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문제 정의
- 본 연구는 친환경 병 방제용과 생육용으로 키토산과 키토올리고당을 이용하여 개발한 2종류의 액상 제형과 해조 추출물을 가을철에 Kentucky bluegrass 종의 혼합품종 과 creeping bentgrass종의 “Penn-A1” 품종에서 엽면시비를 하여 잔디생육에 대한 반응 효과를 검정 함으로서 골프장 그린과 페어웨이 잔디 관리에 기초자료로 활용하고자 한다.
- 본 연구는 환경과 인축에 안전한 천연물질인 키토산과 키토올리고당의 함량 조성 비율을 서로 다른 키토산 제형인 CT와 CT+CTO와 해조추출물을 엽면살포 하여 가을철 잔디생장에 미치는 영향을 평가하기 위해 골프장에서 가장 많이 사용하는 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종 과 Kentucky bluegrass 종의 혼합품종에 대하여 실시하였다.
제안 방법
- 공시제제 살포 후 1회 조사는 살포 7일 후, 2회 살포 전에 실시하고 2회째 살포를 하는 방식으로 공시제제 살포와 조사를 병행하여 수행되었다. 7일 간격 공시제제 3회 연속 살포 후 조사는 10일 뒤에 하였고, 최종 조사는 점차 추워지는 날씨에 어떤 생장반응을 보이는지 조사하기 위하여 3회 조사 후 살포 14일 후인 11월 24일에 조사하였다.
- 3. Contents of chlorophyll and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) on Kentucky bluegrass (KBG) mixed cultivars (Midnight 33%, Moonlight 33%, and prosperity 33%) by foliar spray with chitosan formulations and seaweeds extract during fall season in field experiments. Con: control, CT+CTO: chitosan formulations, CT: chitosan formulations.
- Contents of chlorophyll on Kentucky bluegrass (KBG) mixed cultivars (Midnight 33%, Moonlight 33%, and prosperity 33%) and creeping bentgrass (Bent) cultivar “PennA1” by foliar spray with chitosan formulations and seaweeds extract during fall season in field experiments.
- NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) on Kentucky bluegrass (KBG) mixed cultivars (Midnight 33%, Moonlight 33%, and prosperity 33%) and creeping bentgrass (Bent) cultivar “Penn-A1” by foliar spray with chitosan formulations and seaweeds extract during fall season in field experiments.
- 즉, 공시제제 살포와 경시적인 조사방법으로는 공시제제 살포 전 모든 처리구의 잔디상태를 보기 위하여 위 3항목 조사를 한 후, 공시제제를 살포하였다. 공시제제 살포 후 1회 조사는 살포 7일 후, 2회 살포 전에 실시하고 2회째 살포를 하는 방식으로 공시제제 살포와 조사를 병행하여 수행되었다. 7일 간격 공시제제 3회 연속 살포 후 조사는 10일 뒤에 하였고, 최종 조사는 점차 추워지는 날씨에 어떤 생장반응을 보이는지 조사하기 위하여 3회 조사 후 살포 14일 후인 11월 24일에 조사하였다.
- 공시제제의 사용방법은 3종 모두 엽면시비를 하였으며,사용농도는 CT와 CT+CTO은 각각 100배(10 mL/L) 농도로 물에 희석하여 사용하였고, 해조추출물을 200배(0.5 g/L)으로 물에 녹여 사용하였다. 살포횟수는 10일 간격으로 3회 살포하였다.
- 5 g/L)으로 물에 녹여 사용하였다. 살포횟수는 10일 간격으로 3회 살포하였다.
- 시험구의 설계는 각 종(품종) 당 시험구의 크기는 64 m2을 사용하였으며, 처리구는 4처리로 반복당 시험구의 크기는 4m2 (2 m×2 m) 이고, 시험구 배치는 임의배치법에 의해 3반복으로 실시되었다.
