고랭지 경사밭의 토양보전을 위해서 고랭지 배추재배지에 애기기린초, 범의귀, 지면패랭이, 긴병꽃풀 등 4종의 지피성 동반작물의 도입가능성을 경사도 5, 15 및 30%의 라이시미터에서 평가하였다. 애기기린초를 제외한 지피성 동반작물은 배추의 생육에 영향을 미치지 않았다. 배추와 동반작물에 의한 정식 이후의 피복률 변화는 동반작물보다는 배추생장에 의해 주도되었으며, 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물 재배구에서 초기 피복률 상승이 빠른 반면, 고온기 생장속도가 느린 범의귀와 지면패랭이는 급속한 피복도 증가를 보이지 않았다. 각각의 동반작물의 줄기와 잎의 절단 경도는 범의귀와 애기기린초가 낮은 반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 내답압성이 우수하였다. 지피성 동반작물과 배추는 광 및 양분 경합성은 거의 없었다. 지피성 동반작물 재배구에서 배추 수관 아래 기온 및 지온은 배추 단독구보다 각각 $1^{\circ}C$내외, $0.5{\sim}1^{\circ}C$ 낮았으며, 습도는 8% 정도 높았다. 4종 지피성 동반작물을 토양보전성, 경관성, 내성, 생육 등을 고려하여 각 평가요소별 가중치를 두어 평가한 결과, 지면패랭이>긴병꽃풀>>범의귀>애기기린초의 순으로 높았고, 이중 지면패랭이가 가장 우수하였다.
고랭지 경사밭의 토양보전을 위해서 고랭지 배추재배지에 애기기린초, 범의귀, 지면패랭이, 긴병꽃풀 등 4종의 지피성 동반작물의 도입가능성을 경사도 5, 15 및 30%의 라이시미터에서 평가하였다. 애기기린초를 제외한 지피성 동반작물은 배추의 생육에 영향을 미치지 않았다. 배추와 동반작물에 의한 정식 이후의 피복률 변화는 동반작물보다는 배추생장에 의해 주도되었으며, 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물 재배구에서 초기 피복률 상승이 빠른 반면, 고온기 생장속도가 느린 범의귀와 지면패랭이는 급속한 피복도 증가를 보이지 않았다. 각각의 동반작물의 줄기와 잎의 절단 경도는 범의귀와 애기기린초가 낮은 반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 내답압성이 우수하였다. 지피성 동반작물과 배추는 광 및 양분 경합성은 거의 없었다. 지피성 동반작물 재배구에서 배추 수관 아래 기온 및 지온은 배추 단독구보다 각각 $1^{\circ}C$내외, $0.5{\sim}1^{\circ}C$ 낮았으며, 습도는 8% 정도 높았다. 4종 지피성 동반작물을 토양보전성, 경관성, 내성, 생육 등을 고려하여 각 평가요소별 가중치를 두어 평가한 결과, 지면패랭이>긴병꽃풀>>범의귀>애기기린초의 순으로 높았고, 이중 지면패랭이가 가장 우수하였다.
Four cover plants such as Phlox subulata, Glechoma hederacea var. longituba, Sedum middendorffianum and Saxifraga laciniata were evaluated to investigate the effect of companion planting on reducing soil erosion in Chinese cabbage cultivated highland. The experiment was conducted using lysimeters of...
Four cover plants such as Phlox subulata, Glechoma hederacea var. longituba, Sedum middendorffianum and Saxifraga laciniata were evaluated to investigate the effect of companion planting on reducing soil erosion in Chinese cabbage cultivated highland. The experiment was conducted using lysimeters of $5\;m{\times}2\;m$ (length$\times$width) with 5, 15 and 30% slopes. Companion plants except Sedum middendorffianum did not interface with growth of Chinese cabbage Glechoma hederacea var. longituba and Sedum middendorffianum grew faster than Phlox subulata and Saxifraga laciniata in the early growth stage suer transplanting, resulting in fast ground covering, but the ground covering by Phlox subulata and Saxifraga laciniata was delayed because growth suppression by high air temperature during summer season. Soil erosion became severe as increasing degree of slope. Assessments of the four cover plants were conducted in relation to soil conservation characteristic of scenery, endurance to the environment stress, plant growth and weed suppression. From the assessments, Phlox subulata was superior to other intercropping crops tested for reducing soil erosion in highland cultivation of Chinese cabbage.
