 사막화 지역에서 식물의 생장에 있어서 주요한 생장 저해 요인으로 작용한다. 몽골의 자생종인 Populus sibirica는 건조와 염에 대한 저항성을 갖고 있어 재조림용 수목으로 많이 사용되고 있으나 아직 그 생리적인 부분에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 관수주기에 따른 다양한 건조 강도에 대한 Populus sibirica의 생리적 반응을 조사하고 이를 통해 현재 적용 중인 관수주기가 적합한지 평가하기위해 수행되었다. 본 연구는 몽골의 건조 지역인 엘센타사라이 지역에서 진행되었다. 2년생의 Populus sibirica 유묘를 1.5m 간격으로 식재 하였고 다양한 관수 주기를 6월부터 8월까지 적용하였다 (well-watered (WW), irrigation every 2 days, 14 L tree-1 week-1; moderate drought (MD), irrigation every 5 days, 5.6 L tree-1 week-1; severe drought (SD), irrigation every 7 days, 4 L tree-1 week-1). 모든 처리구에서 Populus sibirica의 생존율 간에는 차이가 없었다. 그러나 SD 처리구에서 광합성의 감소와 함께 상대 생장률이 유의적으로 감소하였다. 또한, SD처리구에서 광포화점 감소로 인한 광계의 광피해를 막기 위해 여기되는 에너지의 양이 유의적으로 증가하였다. 생화학적인 반응에 있어서는, SD 처리구에서 지질 과산화에 의해 MDA 함량이 유의적으로 증가하였다. 환원형 아스코르브산과 글루타치온 함량의 증가를 통해, SD 처리가 항산화 효소의 활성을 증가시킨 것을 알 수 있었다. 더욱이 프롤린 합성을 증가시켜 엽내 수분함량을 유지하려고 하였으나 잎 수분 포텐셜은 유의적으로 감소하였다. 그렇지만 MD처리에서는 광합성의 감소나 여기되는 에너지의 증가는 나타나지 않았다. MDA 함량이나 항산화 물질의 유의적인 변화 또한 나타나지 않았다. 그러나 상대 생장률은 유의적으로 감소하였고 프롤린의 함량은 유의적으로 증가하였다. 본 실험의 관수 주기에서는 Populus sibirica가 삼투 조절, 항산화 시스템, 광화학적 소거 기능을 통해 건조에 대한 저항성을 증가시키며 생장을 유지하기에 충분했다. 관수주기에 있어서는 재조림에 있어 가장 중요한 지표인 생존율에 있어 차이가 나타나지 않으므로 본 연구에서 적합한 관수주기는 4 L tree-1 week-1이다. 하지만 관수를 최소화하기 위해서는 더 긴 관수 주기에 대한 연구가 필요하며 이는Populus sibirica의 생리적 변화를 통해 평가되어야 한다.
몽골의 사막화가 가속화됨에 따라 재조림 사업과 같은 사막화 방지를 위한 여러 노력들이 이뤄지고 있다. 재조림 사업이 사막화 방지를 위한 효율적인 방법이라는 연구 결과가 있음에도 불구하고 재조림률은 15%가 채 되지 않는다. 이러한 낮은 재조림률은 몽골의 제한적인 자금과 숙련된 노동력의 부재 때문이다. 또한 건조는 이러한 사막화 지역에서 식물의 생장에 있어서 주요한 생장 저해 요인으로 작용한다. 몽골의 자생종인 Populus sibirica는 건조와 염에 대한 저항성을 갖고 있어 재조림용 수목으로 많이 사용되고 있으나 아직 그 생리적인 부분에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 관수주기에 따른 다양한 건조 강도에 대한 Populus sibirica의 생리적 반응을 조사하고 이를 통해 현재 적용 중인 관수주기가 적합한지 평가하기위해 수행되었다. 본 연구는 몽골의 건조 지역인 엘센타사라이 지역에서 진행되었다. 2년생의 Populus sibirica 유묘를 1.5m 간격으로 식재 하였고 다양한 관수 주기를 6월부터 8월까지 적용하였다 (well-watered (WW), irrigation every 2 days, 14 L tree-1 week-1; moderate drought (MD), irrigation every 5 days, 5.6 L tree-1 week-1; severe drought (SD), irrigation every 7 days, 4 L tree-1 week-1). 모든 처리구에서 Populus sibirica의 생존율 간에는 차이가 없었다. 그러나 SD 처리구에서 광합성의 감소와 함께 상대 생장률이 유의적으로 감소하였다. 또한, SD처리구에서 광포화점 감소로 인한 광계의 광피해를 막기 위해 여기되는 에너지의 양이 유의적으로 증가하였다. 생화학적인 반응에 있어서는, SD 처리구에서 지질 과산화에 의해 MDA 함량이 유의적으로 증가하였다. 환원형 아스코르브산과 글루타치온 함량의 증가를 통해, SD 처리가 항산화 효소의 활성을 증가시킨 것을 알 수 있었다. 더욱이 프롤린 합성을 증가시켜 엽내 수분함량을 유지하려고 하였으나 잎 수분 포텐셜은 유의적으로 감소하였다. 그렇지만 MD처리에서는 광합성의 감소나 여기되는 에너지의 증가는 나타나지 않았다. MDA 함량이나 항산화 물질의 유의적인 변화 또한 나타나지 않았다. 그러나 상대 생장률은 유의적으로 감소하였고 프롤린의 함량은 유의적으로 증가하였다. 본 실험의 관수 주기에서는 Populus sibirica가 삼투 조절, 항산화 시스템, 광화학적 소거 기능을 통해 건조에 대한 저항성을 증가시키며 생장을 유지하기에 충분했다. 관수주기에 있어서는 재조림에 있어 가장 중요한 지표인 생존율에 있어 차이가 나타나지 않으므로 본 연구에서 적합한 관수주기는 4 L tree-1 week-1이다. 하지만 관수를 최소화하기 위해서는 더 긴 관수 주기에 대한 연구가 필요하며 이는Populus sibirica의 생리적 변화를 통해 평가되어야 한다.
