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문제 정의
- 종료 후 생체중은 각 실험 구별로 식물을 3반복씩 굴취하여 흙을 완전히 제거한 후 저울로 측정하였다, 건체중은 생체 중 측정 후 70℃에서 24시간 건조시킨 후 더 이상 중량이 변하지 않을 때 저울로 측정하였다. 또한 실험구 조성 직후 실험구 각각 피복도를 조사하고 실험 종료 후 동일하게 피복도를 측정하여 생육량의 변화를 알아보고자 하였다. 식물별 피복면적은 개별 식재구 위에서 등 비율로 사진촬영한 후 실험구 내 식물 피복면을 선으로 표식한 뒤 피복면적과 피복률을 산출하였다.
- 본 연구는 기존 옥상 녹화에 적용되는 대표적인 식물군 중 서로 다른 생리특성이 있는 세덤과 일반 초화류 중 한 종씩을 선발하여 동일 조건에서의 건조에 견디는 저항력과 수분 스트레스의 양상을 살펴보고자 실험을 수행하였다. 본 실험의 결과로 관리조방적 옥상 녹화시스템의 식재설계시 식물의 수분 요구도에 따른 사항을 사전에 고려하여 차별화된 관리계획을 수립하고 저관리 혹은 최소한의 관리 하에 서도 옥상 녹화식물의 지속성을 최대화하고자 하는데 목적이 있다. 이에 세덤류 중 애기 기린초와 일반 초화류 중 상록패랭이를 선정하여 관수가 없는 상태에서 각각 다른 토양 구성이 건조에 견디는 식물의 저항력에 어떠한 영향을 주는가와 토심별로 토양 수분의 소멸상태에 따른 식물의 생육변화 양상을 관찰하여 각 식물의 지속적인 건강한 생육을 위한 토양수분 함량 및 관리 내용을 파악하고자 하였다.
- 본 연구는 관리조방적 옥상녹화시스템의 식물배식에 있어서 수분 요구도에 따른 사항을 식재 초기에 고려하여 차별화된 관리 내용으로 저 관리, 최소한의 관리가 이루어지는 옥상 녹화시스템의 지속가능성을 최대화하고자 하는 데에 목적을 두고, 옥상 녹화의 대표적인 식물로 알려진 세덤류와 내건성이 강한 일반 초화류가 동일 조건에서의 건조에 견디는 저항력과 토양 종류별 토양수분감소에 대한 생육변화를 살펴보고자 실험을 수행하였다. 실험 변수로 토양 두 종류를 선택하였는데, 토양수분감소 패턴은 두 토양이 확연하게 비교되었다.
- 본 연구는 기존 옥상 녹화에 적용되는 대표적인 식물군 중 서로 다른 생리특성이 있는 세덤과 일반 초화류 중 한 종씩을 선발하여 동일 조건에서의 건조에 견디는 저항력과 수분 스트레스의 양상을 살펴보고자 실험을 수행하였다. 본 실험의 결과로 관리조방적 옥상 녹화시스템의 식재설계시 식물의 수분 요구도에 따른 사항을 사전에 고려하여 차별화된 관리계획을 수립하고 저관리 혹은 최소한의 관리 하에 서도 옥상 녹화식물의 지속성을 최대화하고자 하는데 목적이 있다.
- 본 연구는 무강우 무관수시에 물리성 및 이화학성이 다른 두 토양에서 토양수분 변화에 따른 식물생육 변화의 차이를 검증하여 옥상 녹화시스템별, 식물 종류별로 사후 유지관리 방안에 대한 기초자료로서 활용하고자 하는데 첫 번째 목표를 두었다. 다만 본 연구의 한계점은 한정된 2종의 식물을 대상으로 하여 토양의 수분 변화를 관찰한 결과로서 다양한 변수의 옥상녹화 시스템에 적용시키기에는 다소 부족함이 있다고 할 수 있다.
- 본 연구는 세덤류와 일반 초화류로 식재된 옥상 녹화 시스템이 지속적인 갈수기에 일어나는 토양 수분량의 감소 양상을 파악하고 토양 종류에 따른 두 식물군의 생육상태 변화를 알아보고자 다음과 같이 실험구를 조성하였다. 실험장소는 경기도 수원시 장안구 천천로 국립원예특작과학원 옥상에서 2013년 7월 착수하였다.
- 그 결과 엽록소 함량은 건조 스트레스에 대한 중요한 역할을 가지고 있는 것으로 밝혀졌으며, 식물군락의 반사율을 측정함으로써 엽록소의 조성을 추정할 수 있고, carotenoid와 엽록소 a의 양을 추정함으로써 일반적인 식물의 생육상태를 알 수 있다. 본 연구에서도 토양수분 함량 감소에 대한 식물체의 저항과 스트레스 반응을 알아보기 위해 엽록소 함량 변화를 측정하였다. 두 종의 각 개체별로 측정된 엽록소 값의 증감 정도를 확인하기 위해 첫날 측정치 기준으로 실험기간 내의 모든 엽록소 함량값을 백분율로 환산하였다.
- 본 실험의 결과로 관리조방적 옥상 녹화시스템의 식재설계시 식물의 수분 요구도에 따른 사항을 사전에 고려하여 차별화된 관리계획을 수립하고 저관리 혹은 최소한의 관리 하에 서도 옥상 녹화식물의 지속성을 최대화하고자 하는데 목적이 있다. 이에 세덤류 중 애기 기린초와 일반 초화류 중 상록패랭이를 선정하여 관수가 없는 상태에서 각각 다른 토양 구성이 건조에 견디는 식물의 저항력에 어떠한 영향을 주는가와 토심별로 토양 수분의 소멸상태에 따른 식물의 생육변화 양상을 관찰하여 각 식물의 지속적인 건강한 생육을 위한 토양수분 함량 및 관리 내용을 파악하고자 하였다.
- 이에 본 연구에서는 무 관리 조건에서 식물에게 유효한 유기물질이 소멸된 상태와 유사한 구성을 위해 100% 펄라이트 토양실험구를 대조구로 하여 유기물질이 포함된 배합토양구와 비교실험을 수행하였다. 즉, 무강우, 무관수 조건에서 유기물이 포함되어 있는 토양과 유기물을 포함하고 있지 않은 토양의 토양 내수분함량 감소 패턴과 그에 따른 식물 생육변화의 관계성을 규명하고자 하였다. 배합토양은 토양의 보수성과 배수성, 식물의 유기물 요구도를 고려하여 육성용 펄라이트(Perlite)와 버미큘 라이트(Vermiculite), 피트모스(Peatmoss), 라임스톤(limestone)을 1:1:1:1로 혼합하여 적용하였다.
제안 방법
- 본 연구에서 식물의 생육변화를 파악하는 인자 중의 하나인 엽록소 함량은 휴대용 엽록소 측정기(Chlorophyll meter, SPAD-502, Minolta, Japan, 이하 SPAD)를 이용하여 측정하였다. SPAD를 이용한 엽록소 측정은 단위 메쉬 중심부근에서 각 실험구의 식물 6주를 대상으로 주당 2~3위 치씩을 측정하여 평균값을 구하였다. SPAD계측원리는 엽록소에 민감한 파장대인 650㎜와 둔감한 파장대인 940㎚대역의 빛을 발광다이오드를 이용하여 발생시키고, 이 빛을 2㎜⨯3㎜창으로 통과하게 한 후 두께가 1.
