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1 KTRI 2012 골프코스관리단기교육과정 II 잔디학생태 생리학 장덕환한국잔디연구소책임연구원정승호한국잔디연구소연구원 제 1 장잔디생태 1. 잔디의정의 / 2. 잔디의역사와개념 3. 잔디의기능 / 4. 잔디의품질평가 5. 잔디의형태및동정 6. 잔디초종및품종선택 7. 잔디의초종및품종 제2장잔디탄수화물대사 1. 광합성과호흡작용 / 2. 수분생리 제3장잔디환경스트레스 1. 차광에의한스트레스 / 2. 온도스트레스 3. 수분스트레스 / 4. 공기 (Air) 제4장잔디관리 (turfgrass cultivar) 1. 관수관리 / 2. 예지작업 (Mowing) 제 5 장잔디유전 육종학 1. 잔디육종 / 2. 잔디육종 3. 잔디유전학

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3 2012 골프코스관리단기교육과정 제 1 장 잔디생태 1. 잔디의정의 (1) 잔디란지면을덮고있는수많은초본류의지피식물중에짧은예초에견디는힘이강한것과질감이좋은초종을일컫는다. (2) 잔디는화본과에속하는다년생초종으로약 600 속 7,500 종에달하는종류가있으나이중 30여종만이잔디를실제이용한다. 2. 잔디의역사와개념 오늘날인간은그삶의질이높아짐에따라서다양한문화적해택을선호하고있다. 이에인간들은주위환경을개선하고새로운문화를만들면서잔디에대해새로운인식을가지게되었다. 따라서레져, 운동경기등과같은문화속에잔디라는매개체를통해스포츠가발전하였다. 이와함께잔디의개량이지속적으로이루어지고있으며보다질높은문화를누리기위한수단으로활용되고있다. 잔디란지면을덮고있는수많은초본류의지피식물중에짧은예초에견디는힘이강한것과질감이좋은초종을일컫는다. 가. 잔디의역사 자연목초는백악기시대동안에진화되어왔고, Wu Ti(B.C. 157~87) 황제가그의거대한잔디, 정원과건물을옮기기위하여 3만명의노예를동원한기록이있다. 최초인간들은먼거리에서포식동물을발견하고숲으로도망가기위해서짧은목초로이루어진아프리카 Savanna 에살았다고하는학설이있으며, 가축들에게풀을먹이기위해서집주위에대규모목초지대를계속적으로유지되면서오늘날그목적에맞는우수한초종들이이용되고있다. 제 1 장잔디생태 _99

4 나. 운동과관련한잔디의역사 (1) 1200년 : Lawn bowling, croquet (2) 1300 년 : Lacrosse 로서인기있는평야인디언들의스포츠 (3) 1400년 : 골프는 Scotland 에서 boxwood ball 를가지고경기 (4) 1500년 : Polo, cricket (5) 1760년 : Baseball (6) 1870 년 : Lawn tennis 3. 잔디의기능 100_. 잔디학생태 생리학

5 2012 골프코스관리단기교육과정 4. 잔디의품질평가 가. 시각적평가요소 (1) 균일성 (Uniformity) 외관상균일성 ( 밀도, 색깔및예고등 ), 화학적피해, 비해, 답압등에의해영향 (2) 밀도 (Density) 단위면적당새순혹은잎의수 ( 신초 ) 를말하는데, 일반적으로그린잔디의밀도는 1 1cm2의샘플러를이용하여이면적내전체개체수조사, 한국잔디의경우에는 10 10cm2의면적내신초숫자를조사한다. 크리핑벤트그래스로조성된잔디밀도는보통 25개 / cm2정도이며, 신품종의경우에는 28~30개 / cm2이상이된다. 하지만잔디의생육시기에따랏적정한밀도를유지하여야잔디관리가용이하다. (3) 질감 (Texture) 엽폭에의해서좌우 ( 엽폭이좁은초종일수록질감이높다 ), 잔디초종내품종간에도엽폭의차이가존재하며관리방식에따라서도차이가발생 제 1 장잔디생태 _101

6 금잔디, 세녹, 안양중지, 들잔디 (4) 평탄성 (Smoothness) 골프 play에큰영향을미치는평가요소로잔디의표면상태를일컫는다. 그린의경우평탄성에따라서퍼팅퀄러티에많은영향을받으며, 특히평탄성이좋지않아요철이심하게발생할경우에는그린잔디품질에많은영향을미치게된다. 평탄성에주로영향을미치는요인으로써는보식, 장비에의한잔디손상, 조류등많은외부환경이영향을미친다. (5) 색깔 (Color) 잔디에반사된빛으로판단 ( 잔디초종간, 품종간에도엽색의차이가발생 ), 엽색측정기를이용하나육안으로평가시에는색도계를이용하여평가한다. 또한잔디밭시비에대한과소를평가하는기준으로잔디의영양상태를파악할수있다. 102_. 잔디학생태 생리학

7 2012 골프코스관리단기교육과정 (6) 생장형 (Growth Habit) ᄀ포복경생장ᄂ지하경생장ᄃ주형생장 나. 기능적평가요소 (1) 견고성 (Rigidity) 내마모성및외부압력에대한잔디잎의저항성정도를평가하는요소다. 견고성은잔디초종에따라서차이가있지만품종에따라서도차이를보인다. 또한잔디관리방식에따라서잔디간견고성의차이가있다. (2) 신축성 (Elasticity) 외부에서압력을가한후제거할경우잔디잎이원상태로돌아가는능력을말하며, 잔디내수분함량이나이온상태등에따라서신축성의차이를보인다. 특히, 여름철잔디가위조점에다달랐을때잔디내수분함량이급격히감소되면서신축성이감소하게된다. 제 1 장잔디생태 _103

8 (3) 탄력성 (Resiliency) 잔디밭토양표면의특성변화가없이충격을흡수하는능력 ( 대취, 토양형태및구조 ) 을말하는데, 일반적으로그린의경도가높을경우에는탄력성이높아진다. 특히, 그린토양내토양수분함량이높을경우에는탄력성이상실되면서그린에볼마크가크게형성된다. (4) 푸르름 (Verdure) 단위면적당남아있는잔디의양 ( 예고, 밀도 ) 을의미하며, 예지후남아있는잔디의건강도를나타낸다. (5) 예초물량 (Yield) 예지후잘려진신초부분 ( 잔디의생육상태및관리상시비의과다를추정 ) 으로잔디생육시기및상태에따라서예초물량의차이를보인다. 예지물이급격히증가할경우에는시비의과다여부를검증하여야하며, 과다한예지물은잔디내탄수화물의소모량을증가시키므로적당한수준을유지하여야한다. 104_. 잔디학생태 생리학

9 2012 골프코스관리단기교육과정 (6) 회복력 (Recuperative) 병해충이나답압의해로부터회복능력 ( 여름철한지형잔디의하고현상에의한생육저하현상후잔디의회복속도 ), 잔디의초종과품종에따라차이가있어골프장조성시품종선택의주요항목 (7) 뿌리발육 (Rooting) 뿌리의생육 ( 뿌리깊이의분포에따라생육상태를지표해준다-S/R) 정도를판단하는기준이다. 잔디뿌리생육은뿌리길이보다는잔디의밀도가중요하다. 잔디의뿌리밀도는뿌리의단세포분얼에의해서발생한뿌리털의양과밀접하다. 5. 잔디의형태및동정 가. 잔디의형태 화서 꽃대 엽설 엽이 엽신 지하경자식물 지하경 깃 포복경 포복경자식물 주근 종자 < 그림 1> 잔디식물체기관 부정근 제 1 장잔디생태 _105

10 (1) 새순 새순은줄기나대와그부속기관을일컫는말로서연속된마디에엇갈리게엽이나가지가발생한짧은중심줄기로구성되어있다. ( 가 ) 최초의새순 (Primary shoot) 최초의새순은종자로발아할때배에서나오는새순을말한다. ( 나 ) 곁순 (Lateral shoot) 1) 1차곁순 : 관부에서분얼되어생장을하는분얼을한곁순으로주형생장을하는초종이이에속한다. 2) 2차곁순 : 포복경 ( 엽초를뚫고나오는외부돌출 ) 포복경의주요기능 1 생육지속 2 뗏장형성능강화 3 영양체번식을위한단위개체 (2) 뿌리 (Root) 주근 : 종자배에서발달부정근 : 관부나포복경발달근계중 70~90% 는지표면 30cm에분포되어있고대부분의난지형잔디가한지형잔디보다깊게분포되어있다. 잔디뿌리의천근성조건 : 소량다회관수, 엽면시비위주관리, 대취축적과다 ( 가 ) 한지형잔디 1) 8~9월에지하부가고사 2) 4~5월에지하부가최절정. ( 나 ) 난지형잔디 1) 2~3월지하부가고사 2) 6~8월지하부가최절정 106_. 잔디학생태 생리학

11 2012 골프코스관리단기교육과정 < 그림 2> 잔디의분얼 ( 좌 ) 과잔디 3 엽기 ( 우 ) < 그림 3> 한지형잔디 ( 실선 ) 와난지형잔디 ( 점선 ) 의지상부와지하부의연중생육곡선 (3) 잎 (Leaf) ( 가 ) 엽신 (leaf blade) : 광합성및에너지고정역할, 엽면적지수 (LAI) ( 나 ) 엽초 (leaf sheath) : 물리적지주대 제 1 장잔디생태 _107

12 (4) 관부 (crown) : 잔디식물체중에서생명유지기능하고분얼조직 (5) Phytomere : 눈이있는마디절간을말한다. (6) 화서 (Inflorescence) ( 가 ) 총상화서 ( 나 ) 수상화서 ( 다 ) 원추화서 A B < 그림 4> 화서형태 (A : 원추, B : 수상 ) 나. 잔디동정 분류학자들은식물의영양체 ( 열매와화서구조 ) 로식물을과 ( 科 ), 속 ( 屬 ), 종 ( 種 ) 으로분류한다. 그러나화서의경우에는골프장잔디를지속적으로예초하기때문에실제화서를가지고분류하기에는어려움이있다. 잔디의적절한관리를위해서는잔디밭에어떤초종이식재되어있는지를판단하여초종별주요병, 해충, 환경스트레스에대한유전적인특성에맞는집약적인관리가이루어져야한다. 생육중인잔디밭내에서는잔디의초종간식별이쉽지않다. 잔디초종을구별하기위해서는우선적으로잔디영양식물체주요기관들을알아야현장에서발생하는이형초종에대한동정이가능하다. 잔디초종구별에이용되는기관으로는 vernation( 아형 ), ligule( 잎혀 ), 108_. 잔디학생태 생리학

13 2012 골프코스관리단기교육과정 sheath( 잎집 ), auricle( 잎귀 ), collar( 깃, 경령 ), leaf blade( 잎몸 ) 등이있으나이형질들은잔디의생육시기나환경들에따라서다소변화가있기때문에새심한주의와확실한지식을요한다. A C B D < 그림 5> 잔디생육형 (A,C: 지상포복형, B : 주형, D : 지하경 ) (1) 아형 ( 芽型, vernation) 아형이란잔디의새순에들어있는유경속에어린잎이배열되어있는모양을아형이라하며겹침형과말림형으로구분 ( 가 ) 겸침형 : bermudagrass, kentucky bluegrass, St. Augustinegrass 등 ( 나 ) 말림형 : zoysiagrass, italian ryegrass, creeping bentgrass 등 제 1 장잔디생태 _109

14 < 그림 6> 아형의형태 ( 좌 - 말림형, 우 - 겸침형 ) (2) 엽설 ( 葉舌, Ligule) 엽설은잎의축을향한곳에엽신과엽초의연결부위에위치한것으로잎과엽초가마주닿는곳에서혀처럼밖으로자란부위로서잔디뿐만아니라잡초등식물체를분류하는주요기관중에하나 ( 가 ) 무형 ( 나 ) 막형 : creeping bentgrass, fescue, ryegrasse, kentucky bluegrass 등 ( 다 ) 모발형 : zoysiagrass, bermudagrass, St. Augustinegrass 등 < 그림 7> 엽설의형태 ( 좌 - 막형, 우 - 모발형 ) 110_. 잔디학생태 생리학

15 2012 골프코스관리단기교육과정 (3) 엽초 ( 葉鞘, sheath) 줄기를에워싼잎의아랫부분을엽초라하며폐쇄형, 개열형, 중첩형이있다 < 그림 8> 엽초의형태 (A- 개열형, B- 중첩형, C- 폐쇄형 ) (4) 엽이 ( 葉耳, Auricles) 엽신과엽초의접속부위에잎의가장자리로부터돌출한귀같은기관 ( 가 ) 무형 : bermudagrass, creeping bentgrass, kentucky bluegrass 등 ( 나 ) 발톱형 : annual ryegrass, perennial ryegrass 등 ( 다 ) 발육부진형 : tall fescue 등 < 그림 9> 엽이의형태 ( 발톱형 ) 제 1 장잔디생태 _111

