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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 염화칼슘(CaCl2) 처리농도에 따른 토양침출수 및 참억새의 생육 특성을 평가해 제설제 살포로 인한 토양의 화학적 변화를 분석하고 참억새의 내염성을 살펴봄으로써 제설제의 대표적 피해지역인 가로변 식생관리방안에 적용하고자 한다.
제안 방법
- , 2015) 등을 중심으로 분석하였다. 각 처리구별 침출수는 100 mL씩 피펫으로 코니컬 튜브에 채수한 후 5B여과지로 거른 뒤 산도는 pH meter(ST-3100, OHAUS Corp., USA), 전기전도도는 EC meter(ST-3100C, OHAUS Cor., USA)로, 염화물계 치환성양이온은 유도결합플라즈마 원자방출분광기(OES-5300DV, Perkin Elmer, USA)로 분석하여 평균값과 표준오차를 산출하였다. 채수 이후 분석까지 모든 운반 및 저장은 아이스박스와 냉장고를 이용하여 저온상태를 유지하였다.
- 5 cm의 플라스틱 받침대를 두어 화분 배수구멍을 통해 나온 침출수가 고이게 하였다. 각 처리구별로 3개씩 3반복으로 완전임의 배치하였으며, 생육과 침출수 채취를 위해 화분의 표면흙이 마르지 않게 실험기간 동안 관수하였다.
- 채수 이후 분석까지 모든 운반 및 저장은 아이스박스와 냉장고를 이용하여 저온상태를 유지하였다. 생육적 특징으로는 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, 생체중, 건조중 등을 중심으로 측정하였다. 초장은 식물의 기반을 기준으로 가장 끝이 되는 지점을 자로 재었다.
- 직경 10 cm, 높이 9 cm인 플라스틱 화분 배수구멍을 여과포로 깔고, 그 위에 인공배합토 100 g을 채운 뒤 참억새를 정식하였다. 염화칼슘 수용액은 미리 정식한 참억새 토양 상부에 각 처리구별로 0.2 L씩 2주 간격으로 총 6회 관주하였다. 토양침출수 채취를 위해 화분 하단에 직경 15 cm, 높이 3.
- 염화칼슘 처리농도 기준은 서울시 주요 가로변 토양의 염 농도 범위가 0.02∼0.80%(Kim et al., 2002)인 것과 제설제가 직접적으로 닿는 눈의 염 농도 범위가 0.87∼5.00%(Shin et al., 2010)을 감안해, 0(Control), 1(0.1%), 2(0.2%), 5(0.5%), 10g․L—1(1.0%) (이하 Cont., C1, C2, C5, C10로 표기)로 총 5가지 농도별로 수용액을 조제하였다.
- , 2013). 이에 국내에서는 산딸나무(Cornus kousa)(Sung et al., 2009), 산벚나무(Prunus sargentii)(Sung et al., 2010), 복자기(Acer triflorum)(Kwon et al., 2014), 사철나무(Euonymus japonica), 영산홍(Rhododendron indicum), 회양목(Buxus koreana)(Ju et al., 2016a), 맥문동(Liriope platyphylla)과 수호초(Pachysandra terminalis)(Ju et al., 2016b), 벚나무(Prunus serrulata)(Je and Kim, 2016), 스트로브잣나무(Pinusstrobus)(Je and Kim, 2017) 등에 대한 생육적 내성 및 적응반응을 살펴보았다. 한편, 최근 도로변 식생형 LID(Low impact development) 시설 내 식물들의 내염성 정도를 평가한 결과, 목본류는 영산홍(Rhododendron indicum) > 조팝나무(Spiraeaprunifolia var.
- , C1, C2, C5, C10로 표기)로 총 5가지 농도별로 수용액을 조제하였다. 직경 10 cm, 높이 9 cm인 플라스틱 화분 배수구멍을 여과포로 깔고, 그 위에 인공배합토 100 g을 채운 뒤 참억새를 정식하였다. 염화칼슘 수용액은 미리 정식한 참억새 토양 상부에 각 처리구별로 0.
- 참억새의 내염성과 제염효과를 살펴보기 위해, 정식 후 3개월이 경과한 8월에 생육과 토양침출수를 조사하였다. 토양침출수를 통해 참억새의 제염효과를 알아보기 위해 산도, 전기전도도, 제설제의 주요 성분으로 알려진 4가지 염화물계 치환성양이온(Na+, Ca2+, Mg+, K+)(Li et al.
- 2 L씩 2주 간격으로 총 6회 관주하였다. 토양침출수 채취를 위해 화분 하단에 직경 15 cm, 높이 3.5 cm의 플라스틱 받침대를 두어 화분 배수구멍을 통해 나온 침출수가 고이게 하였다. 각 처리구별로 3개씩 3반복으로 완전임의 배치하였으며, 생육과 침출수 채취를 위해 화분의 표면흙이 마르지 않게 실험기간 동안 관수하였다.
- 참억새의 내염성과 제염효과를 살펴보기 위해, 정식 후 3개월이 경과한 8월에 생육과 토양침출수를 조사하였다. 토양침출수를 통해 참억새의 제염효과를 알아보기 위해 산도, 전기전도도, 제설제의 주요 성분으로 알려진 4가지 염화물계 치환성양이온(Na+, Ca2+, Mg+, K+)(Li et al., 2015) 등을 중심으로 분석하였다. 각 처리구별 침출수는 100 mL씩 피펫으로 코니컬 튜브에 채수한 후 5B여과지로 거른 뒤 산도는 pH meter(ST-3100, OHAUS Corp.
