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문제 정의
- 이상과 같이 상토에 따라 공극의 크기가 다르고, 보유 수분량 및 토양수의 식물 이용 가능성에 차이가 발생할 수밖에 없다. 따라서 국내에서 많이 생산되는 수피, 왕겨, 톱밥 등을 혼합상토 구성재료로 이용하고, polyacrylamide 고흡수성 수지인 Stocksorb C의 혼합 비율을 변화시킨 후 상토의 물리성에 미치는 영향을 구명하여 용기재배시 수분관리에 필요한 기초자료를 확보 하고자 본 연구를 수행하였다.
- 본 연구는 혼합상토의 보수성 증가를 위하여 polyacrylamide 고홉수성 수지 Stocksorb C를 혼합할 경우 상토의 물리성에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수행하였다. 네종류 혼합상토, 피트모쓰 + 버미큘라이트 (1:1, v/v; PV), 피트모쓰 + 부숙왕겨(1:1, v/v; PR), 피 트모쓰 + 부숙톱밥(1:1, v/v; PS), 그리고 피트모쓰 + 부 숙수피(1:1, v/v; PB)를 조제하는 과정에서 STSB를 혼 합하고, 플라스틱 포트에 충전하였으며, 5주 후에 상토 의 물리적 특성을 측정하였다.
제안 방법
- Fig. 1은 STSB를 다양한 비율로 혼합한 PV 혼합상토를 pressure plate extrcator로 0.98, 4.90, 9.81 및 29.4 kPa의 압력을 적용하였고, 잔존하는 수분량을 측정한 결과이다. 0.
- Table 2에는 PV 혼합상토에 STSB의 혼합량을 증가시키고 작물재배와 동일하게 1주일에 3회씩 관수하였으며, 5주후 토양시료를 채취하여 변화된 토양 물리적 특성을 조사하여 그 결과를 나타내었다. STSB가 혼합된 경우 무처리에 비해 공극률이 증가하였으나 STSB의 혼합비율에 따른 통계적인 차이는 인정되지 않았다.
- 본 연구는 혼합상토의 보수성 증가를 위하여 polyacrylamide 고홉수성 수지 Stocksorb C를 혼합할 경우 상토의 물리성에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수행하였다. 네종류 혼합상토, 피트모쓰 + 버미큘라이트 (1:1, v/v; PV), 피트모쓰 + 부숙왕겨(1:1, v/v; PR), 피 트모쓰 + 부숙톱밥(1:1, v/v; PS), 그리고 피트모쓰 + 부 숙수피(1:1, v/v; PB)를 조제하는 과정에서 STSB를 혼 합하고, 플라스틱 포트에 충전하였으며, 5주 후에 상토 의 물리적 특성을 측정하였다. STSB의 혼합비율이 증 가할수록 PV, PS 및 PB 상토의 공극률이 증가하여 5% 수준의 통계적인 차이가 인정되었고, 직선 또는 2 차곡선회귀가 성립하여 경향을 찾을 수 있었다.
- 0g・L-1의 비율로 건조된 상태에서 혼합하였다. 또한 고토석회 6.0 g-L1, 미량원소 복합제인 Micromax(Sierra Chem, Co. Milpitas, CA)를 0.6 g-L-', 그리고 토양습윤제인 AquaGro0 wetting agent(Aquatrols Corp, of America, Pennsauken, NJ)를 0.11 g, L-1, Ca(NO3)2 및 KNO3를 각각 0.4 g・L-1, CaSQ를 0.5g・L로 첨가하였다.
- 0% 및 46%라고 하여 입도분포에 따른 공극 크기의 변화와 공극 크기에 영향 받은 유 .무효수의 변화를 지적하였다. 따라서 상토에 혼합한 고흡수성 수지의 수분흡수 증가로 공극의 크기가 커질 경우 식물이 흡수할 수 있는 EAW, BW 및 UAW의 양의 변화가 발생할 수밖에 없다.
- 이상과 같이 STSB의 혼합비율을 증가시켜도 혼합상 토의 종류에 따라 토양수분에 미치는 영향이 다르게 나타났다. 본 연구에서는 STSB를 포함한 상토를 플라스틱 화분에 충전하고 작물재배와 동일하게 관수하면서 5주후에 토양시료를 채취하여 물리성 변화를 측정하였다. 따라서 수분을 흡수하여 팽창된 고흡수성 수지의 사이에 작은 입자를 가진 혼합상토 구성재료들이 위치하고, 결과적으로 일정한 용적당 상토재료들이 점유하는 비율이 혼합상토의 종류에 따라 달라질 수 밖에 없다.
- 6 cm)의 알루미늄 실린더에 각 처리당 5시료를 채취하였다. 이후 pressure plate extract(#700 series, Soil moisture equip. Co., Santa Babara, CA)를 사용하여 다양한 토양수분 장력하의 수분량을 측정하였다. 토양수는 용기용수량T.