16 (5) 경령 ( 頸領, 깃, Collar) 엽초와엽신의연결부위에위치한조직대로서엽과엽초사이를갈라놓은분기점 ( 가 ) 분리형 : kentucky bluegrass, tall fescue 등 ( 나 ) 좁은형 : bermudagrass, carpetgrass, red fescue ( 다 ) 넓은형 : zoysiagrass, St. Augustinegrass, bahiagrass 등 < 그림 10> 경형의형태 ( 좌 - 좁은형, 우 - 넓은 분리형 ) (6) 엽신 ( 葉身, 잎, Leaf blade) : 엽신의끝, 가로로절단된모양 ( 가 ) 엽끝의무딘형 : St. Augustinegrass, centipedgrass ( 나 ) 엽끝의보트형 : kentucky bluegrass ( 다 ) 침상형 : bermudagrass, creeping bentgrass, tall fescue, zoysiagrass < 그림 11> 엽끝의형태 ( 좌 - 침상형, 우 - 보트형 ) 112_. 잔디학생태 생리학

17 2012 골프코스관리단기교육과정 < 그림 12> 잔디초종별종자형태 6. 잔디초종및품종선택 가. 목적 (1) 운동장 : 레져목적 (2) 장식용 : 관상목적 (3) 골프장 : 레져목적 나. 조성여건 (1) 배수시설및토양지반에대한조건에따라초종좌우 (2) 관리비용, 공사비용및운영형태 (3) 연간이용인원 (4) 관수량확보 제 1 장잔디생태 _113

18 다. 잔디품종선택상유의사항 (1) 용도 (2) 장식용잔디 (3) 경기용잔디 (4) 실용화잔디 라. 잔디의혼파성 혼파를결정할때는무엇보다초종간의엽색, 품질, 잔디관리방법등을고려하여결정하여야잔디식재후관리에대한어려움을최소화시킬수있다. Kentucky bluegrass+red fescue 혼파시 red fescue는음지와사질토양에서우점성을나타내고 kentucky bluegrass는양지와습한곳에서우점성을나타낸다. 엽폭이좁은초종과넓은초종을혼파하면균일성이저하되므로피하는것이좋다. 생육형이상이하여파종이불가능한것은 creeping bentgrass, velvet bentgrass, zoysiagrass에 bermudagrass를혼파하면심한경쟁관계가발생한다. 마. 환경적응성 기후와용도에알맞은초종을선택 바. 잔디용어 (1) 종 (species) : 공통된기관들을가지고있으며, 교배가가능 (2) 품종 (cultivar) : 자식세대번식이가능하며, 다른특성을가진종내의개체군 (3) 혼파 (blend) : 2개이상의품종을혼합 (4) 혼파 (mixture) : 2개이상의초종을혼합 (KBG+PRG) 114_. 잔디학생태 생리학

19 2012 골프코스관리단기교육과정 7. 잔디의초종및품종 가. 한지형잔디 (1) 생육최적온도 : 15.5~24.0 (2) 한랭 습윤, 한랭 반건조기후 (3) 우리나라에서는여름철하고현상 (summer depression) 발생 하고현상 : 북방형계통의초본식물들이열대또는아열대지역에여름철생육이저하되는현상 ( 가 ) 블루그래스류 (Bluegrass. Poa spp.) 한지형잔디중에서한랭 습윤기후대와전이지대에서가장많이이용되는속 (genus) 으로약 200여종 (species) 이있으며이 poa속의특성은보트형의엽끝과엽중맥의양편에엷은줄이있다. 또한 ph가 6.0~7.0인습하고비옥한미립질토양에서생육 1) 켄터키블루그래스 (Kentucky bluegrass, Poa pratensis L.) 1 원사지가유라시아 (Eurasia), 한랭 습윤, 전이지대 2 회복력, 봄철녹색화가빠르고내습성이강하며내마모성도좋은편 3 단위생식 (apomixis), 지하경생장 4 조성방법 : 종자와뗏장모두가능 5 생육특성ᄀ내마모성 : 좋음ᄂ회복력 : 좋음ᄃ내서성 : 약함 ( 여름철가휴면 ) ᄅ잎의질감 : 중간 ~ 우수ᄆ내음성 : 약함 6 켄터키블루그래스잔디품종별특성 제 1 장잔디생태 _115

20 < 표 1> Kentucky bluegrass 품종별품질특성 [NTEP, 2001~2005] 품종명 특성 품질 엽색 밀도 그린업 질감 Arcadia Award Blackstone Brilliant Blue velvet Courtyard Everest Excursion FreedomⅢ Impact MidnightⅡ Nu Destiny NuGlade Perfection Quantum Leap Tsunmai Midnight < 표 2> Kentucky bluegrass 품종별내병성및내병성 [NTEP, 2001~2005] 특성 내재해성 내병성 품종명 내건성 내서성 브라운패취 달라스팟 썸머패취 Red thread Arcadia Award Blackstone Brilliant Blue velvet Courtyard Everest Excursion FreedomⅢ Impact _. 잔디학생태 생리학

21 2012 골프코스관리단기교육과정 MidnightⅡ Nu Destiny NuGlade Perfection Quantum Leap Tsunmai Midnight ) 러프블루그래스 (Rough Bluegrass, Poa trivialis L.) 1 난지형잔디가휴면상태일때겨울철덧뿌리용으로사용 ( 국내에서는식재하지않으며일부켄터키블루그래스에혼입하여유입 ) 2 지상포복경생장 3 음지인환경적응, 내한성, 내서성이낮음 < 표 3> Kentucky bluegrass와 Rough bluegrass의특성차이 초종 Poa pratensis Poa trivialis 잎끝모양 보트형 보트형 엽이 없음 없음 엽색 담녹색 연녹색 생장형 지하경 포복경 엽설 막형, 짧음 막형, 길고뽀족함 2) 앤뉴얼블루그래스 (Annul Bluegrass, Poa annua L.) 1 ph 5.5~6.5 2 인산성분이많은습하고비옥한미립질토양 3 주형생장형, 회복력은낮고종자번식 ( 나 ) 벤트그래스 (Bentgrass, Agrostis L.) Agrastis 속에서약 125종 (species) 이있으며다양한생장형과내예고성이높아잦은예초시높은질감과극도의밀도, 균일성및질감이좋은잔디밭을형성할수있다. 한랭 습윤한기후대에적합한초종으로 ph 5.5~6.5인습하고비옥한토양에서생육이가장왕성 제 1 장잔디생태 _117

22 1) 크리핑벤트그래스 (Creeping bentgrass, Agrostis palustris Huds.) 1 유라시아 (Eurasia) 가원산지이고내예초, 고밀도, 균일성등이우수 2 포복경생장형 3 수분보유력이높은미립질토양 4 조성방법 : 종자, 뗏장 5 생육특성ᄀ내음성 : 약함ᄂ내서성 : 약함ᄃ내열성 : 매우약함ᄅ예고요구도 : 높음ᄆ관수및질소요구도 : 높음ᄇ대취축적율 : 매우높음 < 표 4> 크리핑벤트그래스의품종육성년도와육성지 품종명 육성년도 육성지 Seaside Penncross 1955 Penn State University Penneagle 1979 Penn State University Pennlinks 1986 Penn State University Cobra 1987 Rutgers University&Internatioal Seeds SR Unit of Arizone&Seed Research Providence 1988 University of Rhode Island&Seed Research Putter 1989 Washington State university Southshore 1991 Rutgers University&Lofts Seeds Cato 1993 Texas A&M University Crenshaw 1993 Texas A&M University Penn A Penn State University Penn A Penn State University Penn A Penn State University Penn G Penn State University Penn G Penn State University L Rutgers University&Lofts Seeds T Jacklin seed by Simplot 118_. 잔디학생태 생리학

23 2012 골프코스관리단기교육과정 < 그림 13> 크리핑벤트그래스육종사 6 크리핑벤트그래스의신 구품종간특성비교크리핑벤트그래스의신품종들은 1998년과 1999년에걸쳐서 2년간높은성적을보였다. 이들은높은밀도를보였으며, 내마모성이향상되었고, 새포아풀, 조류와이끼를감소시켰다. 높은밀도는그린표면의균일성과부드러움을향상시켰으며, 고밀도의품종들은전형적으로세엽의특성을지니고있다. 벤트그래스구품종들 ( 특히, Penncross) 은 1998년과 1999년 6월과 8월에빠른회복도를보였다. 오래된품종들은전형적으로밀도가낮고, 엽폭이넓지만예고높이를 6mm이하로낮출때가끔좁아진다. 차이점은오래된품종들이보다지상포복형의특성을지니고있어서낮은밀도에서도회복력이빠르며, 질감이뻣뻣하였다. < 표 5> 8월달크리핑벤트그래스신 구품종별디봇트회복도 품종명 주 6주 10주 2주 6주 10주 Crenshaw Pennlinks Lofts L Putter Dominant blend Regent 제 1 장잔디생태 _119

24 Crenshaw/Cato blend Penn A Penn G Cato Viper Penn A Penn G SR Southshore Providence(SR 1019) Penncross Mariner Penn G SR 크리핑벤트그래스의품종별차이크리핑벤트그래스의신품종에대한특성자료는 NTEP( 의 2004 년 ~2007년자료중에우리나라기후대와유사한지역은선발하여정리하였다. 잔디품질에있어서는 CY-2와 Penn A-1 품종이가장우수하였으며, 대비품종인 Penncross의잔디품질이가장떨어졌다. 또한봄철그린업에는 CY-2품종이가장늦었으며, 그린업이가장빠른품종은 Declaration 과 Mackenzie 였다. 하지만 CY-2의경우에는잔디가휴면에들어가는시기가대비품종인 Penncross에비하여 15일이상유지된다. 잔디엽색은 T-1품종이가장높았으며, CY-2품종의경우거의연녹색에가까운엽색을보였다. 잔디질감은 Penncross가 5.3으로가장떨어졌으며, Mackenzie, Penn A-1 품종등이좋았다. 잔디밀도는신품종중에서는 CY-2, Penn A-1 품종등이높았으며, PennlinksⅡ품종이가장떨어졌다. 조성률은대부분품종이비슷하였으나, PennlinksⅡ품종이가장늦게조성된것으로보고되었다. 내답압성이가장우수한품종은 CY-2, Declaration, Mackenzie 였으며, PennlinksⅡ품종이가장떨어졌다. 에어레이션후회복률은대비품종인 Penncross를포함하여대부분품종들이빨랐으나, Penn A-1, T-1, LS-44 품종이다소떨어졌다. 120_. 잔디학생태 생리학

25 2012 골프코스관리단기교육과정 달라스팟에대한저항성은 Declaration이가장높았으며, T-1이상대적으로이병성을보였다. 또한브라운패취병은 Mackenzie 품종이 8.2로가장높았으며, PennlinksⅡ품종이상대적인이병성을보였다. 하지만국내기후조건에서평가해본결과실제 NTEP자료의신품종에대한특성은국내기후와다소상이한것으로판단되었으며, 이에대한보다정확한평가를위해서는향후지속적인조사후판단하여야할것으로사료된다. < 표 6> 벤트그래스품종별잔디품질특성 [NTEP, 2004~2007] 품종명 특성 잔디품질 그린업 잔디엽색 질감 잔디밀도 조성률 (%) CY Declaration LS Mackenzie Penn A Penncross PennlinksⅡ T * : 범위가 0~9까지로 0은가장좋지않은것이고, 9은가장좋은것임. < 표 7> 외부환경스트레스에대한벤트그라스품종특성 [NTEP, 2004~2007] 품종명 특성 내답압성 내예고성 내건성 에어레이션회복률 스캘핑 CY Declaration LS Mackenzie Penn A Penncross PennlinksⅡ T * : 범위가 0~9까지로 0은가장좋지않은것이고, 9은가장좋은것임. 제 1 장잔디생태 _121

26 < 표 8> 벤트그라스품종별내병성관련특성 [NTEP, 2004~2007] 특성품종명 달라스팟 브라운패취 탄저병 CY Declaration LS Mackenzie Penn A Penncross PennlinksⅡ T * : 범위가 0~9까지로 0은가장좋지않은것이고, 9은가장좋은것임. 2) 코로니얼벤트그래스 (Colonial bentgrass, Agrostis tenuis Sibth) 1 유럽이원산지이고, 내예고, 밀도, 질감우수 2 잔디밭조성률은다소양호하나회복력이낮음 3 산성토양에서도질소흡수율이높고생육이좋음 4 다른한지형잔디와더불어다수형군락 (polystand) 조성에이용 3) 벨벳벤트그래스 (Velvet bentgrass, agrostis canina L.) 1 원산지는유럽이며한랭지역에서생육이왕성 2 바늘처럼엽폭이좁음 3 조성률과회복률이낮음 4 산성토양에대한내성이벤트그래스초종중에가장강함 ( 다 ) 훼스큐류 (Fescues, Festuca spp.) 훼스큐류는약 100여종이있으며형태적으로분류하면유럽이원산지인광엽의훼스큐 (tall fescue, meadow fescue) 와 Alaska가원산지인세엽의훼스큐 (red fescue, chewings fescue, sheep fescue, hard fescue) 로나눈다. ph가 5.5~6.5인한랭 습윤지역에서생육이왕성하고, 건조하고척박한산성토양에서도생육가능 122_. 잔디학생태 생리학