- 이후 2주간의 적응 기간을 거치는 동안 활착을 위해 관수 관리하였다. 그 이후 무관수 처리하였고, 우수 차단을 위하여 투명한 아크릴지붕으로 실험구 상부의 비가림판을 설치하여 무강우 효과를 조성하였다.
- SPAD 측정 방법은 얇은 고무 막을 이용하여 암실을 만든 후 빛을 조사하므로 외란광의 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 그러나 측정 창의 크기가 작아 잎 내 위치별 변이가 존재하는 단점이 있어 측정값이 안정된 수치로 나타낼 때까지 반복 측정하였다. 엽록소 측 정치는 측정 1일을 기준으로 하여 변화 정도를 파악하기 위해 1일 측 정치 기준으로 날짜별 측정치를 백분율로 환산하여 감소 정도를 파악하고자 하였다.
- 본 연구에서도 토양수분 함량 감소에 대한 식물체의 저항과 스트레스 반응을 알아보기 위해 엽록소 함량 변화를 측정하였다. 두 종의 각 개체별로 측정된 엽록소 값의 증감 정도를 확인하기 위해 첫날 측정치 기준으로 실험기간 내의 모든 엽록소 함량값을 백분율로 환산하였다.
- 즉, 무강우, 무관수 조건에서 유기물이 포함되어 있는 토양과 유기물을 포함하고 있지 않은 토양의 토양 내수분함량 감소 패턴과 그에 따른 식물 생육변화의 관계성을 규명하고자 하였다. 배합토양은 토양의 보수성과 배수성, 식물의 유기물 요구도를 고려하여 육성용 펄라이트(Perlite)와 버미큘 라이트(Vermiculite), 피트모스(Peatmoss), 라임스톤(limestone)을 1:1:1:1로 혼합하여 적용하였다.
- 1~58%이다. 본 연구에서 식물의 생육변화를 파악하는 인자 중의 하나인 엽록소 함량은 휴대용 엽록소 측정기(Chlorophyll meter, SPAD-502, Minolta, Japan, 이하 SPAD)를 이용하여 측정하였다. SPAD를 이용한 엽록소 측정은 단위 메쉬 중심부근에서 각 실험구의 식물 6주를 대상으로 주당 2~3위 치씩을 측정하여 평균값을 구하였다.
- 또한 실험구 조성 직후 실험구 각각 피복도를 조사하고 실험 종료 후 동일하게 피복도를 측정하여 생육량의 변화를 알아보고자 하였다. 식물별 피복면적은 개별 식재구 위에서 등 비율로 사진촬영한 후 실험구 내 식물 피복면을 선으로 표식한 뒤 피복면적과 피복률을 산출하였다.면적 측정 및 피복률 산출은 Autodesk사의 AutoCAD 2012를 이용하였다.
- 4m 플라스틱 상자를 이용하여, 배수층, 필터, 식재 토양을 토심에 따라 포설하였다. 식물의 반복수는 6반복으로 하였다. 이후 2주간의 적응 기간을 거치는 동안 활착을 위해 관수 관리하였다.
- 실험 측정은 실험구 조성 후 2주간의 적응 기간이 지나고 무관수, 무강우 조건에 들어간 7월 31일부터 8월 31일까지 약 한 달간 매일 지속하였다. 실험 착수 시부터 한 달간의 건조기를 거친 후 실험 종료 시점의 식물의 생체량을 비교하기 위하여 처음 실험구 조성시 식재된 식물과 동일한 크기와 엽수를 가진 식물의 생체 중, 근부생체 중, 근부건 체중을 측정하였고, 실험 종료 후 실험구에서 가장 평균의 생체량을 보이는 개체를 채취하여 동일하게 생체 중, 근부생체중, 근부건 체중을 측정하였다. 종료 후 생체중은 각 실험 구별로 식물을 3반복씩 굴취하여 흙을 완전히 제거한 후 저울로 측정하였다, 건체중은 생체 중 측정 후 70℃에서 24시간 건조시킨 후 더 이상 중량이 변하지 않을 때 저울로 측정하였다.
- 실험 측정은 실험구 조성 후 2주간의 적응 기간이 지나고 무관수, 무강우 조건에 들어간 7월 31일부터 8월 31일까지 약 한 달간 매일 지속하였다. 실험 착수 시부터 한 달간의 건조기를 거친 후 실험 종료 시점의 식물의 생체량을 비교하기 위하여 처음 실험구 조성시 식재된 식물과 동일한 크기와 엽수를 가진 식물의 생체 중, 근부생체 중, 근부건 체중을 측정하였고, 실험 종료 후 실험구에서 가장 평균의 생체량을 보이는 개체를 채취하여 동일하게 생체 중, 근부생체중, 근부건 체중을 측정하였다.
- 본 연구는 관리조방적 옥상녹화시스템의 식물배식에 있어서 수분 요구도에 따른 사항을 식재 초기에 고려하여 차별화된 관리 내용으로 저 관리, 최소한의 관리가 이루어지는 옥상 녹화시스템의 지속가능성을 최대화하고자 하는 데에 목적을 두고, 옥상 녹화의 대표적인 식물로 알려진 세덤류와 내건성이 강한 일반 초화류가 동일 조건에서의 건조에 견디는 저항력과 토양 종류별 토양수분감소에 대한 생육변화를 살펴보고자 실험을 수행하였다. 실험 변수로 토양 두 종류를 선택하였는데, 토양수분감소 패턴은 두 토양이 확연하게 비교되었다. 펄라이트 토양의 경우는 외부에서 수분의 유입이 없음에도 불구하고 기간 내 토양 수분의 상승과 하락이 반복되는 경향을 보이며 감소되었고, 그에 비하여 인공배합토의 경우에는 천천히 꾸준하게 감소되었다.
- 그러나 측정 창의 크기가 작아 잎 내 위치별 변이가 존재하는 단점이 있어 측정값이 안정된 수치로 나타낼 때까지 반복 측정하였다. 엽록소 측 정치는 측정 1일을 기준으로 하여 변화 정도를 파악하기 위해 1일 측 정치 기준으로 날짜별 측정치를 백분율로 환산하여 감소 정도를 파악하고자 하였다.
- 그러나 저 관리 또는 무 관리 녹화 현장의 경우 식재 초기에 적용된 배합토양은 시간이 경과함에 따라 토양 내의 양분이 점점 소실되어 식물 생육에 영향을 주게 되고, 추가적인 관리 없이 방치되는 녹화시스템은 생육기반으로서의 기능이 악화되어 식물의 고사하는 등 녹화의 지속성에 큰 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 무 관리 조건에서 식물에게 유효한 유기물질이 소멸된 상태와 유사한 구성을 위해 100% 펄라이트 토양실험구를 대조구로 하여 유기물질이 포함된 배합토양구와 비교실험을 수행하였다. 즉, 무강우, 무관수 조건에서 유기물이 포함되어 있는 토양과 유기물을 포함하고 있지 않은 토양의 토양 내수분함량 감소 패턴과 그에 따른 식물 생육변화의 관계성을 규명하고자 하였다.
- 인공배합토실험구와 펄라이트 실험구 각각의 토심은 옥상녹화 가중치가 적용되는 기준인 20㎝ 모델과 관리조방적 옥상녹화시스템으로 가장 일반적으로 적용되는 10㎝ 모델을 변수로 두었다.
