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문제 정의
- 따라서 polypropylene 소재의 부직포를 이용하여 멀칭 처리가 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목 재배 시 묘목의 생장과 제초에 미치는 영향을 살펴보고, 상록활엽수의 활용가치를 높이고자 실험을 실시하였다.
가설 설정
- y Manpower required of weeding.
제안 방법
- 대조구와 부직포 멀칭 재료 60g/m2 , 80g/m2 처리구의 지표면 5cm 깊이에 각각 토양 온·습도 측정기 (H21-USB, Onset Computer Corp. Boume, MA, USA)를 설치하여 처리구별 토양 내 온 · 습도를 측정하였다.
- 멀칭 처리는 단위중량 60g/m2, 80g/m2 2가지 polypropylene (PP) 소재의 부직포를 사용하였으며, 묘목 식재 위치에 구멍을 뚫어 식재하는 구멍뚫기 방식과 묘목 식재 후 지상으로 노출되게 부직포를 겹쳐서 설치하는 겹치기 방식으로 농가에서 가장 널리 이용하고 있는 2가지 방식으로 설치하였다. 멀칭을 하지 않은 대조구를 포함한 5개 처리구로 처리하였다(Figure 2 참조).
- 멀칭 처리에 따른 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목의 광합성 반응 검증을 위해 엽록소 함량을 측정하였다. 시험이 종료되는 2014년 10월에 멀칭 처리별 건전한 잎을 3반복으로 채취하여 용매 DMSO (dimethylsulfoxide)에 담궈 65℃ 항온수조에서 6시간 진탕하여 엽록소를 추출하였다(Hiscox & Israelstam, 1979).
- 멀칭시험기간 동안 처리구별 토양의 온·습도를 측정하여 하루 중 상대습도가 가장 낮은 2시경에 월별로 토양수분 유지 기능이 있는지를 살펴보았다(Table 1 참조). 8월~10월의 습도를 보면, 대조구의 평균은 0.
- 부위별 물질 생산량은 생장 특성 조사가 끝난 직후 2014년 10월에 묘고와 근원경의 평균값을 보이는 묘목 3본을 굴취하여 잎, 줄기, 뿌리의 생중량을 측정하고 65℃에서 48시간 건조시켜 각각의 건중량을 측정하였다. 이를 활용하여 T/R ratio (Top dry weight/Root dry weight ratio)를 산출하였다.
- 시험기간 동안 토양 내 온․습도를 측정하였고, 형태적 생장 특성 (묘고, 근원경, 상대생장량, H/D ratio), 부위별 물질 생산량 (부위별 건중량, T/R ratio), 묘목품질지수 (LWR, SWR, RWR, SQI), 엽록소 함량, 작업공정 (식재지 조성인력, 제초작업 소요인력), 잡초발생량을 조사하였다.
- 이상기후에 대비하여 관상가치가 높은 상록활엽수의 활용을 높이기 위한 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 1-2묘를 공시 수종으로 하여 부직포 멀칭 소재 두 종류와 멀칭 방식 두 종류 그리고 대조구를 포함한 5개 처리구로 시험지를 조성하였다.
- 잡초 발생량 조사는 멀칭 처리별 발생한 잡초 (Figure 4 참조)를 채취하여 깨끗이 세척한 뒤 생중량을 측정하고, 65℃에서 48시간 건조 후 건중량을 측정하였으며 (Roh et al., 2004; Lee et al., 2010), 표기는 건중량 (g/100m2)으로 하였다.
- 제초작업의 효율화로 재배 공정의 절감효과 (Park et al., 2004; Roh et al., 2004; Sagong et al., 2011; Kang et al., 2013; Jin et al., 2015; Kang et al., 2017)와 묘목의 고품질화를 (Lim et al., 2009; Lee et al., 2010) 위한 부직포 멀칭 처리와 멀칭을 하지 않은 대조구와의 시험지 조성인력 및 제초작업 소요인력을 1인/100m2/1일로 산출하여 비교하였다(Table 5 참조).