27 2012 골프코스관리단기교육과정 1) 레드훼스큐 (Red fescue, Festuca rubra L.) 1 섬세한엽조직, 높은밀도와균일성 2 잎의생육형은외부돌출형 3 수분요구도가낮아내서성이강하고, 내음성은한지형잔디중에서가장강함 4 연약하고짧은지하경생장형와왕성한지하경으로구분 2) 츄잉즈훼스큐 (Chewings fescue, Festuca var. commutata Gaud) 1 주형생장 2 정원용, 경관용잔디밭조성을할때종자혼합용으로이용 3 유럽에서는그린에도 bentgrass와같이혼파 3) 톨훼스큐 (Tall fescue, Festuca arundinacea Schreb.) 1 주형생장의광엽형잔디 2 조성속도는라이그래스보다늦지만그외의한지형잔디들보다는빠름 3 근계의발달이넓고깊어서내한성 ( 耐旱性 ) 과내마모성우수 4 우리나라에서는페어웨이보다는주로헤비러프에식재되어있으며, 사면녹화공사에서도주로이용 ( 라 ) 라이그래스류 (Ryegrasses, Lolium spp.) Lolium속은약 10여종 (species) 이있지만우리나라에서는퍼레니얼라이그래스만을주로이용하고있다. 발아속도가빠르고생육이왕성하여혼파시보호초로이용 1) 퍼레니얼라이그래스 (Perennial ryegrass, Lolium perenne L.) 1 아시아와북아프리카의온대지역이원산지 2 밀도가높고균일성이우수 3 주형생장형이며, 발아속도와조성률이빠름 4 내한성 ( 耐寒性 ) 과내서성이낮음 5 한지형잔디중에가장내동성이낮은특성을가지고있으며, 우리나라와같은다온 다습한시기에는잔디의생육이급격히감소 6 우리나라에서는주로공사기간을앞당기기위해서켄터키블루그래스와혼파하여식재 제 1 장잔디생태 _123

28 가. 난지형잔디 난지형잔디의생육적온은 26.6~35.0 이고온난 습윤, 온난 아습윤, 온난 반건조기후와난지가함께하는전이지대에분포, 약 14종이난지형잔디로이용 (1) 버뮤다그래스 (Bermudagrasses, Cynodon spp.) ( 가 ) 동아프라카로전세계의온난 습윤지역, 열대와아열대지역 ( 나 ) 포복경과지하경에의한수평생장 ( 다 ) 회복력이매우빠르며내마모성우수 ( 라 ) 내음성및저온에대한내성은극히낮음 ( 마 ) 알카리성토양 (ph 7.5) 에서도생육가능 (2) 한국잔디류 (Zoysiagrass, Zoysia spp) 극동아시아가원산지로온난 습윤, 온난 반건조, 한난이교차되는전이지대에걸쳐서분포하고있다. Zoysia속에는 5종 (species) 이있지만그중에서잔디로이용되는것은들잔디 (Zoysia japonica), 금잔디 (Z. matrella), 비단잔디 (Z. tenuifolia), 갯잔디 (Z. sinica) 4개종이다. Zoysia속은타가수정및자가수정이가능하지만자예선숙 ( 화기에서암술이먼저나온후에수술이나와수정 ) 특성때문에타가수정이쉽고개체군내의유전적변이유지가용의하다. ph 6.0~7.0의배수가양호하고미립질이며비옥한토양에서생육이가장왕성하다. ( 가 ) 들잔디 (Zoysia japonica Steud.) 1) 영명 : Korean lawngrass, Japanese lawngrass 2) 우리나라의전역, 일본의북해도남부에서큐슈남부까지의산지, 구릉지에이르는지역에서자생 3) 한국잔디중에엽폭이가장넓고거침, 엽면에융모가밀생 4) 줄기의길이가길며, 포복생장 5) 특히라지패취에대한이병의특성을가지고있지만비교적추위에강한특성 124_. 잔디학생태 생리학

29 2012 골프코스관리단기교육과정 ( 나 ) 금잔디 (Z. matrella(l) Merr. 1) 영명 : Manilagrass 2) 변의폭이큼가 ) 넓은잎금잔디나 ) 중간잎금잔디다 ) 좁은잎금잔디라 ) 애기금잔디 3) 라지패취등이병성 4) 내한성이약해우리나라의중부이북지역에서는겨울철월동이어려워주로남부지역에서식재또는자생 5) 대취축적률이높아금잔디관리시유의 ( 다 ) 비단잔디 (Zoysia tenuifolia Willd. ex. Trinius) 1) 영명 : Korean velvetgrass, Mascarenegrass 2) 잔디의잎은섬세하여품질은우수하지만내한성 ( 耐寒性 ) 은극히낮음 3) 잔디의피복속도와지하경의뻗는속도가매우느림 ( 라 ) 갯잔디 (Zoysia sinica Hance var. nipponica Ohwi) 1) 우리나라의서해안과남해안지역자생 2) 지하경은가늘고길며, 땅속깊게뻗어나감 3) 휴면기에잔디엽색이담적색을띠며, 내염성이우수하여바닷가지역에주로자생 ( 바닷물이잘닿지않는갯벌지역에서자생 ) < 그림 14> 우리나라해안가에자생하는갯잔디 (Z. sinica) 제 1 장잔디생태 _125

30 ( 마 ) 왕잔디 (Zoysia macrostachya Franch. et Savat) 1) 잎은단선형또는좁은피침형으로나오며딱딱하고조금편평 2) 지상포복경은없고지하경이땅속을길게기어가며번식 3) 휴면기에잔디의엽색이가장진한담적색 4) 개화기화서가크며, 다른한국잔디에비하여종자크기가큰특성 < 표 9> 한국잔디종 ( 種 ) 별특성비교 일반명 학명 엽폭 (mm) 내건성 질감 생육속도 내한성 들잔디 Zoysia japonica 4-6 강함 거침 빠름 좋음 고려잔디 Z. matrella 강함 보통 보통 약함 비로드잔디 Z. tenuifolia 1 약함 섬세 느림 약함 갯잔디 Z. sinica 3-5 중간 거침 빠름 보통 왕잔디 Z. macrostachya 3-5 약함 거침 빠름 보통 < 그림 15> 한국잔디종 ( 種 ) < 표 10> Zoysia 품종들의연차간평가자료 [NTEP, 1992~1994, 2000&2002] 연도 품종명 잔디품질 엽색 한해피해율 질감 내건성 CAVALIER CROWNE PALISADES EL TORO ~1994 EMERALD MEYER KOREAN COMMON DIAMOND Mean _. 잔디학생태 생리학

31 2012 골프코스관리단기교육과정 2000&2002 ZENITH MEYER EMERALD Mean * : 범위가 0~9 까지로 0 은가장좋지않은것이고, 9 은가장좋은것임. < 표 11> Zoysia 품종의미국육종현황및품종별특성 품종명 항목 육성기관육성년도 육종방법조성방법 특성 적응성 FC Z. matella AES/Alabama 1930 선발 엽색농녹중정도섬세질감경엽은고밀도 내음, 내한성강내건성불량 Meyer Z. japonica USDA, USGA 1951 선발조성 : 종자 중정도농녹색중정도질감 / 밀포복경 내한, 내건성강내답압성발아력 / 내음성중 Midwest Z. japonica USDA(Idiana) 1963 선발 엽색농녹중정도조악질감저밀도, 포복경 양호한색채조기녹화가능 Belair Z. japonica USDA-ARS (in Maryland) 1985 F1 선발조성 : 뗏장 중정도농녹색중정도질감밀도양호, 포복경 내건, 내한성강내답압강 El Toro Z. japonica UC (V.B.Youger) 1986 선발 중정도녹색중정도질감밀도양호, 포복경 가을초엽색양호 Cashmere Z. japonica Pursley Turfarm 1988 품종선발조성 : 뗏장 (Florida) 섬세한질감 내음성약저예취고녹병저항성 Emerald Z. japonica X Z. tenuifolia USDA (Georgia) 1955 F1 hybrid 조성 : 종자 섬세한질감중정도농녹색지하경, 포복경 내한성불량내음성강내답압강 Palisades Z. japonica Texas A& M 1997 선발조성 : 뗏장 중정도질감 내음성중정도내염성내건성강 Cavalier Z. matella Texas A& M 1997 선발조성 : 뗏장 포복경 내음, 내염성강 Diamond Z. matella Texas A& M 1997 선발조성 : 뗏장 섬세한질감지하경및분얼경 내염성매우강내한성약 Crowne Z. japonica Texas A& M 1997 선발조성 : 뗏장 중정도질감지하경, 포복경 내한성강내음성내염성 제 1 장잔디생태 _127

32 제 2 장 잔디탄수화물대사 1. 광합성과호흡작용 광합성 (photosynthesis) 은간단히말해서식물이대기중에서식물체잎에존재하는기공을통해흡수한탄산가스, 토양중에서뿌리를통해흡수한물과태양에너지를이용하여식물체의에너지원인탄수화물을합성하는물질대사다. 또한광합성은 CO 2 의탄소 (C) 를이용하여탄수화물을생산하기때문에탄소동화작용이라고도한다. 광합성 CO 2 + H 2 O + Energy CH 2 O + O 2 호흡작용 하지만엽록체안에서일어나는광합성과정은여러가지단계를걸쳐복잡한대사적경로를통하여이루어지며식물의종류에따라특이한광합성경로를걸쳐일어난다. 동물들은에너지원을외부에서섭취하여분해후필요로하는에너지를얻지만대부분식물들은이런일련의기작을통해서자체적으로에너지원을생산하고있어매우중요한기작이다. 광합성에의해서생산된탄수화물 (CH 2 O) 을식물체간이용할수있는에너지원으로전환하는데, 이런과정은호흡작용을통해이루어지고있다. 따라서광합성과호흡작용은상호유기적인기능을가지고있으며, 이들상호작용량에따라서잔디의생육이좌우된다. 가. 엽록체의구조와기능 잎에는접시모양으로된엽록체 (chloroplast) 라는세포내소기관이있는데, 1 개의엽육세포에보통 100여개의엽록체가존재한다. 128_. 잔디학생태 생리학

33 2012 골프코스관리단기교육과정 (1) 엽록체구조 단백질 (45~50%), 지질 (50~55%) 그리고약간의 DNA(RNA) 로구성되어있다. 엽록체는 2중막으로둘러싸여있으며, 기질인스트로마 (stroma) 와층상구조로보이는라멜라 (lamella) 로구성되어있다. 스트로마는암반응에관여하며각종효소와재료물질이함유되어있으며, 라멜라는군데군데동전을쌓아놓은듯한구조물이엽록체당 50여개가존재한다. (2) 엽록체기능 주요기능은광합성이지만, 아질산의환원, 지방산의환원, ABA 호르몬등의대사작용이일어난다. < 그림 16> 엽록체구조 나. 광합성의색소 고등식물의엽록체에는녹색의엽록소, 적색의카로틴, 황색의엽황소가들어있다. 카로틴과엽황소는카로티노이드계의색소들이다. 색소체의구성비율은엽록소 65%, 엽황소 21%, 카로틴 6% 다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _129

34 (1) 엽록소 엽록소는그라나를구성하는틸라코이드막에분포하는데, 주된색소는엽록소 a, 엽록소 b가있다. 이들은모두물에잘녹지않으며아세톤과같은유기용매에녹는성질을가지고있다. 엽록소는광에너지를흡수하는중요한기능을가지고있으며, 특정한파장의광선을보다효율적으로흡수하는특성을가지고있다. 엽록소는가시광선중에서도적색 (600~700 nm의장파장 ) 과청색 (400~500nm의단파장 ) 부근의광을가장잘흡수하며, 녹색의광은잘흡수하지않고반사되기때문에식물의잎은녹색을띄게된다. 따라서광합성에가장효과적인광선은가시광선의적색과청색파장이며, 녹색은거의이용하지않는다. < 그림 17> 엽록소구조 ( 좌 ) 와태양광성의스펙트럼 ( 우 ) (2) 카로티노이드계색소 엽록소에는여러가지색소체가들어있지만일반적으로녹색을나타내는엽록소이외에적색과황색에관여하는카로티노이드계색소가존재한다. 카로티노이드계의색소에는카로틴 (carotene) 과엽황소 (zanthophyll) 이있다. 이들색소는잎외에도뿌리, 꽃, 열매등에존재하여여러가지색을나타내는데, 이색소계는엽록체내에단백질과결합하여물에잘녹지않는단백질복합체로존재한다. 이색소의주요기능은엽록소의광산화를방지하고, 광에너지를흡수하여엽록소 a에전이는역할을한다. 130_. 잔디학생태 생리학