- 잔디 잎색(GCI) 측정은 Field Scout TCM500 NDVI turf color meter (Spectrum Technologies Inc.)을 이용하여 빛이 있는 날에 측정을 하는데, 660 nm의 붉은색 파장과 850 nm의 적외선의 분광 밴드(spectral bands) 파장을 잔디로부터 반사되는 빛을 측정하여 지수화 한 값(index)을 사용하였다.
- 잔디의 잎색, 엽록소함량 및 생장 지수 조사는 아래 기자재를 이용하여 조사하였다. 잔디 잎색, 엽록소함량 및 생장지수가 공시제제 살포에 얼마나 민감하게 반응하는지 조사하기 위하여 살포횟수마다 조사를 하였다. 즉, 공시제제 살포와 경시적인 조사방법으로는 공시제제 살포 전 모든 처리구의 잔디상태를 보기 위하여 위 3항목 조사를 한 후, 공시제제를 살포하였다.
- ) 혼용품종(Midnight 33%, Moonlight 33%, Prosperity 33%)에 살포하였다. 잔디 질에 미치는 잔디 잎색, 엽록소함량 및NDVI을 조사하였다. 키토산과 해조추출물 처리는 엽록소 함량과 잔디생장에서 유의성 있게 증가하였다.
- 시험용 잔디는 Kentucky bluegrass 종의 혼합품종(Midnight 33%, Moonnight 33%, Prosperity 33%)와 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종에서 실시하였다. 잔디 품종은 두 종류 모두 2011년 4월 6일에 파종을 하였으며, 관행재배방법에 따라 15일 간격으로 복합비료(21-17-17)을 살포하였으며, 1회 살포에 질소기준으로 2 g/m2을 살포하며 잔디를 깍고 자동관수시설 하에서 관리되었다. 포장시험을 위한 시험구의 선정은 Kentucky bluegrass와 creeping bentrgass 재배되고 있는 포장에서 생육상태가 좋고 균일한 지역을 임의적으로 선정하였다.
- 잔디의 엽록소 함량조사는 Field Scout CM1000 Chlorophyll Meter을 이용하여 측정하였다. 엽록소 측정 원리는 잔디 잎에 엽록소 전체 함량을 측정하는 것으로 700 nm840 nm의 빛의 파장을 감지하여 엽록소함량을 0-999까지 index로 나타내며, 측정 거리가 28.
- 잔디 잎색, 엽록소함량 및 생장지수가 공시제제 살포에 얼마나 민감하게 반응하는지 조사하기 위하여 살포횟수마다 조사를 하였다. 즉, 공시제제 살포와 경시적인 조사방법으로는 공시제제 살포 전 모든 처리구의 잔디상태를 보기 위하여 위 3항목 조사를 한 후, 공시제제를 살포하였다. 공시제제 살포 후 1회 조사는 살포 7일 후, 2회 살포 전에 실시하고 2회째 살포를 하는 방식으로 공시제제 살포와 조사를 병행하여 수행되었다.
대상 데이터
- 골프장과 스포츠 구장에 조성된 판매하기 위해 재배하는 (주)한울스포츠잔디 (경남 합천군 합천읍) 재배농장에 실시하였다. 시험포장의 한지형 잔디생산에 적합하게 조성된 토양이다.
- 본 시험에 사용한 키토산 제형은 키토산과 키토올리고당을 양파추출액, 마늘추출액 및 자몽추출액 등에 키토산과 키토산올리고당의 함량 조성비가 서로 다른 두 종류의 제형으로 개발된 것을 공시제제로 사용하였으며, 명칭은 CT와 CT+CTO로 명명했다. 주 원료인 키토산은 분자량의 크기가 50,000 미만을 사용하였고, 키토산올리고당은 분자량의 크기가 2,000 미만인 수용성을 사용하여 제형이 만들어 졌으며, 선행 연구에서 토마토 잎곰팡이병 방제효과와 생육증진 효과가 좋아 특허출원 중에 있다(Chang, 2009).
