한국자생_새우난초(Calanthe_discolor)의_광도차이에_따른_생장과_개화_반응.pdf437.6KB

• 서 언
• 재료 및 방법
• 결과 및 고찰

서 언

 우리나라 전역에는 92종, 11변종, 7품종 등 모두 110종류의 난과식물이 자라고 있는 것으로 보고(Lee, 1984) 된 바 있다. 그 중에서 새우난초속 식물은 남해안과 제주도, 울릉도, 안면도, 변산반도 그리고 홍도, 소흑산도, 완도 등 주로 도서지방에 많이 분포되어 있는데, 그 종류로서는 새우난초(Calanthe discolor)를 비롯하여 금새우난초(C. striata 또는 C. sieboldii), 여름새우난초(C. reflexa), 신안새우난초(C. aristulifera), 큰새우난초(C. bicolor) 등, 5종(Jang, 2006; Lee, 2011)과 금새우난초 14종류(Lee and Kwack, 1983a) 그리고 새우난초 6종류(Lee and Kwack, 1983b)가 원예적 품종으로 구분되어 보고된 바 있다. 그런데 새우난초는 다른종에 비해 자생지의 분포범위가 넓어서 제주도를 비롯하여 울릉도, 남해안 도서지방, 충남 태안의 안면도 그리고 전북 부안의 변산반도와 내륙지역인 완주군의 모악산(Lee et al., 1993)에까지 자생하고 있는 것으로 확인되어 추위에 비교적 잘 견딘다.

 새우난초는 넓은잎을 가진 상록성 초본식물로써 4월 중순부터 5월초순에 걸쳐서 자적색 또는 담자색의 꽃을 피우는데 주로 상록수림 아래의 음지 및 반음지에서 자생하기 때문에 우리나라의 남부지방에서는 음지용 지피식물이나 정원의 나무밑에 식재하기에 알맞고 화분에 심어서 관상할 수도 있는 식물이다(Lee, 2006). 그런데 새우난초류는 햇볕이 강한 양지쪽에 두면 잎의 엽록소가 파괴되어 황록색으로 변하거나 암갈색의 반점이 생겨서 관상가치가 떨어지고 심하면 고사되는 경우를 자주 관찰할 수 있었다. 이와는 반대로 양지식물로 알려진 참억새나 수크령 등의 벼과식물은 양지쪽에서 재배했을때 초장이나 엽장이 30% 이상 증가되었으며 음지에서는 초장의 신장율이 낮고 때로는 괴사하는 경우도 있어서 미적 가치가 저하되는 것으로 보고(Kwack and Lee, 2004) 된 바 있다. 그 외에도 차즈기(Lee et al, 2004)나 문수조릿대, 사초 등 각종 관상식물(Hong et al, 1994; Kim et al, 2008)들의 경우에 있어서도 광도에 따른 생장반응이 각기 다른 것으로 나타나 있다.

 본 연구에서는 서로 다르게 조절된 광도조건 아래에서 새우난초를 재배 했을 때, 이들의 생장 및 개화반응을 알아보고, 생육에 알맞은 최적의 광도조건을 구명하고자 하였다.

재료 및 방법

 본 연구에 사용된 식물재료는 제주도의 상록수림에서 자생하는 새우난초를 2009년 3월초에 채집하여 직경 21 cm 크기의 화분에 식재하였다. 식재토양은 자생지 부근의 완숙된 부엽토를 사용하였고 1화분당 1포기씩 심되 생육상태가 균일한 포기들을 골라서 위구경(pseudobulb)이 3개씩 부착 되도록 하였다.

 실험은 식재된 식물들의 뿌리가 완전히 활착된 후에 시작하였고 광선의 조절은 백색 망사와 한냉사를 이용하였다. 차광율은 차광을 하지않은 노지를 대조구를 0%로 설정하였는데 일사량이 가장 많은 여름철에 구름이 전혀 없이 쾌청하게 맑은날의 광도가 2,814 μmoL·m^-2·s^-1 (132,000 lux)이었고, 32% 차광구는 백색 망사 2겹을 친 것으로서 1,913 μmoL·m^-2·s^-1, 58% 차광구는 백색망사 3겹 1,181.9 μmoL·m^-2·s^-1, 71% 차광구는 차광율 70% 짜리 검정색 한냉사 1겹 816.1 μmoL·m^-2·s^-1, 80% 차광구는 한냉사 1겹과 백색망사 1겹을 동시에 친 것으로서 광도는 562.8 μmoL·m^-2·s^-1, 94% 차광구는 한냉사 2겹을 친 것으로서 광도는 168.8 μmoL·m^-2·s^-1이었다.

 실험은 10반복, 임의배치법으로 실시하였고 차광처리는 4월 17일부터 다음해 9월 17일까지 2년에 걸쳐 수행하였다.

결과 및 고찰

 차광비율을 달리하여 재배했을 때에 나타나는 새우난초의 생육반응은 차광정도가 높아짐에 따라서 엽장과 엽폭이 증가되었는데 엽장은 차광을 전혀 하지 않은 대조구의 경우, 16.5 cm에 비해 71% 차광구에서는 19.8 cm이었고, 80% 차광구는 22 cm, 94% 차광구에서는 22.6 cm로서 약 37%가 증가되었다. 한편 엽폭은 80% 차광구에서 가장 넓은 것으로 나타났으나 71% 나 94% 차광구는 거의 비슷하였다. 그러나 대조구의 4.7 cm에 비하면 약 32% 이상이 넓어졌음을 알 수 있었는데 특히 71% 차광구부터 그 증가폭이 컸다. 그러나 잎의 생체중은 58% 차광시에 가장 무거웠고 이보다 차광비율이 높거나 낮아지면 감소되는 경향이었다(Table 1).

