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잔디는 비탈면, 공원, 운동장 및 골프 코스 등 지역에 광범위하게 이용되고 있다. 또한 내구성이 강한 잔디는 척박한 토양의 피복에도 많이 활용되고 있다. 국민 생활 수준 향상과 환경친화적인 조경의 필요성으로 인해 지피류 식물에 대한 관심이 증가되고 있어 그 효용성은 더욱 커지고 있다. 또한 전원주택단지, 레저 시설의 환경미화 및 학교 운동장과 골프장에서 주요 식재 소재로 중요성이 증가함에 따라 잔디밭 면적은 지속적으로 증가하고 있다(Gang and Sim, 2010). 향후 잔디의 활용도는 고속도로 등 사회 간접 자본 건설, 친환경적인 학교운동장 조성, 간척지 테마형 리조트 파크 및 코스 조성 등 개발에 따라 계속 늘어날 전망이다(Kim, 2012b).
일반적으로 공원, 학교 운동장, 축구장 및 골프 코스 등에 조성된 잔디밭은 과다한 이용으로 집중 답압과 지반 침하로 보수성, 통기성, 배수성 등 물리적인 특성이 불량해지면서 잔디밭이 크게 훼손되고 있다. 이는 많은 사람들이 이용함에 따라 잔디밭 토양이 긴밀해지고 식재층 지반의 토양 물리성이 악화되면서 식물의 물질대사 작용이 크게 저하되기 때문이다(Beard, 1973). 특히 잔디밭 시공 후 사용 빈도가 높은 잔디밭과 한지형 계통의 잔디밭일수록 배수와 통기성이 우수하고, 토양의 고결화 문제가 적게 발생하는 지반이 요구되고 있다. 월드컵 경기장 또는 퍼팅 그린처럼 잔디 품질 수준이 높게 요구되는 잔디밭 식재층은 토양 고결화 및 답압 문제를 개선하기 위해 모래 토양 위주로 조성하면서 토양개량제를 활용하고 있다(Puhalla et al., 2002).
골프 코스 건설 시 토양 물리·화학성을 개선하기 위해 초기 시공 단계에서는 모래에 다양한 토양개량제를 혼합하여 시공한다. 왜냐하면 모래는 답압 문제 개선과 통기성과 배수성을 향상시키지만 보수력과 보비력은 부족하기 때문이다(Kim et al., 2010). 즉 모래에 토양개량제를 적절하게 혼합하면 보수성, 보비력, 통기성, 배수성 및 내답압성을 향상시켜 초기 활착, 피복율 및 잔디 품질을 향상시킬 수 있다(Koh et al., 2006; Li et al., 2000).
잔디밭을 조성할 경우 사용하는 토양개량제는 종류에 따라 특성 차이가 있기 때문에 적절한 토양개량제 사용은 식재층 토양의 물리·화학성 개선과 함께 잔디생육과 품질에 영향을 줄 수 있다. 실무에서 토양개량제는 원재료에 따라 유기질과 무기질 계통으로 구분한다. 유기질 개량제 종류에는 이탄 및 피트 등이 있으며, 무기질 개량제 종류에는 펄라이트 및 제올라이트 등이 있다(Kim et al., 2009, 2010). 일반적으로 펄라이트는 통기성 향상, 피트 모스와 제올라이트는 보수력 증가, 피트·부식산·제올라이트는 보비력 개선 효과가 있는 것으로 보고되고 있다(Kim et al., 2009, 2010; Park et al., 1991; Son and Cho, 2000). 즉 이러한 장점을 활용하기 위해 모래에 다양한 물질을 혼합해서 유기질과 무기질 물질을 모두 함유한 혼합 개량제를 활용하는 것도 필요하다.
전세계적으로 유기질 개량제는 외국에서 오랜 세월 검증된 피트 계통의 개량제를 많이 사용하고 있다. 하지만, 국내에서 피트 외 다른 유형의 개량제 물질은 그 효과에 대한 검정 데이터가 충분치 않아 실무적으로 많이 활용되고 있지 않다. 따라서 외국에서 직수입하는 피트 외에도 국내에서 생산한 유기질 개량제에 칼슘 등 다양한 무기질 재료를 혼합한 토양개량제에 대한 연구는 지속적으로 필요하다.
