| 초록 |
[CO 2 ] 증가와 강수 변화 등 다중 요인의 상호작용이 식물에 미치는 영향에 대한 보고는 비교적 적었는데, 이는 세계 기후 변화에 의한 식물의 반응에 대한 이해와 예측을 제약하고 있다. 중요한 C 4 식물인 옥수수(Zea mays)는 [CO 2 ]와 강수의 영향을 크게 받으나, [CO 2 ] 증가와 강수 증가의 상호작용이 그 생산량 및 그 생장과 발육에 미치는 영향에 대한 보고는 거의 없었다. 해당 연구에서는 상부 개방형 온실(open top chambers, OTCs)을 이용하여 [CO 2 ] 증가[390(환경), 450, 550 μmol·mol ?1 ) 시뮬레이션을 진행한 후, 강수 증가량을 자연 강수량의 15%로 증가하여[진저우(Jinzhou) 실험기지의 1981-2010년 6월~8월 월평균 강수량을 기준으로 함], 6개 처리군, 즉 C 550 W +15%, C 550 W 0 , C 450 W +15% , C 450 W 0 , C 390 W +15% , C 390 W 0 등을 형성하였다. 옥수수 품종인 '위단 39(Yudan 39)'를 실험 재료로 사용하였다. 연구 결과, [CO 2 ] 증가와 강수량 증가의 상호작용이 옥수수의 낟알 생산량과 생물 생산량에 미치는 영향은 모두 뚜렷한 수준에 달하였으며(p 낟알 생산량은 390, 450, 550 μmol·mol ?1 의 [CO 2 ] 수준에 강수량 증가 처리를 하였을 때, 자연 강수 처리를 하였을 때보다 각각 15.94%, 9.95%, 9.45% 증가하였으나, 생물 생산량은 각각 13.06%, 8.13%, 6.49% 증가하였다. 낟알 생산량의 증가 폭이 생물 생산량의 증가 폭보다 약간 높았는데, 이는 경제 계수의 증가를 촉진하였다. 이삭의 형질에는 뚜렷한 변화가 발생하였는데 그 중 낟알 수, 낟알 무게, 이삭 길이와 이삭 굵기 등 형질값은 [CO 2 ]의 증가와 더불어 증가하였으며, 각 [CO 2 ] 수준에서 강수 증가 처리군이 자연 강수 증가 처리군보다 높았다. 불완전한 낟알(imperfect grain)의 수는 이와 상반되었다. [CO 2 ] 증가와 강수 증가의 상호작용은 자루 굵기의 증가도 추진하였으나, 옥수수 생산량의 증가는 제한적으로 작용하였다. 두 요인의 상호작용이 순광합성률(net photosynthetic rate, P n )과 잎면적에 미치는 영향은 아주 뚜렷한 수준에 달하였으며(p 두 요인의 상호작용에 의해 옥수수 잎의 P n 과 식물체의 높이가 증가하고 이삭의 위치가 상승하였으며, 줄기의 굵기가 증가하고 잎면적이 커졌는데, 이는 건물 축적량의 증가를 추진하였으며, 옥수수 생산량의 증가를 위하여 양호한 기반을 제공하였다. 그러므로 향후 [CO 2 ]가 증가할 경우, 일정한 수준의 강수를 증가하여 옥수수의 생산량에 긍정적인 촉진작용을 제공할 수 있다. |
