차광정도가 산마늘의 생육 및 엽록소 함량에 미치는 영향
박병모1*·배종향2
1전북대학교 환경조경디자인학과, 2원광대학교 원예애완동식물학부
Effect of Shading Levels on the Growth and Chlorophyll Contents of Allium victorialis L. var. platyphyllum Makino
Byoung-Mo Park1* and Jong Hyang Bae2
1Department of Ecology Landscape Architecture-Design, Chonbuk National University, Iksan 570-752, Korea
2Division of Horticulture and Pet Animal-Plant Science, Wonkwang University, Iksan 570-749, Korea
Abstract. The aim of this research was carried out that leafty and tonic vegetable using garlic (Allium vic- torialis L. var. platyphyllum Makino) makes use of landscape ground-cover plant. Following shading level treatments (30%, 50%, 80%), garlic was cultivated to investigate plant growth characteristic and chlorophyll content. Leaf number of all treatments was unaffected, and 80% shading treatment had grown vigorous growth 16.8 cm leaf length and 10.1 cm leaf width compared to 13.4 cm leaf length and 7.3 cm leaf width for the non-shading treatment. Fresh weight of non-shading treatment was better than those of three shading treat- ments, however, 80% shading treatment had produced 10.4 g fresh weight of stem part compared to 8.5 g for the for the non-shading treatment. The chlorophyll content of the 50 and 80 shading treatments showed 42.8%
and 40.5% respectively. These treatments increased 36.7% chlorophyll content compared to non-shading treatments. Following shading level treatments, growth characteristics of garlic in 80 shading level treatment shows outstanding growth and it is worthy of planting as shading ground-cover plants.
Key words : Allium victorialis L. var. platyphyllum Makino, ground cover plant, shade adaptation
서 론
우리나라의 자생식물은 11속 1,116종으로서 약
4,500종류의 고등식물이 일반적 식물도감 등에 소개되
고 있으며(Ko와 Kim, 1989), 이중에서 조경수목으로 서 요구되어지는 특성을 지닌 식물은 약 200여종에 불과하며, 그 중에서 공급과 수요에 있어서 적절한 균 형을 갖추어 조경식물로서의 역할을 다하고 있는 수종 은 약 100여종에 이르고 있다(Lee와 Han, 1995).
그러나 최근에는 산업의 발달로 인하여 단순한 조경 식재 식물보다는 주거환경의 변화에 따라서 녹지의 감 소로 인하여 녹지의 공급이 절대적이므로 지피식물의 식재가 증가하고 있는 실정이다. 지피식물은 다양한 종 류의 지표면을 조밀하게 피복할 수 있는 식물을 총칭
하며, 경관을 구성하는 가장 작은 부류의 식물소재로 지표를 치밀하게 덮으며, 대개 생육 초기에는 50~
100cn 이하로 성장하고 지상부의 생장은 더디면서 지 하경의 생장이 뛰어난 식물을 말한다(Bang, 2009). 지 피식물의 소재를 개발하기 위하여 다양한 차광실험들 이 시도되고 있는데 Kim(2001)과 Hong 등(2006)은 바위솔의 차광정도에 따른 생육 특성을 조사하였으며
Park 등(2004)은 삽주의 실험 결과를 보고한바 있으며,
Kwon 등(2009)은 광도변화에 따라 산마늘, 곰취, 곤 달비의 생리적 반응을 알아보기 위하여 실험을 하였으 며, Kim 등(2012)은 차광처리에 의한 잔대의 지상부 및 지하부 생육특성을 파악하여 잔대의 임간재배기술 을 확립하기 위하여 실시하였다. 특히 산마늘(Allium victorialis L. var. platyphyllum Makino)은 백합과의 다년생식물로서 잎이 넓어 쉽게 지표면을 덮을 수가 있고, 꽃이 백색으로 아름다워서 조경용 지피소재로서 개발 가치가 크다.
