피음처리에 따른 가시나무 1년생 용기묘의 생장과 생리적 반응 Growth and Physiological Responses of 1-Year-Old Containerized Seedlings of Quercus myrsinaefolia by Shading Treatment원문보기
본 연구는 피음처리에 따른 1년생 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응을 탐구하고자 수행되었는데, 피음처리는 전광 및 전광의 35%, 55%, 75%의 수준으로 실시하였다. 가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다. 피음처리 후 가장 높은 H/D율은 4.31을 기록한 35% 피음이었으며 가장 낮은 값은 3.63을 기록한 75% 피음이었다. 또한 피음처리후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음, 그 다음으로는 35% 피음이었는데, 부위별로도 이 두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다. T/R율은 75% 피음에서 1.76으로 가장 낮게 나타났고 55%에서 2.41로 가장 높게 나타났으며 35%에서는 2.38로 조사되었다. Leaf dry weight ratio(LWR)의 경우, 피음처리 후 가장 높은 값은 55% 피음의 0.53, 다음은 35%의 0.52이었으며, root dry weight ratio(RWR)은 피음수준이 가장 높은 75%에서 0.36으로 가장 높은 것으로 조사되었다. 피음이 강해질수록 엽록소 a 함량과 총 엽록소(a + b) 함량은 높아지는 경향을 보였지만 엽록소 b의 경우에는 피음처리에 따른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 광합성률과 증산율은 전광에 비해 피음이 높을수록 증가하였으나, 가장 높은 피음인 75%보다는 35% 및 55% 피음에서 더 높았다. 본 실험에서 피음처리에 따른 광 조건이 다른 환경에서 생육한 묘목들이 보인 생장과 광합성 반응 결과는 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는 자료로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 피음처리에 따른 1년생 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응을 탐구하고자 수행되었는데, 피음처리는 전광 및 전광의 35%, 55%, 75%의 수준으로 실시하였다. 가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다. 피음처리 후 가장 높은 H/D율은 4.31을 기록한 35% 피음이었으며 가장 낮은 값은 3.63을 기록한 75% 피음이었다. 또한 피음처리후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음, 그 다음으로는 35% 피음이었는데, 부위별로도 이 두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다. T/R율은 75% 피음에서 1.76으로 가장 낮게 나타났고 55%에서 2.41로 가장 높게 나타났으며 35%에서는 2.38로 조사되었다. Leaf dry weight ratio(LWR)의 경우, 피음처리 후 가장 높은 값은 55% 피음의 0.53, 다음은 35%의 0.52이었으며, root dry weight ratio(RWR)은 피음수준이 가장 높은 75%에서 0.36으로 가장 높은 것으로 조사되었다. 피음이 강해질수록 엽록소 a 함량과 총 엽록소(a + b) 함량은 높아지는 경향을 보였지만 엽록소 b의 경우에는 피음처리에 따른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 광합성률과 증산율은 전광에 비해 피음이 높을수록 증가하였으나, 가장 높은 피음인 75%보다는 35% 및 55% 피음에서 더 높았다. 본 실험에서 피음처리에 따른 광 조건이 다른 환경에서 생육한 묘목들이 보인 생장과 광합성 반응 결과는 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는 자료로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
This study was carried out to investigate the growth and physiological responses to shading treatment of 1-year-old containerized seedling of Quercus myrsinaefolia. Experimental process was conducted in a facility that consisted of compartments under the lighting control with full sunlight and shadi...
This study was carried out to investigate the growth and physiological responses to shading treatment of 1-year-old containerized seedling of Quercus myrsinaefolia. Experimental process was conducted in a facility that consisted of compartments under the lighting control with full sunlight and shading (35%, 55% and 75% of full sunlight). Height and root collar diameter growth were high in the seedlings under both 35% and 55% shading. Regardless of shading level, root collar diameter growth lasted for more than 4 weeks compared to height growth. Highest H/D ratio was observed in the seedlings under 35% shading as 4.31, and the lowest ratio was 3.63 under 75% shading. It was found that seedlings under 55% shading showed highest dry mass production, which was followed in seedlings under 35% shading. In case of leaf dry weight ratio (LWR) after shading treatment, the highest value was 0.53 under 55% shading, and followed in seedlings under 35% shading as 0.52. But root dry weight ratio (RWR) was highest as 0.36 under 75% shading (highest level of shading). In terms of shading treatment, it was found that the higher level of shading had a tendency toward the higher content of chlorophyll a and the higher total chlorophyll content in the leaves of Quercus myrsinaefolia, but there was no significant difference in the content of chlorophyll b depending on the level of shading. It was found that high photosynthesis and transpiration rate were more correlated with high level of shading than full sunlight, but the rates of seedlings had a tendency to be higher under 35% and 55% shading than under 75% shading. The results on growth and physiological responses to different shading levels of 1-year-old containerized seedlings of Quercus myrsinaefolia could be useful in setting up the optimum light intensity for growth, and in estimating the shade tolerance of the species.
