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문제 정의
- , 2007). 따라서 본 실험은 개싸리(Lespedeza tomentosa (Thunb.) Siebold ex Maxim)를 대상으로 기내에서 다양한 처리 시간을 통해 황산의 최적 조건을 구명하고, 황산처리 후 기외 파종 실험을 통해 황산처리 후 건전묘 획득을 위한 최적 조건을 구명하고자 하였다.
- 본 실험은 개싸리가 물리적 휴면을 가지고 있는지 판단하기 위한 기초 실험으로 진행되었다. 황산처리를 하지 않은 대조구와 98%의 황산에 1시간 침지를 시킨 종자를 30개 3반복으로 하여 증류수에 침지시켰다.
제안 방법
- 발아는 유근이 2 ㎜ 이상 자라 것으로 정의하였다. 3, 4일 간격으로 발아된 개수를 세고 발아된 종자는 Petri dish에서 제거하였다. 최종 발아율(G), 발아기(Days to 50% of germination of final germination rates, T50; Coolbear et al.
- 처리된 종자는 원예상토(바로커, 서울바이오)가 충진된 128구 트레이에 종자를 파종하고 버미큘라이트로 얇게 복토하였다. 35개 3반복으로 하였고 7일 간격으로 발아율을 조사하였다. 발아율이 3주간 변하지 않을 때까지 조사하였다.
- 실험기간 동안 주간 최대 기온은 35℃, 야간 최저기온은 8℃ 정도가 되었다. 개싸리 종자를 황산(H2SO4)에 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300분 동안 침지를 하고 24시간 동안 흐르는 물에 수세시켰다. 처리된 종자는 원예상토(바로커, 서울바이오)가 충진된 128구 트레이에 종자를 파종하고 버미큘라이트로 얇게 복토하였다.
- 1C). 기내 발아 실험의 경우 유근이 나오기만 하면 발아가 되었다고 판단하였으나 유근 끝에 이미 황산피해를 보이는 것도 관찰되었기 때문에 발아 이러한 종자는 건전한 유묘로 성장에 문제가 있을 것으로 판단되어 이후 기외 실험을 통하여 실제적인 환산처리 시간의 구명 실험을 수행하였다.
- 황산처리를 하지 않은 대조구와 98%의 황산에 1시간 침지를 시킨 종자를 30개 3반복으로 하여 증류수에 침지시켰다. 물 흡수 전 초기 무게와 물침지 후 1, 2, 3, 6, 9, 12, 24시간이 경과되었을 때 무게를 측정하였다. 그리고 물 흡수 정도는 %Ws = [(Wi-Wd)/Wd] × 100의 계산식을 이용하였다.
- 개싸리 종자를 황산(H2SO4)에 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300분 동안 침지를 하고 24시간 동안 흐르는 물에 수세시켰다. 처리된 종자는 원예상토(바로커, 서울바이오)가 충진된 128구 트레이에 종자를 파종하고 버미큘라이트로 얇게 복토하였다. 35개 3반복으로 하였고 7일 간격으로 발아율을 조사하였다.
- 본 실험은 2015년 4월 9일~6월 11일까지 진행하였으며, 온도와 광이 조절이 되는 생장상(WIM-RL4, 대한과학)에서 진행하였다. 황산처리는 98%의 황산(H2SO4)에 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384분 동안 침지를 하고, 각각의 침지처리가 끝나면 흐르는 물에 24시간 동안 씻어 종자에 남아있을 수 있는 황산을 제거하였다. 직경 9 ㎝의 petri dish에 증류수로 적신 여과지(Whatman No.
대상 데이터
- 기외 실험은 2015년 4월 16일 ~ 6월 11일 동안 유용식물증식센터내의 비닐온실에서 수행하였다. 실험기간 동안 주간 최대 기온은 35℃, 야간 최저기온은 8℃ 정도가 되었다.
- 본 실험은 2015년 4월 9일~6월 11일까지 진행하였으며, 온도와 광이 조절이 되는 생장상(WIM-RL4, 대한과학)에서 진행하였다. 황산처리는 98%의 황산(H2SO4)에 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384분 동안 침지를 하고, 각각의 침지처리가 끝나면 흐르는 물에 24시간 동안 씻어 종자에 남아있을 수 있는 황산을 제거하였다.
- 본 연구에 사용된 개싸리 종자는 2014년 9월 17일 경기도 양평에 소재한 국립수목원 유용식물증식센터에 식재된 모체에서 채종하였다. 채종된 종자를 상온(24 ± 4℃)에서 일주일간 건조 후 밀폐용기에 담아 5℃ 저온고에 보관하였다.
- 개싸리 종자는 황산처리를 하지 않으면 거의 발아가 되지 않지만, 황산처리 후 바로 발아가 개시되었기 때문에 물리적 휴면을 가지고 있다고 판단된다. 본 연구에 사용된 개싸리 종자는 채종 이후 건조를 시킨 상태로 5℃ 저온고에 약 7개월간 저장한 종자이다. 일반적으로 종자의 생리적 휴면을 가진 종자는 후숙처리(After-ripening)또는 층적처리(Stratification)처리를 통해 생리적 휴면이 타파되고 발아가 촉진된다(Bradford and Nonogaki, 2007).
데이터처리
- 처리간에 통계적인 유의성은 5% 유의수준에서 Duncan의 다중검정을 하였다. Sigma plot 10.0 (SPSS, Inc., Chicago, USA)을 이용하여 그래프를 작성하였다.
- , Cary, USA)을 이용하여 일반선형모형(GLM)을 통해 분산분석을 수행하였다. 처리간에 통계적인 유의성은 5% 유의수준에서 Duncan의 다중검정을 하였다. Sigma plot 10.
