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문제 정의
- 가로수의 효과적인 관리를 위해서 문제점 진단과 발생 가능한 상황 예측은 매우 중요한데, 조기낙엽의 영향연구는 왕벚나무를 대상으로 진행된바 없고, 주로 사과, 참다래, 배 등 장미과 식물의 조기낙엽에 따른 과실 및 꽃눈 형성에 미치는 영향으로 대부분 과실수에 한정되어 연구되었다. 따라서 본 연구에서는 왕벚나무 조기낙엽 현상을 진단하고 구례군에서 도입 가능한 관리방법들을 처리한 후 조기낙엽이 왕벚나무 생장과 개화에 미치는 영향을 규명하여 최적관리방안을 도출하는 데 있다.
제안 방법
- 4 상관관계 분석을 이용하였다. 2018년 관리방법별 실험처리 이후2년 뒤인 2020년 2년지의 개화량 산정은 2019년 4월 채집한 가지에서 조사한 평균 잎눈 수와 평균 꽃눈 수를 곱하여 계산하였다. 기상분석은 벚꽃 축제로 유명한 도시인 구례군, 제주, 창원을 대상으로 실시하였고, 기상청 기상자료 개방포털에서 2011년부터 2018년까지의 1시간 단위 상대습도와 대기 온도 자료를 이용하여 월평균기온과 연평균습도를 계산하였다.
- 기상분석은 벚꽃 축제로 유명한 도시인 구례군, 제주, 창원을 대상으로 실시하였고, 기상청 기상자료 개방포털에서 2011년부터 2018년까지의 1시간 단위 상대습도와 대기 온도 자료를 이용하여 월평균기온과 연평균습도를 계산하였다. 2020년 가지의 꽃의 양 계산은 2019년 봄에 채집한 가지의 잎눈 수와 가지당 꽃눈 수를 곱하여 계산하였다.
- 개화 후 화병이 남아있으면서 모든 동아의 눈이 튼 시기인 2019년 4월 15일에 각 처리구 내 모든 왕벚나무(총102주)에서 가지 채집을 진행하였다. 가지 채집은 각 왕벚나무의 피음되지 않은 서쪽 방향 수관에서 진행하였다. 채집한 가지 중 주지에서만 가지당 꽃눈 수(개), 가지당 잎눈 수(개), 가지 생장량(cm), 가지당 총 동아 수(개), 동아밀도(개 cm-1)를 측정하였다.
- 개화 후 화병이 남아있으면서 모든 동아의 눈이 튼 시기인 2019년 4월 15일에 각 처리구 내 모든 왕벚나무(총102주)에서 가지 채집을 진행하였다. 가지 채집은 각 왕벚나무의 피음되지 않은 서쪽 방향 수관에서 진행하였다.
- 관리방법 낙엽지연 효과를 비교하기 위해서 처리구1, 처리구2, 대조구 내 왕벚나무 가로수 총 102그루에서 식물계절모니터링을 진행하였다. 식물계절모니터링은 시기별 낙엽비율을 대상으로 하였다.
- 연구대상지는 전남 구례군 광의교-용방초등학교 사이 총 3 km 뚝방 가로수 길이었다. 관리방법에 따라 연구대상지를 3개 구간으로 구분하였다. 처리구1에는 약제살포(1km, 32주)만 진행하였고, 처리구2에는 관수와 약제살포(1km, 30주)를 진행하였다.
- 물주머니(30 L)는 가로수 1주당 수간 상부에 1개를 설치하였다. 관수 처리는 2018년 6월 중순에 3회(6/22, 6/25, 6/26), 7월 말(7/29)과 8월 장마전(8/8) 각각 실시하였다. 처리구별 토양수분 비교를 위해 2018년 7월 Hobo (Onset, USA)를 설치하였다.
