Effect of Immersion Temperatures and Times on Moisture Absorption and Germination of Cryptomeria japonica Seeds

침지 온도와 시간이 삼나무 종자의 수분흡수 및 발아에 미치는 영향

  • Choi, Chung-Ho (Department of Forest Genetic Resources, Korea Forest Research Institute) ;
  • Cho, Kyung-Jin (Department of Forest Genetic Resources, Korea Forest Research Institute) ;
  • Tak, Woo-Sik (Department of Forest Genetic Resources, Korea Forest Research Institute)
  • 최충호 (국립산림과학원 산림유전자원부) ;
  • 조경진 (국립산림과학원 산림유전자원부) ;
  • 탁우식 (국립산림과학원 산림유전자원부)
  • Published : 2007.10.30

Abstract

This study was carried out to enhance germination of the seed by different immersion temperatures(15, 20, 25, 30 and $35^{\circ}C$) and times(1, 6, 12, 18, 24, 36 and 48 hours) in Cryptomeria japonica that is a major plantation species in the southern Korea. Optimum germination temperature was between $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$, and the lowest germination was observed at $35^{\circ}C$ Moisture absorption increased with increasing immersion time as a whole and was high at $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. Initial moisture absorption rate was highest at $30^{\circ}C$ whereas was lowest at $15^{\circ}C$ Moisture absorption rate constant was also high at $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$, however, it was relatively low at $15^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$ Germination was the highest when the seeds were immersed for 48 hours at $30^{\circ}C$. In mean germination time(MGT) the seeds immersed for 48 hours at $30^{\circ}C$ did not differ from non-treatment, while the others showed higher values than non-treatment. Consequently, germination could be enhanced and MGT was kept by optimum immersion temperature and time.

본 연구는 우리나라 남부지역 주요 조림수종인 삼나무 종자의 침지시 온도 및 시간 조절을 통해 발아율을 향상시키고자 실시되었는바 다음과 같은 결과를 얻었다. 삼나무 종자의 발아적온은 $20^{\circ}C$$25^{\circ}C$이었으며, 고온인 $35^{\circ}C$에서 가장 발아율이 낮았다. 또한 15, 20, 25, 30, $35^{\circ}C$의 온도조건에서 시간에 따른 수분흡수율은 $30^{\circ}C$$35^{\circ}C$에서 높게 나타났다. 초기수분흡수속도는 $30^{\circ}C$에서 가장 빨랐으며 본 실험 중 가장 저온인 $15^{\circ}C$에서 가장 늦었다. 수분흡수속도상수 역시 고온인 $30^{\circ}C$$35^{\circ}C$에서 높게 나타났으며 $15^{\circ}C$$20^{\circ}C$에서는 대체적으로 낮게 나타났다. 한편, 삼나무 종자는 $35^{\circ}C$를 제외하고는 모두 30시간 이상이 경과한 후에 평형에 도달하여 많은 차이를 나타내었다. 온도별 침지시간에 따른 삼나무 종자는 발아율에 있어 일정한 경향을 나타내지는 않았다. $30^{\circ}C$에서 48시간 침지한 종자에서 가장 높은 발아율(45.3%)을 보였으며, 나머지는 모두 무처리구와 유사하거나 낮은 경향을 보였다. 종자의 평균발아일수는 침지온도 및 침지시간에 따라 뚜렷한 경향을 보이지는 않았는데 침지 48시간까지는 대체적으로 균일한 수준이었으나 $35^{\circ}C$를 제외한 나머지 온도조건들에서는 60시간에서 급격한 증가를 보였다. $30^{\circ}C$ 48시간 침지처리의 경우는 무처리구와 같은 경향을 보였으나 이외 대부분 처리구들은 무처리구 보다 평균발아일수가 길었다. 결과적으로 침지온도 및 침지시간의 조절은 삼나무 종자의 발아일수를 단축시킬 수는 없으나 기존상태로 유지하면서 발아율은 향상시킬 수 있다.