Table 1. Leaf length, leaf width and number of new shoots on Canlanthe discolor cultivated under various controlled shadings in Korea.

 한편 포기당 신초의 수는 80% 차광구에서 4.9개로써 가장 많았는데 대조구의 2.7개와 비교하면 현저히 증가 되었고 통계적으로도 유의성이 인정되었다. 그러나 94%와 58% 차광구에서는 각각 3.6개와 3.7개로써 비슷하였으며 차광을 하지않은 대조구에 비하면 1개 이상이 많았지만 타 처리구와 비교해 볼 때에 통계적 유의성은 인정되지 않았다(Table 1). 이러한 결과로 미루어 볼 때 새우난초는 차광을 실시한 조건에서 자라는 것이 생육상태가 좋은 음지성식물의 특성을 나타내고 있었다. 더군다나 잎에 함유되있는 chlorophyll a 와 b의 함량을 비교해보면 차광비율이 증가될수록 더불어 증가하는 현상(Fig.1)이 나타났고, 차광비율이 32% 이하로 낮아지면 잎은 황록색으로 변하였으며, 차광을 하지 않은 대조구에서는 엽록소 함량이 매우 낮았을 뿐만 아니라 황화현상이 심하게 나타나는 현상을 관찰 할 수 있었다. 이러한 현상은 폰데로사(ponderosa) 소나무의 경우에 있어서도 광량이 증가하면 chlorophyll함량이 많아지고 carotinoid가 뚜렷하게 나타나서 엽색이 녹황색이 된다고 하였다(Helmers, 1943). 또한 생육 후반기에 이르러서는 잎에 일소현상과 더불어 가장자리나 상단부의 많은 부분이 고사되는 증상이 나타나므로써 차광을 하지 않은 양지쪽에서는 잘견디지 못하는 음지성식물임을 확인케 해주었다. 양지성식물로 잘 알려진 억새(Miscanthus sinensis)나 수크령(Pennisetum purpurascens)의 경우, 양지쪽에 비해 음지쪽에서 자란 것은 초장과 엽장이 30% 이상 감소되었을 뿐만 아니라 신장율도 낮고 잎이 괴사하는 현상이 나타나서 미관적으로도 가치가 저하되었다는 연구결과(Kwack and Lee, 2004)가 있었는데, 이는 새우난초의 생육반응과는 정반대의 현상이 나타났음을 알수가 있었다. 그런가 하면 넓은잎을 가진 차즈기(Perilla frutescens var. acuta)의 경우에는 30% 차광시에 생육이 가장 좋았고 엽록소의 함량도 많았으나 70% 차광시에는 저조했다는 보고(Lee et al., 2004)로 미루어 볼 때 식물의 종류에 따라서 차광정도에 따른 생육반응이 서로 다르다는 것을 알 수가 있었다.

Fig. 1. Contents of chlorophyll a and b on Calanthe discolor leaves cultivated under various controlled shadings in chlozophyll, Korea.

 한편 차광정도에 따른 개화반응을 보면 Table 2에서 나타난 바와 같다. 포기당 꽃대의 수는 대조구가 1.6개인데 비하여 58% 차광구에서는 2.7개로써 가장 많았고 80% 차광구에서는 2.6개가 발생하여 58% 차광구와 비슷하였다. 한편 71% 차광시에도 2.5개의 꽃대가 출현하여 대조구 이외에 차광정도에 따른 화경의 출현수에는 큰 영향이 없었다. 화경당 착화되는 소화수는 71%와 80% 차광구에서 각각 13.3 송이와 13.6 송이로서 대조구의 6.9 송이에 비하면 거의 2배나 많았다. 소화의 수는 80% 차광구까지 차광정도가 증가될수록 그 수가 많아졌는데 80% 차광시에 정점에 이르렀고 94% 차광시부터는 감소되었다. 이러한 결과를 종합하여 고찰해 볼 때 71%와 80% 수준으로 차광을하여 재배했을 때에 꽃이 많이 달린다는 것을 알 수 있었다. 꽃대의 길이는 94% 차광시에 가장 길어서 35.3 cm이었는데 무차광구에서는 18.2 cm이었던 것에 비하면 거의 2배나 길었다. 한편 32%나 58% 차광시에는 비슷하였지만 71% 차광구부터 그 길이가 급격히 증가되는 현상이 나타났다. 꽃의 크기는 무차광구와 94% 차광구에서 다소 작은 경향이었고 나머지는 차광수준에 관계없이 거의 비슷했는데 차광수준이 꽃의 크기에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. 한편 개화시기는 무처리구와 32% 차광구에서는 4월 27일에 꽃이 피었고 71%와 80% 차광구에서는 5월 3일 개화되어 6일이 늦어졌으며 94% 차광시에는 5월 6일에 개화되어 9일 정도 늦게 꽃이 피는 것으로 나타났다.이러한 결과로 미루어 볼 때 차광정도가 증가 될수록 개화시기가 지연됨을 알 수 있었다.

Table 2. Flowering status of Calanthe discolor cultivated under various controlled light intensities in Korea.