35 2012 골프코스관리단기교육과정 다. 광합성과호흡작용 (1) 태양에너지의기능 < 그림 18> 잔디의태양에너지이용 북반부의대기권상부층에서태양광선은 cal / cm2 /sec인데, 이것이다음과같은과정으로서 0.228cal / cm2 /sec( 전체의 47%) 만이지표면에도달하게된다. 지표면에도달하는태양에너지량은지역에따라서다르며, 한국은 40~50kcal / cm2 /year 정도이나, 열대지방은이보다훨씬많고, 극지방은훨씬적다. 식물의광합성에의한태양에너지의이용률은적으며, 작물에서는일반적으로 2~4% 이고, 생육이빈약한작물은 0.5~1% 정도에불과하다. (2) 광합성기작식물체내의물과탄산가스를재료로엽록소의도움아래광에너지를이용하여당류나전분과같은탄수화물을합성하는소위탄소동화작용을행하는데, 이를광합성 (photosynthesis) 이라한다. 광합성에는암반응과명반응이존재하는데명반응에서물의광분해 (Hill Reaction) 와전자전달계를걸쳐서 ATP와 NADPH( 수소공여체 ) 를생산하여암반응의 Calvin회로에관여하게된다. Calvin 회로는 5탄당의 RuBP와 CO 2 가결합하여 3탄당의 2개 PGA를생산하게되는데, 이과정을걸치면서 sucrose를생산하게된다. 또한 C 4 식물은 Hatch-Slack회로라는특이회로가존재하는데, 엽육세포에서 CO 2 를고정하여 pyruvic acid와결합함으로서 OAA(C 4 물질 ) 를생산하 제 2 장잔디탄수화물대사 _131

36 고 malic acid로전환된다. 이물질은다시원형질세포를통해서유관속초세포에들어가서탈탄산작용을받아 CO 2 가방출되어 pyruvic acid가되는데, 탄소는 Calvin회로에들어가서 sucrose를생산하게된다. < 그림 19> 광합성기작의모식도 < 그림 20> 한지형잔디의광합성모식도 (C 3 식물 ) < 그림 21> 난지형잔디의 Hatch-Slack 회로 (C 4 식물 ) 132_. 잔디학생태 생리학

37 2012 골프코스관리단기교육과정 < 그림 22> PGA의분자구조식 ( 가 ) 광호흡한지형잔디 (C 3 식물 ) 의경우에는잔디의생육적온이높아질경우잔디의광합성량보다는호흡량이증가하여잔디체내 O 2 가높아지게되면특이적대사작용이발생하여체내의산소를소모하게된다. 이런과정은에너지를생성하는호흡작용과달리광합성기작내에서일어나게되는특이적대사작용으로광호흡 (photorespiration) 이라한다. 광호흡은엽록체에서 RuBP에 CO 2 대신 O 2 가결합하여 PG(phosphoglycolate) 를생성한후에 CO 2 와 PGA가되어탄소고정회로로들어가게된다. 이런기작이일어나는이유는엽록체의산화적광과피를방지하는기작으로이해되고있다. 하지만광합성의최종산물인당의생성량이반으로줄어들므로잔디내광합성효율이떨어지게된다. ( 나 ) 광합성에영향하는환경요인 1) 광광은광합성에있어서매우중요한외부환경요인이다. 광이부족하여일조량이감소할경우에는잔디의증산작용효율이감소하게된다. 이럴경우잔디의기공을통한 CO 2 유입량이감소함으로써전체적으로광합성효율이감소하게된다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _133

38 광합성최성기는오전 10시 ~12시경이며, 최저기는일몰시인오후 6시경이다. 광합성효율이가장높다는것은잔디의기공이가장잘열려증산작용이활발히일어나므로상대적으로잔디뿌리에서의수분흡수율이높아지게된다. < 그림 23> 난지형잔디와한지형잔디의광합성효율비교 2) 온도온도는한지형잔디와난지형잔디의생육적온이다른데, 이는한지형잔디와난지형잔디간의광합성기작차이에기인한다. 한지형잔디의경우에는온도가 3 0 이상높아질경우광호흡에의한광합성효율이떨어지게되며, 난지형잔디의경우에는기공이닫혀있는상태에서도지속적으로광합성효율을유지할수있어두잔디간에차이를보이게된다. < 그림 24> 난지형잔디와한지형잔디의온도에따른광합성효율비교 134_. 잔디학생태 생리학

39 2012 골프코스관리단기교육과정 3) 물잔디체내에서물은중요한역할을하고있는데, 잔디체내에 75~80% 이상을차지하고있다. 물은잔디의온도를조절하는기능, 가수분해에의한생합성, 양분이동, 기공개페, 세포유지등에관여한다. 따라서잔디가정상적인생육과광합성의효율을높이기위해서는충분한물공급이필요하다. 4) 영양분잔디의광합성효율을높이기위해서는광합성기작중에빛을에너지로전환하는엽록소합량이상당히중요하다. 엽록소를구성하는주요이온은질소와마그네슘으로이들이온을시비할경우에는잔디의엽색이높아지게된다. 또한엽록소합성에관여하는효소로철이있으며, 철을시비할경우에도잔디엽색이담녹색으로변하게된다. (3) 호흡작용 광합성에서생성된당을이용하여식물체가이용할수있는에너지원인 ATP 와 CO 2 를생성하는일련의과정을통칭하여호흡작용이라한다. 광합성의경우에는잔디의잎조직내엽록소에서이루어지지만호흡작용의경우에는잔디의지상부와지하부 ( 뿌리 ) 모두에서일어나는현상으로휴면중인잔디, 종자등에서도모두일어난다. 호흡작용의첫번째기작은당을분해하여 2개의 pyruvate를생성하고이들은다시 Acetyl-CoA 회로에서 Acetyl-CoA를생성한다. 이렇게생성된 A-CoA 은 Citric 회로에서 NADH와 FADH, CO 2 등이생성되고, 생성된 NADH와 FADH는전자전달시스템에들어가에너지원인 38개의 ATP를최종적으로생성하여이용한다 (1개의 ATP는 7.2kcal의에너지를보유 ). 특히, 한지형잔디가여름철고온 다습한기후조건에서호흡작용이광합성에서생성되는것보다더많이이루어질경우에는잔디내에너지가고갈되어잔디의생육이급격히떨어지는생리적원인이발생한다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _135

40 < 그림 25> 호흡기작의모식도 ( 가 ) 광합성과호흡률관계 < 그림 26> 광합성과호흡작에따른잔디생육 라. 잔디의엽면적과빛 (1) 엽면적지수 Leaf area index(lai) 란단위면적당건물생산능력이며 Crop Growth Rate (CGR) 은일정한기간에단위포장면적당군락의총건물생산능력을나타낸것으로써농작물의재식밀도가높을때에는 LAI개념이잘적용되어진다. 작물에쬐는광선을광합성조직에의하여효율적으로흡수하게된다면단위면적당최고의수량을얻을수있으며, CGR는 NAR( 순동화능력 ) 와 LAI를곱한것이기때문에 136_. 잔디학생태 생리학

41 2012 골프코스관리단기교육과정 NAR와 LAI가가장높을때작물의생산성이가장높게된다. 따라서 CGR은 NAR와 LAI의복합요인에의하여결정되므로재식밀도가높은작물에서 CGR는직립형잎을가진초형에의하여높아진다. 군락내에서 CGR를높이기위한초형은상위엽은직립, 하위엽으로갈수록수평으로유지되어야만이빛이하위엽까지미치게되어서순동화율과엽면적지수를최대로높일수가있다. 골프장잔디의경우엔대부분예초를해주기때문에충분한엽면적지수가확보되지못하여잔디의생육이떨어지게된다. 잔디의예초가너무짧게되면 LAI지수가낮아져서 CGR이크게떨어지게되므로되도록여름철과휴면준비기에는잔디예초의높이를높여주어야한다. 또한잔디의생육최성기에는잔디잎이누워있는것보다는잔디잎을세워잔디내광합성효율을극대화시켜주어야한다. (2) 최적엽면적지수 : 건물생산량이최고점에다달은엽면적 마. 일장 (1) 일장과개화 (2) 잔디의출수기 ( 가 ) 미관손상 ( 나 ) 그린의질을떨어지게한다. ( 다 ) 잔디의균일성저하 (3) 한지형잔디류 : 장일식물 ( 저온 ), 난지형잔디류 : 단일식물 ( 저온 ) (4) 동일한온도조건일지라도장일조건의잔디가단일조건의잔디에비해탄수 화물함유량이많고지상부생육이왕성 (5) 한국잔디의지하부생육은일장이 14 시간일때가장왕성 제 2 장잔디탄수화물대사 _137

42 바. 일장과잔디생육 (1) 한국잔디의지하부생육은일장이 14 시간일때가장왕성하며이보다길거 나짧아질경우엔생육이감소한다. (2) Creeping bentgrass 와한국잔디의포복경생육은일장시간이 13시간이상일때증가하므로포복경에의한잔디밭조성시에는장일조건일때이식하는것이유리하다. 단일조건에서잔디의생육반응 : 1밀도증가 2분얼증가 3엽장감소 4절간장감소 사. 조도 조도 - 1 계절 2 위도 3 일일중시간 4 차광정도 5 지형에따라변화 (1) 조도와잔디생육 ( 가 ) 조도가증가함에따라식물의광합성도증가 ( 나 ) 자연상태에서는잔디밭에있어서빛의포화상태는없다. 즉잔디는다른자연환경이양호한이상빛이강할수록잔디의생육도증가 ( 다 ) 낮은조도시생리적반응 1) 엽록소함량증가, 2) 호흡률감소, 3) 광보상점감소, 4) 저장탄수화물감소, 5) CHO/N율감소, 6) 증산량감소 ( 라 ) 낮은조도시형태적변화 1) 단위면적당잎의건물중감소, 2) 엽폭감소, 3) 밀도감소, 4) 분얼감소, 5) 줄기직경감소, 6) 줄기로부터잎출현율감소, 7) 엽장및초장증가, 8) 절간장증가, 9) 수직생장 138_. 잔디학생태 생리학

43 2012 골프코스관리단기교육과정 아. C 3 와 C 4 형의잔디생육비교 (1) 한국잔디는 C 4 식물, 서양잔디는 C 3 식물에해당한다. (2) 서양잔디의하계대책 : 고온 다습한조건하에서는 1 공기중에탄산가스를높여당생산량을높이고 ( 골프장에서는사용불가능 ), 2 당과아미노산성분을엽면살포한다. 특히, 잔디의엽온을낮출수있는중점관리필요 ( 관수, 시린징, 송풍기이용등 ) (3) C 4 식물이고온에강한이유는고온에서증가한호흡작용에의해서발생하는탄산가스를특수한조직에서포도당합성에재이용하기때문이다 (CO 2 -pump). < 그림 27> C 4 식물과 C 3 식물의엽구조차이모식도 < 표 12> C 4 식물과 C 3 식물의차이점구분 C 3 식물 C 4 식물 CO 2 수용체 RuBP(ribulose 1,5-Bisphosphate) PEP(phosphoenol pyrubate) 최종광합성산물 PGA(3-phophoglyceric acid) OAA(oxaloacetate) 이상적온 17~21 30(25)~40 적응온도 5~25 15~45 광포화 (Lux) 93~ ~1,125 CO 2 광합성률 (CO 2/dm 2 /hr) 15~20mg 40~80mg 진정광합성률 (CO 2/dm 2 /hr) 13~24mg 46~63mg 광호흡 존재함 없음 보상점 (C.P., CO 2) 매우높음 (50ppm) 낮음 (1~10ppm) 대표잔디 한지형잔디 난지형잔디 제 2 장잔디탄수화물대사 _139

44 2. 수분생리 가. 잔디에서물의역할 (1) 조직생체중수분은 75~80% 정도 (2) 수분함량은조직중에줄기, 잎, 뿌리순으로함수량이높아짐 (3) 수분의역할 ( 가 ) 광합성기작에관여 ( 나 ) 대사과정의용매혹은촉매제역할 ( 다 ) 전분을단당류로전환 ( 라 ) 세포의팽압유지 ( 마 ) 기공개폐에관여 ( 바 ) 대취분해에관여하는유익한박테리아나곰팡이에게도필요 (4) 물의특성 ( 가 ) 물의비점 1) 물의비점 (boiling point) 은매우높다. 2) 분자량이클수록비점이높지만물은예외 3) 수소결합 ( 나 ) 비열 1) 비열 : 단위질량의물질을 1 올리는데필요한에너지의양 (1cal = 4.18Joule [ 열과에너지국제단위 ]) 2) 물의비열은대단히높다 ( 다 ) 용매로서물 : 물분자는극성소수결합하는분자이기때문에다른액체들보다더많은종류의물질을다량으로용해시킬수있다. (5) 부착과응집력 ( 가 ) 극성을가진물은다른많은물질들과의친화력이있어다른물질을젖게한다. ( 나 ) 부착력 (adhesive force) : 물과다른분자들사이의인력 140_. 잔디학생태 생리학

45 2012 골프코스관리단기교육과정 ( 다 ) 응집력 (cohesive force) : 물분자들사이의인력을응집력 ( 표면장력, 모세관현상 ) < 그림 28> 물분자결합모형 ( 나 ) 잔디와수분과의관계 (1) 수분의흡수 잔디가수분을흡수하기위해서는일반적으로증산작용에의해서대기, 잔디체내, 뿌리, 토양근권간에수분포텐셜구배가형성되어이루어진다. 즉대기가건조할수록증산작용이활발히이루어져토양내수분흡수율이높아지고, 대기의상대습도가높을수록잔디의증산작용이감소하여수분흡수율이감소한다. (2) 잔디뿌리구조 ( 가 ) 뿌리로부터수분흡수는수분포텐셜구배차이에의해발생하므로잔디의생육에많은영향을미친다. 특히, 잔디뿌리구조에문제가발생할경우에는잔디체내로물과양분을흡수할수없어잔디의생육이급격히떨어지게된다. ( 나 ) 한국잔디의뿌리구조 ( 난지형잔디 ) : 표피세포에존재하는근모세포에서분화가능 ( 다 ) 한지형잔디 : 근모형성세포라는소형의표피세포에서만분화 제 2 장잔디탄수화물대사 _141

