한지형 잔디는 하절기 온도가 $30^{\circ}C$ 이상까지 올라가는 우리나라에서 뿌리와 줄기의 성장이 급격히 저하되고 심하면 고사하게 된다. 기온의 상승으로 인한 지온 상승은 잔디뿌리에 스트레스가 되며 그 스트레스는 호르몬의 불균형적인 형성으로 지상부 생장 및 광합성, 증산작용 등의 여러 매카니즘에 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 토양내 수분함량을 조절하기도 하고 유기물 함량을 조절하여 지온의 상승을 제한함으로서 잔디의 생육부진을 해소하는 연구도 수행되었다. 본 실험은 토양 수분의 변화에 따른 토양 온도의 변화 양상을 분석하고, 잔디 재배지에서의 토양 깊이와 수분 함량에 따른 열 전도 기작과 열 환경 변화에 따른 직접적인 잔디 생육(생산량, 녹도, 건조피해, 고온피해 등)에 미치는 영향을 연구하였다. 공시 초종으로 Kentucky bluegrass(Poa pratensis L.)를 선정하였고 각각의 실험구는 수분함량에 따라 25%, 33%, 40%의 3가지로 구분하여 처리하였다. 토양온도측정 센서를 각 실험구에 깊이 12cm 지점과 2cm 지점에 각각 2개씩 즉, 한 실험구당 4개의 토양온도측정 센서를 설치하여 매 5분마다 온도변화를 측정하였다. 수분함량에 따른 온도변화는 수분함량이 33% 일 때 가장 낮게 측정되었다. 잔디의 생육상태를 비교하여 볼 때 수분 함량이 33% 일 때 생육이 가장 양호하였으며 40% 일 때 가장 생육이 불량하였다. 하절기 고온 환경에서 한지형 잔디인 Kentucky bluegrass의 생육은 토양 수분함량에 따라 큰 영향을 받지만, 장마기에 잔디가 침수된 환경에서 토양 수분 함량을 최소한 33%까지 감소시켰을 경우에는 잔디 생육에 큰 영향을 받지 않을 것으로 사료된다.
한지형 잔디는 하절기 온도가 $30^{\circ}C$ 이상까지 올라가는 우리나라에서 뿌리와 줄기의 성장이 급격히 저하되고 심하면 고사하게 된다. 기온의 상승으로 인한 지온 상승은 잔디뿌리에 스트레스가 되며 그 스트레스는 호르몬의 불균형적인 형성으로 지상부 생장 및 광합성, 증산작용 등의 여러 매카니즘에 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 토양내 수분함량을 조절하기도 하고 유기물 함량을 조절하여 지온의 상승을 제한함으로서 잔디의 생육부진을 해소하는 연구도 수행되었다. 본 실험은 토양 수분의 변화에 따른 토양 온도의 변화 양상을 분석하고, 잔디 재배지에서의 토양 깊이와 수분 함량에 따른 열 전도 기작과 열 환경 변화에 따른 직접적인 잔디 생육(생산량, 녹도, 건조피해, 고온피해 등)에 미치는 영향을 연구하였다. 공시 초종으로 Kentucky bluegrass(Poa pratensis L.)를 선정하였고 각각의 실험구는 수분함량에 따라 25%, 33%, 40%의 3가지로 구분하여 처리하였다. 토양온도측정 센서를 각 실험구에 깊이 12cm 지점과 2cm 지점에 각각 2개씩 즉, 한 실험구당 4개의 토양온도측정 센서를 설치하여 매 5분마다 온도변화를 측정하였다. 수분함량에 따른 온도변화는 수분함량이 33% 일 때 가장 낮게 측정되었다. 잔디의 생육상태를 비교하여 볼 때 수분 함량이 33% 일 때 생육이 가장 양호하였으며 40% 일 때 가장 생육이 불량하였다. 하절기 고온 환경에서 한지형 잔디인 Kentucky bluegrass의 생육은 토양 수분함량에 따라 큰 영향을 받지만, 장마기에 잔디가 침수된 환경에서 토양 수분 함량을 최소한 33%까지 감소시켰을 경우에는 잔디 생육에 큰 영향을 받지 않을 것으로 사료된다.
The growth of root and shoot normally decline dramatically in mid-summer of Korea, moreover the cool-season turfgrassgrass eventually wither to death over $30^{\circ}C$. The increase of air temperature also drives the heat of soil, that makes stress on root system. The heat stress affects...