This study was carried out to investigate the growth and physiological responses to shading treatment of 1-year-old containerized seedling of Quercus myrsinaefolia. Experimental process was conducted in a facility that consisted of compartments under the lighting control with full sunlight and shading (35%, 55% and 75% of full sunlight). Height and root collar diameter growth were high in the seedlings under both 35% and 55% shading. Regardless of shading level, root collar diameter growth lasted for more than 4 weeks compared to height growth. Highest H/D ratio was observed in the seedlings under 35% shading as 4.31, and the lowest ratio was 3.63 under 75% shading. It was found that seedlings under 55% shading showed highest dry mass production, which was followed in seedlings under 35% shading. In case of leaf dry weight ratio (LWR) after shading treatment, the highest value was 0.53 under 55% shading, and followed in seedlings under 35% shading as 0.52. But root dry weight ratio (RWR) was highest as 0.36 under 75% shading (highest level of shading). In terms of shading treatment, it was found that the higher level of shading had a tendency toward the higher content of chlorophyll a and the higher total chlorophyll content in the leaves of Quercus myrsinaefolia, but there was no significant difference in the content of chlorophyll b depending on the level of shading. It was found that high photosynthesis and transpiration rate were more correlated with high level of shading than full sunlight, but the rates of seedlings had a tendency to be higher under 35% and 55% shading than under 75% shading. The results on growth and physiological responses to different shading levels of 1-year-old containerized seedlings of Quercus myrsinaefolia could be useful in setting up the optimum light intensity for growth, and in estimating the shade tolerance of the species.
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문제 정의
따라서 본 연구는 이러한 피음처리가 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였으며, 또한 앞으로 가시나무의 용기묘 생산과정에 적용시켜야 할 기술 구축의 일환으로 수행하였다.
본 연구는 피음처리에 따른 1년생 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응을 탐구하고자 수행되었는데, 피음처리는 전광 및 전광의 35%, 55%, 75%의 수준으로 실시하였다. 가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다.
Kim(2010)은 난대림 복원과 인공조림에 사용된 동일 규격의 노지묘라 하더라도 식재후 개체간의 생장차가 대단히 큰 것으로 보고했으며, 이는 우리나라 상록활엽수림의 유전자 공급원이 빈약한 까닭으로 수형목 선발에 의한 난대수종 전용의 채종원의 설치가 필요한 것으로 제안하였다. 하지만 채종원 완성에 이르기까지 긴 시간이 소요되므로 실현 가능한 대안으로 시설양묘를 통한 충실한 용기묘 대량생산의 필요성을 제시하였다. 이처럼 현재 난대 상록활엽수 조림현장에서 용기묘에 대한 수요가 증대하고 있음에도 불구하고 가시나무를 비롯한 이들 수종의 용기묘 생산에 관한 연구는 미미한 실정이다.
제안 방법
각 피음수준에서 생육한 묘목의 간장과 근원경 생장은 파종 8주 후부터 4주 간격으로 측정하였으며, 건물 생산량 측정은 2010년 10월 14일에 실시하였는데 각 피음처리별로 6본을 채집하여 65℃에서 72시간 건조시킨 후 잎, 줄기 및 뿌리를 구분하여 측정하였다. 또한 피음처리 후 측정된 간장, 근원경, 건물생산량 등의 값을 활용하여 H/D율, T/R율, 엽건중비(LWR, Leaf dry weight ratio), 줄기건중비(SWR, Shoot dry weight ratio), 뿌리건중비(RWR, Root dry weight ratio)를 아래 식을 이용하여 산정하였으며, 그리고 묘목품질지수(Quality index, Dickson 등, 1960)를 산출하였다.