- 조제된 네, 종류의 상토에는 polyacrylamide 고흡수성 수지인 Stocksorb C(Stockhausen, Inc., Greensboro, NC, USA)를 각각 0.0, 3.0, 6.0 및 9.0g・L-1의 비율로 건조된 상태에서 혼합하였다. 또한 고토석회 6.
- 조제된 상토는 ROTAP-II sieve shaker (Model RX- 94-1, W.S. lyier)를 이용하여 입도분포를 조사하였는데, 이용된 체(sieve)는 미국 표준규격 (American standard) 번호 3(직경 5.6 mm), 5(4 mm), 7(2.8 mm), 14(1.0 mm), 25(710 pm), 35(500 pirn), 45(355 μm), 60(250 μm), 80(180 jim) 및 140(106 μm)을 사용하여 13단계로 구분하였고 Fonteno와 Bilderback(1993)의 방법을 따랐다. '
- 혼합상토 조제를 위해 Choi 등(1999a; b)의 방법에 준해 예비부숙과 주부숙을 거친 유기물질을 수집하였고, 버미큘라이트는 직경 2~4mm인 것을 상토조제에 이용하였다. 피트모쓰(Acadian Peat Moss LTD, Canada) 와 질석을 l:l(v/v; PV) 로 혼합한 상토를 대조구로 삼고 피트모쓰 + 부숙왕겨 (1:1; PR), 피트모쓰 + 부숙수 피(1:1; PB), 피트모쓰 + 부숙톱밥(1:1; PS)를 혼합하여 상토를 조제하였다.
대상 데이터
- 상기한 바와 같이 5주 동안 온실에 위치시켜 자연스럽게 충전된 혼합상토를 115.83 mL(높이 2.54 cm X 직경 7.6 cm)의 알루미늄 실린더에 각 처리당 5시료를 채취하였다. 이후 pressure plate extract(#700 series, Soil moisture equip.
이론/모형
- 이후 작물재배시 관수하는 방법과 동일하게 5주간 관수하여 상토가 건조와 습윤이 반복되면서 자연스럽게 충전되도록 하였다. 5주 후에는 관수 2시간 후에 Fonteno와 Bilderback(1993)의 방법으로 345.7 mL(높이 7.6 cm X 직경 7.6 cm)의 알루미늄 실린더에 각 처리당 5시료를 채취하였다. 채취된 시료는 Choi 등(1997)의 방법에 준해 공극률(total porosity), 기상률(air space), 용기용수량(container capacity), 가비중(bulk density), 진비중(particle density)을 측정하였다.
- 6 cm)의 알루미늄 실린더에 각 처리당 5시료를 채취하였다. 채취된 시료는 Choi 등(1997)의 방법에 준해 공극률(total porosity), 기상률(air space), 용기용수량(container capacity), 가비중(bulk density), 진비중(particle density)을 측정하였다.
- , Santa Babara, CA)를 사용하여 다양한 토양수분 장력하의 수분량을 측정하였다. 토양수는 용기용수량T.90 kPa(50 cm 수주)까지의 토양 수분 장력에서 존재하는 쉽게 이용할 수 있는 수분 (easily available water, EAW), 4.90 kPa~9.81 kPa (100 cm 수주)의 완충수(buflfering water, BW), 그리고 1.5 MPa 이상에서 존재하는 무효수(unavailable water, UAW)로 구분하여 측정하였으며, 측정방법은 Fonteno과 Bilderback(1993)의 방법을 적용하였다.
- 혼합상토 조제를 위해 Choi 등(1999a; b)의 방법에 준해 예비부숙과 주부숙을 거친 유기물질을 수집하였고, 버미큘라이트는 직경 2~4mm인 것을 상토조제에 이용하였다. 피트모쓰(Acadian Peat Moss LTD, Canada) 와 질석을 l:l(v/v; PV) 로 혼합한 상토를 대조구로 삼고 피트모쓰 + 부숙왕겨 (1:1; PR), 피트모쓰 + 부숙수 피(1:1; PB), 피트모쓰 + 부숙톱밥(1:1; PS)를 혼합하여 상토를 조제하였다.
성능/효과
- 75%로 뚜렷하게 증가하여 통계적인 차이와 함께 직선 및 곡선회귀 도 성립하였다. 1 cnP의 혼합상토가 보유하는 수분양도 0.701, 0.711, 0.722 및 0.788 g으로 증가하여 고흡수성 수지의 혼합이 보수성 증가에 효과적임을 나타내고 있다.