- 관리방법별 생장과 개화에 대한 영향 평가는 실험처리 이후인 2018년 여름 이후 가장 마지막으로 가지가 생장한 절간을 대상으로 진행하였다. 꽃눈당 꽃 수는 개체목별 10반복으로 조사하였고, 가지절간당 꽃눈 수와 잎눈 수, 총 동아 수, 생장량은 개체목별 5반복으로 조사하였다. 동아밀도는 총 동아 수를 절간 길이로 나누어 계산하였다.
- 식물계절모니터링은 시기별 낙엽비율을 대상으로 하였다. 낙엽 모니터링은 2018년 8월 22일부터 10월 31일까지 2주 간격으로 진행하였다. 낙엽모니터링은 나무당 수관 내 낙엽이 발생한 비율을 육안 조사하였다.
- 낙엽 모니터링은 2018년 8월 22일부터 10월 31일까지 2주 간격으로 진행하였다. 낙엽모니터링은 나무당 수관 내 낙엽이 발생한 비율을 육안 조사하였다. 수관 내 낙엽 강도가 중간인 지점 내 3개 이상의 가지를 선정하여 한 여름 낙엽 전 잎 보유량 대비 낙엽으로 떨어진 잎의 비율을 산정하였다.
- 가지 내 낙엽이 발생하지않았을 경우 0%, 수관의 모든 잎이 떨어졌을 때 100%로 측정하였다. 비교 연구지인 제주도에서도 구례지역과 같은 시기에 2주 간격으로 낙엽비율(%)을 조사하였다.
- 2019년 4월 구례 각 처리구에서 채집한 가지의 생장 및개화 차이는 일원배치 분산분석과 일반선형화모델 검정을 이용하였다. 생장 및 개화 차이는 꽃눈당 꽃 수, 가지당 꽃눈 수, 가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도 항목에서 각각 검정하였다. 구례 관수+약제처리구, 약제처리구, 대조구의 시기별 낙엽비율과 이듬해 꽃눈당 꽃 수, 가지당 꽃눈 수, 가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도 간의 관계는 SAS 9.
- 낙엽모니터링은 나무당 수관 내 낙엽이 발생한 비율을 육안 조사하였다. 수관 내 낙엽 강도가 중간인 지점 내 3개 이상의 가지를 선정하여 한 여름 낙엽 전 잎 보유량 대비 낙엽으로 떨어진 잎의 비율을 산정하였다. 가지 내 낙엽이 발생하지않았을 경우 0%, 수관의 모든 잎이 떨어졌을 때 100%로 측정하였다.
- 살균제는 천연 식물추출물(시트로넬라 오일 35%, 파라빈 오일 10%, 에틸알콜 34%)을 이용한 유기농업살균제(바이팡, KG chemical, Korea)를 사용하였다. 약제처리는 구례지역에서 해충의 우화시기를 고려하여 2018년 5월 중순(5/24)과 장마 전(6/21), 장마 이후(7/12)로 총 3회 진행하였다.
- 이 연구에서는 주요 가로수인 왕벚나무를 대상으로 구례지역의 조기낙엽 현황 진단을 위해 제주도와 낙엽비율비교연구를 진행하였고, 구례군에서 수행가능한 주요 가로수 관리방법을 두 가지로 구분하여 관리방법별 조기낙엽 지연효과와 피해를 규명하여 최적관리방법을 도출하였다. 구례지역은 기상청 단풍시기와 낙엽시기가 유사한제주도 지역보다 같은 시기 낙엽비율이 높았고, 약제처리, 약제와 관수처리를 진행했을 때 구멍병이 방제되어 낙엽시기가 2주 지연되었다.
- 가지 채집은 각 왕벚나무의 피음되지 않은 서쪽 방향 수관에서 진행하였다. 채집한 가지 중 주지에서만 가지당 꽃눈 수(개), 가지당 잎눈 수(개), 가지 생장량(cm), 가지당 총 동아 수(개), 동아밀도(개 cm-1)를 측정하였다. 관리방법별 생장과 개화에 대한 영향 평가는 실험처리 이후인 2018년 여름 이후 가장 마지막으로 가지가 생장한 절간을 대상으로 진행하였다.