*Corresponding author: [email protected]
*Received August 13, 2012; Revised August 17, 2012;
*Accepted August 22, 2012
우리나라에서는 지리산, 설악산, 울릉도 숲속이나 우 리나라 북부에서 주로 자생하는 다년생식물로 식물 전 체에서 강한 마늘 냄새가 나며 주로 약용식물로서 사 용되어 지고 있다. 울릉도에서는 옛날 춘궁기에 구황식 물로 사용하여 명(命)이라고 하여 지금까지 명이나물이 라고 한다.
자생지의 생육환경은 생육 최성기인 5~7월의 기온이 8~20oC 정도로 서늘한 조건인 해발 800m 이상의 고 산지대와 울릉도의 서늘한 지역에서만 자생하며 여름 철의 높은 기온으로 인하여 잎이 마르고 영양축척이 나빠지는 경우가 있다(Kwon 등, 2009). 또한 토양에 부엽질이 풍부하고 약간 습기가 있는 반그늘에서 대체 적으로 잘 자란다.
산마늘의 형태적 특성은 비늘줄기는 길이가 4~7cm 이며 피침형으로 약간 굽었고 겉면은 그물눈과 같은 섬유로 덮이고 갈색을 띤다. 잎은 보통 2~3장으로 줄 기 밑둥에 붙고 넓고 크며 잎자루는 길며 잎몸은 타 원형이나 난형이다(Lee, 2003). 개화기는 5월에서 7월 이며 결실기는 7월에서 9월로 채종기가 장마철이기 때 문에 채종기를 놓치게 되면 종자가 모두 땅에 떨어지 므로 채종 적정시기를 잘 선택하여 채종하여야 한다.
채종 후 종자를 햇빛이 너무 강한 노지에서 건조하게 되면 발아율이 떨어지게 되므로 움지에서 건조하여야 적정 발아율을 유지 할 수 있다. 산마늘은 채종후 바 로 파종하여야 하며 8월 중순이후에 파종하면 발아가 그 다음해 11월이 되어야 발아를 하며 발아율도 아주 낮다. Ota(1982)의 Ophiopogon japonicus 및 Miyachi 등(1980)은 양엽과 음엽의 형태적 차이와 광부족 환경 하에서 식물의 적응현상을 형태적으로 연구한 보고서 가 있으며 광도 변화에 따른 산마늘, 곰취, 곤달비의 생리적 반응실험에서는 식용으로 이용하기 위한 광합 성의 특성 및 엽록소 함량을 분석한 실험(Kwon 등,
2009) 등이 있으나 아직까지 조경용으로 활용하기 위
한 산마늘에 대한 음지성 적응 실험은 전무한 상태이 다. 따라서 본 연구는 산마늘을 조경용 지피식물로 이 용하기 위하여 광 조건을 달리하여 생육상황, 엽록소 함량 등을 알아보기 위하여 실시하였다.
재료 및 방법
본 실험은 2011년 3월 2일부터 10월 30일까지 전
북대학교 유리온실에서 수행하였으며 공시품종인 산마 늘은 서울 종묘회사로부터 3치 포트 묘종을 구입하여 정식하였다. 차광 정도는 자연광을 대조구로 하여 30, 50, 80%의 흑색 차광망을 온실 내 재배 베드의 약
1.5m 높이에 철사를 활처럼 휘어 그 위에 설치하였으
며(Fig. 3), 처리별 광도는 자료 수집 장치를 이용하여 맑은 날 각 차광구에 자료 수집 장치를 넣고 1시간동 안 10회에 걸쳐 측정하였다(Table 1). 생육은 정식 약 4개월 후 엽수, 엽장, 엽폭, 엽병장 등을 조사 하였고, 엽록소 함량은 간이 이용 엽록소 측정기(SPAD-502, Konica minolta, Japan)를 이용하여 3회에 걸쳐 측정 하였다. 시험구는 완전임의 배치 30반복으로 하였으며, 통계분석은 SPSS 11.0 버젼을 이용하여 5% 유의수준 에서 던컨다중검정(DMRT)을 실시하였다.
