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문제 정의
- 본 연구는 토양 유기질개량재, 무기질 Ca 및 perlite, 그리고 수분흡수 중합체의 혼합비율이 켄터키 블루그래스의 잔디생장에 미치는 영향을 조사함으로 정원, 운동장 및 골프장 조성 시 이들 소재를 이용한 혼합개량재를 실무에 활용할 수 있는 기초자료를 얻기 위해 수행하였다.
제안 방법
- Table 4. Turfgrass entries, environment conditions, replication, experiment period, and investigation frequency in the study.
- 본 실험은 삼육대학교 온실 내에서 2008년 10월부터 2008년 12월까지 실시하였으며, 실험기간 중 온실 내 평균 온도는 17°C~33°C 사이로 나타났다(Table 4). 관수는 매일 실시하였으며 기상환경 및 온도에 따라 관수량을 조절하였다. 파종 후 초기 1주일 동안은 수분 증발을 막기 위해서 전체 혼합 처리구를 비닐로 멀칭을 실시하였다.
- 즉 켄터키 블루그래스 초종을 100립씩 난괴법 3반복으로 치상 후 발아율을 조사해서 혼합 처리구간 잔디 생존력을 비교하였다. 발아율 조사간격은 치상 후 1일 간격으로 실시하였으며, 발아기간은 잔디 발아 시험 기준에서 검정기간이 가장 긴 4주 기준(The Lawn Institute, 1991)보다 더 긴 2달간 수행하였다. 조사 시 발아 기준은 지상부 엽 조직이 10 mm 정도 자랐을 때를 기준으로 하였으며, 최종 발아율은 치상 후 60일째 조사한 누적 발아율을 이용하였다.
- 실험 수행 시 이들 3 요소의 비율 - 즉 SOA 및 중합체의 혼합비율을 살펴보면 처리구1~처리구6은 유기질개량재 SOA 100%에 중합체 물질을 3% 간격으로 0~15% 사이로 혼합하였다. 처리구7~처리구12에서는 유기질개량재 SOA 10% + sand 90% 혼합구에 중합체를 3% 간격으로 0~15% 사이로 혼합하였다.
- 5 cm)를 난괴법 3반복으로 배치해서 켄터키 블루그래스 종자를 12 g/m2 기준으로 파종한 후 조사하였다. 여기서 지상부 생장은 엽조직 생장정도를 나타내는 전체엽수를 조사하였으며, 이 때 엽수는 파종 후 60일 지난 후 반복당 임의로 5개(subsamples)씩 선택해서 평균값을 비교하였다. 잔디 초장도 엽수와 마찬가지로 파종 후 60일 지난 시점에 반복당 임의로 5개씩 선택해서 평균값을 비교하였다.
- 유기질개량재 혼합 처리구간 생육조사는 잔디생존력, 지상부 생장, 초장 및 잔디품질에 대해서 실시하였다. 잔디 생존력은 발아실험을 통해서 조사하였으며, 온도가 17~33℃로 유지되고 있는 자연실온 조건에서 수행하였다(Table 4).
- 유기질개량재 혼합 처리구간 생육조사는 잔디생존력, 지상부 생장, 초장 및 잔디품질에 대해서 실시하였다. 잔디 생존력은 발아실험을 통해서 조사하였으며, 온도가 17~33℃로 유지되고 있는 자연실온 조건에서 수행하였다(Table 4). 즉 켄터키 블루그래스 초종을 100립씩 난괴법 3반복으로 치상 후 발아율을 조사해서 혼합 처리구간 잔디 생존력을 비교하였다.
- 잔디발아실험과 별도로 지상부 생장, 초장 및 잔디품질은 직사각형 포트(15.5 cm x 10.5 cm)를 난괴법 3반복으로 배치해서 켄터키 블루그래스 종자를 12 g/m2 기준으로 파종한 후 조사하였다. 여기서 지상부 생장은 엽조직 생장정도를 나타내는 전체엽수를 조사하였으며, 이 때 엽수는 파종 후 60일 지난 후 반복당 임의로 5개(subsamples)씩 선택해서 평균값을 비교하였다.
- 잔디 초장도 엽수와 마찬가지로 파종 후 60일 지난 시점에 반복당 임의로 5개씩 선택해서 평균값을 비교하였다. 잔디품질은 파종 후 2주 간격으로 유기물 혼합 처리구간 밀도변화를 조사함으로 평가하였다.