Four cover plants such as Phlox subulata, Glechoma hederacea var. longituba, Sedum middendorffianum and Saxifraga laciniata were evaluated to investigate the effect of companion planting on reducing soil erosion in Chinese cabbage cultivated highland. The experiment was conducted using lysimeters of $5\;m{\times}2\;m$ (length$\times$width) with 5, 15 and 30% slopes. Companion plants except Sedum middendorffianum did not interface with growth of Chinese cabbage Glechoma hederacea var. longituba and Sedum middendorffianum grew faster than Phlox subulata and Saxifraga laciniata in the early growth stage suer transplanting, resulting in fast ground covering, but the ground covering by Phlox subulata and Saxifraga laciniata was delayed because growth suppression by high air temperature during summer season. Soil erosion became severe as increasing degree of slope. Assessments of the four cover plants were conducted in relation to soil conservation characteristic of scenery, endurance to the environment stress, plant growth and weed suppression. From the assessments, Phlox subulata was superior to other intercropping crops tested for reducing soil erosion in highland cultivation of Chinese cabbage.
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문제 정의
따라서 고랭지배추 재배지에서 배추와 동반재배할 때, 생육 특성상 배추 수량에는 영향을 미치지 않고 지표면을 피복하기에 좋을 것으로 예측되는 4종의 지피성 작물을 배추와 동반재배하면서 지피도 변화, 생육특성 등을 평가하고 이 중에서 고랭지배추 재배지에 도입하기에 적합한 작물을 선발하기 위해 본 연구를 수행하였다.
한편 배추와 피복식물을 동반재배하였을 때 질소흡수량을 조사하여 재배기간 중 작물간의 양분경합성을 알아보고자 하였다(Fig. 8). 배추에 의한 질소흡수랴^~ In?당 30g일때 동반작물에 의한 질소흡수량은 배추의 9~19%수준으로 나타나, 경사지토양에서 강우에 의한 질소 유실량이크다는 사실(Jung 등, 1976b)에 비춰볼 때, 동반작물의 질소 흡수가 배추생장에 미친 영향은 크지 않았을 것으로 판단된다.
제안 방법
고랭지 경사밭의 토양보전을 위해서 고랭지 배추재 배지에 애기기린초, 범의귀, 지면패랭이, 긴병꽃풀 등. 4종의 지피성 동반작물의 도입가능성을 경사도 5, 15및 30%의 라이시미터에서 평가하였다. 애기기린초를 제외한 지피성 동반작물은 배추의 생육에 영향을 미치지 않았다.
고랭지배추 재배지에 도입가능한 지피성 동반작물을 평가하기 위하여 배추와의 광 경합을 고려하여 초장이 30cm 이하로 낮고, 고랭지 지역에서 월동이 가능할 것으로 판단되는 애기기린초(Sedum middendorffi- anum), 범의귀 (Saxifraga laciniata), 지면패랭이(Phlox subulata), 긴병꽃풀(Glechoma hederacea var. long ituba) 등 4종의 작물(Fig. 1)을 2005년 6월 23일에 배추(CR싱싱, 흥농)와 동반정식하였다.
동반작물과 배추의 광 경합성은 두 작물의 초고의 경시적 변화로 비교평가하였고, 양분경합성은 배추 수확시의 단위면적당 배추와 동반작물의 질소 흡수량의 비율로 평가하였다. 동반작물 도입에 따른 미기상 변화를 알아보기 위해서 배추 수관 아래의 기온 및 습도 변화 그리고 지온을 각각 지상 10cm와 지중 10cm에서 7월 21일부터 8 월 10일까지 측정하였다. 또한 배추단독으로 정식했을때와 지피작물을 동반정식했을 때 배추의 생육 및 수량을 평가하기 위해서 8월 25일에 구중을 조사하였다.