광합성 반응 측정은 8월 25일 각 피음처리 개체의 상부에 있으면서 완전히 발달한 건전한 잎을 선정하여 실시하였다. 측정은 휴대용 광합성측정기(Portable Photosynthesis System, Li-Cor 6400, Li-cor, USA) 를 이용하여 red-blue LED light source Li-6400-02B (Li-COR, USA)로 광도 PPFD 1000μmol · m−2 · s−1에서 실시하였다.
각 피음수준에서 생육한 묘목의 간장과 근원경 생장은 파종 8주 후부터 4주 간격으로 측정하였으며, 건물 생산량 측정은 2010년 10월 14일에 실시하였는데 각 피음처리별로 6본을 채집하여 65℃에서 72시간 건조시킨 후 잎, 줄기 및 뿌리를 구분하여 측정하였다. 또한 피음처리 후 측정된 간장, 근원경, 건물생산량 등의 값을 활용하여 H/D율, T/R율, 엽건중비(LWR, Leaf dry weight ratio), 줄기건중비(SWR, Shoot dry weight ratio), 뿌리건중비(RWR, Root dry weight ratio)를 아래 식을 이용하여 산정하였으며, 그리고 묘목품질지수(Quality index, Dickson 등, 1960)를 산출하였다.
생육기간동안 관수는 Dan 소형 스프링클러(Naan-Dan Co, Israel)를 설치하여 하향 회전살수(105L · h−1) 방식으로 실시하였는데, 파종 후에는 파종상토가 마르지 않을 정도로 관수하였으며 본 잎이 나오고 난 뒤부터는 매일 오전 10시에 20분간 실시하였다.
수분이용효율은 광합성률/증산량(Lim 등, 2006; Wang, 2001)으로 계산하였으며, 수분이용효율의 계산에 사용한 광합성률과 증산량은 PPFD 1000μmol · m−2 · s−1에서 측정하였다.
파종은 2010년 4월 20일 실시되었는데 공시 용기의 구(cavity)당 1립씩 파종하여 각 피음수준별 시설 속의 용기받침대 위에 두었으며, 처리 용기 수는 각 피음수준별로 6개이었다. 시비처리는 발아 후의 각 유묘에서 본잎이 2~3개씩 발생된 6월 3일부터 9월 14일까지 약 14주 동안 수용성 비료인 Multifeed 19(N : P : K, 19 : 19 : 19, Haifa Chemical Co., Israel)를 1000ppm 으로 조절하여 주 1회 처리하였다. 시비처리 한 날에는 관수를 하지 않았다.
측정대상 잎은 각 개체의 선단부에서 3~4번째 잎으로 같은 시기에 완전히 발달한 잎을 선정하였다. 엽록소 측정을 위해 0.1g의 잎을 채취하여 시약병에 넣고 DMSO(dimethylsulfoxide) 용액 7mL를 넣어 65℃ 항온기에서 6시간 동안 추출 하였다(Hiscox and Israelstam, 1979). 항온기에서 꺼낸 즉시 전체 추출액이 10mL가 되도록 약 3mL를 추가하고 UV/visible spectrophotometer(Optizen POP, Mecasys Co.
)의 종자는 2009년 10월에 국립산림과학원 남부산림연구소에서 채집 · 관리된 종자를 사용하였으며, 실험진행은 경남 함안군 여항면 소재 건국대학교 난대시설양묘연구동 피음시설에서 이루어졌다. 이 시설은 상부가 개방되어 신선한 공기와 전광(full sunlight)을 직접 받을 수 있도록 되어 있으며, 피음처리는 4수준으로 실시하였는데 대조구인 전광을 비롯하여 차광망을 이용하여 각각 전광의 35%, 55%, 75%로 구축하였다. 각 피음처리구의 광 수준은 spectroradiometer(LI-1800, LI-COR, USA)로 측정하였는데, 2010년 4월 11일 오전 10시 평균 1540μmol · m−2 · s−1의 광수준을 기준으로, 35% 피음처리구는 924μmol · m−2 · s−1, 55% 피음처리구는 615μmol · m−2 · s−1, 75% 피음처리구는 370μmol · m−2 · s−1의 평균 광도를 나타내었다.