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2. 약제 및 관수 처리
처리구1과 처리구2에 속한 왕벚나무 가로수 총 62주에 약제처리를 진행하였다. 약제는 살충제와 살균제를 각각 1,000배 희석한 것을 이용하였다.
- 관리방법에 따라 연구대상지를 3개 구간으로 구분하였다. 처리구1에는 약제살포(1km, 32주)만 진행하였고, 처리구2에는 관수와 약제살포(1km, 30주)를 진행하였다. 1 km 구간은 대조구(40주)로 어떠한 처리도 진행하지 않았다(Fig.
- 처리구2에 포함된 왕벚나무 가로수 30주에 물주머니를 달아 관수를 진행하였다. 물주머니(30 L)는 가로수 1주당 수간 상부에 1개를 설치하였다.
- 채집은 2018년 개화량과 개화시기가 동일한 왕벚나무를 대상으로 진행하였다. 총 채집한 나무는 12주로 구례 처리구1, 처리구2, 대조구 내 각각 3주씩 총 9주와 제주도 3주가 포함되었다. 채집한 가지에서 잎을 분리한 후 개체목별로 지퍼백에 넣고 -75℃ 초저온 냉동고에 냉동 보관하였다.
대상 데이터
- 2018년 9월 5일 구례와 제주도에서 수관 내 잎의 건강상태가 보통인 가지를 채집하였다. 채집은 2018년 개화량과 개화시기가 동일한 왕벚나무를 대상으로 진행하였다.
- 채집한 가지에서 잎을 분리한 후 개체목별로 지퍼백에 넣고 -75℃ 초저온 냉동고에 냉동 보관하였다. 2019년 3월 서울대학교 식물병원과 수목진단센터에 잎의 병충해 진단을 의뢰하였다.
- 채집한 가지 중 주지에서만 가지당 꽃눈 수(개), 가지당 잎눈 수(개), 가지 생장량(cm), 가지당 총 동아 수(개), 동아밀도(개 cm-1)를 측정하였다. 관리방법별 생장과 개화에 대한 영향 평가는 실험처리 이후인 2018년 여름 이후 가장 마지막으로 가지가 생장한 절간을 대상으로 진행하였다. 꽃눈당 꽃 수는 개체목별 10반복으로 조사하였고, 가지절간당 꽃눈 수와 잎눈 수, 총 동아 수, 생장량은 개체목별 5반복으로 조사하였다.
- 이 연구에서는 주요 가로수인 왕벚나무를 대상으로 구례지역의 조기낙엽 현황 진단을 위해 제주도와 낙엽비율비교연구를 진행하였고, 구례군에서 수행가능한 주요 가로수 관리방법을 두 가지로 구분하여 관리방법별 조기낙엽 지연효과와 피해를 규명하여 최적관리방법을 도출하였다. 구례지역은 기상청 단풍시기와 낙엽시기가 유사한제주도 지역보다 같은 시기 낙엽비율이 높았고, 약제처리, 약제와 관수처리를 진행했을 때 구멍병이 방제되어 낙엽시기가 2주 지연되었다. 조기낙엽은 왕벚나무의 생장과 개화에 영향을 미쳤으며, 약제와 관수처리를 진행한 관리방법에서 생장이 가장 높았고, 2년 뒤 개화량이 가장 높은 것으로 추정되었다.
- 2018년 관리방법별 실험처리 이후2년 뒤인 2020년 2년지의 개화량 산정은 2019년 4월 채집한 가지에서 조사한 평균 잎눈 수와 평균 꽃눈 수를 곱하여 계산하였다. 기상분석은 벚꽃 축제로 유명한 도시인 구례군, 제주, 창원을 대상으로 실시하였고, 기상청 기상자료 개방포털에서 2011년부터 2018년까지의 1시간 단위 상대습도와 대기 온도 자료를 이용하여 월평균기온과 연평균습도를 계산하였다. 2020년 가지의 꽃의 양 계산은 2019년 봄에 채집한 가지의 잎눈 수와 가지당 꽃눈 수를 곱하여 계산하였다.