- 시험용 잔디는 Kentucky bluegrass 종의 혼합품종(Midnight 33%, Moonnight 33%, Prosperity 33%)와 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종에서 실시하였다.
- 주 원료인 키토산은 분자량의 크기가 50,000 미만을 사용하였고, 키토산올리고당은 분자량의 크기가 2,000 미만인 수용성을 사용하여 제형이 만들어 졌으며, 선행 연구에서 토마토 잎곰팡이병 방제효과와 생육증진 효과가 좋아 특허출원 중에 있다(Chang, 2009). 키토산과 키토산오리고당은 (주)미래바이오텍으로부터 공급을 받았다. 해조추출물은 노르웨이에서 수입한 물질로서 물리성은 고동색의 분말로서 해조냄새가 심하게 나며 물에 100% 수용성으로 제이아그로(주)에서 수입하여 분포장하여 시판하고 있다.
- 잔디 품종은 두 종류 모두 2011년 4월 6일에 파종을 하였으며, 관행재배방법에 따라 15일 간격으로 복합비료(21-17-17)을 살포하였으며, 1회 살포에 질소기준으로 2 g/m2을 살포하며 잔디를 깍고 자동관수시설 하에서 관리되었다. 포장시험을 위한 시험구의 선정은 Kentucky bluegrass와 creeping bentrgass 재배되고 있는 포장에서 생육상태가 좋고 균일한 지역을 임의적으로 선정하였다. 시험구의 설계는 각 종(품종) 당 시험구의 크기는 64 m2을 사용하였으며, 처리구는 4처리로 반복당 시험구의 크기는 4m2 (2 m×2 m) 이고, 시험구 배치는 임의배치법에 의해 3반복으로 실시되었다.
- 해조추출물과 2종의 키토산 제형을 뗏장잔디 생산농장에서 가을철에 creeping bentrgass (Agrostis palustris Huds) Penn-A1 품종과 Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) 혼용품종(Midnight 33%, Moonlight 33%, Prosperity 33%)에 살포하였다. 잔디 질에 미치는 잔디 잎색, 엽록소함량 및NDVI을 조사하였다.
- 키토산과 키토산오리고당은 (주)미래바이오텍으로부터 공급을 받았다. 해조추출물은 노르웨이에서 수입한 물질로서 물리성은 고동색의 분말로서 해조냄새가 심하게 나며 물에 100% 수용성으로 제이아그로(주)에서 수입하여 분포장하여 시판하고 있다.
데이터처리
- 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System, JUMP 6.0,2006) 프로그램을 이용하여 처리구에 대한 잔디 잎색, 엽록소함량 및 생육지수에 대하여 종간(품종)에 Fit Y by X 모델에서 one way 분석을 위하여 평균(means)/ANOVA 분석/T-test와 표준편차 및 all pairs, Tukey HSD로 통계처리를 하였다.
이론/모형
- 잔디의 생장 지수 또는 정규 식생차 지수 조사는 Field Scout CM1000 NDVI Meter (Spectrum Technologies Inc.)을 이용하여 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) 값으로 나타내었다. 생장지수 산출은 적색영역의 가시광선과 근적외선에서 녹색 식물의 반사율 차이가 크게 나는 것을 이용하는 원리로 식생분포상황 조사에 이용되며 공식은 다음과 같다.
성능/효과
- Creeping bentgrass 품종 “Penn-A1”의 엽록소 함량도 무처리구에 비하여 2종의 키토산 제형과 해조추출물에서 뚜렷한 유의성의 차이(P < 0.01)를 보였다.
- 키토산과 해조추출물 처리는 엽록소 함량과 잔디생장에서 유의성 있게 증가하였다. Kentucky bluegrass 종의 혼용품종과 creeping bentrgass 종의 PennA1 품종의 잔디에 엽록소 함량과 잔디생장이 키토산 제형 과 해조추출물의 엽면시비에 의해 유의성 있게 증가하였다. 잔디의 잎색은 유의성이 없었다.