46 ( 라 ) 잔디가건조스트레스를받을경우잔디근모에직접적으로영향을미치며, 잔디근모가고사할경우에는재분화가매우어려워잔디가회복하는데많은시간이소요된다. (3) 수분과양분의흡수와이동 : 목부 ( 도관, 가도관 ) 와사부로나누어지고이를 통해수분이동 ( 가 ) 집단류 ( 나 ) 확산 ( 다 ) 삼투현상 < 그림 29> 식물체뿌리구조 (4) 일액 (Guttation) 잔디의수분배출은증산작용에의한수증기형태로물을배출하는경우가대부분이지만액체로물을배출하는경우도있다. 이것이잎의가장자리나끝에서일어나는경우를일액현상이라한다. 142_. 잔디학생태 생리학

47 2012 골프코스관리단기교육과정 다. 증산작용 (transpiration) 증산작용은엽의기공을통해이루어지며, 잔디표면의열을방출하여체내온도를조절하는기능을가지고있다. 또한증산작용을통해토양으로부터뿌리를경유하여잔디잎까지물과양분을흡수하게된다. 증산작용이활발히이루어질경우에는잔디잎표면에존재하는기공을열어주게되는데, 이기공을통해잔디체내수분이증산되고, 대기에존재하는탄산가스가유입되어광합성효율을높여주게된다. (1) 수분의상승 ( 가 ) 토양중수분이충분히함유되어있고지온이높아질경우도관을통해상승 ( 나 ) 수분을밀어올리는힘을근압이라하고줄기절단시전단면에수액이나오는현상을일비현상이라한다. (2) 증산 : 세포표면과세포벽의미세공에서수분이증발하는현상을증산이라한다. (3) 기공 ( 가 ) 잔디의기공구조 : 2개공변세포와 2개부세포로형성 ( 나 ) 잔디의기공은잎의표면과뒷면에존재하지만표면에약간많이분포되어있다 ( 한지형잔디와난지형잔디간에기공분포에차이 ). ( 다 ) 기공개폐에영향을미치는조건 : 1수분 2광 3CO 2 4온도 1) 주변세포와공변세포사이에 K + 이온 2) ABA 함량 : K이온감소 3) 기공바로아래에있는세포간극의 CO 2 농도야간에호흡작용으로 CO 2 농도가높아기공이닫히고주간에광합성에의하여소비되기때문에 CO 2 농도는감소하여기공이열린다. 이는잔디기공내 ph와관계가있는데, CO 2 농도가낮아지면 ph가증가하여전분을당으로형상하는속도가높아지므로기공내수분포텐셜이낮아져기공이열리게된다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _143

48 < 그림 30> 수분포텐셜에의한증산작용기작 < 그림 31> 기공의구조와개폐 (4) 증산작용에미치는요인 ( 가 ) 식물의형태와구조 : ᄀ잎의크기, ᄂ기공의수기공은잔디의엽맥을따라위치해있으며, 난지형잔디가한지형잔디에비하여기공수가많으며, 잔디가건조스트레스를받을경우에는잔디잎이접히거나말려잔디의증산량이감소하게된다. 144_. 잔디학생태 생리학

49 2012 골프코스관리단기교육과정 ( 나 ) 일조, 습도와기온 1) 일조 : 엽온상승, 기공개폐 2) 상대습도 3) 기온 : 기온이상승하면상대습도가감소 ( 다 ) 바람, 토양및재배조건 1) 바람 : 약풍과강풍 2) 뿌리의흡수량과증산작용간정비례 3) 칼슘시용시증산작용억제 < 그림 32> 기공개도의일광 ( 좌 ) 및상대습도 ( 우 ) 라. 대기수분 공기중수중기의양은 1 강수잠재력 1 증발산율 3 열감소율에영향 (1) 지역적, 계절적, 일일중의변화 ( 가 ) 지역 : 절대습도는적도부근이가장높고극점으로갈수록낮아진다. ( 나 ) 계절 : 평균수증기량도여름철이가장높고겨울철이가장낮으며겨울철은흐린날이맑은날에비해높다. ( 다 ) 일일중 : 상대습도는해뜨기직전이가장높고 12시에서오후 3시경사이가최소치를나타낸다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _145

50 (2) 수직변화 수증기량의심한수직변화는잔디밭위의 15cm내에서일어나며수증기량변화의최대치는잔디밭바로위에서나타나고수직적변화의최소치는정오경이며최대치는일몰경이다. (3) 다른효과 가장높은수증기량은잔디군락 (canopy) 내에서일어나며밀도가높을수록대기수중기함유량이높아진다. (4) 병발생 높은대기수증기량은어떤잔디병원균의침입과감염을조장한다. (5) 대기수증기의응집 공기의수분보유용량은기온이내려갈수록감소 ( 가 ) 구름 : 구름낀기간이길수록잔디의탄수화물동화작용이제한을받으며저장탄수화물의고갈이일어난다. ( 나 ) 안개 : 안개발생은태양광선의투과율을저하시켜서구름처럼잔디생육을저하시킨다. 잔디밭근처에서안개발생은잔디병의발생빈도와발생정도가증가한다. ( 다 ) 이슬 1) 이슬형성에좋은조건 1맑은하늘 2적당한바람이동 3잔디밭근처의습윤한대기등이다. 2) 이슬의역할가 ) 잔디생육을지지하기위한수분공급원나 ) 이른아침동안증산시작을지연하며, 병진전을조장 146_. 잔디학생태 생리학

51 2012 골프코스관리단기교육과정 3) Bentgrass에브라운패취를감염시키는조건을제공해준다. 이에대한예방법은이른아침에 PVC파이프로끌기 (dragging), 낚시대등으로이슬털기 (poling), 혹은시린징 (syringing) 등의방법을이용한다. 제 2 장잔디탄수화물대사 _147

52 제 3 장 잔디환경스트레스 1. 차광에의한스트레스 차광이란지형지물이나조경수목등에의해일조가감소되는현상을말한다. 일반적으로골프장수목에의해 stress 를받는잔디면적은전체의 20~30% 에달한다. 가. 응달의환경 (1) 광량 ( 조도, Light intensity) 과광질 (Light quality) ( 가 ) 광질식물체가이용하는파장은가시광선이며, 잔디가광합성을위한파장영역은장파장과단파장으로청색광인 400nm~500nm 와적색광인 600~700nm사이 ( 나 ) 조도식물체잎에도달한광선중에 1~5% 만이광합성에이용되고나머지는투과되거나복사된다. 조도가증가할수록잔디의생육은증가하는데, 일반적으로조도가증가하게되면잔디의광합성효율이높아지게된다. 조도가낮아지게되면잔디는엽록소함량증가, 호흡률감소, 탄수화물함량감소, 증산량감소, 조직수분함유량증가, 병발생이증가한다. (2) 기온과습도 (3) 수목의뿌리 수목과의경합에서수목의뿌리가대부분강하므로양분과수분의흡수측면에서도수목하의잔디는생육의저해를받는다. 148_. 잔디학생태 생리학

53 2012 골프코스관리단기교육과정 나. 잔디에미치는영향 (1) 성장 : 그늘에의해서생장이저해 (2) 형태 청색광에서는짧고튼튼하게생육하며적색광에서는아주약하며약간도장하게된다. 차광시에는지베렐린호르몬이관여하며, 65% 의차광으로초장이 35% 증가 수목아래의잔디는 1엽폭이좁고 2분얼감소 3줄기직경감소 4엽장및초장이길며 5절간장이길어지며 6세포의수분함유량이높고 7세포벽이얇게된다. (3) 수분함량 차광이발생할경우일조및조도가부족하여광합성량이감소함으로써잔디내저장탄수화물함량이감소하게된다. 따라서상대적으로잔디내수분함량이증가하여병발생이증가하게된다. (4) 호흡률감소 일조량이부족할경우에는증산량및광합성량이감소하고상대적으로호흡률이감소하게된다. < 표 13> 음지지역에서잔디의해부학적, 형태학적, 생리적반응 해부학적 형태학적 생리적 - 큐티클층감소 - 기공밀도감소 - 엽록체감소 - 잎폭감소 - 절간증가 - 신초밀도감소 - 분얼감소 - 줄기굵기감소 - 더욱직립화 - 엽록소함량증가 - 호흡률감소 - 광합성률감소 - 증산감소 - 수분함량증가 -탄수화물저장감소 제 3 장잔디환경스트레스 _149

54 다. 내음성잔디 (1) 난지형잔디 : St. Augustinegrass 는가장내음성이강한품종이고한국잔디와 Centipedegrass 도내음성이강한초종으로약 70% 의차광에서도내성을보이고 Bermudagrass 는내음성이가장약한초종이다 (2) 한지형잔디 : 파인훼스큐가가장내음성이강한초종이나내서성은약한초종이다. (3) Rough bluegrass 의유일한품종인 Sabre 는내음성이강하여수음용으로유망한품종이다. 라. 응달에서의잔디관리 (1) 단위면적당엽면적을증가시켜광합성량이증가하도록잔디예고를높여관리하여야한다. (2) 탄수화물소모량을감소시켜저장량을높이기위해서질소시용량을 50~60% 이하로낮춰야한다. (3) 관수는소량의물을다회살수하지말고, 1회관수시충분한양의물을살수한다. 잔디나수목의뿌리가천근성이되지않도록해야한다 ( 심근성유도방법 ) (4) 아침에관수 : 수목하에서관수로젖은잎이건조하기어려우므로가능한빨리건조시켜야한다. 150_. 잔디학생태 생리학

55 2012 골프코스관리단기교육과정 마. 저항성초종 Chewing fescue Red fescue Hard fescue Sheep fescue Tall fescue Kentucky bluegrass Rough bluegrass Perennial ryegrass 잔디초종 매우강함강함강함에서약함약함 등급 2. 온도스트레스 가. 온도변화 주간의최대온도는밀도가높고낮게예초한잔디바로아래에서볼수있으며거리가멀수록기온은낮다. 나. 잔디의반응 (1) 난지형잔디의생육온도가한지형잔디의생육온도보다월등히높다. (2) 잔디의품질로서는한지형잔디가양호하다. 이는온도가높을수록리그린함량이증가하는데, 온도가증가할수록난지형잔디의리그린함량증가율이한지형잔디에비해높다. 온도가증가할경우잔디내리그닌은잔디의경화를유발시켜품질을저하시킨다. (3) 신초생장 ( 가 ) 분얼, 함수량, 엽수, 엽폭, 엽장, 엽면적, 신엽발생률에미치는최적온도도신초생육최적온도와유사하다. ( 나 ) 한국잔디는 21 보다 26 에서생육할때신초생육, 엽장, 절간장, 포복경길이가증가한다. 에머랄드 Zoysiagrass와금잔디의신초생육최적 제 3 장잔디환경스트레스 _151

56 온도는 12.7 이고메이어 Zoysiagrass는 15 다. (4) 뿌리생장 ( 가 ) 뿌리의생장은토양 15cm깊이의온도와밀접한관련이있다. ( 나 ) 잔디뿌리의생육최적온도는한지형잔디는 10.0~18.4 이고, 난지형잔디최적온도는 24.0~29.4 다. ( 다 ) 잔디뿌리의생육최적온도는신초의생육최적온도보다약간낮다. ( 라 ) 최적온도범위내에서생육한뿌리는굵고흰색이며잔뿌리를많이가지지만최적온도보다낮은경우굵고흰색이며잔뿌리가적고짧으며생육속도가느리다. 높을경우엔쉽게성숙되고갈색을띠고가늘고길며활동성을상실한다. (5) 지하경생장 : 뿌리생장최적온도와유사하며, 지하경생육은지하경의수, 길이및총건물중으로나타냄 (6) 생리적반응 : 탄수화물저장은신초생육최적온도일때상대적으로낮고, 신초생육최적온도보다약간높거나낮을때축적이일어난다. (7) 개화 : 춘화처리적정온도는 4~10 이며춘화처리의자극점은신초정단 부에위치한다. (8) 종자 ( 가 ) 종자에미치는온도영향 1) 잔디종자를오랜기간동안저장시생명력을유지하는요인 2) 종자발아율과발아기에영향을미치는주요요인 ( 나 ) 종자발아최적온도 1) 종자연령 2) 종자원 3) 품종 4) 발아지속기간 ( 다 ) 대부분한지형잔디들의수확된당해의종자는 3 에서 8주정도저온처리하면발아가촉진된다. 152_. 잔디학생태 생리학

