Effects of UV-B Radiation and Water Stress on Hardening Phase Growth of Container-Grown Betula platyphylla Seedlings

자작나무 콘테이너묘(苗)의 경화단계(硬化段階) 생장(生長)에 미치는 UV-B 와 수분(水分)스트레스의 효과(效果)

This study was carried out to investigate the possibility of supplemental UV-B application to the hardening phase of container-grown Betula platyphylla seedlings. The containerized seedlings were grown in a growth chamber for four months and then treated with UV-B(UV-$B_{BE}$ $3.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ and $5.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$) radiation and water stress regime(irrigation in one week interval) for four weeks. The differences in growth and physiological responses of the seedlings before and after the treatments were analyzed. UV-B radiation and water stress reduced height growth and leaf dry mass accumulation of the seedlings. The root collar diameter growth was reduced by UV-B radiation but increased by water stress. The reduction in leaf dry weight by UV-B radiation and water stress reduced T/R ratio of the seedling. The reduction in T/R ratio was the most apparent by water stress. Chlorophyll index observed by a chlorophyll meter was the lowest in the $5.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ of UV-B radiation, and those in the $3.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ and water stress were similar. UV-B radiation and water stress reduced both water content in the seedlings and leaf water potential, and increased leaf osmatic pressure. The water content of leaves and shoots was reduced more rapidly by UV-B radiation than by water stress treatment. In conclusion, growth responses and physiological changes in water relation by supplemental UV-B radiation which was applied to the hardening phase of container-grown Betula platyphylla seedlings were similar results to the water stress treatment.

본 연구는 시설에서 자란 콘테이너 묘목(苗木)의 경화과정(硬化過程)에 UV-B의 이용 가능성을 탐색하고자 생장상(生長箱)에서 4개월간 생육(生育)시킨 자작나무 묘목을 대상으로 UV-$B_{BE}$ $3.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$과 $5.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 수준의 UV-B 처리와 수분(水分)스트레스 처리(處理)를 4주간 실시하여 경화처리 전(前), 후(後)의 생장(生長) 및 생리적(生理的) 특성을 비교 분석하였다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 수고생장(樹高生長), 잎의 건물량축적(建物量蓄積)을 감소시켰다. UV-B 처리는 근원경생장(根元徑生長)을 감소시켰으나 수분스트레스 처리는 근원경생장을 증진시켰다. UV-B 처리 또는 수분스트레스 처리에 의한 잎의 건물량감소는 묘목의 T/R율을 감소시켰다. T/R율의 감소효과는 수분스트레스 처리에서 가장 크게 나타났다. 엽록소(葉緣素) 지수(指數)는 UV-B 5.2에서 가장 낮았으며 UV-B 3.2와 수분스트레스 처리에서는 비슷한 수준이었다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 콘테이너 묘목의 함수율(含水率)과 수분포텐셜을 낮추었으며 삼투압(滲透壓)을 높혔다. 경화처리에 의한 잎과 줄기의 함수율 감소는 UV-B 처리에 의해서는 빠르게 일어났으나 수분스트레스 처리에 의해서는 보다 서서히 일어났다. 이상의 결과를 보면, 자작나무 콘테이너 묘목의 경화단계에 처리된 UV-B에 의한 생장반응(生長反應) 및 수분생리(水分生理) 변화는 수분스트레스 처리에서의 효과와 유사한 면이 관찰되었다.