- 통계처리는 SAS 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, USA)을 이용하여 일반선형모형(GLM)을 통해 분산분석을 수행하였다. 처리간에 통계적인 유의성은 5% 유의수준에서 Duncan의 다중검정을 하였다.
- 관수는 매일 오전에 두상관수하여 흙이 마르지 않도록 관리하였다. 황산처리 시간에 따른 개싸리 종자의 유묘출현율을 추정하기 위해 비선형 회귀분석(Nonlinear regression method)를 실시하였고(SigmaPlot 10.0, Germany), 회귀 모형 y = a × exp(−0.5 × (ln(x/x0)/b)2) (Peak, Log Normal, 3 Parameter)를 이용하였다.
성능/효과
- 개싸리 종자는 황산처리를 하지 않으면 거의 발아가 되지 않지만, 황산처리 후 바로 발아가 개시되었기 때문에 물리적 휴면을 가지고 있다고 판단된다. 본 연구에 사용된 개싸리 종자는 채종 이후 건조를 시킨 상태로 5℃ 저온고에 약 7개월간 저장한 종자이다.
- 결론적으로 개싸리는 물불투과성 막을 형성한 물리적 휴면이 있으며, 황산처리를 통해 효과적으로 발아를 시킬 수 있었다. 기내에서는 48분에서 384시간까지 넓은 처리 기간 동안 80% 이상의 발아율을 획득 할 수 있었지만, 기외 실험을 통해 180분 처리에서 약 70%로 출현율이 낮아졌기 때문에 개싸리의 증식을 위해서는 황산을 90분~180분 이내에 처리를 하는 것이 가장 좋을 것으로 사료된다.
- 기내실험에서 황산처리시간이 길어질수록 최종 발아율이 증가하는 경향을 보였다(Table 1). 황산처리를 하지 않은 대조주의 경우 최종 발아율이 10% 미만이었으나, 황산처리 48분이상에서는 90% 이상이 발아가 되었으며 평균발아소요일수와 T50이 3~4일로 매우 빠르게 발아가 완료되었다.
- 결론적으로 개싸리는 물불투과성 막을 형성한 물리적 휴면이 있으며, 황산처리를 통해 효과적으로 발아를 시킬 수 있었다. 기내에서는 48분에서 384시간까지 넓은 처리 기간 동안 80% 이상의 발아율을 획득 할 수 있었지만, 기외 실험을 통해 180분 처리에서 약 70%로 출현율이 낮아졌기 때문에 개싸리의 증식을 위해서는 황산을 90분~180분 이내에 처리를 하는 것이 가장 좋을 것으로 사료된다.
- 기외 실험에서 황산처리를 30분 하였을 때 유묘 출현율이 30% 미만으로 낮았으나 황산처리 기간을 길게 할수록 유묘 출현율이 높아졌다(Fig. 3).
- 황산처리가 떡잎에 피해를 주었지만 떡잎 안의 생장점에는 피해를 주지 않은 것으로 판단된다. 따라서 황산처리 이후에 상토를 뚫고 나온 묘는 건전한 묘로 성장한다고 결론을 내릴 수 있었다.
- , 2006). 실험에 사용된 개싸리 종자가 건조상태로 저온에 저장하여 생리적 휴면에 크게 영향을 미치지 않을 것으로 판단되지만 저장기간 동안 후숙처리가 되지 않았다고 단정 할 수는 없다. 다만 개싸리와 같은 싸리속에 속해있는 싸리와 비수리 종자의 경우에도 황산처리 이후 별도의 생리적 휴면 타파 처리 없이 발아가 진행된 것으로 보아(Cho et al.
- 아무런 처리를 하지 않은 대조구의 종자는 24시간 물에 침지하여도 검갈색의 종피가 그대로 있었지만, 황산처리가 된 처리의 종자는 물에 침지된 이후에 녹색의 배가 드러나고 그 크기도 커졌다(Fig. 1).
- 하지만 황산처리가 된 종자의 경우 물 침지 후 3시간만에 초기 무게 보다 107%가 증가, 24시간만에 초기무게의 125%가 늘어났고 일부 종자에서는 발아가 시작되었다. 이를 통해 개싸리 종자는 불투과성 종피로 인한 물리적 휴면이 있음을 알 수 있다.
- 3). 황산처리 시간에 따른 유묘 출현율의 결과를 회귀식으로 나타내었을 때, 황산 처리 125분에서 유묘 출현율이 가장 높게 추정되었으며, 80% 이상의 유묘를 확보하기 위해서는 황산처리 시간을 90~175분 처리를 해야 한다고 추정할 수 있었다. 한편 180분이상 처리하였을때 오히려 유묘 출현율이 낮아졌는데, 이는 기내실험에서 황산을 192분 처리를 하여도 100% 발아했던 결과와 상반된다.
- 5로 매우 빠르게 발아가 진행되었다. 황산처리가 384분(6시간 이상)이 되면 최종 발아율이 74.5%로 감소하며, 발아균일도 및 발아세에서 처리효과가 감소하는 것을 알 수 있다(Table 1). 그리고 발아가 되어도 유근 끝에 황산피해를 보이는 종자가 관찰되었다(Fig.
- 기내실험에서 황산처리시간이 길어질수록 최종 발아율이 증가하는 경향을 보였다(Table 1). 황산처리를 하지 않은 대조주의 경우 최종 발아율이 10% 미만이었으나, 황산처리 48분이상에서는 90% 이상이 발아가 되었으며 평균발아소요일수와 T50이 3~4일로 매우 빠르게 발아가 완료되었다. 황산을 48분보다 적게 처리할 때 발아율이 낮을 뿐 아니라 발아도 균일하게 되지 않았는데 이는 황산처리 시간이 충분하지 않았다는 반증한다.
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