57 2012 골프코스관리단기교육과정 다. 고온스트레스 (1) 고온장해 ( 가 ) 고온시원형질단백질이변성하거나응고되어스트레스를받는다. ( 나 ) 한지형잔디는기온이 23 에서 35 로상승하면광합성속도는 56~62% 정도감소하는데비해호흡속도는 27~40% 정도증가한다. 따라서생육량이 62~70% 정도감소한다. ( 다 ) 고온장해의발생대부분은고온에의한물리적장해보다수분부족이나단백질응고와같은생리적장해로발생한다. (2) 열스트레스종류 ( 가 ) 간접적열스트레스 1) 여름동안온도가서서히증가하여장기간지속될경우, 잔디는즉각적으로치사하지않지만결국피해가증가하여고사하는현상을간접적열스트레스라한다. 2) 광합성, 호흡, 증산, 양 수분흡수를포함한생리물질대사작용에부의영향한다. ( 나 ) 직접적열스트레스 1) 잔디가지나친고온에서즉각적으로세포가죽는현상 2) 단기간의고온에의해서발생 3) 단백질파괴, 효소, 세포벽붕괴에의해서단기간에고사한다. (3) 열스트레스증상 ( 가 ) 잎의황화현상 ( 나 ) 신초의밀도감소 ( 다 ) 한지형잔디의뿌리가짧아짐. ( 라 ) 고온에의한발생은뿌리끝이죽고신뿌리발생감소 ( 마 ) 벤트그래스 : 뿌리밀도, 길이, 건중, 품질등이감소 ( 바 ) 여름철열스트레스는피시움과혼동 제 3 장잔디환경스트레스 _153

58 < 그림 33> 밤과낮의토양온도에따른잔디신초 ( 좌 ) 와뿌리 ( 우 ) 반응 (4) 열해의생리적반응 ( 가 ) 잔디의생육적온보다높아질경우, 잔디체내생리적으로광합성량은감소하게되며호흡량의증가하지만지나치게온도가높아질경우에는오히려호흡량이감소하게된다. ( 나 ) 광합성량이감소하고호흡량이증가하게되면잔디체내에탄수화물축적량이감소함으로써잔디밀도, 뿌리생육이감소하면서잔디의품질이감소하게된다. ( 다 ) 잔디에열해스트레스가발생하게되면 O - 2, H 2 O 2, OH, O 2 와같은자유원자의유입이발생하여잔디세포의강산화적파괴로잔디노화가촉진되어잔디품질에영향을미침 ( 라 ) 대기온도가높아지게되면신초의생장이억제되는데, 이는잔디뿌리의생육이급격히떨어지면서양분과수분흡수율이감소하여발생한다. ( 마 ) 특히, 잔디뿌리내사이토키닌함량이감소하면서잔디뿌리의노화로인해뿌리의생육이급격히감소하게된다. (5) 고온스트레스의대책 ( 가 ) 관수 ( 나 ) 시린징 (Syringing) 154_. 잔디학생태 생리학

59 2012 골프코스관리단기교육과정 ( 다 ) 바람 : 증산을촉진하여엽온을내리는효과 ( 라 ) 예고 : 예고를높게할수록잔디온도는저하되므로고온기에는가급적예고를높인다. < 표 14> 한지형잔디의열해저항성 초종 Tall fescue Kentucky bluegrass Perennial ryegrass Fine fescue Creeping bentgrass Annual bluegrass Rough bluegrass Very good Good Fair Poor 상대저항성 라. 저온스트레스 (1) 저온장해 : 온도가 10~12 이하로저하되면난지형잔디의광합성속도는현저하게저하 (2) 동해 : 주로난지형잔디에서피해가발생하며, 기온이 0 이하로내려가잔디조직내결빙이생겨피해가발생한다. 일반적으로냉해와는구별 (3) 저온내성 ( 가 ) 생리적기작 1) 저장탄수화물의축적 2) 가용성당이액포에축적되어서삼투압이높아짐 3) 친수성단백질의형성 ( 나 ) 경화 (Harding) : 한지형잔디는 1~2 에서 3~4주간, 난지형잔디는 4 에서 3~4주간소요 (4) 이른봄동해 : 잔디의 deharding 에의해이른봄 -5~-6 에서심한동해를유발한다. 제 3 장잔디환경스트레스 _155

60 (5) 동해스트레스유형 ( 가 ) 세포내결빙 (intra-cellular freezing) 1) 대기온도가급격히떨어지게되면잔디세포내에서얼음이형성되어괴멸하게된다. 2) 배수불량지역과비경화시주로발생한다 ( 특히난지형잔디에서주로발생 ). 3) 겨울철과습지역에서잔디가동해를입는원인은겨울철해동과결빙이반복되면서휴면이빨리깨어나게되어동해피해를입게된다. ( 나 ) 세포외결빙 (extra-cellular freezing) 1) 대기온도가서서히떨어져세포밖에서결빙이형성, 해동시잔디가회복하게된다. 2) 동해피해는대기온도에영향하지만기간이길어짐에따라서피해정도가크게나타난다. 즉동해피해는대기온도보다는기간에의해서좌우된다. 3) 조직의건조피해는건조와바람이심할경우기간이길어질때발생한다. < 그림 34> 잔디조직내저온스트레스기작 4) 동결조건가 ) 저온의기간이길어질경우, 세포외결빙이형성된후에서서히세포내결빙이발생하여동해피해발생나 ) 건조할경우잔디체내수분이체외로배출되면서잔디내수분함량이감소하게된다. 따라서잔디의내동성이높아지면서체외동결현상이발생한다. 156_. 잔디학생태 생리학

61 2012 골프코스관리단기교육과정 다 ) 잔디의예고는낮게유지할경우, 잔디체내수분함량이증가하게되어세포내결빙이쉽게발생하지만잔디예고를높일경우에는잔디내수분함량이감소함으로써내동성이증가하여세포외결빙만이발생하게된다. < 표 15> 최저온도에서난지형잔디의상대고사온도 저항성 초종 고사온도 ( ) Buffalograss Excellent Blue grama -23 Very good Zoysiagrass -14 Good Bermudagrass -8 Poor Centipedegrass -8 Seashore paspalum -7 St. Augustinegrass Very poor Bahiagrass -5 < 표 16> 최저온도에서한지형잔디의상대고사온도 초종 품종수 치사온도 Perennial ryegrass 11-5~-15 Hard fescue 1-21 Creeping red fescue 2-24 Weeping alkaligrass 1-27 Kentucky bluegrass 7-21~-30 Creeping bentgrass 3-35 (6) 저온스트레스의대책 ( 가 ) N:P:K 의균형시비 1) 질소 (N) 은탄수화물저장량을감소시키고함수량을증가시키므로잔디생육을저해하지않는범위내에서최대한적게시용한다. 2) 이상적인 N:P:K 의비율은 4:1:6이좋다. 제 3 장잔디환경스트레스 _157

62 ( 나 ) 예고를높임 1) 예고를낮추면저온스트레스를받는다. 특히한국잔디와 bermudagrass는이런경향이뚜렷하다. 예고를낮추게되면잔디내수분함량이증가하고, 광합성을위한엽면적이감소하여탄수화물함량이감소하는원인이된다. 2) 예고를높이면 1엽면적증가로저장탄수화물증가 2경엽이증가하여저온을차단한다. ( 다 ) 배수를양호 : 겨울철눈이녹을때배수가불량한곳에는동해를받기쉽다 ( 결빙과해빙이반복할경우 deharding 에영향 ). ( 라 ) 통행제한 1) 저온스트레스가기간중답압은동해를더욱심하게한다. 2) 답압으로인해원형질이파괴되어장해를받는다. 3. 수분스트레스 가. 수분이용률 (1) 수분이용률이란잔디의생육에필요한수분량과토양이나식물체표면에서의 증발과증산에의해손실된양을합한수분의총량을말한다. (2) 잔디의수분이용률에미치는요인 1 증발산율 2 생육기간 3 생장률 4 잔디종 ( 種 ) 혹은품종 5 관리정도 6 답압의정도 7 토성 8 강우 9 가용성토양수분 (3) 신초의생장과증산이왕성한계절에는수분이용률이높아지며생육기간이 긴초종일수록연간수분이용률이높아진다. 158_. 잔디학생태 생리학

63 2012 골프코스관리단기교육과정 나. 건조스트레스 (1) 원인 ( 가 ) 증발산량이뿌리로부터의흡수량을초과했을때발생한다. ( 나 ) 건조현상은토양중에수분함량이부족할경우발생한다. ( 다 ) 초기위조점과영구위조점수준의수분함량에서건조스트레스가발생한다. ( 라 ) 잔디의수분이용률에비하여관수량이적을경우에발생한다. ( 마 ) 여름철 : 증발산량의 60~80% 수준관수 (2) 징후와영향 ( 가 ) 수분결핍정도가더욱심하게되면세포는마침내장해를받게되며잔디세포내원형질이붕괴하여잔디가고사하는데, 이를원형질붕괴설이라고한다. ( 나 ) 징후 1) 엽색이회녹색내지청녹색을나타낸다. 2) 잎이말린다 : 한국잔디. 벤트그라스등 3) 접힘 : 켄터키블루그라스, 레드훼스큐등 4) 잔디위를걸으면발자국이오래남는다. ( 다 ) 수분결핍에따른형태적변화 1) 분얼감소 2) 엽수와잎의크기가감소하고엽면적이저하하며 3) 잎이엷어지는반면큐티클층이두껍게된다. 4) 세포벽이두꺼워져서세포간극이작게되며도관세포가소형화된다. 5) 근계가깊어지는반면신초의신장이감소하여뿌리 / 신초율 (R/S) 이증가하며, 심할경우에는잔디의뿌리신장이억제되고뿌리가고사하게된다. 제 3 장잔디환경스트레스 _159

64 < 그림 35> 전자현미경으로관찰한 Kentucky-31(tall fescue) 의뿌리종단조직도 (A: 정상, B: 건조처리14일, C:28일 ) ( 라 ) 수분결핍에따른생리적변화 1) 잔디의팽압상실가 ) 잔디내수분이결핍되면잔디의탈력성이상실하게되어잔디를밟을경우잔디밭에발자국이남게된다. 나 ) 세포내팽압이감소함으로써탈력상실다 ) 세포벽불리발생, 세포신장억제로생육감소라 ) 세포의최저탈력유지는 15~50% 감소시발생 2) 호르몬 (abscisic acid, ABA) 의변화가 ) 뿌리보다는신초의생육이건조에민감나 ) 이는뿌리가지상부보다팽압유지가용이함다 ) 팽압유지에는 ABA가관여라 ) 건조시지상부에비해뿌리쪽에탄소함량이증가 3) 광합성능력감소가 ) 건조해초기에엽록소가감소나 ) 광합성기작에서 PGA를생성하는데관여하는 Rubisco 활성감소다 ) 이외광합성과관련된효소활성감소 (3) 내한성 ( 가 ) 수분결핍상태에서도생육에다소장해를받기는하지만생존을계속할수있 는능력을가지고있다. 이것을내한성이라한다. 160_. 잔디학생태 생리학

65 2012 골프코스관리단기교육과정 ( 나 ) 원형질중에친수성물질이함유되기때문이라고생각되지만그물질은아직명확하게밝혀지지않았다. ( 다 ) 내한성이강한한국잔디 ( 들잔디, 금잔디등 ), 버뮤다그라스, 톨훼스큐등은뿌리가깊고넓게분포하며, 벤트그라스는뿌리깊이가얇고빽빽하게분포하여내한성이약하다. (4) 한발의방지 ( 가 ) 수분결핍이오랫동안지속되면잔디의생육에장해가나타나게되는데이를한발이라하나. ( 나 ) 증발방지법 1) 관수를하여수분보급 : 초봄관수는한발방지뿐만아니라한국잔디의맹아출현촉진과춘고병예방에효과 2) 잔디의줄기와잎을엷은막으로덮어서증산을억제하는방법 3) ABA등의약제에의해기공폐쇄 ( 다 ) 생리적 ( 재배적 ) 한발방지법 1) 질소를다량으로시용하여지상부생장을촉진하고세포의크기를증가시키지말아야한다. 2) 칼리비료사용 3) 잔디에응달이지지않게한다. 4) 지나친관수를피한다. 5) 통행을제한 : 위조가발생하면잔디는답압에따른큰피해를입으므로주의해야한다. 다. 동계건조 (Water Desiccation) (1) 반휴면상태에있는겨울철건조에의해치명적인손상을입을수있다. (2) 동계건조의조건 1 고지대 2 바람이심한곳 3 강우의표면유거가심한곳 4 기온이 0 이상인곳에서많이나타나며토양과대기의건조에의해발생한다. 제 3 장잔디환경스트레스 _161

66 (3) 건조현상이발생하는조건 1 근계발육제한 2 저온에서의물의점착성증 가 3 뿌리세포막의투과성감소 4 토양수분의동결 (4) 저온에서생리적활동과성장을계속하는종 ( 種 ) 이나품종은휴면하는종들보 다동계건조에피해를받기쉬우며, 비포복형이며주형생장을하는잔디도동 계건조에의해영구적인손상을받기쉽고같은종 ( 種 ) 내에서도차이가있다. (5) 동계건조예방법 ( 가 ) 관리법 : 1 건조한토양에살수 2 잔디의증발산량을조절 3 휴면중인잔디엔늦가을에관수 ( 나 ) 방풍시설 ( 다 ) 솔잎이나짚으로피복및배토 ( 라 ) 합성피복제 1) 겨울철피해를예방하기위한사용 1 적설량부족 2 극심한건조풍 3 동계강우량부족 4 심한저온스트레스 5 동계비사용 ( 非使用 ) 장소 6 저온장해와건조해의전력이있는곳 2) 효과적인다용도피복제는 1 토양수분을가둬두어동계한해를예방해야한다. 2 잔디에직접적인피해를줄수있는최저온도를변형시킨다. 3 잔디의잎과관부로부터의살균제유실을감소시킨다. 4 햇빛이충분히통과하며초봄에잔디의녹색화를촉진할수있도록에너지교환이원활하게이루어지게한다. 5 적당한보온성을지녀치명적인열축적이나과도한신초생장이일어나지않아야한다. 라. 생리적한해 (1) 잔디의생리적한해는외부의염농도가높아서식물체내부의수분이결핍 됨으로서발생한다. 162_. 잔디학생태 생리학