대상 데이터
- 가로변 제설제 오염지역을 정화하기 위한 수종을 탐색함에 있어 우리나라 주요 야생초화류 중 환경적응성과 관상가치가 뛰어난 참억새(Choung, 2002)를 공시식물로 선정하였다. 2018년 4월에 충남 천안시 병천면에 위치한 농장에서 초장이 약15 cm의 비교적 균일한 크기의 참억새(Miscanthus sinensi )를 구입한 후 전공유리온실에서 30일을 순화시켰다. 토양재료로 염화칼슘 처리 외에 이화학적 변수를 최소화하기 위해 코코피트 74.
- 가로변 제설제 오염지역을 정화하기 위한 수종을 탐색함에 있어 우리나라 주요 야생초화류 중 환경적응성과 관상가치가 뛰어난 참억새(Choung, 2002)를 공시식물로 선정하였다. 2018년 4월에 충남 천안시 병천면에 위치한 농장에서 초장이 약15 cm의 비교적 균일한 크기의 참억새(Miscanthus sinensi )를 구입한 후 전공유리온실에서 30일을 순화시켰다.
- 본 연구는 2018년 4월부터 10월까지 유리온실 내에서 수행하였으며, 실험기간 동안 환경조건은 평균온도 12.87℃, 최고온도 54.0℃, 최저기온 4.02℃, 상대습도 62.7%, 일조시간 248.9hr.로, 전반적으로 덥고 건조한 상태를 보였다.
- , Korea)를 사용하였다. 염화칼슘은 구입이 용이할 뿐 아니라, 국내에서 겨울철에 제설제로 보편적으로 살포하고 있는 분말 염화칼슘(CaCl2, Oriental Chemical Industries., Korea)을 이용하였다.
- 2018년 4월에 충남 천안시 병천면에 위치한 농장에서 초장이 약15 cm의 비교적 균일한 크기의 참억새(Miscanthus sinensi )를 구입한 후 전공유리온실에서 30일을 순화시켰다. 토양재료로 염화칼슘 처리 외에 이화학적 변수를 최소화하기 위해 코코피트 74.84%, 질석 15%, 흑운모 5%, 펄라이트 5%, 비료 0.158%, 습윤제 0.002%로 이루어진 인공배합토(Hanpanseung, SamHwa GreenTech Co., LTD., Korea)를 사용하였다. 염화칼슘은 구입이 용이할 뿐 아니라, 국내에서 겨울철에 제설제로 보편적으로 살포하고 있는 분말 염화칼슘(CaCl2, Oriental Chemical Industries.
데이터처리
- 각 처리구별 수집된 데이터는 PASW Statistics(Ver. 18, SPSS Inc., USA) 프로그램을 사용하여 Duncan 다중검정(p≤0.05)으로 평균 간의 유의성을 분석하였다.
성능/효과
- 따라서, 초장은 C10 처리구를 제외하고, C1∼C5 처리구까지 유의적인 차이가 없는 반면에, 엽장은 C5 처리구부터, 엽폭은 농도가 증가할수록 좁아지는 경향이 뚜렷했다.
- 이는 염화칼슘 처리농도가 높아질수록 염화물계 치환성 양이온의 함량이 전반적으로 증가한다는 것을 알 수 있으며, 치환성 칼슘 > 칼륨 > 나트륨 > 마그네슘 순으로 치환성 칼슘이 다른 이온에 비해 약 83∼90% 높은 수치를 보이고 있다.
- 이는 생체중의 경우, C2와 C5 처리구의 억새가 대조구에 비해 각각 약 71, 71%, 건물중에 있어서는 각각 약 99, 90%가 증가된 수치로, 생체중에 비해 건물중이 더 뚜렷한 증가세를 보였다(Figure 3, 4 참조). 이러한 결과는 참억새의 지상부와 지하부 모두 C10 처리구를 제외하고 대조구에 비해 염화칼슘 처리농도가 높을수록 증가된다는 것을 보여주고 있으며, 지상부보다는 지하부의 증가세가 현저하게 높음을 알 수 있다. 염화칼슘 처리농도가 높아질수록 참억새의 잎이 짧아지고 지상부의 길이생장이 억제됨에도 불구하고, 지하부가 발달하는 이유는 엽면적을 감소해 증산율을 억제하는 반면, 뿌리의 수분흡수력을 확장시킴으로써 한계농도 이하의 염류토양에서도 생육이 가능케 하기 위한 반응(Agnieszka et al.
후속연구
- 5 이상(불량)이라고 볼 때, C1 처리구부터 전기전도도 항목에서 토양 등급이 불량으로 평가됨에 따라 일반적인 식물생육에 부정적인 영향을 줄 수 있으나, 참억새는 C10 처리구를 제외하고 현존량이 증가되는 결과를 보이고 있다(Figure 3 참조). 이에 참억새가 상당량의 유기물(organic matter)을 토양에 축적시켜 토양단면도 중 A층의 두께가 참억새의 생산량과 밀접하게 관련이 있다고 볼 때(Lee, 2004), 내염성 수종으로 토양정화뿐만 아니라, 총 유기물 축적량을 증가시키는 역할도 할 수 있으리라 사료된다.
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