배추밭에서 작업시 지피작물의 답압에 대한 내성은 종합물성장치 (Rheometer, Penetration test adaptor 5mm round, Table speed 60mm/min)를 이용호}여 잎과 줄기의 투과강도 및 절단강도를 측정한 값으로 평가하였다. 동반작물과 배추의 광 경합성은 두 작물의 초고의 경시적 변화로 비교평가하였고, 양분경합성은 배추 수확시의 단위면적당 배추와 동반작물의 질소 흡수량의 비율로 평가하였다. 동반작물 도입에 따른 미기상 변화를 알아보기 위해서 배추 수관 아래의 기온 및 습도 변화 그리고 지온을 각각 지상 10cm와 지중 10cm에서 7월 21일부터 8 월 10일까지 측정하였다.
동반작물의 생육은 토양의 피복도에 크게 영향을 미치므로 이들이 자람에 따라 경시적으로 초장, 엽폭, 엽수 등 생육, 피복률과 1년 동안의 지상부 상태를 조사하였다. 지면패랭이의 생육은 매우 더뎌 최고 10cm 내외의 초장을 보인 반면, 배추 수확 후 1개월이 경과한 때인 9월 8일에 애기기린초는 약 27cm 정도까지 자랐고, 긴병꽃풀은 생육이 왕성하여 초장이 2m 내외로 신장하였다.
간격으로 배추사이에 정식하였다. 동반작물이 자람에 따라 경시적으로 초장, 엽수, 엽폭 등 생육 및 동반작물과 배추에 의한 피복도를 조사하였다. 피복도는 일정면적의 종이를 작물 위에 고정하고 사진을 찍어 면적비로부터 산정하였다.
두둑을 만들고 조간 60cm X주간 30cm의 간격으로 배추를 정식하였으며 , 200공 플러그묘 판에 약 40일간 육묘된 초장 10cm 내외의 동반작물을 약 20cm X20 cm의 간격으로 배추사이에 정식하였다. 동반작물이 자람에 따라 경시적으로 초장, 엽수, 엽폭 등 생육 및 동반작물과 배추에 의한 피복도를 조사하였다.
동반작물 도입에 따른 미기상 변화를 알아보기 위해서 배추 수관 아래의 기온 및 습도 변화 그리고 지온을 각각 지상 10cm와 지중 10cm에서 7월 21일부터 8 월 10일까지 측정하였다. 또한 배추단독으로 정식했을때와 지피작물을 동반정식했을 때 배추의 생육 및 수량을 평가하기 위해서 8월 25일에 구중을 조사하였다. 아울러 고랭지배추 재배지에 도입가능한 지피성 동반작물의 종합 평가는 항목 별로 가중치를 주어 분석하였다(Na 등, 2003).
피복도는 일정면적의 종이를 작물 위에 고정하고 사진을 찍어 면적비로부터 산정하였다. 배추밭에서 작업시 지피작물의 답압에 대한 내성은 종합물성장치 (Rheometer, Penetration test adaptor 5mm round, Table speed 60mm/min)를 이용호}여 잎과 줄기의 투과강도 및 절단강도를 측정한 값으로 평가하였다. 동반작물과 배추의 광 경합성은 두 작물의 초고의 경시적 변화로 비교평가하였고, 양분경합성은 배추 수확시의 단위면적당 배추와 동반작물의 질소 흡수량의 비율로 평가하였다.
배추와 지피성 동반작물간의 광 경합성을 평가하기 위하여 이들의 초고를 비교하였다(Fig. 7). 재배 기간 중 지면패랭이와 긴병꽃풀의 초고는 매우 낮았으며, 애기기린초는 후반기까지 꾸준히 증가한 반면, 범의 귀는 배추재배 기간 중 정식시보다 오히려 초고가 낮아지는 결과를 보였는데 이는 고온과 병발생의 원인으로 해석된다.