67 2012 골프코스관리단기교육과정 (2) 잔디의생리적한해 ( 가 ) 잔디뿌리부근의토양에염농도가높아서발생한다. ( 나 ) 잔디의잎과줄기표면에수용성염이존재함으로써발생한다. (3) 염류지수 : 비료가토양용액의농도에미치는영향을나타낸것, 즉같은무게의 Sodium Nitrate 가나타내는삼투압에대해그물질이나타내는삼투압의증가율로표시한다. 마. 수분과잉스트레스 (1) 수분과잉의원인 : 1 토양수직배수의불량 2 표면배수불량 3 호우, 홍수등 (2) 수분의과잉혹은토양의고결에의해서발생하는잔디의장해는호흡작용과수분및양분의흡수저해뿐만아니라유해물에의한직접적인장해도초래한다. 4. 공기 (Air) 대기중가스상태는대략 78% 의질소, 21% 의산소, 0.97% 의아르곤, 0.03% 의이산화탄소가부피비로혼합구성되었다 가. 식물과 CO 2 및 O 2 와의관계 (1) 잔디밭에서흡수되는 CO 2 는대기로부터아래로전달과토양으로부터확산에의해서이동된다. (2) 잔디잎과대기사이의가스교환비율은대기압과식물체내부의 CO 2 저항성에의해영향을받는다. (3) 확산저항 : 1공기흐름의유무 2기공의크기와분포 3큐티클층의존재 4 세포간극의크기 5엽육세포들이포함된다. 제 3 장잔디환경스트레스 _163

68 나. 바람 (Wind) 잔디밭에직접적인바람의영향 : 1냉각 2증산의증가 3CO 2 교환증가 4연마작용 5토양, 모래, 염분, 눈, 병원균, 꽃가루, 종자그리고번식체를옮기는수송작용 (1) 바람의효과 ( 가 ) 온도의승화 (stratification) 는바람의이동이없을때발생하며바람의혼합작용은고온장해가발생하는기간중에잔디를냉각시키는효과가있다. ( 나 ) 바람의혼합작용은잔디밭위의 CO 2, 온도, 수증기등의미세한환경에중요한영향을미친다. (2) 물리적영향 ( 가 ) 풍식작용에의한종자와새롭게발아된어린묘의유실을최소화하기위해서는 1) 관수를통해묘상에수분이유지되도록한다. 2) 묘상의이랑을돌풍방향과수직되게한다. 3) 방풍벽의사용 ( 나 ) 바람에날린모래가토양입자들의연마작용에의한피해정도는 1풍속 2노출지속시간 3대기의온도, 습도 4바람의거센정도 5연마입자들의크기, 모양, 밀도에다르다. 164_. 잔디학생태 생리학

69 2012 골프코스관리단기교육과정 제 4 장 잔디관리 (turfgrass cultivar) 1. 관수관리 가. 관수의중요성관수는잔디를관리하는데있어가장중요한작업중에하나다. 특히, 여름철그린잔디를관리하는데있어토양수분함량을고려한관수관리를실시하여야여름철잔디품질의급격한저하를완화시킬수있다. 따라서적절한관수관리를위해서는잔디의생육상태를정확히파악하여야하며, 관수개념을충분히이해하여야여름철잔디의품질유지가가능하다. 나. 잔디의요수량식물의생육기간중에축적한건물중과그기간동안에뿌리로부터흡수한분량을대비해보면식물에의하여흡수된물이각종생리작용을통하여얼마만큼그식물의생장에이용되었는가를알수있다. 이수치를요수량 ( 要水量, water requirement) 으로나타내는데, 요수량은식물이단위중량 (1g) 의건물을생산하는데필요로하는수분량을 g으로나타낸것을말한다. 다. 증산작용과증발작용 (1) 증산작용 (transpiration) 잔디식물체내기공을통해잔디잎에서대기로수분이날아가는현상을일컬으며, 일반적으로잔디의광합성효율이높은시기에잔디의증산작용이가장활발히일어난다. 따라서이시기에관수를실시하여야관수효율을높일수있으며, 엽면시비시기공이열려시비효과를높일수있다. 증산량은잔디의밀도가높고, 잔디뿌리발달이높아질경우토양내잔디의수분흡수율이높아져증산량이증가하게되며, 잔디의예고를높일경우잔디의엽면적지수 (LAI) 가높아져증산량이증가하게된다. 제 4 장잔디관리 (turfgrass cultivar)_165

70 (2) 증발작용 (evaporation) 증발작용이란잔디의식물체가아닌토양의모세관공극을타고토양표면에서대기로수분이날아가는현상을뜻하며, 잔디의밀도가높을경우에는토양의대기에노출되는부분이적어증발량이낮아지지만밀도가떨어질경우에는증발량이증가한다. (3) 증발산량 (evapotranspiratin, ET) 잔디의총수분소실량을표현할때증산량과증발량을합하여증발산량으로나타내며, 관수의기준역시증발산량대비관수량을결정한다. < 표 17> 증발산에미치는환경요인 환경요인기온태양광선일장바람상대습도 증발산율 (ET) 증가증가증가증가저하 라. 잔디와재배환경에따른증발산량의영향 포복형의경우태양광선이잔디하엽또는지표면까지미치지못하기때문에실제증발산량이감소하며, 직립형의경우에는태양광선이용효율이높아증발산량이높다. 또한잔디의생장속도가높을수록잔디의수분이용률이증가되고, 잔디엽으로부터수분증산량이높아지게된다. Huang과 Fry(1999) 의연구결과에따르면관수상태가매우좋으며, 생육속도가높은조건에서한지형잔디의평균수분이용률은 2.5~8.0mm /1일정도라고하였으며, 난지형잔디의경우에는 2.0~5.0mm /1일정도라고하였다. 난지형잔디가한지형잔디에비하여 1일평균수분이용률이낮은것은한지형잔디와난지형잔디간에광합성기작의차이에의해서수분이용률이다르기때문인것으로추측하고있다. 하지만이외잔디의 166_. 잔디학생태 생리학

71 2012 골프코스관리단기교육과정 생리, 생태적인차이에대한원인도크게좌우되기때문에보다정확한원인에대한추가연구가필요하다. 마. 잔디와관리에따른증발산율 (1) 잔디의생태 ( 가 ) 포복형보다는직립형 ( 나 ) 생장속도의차이 ( 다 ) 잔디초종에따른차이 : 한국잔디와버뮤다그래스가톨훼스큐보다증발산율이낮음 (2) 한지형잔디와난지형잔디차이 ( 가 ) 난지형잔디가한지형잔디에비하여 10~15% 정도증발산율이낮음 ( 나 ) 난지형잔디의광합성율이높음 ( 다 ) 1일증발산율 1) 한지형잔디 : 2.5~8.0mm 2) 난지형잔디 : 2.0~5.0mm (3) 예고 잔디예지직후에는증발산율에대한차이가없지만 3~5일후부터증발산율에대한차이가발생하는데, 이는잔디의생장속도와연관이있음 < 표 18> 관수가좋은상태에서 tall fescue 와 2 개난지형잔디의증발산량 [Qian, 1996] 초종 예고 ( cm ) 평균ET량 ( mm / 일 ) ET범위 ( mm / 일 ) Tall fescue(mustang) ~11.9 Zoysiagrass(Meyer) ~8.0 Bermudagrass(Midlawn) ~7.8 제 4 장잔디관리 (turfgrass cultivar)_167

72 바. 관수방법 관수방법에는위조점관수와포장용수량관수형태로구분하여관수하는방법이있는데, 이는토양내수분함량에따른형태로분류한다. 즉, 잔디의위조점수준에서관수하는방법으로잔디의초종에따라서 2~4일간격으로관수하는형태를말하며, 포장용수량관수는토양의수분함량이포장용수량정도의관수형태로매일관수하는형태를말한다. (1) 위조점관수 관수의횟수가증가할경우잔디토양내수분함량이증가하는데, 이는잔디의수분흡수량이증가하기때문에잔디의생장속도가증가하여예초의횟수가증가하게되지만상대적으로잔디내수분함량이증가하여잔디의내재해성, 내병성등이떨어지는원인이될수있기때문에주의하여야한다. 따라서관수횟수를줄일경우잔디의뿌리가심근성으로바뀌게되는데, 이는 2~4일간격으로관수할경우토양심층에존재하는수분을찾아서잔디뿌리가뻗어나가게되어잔디뿌리길이가길어지게된다. 또한신초의생장이억제되기때문에광합성에의해서생산된탄수화물들이뿌리쪽으로보내어져잔디뿌리신장에관여한다. 잔디가심근성으로바뀌게되면잔디의내재해성이증가하게되어건조스트레스를받을경우잔디의뿌리에서수분을어느정도흡수할수있기때문에건조에대해버티는기간이길어질수있다. 위조점관수를실시할경우에는토양내존재하는염분의농도를낮출수있기때문에염해에대한피해를경감시켜주는효과를가지지만상대적으로토양내존재하는양분의용탈을촉진시키기때문에시비, 시약관리시충분히고려하여실시하여야한다. (2) 포장용수량관수 포장용수량관수는토양의수분함량을기준으로관수하기때문에언제나토양내충분한수분이존재하게된다. 따라서포장용수량관수를실시할경우에는토양내비료나살균제의용탈을최소화시킬수있으며, 드라이스팟발생을경감시 168_. 잔디학생태 생리학

73 2012 골프코스관리단기교육과정 킬수있는효과를가지고있다. 하지만포장용수량관수시여름철토양내과습에의한잔디의피해증가원인이되기때문에적절한관수량조절이필요하다. 2. 예지작업 (Mowing) 잔디관리작업에서예지 ( 刈芝 ) 란잔디깎는기계로잔디잎을자르는작업을의미하며, 예고 ( 刈高 ) 란잔디깎는기계의바퀴나롤러의접촉면으로부터잔디가잘린면까지의높이를말한다. 즉, 토양표면으로부터잔디가잘려지는부분까지의높이를말한다. 예고는잔디의초종이나잔디생육환경등에따라서달라지며, 잔디품질을유지하는데있어중요한작업중에하나다. 특히, 잔디가생육하는데있어가장중요한영양생장기관중에하는관부로서이기관은토양표면에존재하며, 다양한기능을가지고있어잔디생명을유지하는데절대적인기관이다. 관부의기능은 1엽, 포복경, 뿌리발생, 2탄수화물저장기관 ( 여름철, 겨울철이용 ), 31년간지속적으로호흡기작, 4관부가죽으면잔디도죽음, 5관부자체정단분열조직의의해줄기신장, 6 관부마디에분열조직에서엽형성에관여하는등의기능을가지고있다. < 표 19> 잔디의표준예고높이잔디초종 예고높이 ( mm ) 잔디초종 예고높이 ( mm ) Bahiagrass 51~76 Kentucky bluegrass 13~64 Bermudagrass 3.18~51 Perennial ryegrass 13~51 Buffalograss 25~51 St. Augustinegrass 51~100 Creeping bentgrass 3~13 Tall fescue 51~76 Centipedgrass 25~51 Zoysiagrass 13~76 Fine fescue 25~64 가. 신초반응 예고를낮출경우에는분얼이향상되는데, 이는호르몬이증가하여엽면적을높이는데관여하는것으로추측하고있으나이에대한정확한기작연구는아직 제 4 장잔디관리 (turfgrass cultivar)_169

74 밝혀지지않았다. 또한예고를낮출경우에는잔디의밀도가높아지고잔디의엽폭이좁아진다. Juska와 Hanson(1961) 의연구결과에의하면켄터키블루그래스를일주일에 1회 5.1cm로예지한것보다일주일에 5회예지를실시할경우밀도가 59% 증가하였다고하였다. 또한예고를낮출경우에는엽록소함량이증가한다. 하지만예고를지속적으로낮출경우에는신초내수분함량이증가하여잔디내세포벽의두께가얇아져외부환경에대한스트레스가감소하는원인되고, 지나치게예고를낮출경우잔디의지하경과포복경의생육이떨어지게된다. 따라서잔디의품질을유지하기위해서는적정예고를유지하여관리하는것이중요하다. < 그림 36> 시대별벤트그래스예고변화 나. 잔디뿌리반응 잔디뿌리는양분을흡수할수는있지만자체적으로탄수화물을생산할수있는능력을가지고있지않기때문에잔디뿌리생장과신초의생장과는상당히밀접한관계를가지고있다. 예지작업에의해서탄수화물을생산할수있는지상부의엽조직을지속적으로제거할경우에는잔디의엽면적지수가감소하여광합성에의한탄수화물생산량이감소하게된다. 이는결국잔디뿌리로의탄수화물공급량이감소하게되어잔디뿌리생산이감소하는원인이된다. 170_. 잔디학생태 생리학