- 발아율 조사간격은 치상 후 1일 간격으로 실시하였으며, 발아기간은 잔디 발아 시험 기준에서 검정기간이 가장 긴 4주 기준(The Lawn Institute, 1991)보다 더 긴 2달간 수행하였다. 조사 시 발아 기준은 지상부 엽 조직이 10 mm 정도 자랐을 때를 기준으로 하였으며, 최종 발아율은 치상 후 60일째 조사한 누적 발아율을 이용하였다.
- 잔디 생존력은 발아실험을 통해서 조사하였으며, 온도가 17~33℃로 유지되고 있는 자연실온 조건에서 수행하였다(Table 4). 즉 켄터키 블루그래스 초종을 100립씩 난괴법 3반복으로 치상 후 발아율을 조사해서 혼합 처리구간 잔디 생존력을 비교하였다. 발아율 조사간격은 치상 후 1일 간격으로 실시하였으며, 발아기간은 잔디 발아 시험 기준에서 검정기간이 가장 긴 4주 기준(The Lawn Institute, 1991)보다 더 긴 2달간 수행하였다.
- 관수는 매일 실시하였으며 기상환경 및 온도에 따라 관수량을 조절하였다. 파종 후 초기 1주일 동안은 수분 증발을 막기 위해서 전체 혼합 처리구를 비닐로 멀칭을 실시하였다. 본 실험에서 처리구간 객관적인 생육차이를 비교하기 위해서 실험기간 중 잔디는 무예초(unmowed conditions) 상태로 유지하였다.
대상 데이터
- 모래는 고품질 스포츠 잔디지반에 적합한 USGA 스펙에 적합한 골재를 사용하였다(Table 3). Polymer(K-36)의 원재료는 4가지 혼합물질(K-SAM : Ca : Perlite : Kitosan = 25 : 25 : 25 : 25)로 구성되어 있으며, 이중 K-SAM은 고흡수성 수지로써 흡수력이 띄어난 수분흡수 중합체이다.
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공시재료
공시초종은 국내에서 대표적으로 사용되고 있는 Poa 속 계통의 잔디 중 켄터키 블루그래스(Kentucky bluegrass, Poa pratensis L.) 초종을 사용하였다. 이 때 사용한 품종은 미국 Jacklin Seed사에서 개발한 켄터키 블루그래스의 신품종인 ‘Excursion' 이었다 (Table 1).
- 본 실험에서 공시 유기질개량재의 혼합구는 전체 18개 처리구로 준비하였다(Table 2). 토양 유기질개량재 혼합 처리구의 구성은 유기질개량재인 SOA(Supersoil, Dooho-landtech, Iljuk, Kyounggi-Do, Korea), 모래(sand) 및 중합체(polymer)로 이루어져 있다.
- 본 실험은 삼육대학교 온실 내에서 2008년 10월부터 2008년 12월까지 실시하였으며, 실험기간 중 온실 내 평균 온도는 17°C~33°C 사이로 나타났다(Table 4).
- 이 때 사용한 품종은 미국 Jacklin Seed사에서 개발한 켄터키 블루그래스의 신품종인 ‘Excursion' 이었다 (Table 1).
데이터처리
- 여기서 지상부 생장은 엽조직 생장정도를 나타내는 전체엽수를 조사하였으며, 이 때 엽수는 파종 후 60일 지난 후 반복당 임의로 5개(subsamples)씩 선택해서 평균값을 비교하였다. 잔디 초장도 엽수와 마찬가지로 파종 후 60일 지난 시점에 반복당 임의로 5개씩 선택해서 평균값을 비교하였다. 잔디품질은 파종 후 2주 간격으로 유기물 혼합 처리구간 밀도변화를 조사함으로 평가하였다.
- 통계분석은 SAS(Statistical Analysis System) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 실시하였고(SAS Institute, 1990), 처리구 평균간 유의성 검정은 DMRT(Duncan's Multiple Range Test) 5% 수준에서 실시하였다.
성능/효과
- 1. 켄터키 블루그래스의 발아율은 혼합 처리구에 따라 최소 0%~최대 56.3% 사이로 다양하게 나타났다. 최고 발아율 56.