측정은 휴대용 광합성측정기(Portable Photosynthesis System, Li-Cor 6400, Li-cor, USA) 를 이용하여 red-blue LED light source Li-6400-02B (Li-COR, USA)로 광도 PPFD 1000μmol · m−2 · s−1에서 실시하였다.
파종은 2010년 4월 20일 실시되었는데 공시 용기의 구(cavity)당 1립씩 파종하여 각 피음수준별 시설 속의 용기받침대 위에 두었으며, 처리 용기 수는 각 피음수준별로 6개이었다. 시비처리는 발아 후의 각 유묘에서 본잎이 2~3개씩 발생된 6월 3일부터 9월 14일까지 약 14주 동안 수용성 비료인 Multifeed 19(N : P : K, 19 : 19 : 19, Haifa Chemical Co.
1g의 잎을 채취하여 시약병에 넣고 DMSO(dimethylsulfoxide) 용액 7mL를 넣어 65℃ 항온기에서 6시간 동안 추출 하였다(Hiscox and Israelstam, 1979). 항온기에서 꺼낸 즉시 전체 추출액이 10mL가 되도록 약 3mL를 추가하고 UV/visible spectrophotometer(Optizen POP, Mecasys Co., 한국)를 이용하여 optical density를 측정하였다. 엽록소 a, b 및 a + b 함량은 다음의 Arnon(1949) 식을 이용하여 구하였다.
대상 데이터
현재 이 용기는 낙엽성 참나무속 조림수종인 상수리나무 용기묘 생산용으로 개발되어 2002년도부터 참나무류 용기묘를 생산하고 있는 용기이며(Kim 등, 2006), 또한 가시나무류 용기묘 생산현장에서도 가장 많이 사용되고 있는 용기이다(Choo, 2009). 공시 생육상토는 시중에서 주문생산(토비테크, 한국)하여 사용하였으며, 생육상토의 조성은 코코피트, 펄라이트, 질석 및 제올라이트이며 그 혼합비는 70 : 15 : 10 : 5(v/v)이다.
본 실험에 사용된 가시나무(Quercus myrsinaefolia Bl.)의 종자는 2009년 10월에 국립산림과학원 남부산림연구소에서 채집 · 관리된 종자를 사용하였으며, 실험진행은 경남 함안군 여항면 소재 건국대학교 난대시설양묘연구동 피음시설에서 이루어졌다.
본 실험에 사용된 용기는 구(cavity) 용적이 350mL 인 플라스틱 트레이 용기(모델 KK-SI 350, 신일사이언스, 한국)로서 각 용기당 24개의 구를 가지고 있다. 현재 이 용기는 낙엽성 참나무속 조림수종인 상수리나무 용기묘 생산용으로 개발되어 2002년도부터 참나무류 용기묘를 생산하고 있는 용기이며(Kim 등, 2006), 또한 가시나무류 용기묘 생산현장에서도 가장 많이 사용되고 있는 용기이다(Choo, 2009).
엽록소 함량 측정은 2010년 8월 25일 실시하였는데 이 시기는 더 이상 새로운 잎 발생이 없으며 이미 발생한 잎들도 육안으로 더 이상 신장이 보이지 않는 완전한 성숙단계의 묘목이다. 측정대상 잎은 각 개체의 선단부에서 3~4번째 잎으로 같은 시기에 완전히 발달한 잎을 선정하였다. 엽록소 측정을 위해 0.
데이터처리
Different letters in each column indicate significant differences according to Duncan’s multiple range test (p = 0.05).
피음처리별 묘목의 생장량과 엽록소함량 및 광합성 반응에 대한 통계분석은 SPSS version 18을 이용하여 최소유의차(LSD) 및 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
, 한국)를 이용하여 optical density를 측정하였다. 엽록소 a, b 및 a + b 함량은 다음의 Arnon(1949) 식을 이용하여 구하였다.
