[국내논문]겨울철 지하부의 가온처리가 경기장 잔디의 생육 및 무기성분 함량에 미치는 영향 Effect of Undersoil Heating on Growth and Mineral Contents of Turfgrasses in Simulated Athletic Field During Winter Season원문보기
한국의 겨울철 온도 조건하에서 가온에 의한 근권부의 온도조절이 잔디생육과 품질에 미치는 영향을 조사하고 아울러 shoot의 무기성분 함량을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 겨울철 근권부의 온도를 20$\pm$2$^{\circ}C$로 유지한 결과 대조구의 잔디는 동해로 인해 생육이 멈춘 반면 온도 처리구에서는 공시된 한지형 잔디(Kentucky bluegrass, perennial ryegrass, tall fescue) 모두에서 녹색이 유지되었으며 예초를 요할 정도의 생육이 계속되었다. 그러나 들잔디의 경우 겨울철 근권부의 온도를 높여주어도 지상부의 생육은 불가능하였다. 2. 온도 처리구에서의 예초량은 tall fescue에서 가장 많았고, 엽록소 함량은 perennial ryegrass에서 가장 높았으며 Kentucky bluegrass는 안토시아닌 함량이 다른 종류에 비하여 높기 때문에 검붉은 색깔을 나타내는 shoot의 수가 많았다. 3. Shoot의 무기양분 함량은 N, P는 토양처리간에 차이가 없었고 K, Ca, Mg는 모래＋peat moss에 비하여 모래＋peat moss＋soil 처리구에서 많은 것으로 나타났다. 4. 근권부의 가온조절은 한국의 겨울철 기온하에서 한지형 잔디의 생육을 도모하고 겨울철 잔디의 녹색을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈 녹음을 촉진시켜 잔디의 이용률을 증진시킬 수 있는 방안으로 판단된다.
한국의 겨울철 온도 조건하에서 가온에 의한 근권부의 온도조절이 잔디생육과 품질에 미치는 영향을 조사하고 아울러 shoot의 무기성분 함량을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 겨울철 근권부의 온도를 20$\pm$2$^{\circ}C$로 유지한 결과 대조구의 잔디는 동해로 인해 생육이 멈춘 반면 온도 처리구에서는 공시된 한지형 잔디(Kentucky bluegrass, perennial ryegrass, tall fescue) 모두에서 녹색이 유지되었으며 예초를 요할 정도의 생육이 계속되었다. 그러나 들잔디의 경우 겨울철 근권부의 온도를 높여주어도 지상부의 생육은 불가능하였다. 2. 온도 처리구에서의 예초량은 tall fescue에서 가장 많았고, 엽록소 함량은 perennial ryegrass에서 가장 높았으며 Kentucky bluegrass는 안토시아닌 함량이 다른 종류에 비하여 높기 때문에 검붉은 색깔을 나타내는 shoot의 수가 많았다. 3. Shoot의 무기양분 함량은 N, P는 토양처리간에 차이가 없었고 K, Ca, Mg는 모래＋peat moss에 비하여 모래＋peat moss＋soil 처리구에서 많은 것으로 나타났다. 4. 근권부의 가온조절은 한국의 겨울철 기온하에서 한지형 잔디의 생육을 도모하고 겨울철 잔디의 녹색을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 눈 녹음을 촉진시켜 잔디의 이용률을 증진시킬 수 있는 방안으로 판단된다.
Studies were conducted to determine the effect of undersoil heating on growth and quality of turfgrasses including Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.‘Nuglade’), perennial ryegrass (Lolium perenne L.‘Accent’), tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.‘Pixie’), and Korean lawngrass (Zoysia japonica S...
Studies were conducted to determine the effect of undersoil heating on growth and quality of turfgrasses including Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.‘Nuglade’), perennial ryegrass (Lolium perenne L.‘Accent’), tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.‘Pixie’), and Korean lawngrass (Zoysia japonica Steud.) in simulated athletic field during winter season in Korea. Mineral contents in clippings of turfgrasses grown at different soil mixtures and temperatures were also analyzed. Undersoil heating (approximately 20$\pm$2$^{\circ}C$) was effective in protecting turfgrasses except Korean lawngrass from freezing injury and discoloration of shoots due to extremely cold temperatures during midwinter. Among turfgrasses grown at undersoil heating zone, tall fescue and perennial ryegrass showed the highest clipping weights and chlorophyll contents, respectively. However, anthocyanin contents of shoots were higher in Kentucky bluegrass. There was little or no difference in clipping weights, chlorophyll contents, anthocyanin contents and greenness of shoots between turfgrasses grown at two soil mixtures composed of 80% sand＋10% peat moss＋10% soil (v/v/v) and 80% sand＋20% pea moss (v/v). Contents of mineral K, Ca and Mg in clippings of cool-season turfgrasses were comparatively higher in a soil mixture composed of 80% sand＋10% peat moss＋10% soil, but little difference in contents of N and P was observed between two soil treatments. Results indicated that undersoil heating can improve quality of turf surface by thawing soil, melting snow, and maintaining shoot growth and greenness of turfgrasses in sports field during winter season.