The growth of root and shoot normally decline dramatically in mid-summer of Korea, moreover the cool-season turfgrassgrass eventually wither to death over $30^{\circ}C$. The increase of air temperature also drives the heat of soil, that makes stress on root system. The heat stress affects physiological mechanisms of hormonal unbalance that stimulates shoot growth, photosynthesis, and transpiration. To solve those problems, many studies have been carried out to control soil moisture and OM content to decrease soil temperature for dissolving the growth retardant by heat stress. This study initiated to analyze the change of soil temperature with soil moisture, and the effect of soil depth and moisture content on heat transmit and thermal changes on turfgrass growth(productivity, green color, and damage by dryness and high temperature). Kentucky bluegrass plots prepared with 25%, 33%, 40% soil moisture treatments. Soil temperature was measured every five min. with four thermo-sensors at 12 and 2 cm soil depth. The most acceptable growth showed at 33% soil moisture, but the worst result showed at 40%. The soil moisture seriously affected on the growth of Kentucky bluegrass, however the quality of turfgrass may acceptable if we can control soil moisture down to 33% when the flooding season of monsoon.
The growth of root and shoot normally decline dramatically in mid-summer of Korea, moreover the cool-season turfgrassgrass eventually wither to death over $30^{\circ}C$. The increase of air temperature also drives the heat of soil, that makes stress on root system. The heat stress affects physiological mechanisms of hormonal unbalance that stimulates shoot growth, photosynthesis, and transpiration. To solve those problems, many studies have been carried out to control soil moisture and OM content to decrease soil temperature for dissolving the growth retardant by heat stress. This study initiated to analyze the change of soil temperature with soil moisture, and the effect of soil depth and moisture content on heat transmit and thermal changes on turfgrass growth(productivity, green color, and damage by dryness and high temperature). Kentucky bluegrass plots prepared with 25%, 33%, 40% soil moisture treatments. Soil temperature was measured every five min. with four thermo-sensors at 12 and 2 cm soil depth. The most acceptable growth showed at 33% soil moisture, but the worst result showed at 40%. The soil moisture seriously affected on the growth of Kentucky bluegrass, however the quality of turfgrass may acceptable if we can control soil moisture down to 33% when the flooding season of monsoon.
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문제 정의
본 연구는 야외 실험포장에서 토양 수분의 변화에 따른 토양 온도변화를 연구하고, 잔디재배지에서의 깊이와 토양수분 함량에 따른 열 전도 기작과 열 환경 변화에 따른 직접적인 잔디 생육에 미치는 영향을 연구하였다.
따라서 토양 온토 및 열전도가 토양 성질에 미치는 영향에 대한 체계적인 규명은 연구대상 식물체인 잔디 생육과 토양 온도 및 열전도성과의 관계를 이해함으로서 양질의 잔디 생산을 위한 기술개발에 도움이 될 것이다. 본 연구의 목적은 고온화에 따른 한지형잔디의 생육불량 현상을 해결하기 위해 생육에 영향을 주는 주된 원인을 규명하고, 체계적인 실험을 통하여 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것이다.
제안 방법
5분마다 온도변화를 측정하였다. 각각의 실험 구는 수분함량에 따라 25%(처리구 1), 33% (처리구 2), 40%(처리구 3)의 3가지로 구분하였으며, 실험구의 토양 수분함량은 토양 수분즉 정기 (Hydrosencef Campbell scientific Australia pty., Ltd)로 측정하였다.
스티로폼 박스에 15cm 깊이로 USGA green사 기준 (USGA, 2004)에 적합한 모래를 충진한 후 그 위에 Kentucky bluegrass 를 식재하였다. 시간에 따른 온도변화는 토양온도측정기 (WatchdogTM model #450, spectrum technologies inc.)를사용하여 측정하였다.
실험구내 온도를 높이기 위해 각각의 스티로폼 박스를 유리판으로 덮어 잔디 표면 고온처리 효과를 유발하였다.
토양 온도변화는 관수 처리 3일 전부터 측정하기 시작하여 관수 처리 후 4일간, 총 7일 동안의 온도 변화를 측정하였다.
토양온도측정 센서는 각 실험구마다 깊이 2cm 지점과 12cm 지점에 각각 2개씩 즉, 한 실험 구당 4개의 토양온도측정 센서를 설치하여 매 5분마다 온도변화를 측정하였다. 각각의 실험 구는 수분함량에 따라 25%(처리구 1), 33% (처리구 2), 40%(처리구 3)의 3가지로 구분하였으며, 실험구의 토양 수분함량은 토양 수분즉 정기 (Hydrosencef Campbell scientific Australia pty.
대상 데이터
단열재 스티로폼 박스는 가로 세로, 깊이가 30x23x20cm인 것을 사용하였다. 스티로폼 박스에 15cm 깊이로 USGA green사 기준 (USGA, 2004)에 적합한 모래를 충진한 후 그 위에 Kentucky bluegrass 를 식재하였다.
Table 1. 본 실험에 사용된 토양의 이화학성(ASTM F 1815-97, D 4972-89).
스티로폼 박스에 15cm 깊이로 USGA green사 기준 (USGA, 2004)에 적합한 모래를 충진한 후 그 위에 Kentucky bluegrass 를 식재하였다. 시간에 따른 온도변화는 토양온도측정기 (WatchdogTM model #450, spectrum technologies inc.