- 실험 착수 시부터 한 달간의 건조기를 거친 후 실험 종료 시점의 식물의 생체량을 비교하기 위하여 처음 실험구 조성시 식재된 식물과 동일한 크기와 엽수를 가진 식물의 생체 중, 근부생체 중, 근부건 체중을 측정하였고, 실험 종료 후 실험구에서 가장 평균의 생체량을 보이는 개체를 채취하여 동일하게 생체 중, 근부생체중, 근부건 체중을 측정하였다. 종료 후 생체중은 각 실험 구별로 식물을 3반복씩 굴취하여 흙을 완전히 제거한 후 저울로 측정하였다, 건체중은 생체 중 측정 후 70℃에서 24시간 건조시킨 후 더 이상 중량이 변하지 않을 때 저울로 측정하였다. 또한 실험구 조성 직후 실험구 각각 피복도를 조사하고 실험 종료 후 동일하게 피복도를 측정하여 생육량의 변화를 알아보고자 하였다.
- 토양 수분과 엽록소 측정은 매일 대기기온이 평균적으로 가장 높은 2시경에 실시하였다. 토양 수분은 전기 저항식 센서를 이용하여 토양 밀도와 형상에 의해 생길 수 있는 오차를 줄인 DM-18(Atago, Japan)로 측정하였으며, 측정 범위는 12.1~58%이다. 본 연구에서 식물의 생육변화를 파악하는 인자 중의 하나인 엽록소 함량은 휴대용 엽록소 측정기(Chlorophyll meter, SPAD-502, Minolta, Japan, 이하 SPAD)를 이용하여 측정하였다.
- 토양 수분의 지속적 감소에 따른 식물의 생육변화는 크게 엽록소 함량 변화, 생체중과 근부건 체중의 변화, 피복도의 변화로 살펴보았다. 수분 스트레스에 대하여 식물의 생육 상태의 변화를 실험 초기에 측정된 엽록소 함량을 기준으로 백분율로 환산한 결과, 무관수 무강우 시간이 길어질수록 모든 토양실험구에서 엽록소 함량은 지속적으로 감소되고 있었다.
대상 데이터
- Sedum middendorffianum와 Dianthus chinensis var. senperflorens를 대상으로 두 종류의 토양별로 수분에 대한 스트레스와 생육상 변화를 알아보기 위하여 2013년 7월 16일 본 실험구를 설치하였다. 인공배합토 실험 구 펄라이트 실험구 각각의 토심은 옥상 녹화 가 중치가 적용되는 기준인 20㎝ 모델과 관리조방적 옥상 녹화시스템으로 가장 일반적으로 적용되는 10㎝ 모델을 변수로 두었다.
- 본 연구는 세덤류와 일반 초화류로 식재된 옥상 녹화 시스템이 지속적인 갈수기에 일어나는 토양 수분량의 감소 양상을 파악하고 토양 종류에 따른 두 식물군의 생육상태 변화를 알아보고자 다음과 같이 실험구를 조성하였다. 실험장소는 경기도 수원시 장안구 천천로 국립원예특작과학원 옥상에서 2013년 7월 착수하였다. 실험기간은 가장 기온이 높은 7, 8월에 거쳐 수행하였으며 현장의 기상조건은 Figure 1과 같았다.
- 인공배합토 실험 구 펄라이트 실험구 각각의 토심은 옥상 녹화 가 중치가 적용되는 기준인 20㎝ 모델과 관리조방적 옥상 녹화시스템으로 가장 일반적으로 적용되는 10㎝ 모델을 변수로 두었다. 실험구는 가로 1.2m 세로 0.4m 플라스틱 상자를 이용하여, 배수층, 필터, 식재 토양을 토심에 따라 포설하였다. 식물의 반복수는 6반복으로 하였다.
- 실험구는 크게 인공배합토 실험구와 펄라이트 실험구로 각각 조성하였다. 옥상 녹화는 하중 문제 때문에 주로 경량의 인공토양을 적용하고 있는데, 가장 많이 이용되는 소재가 흑요석, 송지암과 같은 천연 유리질 암석의 하나인 진주암을 분쇄한 후에 900~1,200℃로 급가열하여 제조한 펄라이트이다(HICT, 1997; Huh and Shim, 2001).
- , 2007) 중 실제 현장에서 가장 많이 도입되는 식물인 세덤류 애기 기린초와 일반 초화류인 상록패랭이를 공시식물로 선정하였다(Table 1). 실험에 적용할 모든 식물은 가능한 발생할 수 있는 생육상의 오차를 줄이기 위해 옥상 녹화 실제 조성시 일반적으로 공급되는 4치 포트 크기의 초본 중엽면적이 유사하고 생육상태가 양호한 것으로 선발하였다. 선발 후 온실에서 유사한 관리 농도로 약 2주간의 적응기간을 거쳤다.
- 현재 관리조방적 옥상녹화용 식물로서 열악한 옥상환경에서 적응이 쉬운 식물들을 다양한 연구에서 제안하고 있다. 일반적으로 대부분의 연구에서 검증된 식물(Lee et al., 2007) 중 실제 현장에서 가장 많이 도입되는 식물인 세덤류 애기 기린초와 일반 초화류인 상록패랭이를 공시식물로 선정하였다(Table 1). 실험에 적용할 모든 식물은 가능한 발생할 수 있는 생육상의 오차를 줄이기 위해 옥상 녹화 실제 조성시 일반적으로 공급되는 4치 포트 크기의 초본 중엽면적이 유사하고 생육상태가 양호한 것으로 선발하였다.
- 실험 종료 시점에는 애기 기린초와 상록패랭이 모두 측정 시작점에 비하여 엽록소 함량이 감소하였으며, 육안관찰로도 확연하게 생육이 불량해 보였다. 측정 최종일엽록 소함량을 기준으로 생육상태가 가장 불량했던 토양실험구는 상록패랭이가 식재된 펄라이트 20㎝ 실험구였다. 엽록소함량은 애기 기린초와 상록패랭이 모두 대조구인 펄라이트 토양보다 배합토양 실험구에서 다소 높은 것으로 나타났는데 이는 유기물의 포함 여부와 밀접한 관련이 있다는 것은 다른 연구에서도 증명된 바 있다(Kim et al.
이론/모형
- 식물별 피복면적은 개별 식재구 위에서 등 비율로 사진촬영한 후 실험구 내 식물 피복면을 선으로 표식한 뒤 피복면적과 피복률을 산출하였다.면적 측정 및 피복률 산출은 Autodesk사의 AutoCAD 2012를 이용하였다.
성능/효과
- 이는 8월 초 지속적인 강우로 인하여, 비가림으로 직접적인 강우를 피한다고 하여도 공중습도가 상대적으로 높게 유지되었기 때문에 토양 수 분 함량에도 영향을 준 것으로 사료된다. 10일 경과 후 애기 기린초는 10㎝ 토심 52.9%, 20㎝ 토심에서 52.3%로 5일째 보다 약간 수분이 하락하는 결과를 보였다. 상록패랭이의 경우는 10㎝ 토심 51.
- 1%로 측정 첫날보다 상록패랭이의 토양 수분량 감소가 더 크게 나타났다. 10일 후, 애기 기린초는 10㎝ 토심에서 39.9%, 20㎝ 토심에서 42.5%로 나타나, 토심 10㎝보다 20㎝ 실험구의 수분 보유량이 더 높았다. 상록패랭이의 경우 10㎝ 토심에서 43.