- 2. 지상부 엽생장의 생장지표인 전체엽수는 켄터키 블루그래스에서 2.2~4.0엽 사이였고, 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 20%> SOA 100% > SOA 10% 순서로 나타났다.
- 3. 초장에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 20% > SOA 10% > SOA 100% 순서로 나타났으며, 중합체 혼합 시 처리구14(SOA 20% + sand 80% + polymer 3%)를 제외하고는 3~15% 사이에서 잔디 초장 차이는 없었다.
- 4. 잔디밀도는 파종 후 생장이 진행됨에 따라 증가하는 경향이었지만, 유기질개량재 SOA 및 중합체 혼합비율에 따라 차이가 있었다. 켄터키 블루그래스에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 10% 및 20% 혼합구가 SOA 100% 에 비해 좀더 양호하게 나타났다.
- 유기질개량재 SOA 100% 혼합한 처리구에서는 중합체 혼합비율에 따라 잔디품질 차이가 처리구1~처리구6사이에서 크게 나타나지 않았다. SOA 10% 혼합된 처리구에서는 중합체 0% 혼합된 처리구7의 품질이 우수하였다. 처리구7의 경우 파종 후 4주째 종자를 파종한 트레이의 40% 정도 잔디밀도가 조성되는 것이 관찰되었다.
- 그리고 엽생장의 경우 유기질개량재 SOA는 많이 함유될수록 (SOA 100% > SOA 20% > SOA 10%) 전체 엽수생장은 양호하였으며, 중합체 혼합비율은 12% 이하가 적절한 것으로 사료되었다.
- 이상의 결과 잔디품질 평가에 중요한 요소인 밀도는 초종, 유기질개량재 및 중합체 비율에 따라 차이가 나타났다. 동일한 유기물개량재 및 중합체를 이용한 퍼레니얼 라이그래스에서 실험결과 초종간 잔디밀도는 켄터키 블루그래스보다 퍼레니얼 라이그래스의 밀도가 더 빨리 조성되는 것으로 판단되었다. 이것은 퍼레니얼 라이그래스의 경우 유전적으로 초기 조성속도가 빠르고(Turgeon, 2005), 밀도의 경우 주로 지상부 엽신 생장이 왕성할수록 더 빨리 피복될 수 있기 때문에 생육형이 B-type인 퍼레니얼 라이그래스가 유리한 것으로 판단되었다.
- 본 실험에 사용한 켄터키 블루그래스 초종의 생존력을 나타내는 발아율은 유기질개량재 및 중합체 혼합에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 켄터키 블루그래스의 최종 발아율은 혼합 처리구에 따라 최소 0%~최대 56.
- 본 실험을 통해 고품질 켄터키 블루그래스에서 유기질개량재 및 중합체 혼합율에 따라 잔디생존력, 지상부 생장, 초장 및 잔디품질은 유의한 차이가 나타났으며 그 결과는 다음과 같았다(Table 5).
- 유기질개량재 SOA 10% 혼합된 처리구에서 켄터키 블루그래스의 초장은 중합체가 전혀 혼합되지 않은 처리구7에서 9.3 cm로 가장 길게 나타났다. 그리고 나머지 중합체 3~15% 혼합된 처리구8~처리구12의 초장은 2.
- 2). 유기질개량재 SOA 10% 혼합한 처리구에서 켄터키 블루그래스의 엽조직은 중합체 0% 혼합된 처리구7에서만 생장이 관찰되었다. 이때 처리구7에서 켄터키 블루그래스의 엽수는 3.
- 지상부 엽조직 생장지표인 전체엽수는 유기질개량재 및 중합체 혼합에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 유기질개량재 SOA 100% 혼합 처리구에서 켄터키 블루그래스의 엽조직 생장은 중합체가 15% 혼합된 처리구6을 제외한 모든 처리구에서 관찰되었다. 하지만 엽수는 중합체 비율에 따라 약간의 차이가 있었으며, 일반적으로 2.
- 파종 후 60일 지난 후 초장은 유기질개량재 및 중합체 혼합구에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 유기질개량재 SOA 100% 혼합한 처리구에서 켄터키 블루그래스의 초장은 중합체가 전혀 혼합되지 않은 처리구1에서 4.4 cm로 나타났다. 그리고 중합체가 3~15% 혼합된 처리구2~처리구6에서 켄터키 블루그래스의 초장은 2.