Kim (2009)은 국내산 개량제에 폴리머를 첨가한 혼합구에서 잔디생장 및 품질에 대한효과를 보고하였다. Koh et al. (2006)은 동물성 계통의 유기질 개량제에서 난지형 한국잔디(Zoysia japonica Steud.) 및 한지형 켄터키 블루그래스(Poa pratensis L.)의 품질과 뿌리생장 효과를 확인하였다. 또한 고분자의 폴리머도 난지형 및 한지형 잔디의 유묘 단계에서 잔디생존율(Kim and Park, 2011)과 잔디품질(Kim, 2011)에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 하지만, 장기적으로 토양개량제를 안전하게 사용하기 위해서는 현장 시공 시 포설하는 USGA 지반용 모래에 유기질 개량제를 혼합한 처리구에서 다양한 무기질 성분에 대한 주요 잔디의 생육 특성 조사도 필요하다(Kim, 2009).
국내에서 수행한 연구(Kim, 2012a)에 의하면 모래없이 100% 유기질 개량제로만 준비한 토양에 한지형 잔디 종자를 파종 후 조사한 데이터 분석 결과 칼슘 등 무기성분이 잔디생육에 영향을 주는 것으로 확인되고 있다. 하지만 유기질 개량제는 보수성과 보비력 개선 효과는 있지만 답압 완화 및 통기성은 모래에 비해 부족한 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2010). 이러한 이유로 잔디 시공 현장에서는 일반적으로 토양개량제를 모래에 혼합해서 사용하므로 모래에 유기질 개량제를 일정 비율 혼합해서 검정하는 것이 실무적으로 중요하다.
본 연구는 잔디밭 식재층 조성 시 사용하는 모래에 국내산 유기질 개량제를 혼합한 처리구에서 칼슘 등 다양한 무기질 재료가 퍼레니얼 라이그래스 종자 파종 후 잔디생장에 미치는 영향을 조사함으로 관상용 정원과 스포츠용 경기장 및 골프 코스 시공 시 이들 소재를 첨가한 개량제를 실무에 활용할 수 있는 기초 자료를 얻기 위해 수행하였다.
재료 및 방법
실험재료
공시 초종은 조기 피복 목적으로 많이 사용하고 있는 퍼레니얼 라이그래스를 이용하였으며, 이 때 사용한 품종은 ‘Brightstar II’ (Turf-seed, Inc., Hubbard, OR, USA) 품종이었다. 공시 토양개량제의 혼합구는 전체 24개 처리구로 준비하였는데, 기본적으로 모래에 유기질 개량제를 혼합하여 조제하였고, 이 혼합구에 칼슘 등 무기질 성분을 혼합하여 처리구를 준비하였다(Table 1). 혼합구 조제 시 사용한 모래는 USGA (United States Golf Association) 식재 지반에 적합한 골재를 사용하였다(Table 2). 그리고 본 연구에 사용한 유기질 토양 개량제인 SOA (soil organic amendment: Supersoil, Jookjoo Fertilizer, Anseong, Korea)와 폴리머인 WSP (water-swelling polymer: K-SAM, Kolon Chemical Co., Ltd., Gwacheon, Kyounggi, Korea)는 유기질 토양개량제 100% 조건에서 실시한 선행 연구에 사용한 재료와 동일하였다(Kim, 2012a).
모래에 SOA를 혼합 조제(85:15, v/v)해서 준비한 토양개량제 혼합 처리구에서 이들 성분의 구성 비율을 살펴보면 처리구1-6은 폴리머를 3% 간격으로 0-15% 사이로 혼합하였다. 처리구7-12에서는 칼슘(dolomite lime, KG Chemical Co., Ulsan, Korea) 성분을 3% 첨가 후 폴리머를 3% 간격으로 0-15% 사이로 준비하였다. 처리구13-18에서는 펄라이트(Paraso, KD Ceratech, Seoul, Korea) 성분을 3% 첨가 후 폴리머를 3% 간격으로 0-15% 사이로 혼합하였고, 마지막으로 처리구19-24에서는 키토산(Heuksalrim Research Institute, Goesan, Korea) 성분을 3% 첨가 후 폴리머를 3% 간격으로 0-15% 사이로 혼합하였다.