결과 및 고찰
1. 차광정도와 생육
산마늘을 차광 처리하였 때 생육에 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 2와 같다. 잎의 수는 차광 처리 구와 무처리구 모두 처리간 유의성이 인정되지 않았다.
이는 산마늘의 경우 형태학상 2~3장의 잎이 줄기 밑 동에서 발현하여 성장하기 때문에 차광에 따른 변화는 없는 것으로 사료가 된다. 따라서 잎의 수를 늘리기 Table 1. Light intensity according to the shading levels in
experiment.
Shading levels (%) Light intensity (µmol · m−2· s−1)
00 920.3
30 644.2
50 460.1
80 184.0
Table 2. The growth of Allium victorialis L. var. platyphyl- lum Makino according to the shading levels.
Shading levels (%)
Leaf
Stem length Number (cm)
(ea)
Length (cm)
Width (cm)
Con. 2.7 az 13.4 c 07.3 c 6.3 b 30 2.6 az 15.1 b 08.4 b 8.5 a 50 2.6 az 15.6 b 08.9 b 8.6 a 80 2.4 az 16.8 a 10.1 a 8.1 a
zMean seperation within columns by Duncan’s multiple range test, p = 0.05.
위해서는 다른 처리 방법에 의한 실험이 요구된다. 엽 장은 무처리구가 13.4cm인데 비해 30% 차광처리구가 15.1cm, 50% 차광 처리구가 15.6cm, 80% 차광 처 리구가 16.8cm로 처리구간에 유의성이 인정되었으며, 특히 80% 차광 처리구가 가장 효과적이었다. 엽폭은 무처리구가 7.3cm인데 비해 30% 차광 처리구가 8.4cm, 50% 차광 처리구가 8.9cm, 80% 차광 처리구 가 10.1cm로 처리구 간에 유의성이 인정되었으며, 특 히 80% 차광 처리구가 10.1cm로 가장 효과적이었다.
경경은 무처리구가 6.3cm인데 비해 차광 처리구가 효 과적인 것으로 나타났으며, 특히 50% 차광 처리구는
8.6cm로 가장 효과적이었다. 곤달비 차광 재배시 생육
특성을 조사한 결과 50% 차광 재배에서는 효과적인 것과는 일치하나 80% 차광 재배시에는 오히려 더 효 과적이어서 식물에 따라 다른 특성을 보였다(Park 등, 2011). 또한 50% 차광이 가시오갈피의 엽면적이 가장 효과적이라고 보고한 결과와도 차이를 보였다(Han 등, 2001). Kim과 Lee(2009)는 비비추, 수호초, 관중 등 을 90% 차광처리하면 엽폭, 엽장의 생육이 우수하였 으며 노랑꽃창포는 60% 차광시 생육이 우수하다고 하 였다. 그러나 대사초는 40% 차광이 생육이 우수하였 으며, 맥문동은 차광재배에 비해 자연광이 엽폭이 넓었 다고 하였다. 적정 광도를 유지시켜 줄 경우 초장 및 생육이 좋아지는 것으로 알려진 머위, 상치, 시금치, 더덕 등(Hong 등, 1996)에서는 적정 비율 이상이 되 면 생육이 저하 되었다는 결과와는 달리 산마늘의 경 우에는 80%의 차광재배에서도 엽장, 엽폭, 경장 등은 무처리에 비하여 증가하였다고 하여 지피식물마다 광 을 달리하여 식재계획이 이루어져야 한다고 하였다.
차광 처리에 따른 산마늘의 지상부 및 지하부의 생 체중에 미치는 영향은 Table 3과 같다. 차광 처리에
따른 생체중은 30% 차광 처리구가 25.2g, 50% 차광 처리구가 22.5g, 80% 차광 처리구가 20.8g로 무처리 구의 26.2g에 비해 저조하였다. 그러나 지상부의 생체 중은 무처리구가 8.5g인데 비해 30% 차광 처리구는 9.1g, 50% 차광 처리구는 9.2g, 80% 차광 처리구는 10.4g로 양호하였다. 지하부의 생체중은 무처리구가
17.7g인데 비해 차광 처리구는 저조한 경향을 보였다.