- 4로 측정 첫날보다 약간 줄어드는 결과가 나왔다. 10일째, 애기 기린초는 펄 라이트 10㎝ 토양에서 33.4, 20㎝ 토양에서 29.2로 나타나 엽록소수치가 점점 더 떨어지는 것으로 나타났다. 상록패랭이의 경우 10㎝ 토양에서 32.
- 시간이 지나면서 펄라이트 토양에서 토심 간의 차이가 나타난 것처럼 인공배합 토 실험구에서도 토심이 깊은 20㎝보다 10㎝ 실험구에서 엽록소 함량이 높게 측정되었고, 육안 관찰로서도 생육이 더 양호한 것으로 나타났다. 10일째에는 애기 기린초는 10㎝에서 50, 20㎝에서 39.9로 측정되었으며 상록패랭이의 경우 10㎝에서 54.5, 20㎝에서 52.9로 나타나, 두 식물 모두 20㎝ 실험구에서 5일 전에 비해 엽록소 함량이 감소했으며, 10㎝ 실험구에서는 엽록소 함량이 증가하였다. 15일 후 측정한 결과를 보면 애기기린초의 경우 10㎝ 토양에서 35.
- 펄라이트 20㎝ 토양에서는 생체 중이 약간 증가하였다. 13.4g으로 약 2g 정도 증가하였고 근부생체중은 4.74g으로 10㎝펄라이트 실험구에 비하면 2배가량의 근부량이 증가하였음을 알 수 있다. 수분을 찾아 뿌리가 하부로 많이 발달하였음을 알 수 있다.
- 1%로 비슷한 양상을 나타내었다. 15일 후 상록패랭이는 10㎝ 토심 49.5%, 20㎝ 토심에서 49.3%로 나타났고, 애기 기린초는 10㎝ 토심 49.1%, 20㎝ 토심에서 50.3%로 나타났다. 상록패랭이는 20일째 10㎝ 토심에서 41.
- 9로 나타나, 두 식물 모두 20㎝ 실험구에서 5일 전에 비해 엽록소 함량이 감소했으며, 10㎝ 실험구에서는 엽록소 함량이 증가하였다. 15일 후 측정한 결과를 보면 애기기린초의 경우 10㎝ 토양에서 35.8, 20㎝에서 28.2로 나타나 서서히 수분 감소에 대한 스트레스를 받고 있는 것으로 나타났다. 상록패랭이의 경우에는 10㎝에서 57.
- 5% 감소율을 보였다. 20일 경과 후 애기 기린초는 27.2%, 30.1%로 수분 함량을 보였으며, 상록패랭이의 경우 29.2%, 28.7%로 나타났다. 20일 경과 후 애기 기린초는 20㎝ 토심의 펄라이트 토양이 10㎝ 토심 펄 라이트 토양보다 높게 나타났으며 상록패랭이의 경우는 이와 반대로 토심 10㎝의 실험구에서 수분 함량이 약간 더 높게 나타났다.
- 2%, 20㎝ 토심에서 47%의 토양 수분을 보유하는 것으로 나타났다. 20일 경과 후 애기 기린초의 경우 실험 초기와 비교하면 배합토양 10㎝에서 약 7.6%의 감소율, 20㎝ 실험구에서는 약 4.7%의 감소율을 보였고, 상록패랭이의 경우는 10㎝ 토심에서 약 12.3%, 20㎝ 토심에서는 약 5.4%의 감소율을 나타내, 10㎝의 토양에 비해 용적이 큰 20㎝ 실험구의 수분 함량이 지속적으로 보유되고 있음을 확인할 수 있었다. 실험 25일 후 상록패랭이는 10㎝ 토심 41%, 20㎝ 토심에서 44.
- 7%로 나타났다. 20일 경과 후 애기 기린초는 20㎝ 토심의 펄라이트 토양이 10㎝ 토심 펄 라이트 토양보다 높게 나타났으며 상록패랭이의 경우는 이와 반대로 토심 10㎝의 실험구에서 수분 함량이 약간 더 높게 나타났다. 25일 후 상록패랭이는 10㎝ 토심에서 23.
- 20일 경과 후 애기 기린초는 20㎝ 토심의 펄라이트 토양이 10㎝ 토심 펄 라이트 토양보다 높게 나타났으며 상록패랭이의 경우는 이와 반대로 토심 10㎝의 실험구에서 수분 함량이 약간 더 높게 나타났다. 25일 후 상록패랭이는 10㎝ 토심에서 23.6%, 20㎝ 토심에서 27.9%의 수분 보유량을 보였으며, 애기 기린초는 26.3%, 30.1%로 나타났다. 23일 이후로는 상록패랭이 실험구에서 10㎝의 토심실험구의 토양 수분 감소율이 다소 크게 떨어져 20㎝ 토심실험구보다 낮게 나타났다.
- 측정 첫날을 기준으로 하여 이후 약 한 달간의 엽록소 감소 양상을 살펴보면 다음 그림과 같다(Figure 3). 30일간의 무강우, 무관수 조건에서 생육한 각 실험구의 대부분 식물들이 엽록소 함량 감소 경향을 보였다. 애기 기린초의 경우 첫날 대비 가장 많은 저감율이 나타난 토양은 펄 라이트 10 ㎝ 실험구였다.
- 이는 펄라이트의 배수성 및 높은 공극률과, 배합토양 중 피트모스의 보습력의 차이로 판단된다(Kim, 2003). 5일 경과 후 배합토양 실험구에서 상록패랭이는 10㎝, 20㎝ 토심에서 각각 54.2%, 51.8% 로, 애기기린초는 54.3%, 54%로 나타나 오히려 첫날보다 수분함량이 높아지는 결과가 나왔다. 이는 8월 초 지속적인 강우로 인하여, 비가림으로 직접적인 강우를 피한다고 하여도 공중습도가 상대적으로 높게 유지되었기 때문에 토양 수 분 함량에도 영향을 준 것으로 사료된다.
- 5%로 측정되었다. 5일 경과 후 애기 기린초는 10㎝ 토심에서 40%, 20㎝ 토심에서 40.5%, 상록패랭이는 각각 39.2%, 40.1%로 측정 첫날보다 상록패랭이의 토양 수분량 감소가 더 크게 나타났다. 10일 후, 애기 기린초는 10㎝ 토심에서 39.
- 4의 엽록소 함량을 나타냈다. 5일째, 애기 기린초의 경우 10㎝ 토심에서는 49.0, 20㎝ 토양에서는 44.0를 나타냈으며, 상록패랭이의 경우는 10㎝에서 51.8, 20㎝에서 53.2의 수치를 나타냈다. 시간이 지나면서 펄라이트 토양에서 토심 간의 차이가 나타난 것처럼 인공배합 토 실험구에서도 토심이 깊은 20㎝보다 10㎝ 실험구에서 엽록소 함량이 높게 측정되었고, 육안 관찰로서도 생육이 더 양호한 것으로 나타났다.
- 결과적으로 두 식물 모두 측정 초반에 비해 엽록소 함량이 감소하였으며, 엽 면적이 감소하고, 잎 탈락 현상이 증가했으며, 시드는 현상 등 전반적으로 불량한 생육이 관찰되었다. 측정 마지막 날엽록소함량을 기준으로 생육상태가 가장 불량했던 토양실험구는, 상록패랭이의 펄라이트 20㎝ 실험구였다.