- 유기질개량재 SOA 20% 혼합된 처리구에서도 중합체 0% 혼합된 처리구 13의 잔디품질이 가장 우수하였다. 처리구13의 경우 파종 4주 후 30% 정도의 잔디밀도가 관찰되었다.
- 유기질개량재 SOA 효과는 KB에서는 SOA 10% > SOA 20% > SOA 100% 순서로 나타났다.
- 이상의 결과 유기질개량재 SOA는 100%보다 SOA 10% 및 20% 처리구에서 잔디 생존력이 좋았다. 잔디초기 발아측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하며, 특히 중합체 3% 이상 사용은 발아과정에 크게 영향을 주는 것으로 판단되었다.
- 이상의 결과 잔디품질 평가에 중요한 요소인 밀도는 초종, 유기질개량재 및 중합체 비율에 따라 차이가 나타났다. 동일한 유기물개량재 및 중합체를 이용한 퍼레니얼 라이그래스에서 실험결과 초종간 잔디밀도는 켄터키 블루그래스보다 퍼레니얼 라이그래스의 밀도가 더 빨리 조성되는 것으로 판단되었다.
- 이상의 결과 지상부 엽조직 생장지표인 잔디엽수는 유기질개량재 및 중합체 비율에 따라 차이가 있었다. 퍼레니얼 라이그래스에서 유기질 토양개량재 및 중합체를 이용한 연구 결과 파종 2개월 후 퍼레니얼 라이그래스의 엽수는 1.
- 유기질개량재 SOA 효과는 KB에서는 SOA 10% > SOA 20% > SOA 100% 순서로 나타났다. 잔디밀도 측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하며, 특히 중합체 6% 이상 사용은 부적절한 것으로 판단되었다.
- 잔디생존력에서 유기질개량재 효과는 SOA 10% 및 20% 처리구가 SOA 100% 보다 더 양호하였다. 잔디발아 측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하였으며, 특히 중합체 3% 이상은 발아에 불리한 영향을 주는 것으로 판단되었다.
- 3%는 SOA 20% 및 중합체 0% 혼합된 처리구13(SOA 20% +sand 80% +polymer 0%)에서 나타났다. 잔디생존력에서 유기질개량재 효과는 SOA 10% 및 20% 처리구가 SOA 100% 보다 더 양호하였다. 잔디발아 측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하였으며, 특히 중합체 3% 이상은 발아에 불리한 영향을 주는 것으로 판단되었다.
- 이상의 결과 유기질개량재 SOA는 100%보다 SOA 10% 및 20% 처리구에서 잔디 생존력이 좋았다. 잔디초기 발아측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하며, 특히 중합체 3% 이상 사용은 발아과정에 크게 영향을 주는 것으로 판단되었다. 김(2009)은 퍼레니얼 라이그래스에서 유기질 토양개량재 및 중합체가 잔디생육에 미치는 효과에서 발아율이 최고 85.
- 잔디초장에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 20% > SOA 10% > SOA 100% 순서로 나타났다.
- 지상부 엽조직 생장지표인 전체엽수는 유기질개량재 및 중합체 혼합에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 유기질개량재 SOA 100% 혼합 처리구에서 켄터키 블루그래스의 엽조직 생장은 중합체가 15% 혼합된 처리구6을 제외한 모든 처리구에서 관찰되었다.
- 잔디밀도는 파종 후 생장이 진행됨에 따라 증가하는 경향이었지만, 유기질개량재 SOA 및 중합체 혼합비율에 따라 차이가 있었다. 켄터키 블루그래스에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 10% 및 20% 혼합구가 SOA 100% 에 비해 좀더 양호하게 나타났다.
- 유기질개량재 SOA 100% 혼합한 처리구에서는 중합체 비율에 따라 종자 발아율이 다르게 나타났다. 켄터키 블루그래스에서 최종 발아율은 중합체가 0% 및 3% 혼합된 처리구1과 처리구2에서는 발아율이 4~5% 정도로 나타났다. 그리고 중합체가 6~15% 사이 혼합된 처리구3~처리구6에서는 최종 발아율이 1% 이하로 발아가 상당히 저조하였다.
