Effects of Nitrogen and Phosphorus Fertilization on Ectomycorrhiza Development, N-Fixation and Growth of Red Alder Seedlings

질소(窒素)와 인산(燐酸) 시비(施肥)가 루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 묘목(苗木)의 외생균근발달(外生菌根發達)과 질소고정(窒素固定) 및 생장(生長)에 미치는 영향(影響)

Red alder(Alnus rubra Bong.) seedlings inoculated with Frankia only or both Frankia and spores of Alpova diplophloeus(Zeller & Dodge) Trappe & Smith were grown in a greenhouse for ten weeks. The ten-week-old seedlings were fertilized with six nitrogen(N) and phosphorus(P) fertility regimes (no fertilization, 10mM $NH_4NO_3$, 50mM $NH_4NO_3$, 5mM $KH_2PO_4$, 10mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$, and 50mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$) three times a week for ten weeks. The higher N-fertilization significantly increased mycorrhiza formation by greenhouse contaminant mycorrhizal fungi, but decreased N-fixation and P concentration in nodule tissues. P-fertilization significantly increased nodule and shoot dry weight, and P concentration in plant tissues. When N was highly fertilized, however, the P-fertilization effect disappeared in nodule P concentration but doubled in leaf P concentration. A. diplophloeus inoculation significantly increased diameter growth and $CO_2$ exchange rate, but decreased leaf dry weight. Our results suggest that the higher N- or P-fertilization affect nitrogenase activity and mycorrhizal development but the effects are changed by their interactions.

루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)과 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)을 접종(接種)한 후 온실에서 10주 동안 길렀다. 이 묘목(苗木)에 질소(窒素)와 인산(燐酸)을 여섯 가지로 조합(대조(對照)), 10mM $NH_4NO_3$, 50mM $NH_4NO_3$, 5mM $KH_2PO_4$, 10mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$, 50mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$)하여 매주 3회씩 10주 동안 시비(施肥)하였다. 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는 온실에서 오염된 균에 의한 균근(菌根) 형성(形成)을 증가시켰으나, 질소고정(窒素固定)과 뿌리혹내(內) 인산(燐酸) 농도(濃度)는 감소시켰다. 인산(燐酸) 시비(施肥)는 뿌리혹과 묘목의 지상부 생장, 그리고 식물체(植物體) 조직내(組織內) 인산(燐酸) 농도(濃度)를 증가시켰다. 한편 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는, 엽내(葉內) 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 배가(倍加)시켰으나, 뿌리혹내(內)의 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 없어지게 하였다. A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 접종(接種)으로는 묘목의 직경생장(直徑生長)과 광합성(光合成)이 증가되었으나 잎 생장은 감소하였다. 이 결과는 고농도(高濃度)의 질소(窒素)나 인산(燐酸) 시비(施肥)가 질소고정(窒素固定)과 균근(菌根) 발단에 영향을 주지만, 그 효과는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 상호작용(相互作用)으로 일정하지 않게 됨을 나타낸다.