- 6% 증가하여 20㎝ 토심이 더 양호한 생육을 보였다. 결과적으로 애기 기린초의 경우 인공배합토 10㎝토심에서 엽면적은 다소 감소하였지만 피복률에 있어서는 가장 왕성한 생육 발달을 한 것으로 나타났다. 상록패랭이의 경우는 인공배합토 토심 10㎝, 20 ㎝ 실험구에서 모두 피복률이 증가한 것으로 나타났으며 엽면적은 10㎝ 토심에서 더 증가하였고, 피복률은 20㎝ 실험구에서 더 양호한 발달을 보였다.
- , 2011).그 결과 엽록소 함량은 건조 스트레스에 대한 중요한 역할을 가지고 있는 것으로 밝혀졌으며, 식물군락의 반사율을 측정함으로써 엽록소의 조성을 추정할 수 있고, carotenoid와 엽록소 a의 양을 추정함으로써 일반적인 식물의 생육상태를 알 수 있다. 본 연구에서도 토양수분 함량 감소에 대한 식물체의 저항과 스트레스 반응을 알아보기 위해 엽록소 함량 변화를 측정하였다.
- 9% 감소하였다. 그러나 인공배합토에서는 피복률이 두 종류의 토심에서 모두 증가하였는데, 특히 10㎝ 토양에서 103.8%나 증가하여 다른 토양실험구에 비해 생육이 양호하게 이루어졌음을 알 수 있었다. 상록패랭이의 경우에는 펄라이트 10㎝ 토양에서도 피복률이 다소 증가하였다.
- 인공배합토에서는 20㎝ 토양구의 식물체가 생체 중이 더 무거웠으며, 근부생장도 더 발달했다. 두 식물 모두 근부의 생장은 인공배합토보다 펄라이트 토양에서 더 많이 발달했으며, 이는 근부가 토양 내의 수분을 찾아 더 발달했음을 확인할 수 있었다.
- 또한 시간 경과에 따라 유기물질이 소실되는 시기에는 토양 내 수분함량 유지를 위해서라도 적정한 시비관리가 필요하며, 시비관리가 여의치 않다면 여름철 갈수기에는 정기적인 관수관리를 해주는 것이 양호한 식물 생육을 유지시켜 줄 것이라 판단된다. 또한 본 실험 결과 양분이 없는 무기 토양의 경우에는 토심 10㎝보다 20㎝ 토심으로 조성하는 것이 식물 생육에는 더 악영향을 주는 것으로 나타났다. 이와 같은 사실은 일반적으로 저토심에 식재되는 옥상 녹화 초화류의 경우, 토양 내 양분과 수분이 부족한 상태에서는 20㎝ 이상의 토양이 더 불량한 생육환경일 수 있으며, 따라서 양분 고갈시기에 적정한 관리가 필요하다는 것을 증명한다 할 수 있다.
- 무관수, 무강우 조건에서 30일 경과 후 상록패랭이가 식재된 펄라이트 10㎝ 토양이 토양내 수분함량이 가장 적은 것으로 나타났고, 애기기린 초가 식재된 인공배합토 20㎝의 토양이 다른 토양에 비해 가장 많은 수분 함량을 나타냈다. 또한 전반적으로 토양 종류와 토심과 관계없이 애기기린 초가 식재된 토양구보다 상록패랭이가 식재된 토양실험구의 수분이 낮은 것으로 나타났고, 이는 상록패랭이의 수분 요구도가 애기기린 초보다 더 크다는 사실을 증명하는 결과라 할 수 있다.
- 그에 비해 인공배합토의 경우, 외부로부터 유입되지 않는 토양 내의 수분을 안정적으로 식물이 이용한다는 것을 알 수 있다. 또한 펄라이트 토양의 경우 외부의 수분 유입이 없음에도 불구하고 토양 수분의 증가와 하락이 반복되는 현상을 보여, 인공배합토에 비해 대기기상, 즉, 강우빈도와 강우량에 의한 공중습도에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 이와 같이 펄라이트 토양과 인공배합토의 토양 수분 감소 패턴이 상이한 이유는 수분 유지력의 측면과 펄라이트 토양의 배수력의 측면에서 고려할 수 있다.
- 애기 기린초와 상록패랭이 모두 모든 토양에서 식재 초기 보다 엽록소 함량이 감소하는 결과가 나왔다. 무강우 조건에 들어간 이후 3일째 측정된 엽록소 함량 수치는 애기 기린초의 경우 펄라이트 10㎝ 토양에서 35.4, 20㎝ 토양에서 33.6, 인공배합토 10㎝ 토양에서 44.5, 20㎝ 토양에서 48.2로 나타나, 펄라이트 토양구에 비해 인공배합 토 실험구에서 높게 측정되었다. 상록패랭이의 경우 펄라이트 10㎝ 토양에서 40.
- 시간이 지나면서 배수성이 뛰어난 펄라이트토양의 토양수분함량이 인공배합토양에 비해 빠른 속도로, 더 많이 감소되었다. 무관수, 무강우 조건에서 30일 경과 후 상록패랭이가 식재된 펄라이트 10㎝ 토양이 토양내 수분함량이 가장 적은 것으로 나타났고, 애기기린 초가 식재된 인공배합토 20㎝의 토양이 다른 토양에 비해 가장 많은 수분 함량을 나타냈다. 또한 전반적으로 토양 종류와 토심과 관계없이 애기기린 초가 식재된 토양구보다 상록패랭이가 식재된 토양실험구의 수분이 낮은 것으로 나타났고, 이는 상록패랭이의 수분 요구도가 애기기린 초보다 더 크다는 사실을 증명하는 결과라 할 수 있다.
- 본 실험 결과 무강우무관수 조건에서 토양 종류에 따라 토양 수분의 감소 패턴에 큰 차이가 있음을 알 수 있었으며, 식물 종류에 따라서도 토양수분 감소에 따른 수분 스트레스의 패턴의 차이가 있음을 알 수 있었다.
- 비가림된 실험구의 토양수분변화를 30일간 측정한 결과, 전반적으로 처리 시간이 경과할수록 토양 수분의 감소경향이 뚜렷하게 나타났다. 실험 착수 후 적응 기간 동안 각각의 실험구에 동일한 양의 물을 관수하였으나 측정 시작한 첫날 토양 수분 함량은 펄라이트 실험구와 배합토 실험구에서 차이가 있었다.
- 3%로 나타났다. 상록패랭이는 20일째 10㎝ 토심에서 41.6%, 20㎝ 토심에서 46.7%의 토양수분 함량을 보였고, 애기 기린초는 10㎝ 토심 45.2%, 20㎝ 토심에서 47%의 토양 수분을 보유하는 것으로 나타났다. 20일 경과 후 애기 기린초의 경우 실험 초기와 비교하면 배합토양 10㎝에서 약 7.
- 상록패랭이의 경우, 생체중은 인공배합토 20㎝ 실험구에서 가장 많이 증가하였다. 상록패랭이 또한 펄 라이트 실험구 10㎝, 20㎝에서 모두 근체 중이 많이 증가한 것으로 나타나, 토양 내수분이 상대적으로 많이 감소한 펄 라이트 토양에서 근부가 수분을 찾아 더 많이 발달했음을 확인할 수 있다.
- 9%의 감소율을 보였다. 상록패랭이도 측정 첫날을 기준으로 최종엽록소 함량은 10㎝에서 14%, 20㎝ 14.7% 감소한 것으로 나타났다.