실험에 사용된 공시 초종은 한지형 잔디 중에서 Kentucky bluegrass(Poa pratensis L.) 를 선정하였다. 파종, 재배 성숙된 잔디를 (주) 엘그린 농장으로부터 지원받아 연세대학교에 준비된 USGA 다층구조 지반으로 조성된 실험포지에 식재되어 실험에 사용되었다.
) 를 선정하였다. 파종, 재배 성숙된 잔디를 (주) 엘그린 농장으로부터 지원받아 연세대학교에 준비된 USGA 다층구조 지반으로 조성된 실험포지에 식재되어 실험에 사용되었다.
성능/효과
결론적으로 하절기 고온 하에 장마로 인해 잔디가 침수하게 되면 고온장해와 과습장해가복합적으로 발생하여 잔디 생육 불량 조건에 대한 악순환이 계속되므로 잔디 재배가 불리하게 된다. 그러므로 하절기에도 좋은 품질의 잔디 상태를 유지하기 위해서는 토양 및 대기의 온도상승을 억제하고 토양 수분 함량을 조절하여야 바람직할 것으로 사료된다
또한 각각의 토양 수분함량에 따른 잔디 생육상태를 비교하여 볼 때 처리구 2(33% 토양수분)가 가장 양호하였다. 그러므로 잔디의 생육에 있어서 토양 수분 함량이 33% 일대 온도 변화에 대한 영향을 가장 적게 받았다고 할 수 있다.
본 실험 결과 하절기 고온에 대하여 한지형잔디인 Kentucky bluegrass의 생육은 토양수분 함량에 따라 큰 영향을 받으며, 장마기에 잔디가 침수될 경우 토양 수분 함량을 최소한 33%까지 감소시켰을 경우 잔디 생육에 큰 영향을 받지 않을 것으로 판단된다. 그러나 생육에 불리한 영향을 미치는 토양 수분함량을 알아보기 위해서는 좀 더 세분화된 연구가 필요할 것으로 보여진다
본 실험에서 토양 수분함량에 따른 토양 온도의 변화를 비교해본 결과 잔디 잎 표면 및 잔디 지반 2cm, 12cm 지점 모두 수분함량 33%(처리구 2)에서 최고 온도가 가장 낮게 측정되었으며, 하루 중 온도 변화의 폭도 가장 작았다.
잔디의 생육 상태를 관찰한 결과 처리구 2(33% 토양수분)에서 가장 양호하였으며, 처리 구 3(40% 토양수분)에서 가장 불량하였다.
토양 2cm깊이와 12cm깊이에서의 최고온도를 측정한 결과 처리구 3이 각각 33.7℃와 32.3℃로 가장 높게 측정 되었으며 처리구 2, 즉 토양 수분함량이 33%인 실험구의 최고 온도 평균이 각 지점에서 29.4℃, 28.9℃로 가장 낮게 측정되었다(Table 3).
토양 수분함량에 따른 잔디 표면 최고온도의 평균을 측정한 결과 처리구 3(40% 토양수분) 에서 평균 39.2 ℃ 로 가장 높게 나왔으며, 처리 구 1(25% 토양수분)이 39.0℃, 처리구 2(33% 토양수분)는 37.8 ℃ 로 측정되었다(Table 2).
후속연구
받지 않을 것으로 판단된다. 그러나 생육에 불리한 영향을 미치는 토양 수분함량을 알아보기 위해서는 좀 더 세분화된 연구가 필요할 것으로 보여진다
, 1980). 따라서 토양 온토 및 열전도가 토양 성질에 미치는 영향에 대한 체계적인 규명은 연구대상 식물체인 잔디 생육과 토양 온도 및 열전도성과의 관계를 이해함으로서 양질의 잔디 생산을 위한 기술개발에 도움이 될 것이다. 본 연구의 목적은 고온화에 따른 한지형잔디의 생육불량 현상을 해결하기 위해 생육에 영향을 주는 주된 원인을 규명하고, 체계적인 실험을 통하여 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것이다.
참고문헌 (11)
문원, 이승구. 2002. 재배식물생리학. 한국방송통신대학교 출판부. 제 18장
Li, D., D.D. Minner, and N.E. Christians. 2002. Direct heat stress effects on creeping bentgras. 2002 Turfgrass report. ISU Horticulture Department. IA
Beard, J.B. and W.H. Daniel. 1965. Effect of temperature and cutting on the growth of creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds.) roots. Agronomy Journal 57:249-250
Huang, B. and H. Gao. 2000. Growth and carbohydrate metabolism of creeping bentgrass cultivars in response to increasing temperature. Crop sci. 40:1115-1120
Liu, X. and B. Huang. 2005. Root physiological factors involved in cool-season grass response to high soil temperature. Environmental and Experimental Botany. 53:233-245
Riha, S.J., K.J. Mclnnes, S.W. Child, and G.S. Campbell. 1980. A finite element calculation for determining thermal conductivity. Soil Science Society America Journal 44:1323-1325
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