캐롤라이나 갈매나무는 가뭄과 물에 잠기는 환경을 모두 버텼을까요?

상세 설명

캐롤라이나 갈매나무(Rhamnus caroliniana Walt.)는 인디언 체리라고도 불리는 매력적인 작은 나무 또는 관목으로, 미국의 다양한 서식지에서 발견된다. 적당히 습한 토양과 건조한 토양 모두에서 자라기 때문에, 연구진은 선발한 개체를 가뭄과 침수에 모두 강한 새로운 묘목 작물로 판매할 수 있을지 질문했다.

첫 번째 목표는 토양 수분이 캐롤라이나 갈매나무의 생장과 기체 교환에 미치는 영향을 밝히는 것이었다. 연구진은 화분에 심은 식물을 뿌리 영역이 완전히 잠기는 조건부터 토양 수분이 부피 기준 7%인 심한 가뭄까지 다양한 토양 수분 조건에서 연구했다. 광합성 속도는 토양 수분 함량이 27%일 때 가장 높았고, 완전 침수는 식물을 고사시켰다.

두 번째 목표는 화분에 심은 식물의 뿌리 영역을 부분 침수시키거나 가뭄 처리해 캐롤라이나 갈매나무와 침입종인 커먼 갈매나무(Rhamnus cathartica L.)의 반응을 비교하는 것이었다. 캐롤라이나 갈매나무는 부분 침수의 해로운 영향을 견뎠다. 반면 처리 17일 후 커먼 갈매나무의 잎은 아래로 굽는 편상생장을 보였고, 광합성 속도는 2.14 μmol CO₂/m²/s로 낮았다. 처리 55일 후 커먼 갈매나무의 평균 광합성 속도는 5.52 μmol CO₂/m²/s로 증가해 캐롤라이나 갈매나무와 비슷해졌다. 대조 처리 식물과 비교하면, 가뭄은 캐롤라이나 갈매나무의 순광합성을 52%, 커먼 갈매나무의 순광합성을 68% 감소시켰다.

연구진은 캐롤라이나 갈매나무가 넓은 범위의 토양 수분 함량에서 탄소 고정과 생장을 유지할 수 있으며, 커먼 갈매나무와 달리 매우 습한 토양에서 생장과 순광합성을 최적화하기 위해 형태적·해부학적·생리적 조정에 의존하지 않는다고 결론지었다. 연구진은 이 종의 침입성이나 다른 잠재적 문제가 확인되지 않는다면 관상용으로 사용하는 것이 타당하다고 밝혔다.