따라서 지하부 생체중의 증가는 전체 생체중에 영향을 미쳐 무처리구의 생체중이 가장 양호한 것으로 나타났 다. 이는 곤달비의 무차광 재배가 차광재배에 비하여 생체중이 증가한다는 보고(Park 등, 2011)와 일치하였 다. 이는 산마늘의 이용 목적에 따라 다르게 차광을 하여 재배해야 됨을 의미하며, 무차광의 경우 생체중은 증가 하였으나 엽장이나 엽폭은 오히려 차광재배가 더 증가하였기 때문에 엽을 이용한 식용이나 조경용 지피 소재로 활용할 경우 음지가 적당한 것으로 사료된다.
그러나 척박지의 침식방지를 위한 조경용소재로 활용 할 경우에는 뿌리 부분의 생육이 양호한 양지 재배에 활용하는 것이 타당하다고 사료된다.
2. 차광정도와 엽록소 함량
차광 처리가 산마늘의 생육 최성기 엽록소 함량에 미치는 영향을 조사한 결과는 Fig. 1, 2와 같다. 무처 리구가 36.7인데 비해 50% 차광 처리구가 42.8로 증 가하였는데 이는 Park 등(2011)이 곤달비를 차광재배 한 결과와 유산한 경향을 보였다. 30% 차광 처리구는
37.6, 80% 차광 처리구는 40.5로 무처리구에 비해 엽
록소 함량이 증가한 것으로 보아 곤달비와는 다른 식
Table 3. The fresh weight of Allium victorialis L. var. platy- phyllum Makino according to the shading levels.
Shading levels (%)
Fresh weight (g) Root Shoot Total
Con. 17.7 az 08.5 a 26.2 ab
30 16.0 az 09.1 a 25.2 ab
50 13.4 bz 09.2 a 22.5 bc
80 10.4 cz 10.4 a 20.8 cb
zMean seperation within columns by Duncan’s multiple range test, p = 0.05.
Fig. 1. Chlorophyll contents in the leaves of Allium victori- alis L. var. platyphyllum Makino according to the shad- ing levels.
물생리학적 특성이 있는 것으로 여겨진다. Kim과 Lee (2009)는 노랑꽃창포, 벌개미취, 대사초에서는 차광처리 간 유의성은 없었으나 비비추, 맥문동, 관중, 수호초는 차광율이 높아짐에 따라 엽록소 함량이 점차 증가한다 고 하였는데 본 실험에서도 차광율이 30%, 50%로 증가함에 따라 엽록소 함량이 증가함과 일치하였다. 그 러나 80% 차광 처리구는 50% 차광 처리구에 비해 약간 낮은 경향을 보였다.
적 요
본 연구는 쌈채 및 강장제로 이용되고 있는 산마늘 을 조경용 지피식물로 활용하고자 수행하였다. 차광 정 도를 30%, 50%, 80%로 처리하여 생육 특성 및 엽
록소 함량 등을 조사하였다. 엽수는 처리구별로 유의성 이 인정되지 않았으나 엽장과 엽폭은 80% 차광 처리 구가 각각 16.8cm, 10.1cm로 무처리구의 13.4cm, 7.3cm에 비해 우수하였다. 생체중은 무처리구가 차광 처리구에 비해 우수한 것으로 나타났으나 지상부 생체 중은 무처기구가 8.5g인데 비해 80% 차광 처리구가 0.4g로 양호하였다. 엽록소 함량은 50% 차광 처리구 가 42.8, 80% 차광 처리구가 40.5로 무처리의 36.7 에 비해 높았다. 따라서 차광 수준에 따른 산마늘의 생육 특성은 80% 차광 처리구에서 가장 우수하여 음 지성 지피식물로서 가치가 있는 것으로 나타났다.
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platyphyllum Makino according to the shading levels. A;
control, B; 30% shading, C; 50% shading, D; 80% shading.
Fig. 3. View of experimental site as affected by different shading treatment.
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