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문제 정의
- 본 연구는 광적응성이 다른 4종의 자생식물을 이용하여 차광처리에 따른 생육 특성을 조사하여 적정광도를 구명하고자 실시한 실험 결과는 다음 과 같다.
- 본 연구는 신화훼작물로서 자생식물의 개발을 위해 종류에 따른 적정 광도를 구명하고자 4종의 자생식물을 대상으로 하여 차광처리에 따른 생육 특성 및 무늬종 식물의 색 발현을 조사함으로서 알맞은 광환경을 구명하고자 하였다.
제안 방법
- 각 처리별 6개월간의 생육 변화를 알아보기 위하여 2개월 간격으로 초장, 엽장, 엽폭, 포기당 엽수, 마디길이를 조사하였다. 초장은 각 처리당 5개체씩으로 지상부에서 상부까지의 길이를 측정하였고 엽장, 엽폭, 마디길이, 포기당 엽수는 초장을 조사한 식물체를 대상으로 15반복으로 측정하였다.
- 본 실험은 2005년 3월부터 8월까지 노지에 가로 120cm×세로150cm×높이150cm 크기의 차광실험 구를 만들어 실시하되 차광 조절은 차광망을 이용하여 4수준으로 하되 무차광구(1,000 μmol ․ m -2 ․ s -1), 30%차광구(700 μmol ․ m -2 ․ s -1), 50% 차광구(500 μmol ․ m -2 ․ s -1), 60% 차광구(400 μmol ․ m -2 ․ s -1)을 백색방충망과 흑색 가리소를 이용하여 조절하였으며, 각 처리마다 5개체의 식물재료를 임의 배치하여 재배하면서 광도차에 따른 생장 반응을 조사하였다.
- 엽록소의 변화는 엽록소측정기(SPAD 504, Minolta, Japan)을 사용하여 상대평가를 하였는데 각식물체의 중간 부위를 개체당 5엽씩 25매를 측정 하였고 엽색은 RHS colour chart를 이용하였다.
- )을 백색방충망과 흑색 가리소를 이용하여 조절하였으며, 각 처리마다 5개체의 식물재료를 임의 배치하여 재배하면서 광도차에 따른 생장 반응을 조사하였다. 재배 시설 내의 환경 변화는 2개월에 한번씩 자동온습도계(TH-101, Japan)를 이용하여 15분 간격으로 24시간 온ㆍ습도 변화를 측정하였고(Figure 1), 조도계(Minolta-10, Illumination meter, Japan)을 이용하여 처리구별로 높이 1m의 위치에서 11시에 조도 변화를 측정하였다(Figure 2).
- 각 처리별 6개월간의 생육 변화를 알아보기 위하여 2개월 간격으로 초장, 엽장, 엽폭, 포기당 엽수, 마디길이를 조사하였다. 초장은 각 처리당 5개체씩으로 지상부에서 상부까지의 길이를 측정하였고 엽장, 엽폭, 마디길이, 포기당 엽수는 초장을 조사한 식물체를 대상으로 15반복으로 측정하였다.
대상 데이터
- 실험재료로는 지피용 자생식물로 개발가능성이 높은 참억새(Miscanthus sinensis)와 수크령(Pennisetum alopecuroides), 최근 옥상 녹화용 소재로 수요가 증가하고 있는 큰꿩의비름(Sedum spectablie), 그리고 음지성 식물인 큰천남성(Arisaema ringens)을 대상으로 하여 균일한 크기의 묘를 직경 15cm 크기의 화분에 상토와 마사 토를 2：1로 혼합하여 식재한 후 순화시킨 것들을 사용하였고, 시비는 Hyponex 0.2% 액비를 월 1회 주었다.
성능/효과
- 식물의 초장, 엽장 및 엽폭 등은 관상 식물의 균형을 잡아주는 중요한 지표로서 본 실험의 공시식물인 참억새는 양지식물로서 양지에서의 우수한 생육상을 나타내었으나 차광수준이 높아질 수록 무차광구에 비해 20%-40% 정도의 초장 및 엽장이 감소되어 관상가치가 손상됨을 알 수 있었는데 양생식물로서의 벼과식물 고유의 생육특성을 나타내었다(Figure 3).
- 양지성 식물인 억새와 수크령은 무차광구와 30% 차광구에서의 생육은 좋았으나 차광수준이 높아질수록 생육이 저하되었다.
- 억새와 함께 광포화점이 높고 양지성 식물로알려진 수크령은 참억새에 비해 광환경에 민감하지 않아서 30% 차광처리 시 모든 생육이 좋은 결과로 나타났고 60% 차광 시에는 생육이 부진한 결과를 보였다(Figure 4). 초장은 노지에 비해 32.
- 엽록소 함량은 서로 다른 차광수준에 따라 차이를 나타내지 않았으나 엽색의 차이는 뚜렷하게 나타났는데, 무차광구의 146A에서 60% 차광구에서의 137C까지 차광 수준이 많아질수록 옅은녹색을 나타내었다(Figure 2).