- Kentucky bluegrass 종의 혼합품종은 무처리구에 비하여 2종의 키토산 제형과 해조 추출물에서 뚜렷한 유의성의 차이를(P < 0.0001) 보여 늦가을까지 엽록소 함량이 높은 것을 볼 수 있었다.
- 잔디 종류별 품종에 대한 처리구간의 평균적인 생장지수는 통계적으로 높은 유의성의 차이가 있었다. Kentucky bluegrass 종의 혼합품종은 키토산 제형 CT+CTO와 해조추출물에서 높은 생장을 보였다. 그러나 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종은 모든 처리구가 무처리구보다 통계적으로 유의성의 차이가(P < 0.
- 3과 4와 같다. Kentucky bluegrass 종의 혼합품종의 엽록소 함량은 연속 3회 처리 기간에는 통계적인 유의차이가 나타나지 않았으나, 마지막 살포 후 14일 조사에서 통계적으로 큰 유의성의 차이를 보였다. 그러나 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종에서 엽록소 함량은 2회 살포 후와 4회 살포 후에 무처리구 대비 모든 처리구에서 통계적으로 유의성의 차이를 보였다(P < 0.
- Kentucky bluegrass종의 혼합품종(Midnight 33%, Moonnight33%, Prosperity 33%)과 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종에 가을철 잔디 생육증진을 위하여 키토산 제형 2종과 해조추출물을 처리한 결과 잔디 잎 색은 통계적으로 유의성의 차이가 없었다.
- 그러나 creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종에서 엽록소 함량은 2회 살포 후와 4회 살포 후에 무처리구 대비 모든 처리구에서 통계적으로 유의성의 차이를 보였다(P < 0.04).
- , 2003). 본 시험에 사용한 2종류의 키토산 제형의 사용농도를 100배액(10 ml/l)으로 사용한 것은 선행시험(장미, 오이, 토마토)에서 병 방제 효과는 100배액(1%액)이 200배액보다 우수하여 결과가 있어(Chang, 2009) 본 시험에서도 그대로 적용하였지만, 잔디시험 기간 중 잔디 잎 등에 어떠한 증상의 약해도 발생되지 않아 아주 안전한 물질임을 알 수 있었다. 또한 키토산의 100배액 농도의 사용은 작물생육증진 못지 않게 토양미생물상증진을 크게 높인다는 것을 시설하우스 오이 시험에서 조사되었지만(논문투고 중), 사용에 대한 경제성을 고려한다면 500배액의 전·후 사용하여도 생육
- 생장지수 대 엽록소함량과의 상관관계를 보면(Fig. 5), Kentucky bluegrass 종의 혼합품종에서 통계적인 유의성의 차이를 보였고, creeping bentgrass 종의“Penn-A1” 품종에서는 나타나지 않았다.
- 2와 같다. 잔디 종류별 품종에 대한 처리구간의 평균적인 생장지수는 통계적으로 높은 유의성의 차이가 있었다. Kentucky bluegrass 종의 혼합품종은 키토산 제형 CT+CTO와 해조추출물에서 높은 생장을 보였다.
- 잔디의 생장지수는 Kentucky bluegrass 종의 혼합품종에서 마지막 조사에서 유의성의 차이를 보인 반면, creeping bentgrass 종의 “Penn-A1” 품종은 1회 살포 후 부터(P <0.04) 조사기간 내(P < 0.0001; P < 0.02; P < 0.0004) 생장이 증가하여 생장지수에 대한 통계적인 유의성의 차이가 크게 나타났다.
후속연구
- 본 시험을 통해서 키토산 2종류의 제형과 해조추출물은 잔디생장에 효과가 있어 골프장 그린관리와 페어웨이 잔디 관리에 크게 도움이 될 것으로 본다.
- 잔디의 잎색은 유의성이 없었다. 이들 결과는 키토산 제형과 해조추출물이 가을철 골프장에 잔디관리에 도움이 될 것으로 생각한다.
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