성능/효과
따라서 전광에서 낮은 광합성률을 보인 개체들이 낮은 기공전도도를 보이는데 이는 광합성에 필요한 CO2의 가스교환이 제한을 받기 때문이고 따라서 낮은 광합성률을 보인 것으로 해석된다. 75%와 같은 강한 피음 조건 역시 본 실험에서 낮은 기공 전도도를 보였는데, 이 피음처리에서 엽록소 함량이 가장 높았음에도 불구하고 35%와 55%의 피음에서 보다 낮은 광합성률을 보인 이유로 해석된다. 한편 중성수인 상록활엽수 먼나무는 피음(50%와 70%)이 강해질수록 엽록소 함량이 증가하였으나 광합성률은 감소하였으며, 이러한 현상은 낮은 광 환경에 순화된 식물들이 수광량을 높이기 위해 잎 내 질소를 엽록소 단백질에 투자하여 집광반응에 치중함으로써 반대로 CO2 고정효소인 루비스코 효소에 대한 질소 배분이 줄어들어 광합성 능력이 줄어든 것으로 설명하고 있다(Kim과 Lee, 2001; Han 등, 2008).
본 연구는 피음처리에 따른 1년생 가시나무 용기묘의 생장과 생리적 반응을 탐구하고자 수행되었는데, 피음처리는 전광 및 전광의 35%, 55%, 75%의 수준으로 실시하였다. 가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다. 피음처리 후 가장 높은 H/D율은 4.
피음이 강해질수록 엽록소 a 함량과 총 엽록소(a + b) 함량은 높아지는 경향을 보였지만 엽록소 b의 경우에는 피음처리에 따른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 광합성률과 증산율은 전광에 비해 피음이 높을수록 증가하였으나, 가장 높은 피음인 75%보다는 35% 및 55% 피음에서 더 높았다. 본 실험에서 피음처리에 따른 광 조건이 다른 환경에서 생육한 묘목들이 보인 생장과 광합성 반응 결과는 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는 자료로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
근원경생장은 전체 생육과정을 통하여 75% 피음에서 가장 낮은 생장을 보였으며 간장생장과 마찬가지로 35%와 55% 피음에서 높은 생장을 보였다. 한편 가시나무의 간장생장 정지는 피음처리 수준에 관계없이 파종 20주 후인 9월 7일경으로 조사되었으며, 근원경생장은 20주가 지난 후에도 어느 정도 생장이 지속되었다.
63을 기록한 75% 피음이었다. 또한 피음처리후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음, 그 다음으로는 35% 피음이었는데, 부위별로도 이 두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다. T/R율은 75% 피음에서 1.
피음처리 후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음처리, 그 다음으로는 35% 피음처리이었는데, 부위별로도 이두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다(Table 1). 모든 부위별 및 전체 건물생산량이 가장 낮은 묘목은 75% 피음으로 조사되었다. 일반적으로 광의 감소는 줄기와 뿌리의 건물생산량을 감소(Strothmann, 1967; Walters 등, 1993)시킨다고 알려져 있지만, 수종에 따라서는 전체 건물생산량의 증가 또는 부위별로 증가와 감소가 다르게 나타난다고 하였다(Groninger 등, 1996).
본 실험에서 전광에 비해 피음처리구(35, 55, 75%피음)에서 보인 높은 엽록소 함량(엽록소 a와 총 엽록소 함량)은 궁극적으로 광합성률의 증가를 통해 개개 묘목의 생장과 건물생산량을 좋게 한 것(Fig. 1, 2)으로 사료된다. 하지만 이러한 효과는 35%와 55% 피음처리구에서만 나타났으며 75% 피음에서는 오히려 전광보다 낮게 나타났는데 이러한 이유는 비록 75%의 강한 피음에 의해 엽록소 함량은 증가하였으나 낮은 광도에서 기공개폐도, 증산율 같은 광합성 반응에 영향을 주는 생리적인 요인에 의해 광합성률의 저하로 연결되면서 생장에 영향을 준 것으로 보인다.
특히, 높은 밀도와 낮은 광 환경에서 생육하여 높은 H/D율을 가지게 되는 가늘고 약한 용기묘의 평가에 중요하게 적용되고 있다(Haase, 2007; Thompson, 1985). 본 실험에서 피음처리 후 가시나무 용기묘의 가장 높은 H/D율은 4.31을 기록한 35% 피음이었으며 가장 낮은 값은 3.63을 기록한 75% 피음이었다(Fig. 3). 이처럼 가시나무의 경우 비교적 높은 간장과 근원경생장을 보인 35%와 55% 피음에서 상대적으로 높은 H/D율을 보인 것을 알 수 있다.
