국화잎아욱의 알레로파시 효과

Abstract

본 연구는 국화잎아욱(Modiola caroliniana)의 군락 형성에 따른 하부식생에 미치는 영향을 파악하기 위해 연접식생법(belt-transect)을 이용한 종 다양성 변화와 제초제와 항균제에 대한 자원화방안의 기초자료로 제공하고자 국화잎아욱의 수용성 추출액에 대한 Allelopathy 효과를 조사하였다. 국화잎아욱 군락에 근접할수록 1번 조사구(8.67±2.08종, 1.96±0.26), 2번 조사구(7.67±0.58종, 1.75±0.19), 3번 조사구(3.00±1.73종, 0.33±0.35)순으로 출현종수, 종 다양도가 감소하는 경향을 보였다. 국화잎아욱의 수용성 추출액에 대한 수용체식물의 상대발아율, 평균발아일수, 상대신장율, 생중량은 추출액 농도가 증가할수록 전반적으로 감소되었고 수용체 식물의 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 수용체식물의 지하부가 지상부보다 억제의 경향이 높았다. 따라서 뿌리털의 발생도 농도가 증가함에 따라 현저하게 뿌리털의 길이와 단위면적당 뿌리털 수가 감소되었다. 미생물 생장 또한 추출액의 농도가 증가함에 따라 억제되는 경향을 보이고 미생물 종류에 따라 억제의 정도 차를 보였다. 국화잎아욱의 총 페놀함량은 4.59±0.16mg/g이며, 플라보노이드 함량은 6.56±0.05mg/g이며, 국화잎아욱의 군락지 조사지역의 토양 내 총 페놀 함량은 1번 조사구(0.09±0.03mg/g), 2번 조사구(0.10±0.00mg/g), 3번 조사구(0.11 ±0.00mg/g) 순으로 증가되었으며, 토양 내 플라보노이드 함량은 1번 조사구(0.11±0.02mg/g), 2번 조사구(0.13±0.00mg/g), 3번 조사구(0.17 ±0.00mg/g) 순으로 증가되어 페놀함량과 같은 경향을 보였다. 이들 결과를 종합하면 국화잎아욱은 자생식물과의 경쟁함에 있어 알레로패시 효과를 나타내는 페놀 화합물 및 플라보노이드를 수관 내 토양으로 방출하여 하부식생에 대한 발아 및 생장 등에 영향을 주기 때문에 경쟁적 우위를 점하는 것으로 판단된다.

This study was performed to investigate the allelopathic effect of water extract of Modiola caroliniana in order to provide a reference base for measures to utilize changes in species diversity using belt-transect and herbicides and fungicides, and to identify the effect of community formation of Modiola caroliniana on underground flora. A decreasing tendency in number of species and species diversity was shown as species were located closer to the habitat of Modiola caroliniana, in the order of group 1 (8.67±2.08, 1.96±0.26), group 2 (7.67±0.58, 1.75±0.19) and group 3 (3.00±1.73, 0.33±0.35). An overall reduction was observed in relative germination ratio, mean germination time, relative elongation ratio and fresh weight of receptor plants, as the concentration of Modiola caroliniana water extract increased. A slight difference was found according to the types of receptor plants. A stronger inhibitory tendency was seen in the underground parts of receptor plants compared with aerial parts. The root hair length and root hair density were substantially reduced as the concentration of root hair growth increased. The inhibitory effect of Modiola caroliniana was found on microbial growth as the concentration of water extract increased. A difference was shown in the degree of inhibition according to the types of microorganisms. The total polyphenol content of Modiola caroliniana was 4.59±0.16mg/g, and total flavonoid content was 6.56±0.05mg/g. The content of soil polyphenols present in the soil of Modiola caroliniana habitat on the investigation site was highest in group 1 (0.09±0.03mg/g), followed by group 2 (0.10±0.00mg/g) and group 3 (0.11 ±0.00mg/g). The content of soil flavonoids increased in the order of group 1 (0.11±0.02mg/g), group 2 (0.13±0.00mg/g) and group 3 (0.17 ±0.00mg/g), exhibiting the same trend as polyphenols. The above study findings suggest that Modiola caroliniana retains a competitive advantage over native plants by influencing the germination and growth of underground flora by releasing phenolic compounds and flavonoids having allelopathic effects into the soil.