Studies were conducted to determine the effect of undersoil heating on growth and quality of turfgrasses including Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.‘Nuglade’), perennial ryegrass (Lolium perenne L.‘Accent’), tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.‘Pixie’), and Korean lawngrass (Zoysia japonica Steud.) in simulated athletic field during winter season in Korea. Mineral contents in clippings of turfgrasses grown at different soil mixtures and temperatures were also analyzed. Undersoil heating (approximately 20$\pm$2$^{\circ}C$) was effective in protecting turfgrasses except Korean lawngrass from freezing injury and discoloration of shoots due to extremely cold temperatures during midwinter. Among turfgrasses grown at undersoil heating zone, tall fescue and perennial ryegrass showed the highest clipping weights and chlorophyll contents, respectively. However, anthocyanin contents of shoots were higher in Kentucky bluegrass. There was little or no difference in clipping weights, chlorophyll contents, anthocyanin contents and greenness of shoots between turfgrasses grown at two soil mixtures composed of 80% sand＋10% peat moss＋10% soil (v/v/v) and 80% sand＋20% pea moss (v/v). Contents of mineral K, Ca and Mg in clippings of cool-season turfgrasses were comparatively higher in a soil mixture composed of 80% sand＋10% peat moss＋10% soil, but little difference in contents of N and P was observed between two soil treatments. Results indicated that undersoil heating can improve quality of turf surface by thawing soil, melting snow, and maintaining shoot growth and greenness of turfgrasses in sports field during winter season.
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문제 정의
본 연구는 한국지역에서 경기장의 이용률을 높이기 위한 기초연구로서 토양온도를 조절하여 한지형 잔디를 재배할 경우 잔디의 생육지속 여부와 품질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 실시하였다.
제안 방법
05g를 80% acetone 용액 10ml에 침지하여 냉암소에 24시간 보관하여 엽록소를 추출한 후 UV spectrophotometer(Pharmacia Biotech, Ultrospec 3000)를 사용하여 645nm와 663nm에서 흡광도를 측정하여 전체 엽록소 함량을 계산하였다(Hinata and Hashiba, 1995). Anthocyanin은 잔디시료 0.5g을 1%의 HC1-Methanol 50ml에 넣고 5°C의 냉암소에 12시간 추출한 후 530nm의 UV spectrophotometer를 사용하여 흡광도를 측정하였다(Hinata and Hashiba, 1995). 잔디밭 표면의 색도는 실용 한국표준색표집(공업진흥청과 한국방송공사, 1991)을 기준으로 가장 온도가 낮은 1월 중에 3인의 관찰자가 측정하여 결정하였다.
1과 같이 조성하였다. USGA방식과 다른 점은 물의 강제적인 흡·배수시에 일어날 수 있는 모래의 유동을 막기 위하여 굵은 모래의 아래 부분에 망사를 깔고 다시 콩자갈 층을 설치하였으며 바닥면에 부직포와 프라스틱 film을 설치하였다. 지반의 온도조절을 위한 heat pipe는 40cm 깊이에 40cm 간격으로 설치하고 그 사이에 급·배수관을 설치하였다.
5cm로 하여 one-third rule을 적용하면서 계절에 따라 횟수를 달리하였다. 겨울철 관수는 토양의 수분상태를 보면서 필요시에만 실시하였고 온도 처리구는 저면관수와 표면관수를 아울러 실시하고 대조구는 표면관수만을 하였다.
겨울철의 생육 측정은 한지형 잔디가 전혀 자라지 못하고 갈변하는 12월 중순부터 3월 중순 사이에 실시였고, 잔디의 생육속도가 느리기 때문에 잔디가 충분히 자라 예초하기에 적당한 시기를 골라 예초한 후 단위면적당 생체중을 측정하였다. 엽록소 함량의 측정은 잔디시료 0.