- 2로 나타나, 펄라이트 토양구에 비해 인공배합 토 실험구에서 높게 측정되었다. 상록패랭이의 경우 펄라이트 10㎝ 토양에서 40.2, 20㎝ 토양에서 36.3, 인공배합토 10㎝ 토양에서 51.2, 20㎝ 토양에서 54.4로 나타나 펄라이트 토양보다 인공배합토에서 높게 측정되었다. 이는 실험구 조성 후무강우 조건에 들어가기 전까지 약 2주간의 적응기간 동안에 유기물이 없는 펄라이트 토양보다 양분이 어느 정도 포함된 인공배합토 조건에서 식물의 생육 발달이 더 왕성하게 이루어졌기 때문인 것으로 판단된다.
- 결과적으로 애기 기린초의 경우 인공배합토 10㎝토심에서 엽면적은 다소 감소하였지만 피복률에 있어서는 가장 왕성한 생육 발달을 한 것으로 나타났다. 상록패랭이의 경우는 인공배합토 토심 10㎝, 20 ㎝ 실험구에서 모두 피복률이 증가한 것으로 나타났으며 엽면적은 10㎝ 토심에서 더 증가하였고, 피복률은 20㎝ 실험구에서 더 양호한 발달을 보였다. 피복률의 측면에서 본다면, 상록패랭이, 애기 기린초 모두 펄라이트 토심 20㎝ 실험구에서 가장 불량한 생육을 보였다.
- 즉, 세덤의 특성상 고온 건조의 열악한 환경에서 토양 내의 영양분과 미량의 수분을 바탕으로 엽 면적은 줄이고 피복면적을 늘여 생장하는 생육 패턴을 본 실험에서도 확인할 수 있었다. 상록패랭이의 경우는 피복도는 펄라이트 토양 20㎝ 실험구에서만 감소하여 가장 불량한 생육을 한 것으로 나타났다.
- 토양 수분의 지속적 감소에 따른 식물의 생육변화는 크게 엽록소 함량 변화, 생체중과 근부건 체중의 변화, 피복도의 변화로 살펴보았다. 수분 스트레스에 대하여 식물의 생육 상태의 변화를 실험 초기에 측정된 엽록소 함량을 기준으로 백분율로 환산한 결과, 무관수 무강우 시간이 길어질수록 모든 토양실험구에서 엽록소 함량은 지속적으로 감소되고 있었다. 실험 종료 시점에는 애기 기린초와 상록패랭이 모두 측정 시작점에 비하여 엽록소 함량이 감소하였으며, 육안관찰로도 확연하게 생육이 불량해 보였다.
- 인공배합토의 경우, 애기 기린초와 상록패랭이 두 식물 모두 측정 초기에는 펄라이트 토양구와 달리 엽록소 함량이 조금 증가하는 경향을 보였다. 시간 경과별로 살펴보면 무관수 조건 3일째, 애기 기린초의 경우 토심 10㎝에서 44.5, 20㎝에서 48.2의 수치를 보였다. 상록패랭이의 경우는 51.
- 한편 식물종의 관점에서 살펴보면, 애기 기린초와 상록패랭이 모두 초반에는 거의 유사한 토양수분 량을 보였다. 시간이 경과할수록 애기기린 초보다 상록패랭이 식재실험구에서 토양 수분량의 감소가 더 크게 나타났으며, 최종적으로 토양 종류, 토심에 상관없이 상록패랭이가 식재된 실험구에서 토양 수분이 가장 낮게 나타났다. 이는 상록패랭이의 수분 요구도가 애기기린 초보다 더 크다는 것을 확인할 수 있으며, 옥상 녹화용 내 건성 식물이라 하더라도 식물 종류별로 차별화된 관수관리가 필요하다는 사실을 뒷받침하는 결과이다.
- 펄라이트 토양의 경우는 외부에서 수분의 유입이 없음에도 불구하고 기간 내 토양 수분의 상승과 하락이 반복되는 경향을 보이며 감소되었고, 그에 비하여 인공배합토의 경우에는 천천히 꾸준하게 감소되었다. 시간이 지나면서 배수성이 뛰어난 펄라이트토양의 토양수분함량이 인공배합토양에 비해 빠른 속도로, 더 많이 감소되었다. 무관수, 무강우 조건에서 30일 경과 후 상록패랭이가 식재된 펄라이트 10㎝ 토양이 토양내 수분함량이 가장 적은 것으로 나타났고, 애기기린 초가 식재된 인공배합토 20㎝의 토양이 다른 토양에 비해 가장 많은 수분 함량을 나타냈다.
- 2의 수치를 나타냈다. 시간이 지나면서 펄라이트 토양에서 토심 간의 차이가 나타난 것처럼 인공배합 토 실험구에서도 토심이 깊은 20㎝보다 10㎝ 실험구에서 엽록소 함량이 높게 측정되었고, 육안 관찰로서도 생육이 더 양호한 것으로 나타났다. 10일째에는 애기 기린초는 10㎝에서 50, 20㎝에서 39.
- 4%의 감소율을 나타내, 10㎝의 토양에 비해 용적이 큰 20㎝ 실험구의 수분 함량이 지속적으로 보유되고 있음을 확인할 수 있었다. 실험 25일 후 상록패랭이는 10㎝ 토심 41%, 20㎝ 토심에서 44.9%로 수분 보유량이 감소했고, 애기 기린초는 10㎝ 토심 42.1%, 20㎝ 토심에서 46.2%로 감소하였다. 30일에 측정된 상록패랭이의 토양수분 함량은 10㎝ 토심에서 35.
- 수분 스트레스에 대하여 식물의 생육 상태의 변화를 실험 초기에 측정된 엽록소 함량을 기준으로 백분율로 환산한 결과, 무관수 무강우 시간이 길어질수록 모든 토양실험구에서 엽록소 함량은 지속적으로 감소되고 있었다. 실험 종료 시점에는 애기 기린초와 상록패랭이 모두 측정 시작점에 비하여 엽록소 함량이 감소하였으며, 육안관찰로도 확연하게 생육이 불량해 보였다. 측정 최종일엽록 소함량을 기준으로 생육상태가 가장 불량했던 토양실험구는 상록패랭이가 식재된 펄라이트 20㎝ 실험구였다.
- 비가림된 실험구의 토양수분변화를 30일간 측정한 결과, 전반적으로 처리 시간이 경과할수록 토양 수분의 감소경향이 뚜렷하게 나타났다. 실험 착수 후 적응 기간 동안 각각의 실험구에 동일한 양의 물을 관수하였으나 측정 시작한 첫날 토양 수분 함량은 펄라이트 실험구와 배합토 실험구에서 차이가 있었다. 펄라이트 토양을 살펴보면 무관수, 무강우 조건에 들어간 1일째 토양수분함량이 애기기린초의 경우 10㎝ 토심에서 43.
