시비처리에 따른 매발톱나무(Berberis amurensis Rupr.)의 생장 및

생리 반응

조승주1*, 나누리1, 곽수빈1, 박병준1, 이지훈1, 조용찬1

(1DMZ산림생물자원보전과, 국립수목원)

Fertilization Treatment-Induced Changes in Physiological and Growth Characteristics of Berberis amurensis Rupr.

Seungju Jo1*, Nuree Na1, Su-bin Gwak1, Byung Jun Park1, Jihun Lee1, Yong-Chan Cho1

(1DMZ Botanic Garden, Korea National Arboretum)

요약: 합리적인 시비 조건을 밝히는 것은 식물의 현지외(ex-situ) 보전 관리에 필수 지식을 제공한다. 우리는 북방계 매발톱나무의 시비 처리에 따른 생장 및 생리 반응을 조사하여 현지외 보전을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 시비 처리는 총 네 수준(0, 500, 1,000, 2,000 ㎎․L-1)으로 처리 당 6개체를 배치하였으며, 시비 수준에 따른 생장 반응(상대생장량, 건중량 등) 및 생리 반응(엽록소 형광 반응, 수분이용효율 등)을 측정하였다. 매발톱나무의 상대생장량과 건중량, T/R율 모두 1,000 ㎎․L-1 처리구에서 가장 높았고, 2,000 ㎎․L-1 처리에서는 생장이 저해되었다. 엽록소 형광 반응인 Fv/Fm은 유의미한 차이가 관찰되지 않았지만, NPQ는 무처리구에서 유의미하게 높아 시비 처리가 식물의 스트레스 수준을 감소시킨 것으로 보인다. 광합성 능력 측정 결과, 1,000 ㎎․L-1 처리구에서 수분이용효율, 카르복실화 속도와 전자전달 속도가 가장 높았으나 2,000 ㎎․L-1 처리구에서는 감소하는 경향을 보였다. 매발톱나무의 현지외 관리를 위한 합리적인 시비 수준은 1,000 ㎎․L-1 으로 평가되었으며, 광 및 토양 조건을 포함한 최적 관리 조건 구명을 위한 후속 연구가 필요하다.

Abstract: Identifying optimal fertilization conditions provides essential knowledge for the ex-situ conservation and management of plants. This study aimed to provide baseline data for the ex-situ conservation of the boreal species Berberis amurensis by investigating its growth and physiological responses to different fertilization levels. Fertilization treatments were applied at four levels (0, 500, 1,000, and 2,000 mg·L⁻¹), with six individuals assigned to each treatment. Growth responses (e.g., relative growth rate and dry weight) and physiological responses (e.g., chlorophyll fluorescence and water use efficiency) were measured based on the fertilization levels. The relative growth rate, dry weight, and T/R ratio of B. amurensis were highest under the 1,000 mg·L⁻¹ treatment, while growth was inhibited at the 2,000 mg·L⁻¹ level. Although no significant differences were observed in chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), NPQ was significantly higher in the control group, suggesting that fertilization reduced plant stress levels. Photosynthetic capacity measurements revealed that water use efficiency, carboxylation rate, and electron transport rate were highest under the 1,000 mg·L⁻¹ treatment but showed a declining trend at 2,000 mg·L⁻¹. The optimal fertilization level for the ex-situ management of B. amurensis was determined to be 1,000 mg·L⁻¹. Further studies are needed to identify the optimal management conditions, including light and soil factors, for effective conservation.

Keywords: Amur barberry, Fertilization Treatment, Growth and physiological responses, Norther lineage plant, photosynthetic rate