- 엽색의 변화는 광처리에 따라 바탕색은 138A 에서 141A로 미세하지만 옅은 색으로 변화하였던 반면 노랑색을 띄우는 무늬부위는 30% 차광구까 지는 색을 유지하다가 50% 차광구에서는 145C로녹색이 짙어지는 경향을 보였다(Table 6).
- 2%나 감소하였다. 엽장은 노지에 비해 30% 차광구에서 86.4%나 증가하였고, 60% 처리 부터는 급격히 감소하는 현상이 나타냈다. 차광에 의한 분지당 엽수의 차이는 양지에서 3.
- 1% 정도의 초장 감소율을 보였으며 생육도 매우 불량하였다(Table 1). 엽장의 경우도 광도증가에 따라서 길어지는 경향을 나타내었고 반대로 광도가 감소할수록 엽장도 감소하였는데, 음지에서는 20-30%정도가 감소되었다. 엽폭 또한 양지에서 가장 넓게 나타났고, 광도가 낮아질 수록 좁아졌다.
- 음지성 식물인 큰천남성은 50% 차광처리에서의 생육이 가장 좋았으며 관상가치면에서도 가장 우수하였다.
- 13개였다(Table 3). 전체적인 생육상태와 관상가치 측면에서 본다면 30% 차광구에서가장 좋은 결과를 보였다(Figure 4).
- 차광처리에 의해 엽색의 변화를 조사한 결과 무처리구에서 139C의 옅은 녹색에서 차광 30%, 50%, 60%에서 146B, 137C, 137B로 점차 짙은녹색을 나타냄을 알 수 있었다(Table 4).
- 큰천남성의 차광 수준에 따른 생육변화는 50% 차광구에서 가장 좋았다(Figure 6). 초장, 엽장, 엽폭 등의 생육은 처리간간에 유의차가 없었으나 분지수에 있어서는 50% 차광구에서 다른 처리구에 비해 68～69% 높은 결과를 보여 관상 가치 면에서는 차광률이 높을수록 생육상태가 양호한 것을 알 수 있었다(Table 7). 자생 화훼류 중에서 매발톱꽃의 경우 차광처리를 함으로써 황화현상과 일소현상의 발생이 감소하여 고품질의 화훼 상품화 가능성이 보고된 바 있어(Woo 등, 1997) 큰천남성의 상용화를 위해서는 차광처리를 하여 재배하는 것이 유리할 것으로 사료되었다.
- 비교적 강한 광선에도 잘 견디고, 척박한 토양 에서도 생육이 잘 되기 때문에 옥상녹화용 소재로 적합한 큰꿩의비름의 경우, 차광에 따른 생육 변화는 Figure 5에서 나타난 바와 같이 무차광구 에서 관상가치가 가장 좋았다. 초장은 무차광구에 비해 30% 차광구에서 32.3%가 길어졌으나 이는 광부족에 의한 절간 신장의 결과 때문인 것으로 사료되었고, 차광수준이 증가할수록 전체적인 생육이 불량해지고 마디길이도 길어지는 결과를 보였다(Table 5). Gypsophila paniculata(정동춘등, 2005)의 경우 차광률이 높을수록 엽장이 길어지고 엽폭이 작았으며, Spiranthes sinensis(손희영 과 채수천, 2003)에서도 본 실험과 유사한결과를 보였다.
- 큰꿩의비름은 노지상태인 무차광구에서 생육이 가장 양호하였고, 50% 이상의 차광에서는 생육이 매우 불량해지는 경향을 보였다.
- 식물의 생장에 있어서 차광은 광도를 낮추어 기온 및 지온의 상승을 억제하여 식물의 생육을 향상시키고(문원․표현구, 1981), 체내 엽록소의 증가와 함께 광합성 양이 증대되어 생산량을 증가시키는 것으로 보고된바 있다(Suh 등, 1994). 큰천남성의 차광 처리에 의한 엽록소 변화는 무차광구를 기준으로 하였을 때 차광수준이 높아질수록 엽록소 함량이 높아졌는데 30% 차광시 무차광에 22.9% 높았고, 50%, 60% 차광에 따라 44.3%, 58.7%로 점점 높아지는 결과를 나타냈다 (Table 8). 엽색은 무처리구, 차광 30%, 60% 처리시 137A의 진초록색을 나타냈던 반면, 50% 처리구에서는 137B의 약간 밝은 색깔을 나타내었다.
- 특히 차광 처리구에서는 무차광구의 경우보다 23.8%-45.1% 정도의 초장 감소율을 보였으며 생육도 매우 불량하였다(Table 1). 엽장의 경우도 광도증가에 따라서 길어지는 경향을 나타내었고 반대로 광도가 감소할수록 엽장도 감소하였는데, 음지에서는 20-30%정도가 감소되었다.
- 한편 광도차에 따른 잎의 수는 변화가 없었으나 절간장은 광도가 낮아질수록 짧아지고 이에 따라서 초장이 작아지는 결과로 나타났다. 이러한 결과는 대부분의 관엽식물이 광도가 낮아질수록 절간장이 길어진다는 보고(Maneker, 1981; 이종석․김일중, 1978)와는 반대의 현상 으로나타났다.
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