- 조기낙엽 진단은 다른 지역과 비교연구를 진행하였다. 비교연구는 기상청 단풍예보 시기가 구례지역과 유사한 제주도에서 진행하였다. 제주도에서는 왕벚나무 봄꽃축제 장소로 유명하며 구례지역과 흉고직경과 수고가 유사한 전농로 가로수(0.
- 살충제는 천연 식물추출물(고삼추출물 60%와 보조제 40%)을 원료로 한 유기농 친환경 살충제(바이킬, KG chemical, Korea)를 사용하였다. 살균제는 천연 식물추출물(시트로넬라 오일 35%, 파라빈 오일 10%, 에틸알콜 34%)을 이용한 유기농업살균제(바이팡, KG chemical, Korea)를 사용하였다. 약제처리는 구례지역에서 해충의 우화시기를 고려하여 2018년 5월 중순(5/24)과 장마 전(6/21), 장마 이후(7/12)로 총 3회 진행하였다.
- 제조한 약제는 고압 살수차를 이용하여 전체 수관에 엽면 살포하였다. 살충제는 천연 식물추출물(고삼추출물 60%와 보조제 40%)을 원료로 한 유기농 친환경 살충제(바이킬, KG chemical, Korea)를 사용하였다. 살균제는 천연 식물추출물(시트로넬라 오일 35%, 파라빈 오일 10%, 에틸알콜 34%)을 이용한 유기농업살균제(바이팡, KG chemical, Korea)를 사용하였다.
- 1). 연구대상지 내 왕벚나무 가로수는 구례군에서 2001~2005년에 식재한 것으로, 식재시기가 다른 것이 확인된 왕벚나무는 조사에서 제외하였다. 조기낙엽 진단은 다른 지역과 비교연구를 진행하였다.
- 연구대상지는 전남 구례군 광의교-용방초등학교 사이 총 3 km 뚝방 가로수 길이었다. 관리방법에 따라 연구대상지를 3개 구간으로 구분하였다.
- 2018년 9월 5일 구례와 제주도에서 수관 내 잎의 건강상태가 보통인 가지를 채집하였다. 채집은 2018년 개화량과 개화시기가 동일한 왕벚나무를 대상으로 진행하였다. 총 채집한 나무는 12주로 구례 처리구1, 처리구2, 대조구 내 각각 3주씩 총 9주와 제주도 3주가 포함되었다.
- 관수 처리는 2018년 6월 중순에 3회(6/22, 6/25, 6/26), 7월 말(7/29)과 8월 장마전(8/8) 각각 실시하였다. 처리구별 토양수분 비교를 위해 2018년 7월 Hobo (Onset, USA)를 설치하였다.
데이터처리
- ,Cary, NC) 일원배치 분산분석(one way GLM)을 이용하였고, 차이의 사후검정은 일반선형화모델(LSD)을 이용하였다. 2019년 4월 구례 각 처리구에서 채집한 가지의 생장 및개화 차이는 일원배치 분산분석과 일반선형화모델 검정을 이용하였다. 생장 및 개화 차이는 꽃눈당 꽃 수, 가지당 꽃눈 수, 가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도 항목에서 각각 검정하였다.
- 생장 및 개화 차이는 꽃눈당 꽃 수, 가지당 꽃눈 수, 가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도 항목에서 각각 검정하였다. 구례 관수+약제처리구, 약제처리구, 대조구의 시기별 낙엽비율과 이듬해 꽃눈당 꽃 수, 가지당 꽃눈 수, 가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도 간의 관계는 SAS 9.4 상관관계 분석을 이용하였다. 2018년 관리방법별 실험처리 이후2년 뒤인 2020년 2년지의 개화량 산정은 2019년 4월 채집한 가지에서 조사한 평균 잎눈 수와 평균 꽃눈 수를 곱하여 계산하였다.
