Herbicidal Activity of Aqueous Extracts from Solanum viarum (Dunal)

In order to evaluate the weed suppressing effect of Solanum viarum Dunal. In this study species diversity in patch of S. viarum and allelopathic effects of the aqueous extracts on S. viarum were investigated. Number of species and species diversity in site close to patch of S. viarum were decreased gradually 1site ($7.7{\pm}2.0,\;1.5{\pm}0.2$), 2site ($5.3{\pm}1.2,\;1.2{\pm}0.2$) and 3site ($4.0{\pm}1.7,\;0.9{\pm}0.1$). And total phenolic compounds of soil in survey area were increased gradually site1 ($0.16{\pm}0.01mg\;g^{-1}$), site2 ($0.17{\pm}0.01mg\;g^{-1}$) and site3 ($0.22{\pm}0.02mg\;g^{-1}$). So the number of species and species diversity (r=-0.692, P<0.05) were negatively correlated with increased total phenolic compounds of soil in the survey area. The relative germination ratio, the mean germination time, the relative elongation ratio, the fresh weight and the dry weight of receptor plants are generally getting decreased while the concentration of the aqueous extracts from S. viarum escalate. But every ratio was various depending on the growing regions, the kind of receptor plants and the treatment of the aqueous extracts. Especially, the radicle by injection of the aqueous extracts concentration of S. viarum was influenced more than the shoot on the same condition. The total phenolic compounds on region of S. viarum was gradually increased in stems (fresh $0.56{\pm}0.02mg\;g^{-1}$, dry $1.58{\pm}0.08mg\;g^{-1}$), roots (fresh $1.77{\pm}0.07mg\;g^{-1}$, dry $2.64{\pm}0.06mg\;g^{-1}$), leaves (fresh $6.01{\pm}0.14mg\;g^{-1}$, dry $7.04{\pm}0.29mg\;g^{-1}$), seeds (fresh $6.21{\pm}0.17mg\;g^{-1}$, dry $9.08{\pm}0.73mg\;g^{-1}$) in order. On the contrary, the negative correlation on germination and growth of receptor plants was shown by total phenolic compounds on the each parts of S. viarum. We think that the aqueous extracts of S. viarum showed allelopathic effects on other plants. Therefore, S. viarum holds the higher competitiveness in plant community in Jeju Island and makes possibility of application as natural herbicide.

왕도깨비가지 수용성 추출물의 제초 활성

본 연구는 왕도깨비가지(Solanum viarum Dunal) 군반 형성에 따른 하부식생에 미치는 영향을 파악하기 위해 연접식생법(belt-transect)을 이용한 종 다양성 변화와 제초제와 항균제에 대한 자원화방안의 기초자료로 제공하고자 왕도깨비가지의 수용성 추출액에 대한 알레로패시 효과를 조사하였다. 왕도깨비가지 군반에 근접할수록 1번 조사구($7.7{\pm}2.0$종, $1.5{\pm}0.2$), 2번 조사구($5.3{\pm}1.2$종, $1.2{\pm}0.2$), 3번 조사구($4.0{\pm}1.7$종, $0.9{\pm}0.1$) 순으로 출현종수, 종 다양도가 감소하는 경향을 보였고 조사지역의 토양 내 총 페놀 함량은 1번 조사구($0.16{\pm}0.01mg\;g^{-1}$), 2번 조사구($0.17{\pm}0.01mg\;g^{-1}$), 3번 조사구($0.22{\pm}0.02mg\;g^{-1}$) 순으로 증가되어 토양 내 총 페놀 함량과 조사지역의 종 다양도는 부의 상관(r = -0.692, P<0.05)을 보이는 것으로 분석되었다. 왕도깨비가지의 수용성 추출액에 대한 검정식물의 상대발아율, 평균발아일수, 상대신장율, 생중량, 건중량은 추출액 농도가 증가할수록 전반적으로 감소되었고 검정식물의 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 수용성 추출액 동일 농도에서는 시료의 처리 상태에 따라 생전초, 건전초, 종자의 수용성 추출액 순으로 감소되었고 검정식물의 지하부가 지상부보다 억제의 경향이 높았다. 따라서 뿌리털의 발생도 농도가 증가함에 따라 현저하게 뿌리털의 길이와 단위면 적당 뿌리털 수가 감소되었다. 부위별 왕도깨비가지의 총 페놀함량은 줄기(생(生) $0.56{\pm}0.02mg\;g^{-1}$, 건(乾) $1.58{\pm}0.08mg\;g^{-1}$), 뿌리(생(生) $1.77{\pm}0.07mg\;g^{-1}$, 건(乾) $2.64{\pm}0.06mg\;g^{-1}$), 잎(생(生) $6.01{\pm}0.14mg\;g^{-1}$, 건(乾) $7.04{\pm}0.29mg\;g^{-1}$), 종자(생(生) $6.21{\pm}0.17mg\;g^{-1}$, 건(乾) $9.08{\pm}0.73mg\;g^{-1}$) 순으로 증가하고 유식물의 발아율, 유식물의 생장이 반비례함을 보였다. 이들 결과를 종합하면 왕도깨비가지는 자생식물과의 경쟁함에 있어 알레로패시 효과를 나타내는 페놀 화합물을 초관하부 토양으로 방출하여 하부식생에 대한 발아 및 생장 등에 영향을 주기 때문에 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 천연제초제로서의 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.