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문제 정의
- 따라서 본 연구는 천공기법을 이용하여 암반비탈면에 녹화기반을 조성한 후 배양토 및 토양처리별 식생플랜트를 설치하고 녹화식물의 초기 생육특성을 조사하여 암반비탈면의 조기녹화 기술에 대한 효과를 분석하였다.
제안 방법
- 사용한 미생물제제는 트리코델마 하지아눔(Trichoderma harzianum)으로서 각 배양토 중량의 1%를 첨가하였다. 또한, 강우에 의한 배양토의 유실되는 문제점을 개선하고자 황마를 이용하여 멀칭처리를 하였으며, 대조구로서 무처리구를 만들어 비교 실험을 하였다.
- 식생플랜트에 사용된 배양토와 토양처리가 식생의 초기발아에 영향을 분석하기 위해 총 4회 조사하였으며, 초기 발아실험 결과는 그림 1, 2와 같다.
- 암반비탈면에 있어서 구절초의 생육특성을 조사하기 위하여 2008년 4월 22일에 식물을 식생플랜트에 파종하였고, 23일에 생육기반이 조성된 실험지의 암반비탈면에 장착하였다. 초기발아실험은 2008년 4월부터 5월까지 약 1달 동안 총 4회에 걸쳐 발아개체수를 조사하였다.
- 천공기법을 이용하여 녹화기반을 조성한 후배양토 및 토양처리별 식생플랜트를 설치하고 녹화식물의 초기 생육특성을 조사하여 암반비탈면의 조기녹화 기술에 대한 효과를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 암반비탈면에 있어서 구절초의 생육특성을 조사하기 위하여 2008년 4월 22일에 식물을 식생플랜트에 파종하였고, 23일에 생육기반이 조성된 실험지의 암반비탈면에 장착하였다. 초기발아실험은 2008년 4월부터 5월까지 약 1달 동안 총 4회에 걸쳐 발아개체수를 조사하였다.
- 토양의 미생물 처리는 항생물질 분비로 토양내 병원균의 밀도를 낮추어 식물의 지하부 생육에 도움믈 주고자 사용하였다. 사용한 미생물제제는 트리코델마 하지아눔(Trichoderma harzianum)으로서 각 배양토 중량의 1%를 첨가하였다.
대상 데이터
- 사용된 식물은 자생초본인 구절초(Chrysanthemum zawadskii)가 사용되었다. 구절초는 국내에서 최근 비탈면녹화용으로 많이 사용되고 시중에서 쉽게 구할 수 있으며, 발아율이 비교적 우수하여 공시식물로 선정하였다. 파종량은 식생플랜트의 식재면적의 크기(10cm×10cm)를 고려하여 10립을 파종하였다.
- 본 실험지역은 진주시 명석면에 위치하고 있는 채석장지역으로 채석이 완료된 잔벽면에 천공기법을 이용하여 천공 경사각 5°, 직경 100mm, 깊이 20cm를 뚫어 비탈면 방위, 배양토(산림부식토, 일반상토, 혼합토, 산림표층토), 토양처리(미생물처리, 멀칭처리, 무처리)의 3요인으로 총 24개(2방위×4배양토×3토양처리)의 녹화기반을 조성하였다.
- 사용된 식물은 자생초본인 구절초(Chrysanthemum zawadskii)가 사용되었다. 구절초는 국내에서 최근 비탈면녹화용으로 많이 사용되고 시중에서 쉽게 구할 수 있으며, 발아율이 비교적 우수하여 공시식물로 선정하였다.
- 토양의 미생물 처리는 항생물질 분비로 토양내 병원균의 밀도를 낮추어 식물의 지하부 생육에 도움믈 주고자 사용하였다. 사용한 미생물제제는 트리코델마 하지아눔(Trichoderma harzianum)으로서 각 배양토 중량의 1%를 첨가하였다. 또한, 강우에 의한 배양토의 유실되는 문제점을 개선하고자 황마를 이용하여 멀칭처리를 하였으며, 대조구로서 무처리구를 만들어 비교 실험을 하였다.
- 채취한 토양은 실내로 옮긴 후, 2mm 규격의 체로 토양의 이물질과 자갈 등을 제거하였다. 일반상토는 시중에 판매하고 있는 인공토양을 구입하여 사용하였으며, 혼합토는 부식토, 일반상토 및 산림표층토를 적정한 비율(2：1：2.5)로 조제하였다.
