[논문]소나무, 벚나무, 느티나무 단근 후 연고 처리에 따른 발근 비교

박준형; 김지연; 권시균; 김해랑; 권준형; 이하림; 김다원; 마지원; 김판기; 고상현; 김기우

doi:10.14578/jkfs.2019.108.2.269

소나무, 벚나무, 느티나무 단근 후 연고 처리에 따른 발근 비교
Comparison of Fine Root Development of Pinus densiflora, Prunus serrulata var. spontanea, and Zelkova serrata after Root Cutting and Wound Dressing 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.108 no.2, 2019년, pp.269 - 275

박준형 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 김지연 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 권시균 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 김해랑 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 권준형 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 이하림 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 김다원 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 마지원 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 김판기 (경북대학교 생태환경시스템학부) , 고상현 (국립산림과학원 난대.아열대산림연구소) , 김기우 (경북대학교 생태환경시스템학부)

초록
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본 연구에서는 뿌리 수술과 수목 이식 현장에서 단근 부위에 처리하는 뿌리연고에 대한 상처 반응 및 세근 발달을 3종의 수종에서 비교하였다. 2014년 5월부터 2016년 11월까지 경상북도 상주시에 식재된 소나무, 벚나무, 느티나무 성목에서 직경 2~4 cm에 해당하는 뿌리를 절단하고 상처 부위를 바셀린과 유기질 비료로 연고 처리하여 6개월이 경과한 후, 시료를 채취하여 세근 생장량을 조사하였다. 단근 후 세근 발달은 전반적으로 느티나무와 벚나무에서 우수하였지만 소나무에서는 저조하였다. 세근 생장량은 느티나무에서 단근과 유기질 비료 처리구에서 높게 나타났다. 벚나무에서는 처리별로 뚜렷한 효과가 없었다. 이상의 결과는 단근과 상처 처리에 대한 세근 발달이 수종별로 상이하므로 단근 후 수종별로 처리방법의 세분화가 필요함을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of our study was to compare the wound responses and fine root development after root cutting and wound dressing among different tree species. The roots (2~4 cm in diameter) of mature Pinus densiflora, Prunus serrulata var. spontanea, and Zelkova serrata grown in Sangju, South Korea, were cut every 6 months from May 2014 to November 2016. The cut roots were subjected to pastes of vaseline and organic fertilizer. Six months after cutting, fine root development in the cut roots was examined. There was a significant increase in the fine root development in P. serrulata and Z. serrata; however, the development was rarely observed in P. densiflora. Zelkova serrata showed the highest fine root development among the three species in both the control and organic paste treatment groups. No significant differences in fine root development were observed in P. serrulata among the treatments. These results indicate that different tree species exhibit different responses to wound dressing after root cutting, which suggests that specific treatments must be applied to specific tree species.

주제어

표/그림 (7)

그림 Figure 1. Root (2~4 cm in diameter) cutting and wound dressing.
그림 Figure 2. Parameters for quantification of fine root.
그림 Figure 3. Photographs of fine root development.
그림 Figure 4. Formation of calluses (arrows) on cut roots.
그림 Figure 5. Comparison of fine root development (dry weight/root surface area) among tree species. (a) Six months after root cutting in spring, 2014. (b) Six months after root cutting in fall, 2014. Bars indicate the standard errors. The same letters denote no significant difference at P = 0.01 according to the Duncan’s multiple range test. CK = Check. SP = Standard Paste. MP = Modified Paste.
그림 Figure 6. Comparison of fine root development (dry weight/root surface area) among tree species. (a) Six months after root cutting in spring, 2015. (b) Six months after root cutting in fall, 2015. Bars indicate the standard errors. The same letters denote no significant difference at P = 0.01 according to the Duncan’s multiple range test. CK = Check. SP = Standard Paste. MP = Modified Paste.
그림 Figure 7. Comparison of fine root development (dry weight/root surface area) among tree species. Six months after root cutting in spring, 2016. Bars indicate the standard errors. The same letters denote no significant difference at P = 0.01 according to the Duncan’s multiple range test. CK = Check. SP = Standard Paste. MP = Modified Paste.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 성목에 있어서 현행 사용하는 뿌리연고에 대한 효과를 검증 및 수종별 반응을 확인하기 위해 수행 하였으며, 결론은 다음과 같다.
(2013)은 소나무 묘목의 경우 일정량을 단근한 묘목이 단근을 하지 않은 묘목에 비해 생존율이 높은 것으로 보고하였다. 본 연구에서는 소나무 성목 뿌리에서의 단근 후 세근 발생량이 저조하여 단근의 효과를 검증하기 힘들었다. 따라서 향후에 소나무 성목의 단근 효과검증에 대한 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단한다.
본 연구에서는 현행 식물문화재 치료 표준품셈의 연고 와 이를 변형한 연고의 효용성을 비교 분석하였다. 특히, 조경수로 많이 식재하는 소나무, 벚나무, 느티나무의 성목 을 대상으로 야외에서 봄, 가을 단근을 수행하며 3년간 수행하여 기존의 연구와 차별성이 있다.

