봄철 건조 조건에 대한 긴산꼬리풀의 반응

김진우1*, 이지훈1, 조원우1

(1국립수목원 정원식물자원과)

Responses of Veronica longifolia to drought under spring dry season in Korea

Jin Woo Kimi1*, Ji Hoon Lee1, Wonwoo Cho1

(1Garden and Plant Resources Division, Korea National Arboretum)

요약: 기후변화로 인해 한반도 강우의 계절적 집중도는 점차 높아져 물 수지에 악영향을 미치게 되고 결과적으로 가뭄이 빈번해질 것이라고 전망되고 있다. 이로 인한 악영향은 생태계 전반에 걸쳐 건강성을 크게 헤칠 것으로 우려되고 있으며, 도심지역과 하천변에 가까워질수록 그 피해가 심각할 것으로 전망된다. 주요 산림자원 중 하나인 자생 다년생 초본류는 현재 도심지역에 집중되고 있는 크고 작은 정원조성에 필수적이지만, 점점 극심해지는 봄철 가뭄 환경에서 관수 관리를 하지 않고 생육을 유지할 수 있는지에 대한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 전세계 정원에 많이 이용되는 꼬리풀속 식물 중 자생식물인 긴산꼬리풀을 이용하여 봄철 노지 환경에서 관수 관리 유무에 따른 반응으로 초장, 엽면적지수, 잎 수분함량, 광합성량, 기공전도도, Fv/Fm, NPQ를 비교했다.

긴산꼬리풀은 2024년 4월 4일 국립수목원 유용식물증식센터 내 실험포지(37°28'45.4", 127°35'57.1")의 실험plot(110 × 360 cm, 3.96m2)에 관리구(대조구), 무관리구(처리구) 각각 100개체씩 식재되었다. 이후 2주동안 순화과정에서 3일에 한번 관수, 살충제 2회를 처리했고 4월 17일부터 실험을 시작했다. 대조구에만 2일에 1회 관수관리 되었고 비가 온 후에는 2일 뒤에 관수관리 되었다. 실험은 본격적인 장마 직전인 6월 25일까지 70일간 진행되었고 각 측정 항목들은 2주 마다 측정되었다.

실험기간 동안 평균 토양수분함량은 대조구, 처리구 각각 22.9, 18.3%로 나타났다. 초장은 2주차부터 대조구와 유의하게 차이가 나기 시작했으며 10주차에서 건조구의 초장은 대조구와 비교하여 81.3%에 불과했다. 엽면적지수는 8주차에 대조구가 유의하게 높았다. 잎 수분 함량은 유의한 차이가 나타나지 않았다. 광합성량은 6주차에 대조구가 유의하게 높았으며, 기공전도도는 2주차와 6주차에 대조구가 유의하게 높았다. Fv/Fm은 4, 6, 8주차에 유의한 차이를 나타냈으나 4주차에서는 건조구의 값이 유의하게 높았고 6, 8주차에는 대조구의 값이 유의하게 높았다. NPQ는 전구간에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.

실험장소와 가장 가까운 기상관측 지점인 양평 기상관측지의 데이터에 의하면 실험기간 동안의 기상 조건은 2000-2023년까지 평균보다 강수일은 0.4일, 강수량은 43.8mm 많았다. 따라서 평년에 비해 봄철 건조 기간의 영향이 적었을 것으로 예상된다. 그럼에도 불구하고 건조의 영향을 받아 생육이 불량해지는 기간이 존재했다. 따라서 봄철 가뭄의 장기적인 영향을 조사하기 위해 개화기간, 건중량 등 지표를 관측할 필요가 있다.

Abstract: Due to climate change, rainfall in Korea is expected to be more concentrated in the rainy season, leading to more frequent droughts in dry season in spring and therefore adversely affecting ecosystem health. The impacts are anticipated to be particularly severe in urban and riparian areas. Research on the growth maintenance of native perennials, commonly used as garden materials in urban areas, under such extreme conditions is indispensable. This study compared the growth responses of a native species, Veronica longifolia, under spring open-field conditions with and without irrigation management. The parameters included plant height, leaf area index, leaf water content, photosynthetic rate, stomatal conductance, Fv/Fm, and NPQ.
On April 4, 2024, V. longifolia was planted in experimental plot (110 × 360 cm, 3.96 m2) at the Useful Plant Propagation Center of Korean National Arboretum (37°28'45.4"N, 127°35'57.1"E). There were 100 individuals each in the control group (irrigation managed) and treatment group (irrigation unmanaged). For acclimatization, we watered every 3 days, with two insecticide treatments applied over two weeks. The experiment began on April 17. Only the control group was watered every 2 days or 2 days after rainfall. This experiment continued for 70 days until June 25, just before the onset of the rainy season. The parameters were measured every 2 weeks.

The mean soil water contents during the experiment of each group were 22.9 and 18.3%, respectively. From the second week, plant height showed a significant difference between the two groups, and by the tenth week, the mean plant height in the treatment group was only 81.3% of that in the control group. The leaf area index was significantly higher in the control group at the eighth week. There was no significant difference in leaf water content. Photosynthetic rate was significantly higher in the control group at the sixth week, and stomatal conductance was significantly higher in the control group at the second and sixth weeks. Fv/Fm showed significant differences at the fourth, sixth, and eighth weeks, with the treatment group having significantly higher values at the fourth week and the control group having significantly higher values at the sixth and eighth weeks. NPQ did not show any significant differences throughout the experiment.

According to the weather data from the Yangpyeong weather observation point, the nearest to the experimental site, the weather conditions during the experiment had 0.4 more rainy days and 43.8 mm more rainfall compared to the averages from 2000 to 2023. Therefore, the impact of the dry period in spring was likely less than in an average year. Nevertheless, there were periods when growth was adversely affected by drought. Thus, it is necessary to observe indicators such as flowering period and dry weight to investigate the long-term effects of spring drought.

사사: 본 연구는 “이상기후 대응 자생식물 정원소재 신품종 육종 모델 연구“의 지원에 의해 이루어진 것임.