- PB 상토에 STSB 혼합량이 0, 3.0, 6.0 및 9.0로 증가함에 따라 공극률은 75.0, 76.7, 79.6 및 87.6%로 증가하였고 액상률도 70.1, 71.1, 72.2 및 78.8%로, 기상률은 4.95, 5.58, 7.48 및 8.75%로 뚜렷하게 증가하여 통계적인 차이와 함께 직선 및 곡선회귀 도 성립하였다. 1 cnP의 혼합상토가 보유하는 수분양도 0.
- PR 상토에서는 STSB의 혼합비율이 증가하여도 공극률에는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았고 통계적인 차이도 인정되지 않았다. 용기용수량에서도 유사한 경향을 보여 처리 간 통계적인 차이가 인정되지 않았다.
- PR 상토의 수분장력 변화에 따른 함수량의 변화에서 용기용수량 상태에서의 보유수분량은 79.3~83E%로 측정되었고, PS보다는 낮았지만 PV 또는 PB 혼합상토에서 보다는 높았다. STSB의 혼합비율이 높아질수록 29.
- PR에서 STSB의 혼합비율이 증가할 경우 무처리구의 EAW양이 44%였으나, 9.0 g-L-' 처리에서 약 25%로 측정되었고 UAW의 양은 28.5%에서 38%로 증가하였다. BW의 경우 무처리구에서 약 6%였으나 9.
- PS 상토에 STSB의 혼합비율을 증가시킬 경우 무처 리구의 공극률이 87.6%였는데 비해 STSB 9.0 g-f1 처리에서 94.5%로 측정되어 공극률 증가에 효과가 큰 것을 알 수 있었다. 용기용수량에서는 무처리구와 STSB 9.
- 이상과 같이 STSB가 4종류 혼합상토에 미치는 영향은 차이가 있었다. PV, PS 및 PB 상토에서는 STSB 를 혼합하므로써 무처리에 비해 공극률이 증가하였으나, PR 상토에서는 무처리와의 통계적인 차이가 인정되지 않았다. PV 상토의 공극률에서는 STSB를 혼합하므로써 무처리에 비해 높아졌지만 처리 수준에 따른 차이가 통계적인 차이가 인정되지 않았다.
- 3~83E%로 측정되었고, PS보다는 낮았지만 PV 또는 PB 혼합상토에서 보다는 높았다. STSB의 혼합비율이 높아질수록 29.4 kPa의 토양 수분장력하에서 존재하는 수분량이 많았으며, 이는 STSB의 혼합비율이 높아짐에 따라 상토가 보유하는 수분량이 증가하지만 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 수분량이 증가하지는 않는다는 것을 의미한다. 그러나 29.
- 네종류 혼합상토, 피트모쓰 + 버미큘라이트 (1:1, v/v; PV), 피트모쓰 + 부숙왕겨(1:1, v/v; PR), 피 트모쓰 + 부숙톱밥(1:1, v/v; PS), 그리고 피트모쓰 + 부 숙수피(1:1, v/v; PB)를 조제하는 과정에서 STSB를 혼 합하고, 플라스틱 포트에 충전하였으며, 5주 후에 상토 의 물리적 특성을 측정하였다. STSB의 혼합비율이 증 가할수록 PV, PS 및 PB 상토의 공극률이 증가하여 5% 수준의 통계적인 차이가 인정되었고, 직선 또는 2 차곡선회귀가 성립하여 경향을 찾을 수 있었다. STSB 의 혼합비율 증가로 PS와 PB상토의 용기용수량이 뚜 렷하게 증가하였으나 PV 및 PR 상토에서는 STSB의 혼합비율에 따른 처리간 차이가 인정되지 않았다.
- 5 MPa의 토양 수분장력 하에서 존재하는 수분량이 많았다. 각 상토별로 29.4 kPa이나 1.5 MPa에서 존재하는 수분은 PV 혼합상토에서 적었고, PB와 PR 혼합상토에서 유사한 수준이었으며, PS 혼합 상토에서 가장 많았다. 이는 고흡수성 수지의 혼합비율이 높아짐에 따라 상토가 보유하는 수분량5] 증가하지만 식물이 쉽게 흡수할 수 있는 수분량이 증가하지 않 음을 의미한다.
- 특히 STSB의 혼합은 PV PS 및 PB 상토의 기상률을 뚜렷하게 증가시켜 처리간 통계적인 차이와 함께 직선 및 2차곡선회귀가 성립하여 경향이 뚜렷하였다. 고흡수성 수지의 혼합비율이 높아질수록 4.90 kPa, 9.81 kPa, 29.4 kPa 및 1.5 MPa의 토양 수분장력 하에서 존재하는 수분량이 많았다. 각 상토별로 29.
- Fonteno와 Bilder- back(1993)은 소나무 수피 단용상토 및 소나무 수피 + 모래(4:1, v/v) 상토에서 유효수 및 무효수의 양을 구명하기 위한 연구를 수행하였다. 그들도 polyacrylamide 고흡수성 수지를 혼합한 결과, 혼합 비율이 증가할수록 무효수의 양^ 증가하였고, 증가하는 정도는 소나무 수피 단용상토에서 컷다고 하여 상토에 따른 차이를 지적하였고 본 연구결과를 뒷받침하고 있다.