제안 방법

선정된 뿌리는 톱 또는 전정가위로 길이 방향의 수직으로 절단하였다(Figure 1B). 각 수종별로는 단근, 표준연고, 변형연고를 5반복 처리하였다(Figure 1C, 1D). 처리한 뿌리에는 끈으로 표시하여 동일한 부위를 조사하는데 용이하도록 하였다.
표준연고는 바셀린(vaseline; 대정화금, Extra Pure) 1 kg, 질산칼륨 1 g, 황산마그네슘 1 g, 질산칼슘 2 g, 제1인산칼륨 1 g, 만코브제 25 g을 섞어 조제하였다. 변형연고는 표준연고의 바셀린을 현재 수목을 이식한 후에 뿌리 절단면에 보습을 유지하고 발근촉진 등의 목적으로 사용하는 유기질 비료(대지생명토; 대지개발, 유기물 20%, 유기물대질소의 비 50%이하, 염산불용해 물 30%이하)로 대체하여 조제하였다.
처리한 뿌리에는 끈으로 표시하여 동일한 부위를 조사하는데 용이하도록 하였다. 본 연구에서는 ① 5월에 단근 및 연고처리 후 11월에 세근 생장량을 조사하였으며(봄 단근), ② 당년 11월에 단근 및 연고처리 후 익년 5월에 세근 생장량을 조사하였다(가을 단근). 2014년 5월에 시작하여 2016년 11월까지 실험을 수행하였다
본 연구에서는 현장에서 뿌리수술 후에 사용하는 식물문 화재 치료 표준품셈에 의거하여 조제한 표준연고와 이를 변형한 변형연고의 발근촉진 효능을 검정하였다(Cultural Heritage Administration, 2006). 표준연고는 바셀린(vaseline; 대정화금, Extra Pure) 1 kg, 질산칼륨 1 g, 황산마그네슘 1 g, 질산칼슘 2 g, 제1인산칼륨 1 g, 만코브제 25 g을 섞어 조제하였다.
단근 후 6개월 경과한 시점에 끈으로 표시한 뿌리를 절단 하였다. 세근 생장량을 정량화하기 위하여 절단면의 유합조직 형성 유무, 단면의 직경(2r), 단근부위로부터 세근이 발달 한 지점까지의 거리(n)를 측정하였다(Figure 2). 이후 뿌리에서 발생하는 세근을 85℃의 건조기에서 3일 건조 후 건중량을 측정하고 단위 표면적당 건중량(mg/cm² )을 세근 생장량 으로 산출하였다
세근 생장량을 정량화하기 위하여 절단면의 유합조직 형성 유무, 단면의 직경(2r), 단근부위로부터 세근이 발달 한 지점까지의 거리(n)를 측정하였다(Figure 2). 이후 뿌리에서 발생하는 세근을 85℃의 건조기에서 3일 건조 후 건중량을 측정하고 단위 표면적당 건중량(mg/cm² )을 세근 생장량 으로 산출하였다
각 수종별로는 단근, 표준연고, 변형연고를 5반복 처리하였다(Figure 1C, 1D). 처리한 뿌리에는 끈으로 표시하여 동일한 부위를 조사하는데 용이하도록 하였다. 본 연구에서는 ① 5월에 단근 및 연고처리 후 11월에 세근 생장량을 조사하였으며(봄 단근), ② 당년 11월에 단근 및 연고처리 후 익년 5월에 세근 생장량을 조사하였다(가을 단근).

대상 데이터

본 연구에서는 ① 5월에 단근 및 연고처리 후 11월에 세근 생장량을 조사하였으며(봄 단근), ② 당년 11월에 단근 및 연고처리 후 익년 5월에 세근 생장량을 조사하였다(가을 단근). 2014년 5월에 시작하여 2016년 11월까지 실험을 수행하였다
본 실험은 생활권 수목 중에서 대표적인 3가지 수종을 선별하여 실시하였으며, 이들은 소나무(Pinus densiflora Siebold & Zucc.), 벚나무[Prunus serrulata var. spontanea (Maxim.) E.H.Wilson], 느티나무[Zelkova serrata (Thunb.) Makino]의 성목으로 구성되었다.
본 연구에서는 현행 식물문화재 치료 표준품셈의 연고와 이를 변형한 연고를 가로수나 조경수로 많이 식재하는 소나무, 벚나무, 느티나무 성목 뿌리를 대상으로 2014년 5월부 터 2016년 11월까지 처리하고 세근 생장량을 조사하였다.
소나무, 벚나무, 느티나무를 대상으로 수종별 15본에서 지하 20 cm이내에 있는 직경 2~4 cm의 뿌리를 선정하였다(Figure 1A). 선정된 뿌리는 톱 또는 전정가위로 길이 방향의 수직으로 절단하였다(Figure 1B).
실험처리는 경상북도 상 주시(36°42′N and 128°16′E)에 조경수로 식재한 흉고직경 14.3~32.2 cm의 활력이 우수한 성목을 대상으로 하였다.