데이터처리
- 구절초의 생육특성은 2008년 5월부터 2009년 4월까지 1년 동안 월별로 조사를 하였으며, 비탈면방위, 배양토 및 토양처리에 따른 구절초의 생존개체수의 변화와 생장량에 미치는 영향을 분석하기 위하여 3원배치 분산분석(Three way ANOVA)을 실시하였다. 통계분석을 위한 통계 Package로는 SPSS 12.
성능/효과
- 각 요인 간 상호작용효과 결과 비탈면 방위와 배양토는 F-value=1.014, P-value=0.387로 상호적용 효과가 없는 것으로 나타났으나, 비탈면 방위와 토양처리는 F-value=4.879, P-value=0.008, 또한 배양토와 토양처리의 상호작용효과는 F-value=17.504, P-value=0.000으로 1% 유의수준에서 유의하게 나타나 구절초의 월별 생장량에 있어서 상호작용 효과가 많이 있음을 알 수 있다.
- 각 요인 간 상호작용효과 결과 비탈면 방위와 배양토는 F-value=5.288, P-value=0.001로 유의하게 나타나났으며, 비탈면 방위와 토양처리는 F-value=4.110, P-value=0.017로, 배양토와 토양 처리는 F-value=22.620, P-value=0.000로 모두 유의하게 나타나 비탈면 방위와 배양토, 비탈면 방위와 토양처리, 배양토와 토양처리는 구절초의 생존개체수에 있어서 상호작용효과가 있음을 알수 있다.
- 구절초의 생장량의 주 효과는 배양토, 토양처리이며, 각 요인 간 상호작용효과는 비탈면 방위×토양처리 및 배양토×토양처리가 상호작용효과가 있는 것으로 나타났다.
- 그림 4에서 보면 파종이후 6월까지 50개체까지 증가하다가 7월 이후 강우로 인한 침식 등으로 다소 감소하였다. 다시 8월과 9월에 40개체와 42개체로 생존개체수가 증가하였으나 10월 이후 기온과 강수량에 따른 생육 환경변화에 따라 10월에 37개체, 11월 27개체, 12월에 19개체 1월엔 12개체로 점차 생존개체수가 감소하는 경향을 보였다.
- 마지막으로 3개요인 모두의 상호작용효과는 F-value=21.043, P-value=0.000으로 1%수준에서 유의하게 나타나 비탈면 방위, 배양토, 토양처리는 구절초의 월별 생장량에 있어서 매우 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다.
- 마지막으로 3개요인 모두의 상호작용효과는 F-value=8.820, P-value=0.000으로 유의하게 나타나 비탈면 방위, 배양토, 토양처리는 구절초의 생존개체 수에 있어서 상호작용효과가 있고, 방위, 배양토, 토양처리에 따라 생존개체 수는 많은 영향을 받고 있는 것을 알 수 있다.
- 배양토에 따른 구절초의 총생장량은 산림부식토 279.1cm, 혼합토 66.3cm, 산림표층토 25.8cm, 일반상토 0cm로서 산림부식토 > 혼합토 > 산림표층토 > 일반상토 순으로 나타났다.
- 4cm로 가장 높은 생장량을 보였다. 비탈면 방향은 북서방향, 배양토는 산림부식토, 토양처리는 미생물처리가 구절초의 생장량에 가장 많은 영향을 주었다.
- 생존개체수의 주 효과는 비탈면 방위, 배양토, 토양처리이며, 각 요인 간 상호작용효과는 비탈면 방위×배양토, 비탈면 방위×토양 처리, 배양토×토양처리가 상호작용효과가 있는 것으로 나타났다.
- 2cm로서 미생물처리 > 멀칭처리 > 무처리 순으로 나타났다. 월별 구절초의 생장량 변화는 9월과 10월에 가장 많은 생장이 이루어졌으며, 산림부식토의 미생물처리가 15.4cm로 가장 높은 생장량을 보였다. 비탈면 방향은 북서방향, 배양토는 산림부식토, 토양처리는 미생물처리가 구절초의 생장량에 가장 많은 영향을 주었다.