- 이와 같은 결과는 평균 기온 30℃를 상회하는 고온 강광의 조건 하에서, 토심 20㎝ 조건은 10㎝ 토심에 비해 식물 뿌리에 공급되는 토양 수분의 잔존 함량이 더 많다는 장점보다 토심 10㎝가가지는 열용량의 두 배에 달하는 열용량이 뿌리의 생육과 발달에 부정적 영향으로 더 크게 작용했을 것으로 판단된다. 실험 시작과 건조기를 거친 식물의 생체량을 비교하기 위해 측정한 각각 식물의 생체중과 근부생체 중, 근부건체중의 결과는 애기 기린초, 상록패랭이 모두 실험 초기보다는 생체 중, 근부생체중, 건체중이 모두 증가하였다. 애기 기린초의 경우는 생체 중이 인공배합토 10 ㎝의 실험구에서 가장 많이 증가하였고, 펄라이트 10㎝ 실험구에서는 근체중만약간 증가했을 뿐 생체 중의 변화가 거의 없었다.
- 애기 기린초와 상록패랭이 모두 모든 토양에서 식재 초기 보다 엽록소 함량이 감소하는 결과가 나왔다. 무강우 조건에 들어간 이후 3일째 측정된 엽록소 함량 수치는 애기 기린초의 경우 펄라이트 10㎝ 토양에서 35.
- 한편 모든 실험구에서 애기 기린초에 비해 상록패랭이의 수분 감소가 더 크게 더 빨리 나타났음으로 상록패랭이와 같은 일반 초화류의 수분 요구도가 더 큼을 확인했으며, 따라서 세덤류와 일반 초화류의 수분관리는 차별화해서 이루어져야 함을 알 수 있다(Zhao and Kang, 2013). 애기 기린초의 경우 인공배합토 10㎝토심에서 가장 양호한 생육을 보였으며, 상록패랭이의 경우 20㎝배합토 실험구에서 피복면적이나 생체중은 더 증가했으나 엽록소 함량 측정 결과와 육안관찰 결과를 종합하여 볼 때 10㎝ 실험구의 생육상태가 더 양호한 것으로 판단된다.
- 실험 시작과 건조기를 거친 식물의 생체량을 비교하기 위해 측정한 각각 식물의 생체중과 근부생체 중, 근부건체중의 결과는 애기 기린초, 상록패랭이 모두 실험 초기보다는 생체 중, 근부생체중, 건체중이 모두 증가하였다. 애기 기린초의 경우는 생체 중이 인공배합토 10 ㎝의 실험구에서 가장 많이 증가하였고, 펄라이트 10㎝ 실험구에서는 근체중만약간 증가했을 뿐 생체 중의 변화가 거의 없었다. 근부생체중은 펄 라이트 20㎝토양에서 가장 많이 증가하였다.
- 상록패랭이의 경우 실험 초반부에는 토심 10㎝펄라이트 토양에서의 수분 함량이 20㎝보다 높은 수치를 나타내며 하락하다가 23일 이후로는 20㎝ 토심보다 더 떨어지는 경향을 보였다. 애기기린초의 경우는 초반부부터 실험 측정 종료일까지 10㎝ 토심실험구보다 20㎝ 실험구에서 다소 높게 측정되며 하락하는 추세를 보였다.
- 건조에 대한 스트레스는 피복도 측정 결과에서도 확인할 수 있었다. 애기 기린초의 경우는 펄라이트 10㎝, 20㎝ 토심에서 모두 초기보다 피복률이 줄어드는 것으로 나타났다. 펄라이트 20㎝ 토심에서 실험 착수일에 비하여 30%가량 감소하였으며, 10㎝ 토양에서는 10.
- 0으로 측정되었다. 애기기린초의 경우에는 펄라이트 토심 10㎝가 토심 20㎝ 실험구보다 엽록소 함량이 더 높았고, 상록패랭이의 경우에도 측정 첫날에는 20㎝ 실험구에서의 엽록소 함량이 10㎝ 실험구보다 더 낮게 나타났으나 이후 시간이 지날수록 10㎝ 실험구에서의 엽록소 함량이 더 빠른 속도로 감소되었다. 무관수 15일째에는 애기 기린초의 경우 10㎝ 토양에서 28.
- 애기 기린초의 피복도에 있어서는 인공배합토의 10㎝ 실험구에서 103%가량 증가하여 다른 실험구에 비해 활발하게 생육이 발달했음을 알 수 있다. 즉, 세덤의 특성상 고온 건조의 열악한 환경에서 토양 내의 영양분과 미량의 수분을 바탕으로 엽 면적은 줄이고 피복면적을 늘여 생장하는 생육 패턴을 본 실험에서도 확인할 수 있었다.
- 시간이 경과할수록 애기기린 초보다 상록패랭이 식재실험구에서 토양 수분량의 감소가 더 크게 나타났으며, 최종적으로 토양 종류, 토심에 상관없이 상록패랭이가 식재된 실험구에서 토양 수분이 가장 낮게 나타났다. 이는 상록패랭이의 수분 요구도가 애기기린 초보다 더 크다는 것을 확인할 수 있으며, 옥상 녹화용 내 건성 식물이라 하더라도 식물 종류별로 차별화된 관수관리가 필요하다는 사실을 뒷받침하는 결과이다.
- 그에 반해 펄라이트 20㎝ 토양에서는 실험 초기보다 38% 감소하였는데, 그 이유는 15일 이후 1본이 고사하였고, 20일 이후 총 3본이 고사했기 때문이다. 인공배합토 실험구에서는 10㎝, 20㎝ 토심에서 모두 피복률이 증가하였는데 각각 37.6%, 73.6% 증가하여 20㎝ 토심이 더 양호한 생육을 보였다. 결과적으로 애기 기린초의 경우 인공배합토 10㎝토심에서 엽면적은 다소 감소하였지만 피복률에 있어서는 가장 왕성한 생육 발달을 한 것으로 나타났다.
- 인공배합토의 경우, 애기 기린초와 상록패랭이 두 식물 모두 측정 초기에는 펄라이트 토양구와 달리 엽록소 함량이 조금 증가하는 경향을 보였다. 시간 경과별로 살펴보면 무관수 조건 3일째, 애기 기린초의 경우 토심 10㎝에서 44.
- 애기 기린초의 피복도에 있어서는 인공배합토의 10㎝ 실험구에서 103%가량 증가하여 다른 실험구에 비해 활발하게 생육이 발달했음을 알 수 있다. 즉, 세덤의 특성상 고온 건조의 열악한 환경에서 토양 내의 영양분과 미량의 수분을 바탕으로 엽 면적은 줄이고 피복면적을 늘여 생장하는 생육 패턴을 본 실험에서도 확인할 수 있었다. 상록패랭이의 경우는 피복도는 펄라이트 토양 20㎝ 실험구에서만 감소하여 가장 불량한 생육을 한 것으로 나타났다.
- 결과적으로 두 식물 모두 측정 초반에 비해 엽록소 함량이 감소하였으며, 엽 면적이 감소하고, 잎 탈락 현상이 증가했으며, 시드는 현상 등 전반적으로 불량한 생육이 관찰되었다. 측정 마지막 날엽록소함량을 기준으로 생육상태가 가장 불량했던 토양실험구는, 상록패랭이의 펄라이트 20㎝ 실험구였다. 엽록소 함량은 애기 기린초와 상록패랭이 모두 대조구인 펄라이트에 비해 인공배합토 실험구에서 높은 것으로 나타났는데, 이는 유기물 혼합 여부와 밀접한 관련이 있다 (Hiromi, 1988; Yutaka and Yasushi, 1983; 1984; Han, 1991).