1999년 6월 5일 파종하여 여름철에는 지하 10cm의 온도를 대조구에 비하여 4~6°C 낮게 조절하면서 재배관리하고 겨울철에는 Table 1과 같이 지반의 온도를 20±2°C로 2년간 재배하였다. 대조구와 온도처리구의 면적은 각각 길이 50mX폭 1m의 포장을 조성하고 토양배합을 달리하여 25m씩 구분하였다. 토양의 조성은 80% 모래+20% peat moss(v/v) 혼합구와 80%모래 +10% peat moss +10% 일반토양(v/v/v) 혼합구 두 처리로 하였다.
칼륨, 칼슘, 마그네슘의 측정은 잔디 시료를 60°C에서 하루 동안 건조시킨 후 충분히 마쇄하였다. 마쇄한 시료 0.05g을 내화도계(Dong Yang Science CO., SR 9000)에 넣고 480°C에서 8시간 태워 분해한 후 100°C 교반기에서 6N HC1을 2ml 넣어 휘발시키고, 4ml를 넣어 한번 더 휘발시킨 후 lanthanum lithium solution으로 50ml를 정량하고 atomic absorption spectrophotometer(GBC 932/933)로 측정하였다.
겨울철의 생육 측정은 한지형 잔디가 전혀 자라지 못하고 갈변하는 12월 중순부터 3월 중순 사이에 실시였고, 잔디의 생육속도가 느리기 때문에 잔디가 충분히 자라 예초하기에 적당한 시기를 골라 예초한 후 단위면적당 생체중을 측정하였다. 엽록소 함량의 측정은 잔디시료 0.05g를 80% acetone 용액 10ml에 침지하여 냉암소에 24시간 보관하여 엽록소를 추출한 후 UV spectrophotometer(Pharmacia Biotech, Ultrospec 3000)를 사용하여 645nm와 663nm에서 흡광도를 측정하여 전체 엽록소 함량을 계산하였다(Hinata and Hashiba, 1995). Anthocyanin은 잔디시료 0.
m2 시비하였고 잔디의 종류간, 처리 간에는 차이를 두지 않았다. 잔디의 예초는 높이를 2.5cm로 하여 one-third rule을 적용하면서 계절에 따라 횟수를 달리하였다. 겨울철 관수는 토양의 수분상태를 보면서 필요시에만 실시하였고 온도 처리구는 저면관수와 표면관수를 아울러 실시하고 대조구는 표면관수만을 하였다.
잔디밭 표면의 색도는 실용 한국표준색표집(공업진흥청과 한국방송공사, 1991)을 기준으로 가장 온도가 낮은 1월 중에 3인의 관찰자가 측정하여 결정하였다. 전체적인 잔디밭 표면의 색채를 색상, 명도 및 채도로 나누어 기록하였다. 무기물 분석은 농촌진흥청 토양화학분석법(1998)에 준하였으며 총질소량은 Kjeldahl 법을 사용하여 시료 0.
대조구와 온도처리구의 면적은 각각 길이 50mX폭 1m의 포장을 조성하고 토양배합을 달리하여 25m씩 구분하였다. 토양의 조성은 80% 모래+20% peat moss(v/v) 혼합구와 80%모래 +10% peat moss +10% 일반토양(v/v/v) 혼합구 두 처리로 하였다. 각각의 잔디 종류에 따른 시험구는 1.
대상 데이터
토양온도는 표면에서 10 cm 깊이에 thermostat를 매설하여 조절하였다. 실험에 사용한 잔디의 종류와 품종은 Kentucky bluegrass, perennial ryegrass, tall fescue, Korean lawngrass을 사용하였다. 1999년 6월 5일 파종하여 여름철에는 지하 10cm의 온도를 대조구에 비하여 4~6°C 낮게 조절하면서 재배관리하고 겨울철에는 Table 1과 같이 지반의 온도를 20±2°C로 2년간 재배하였다.
5g을 1%의 HC1-Methanol 50ml에 넣고 5°C의 냉암소에 12시간 추출한 후 530nm의 UV spectrophotometer를 사용하여 흡광도를 측정하였다(Hinata and Hashiba, 1995). 잔디밭 표면의 색도는 실용 한국표준색표집(공업진흥청과 한국방송공사, 1991)을 기준으로 가장 온도가 낮은 1월 중에 3인의 관찰자가 측정하여 결정하였다. 전체적인 잔디밭 표면의 색채를 색상, 명도 및 채도로 나누어 기록하였다.
이론/모형
대조구의 지반은 USGA방법 에 준하여 조성하고(USGA Green Section Staff, 1993) 온도처리구는 Fig. 1과 같이 조성하였다. USGA방식과 다른 점은 물의 강제적인 흡·배수시에 일어날 수 있는 모래의 유동을 막기 위하여 굵은 모래의 아래 부분에 망사를 깔고 다시 콩자갈 층을 설치하였으며 바닥면에 부직포와 프라스틱 film을 설치하였다.