- 혼합토(3개체), 일반 상토(0개체)의 순으로 총 48개체가 나타났다. 월별 생장량의 변화 결과, 비탈면 방향은 북서방향, 배양토는 산림부식토, 토양처리는 미생물처리가 구절초의 생장량에 가장 많은 영향을 주었다. 생존개체수의 주 효과는 비탈면 방위, 배양토, 토양처리이며, 각 요인 간 상호작용효과는 비탈면 방위×배양토, 비탈면 방위×토양 처리, 배양토×토양처리가 상호작용효과가 있는 것으로 나타났다.
- 그림 3에 의하면 재래초본인 구절초는 미생물처리구인 산림부식토, 산림표층토 및 혼합토의 배양토에서 각각 26개체, 4개체 및 1개체로 총 31개체가 발아하였고, 미생물+멀칭처리구인 산림부식토 및 혼합토에서는 15개체 및 2개체가 발아하였으며, 무처리구에서는 산림부식토, 혼합토에서 1개체씩 발아하였다. 전체적으로 보면 미생물처리구가 31개체로 미생물+멀칭처리구 17개체 보다 14개체가 더 많이 발아하여 초기발아 효과가 양호하였고, 특히 미생물이나 멀칭처리를 하지 않은 무처리구는 2개체가 발아하여 비교적 낮은 경향을 보였다. 또한, 일반 상토에서도 조기발아가 전혀 없었다.
- 그림 2에서 보면 구절초의 배양토에 따른 발아개체의 수는 산림부식토(41개체,), 산림표층토(4개체), 혼합토(3개체), 일반상토(0개체)의 순으로 총 48개체가 나타났다. 최종 발아는 산림부식토에서 가장 높았고, 산림표층토와 혼합토는 초기부터 발아상태가 나빠 상대적으로 발아개체 수는 비교적 저조하였으며, 일반상토의 경우 초기 발아가 일어나지 않았다. 안 등(2004)은 토양수분이 높은 일반상토는 부엽물질과 피트모스에 의해 식물의 생장에 역효과를 초래 할 수 있다는 연구결과를 발표한 바 있다.
- 토양처리에 따른 구절초의 총생장량은 미생물처리 183.0cm, 멀칭처리 161.0cm, 무처리 27.2cm로서 미생물처리 > 멀칭처리 > 무처리 순으로 나타났다.
- 표 1에서 보면, 비탈면 방위의 주 효과는 Fvalue=12.320, P-value=0.001, 배양토의 주 효과는 F-value=116.905, P-value=0.000, 토양처리의주 효과는 F-value=33.951, P-value=0.000으로서 모두 1% 유의수준에서 유의하게 나타나 비탈면의 방위, 배양토, 토양처리에 따라 구절초의 생존 개체의 수는 많은 영향을 받고 있음을 알 수 있다.
- 표 2에서 보면, 비탈면 방위의 주 효과는 Fvalue=2.846, P-value=0.093으로 나타나 비탈면 방위에 따른 구절초의 월별 생장량의 차이는 10% 유의수준에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 그러나 배양토와 토양처리의 주 효과는 각각 F-value=92.
후속연구
- 따라서 천공 후 식생플랜트를 이용한 암반비탈면의 녹화기술은 천공위치, 방위, 토양처리 및 멀칭처리 등에 따라 다양한 결과가 나타날 수도 있으므로 빗물에 의한 침식의 영향이 적은 지점에 천공위치를 선정하고, 적절한 배양토에 미생물과 멀칭처리를 한다면 조기녹화 및 경관증진을 위해 무토양 암석지에서 매우 효과가 있을 것으로 기대된다.
- 따라서, 암반비탈면의 효과적인 녹화를 위해서는 천공지점의 선정이 매우 중요하고, 식생플랜트내 배양토 및 종자의 유실을 보호하고 조기 발아를 위하여 미생물 및 멀칭처리 등도 매우 필요 하다. 또한, 녹화식물의 지속적인 모니터링과 연구가 필요하겠지만 천공기법을 이용한 암반비탈면의 녹화기술은 조기녹화 및 경관증진을 위해 무토양 암석지에서 매우 효과가 있을 것으로 기대된다.
- 특히, 구절초는 산기슭 풀밭에서 주로 자라며 최근 들어 녹화에 사용되고 있는 다년생 초본으로 9월에서 11월에 꽃이 피며 관상용으로 많이 재배되고 있으며. 암반비탈면에서 생육상태를 볼 때 뿌리발달이 좋아 무토양 암석지의 조기 녹화 및 경관조성을 위한 녹화식물로서 가치가 높다고 생각된다.
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