- 구례 처리구1, 처리구2, 대조구, 제주도간 왕벚나무의 시기별 낙엽비율 차이 검증은 SAS 9.4 (SAS Institute, Inc.,Cary, NC) 일원배치 분산분석(one way GLM)을 이용하였고, 차이의 사후검정은 일반선형화모델(LSD)을 이용하였다. 2019년 4월 구례 각 처리구에서 채집한 가지의 생장 및개화 차이는 일원배치 분산분석과 일반선형화모델 검정을 이용하였다.
성능/효과
- 모든 조사시기에서 구례 대조구 가로수가 낙엽비율이 가장 높았고, 제주도가 가장 낮았다. 제주도에서는 9월 초순부터 낙엽이 시작되었으나 구례의 처리구1, 처리구2, 대조구 모두 8월 중순부터 낙엽이 발생하였고, 이때 비율은 8~14%로 높지 않았다.
- 시기별 낙엽비율과 이듬해 개화(꽃눈당 꽃 수를 제외한가지당 꽃눈 수)와 생장(가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도)과의 상관관계 분석 결과 가지 생장량과 가지당 총 동아 수, 잎눈 수는 양의 상관관계를 보였다(Table 1). 시기별 낙엽비율과 꽃눈 당 꽃 수는 유의한 관계가 나타나지 않았지만, 가지당 꽃눈의 수는 강한음의 상관관계를 보였다. 특히 10월 3일(40주), 17일(42주), 31일(44주)의 낙엽비율이 높을수록 가지 생장, 총 동아 수, 가지당 꽃눈 수가 감소하였다.
- 시기별 낙엽비율과 이듬해 개화(꽃눈당 꽃 수를 제외한가지당 꽃눈 수)와 생장(가지당 잎눈 수, 가지 생장량, 가지당 총 동아 수, 동아밀도)과의 상관관계 분석 결과 가지 생장량과 가지당 총 동아 수, 잎눈 수는 양의 상관관계를 보였다(Table 1). 시기별 낙엽비율과 꽃눈 당 꽃 수는 유의한 관계가 나타나지 않았지만, 가지당 꽃눈의 수는 강한음의 상관관계를 보였다.
- 구례지역은 기상청 단풍시기와 낙엽시기가 유사한제주도 지역보다 같은 시기 낙엽비율이 높았고, 약제처리, 약제와 관수처리를 진행했을 때 구멍병이 방제되어 낙엽시기가 2주 지연되었다. 조기낙엽은 왕벚나무의 생장과 개화에 영향을 미쳤으며, 약제와 관수처리를 진행한 관리방법에서 생장이 가장 높았고, 2년 뒤 개화량이 가장 높은 것으로 추정되었다. 따라서 왕벚나무 가로수의 조기낙엽을 지연시키기 위해 구멍병 방제가 중요하고, 조기낙엽이 수관의 발달과 개화량에 영향을 미칠 수 있으므로 약제와 관수처리를 함께 처리하는 관리방법을 도입하는 것이 필요할 것으로 생각된다.
- 구례 왕벚나무의 낙엽비율이 50% 넘는 시기는 10월 초순(10/3)으로 제주도보다 약 한 달 빨랐다. 처리구1과 처리구2 모두 2주 정도 낙엽 지연 효과가 나타났다.
후속연구
- 특히 구례지역 2014년의 기온과 습도가 병원균의 피해가 높은 환경조건과 유사하였다. 구멍병을 일으키는 주요 병원균 중 어떤 병원체가 영향을 미친 것인지에 대한 동정은 진행하지 못하였고, 병원균 동정 후 발병기작과 환경요인과 관계에 대한 추가연구가 필요하다.
- 조기낙엽은 왕벚나무의 생장과 개화에 영향을 미쳤으며, 약제와 관수처리를 진행한 관리방법에서 생장이 가장 높았고, 2년 뒤 개화량이 가장 높은 것으로 추정되었다. 따라서 왕벚나무 가로수의 조기낙엽을 지연시키기 위해 구멍병 방제가 중요하고, 조기낙엽이 수관의 발달과 개화량에 영향을 미칠 수 있으므로 약제와 관수처리를 함께 처리하는 관리방법을 도입하는 것이 필요할 것으로 생각된다.
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