75 2012 골프코스관리단기교육과정 다. 환경스트레스와예초관계 (1) 수분이용율과건조저항성 ( 가 ) 잔디수분요구량에따른잔디군락형성 ( 나 ) 엽면적이증가 1) 기공을통한증산량증가 2) 광합성량증가에따른수분소모량증가 3) 바람영향에의한증산압구배증가 4) 잔디뿌리길이증가예고높이를높이는것은잔디의뿌리가깊이뻗어토양중에수분이용률이증가하게된다. 예고를높이게되면잔디의광합성효율이높아지게되어잔디뿌리가깊어지게된다. (2) 온도스트레스 ( 가 ) 탄수화물축적과내열, 내동간에직접적인상관관계 1) 한국잔디의경우늦가을과초가을예고를높일경우광합성량이증가 2) 최대광합성량이증가할경우내동성이증가 3) 탄수화물은겨울철호흡의주요공급원 ( 다 ) 대취축적 1) 예고를높일경우잔디밭에대취축적이증가 2) 대취축적이증가할수록잔디의관부가지상으로노출, 쉽게동해피해발생 3) 따라서예고높이를높일수록집중적인대취관리필요 제 4 장잔디관리 (turfgrass cultivar)_171

76 제 5 장 잔디유전 육종학 1. 잔디육종 가. 육종의정의 (1) 육종이란생명체의유전적인능력을조정하여개량하는기술을말한다. 인류가야생식물을재배하면서부터시작하였으며현재까지육종에의하여재배식물에서생산성, 품질, 병해충저항성, 환경적응성등의형질의유전적능력을개량육종해왔다. (2) 육종수행과정 1 식물에서개량할형질의형태적, 생리적, 생태적특성을인식 2 그특성의유전적능력을평가하는특성검정방법을개발 3 육종목표에부합하는유전자를탐색 4 그유전자를인공교배등의방법으로기존품종에도입하여신품종을육성 나. 육종방법의종류육종방법은대상식물의생식방법과변이및선발방법등에따라서교배육종, 돌연변이육종, 형질전환육종, 배수성육종, 세포융합등여러가지가있다. 육종방법을결정할때는육종목표, 면적, 시설, 인력, 경비등의상황을충분히고려하여한다. (1) 전통적인육종 1 여교배육종법연속적으로교배 선발함으로써비교적작은집단, 짧은세대동안우수한특성을지닌품종을만드는육종방법이다. 여교배육종은연속적으로교배하면서원 172_. 잔디학생태 생리학

77 2012 골프코스관리단기교육과정 하는특성을쉽게만들수있으면이다음세대에서도재현성이높다는장점이있으나자신이원하는형질만넣을수있다는단점을가지고있다. < 그림 37> 여교배육종모식도 2 앞으로의잔디신품종의특성및육종방향ᄀ높은밀도ᄂ내마모성향상ᄃ세포아풀, 조류와이끼감소ᄅ그린표면의균일성과부드러움향상ᄆ고밀도품종을위한세엽ᄇ내병성, 내염성, 내건성ᄉ관리요구도가낮은내척박성 (2) 돌연변이육종 1 돌연변이육종의정의식물의돌연변이는자연적 인위적으로나타난다. 자연돌연변이의경우드브리스 (de Vries, 1901) 에의하여달맞이꽃에서처음으로발견되었으며보통의돌연변이발생확율은 106~105으로극히낮다. 인위적인돌연변이는최초로스태들 제 5 장잔디유전 육종학 _173

78 러 (Stadler, 1928) 가보리에 X선조사를하여유발하였다. 그후 1950년대부터돌연변이연구가활발해졌으며양자선, 전자빔, X선, 약품처리등을통하여이루어지고있다. 2 돌연변이육종의특성ᄀ교배육종을적용하기어려운재배식물에사용ᄂ유전자원의확대ᄃ종자나식물체에서돌연변의유발장소제한이적음 < 그림 38> 양성자조사에의한잔디돌연변이개체사진 (3) 세포융합 플로토플라스트 (Protoplast, 나출원형질체 ) 를융합시키고융합세포를배양하여식물체를재분화시키는배양기술이다. 세포융합의생식과정을거치지않고다른식물종의유전자를도입할수있으므로육종재료의이용범위를크게넓힐수있는장점을가지고있다. 또한두종류의생물이지니고있는우수한형질을함께가지는새로운품종을만드는데좋은방법이다. 60년후반부터원형질체분리법이발전하여왔다. 174_. 잔디학생태 생리학

79 2012 골프코스관리단기교육과정 < 그림 39> 세포융합을이용한식물개발 (4) 형질전환육종 외부의유전자 (DNA) 를생식과정을거치지않고직접삽입하여새로운형질이나타나게하는형질전환기술이다. 원하는유전자를삽입하기때문에필요로하는식물을쉽게유도할수있는육종방법중에하나이다. 1 Agrobacterium 을이용한유전자도입가장잘알려진유전자도입육종방법으로아그로박테리움 (A.tumefaciens) 을이용하여유용한 DNA를다른식물체에쉽게혼입하는방법으로제초제저항성, 내충성, 바이러스저항성, 광합성효율개선, 단백질품질향상, 질소고정능력부여등다양한성과를내고있다. 2 Gene gun 직경 1~5um 크기의금이나텅스텐의미세한입자주변에 DNA를입혀유전자총으로배양세포 캘러스 배등에강한충격을주어 DNA가직접세포안으로들어가게하는육종방법이다. 제 5 장잔디유전 육종학 _175

80 < 그림 40> 형질전환을이용한육종방법 2. 잔디육종 가. 잔디육종의시작 성서속에서잔디를정원용으로썼다는문헌이있으며, 그후페르시안, 알라비안등이사용하였다고한다. 점차로마, 그리스등으로퍼져현재까지사용되어지기시작했다. 잔디를깎아서사용하기시작한것은중세영국에서부터정원용잔디를깍아조경용으로사용하였다. 그후사람들이운동용으로 13세기이후로용도를변경하여사용했다. 16~17세기이후축구를하기시작하면서영국, 독일, 프랑스, 네델란드외북유럽을중심으로해서전파되기시작했다. 잔디의육종은 1890~1900년도티머시와크로바등목초육종사업에서시작되어 1910년도에목초 5품종이육성되었다. 1950년도이후잔디산업의활성화 176_. 잔디학생태 생리학

81 2012 골프코스관리단기교육과정 되기시작했다. 미국골프협회 (USGA) 의연구자금지원과네덜란드에서세계최초로식물특허제도가시행에따라현재까지민간기업도활발한연구를시작했다. 나. 한국잔디의분포 (1) 한반도잔디분포성향 - Z. japonica의분포 : 한반도북쪽까지자생 - Z. sincia의분포 : 중부지방에서시작하여온난한지역으로자생 < 그림 41> 동아시아한국잔디분포도 (Tufgrass Biology, Genetics and Breeding, 2003) J : Z. japonica ( ㅡㅡㅡ ), O : Z. macrostachya (...), M : Z. matrella( ), Z : Z. macrantha(- - -), P : Z. pacifica( ), S : Z. sinica(_. _) 제 5 장잔디유전 육종학 _177

82 다. 육종목표및전망 (1) 녹색기간의긴내답압성 sport형 - 3~12월초푸른상태, 내답압성, 병해충관리단점 - Bermudagrass 의경우내한성, 내음성, 잔디품질 - 한국잔디문제점 : 생육속도, 손상잔디면의회복속도느림, 녹색기간이짧음. (2) 내병성 - 골프코스의집약관리로인한농약사용 - 운동및레크레이션활동, 녹지공간이아닌관상용시점 - 동적이용은높은수준의집약적관리요구 (3) 초기피폭율이높은사면녹화용 - 고속도로, 주택단지, 공업단지등의지형의물리적변형 - 토양침식문제 (Perennial ryegrass, Tall fescue등, 한국자연경관부조화 ) - 한국잔디의문제점 ( 초기발아력, 유묘생장활력이낮음, 초기피복률향상 ) - 영양번식을통한대규모면적의잔디밭조성을통한시공비상승 (4) 내염성및내건성 - 서해안간척지, 항만, 영종도신국제공항, 임해도시 - 건조와해풍에의한많은먼지와비사발생 ( 염분함량상승, 비옥도와유기물의함량저하 ) 라. 잔디특허현황 국내의품종관련특허출원은아직까지비료, 시공방법에의한것이큰부분을차지하고있으며품종관련특허는아직까지미미한부분이다. 현재국내의잔디육종품종으로는금호석유화학 ( 주 ), 단국대학교, 삼성잔디연구소에서개발한품종등이나와있으며제주대에서개발중에있다. 178_. 잔디학생태 생리학

83 2012 골프코스관리단기교육과정 국외의품종관련특허출원의경우는국내와는다르게품종과뗏장관련부분이가장큰부분을차지하고있다. < 표 20> 국내잔디관련특허출원건수 (2005) 검색어 건수 Z 비율 (%) 잔디 + 잔디재배 잔디 + 신품종 잔디 + 잔디병해충 잔디 + 비료 잔디 + 시공방법 잔디 + 경기장 골프장잔디 잔디관리방법 기타 1, 총계 2, Z : 한국특허기술정보검색결과 ( < 표 21> 국외잔디관련특허출원건수 (2005) 검색어 건수 Z 미국일본유럽국제출원 Turf Sod Turf+Production* Turf+Seed Turf+Disease Turf+Disease +Pesticide Turf+Cultivar Turf+Fertilizer Turf+Athletic field Turf+Construction Turf+Golf course Turf+management 총계 Z : 한국특허기술정보검색결과 ( * : Turf+Production 의경우 Data 없음 제 5 장잔디유전 육종학 _179

84 3. 잔디유전학 가. DNA란무엇인가? 디옥시리보핵산 (Deoxyribo Nnucleic Acid) 의줄임말로, 모든생물은세포로구성되어있으며, 세포의핵속에는그생물구조를결정짓는이중나선구조를띤 DNA 가있다. DNA는세포안에서염색체를만드는데, 모든생명체들은저마다다른개수의염색체를가지고있다. 생물이성장하고생명을유지해가는것은세포속의 DNA가생체에유용한물질을만들거나세포분열을촉진시키는명령을내리기때문이다. DNA는생물의모양, 특성, 모든것들을나타내는설계도라할수있다. 이런유전자에인공적인조작을가해새로운물질혹은식물을만들게하는기술을분자유전학이라고한다. 나. 잔디의유전적변이검사분자유전학기술중에하나인 RAPD(Randomly Amplified Polymorphic DNA) 을이용하여식물체에서추출한 DNA를 PCR(Polymerase Chain Reaction) 이라는기계를이용하여증폭시키면각식물마다특이적인형태의 DNA구조를갖게된다.( 그림 42 참고 ) 식물체각각의특이적인형태를비교하여식물간의유사성을판단한다. 이를통하여육안적으로판별이어려운식물간의비교를 DNA 수준에서가능하게해준다. < 그림 42> 한국잔디의 RAPD Band 와모식도 180_. 잔디학생태 생리학

85 2012 골프코스관리단기교육과정 다. 품종별표지인자개발 RAPD에의하여얻어진 DNA구조중에서다른품종들과는특이적으로나타나는 DNA band ( 그림 43 참고, 화살표참고 ) 형태가있다. 특이적인 DNA band를이용하여그품종에서만발생되어지는 DNA band를만들수있다. 이것을그품종의표지인자라고한다. 표지인자개발을통해서유안으로판별이어려운종간의형태를유전적으로쉽게판단할수있는방법에중에하나이다. 잔디내의다른이형잔디를대량으로판단할수있는데사용되어진다. 한번만들어진표지인자는지속적으로사용할수있다. 하지만각품종의표지인자를개발하는데시간과인력이소요되는단점을가지고있다. < 그림 43> CY-2 품종표지인자개발 라. 표지인자개발을통한 interseeding율조사국내골프장이개장된이후주로 Penncross 품종을식재하여현재까지유지되어왔다. 하지만점차기상의변화와관리패턴의개선및 Penncorss 의문제점들이부각되면서좀더좋은퀼리티를가진품종을선호하기시작했으며그로인하여그린내의신품종으로교체에관심을가지고있다. 몇몇의골프장들은 interseeding 기술을통해신품종교체를하고있으며실제이기술을통한품종교체율에대한관심이높아지고있다. 분자유전학기술중에표지인자를이용하여 interseeding 를통한품종교체율을조사할수있다. 제 5 장잔디유전 육종학 _181

86 (1) interseeding 품종교체율시험방법 1 품종교체를위해 interseeding 을한그린내에서답압의정도별 ( 강, 중, 약 ) 로세부분으로채취한다. 2 채취한잔디를 Pot에다시이식한후에 1주일정도뿌리가활착할수있게한다. 이때절대로잔디를깍지않는다. 3 1주일후잔디한잎당 DNA를전부추출한다. 4 품종에맞는표지인자를이용하여추출한 DNA를검사한다. < 그림 44> 표지인자를이용한 interseeding 율결과 182_. 잔디학생태 생리학