- 애기 기린초의 경우는 펄라이트 10㎝, 20㎝ 토심에서 모두 초기보다 피복률이 줄어드는 것으로 나타났다. 펄라이트 20㎝ 토심에서 실험 착수일에 비하여 30%가량 감소하였으며, 10㎝ 토양에서는 10.9% 감소하였다. 그러나 인공배합토에서는 피복률이 두 종류의 토심에서 모두 증가하였는데, 특히 10㎝ 토양에서 103.
- 실험 착수 후 적응 기간 동안 각각의 실험구에 동일한 양의 물을 관수하였으나 측정 시작한 첫날 토양 수분 함량은 펄라이트 실험구와 배합토 실험구에서 차이가 있었다. 펄라이트 토양을 살펴보면 무관수, 무강우 조건에 들어간 1일째 토양수분함량이 애기기린초의 경우 10㎝ 토심에서 43.8%, 20㎝ 토심에서 43.6%, 상록패랭이의 경우 10㎝ 토심에서 44.3%, 20㎝ 토심에서 44.5%로 측정되었다. 5일 경과 후 애기 기린초는 10㎝ 토심에서 40%, 20㎝ 토심에서 40.
- 실험 변수로 토양 두 종류를 선택하였는데, 토양수분감소 패턴은 두 토양이 확연하게 비교되었다. 펄라이트 토양의 경우는 외부에서 수분의 유입이 없음에도 불구하고 기간 내 토양 수분의 상승과 하락이 반복되는 경향을 보이며 감소되었고, 그에 비하여 인공배합토의 경우에는 천천히 꾸준하게 감소되었다. 시간이 지나면서 배수성이 뛰어난 펄라이트토양의 토양수분함량이 인공배합토양에 비해 빠른 속도로, 더 많이 감소되었다.
- 상록패랭이의 경우는 인공배합토 토심 10㎝, 20 ㎝ 실험구에서 모두 피복률이 증가한 것으로 나타났으며 엽면적은 10㎝ 토심에서 더 증가하였고, 피복률은 20㎝ 실험구에서 더 양호한 발달을 보였다. 피복률의 측면에서 본다면, 상록패랭이, 애기 기린초 모두 펄라이트 토심 20㎝ 실험구에서 가장 불량한 생육을 보였다.
- 즉 인공배합토의 경우 토양 속에 포함된 보습성분때문에 토양 수분이 장기간 유지되도록 하는 반면, 펄라이트 토양은 여름철 무관수 조건에서는 공극률과 배수력의 인자가 토양 수분 감소에 더 크게 작용을 한다는 것을 알 수 있다. 한편 식물종의 관점에서 살펴보면, 애기 기린초와 상록패랭이 모두 초반에는 거의 유사한 토양수분 량을 보였다. 시간이 경과할수록 애기기린 초보다 상록패랭이 식재실험구에서 토양 수분량의 감소가 더 크게 나타났으며, 최종적으로 토양 종류, 토심에 상관없이 상록패랭이가 식재된 실험구에서 토양 수분이 가장 낮게 나타났다.
- , 2001). 한편 펄라이트 토양 중에서도 토심이 낮은 10㎝, 배합토양에서도 20㎝ 실험 구보다 10㎝ 실험구에서 더 양호한 결과가 도출되었다. 이와 같은 결과는 평균 기온 30℃를 상회하는 고온 강광의 조건 하에서, 토심 20㎝ 조건은 10㎝ 토심에 비해 식물 뿌리에 공급되는 토양 수분의 잔존 함량이 더 많다는 장점보다 토심 10㎝가가지는 열용량의 두 배에 달하는 열용량이 뿌리의 생육과 발달에 부정적 영향으로 더 크게 작용했을 것으로 판단된다.
후속연구
- 특히 초화류 중심의 옥상녹화 시스템은 토심이 낮고 양분이 한정되어 있기 때문에 녹화피복율이 점차 감소하게 되며, 상대적으로 환경저항성이 떨어지는 식물부터 고사하는 경우들이 종종 발생하고 있다. 관리의 요구도는 낮지만 최소한의 관리라도 체계적으로 하여 식물의 생육 활성을 최대한 높여주어야 옥상 녹화의 기본 목적인 도시 내에서 일어나는 다양한 환경문제들의 정화능력도 지속적으로 기대할 수 있을 것이다. 이를 위해 식물의 생육에 직접적인 영향을 주는 토양내 수분 환경과 적절한 환경 조성을 위한 수분관리에 대한 실증적인 실험연구가 필요하다.
- 본 연구는 무강우 무관수시에 물리성 및 이화학성이 다른 두 토양에서 토양수분 변화에 따른 식물생육 변화의 차이를 검증하여 옥상 녹화시스템별, 식물 종류별로 사후 유지관리 방안에 대한 기초자료로서 활용하고자 하는데 첫 번째 목표를 두었다. 다만 본 연구의 한계점은 한정된 2종의 식물을 대상으로 하여 토양의 수분 변화를 관찰한 결과로서 다양한 변수의 옥상녹화 시스템에 적용시키기에는 다소 부족함이 있다고 할 수 있다. 향후 후속 연구에서 다양한 식물종에 대한 수분 저항 패턴과 그에 따른 생육변화에 대한 연구진행을 통해 옥상 녹화 설계 시 생육패턴을 고려한 배식설계 방안과 녹화식물의 지속성을 유지시킬 수 있는 과학적인 관리방안 마련에 더욱 논리적인 기초자료를 구축할 것이다.
- 토양 수분은 보수성이 있는 유기물질이 포함된 토양에서 더 지속적으로 유지되고, 따라서 무 관리 옥상 녹화의 경우에는 유기물질이 포함된 배합토를 적용하는 것이 식물 생육의 지속성에 크게 작용할 것으로 판단된다. 또한 시간 경과에 따라 유기물질이 소실되는 시기에는 토양 내 수분함량 유지를 위해서라도 적정한 시비관리가 필요하며, 시비관리가 여의치 않다면 여름철 갈수기에는 정기적인 관수관리를 해주는 것이 양호한 식물 생육을 유지시켜 줄 것이라 판단된다. 또한 본 실험 결과 양분이 없는 무기 토양의 경우에는 토심 10㎝보다 20㎝ 토심으로 조성하는 것이 식물 생육에는 더 악영향을 주는 것으로 나타났다.
- 관리의 요구도는 낮지만 최소한의 관리라도 체계적으로 하여 식물의 생육 활성을 최대한 높여주어야 옥상 녹화의 기본 목적인 도시 내에서 일어나는 다양한 환경문제들의 정화능력도 지속적으로 기대할 수 있을 것이다. 이를 위해 식물의 생육에 직접적인 영향을 주는 토양내 수분 환경과 적절한 환경 조성을 위한 수분관리에 대한 실증적인 실험연구가 필요하다. 관리조방적 옥상 녹화시스템에 적용되는 대표적인 식물은 세덤류와 건조에 강한 일반 초화류로 구분될 수 있다.
- 다만 본 연구의 한계점은 한정된 2종의 식물을 대상으로 하여 토양의 수분 변화를 관찰한 결과로서 다양한 변수의 옥상녹화 시스템에 적용시키기에는 다소 부족함이 있다고 할 수 있다. 향후 후속 연구에서 다양한 식물종에 대한 수분 저항 패턴과 그에 따른 생육변화에 대한 연구진행을 통해 옥상 녹화 설계 시 생육패턴을 고려한 배식설계 방안과 녹화식물의 지속성을 유지시킬 수 있는 과학적인 관리방안 마련에 더욱 논리적인 기초자료를 구축할 것이다.
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