Keywords

References

  1. Dahal, P., K.J. Braford and R.A. Jones. 1990. Effect of priming and endosperm integrity on seed germination rates of tomato genotypes. I. Germination at suboptimal temperature. J. Exp. Bot. 41: 1431- 1439 https://doi.org/10.1093/jxb/41.11.1431
  2. Dawson, E.H., J.C. Lamb, E.W. Toepfer and H.W. Warren. 1952. Technical Bull. 1051. U.S. Dept. of Agr. Washington D.C
  3. de Villalobos, A. E., D.V. Pelaez, R.M. Boo, M.D. Mayor and O.R. Elia. 2002. Effect of high temperatures on seed germination of Prosopis caldenia Burk. J. Arid Environ. 51: 371-378
  4. Ellis. 1985. Handbook of seed technology for genebanks. Vol. 2. Compendium of specific germination and test recommendations. International Board for Plant Genetic Resources
  5. Kader, M.A. and S.C. Jutzi. 2002. Temperature, osmotic pressure and seed treatments influence imbibition rates in sorghum seeds. J. Agro. &Crop Sci. 188: 286-290 https://doi.org/10.1046/j.1439-037X.2002.00581.x
  6. Pollock, B. and V. Toole. 1966. Imbibition period as the critical temperature sensitive stage in germination of lima bean seeds. Plant Physiol. 41: 221-229 https://doi.org/10.1104/pp.41.2.221
  7. Quast, D.G. and S.D. da Silva. 1977. Temperature dependence of hydration rate and effect of hydration on the cooking rate of dry legumes. J. Food Sci. 42: 1299-1303 https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1977.tb14482.x
  8. Scott, S.J., R.A. Jones and W.A. Williams. 1984. Review of data analysis methods for seed germination. Crop Sci. 24: 1160-1162
  9. Woodstock, L. 1988. Seed imbibition: a critical period for successful germination. J. Seed Technol. 12: 1-15
  10. Yoshida, H. and G. Kajimoto. 1978. Fatty acid distribution in glycolipids and phospholipid in cotyledons of germinating soybeans. Agric. Biol. Chem. 42: 1323 https://doi.org/10.1271/bbb1961.42.1323
  11. Young J.A. and C.G. Young. 1994. Seeds of woody plants in North America. Discorides Press. Portland, U.S.A. pp. 127
  12. 강점순, 최영환, 손병구, 안종길, 조정래. 2000. 박 종자의 발아촉진을 위한 hydropriming 처리 효과. 한국원예학회지 41(6): 559-564
  13. 김동희, 염초애, 김우정. 1990. 침지중 콩의 흡수 및 부피변화의 속도론적 연구. 한국농화학회지 33(1): 18-23
  14. 노일래, 정재완, 정호정, 조명환, 박진면. 2004. 딸기종자의 프라이밍 처리가 발아에 미치는 영향. 시설원예연보 17(1): 14-18
  15. 두홍수, 백원제, 류점호. 2001. 작두콩 종자의 종피파상과 침지처리가 발아에 미치는 영향. 한국작물학회지 46(3): 165-169
  16. 배경근, 남승우, 김경남, 신상진, 황영현. 2002. 침지조건에 따른 콩 종실의 수분흡수율 및 발아특성. 한국작물학회지 47(3): 244-249
  17. 박노복. 1995. 한국 특산 팥꽃나무의 생태적 특성, 종자발아 및 삽목번식에 관한 연구. 한국화훼연구회지 4(2): 7-12
  18. 박윤점, 유성호, 최권웅, 정연옥. 1995. 한국자생범부채(Belancanda chinensis (L) DC.)의종자발아에관한연구. 한국화훼학회지4(1): 35-40
  19. 산림청. 2006. 종묘사업실시요령. pp. 11
  20. 산림청. 2005. 임업통계연보. pp. 211
  21. 상채규, 김은희, 김흥열. 1993. 할미꽃(Pulsatilla cermua var. koreana) 종자의 발아 및 수명. 한국원예학회지 34(3): 207-212
  22. 이강수. 2001. 온도 및 황산처리가 헛개나무 종자의 발아에 미치는영향. 한국약용작물학회지 9(2): 166-172
  23. 이기의, 송융남, 홍혜옥. 1982. 한국산 자생 만병초에 관한 연구 (I)-종자발아를 중심으로-. 한국원예학회지 23(1): 64-69
  24. 이민석. 2002. 종실 크기가 다른 품종의 콩나물 특성. 영남대학교 석사학위논문 pp. 8
  25. 이영헌, 이종욱, 조상준. 1986. 대두의 침지중 고형물의 용출속도 에 미치는 침지온도의 영향. 한국식품과학회지 18(6): 497-502
  26. 이희두, 김시동, 김학현, 이종원, 김주형, 이철희, 이철희. 2006. 저 장방법, 생장조절제 및 무기염류 처리가 가침박달나무의 종자발아에 미치는 영향. 원예과학기술지 24(1): 90-94
  27. 이희두, 김시동, 김학현, 김주형, 이종원, 윤태, 김태종, 이철희. 2003. 저장방법 및 Priming 처리가 병꽃나무의 종자발아에 미치는 영향. 원예과학기술지 21(1): 39-44
  28. 임업연구원. 1994. 임목종자와 양묘. 임업연구원연구자료 제 91 호 pp. 20
  29. 조진태, 연규인, 송삼곤, 권규칠. 1985. 개미취(Aster tataricus)의 종자발아, 재배방법 및 무기성분함량에 관한 연구. 한국원예학회지 26(3): 220-225
  30. 최봉호, 홍병희, 강광희, 김진기, 김석현, 민태기. 2001. 신고 종자학. 향문사 pp. 115
  31. 한인송, 김재건. 1999. 자생 초화류 종자의 광과 온도에 따른 발아특성. 건국자연과학연구지 10(1): 55-66
  32. 홍성각, 조태환, 황증. 1981. 삼나무 내한성 품종 선발에 관한 연구. 한국임학회지 51: 22-35
  33. 홍성천, 변수현, 김삼식. 1998. 원색한국수목도감. 계명사 pp. 310