시험에 사용된 4종의 지피성 동반작물에 대하여 앞의 결과를 토대로 생육양태, 토양보전성, 경관성, 내성 등을 고려하여 matrix 분석을 실시하였다(Table 4). 각 항목의 합계를 L로 하여 평가요소별 가중치를 두어 평점을 산정한 결과, 지면패랭이 > 긴병꽃풀>> 범의귀 > 애기기린초의 순으로 높은 점수를 보여, 이 중 지면 패랭이와 긴병꽃풀이 도입가능한 작물로, 애기기린초와 범의 귀가 부적합한 것으로 판단된다.
성능/효과
5~l°C 낮았으며, 습도는 8% 정도높았다. 4종 지피성 동반작물을 토양보전성, 경관성, 내성, 생육 등을 고려하여 각 평가요소별 가중치를 두어 평가한 결과, 지면패랭이>긴병꽃풀>>범의귀>애기기린초의 순으로 높았고, 이중 지면패랭이가 가장 우수하였다.
4). 각 항목의 합계를 L로 하여 평가요소별 가중치를 두어 평점을 산정한 결과, 지면패랭이 > 긴병꽃풀>> 범의귀 > 애기기린초의 순으로 높은 점수를 보여, 이 중 지면 패랭이와 긴병꽃풀이 도입가능한 작물로, 애기기린초와 범의 귀가 부적합한 것으로 판단된다.
배추와 동반작물에 의한 정식 이후의 피복률 변화는 동반작물보다는 배추생장에 의해 주도되었으며, 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물 재배구에서 초기 피복률 상승이 빠른반면, 고온기 생장속도가 느린 범의귀와 지면패랭이는 급속한 피복도 증가를 보이지 않았다. 각각의 동반작물의 줄기와 잎의 절단 경도는 범의귀와 애기기린초가 낮은 반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 내답압성이 우수하였다. 지피성 동반작물과 배추는 광 및 양분 경합성은 거의 없었다.
범의귀는 정식 후 여름철을 경과하면서 잔존하는 잎의 엽폭이 감소하였는데, 이는 더위와 병발생으로 인해 엽신이 손상되었기 때문이며 저온기로 접어들면서 다시 정상적으로 생육하였다. 긴병꽃풀은 생장속도가 빨라 엽수의 증가폭이 컸으며, 범의귀도 생육후기에는 크게 증가하였고, 애기기린초는 서서히 증가하는 주세를 보였다(Fig. 2).
애기기린초를 제외한 지피성 동반작물은 배추의 생육에 영향을 미치지 않았다. 배추와 동반작물에 의한 정식 이후의 피복률 변화는 동반작물보다는 배추생장에 의해 주도되었으며, 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물 재배구에서 초기 피복률 상승이 빠른반면, 고온기 생장속도가 느린 범의귀와 지면패랭이는 급속한 피복도 증가를 보이지 않았다. 각각의 동반작물의 줄기와 잎의 절단 경도는 범의귀와 애기기린초가 낮은 반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 내답압성이 우수하였다.
배추재배지에서 작업자의 답압에 의해 동반작물이 손상될 우려가 있으므로, 이에 대한 동반작물의 답압내성을 측정하기 위하여 잎과 줄기의 절단강도를 측정한 결과(Fig. 6), 범의귀와 애기기린초는 절단강도가 낮은반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 이들의 답압내성이 더 우수할 것으로 판단되었다.
범의귀에는 진딧물이 많이 발생하여 배추게 영향을 미칠 가능성이 컸으며, 애기기린초와 범의귀는 동반작물 자체에 잿빛곰팡이가 다소 발생하였으나, 지면패랭이나 긴병꽃풀에는 발생하지 않아 이러한 병에 매우 강한 것으로 판단되었다.
사용한 지피식물의 장단점 (Table 3)을 살펴보면 애기기린초는 생육속도가 빨라 지피는 잘되었으나 여름철 강우시 연약하여 답압에 의한 손상이 컸고 잿빛곰팡이 발생이 많았으며, 긴병꽃풀은 지피가 무상기간 동안에 한정되는 등 단점이 있었다. 그러나 지면패랭이는 생육속도는 느리지만 충분한 지피가 이뤄지면 겨울철에도 지상부가 녹색을 띨 정도로 연중 지피할 수 있을 뿐 아니라, 내답압성이 강하고 병발생이 거의 없으며, 초고.