대상 데이터
- 공시수종은 산림바이오소재연구소에서 양묘된 묘고 11.7±3.0, 근원경 3.0±0.6의 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 1-2묘 (3년생, 1년생 묘를 이식하여 2년 키운 묘)를 진주시 금산면에 위치한 월아 시험림에서 1m×2 .5m (가로×세로) 크기의 묘상을 만들어 1처리구당 2열씩 총 92본을 식재하였으며, 시험기간은 2014년 4월부터 10월까지 (10개월간) 수행하였다(Figure 1 참조).
데이터처리
- 멀칭 처리가 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목의 품질과 작업공정에 미치는 영향을 파악하기 위해 IBM SPSS Statistics (Version 21)을 이용하여 던컨다중검정 (Ducan’s multiple range test)을 통해 평균값 간의 유의성 검증을 분석하였다.
이론/모형
- 품질지수 분석은 부위별 물질 생산량 값을 바탕으로 엽 건중비 (leaf dry weight ratio, LWR), 줄기 건중비 (shoot dry weight ratio, SWR), 뿌리 건중비 (root dry weight ratio, RWR)를 계산하였고, 종합적으로 양묘된 묘목의 품질을 최종 판단할 수 있는 묘목품질지수 (seedling quality index)를 산출하였다(Bayala et al., 2009; Deans et al., 1989; Dickson et al., 1960;Šestak et al., 1971).
성능/효과
- SQI 값은 대조구보다 멀칭 처리가 유의적인 차이가 있는 것으로 나타나, 멀칭 처리에 따른 묘목의 생장증진 효과가 있었고, SQI 값이 가장 높은 멀칭 처리구는 부직포 멀칭 소재 60g/m2과 80g/m2 겹치기 방식으로 조사되었다. SQI는 묘목이 일정한 기간 동안 정상적인 생장을 하였을 때 그 값이 클수록 건전한 묘목이라고 평가한다(Thompson, 1985; Mattsson, 1996; Bayala et al.
- 대조구와 멀칭 처리구와의 유의적인 차이는 있지만, 멀칭 처리 간 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 대조구에 다량의 잡초 발생으로 인한 환경 스트레스가 엽록소 함량 저하로 이어져 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.
- 따라서 부직포 멀칭 소재 80g/m2 겹치기 방식은 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목 재배 시 잡초 발생량이 유의적으로 가장 적게 발생하고, 식재지 조성과 제초작업에 소요되는 총 작업 인력은 3.3인/100m2/1일로 가장 효율적인 방식으로 조사되었다.
- 따라서, 묘목 생산단계에 있어서는 60g/m2 겹치기 방식을 이용하면 잡초발생 억제 및 생장 증진효과를 볼 수 있고, 묘목 이후의 단계에 있어 제초작업에 소요되는 시간과 비용을 절감하기 위해 80g/m2 겹치기 방식을 이용하면 도움이 될 것으로 판단된다.
- 멀칭 처리는 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목의 생장을 증진시켜 (Park et al., 2004) 대조구보다 물질 생산량이 높은 것으로 판단된다.
- 멀칭 처리에 따른 부위별 물질 총 생산량과 T/R ratio는 부직포 멀칭 소재 60g/m2 겹치기 방식에서 각각 6.55±1.42, 2.12±0.63으로 대조구보다 유의적으로 가장 높게 나타났다(Table 3 참조).
- 멀칭 처리에 따른 시험지 조성인력은 멀칭 처리 간 비교 시 부직포 멀칭 소재 60g/m2 구멍뚫기 방식으로 조성하면 대조구보다 약 1.6배 더 소요되며, 가장 적게 소요되는 것으로 나타났다. 멀칭 처리에 따른 잡초 발생량은 부직포 멀칭 소재 60g/m2과 80g/m2 겹치기 방식이 가장 적게 발생하여 대조구와 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났으며, 처리간의 유의성은 없는 것으로 나타났다.