- 파종 후 60일 지난 후 초장은 유기질개량재 및 중합체 혼합구에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 유기질개량재 SOA 100% 혼합한 처리구에서 켄터키 블루그래스의 초장은 중합체가 전혀 혼합되지 않은 처리구1에서 4.
- 잔디밭에서 밀도는 잔디품질 결정 시 중요한 요소로 골프장 퍼팅그린 및 월드컵 경기장과 같이 품질이 우수한 잔디일수록 고밀도의 잔디밭이 요구된다(김, 2006; Turgeon, 2005). 파종 후 조사한 잔디밀도는 유기질개량재 및 혼합 처리구에 따라 유의한 차이가 나타났다. 켄터키 블루그래스에서 잔디품질 변화는 파종 후 생장이 진행되면서 증가하는 경향이었다.
- 즉 이것은 유기질개량재와 중합체를 사용한 유사한 환경에서 켄터키 블루그래스에 비해 퍼레니얼 라이그래스의 생존율이 더 높은 것을 의미한다. 퍼레니얼 라이그래스에 비해 켄터키 블루그래스의 발아율이 저조한 것은 이들 두초종의 유전적인 특성 차이로 비롯된 것으로 사료되었다. 한지형 잔디 중 켄터키 블루그래스는 초종 특성 상 유전적으로 조성속도가 대단히 늦은 초종으로 알려져 있고, 반면 퍼레니얼 라이그래스는 조성속도가 대단히 빠른 초종으로 알려져 있다(Beard와 Beard, 2005; Hanson 등, 1969).
- 켄터키 블루그래스에서 잔디품질 변화는 파종 후 생장이 진행되면서 증가하는 경향이었다. 하지만 유기질개량재 SOA 및 중합체 혼합비율에 따라 상당히 다르게 나타났는데, 잔디품질은 유기질개량재 SOA 100% 혼합구 보다는 SOA 10% 및 SOA 20% 혼합구에서 더 양호하게 나타났다(Fig. 4).
후속연구
- 5. 향후 유기질 토양개량재 및 모래 혼합구에서 중합체 K-36의 구성요소인 K-SAM, Ca, perlite, Kitosan 등 개별 요인에 대한 추가 생육검정을 통해 이들 소재를 이용한 토양개량재의 개발 및 실무적용에 활용하는 것이 바람직하다고 사료되었다.
- 6. 본 실험에서 켄터키 블루그래스의 엽수는 정상적인 엽수보다 1엽 정도 적은 2.5~4.0엽으로 나타났는데, 향후 토심이 좀 더 깊은 포트 또는 포장에서 실험하는 것이 필요하다고 판단되었다.
- 0 사이의 강산성으로(Waddington, 1992), 대부분 산성을 띄는 국내 골프장의 토양산도 개선에는 그 효과가 미미한 편이다. 따라서 외국산 피트 외에 국내산 유기질개량재 및 Ca, perlite 등 무기질 소재를 혼합한 토양개량재에 대한 연구도 필요하다.
- 하지만 중합체 3~15% 혼합된 처리구14~처리구18에서는 중합체가 3% 혼합된 처리구14를 제외하고는 실험기간 중 잔디밀도 변화가 거의 나타나지 않았다. 이러한 현상은 켄터키 블루그래스는 생육형이 R-type 으로 지하경 생장력이 우수하기 때문에 추가 실험 시 종자 파종을 좀 더 사이즈가 크고 토심이 깊은 트레이 또는 포트 이용 시 처리구간 비교가 용이하리라 판단되었다. 실무 현장에서 잔디생장은 기상환경 뿐만 아니라 토심을 비롯한 토양 환경에 따라 조성속도 및 품질이 크게 영향을 받기 때문이다(Watschke와 Schmidt, 1992).
- 또한 일반가정, 각종 스포츠 시설의 환경미화 및 경기장과 골프장의 주요 식재 식물로써 잔디의 중요성이 인정됨에 따라 잔디의 조성 및 이용 면적은 매년 증가되고 있다(김등, 2002). 향후 잔디작물의 활용도는 고속도로 등 사회 간접 자본 건설 및 골프장, 테마형 파크 등 대규모 레저시설 개발에 따라 계속 늘어날 전망이다.
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