9는 배추와 동반작물을 정식한 후 1개월경의 강우시에 경사도별, 피복작물에 따른 유거수량을 라이시미터에서 조사한 결과이다. 유거수량은 경사도가 증가할수록 많았고, 조사시기에 지표면의 피복도가 비교적 높았던 피복작물구에서 적었다(Fig. 9).
7). 재배 기간 중 지면패랭이와 긴병꽃풀의 초고는 매우 낮았으며, 애기기린초는 후반기까지 꾸준히 증가한 반면, 범의 귀는 배추재배 기간 중 정식시보다 오히려 초고가 낮아지는 결과를 보였는데 이는 고온과 병발생의 원인으로 해석된다. Jung 등(1998)은 피복식물의 초장이 크면 식물체가 큰 과수의 경우에도 광량감소, 통기성 불량등의 장애요인이 될 수 있다고 보고하였고, Song 등 (1997)도 피복작물을 이용한 잡초방제연구에서 클로버의 피복상태는 매우 뛰어나 잡초방제 효과는 좋으나 생육속도가 너무 빠르고 초장이 크기 때문에 상대적으로 옥수수의 생육이 불량해지므로, 초생재배에 있어서 생육속도 등 초종의 특성이 중요함을 보고하였다.
정식 시 생육 초기 단계에는 정식하는 식물체의 크기에 따라 초고의 차이때문에 애기기린초와 범의귀의초고가 가장 컸으나 후기로 갈수록 배추의 생장속도가 빨라서 동반작물보다 월등히 커졌으므로 배추 생장에 동반작물에 의한 광 차단효과는 적었을 것으로 판단되었다. 특히 본 연구에서 사용한 지면패랭이나 긴병꽃풀등은 생장속도가 배추에 비해 월등히 낮아 광경합은 거의 일어나지 않을 것으로 판단된다.
3), 긴병꽃풀의 피복률은 생육 전기간을 통하 여 꾸준히 증가한 반면, 애기기린초는 초기에는 크게 증가하였으나 후기의 증가는 거의 없었다. 지면패랭이는 생육 속도가 느려 피복률 증가가 매우 느렸고, 고온기에 생장이 매우 저조하였던 범의귀는 저온기로 접어들면서 생육이 왕성해져 피복률의 현저한 증가를 보였다.
지피성 동반작물처리구에서 배추 수관 하부의 기온및 지온은 배추단독구보다 각각 1°C 내외 및 0.5 〜 1°C 낮았으며, 습도는 8% 정도 높았다(Fig. 10). 이는지표면을 초생멀칭하므로써 온도를 낮추고 습도는 다소 높게 유지할 수 있는 효과가 있어 고온 건조시기에 저온성 작물인 배추를 재배할 때 무피복보다 유리한 미기상 환경조건이 될 수 있음을 짐작할 수 있다.
피복작물과 배추에 의한 전체 피복률 변회는 배추에 의해 주도되었다. 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물재배구에서 생육 초기에 피복률의 상승이 빠른 반면, 고온기에 생장 속도가 더딘 범의귀와 지면패랭이는 피복률 증가가 적었다.
후속연구
고랭지가 여름철 작물 생산 기지로서의 역할 뿐 아니라 시대의 흐름에 발 맞추어 소비자들에게 볼거리를 제공하고 또한 토*실양을 방지할 수 있다면 하천의 오염을 줄이고 생태계를 잘 보전할 수 있는 등 다양한 기능을 가질 수 있으며, 이러한 기능이 잘 발휘될수 있도록 새로운 친환경적 경작방법의 개발이 필요하다. 그 방법의 하나로 지표면을 최대한 피복하여 토양및 비료유실을 줄일 수 있는 방법으로 지피식물을 이용하는 것이다(Lim, 2002; Park 등, 2003).
따라서 고랭지배추 재배지에서 배추와 동반재배할 적 요 지피식물로 지면패랭이가 좋을 것으로 판단되며, 잎으 로 고랭지 경사지의 토양보전과 경관성을 향상하는데 친환경적 재배방법의 하나로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌 (16)
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