- 멀칭 처리에 따른 엽록소 함량 측정 결과, 대조구보다 멀칭 처리구가 높았지만 멀칭 처리 간 엽록소 a와 b값 모두 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 멀칭 처리를 하지 않은 대조구는 잡초 발생으로 인해 묘목의 생육 저하와 같은 환경 스트레스가 가해져 잎의 엽록소 함량이 감소하게 되고, 높은 광을 이용하기 위해 잎에서는 많은 양의 엽록소를 생산하기 위해 질소가 분배된다.
- 6배 더 소요되며, 가장 적게 소요되는 것으로 나타났다. 멀칭 처리에 따른 잡초 발생량은 부직포 멀칭 소재 60g/m2과 80g/m2 겹치기 방식이 가장 적게 발생하여 대조구와 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났으며, 처리간의 유의성은 없는 것으로 나타났다.
- 멀칭 처리에 따른 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 묘목의 묘고와 근원경의 상대생장량은 부직포 멀칭 소재 60g/m2 겹치기 방식에서 각각 0.66±0.36cm, 0.16±0.50mm로 유의적으로 가장 높게 나타났다(Table 2 참조).
- , 2010). 본 시험에서도 멀칭 처리를 하면 습도 유지기능을 보여 여름 및 겨울의 건조피해로부터 감소할 수 있으며, 묘목의 생장 증진에도 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 상록활엽수종의 조림 또는 산림복원을 위한 묘목은 세근발달 및 뿌리의 활착 저조의 문제가 있어, 일반적인 조림수종들에 비해 활착 · 생존율이 낮은 것으로 조사되었다.
- 이를 바탕으로 제초작업에 소요되는 인력을 조사한 결과, 잡초 발생량이 가장 많은 대조구는 4.0인/100m2/1일이 소요되었고, 잡초 발생량이 가장 적은 처리구는 부직포 멀칭 소재 80g/m2 겹치기 방식으로 1.5인/100m2/1일이 소요되는 것으로 나타났다.
- 잎, 줄기, 뿌리 각각의 물질 생산량도 가장 높은 것으로 나타나 선행연구 (Bayala et al., 2009; Davis and Jacobs, 2005; Dickson et al., 1960)와 동일한 결과를 나타내었고, 멀칭 처리가 대조구보다 유의적인 차이가 있음을 확인하였다.
- 묘목품질지수는 멀칭 방식간의(겹치기 방식, 구멍뚫기 방식) 차이는 없지만, 멀칭 소재간의(60g/m2, 80g/m2) 차이는 있었다. 잡초 발생량에 따른 작업공정의 총 소요인력은 부직포 멀칭 소재 80g/m2 겹치기 방식이 가장 효율적인 것으로 조사되었다.
- 최종적으로 종가시나무 (Quercus glauca Thunb.) 1-2묘의 생산에 있어 잡초발생 억제 효과와 토양 내 습도가 유지되어 묘목의 생장 증진효과를 기대하는 처리구는 60g/m2 겹치기 방식이 가장 적합하며, 식재지 조성인력과 제초작업 소요인력이 적어 경제적 비용이 절감될 것으로 기대되는 처리구는 80g/m2 겹치기 방식이 가장 적합한 것으로 나타났다.
- 형태적 생장특성과 부위별 물질 생산량은 부직포 멀칭 소재 60g/m2 겹치기 방식이 가장 우수하였으며. 묘목품질지수는 멀칭 방식간의(겹치기 방식, 구멍뚫기 방식) 차이는 없지만, 멀칭 소재간의(60g/m2, 80g/m2) 차이는 있었다.
후속연구
- 2℃, 강수량 16%, 전 해상 해수면 27cm 상승할 것이라고 전망했다. 따라서 변화하는 기후 환경에 적응하고 관상가치가 높은 상록활엽수의 이용을 높이기 위한 재배 및 관리기술의 개발이 필요하다.
- 멀칭은 넓은 면적에 조성해야 하는 수목 식재지 특성 상 경제적인 부담을 줄일 수 있는 대안이 될 것이며, 추후 다양한 멀칭 소재를 이용하여 멀칭처리가 묘목의 생육에 미치는 영향 구명과 제초효과 검정 그리고 더 나아가 해당 묘목을 이식하였을 때 활착률에 관한 연구가 필요하다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.