전체 건물생산량 중 잎에 대한 분배비율을 의미하는 LWR의 경우, 피음처리 후 가장 높은 값은 55% 피음의 0.53, 다음은 35%의 0.52로 조사되었다(Fig. 4). 이와 같은 결과는 이 두 피음조건이 전광과 75% 피음보다 전체 건물생산량도 높았지만 잎의 건물생산이 상대적으로 높은 비율로 진행된 결과로 판단되며, 일반적으로 피음에 의해 광도가 낮아질수록 LWR은 높아진다는 보고(Cornelissen 등, 1996; Walters 등, 1993) 와도 부합되는 결과였다.
2에 나와 있다. 파종 8주 후 측정된 간장생장을 보면, 35%와 55%피음처리에서 전광에 비해 높은 것으로 조사되었으며 이러한 결과는 생육 마지막 단계까지 이어졌다. 하지만 가장 강한 피음수준인 75%에서는 전광보다 낮은 생장을 보여 가시나무의 경우 지나치게 낮은 광환경에서는 생육이 저조함을 알 수 있다.
SWR 경우는 피음처리에 따른 차이는 크지 않은 것으로 조사되었다. 피음처리 후 RWR의 변화를 보면 피음수준이 가장 높은 75%에서 0.36으로 가장 높은 것으로 조사되었는데 전체 건물생산량은 다른 처리구보다 낮았으나 지상부 건물생산량에 비해 상대적으로 뿌리 건물생산량 비율이 높았기 때문으로 판단된다. 이와 같은 변화는 생육 조건이 상대적으로 열악해진 환경에 대한 반응으로 볼 수 있다.
피음처리 후 가시나무의 엽록소 함량조사에서 피음이 강해질수록 엽록소 a 함량과 총 엽록소(a + b) 함량은 높아지는 경향을 보였다(Table 2). 하지만 엽록소 b의 경우에는 피음처리에 따른 차이가 나타나지 않았다.
가시나무의 간장과 근원경생장은 35%와 55% 피음처리에서 높은 것으로 조사되었으며, 피음처리와 상관없이 근원경생장이 간장생장 보다 4주 정도 더 길게 지속되었다. 피음처리 후 가장 높은 H/D율은 4.31을 기록한 35% 피음이었으며 가장 낮은 값은 3.63을 기록한 75% 피음이었다. 또한 피음처리후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음, 그 다음으로는 35% 피음이었는데, 부위별로도 이 두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다.
피음처리 후 가장 높은 건물생산량은 55% 피음처리, 그 다음으로는 35% 피음처리이었는데, 부위별로도 이두 피음수준에서 가장 높은 것으로 조사되었다(Table 1). 모든 부위별 및 전체 건물생산량이 가장 낮은 묘목은 75% 피음으로 조사되었다.
피음처리에 의한 광합성률은 전광에 비해 높아졌는데, 전광의 2.92μmol · m−2 · s−1에 비해 35% 및 55% 피음에서는 각각 7.69μmol · m−2 · s−1과 7.67μmol · m−2 · s−1 정도로 높은 것으로 조사되었다.
1, 2)으로 사료된다. 하지만 이러한 효과는 35%와 55% 피음처리구에서만 나타났으며 75% 피음에서는 오히려 전광보다 낮게 나타났는데 이러한 이유는 비록 75%의 강한 피음에 의해 엽록소 함량은 증가하였으나 낮은 광도에서 기공개폐도, 증산율 같은 광합성 반응에 영향을 주는 생리적인 요인에 의해 광합성률의 저하로 연결되면서 생장에 영향을 준 것으로 보인다.
근원경생장은 전체 생육과정을 통하여 75% 피음에서 가장 낮은 생장을 보였으며 간장생장과 마찬가지로 35%와 55% 피음에서 높은 생장을 보였다. 한편 가시나무의 간장생장 정지는 피음처리 수준에 관계없이 파종 20주 후인 9월 7일경으로 조사되었으며, 근원경생장은 20주가 지난 후에도 어느 정도 생장이 지속되었다. 한편 같은 참나무속의 수종이면서 고정생장을 하는 상수리나무의 간장생장은 14주 후부터 정지되었으며, 근원경생장은 18주에 이르러서 정지한 것으로 보고되었다(Kim 등, 2006).