데이터처리

The same letters denote no significant difference at P = 0.01 according to the Duncan’s multiple range test.
각 수종별 처리구의 세근 생장량은 SAS(SAS version 10.0.17134; SAS Institute, Cary, NC, USA)에서 Duncan 의 다중 범위 검정(DMRT)을 사용하여 비교하였다.

성능/효과

3년간 실험에서 소나무는 벚나무, 느티나무에 비해 세근 발생량이 저조하였으며, 어떠한 처리에서도 유의한 차이가 없었다. 벚나무의 세근 발생량은 소나무에 비해 우수하였으나, 처리간 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
둘째, 소나무와 다른 두 수종(벚나무, 느티나무)에 대한 단근 후 처리 결과가 다르게 나타났다. 소나무의 경우, 유합조직의 형성과 세근의 생장량이 저조하게 나타났다.
벚나무의 경우, 처리별 단근 후 세근 생장량이 소나무에 비해 우수하게 나타났으나, 처리별로 뚜렷한 효과가 나타나지 않았다. 또한 개체별로 세근의 생장량이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이는 벚나무가 토양 양료 및 미세환경변화에 민감하게 반응하는 것으로 보이며, 환경에 따른 벚나무의 세근 생장에 관한 연구가 추후 필요한 것으로 판단한다.
소나무의 경우, 유합조직의 형성과 세근의 생장량이 저조하게 나타났다. 반면, 벚나무와 느티나무의 경우에는 처리별 반응에 차이는 보였지만 소나무에 비해 유합조직의 형성과 세근의 발생량이 높게 나타났다. 이러한 결과는 수종별 상이한 처리방법이 필요함을 시사한다.
38 mg/cm² 으로 나타났다. 봄 단근 결과 다른 수종에 비해 가장 우수한 세근 생장량을 보였고, 가을 단근에 비해 세근 발생량이 월등히 우수 하였다. 느티나무는 벚나무와 다르게 단근과 변형연고를 처리하였을 때 높게 나타났다.
셋째, 바셀린을 포함하는 표준연고 처리는 느티나무에서 발근 촉진 효과가 나타나지 않았다. 이는 기존에 수목의 상처 부위에 처리한 결과와 비슷한 경향을 보였으며, 표준연고보다 변형연고 처리구에서 유합조직 형성과 세근 생장량이 높게 나타났다.
63 mg/cm² 으로 나타났다. 소나무에 비해 벚나무의 세근 생장량이 우수했으며, 처리 간 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 표준연고에서 다른 수종과 는 다르게 세근 생장량이 높은 것으로 나타났다. 느티나무의 봄 단근 결과는 535.
첫째, 2014년부터 2016년까지 봄, 가을 단근을 비교하였을 때 수목의 생장량이 많은 봄에 세근의 생장량이 높게 나타났으며, 가을 단근의 세근 생장량이 저조하여 봄, 가을철 뿌리 수술에 대한 수종별 상처 반응을 보였다.
표준연고를 처리한 모든 수종에서 6개월이 지난 후까지도 바셀린의 유분기가 남아있는 것을 확인하였다.

후속연구

실험에 사용한 뿌리연고 중에서 표준연고의 발근촉진 효과는 느티나무에서는 다른 처리에 비해서 적었다. 그러나 본 연구에서는 3년간 야외 실험을 수행하면서 실험결과의 변이가 다소 발생하여 각 연고의 효용성을 비교하기 위해서는 다각적인 검토가 필요할 것으로 생각한다.
그러나 상처 후 6개월이 경과한 후에 관찰한 구조는 유합 조직의 단계에서 이미 분화한 조직으로 추정한다. 따라서 단근 부위에서 관찰한 구조에 관한 조직학적 연구가 향후 필요하다.
본 연구에서는 소나무 성목 뿌리에서의 단근 후 세근 발생량이 저조하여 단근의 효과를 검증하기 힘들었다. 따라서 향후에 소나무 성목의 단근 효과검증에 대한 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단한다.
또한 개체별로 세근의 생장량이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이는 벚나무가 토양 양료 및 미세환경변화에 민감하게 반응하는 것으로 보이며, 환경에 따른 벚나무의 세근 생장에 관한 연구가 추후 필요한 것으로 판단한다. 실험에 사용한 뿌리연고 중에서 표준연고의 발근촉진 효과는 느티나무에서는 다른 처리에 비해서 적었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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