As the desertification in Mongolia has been accelerated, many efforts to combating desertification have been conducted including reforestation. Even though reforestation was evaluated as one of effective ways to prohibit desertification, the reforestation rate was lower than 15% due to the limited f...
As the desertification in Mongolia has been accelerated, many efforts to combating desertification have been conducted including reforestation. Even though reforestation was evaluated as one of effective ways to prohibit desertification, the reforestation rate was lower than 15% due to the limited funds and a short of skilled labors. Furthermore, the drought was considered as a main constraint for growth of trees for reforestation. Even though Populus sibirica, a native species in Mongolia, was widely used for reforestation in Mongolia because of its adaptability to local condition and resistance to drought and salinity, there were only limited studies about physiology of Populus sibirica. Therefore, this study was conducted in order to investigate Populus sibirica’s responses to different intensities of water deficit and to evaluate the current irrigation scheme. This study was conducted in Elsen-tasarkhai, an arid region in Mongolia with these aims. Two-year-old P. sibirica seedlings were planted and three different irrigation regimes (well-watered (WW), irrigation every 2 days, 14 L tree-1 week-1; moderate drought (MD), irrigation every 5 days, 5.6 L tree-1 week-1; severe drought (SD), irrigation every 7 days, 4 L tree-1 week-1) were applied with drip irrigation system from June to August, 2015. The survival rate was not affected by applied drought treatment. However, the relative growth rate was significantly reduced in SD in accordance with a decline in carbon assimilation. The dissipated energy was significantly increased with decreasing in light saturation point (LSP) in order to avoid photodamage in photosystem under the SD. Regards to the biochemical response, MDA content was increased as a result of lipid peroxidation. The increasing of reduced ascorbate (DHA) and reduced glutathione (GSH) was indicated that the drought (SD) induced the increase in activities of antioxidative enzymes. Furthermore, P. sibirica tried to maintain the water content through osmotic adjustment such as accumulation of proline but water content was significantly decreased under the SD. Under the MD there were no limitations in photosynthesis rate, the amount of dissipated energy through photochemical quenching, MDA contents and antioxidants contents compared to WW except relative growth rate and proline content. These indicated that P. sibirica allocated its energy in production of proline instead of growth. Therefore, P. sibirica enhanced its capability to tolerate water deficit in this study through osmotic adjustment, antioxidant system and photochemical quenching. Regards to the current irrigation scheme, the optimal irrigation scheme was concluded as 4L·week-1·tree-1 in this study. However, further study with longer irrigation intervals are needed in order to minimize the need to irrigate.
As the desertification in Mongolia has been accelerated, many efforts to combating desertification have been conducted including reforestation. Even though reforestation was evaluated as one of effective ways to prohibit desertification, the reforestation rate was lower than 15% due to the limited funds and a short of skilled labors. Furthermore, the drought was considered as a main constraint for growth of trees for reforestation. Even though Populus sibirica, a native species in Mongolia, was widely used for reforestation in Mongolia because of its adaptability to local condition and resistance to drought and salinity, there were only limited studies about physiology of Populus sibirica. Therefore, this study was conducted in order to investigate Populus sibirica’s responses to different intensities of water deficit and to evaluate the current irrigation scheme. This study was conducted in Elsen-tasarkhai, an arid region in Mongolia with these aims. Two-year-old P. sibirica seedlings were planted and three different irrigation regimes (well-watered (WW), irrigation every 2 days, 14 L tree-1 week-1; moderate drought (MD), irrigation every 5 days, 5.6 L tree-1 week-1; severe drought (SD), irrigation every 7 days, 4 L tree-1 week-1) were applied with drip irrigation system from June to August, 2015. The survival rate was not affected by applied drought treatment. However, the relative growth rate was significantly reduced in SD in accordance with a decline in carbon assimilation. The dissipated energy was significantly increased with decreasing in light saturation point (LSP) in order to avoid photodamage in photosystem under the SD. Regards to the biochemical response, MDA content was increased as a result of lipid peroxidation. The increasing of reduced ascorbate (DHA) and reduced glutathione (GSH) was indicated that the drought (SD) induced the increase in activities of antioxidative enzymes. Furthermore, P. sibirica tried to maintain the water content through osmotic adjustment such as accumulation of proline but water content was significantly decreased under the SD. Under the MD there were no limitations in photosynthesis rate, the amount of dissipated energy through photochemical quenching, MDA contents and antioxidants contents compared to WW except relative growth rate and proline content. These indicated that P. sibirica allocated its energy in production of proline instead of growth. Therefore, P. sibirica enhanced its capability to tolerate water deficit in this study through osmotic adjustment, antioxidant system and photochemical quenching. Regards to the current irrigation scheme, the optimal irrigation scheme was concluded as 4L·week-1·tree-1 in this study. However, further study with longer irrigation intervals are needed in order to minimize the need to irrigate.
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