전체적인 잔디밭 표면의 색채를 색상, 명도 및 채도로 나누어 기록하였다. 무기물 분석은 농촌진흥청 토양화학분석법(1998)에 준하였으며 총질소량은 Kjeldahl 법을 사용하여 시료 0.5g을 H2SO4를 넣고 360~410°C로 가열한 후 Kjeldahl 분석기로 측정하였으며며, 인산은 과염소산(HC1O4)법으로 0.5g의 시료에 HNO3 : H2SO4 : HClO4(10 : 1 : 4)의 비율로 혼합한 용액을 넣어 hot plate로 검은색의 용액이 투명해질 때까지 가열하여 l00ml로 정량하여 시료액과 발색시약(Ammonium meta vanadate)을 동량으로 혼합하여 470nm 파장의 UV spectrophotometer로 측정한 후 함량을 계산하였다. 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 측정은 잔디 시료를 60°C에서 하루 동안 건조시킨 후 충분히 마쇄하였다.
성능/효과
). 근권부의 온도를 20±2°C 정도로 유지한 결과 혹한기인 1월 중순 이후에도 한지형 잔디의 대부분이 녹색을 유지하였고 생육량은 적었지만 수시로 예초가 필요할 만큼 생육이 계속되는 것을 관찰할 수 있었다. 들잔디의 경우는 지반의 온도가 생육에 적당할지라도 지상부의 대부분이 거의 갈색으로 변하고 극히 일부의 어린잎이 녹색상태를 유지하는 결과를 보였으나 잔디밭의 전체적인 외관은 가온하지 않은 대조구와 같이 갈색상태를 유지하였다.
근권부의 온도를 20±2°C 정도로 유지한 결과 혹한기인 1월 중순 이후에도 한지형 잔디의 대부분이 녹색을 유지하였고 생육량은 적었지만 수시로 예초가 필요할 만큼 생육이 계속되는 것을 관찰할 수 있었다. 들잔디의 경우는 지반의 온도가 생육에 적당할지라도 지상부의 대부분이 거의 갈색으로 변하고 극히 일부의 어린잎이 녹색상태를 유지하는 결과를 보였으나 잔디밭의 전체적인 외관은 가온하지 않은 대조구와 같이 갈색상태를 유지하였다.
그러나 근권부의 온도를 높여주었을 경우에는 잎이 갈변하여 고사하지는 않고 검붉은 색으로 변하는 정도도 약하였다. 붉은색의 원인인 안토시아닌 색소의 발현 정도는 내한성이 약한 것으로 추정되는 Kentucky bluegrass에서 함량이 가장 높았고 perennial ryegrass와 tall fescue에서도 측정되었으나 두 종류 간에는 별다른 차이를 보이지 않았다(Table 4).
예초된 shoot의 엽록소 함량은 perennial ryegrass에서 Kentucky bluegrass나 tall fescue에 비하여 다소 높게 나타났으며 tall fescue를 제외한 나머지 잔디의 경우 일반 흙을 혼합한 처리구에서 엽록소 함량의 수치가 더 높았다(Table 3). 종류 간에 나타나는 차이는 잔디가 갖는 고유의 특성과 저온에 대한 내성에서 기인된 결과로 추정된다.
이상의 결과를 종합할 경우 잔디지반의 가온처리는 한국의 겨울철 혹한기에도 한지형 잔디의 지상부 생육을 도모하고 녹색을 유지시킬 뿐만 아니라 쌓인 눈의 녹음을 촉진시킴으로써 잔디의 이용률을 크게 높일 수 있는 방안으로 판단된다.
그러나 여름철에 지반온도를 냉각시킨 처리에 비해서는 현저히 낮은 것으로 나타났다(이 등, 2001). 토양 구성에 따른 변화는 N, P의 경우는 모래+peat moss 혼합토양과 모래+peat moss+ 일반흙 혼합토양 처리구에서 비슷한 함량을 보였으나, K를 비롯한 Ca, Mg는 모래+peat moss +일반 흙을 혼합한 처리구에서 높게 나타났다. 이 등(2001)에 의하면 K의 경우는 여름철에는 두 토양처리 사이에 별다른 흡수차이 를 보이지 않은 것으로 보고하였으나 겨울철 가온구에서는 일반 흙이 혼합된 토양에서 더 많은 함량을 나타내었다.
참고문헌 (18)
공업진흥청. 한국방송공사. 1991. 실용한국표준색표집. KBS 문화사업단
농총진흥청. 1988. 토양화학분석법
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