- 2%로 가장 높았으나 각 처리간 차이는 인정되지 않았다. 그러나 기상률은 STSB의 혼합비율이 증가함에 따라 뚜렷하게 증가하여 각 처리간 5% 수준의 차이가 인정되었고, 0.1% 수준의 직선 및 2차곡선회귀가 성립 하였다.
- 따라서 수분을 흡수하여 팽창된 고흡수성 수지의 사이에 작은 입자를 가진 혼합상토 구성재료들이 위치하고, 결과적으로 일정한 용적당 상토재료들이 점유하는 비율이 혼합상토의 종류에 따라 달라질 수 밖에 없다. 그러므로 점유하는 상토재료들의 비율에 따라 용기용수량 상태에서의 총 보유 수분량, EAW의 양 및 UAW의 양이 달라졌다고 판단된다. Fonteno와 Bilder- back(1993)은 소나무 수피 단용상토 및 소나무 수피 + 모래(4:1, v/v) 상토에서 유효수 및 무효수의 양을 구명하기 위한 연구를 수행하였다.
- 4%로 측정되어 STSB 혼합처리가 용기용수량 증가에 효과적이 였으며 , 1 cn?당 보유수분량을 조사한 경우에도 뚜렷하게 증가하였다. 기상률은 STSB를 9g-L'1 혼합한 처리에서 &06%였으며 STSB의 혼합이 기상률 증가에 효과적이었다.
- 4 kPa에 존재하는 수분량은 PV에서 적었고, PB와 PR에서 유사한 수준이었으며, PS에서 가장 많았다. 따라서 식물이 흡수할 수 있는 수분은 PV>PB, PR> PS의 관계가 성립할 수 있다고 판단되었다.
- 즉, 무처리구의 무기염 농도가 높을 경우 고흡수성 수지의 수분 흡수능이 제한을 받을 수밖에 없 고(Bowman 등, 1990), 적은 양의 수분을 흡수하므로써 상토의 보수성 증가에 미치는 영향^ 적어질 수밖에 없다. 본 연구에서는 부숙된 왕겨를 이용하여 혼합상토를 조제하였으며 , 혼합상토 조제 후 측정한 전기전도도가 다른 상토에서 보다 월등히 높았고(데이터는 제시하지 않았음), PR 상토에서 STSB 혼합량이 많아져도 보수성 증가에 뚜렷한 효과를 내지 않았다고 판단되었다.
- PV 상토의 공극률에서는 STSB를 혼합하므로써 무처리에 비해 높아졌지만 처리 수준에 따른 차이가 통계적인 차이가 인정되지 않았다. 용기용수량에서 도 PV에서 83.2% 이하, PS에서는 86.4%, PR 83.8% 이하, 그리고 PB에서는 78.8% 이하로써 혼합상토에 따라 용기용수량이 달라졌다. 혼합상토에 따라 STSB의 영향이 다르게 나타나는 이유는 혼합상토가 보유한 물리적인 특성과 함께 화학적인 특성이 영향을 미쳤다고 판단되었다.
- 5%로 측정되어 공극률 증가에 효과가 큰 것을 알 수 있었다. 용기용수량에서는 무처리구와 STSB 9.0 g-L-1 처리에서 각각 81.9 및 86.4%로 측정되어 STSB 혼합처리가 용기용수량 증가에 효과적이 였으며 , 1 cn?당 보유수분량을 조사한 경우에도 뚜렷하게 증가하였다. 기상률은 STSB를 9g-L'1 혼합한 처리에서 &06%였으며 STSB의 혼합이 기상률 증가에 효과적이었다.
- 이상과 같이 STSB의 혼합비율을 증가시켜도 혼합상 토의 종류에 따라 토양수분에 미치는 영향이 다르게 나타났다. 본 연구에서는 STSB를 포함한 상토를 플라스틱 화분에 충전하고 작물재배와 동일하게 관수하면서 5주후에 토양시료를 채취하여 물리성 변화를 측정하였다.
- 0%로 조사되었다. 입도분포의 결과만을 고려할 때 PS 상토와 PB 상토에서 보수성이 높고, 토양 통기성이 낮을 것으로 예상되었으며, PR 혼 합상토에서 토양통기성이 가장 우수한 반면 보수성이 낮을 것으로 예상되었다.
- PB 혼합상토에서는 PV에서 보다 각 처리간 차이가 크게 나타났다. 특히 STSB를 혼합하지 않은 PB 에서 29.4 kPa의 토양수분장력하에 존재하는 수분량이 약 44%였으며 PV의 39%보다 약 5%정도 높았다.
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