한편 피음처리 후 T/R율을 조사한 결과 75% 피음에서 1.76으로 가장 낮게 나타났고 55%에서 2.41로 가장 높게 나타났으며 35%에서 그 다음으로 높은 2.38로 조사되었다(Table 1). 35%와 55% 피음에서의 높은 T/R율은 피음처리에 의해 지하부 생장도 증가하면서 지상부 생장이 활발해져서 상대적으로 높은 T/R 율을 보인 것으로 판단된다.
한편, 적용된 피음수준에서 가시나무의 광합성률, 기공전도도, 엽육 내 CO2 농도, 증산율, 수분 이용효율등 생리적인 내부 대사활동은 전광에 비해 상대적으로 높은 것으로 조사되었다(Table 3). 피음처리에 의한 광합성률은 전광에 비해 높아졌는데, 전광의 2.
후속연구
한편 중성수인 상록활엽수 먼나무는 피음(50%와 70%)이 강해질수록 엽록소 함량이 증가하였으나 광합성률은 감소하였으며, 이러한 현상은 낮은 광 환경에 순화된 식물들이 수광량을 높이기 위해 잎 내 질소를 엽록소 단백질에 투자하여 집광반응에 치중함으로써 반대로 CO2 고정효소인 루비스코 효소에 대한 질소 배분이 줄어들어 광합성 능력이 줄어든 것으로 설명하고 있다(Kim과 Lee, 2001; Han 등, 2008). 가시나무를 대상으로 한 본 실험에서처럼 피음처리를 통해 광 조건이 다른 환경에서 묘목을 생육시킨 후 각 개체들이 보이는 광합성 반응 결과는 그 수종의 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는데도 필요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
그리고 광합성률과 증산율은 전광에 비해 피음이 높을수록 증가하였으나, 가장 높은 피음인 75%보다는 35% 및 55% 피음에서 더 높았다. 본 실험에서 피음처리에 따른 광 조건이 다른 환경에서 생육한 묘목들이 보인 생장과 광합성 반응 결과는 적정 생육광도를 설정하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 내음성 정도를 추정하는 자료로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가시나무란?
상록성 참나무속 수목인 가시나무는 종가시나무와 함께 현재 우리나라 난대 상록활엽수종의 대표적인 조림수종으로 난대지역 복원 및 인공조림을 위하여 지속적으로 식재되고 있는 수종이다. 현재는 주로 노지묘 형태로 식재되고 있으나 낮은 활착률 등으로 인하여 용기묘로의 조림으로 전환되고 있는 시점이다(Kim 등, 2006; Kim, 2010).
수형목 선발에 의한 난대수종 전용의 채종원의 설치가 지닌 문제점은?
Kim(2010)은 난대림 복원과 인공조림에 사용된 동일 규격의 노지묘라 하더라도 식재후 개체간의 생장차가 대단히 큰 것으로 보고했으며, 이는 우리나라 상록활엽수림의 유전자 공급원이 빈약한 까닭으로 수형목 선발에 의한 난대수종 전용의 채종원의 설치가 필요한 것으로 제안하였다. 하지만 채종원 완성에 이르기까지 긴 시간이 소요되므로 실현 가능한 대안으로 시설양묘를 통한 충실한 용기묘 대량생산의 필요성을 제시하였다. 이처럼 현재 난대 상록활엽수 조림현장에서 용기묘에 대한 수요가 증대하고 있음에도 불구하고 가시나무를 비롯한 이들 수종의 용기묘 생산에 관한 연구는 미미한 실정이다.
국내에서 난대 상록활엽수종의 대표적인 조림수종은?
상록성 참나무속 수목인 가시나무는 종가시나무와 함께 현재 우리나라 난대 상록활엽수종의 대표적인 조림수종으로 난대지역 복원 및 인공조림을 위하여 지속적으로 식재되고 있는 수종이다. 현재는 주로 노지묘 형태로 식재되고 있으나 낮은 활착률 등으로 인하여 용기묘로의 조림으로 전환되고 있는 시점이다(Kim 등, 2006; Kim, 2010).
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