잔디생육조사
잔디생육조사는 퍼레니얼 라이그래스의 유묘 생존력, 피복율, 밀도 및 엽 생장에 대해 실시하였다. 잔디 유묘 생존력은 발아실험을 통해서 평가하였는데, 직사각형 포트(16 × 11 cm)에 퍼레니얼 라이그래스 종자를 100립씩 3반복으로 파종해서 처리구간 유묘의 생존력을 비교하였다. 이 때 유묘의 생존율 조사는 치상 후 1일 간격으로 9주간 조사하였다.
또한 잔디 피복율, 밀도 및 엽 생장은 종자 발아 실험과 별도로 직사각형 포트(16 × 11 cm)에 3반복으로 준비해서 퍼레니얼 라이그래스 종자를 36 g m-2 기준으로 파종 후 조사하였다. 잔디 피복율은 9주 후 실험을 종료하는 시점에 전체 파종 면적 대비 생장으로 피복된 잔디의 면적을 비교하였다. 이 때 피복율 조사는 직사각형 포트를 4등분해서 각각의 점유율을 시각적으로 판단 후 전체 4구역의 점유율을 합산해서 비교하였다. 지상부 잔디생장은 엽 조직 생장 정도를 나타내는 초장을 3회(파종 후 초기, 중기 및 후기)에 걸쳐 5개(subsamples)씩 선택해서 평균값을 조사 비교하였다.
잔디 밀도는 잔디실험의 데이터 평가 시 가장 많이 활용하고 있는 달관 조사 방법을 이용하여 파종 후 1주 간격으로 비교하였다. 달관 조사 시 잔디밀도가 가장 나쁜 상태를 0점, 가장 좋은 상태를 9점으로 하여 0-9점 사이에서 잔디밀도(visual turfgrass density, 0=poorest, 9=best)를 비교하였다. 데이터 수집 후 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System) 프로그램으로 ANOVA 분석을 실시하였고(SAS Institute, 2001), 처리구간 유의성은 Duncan의 다중 범위 검정을 실시하였다.
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Table 2. Particle size distribution of sand in mixtures of SOA 15% and sand 85% (v/v) in the study. 
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zUSGA: United States Golf Association. |
관리사항
본 실험은 15-30°C 사이 유지되고 있는 실내에서 10주간 수행하였다. 종자 파종 후 초기 1주일은 혼합구 전체를 비닐로 피복해서 수분 손실을 최소화하였다. 이후에는 건조 피해가 일어나지 않도록 필요 시 관수를 실시 하였다. 실험 중 시비는 칼슘 등 무기질 성분의 처리구간 생장 효과 비교를 위해서 실시하지 않았으며, 객관적인 잔디 엽생장 정도를 비교하기 위해서 무예초 상태로 유지하였다.
결과 및 고찰
잔디생존력
퍼레니얼 라이그래스 종자 파종 후 초기 잔디 유묘의 생존율을 의미하는 파종 9주 후 발아율은 무기질 성분에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 최종 발아율은 혼합 처리구에 따라 최저 33.00(처리구18)-최대 98.67%(처리구13) 사이로 크게 나타났다(Fig. 1). 또한 매일 조사한 발아패턴 그래프에서도 파종 후 경시적으로 혼합구별 차이가 다양하게 나타났다(Fig. 2).
토양개량제 혼합구에 폴리머만 첨가한 처리구1-6에서 발아율은 최저 38.33%에서 최고 94.33% 사이로 나타났다. 이중 최종 발아율이 가장 높게 나타난 처리구는 폴리머가 0% 및 3% 혼합된 처리구1, 2로 발아율이 각각 94.33% 및 92.33%로 나타났다. 그리고 폴리머 혼합율이 6%인 처리구3의 발아율은 83.00%로 세 번째로 높았다. 최종 발아율이 가장 낮은 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구6으로 발아율이 38.33%이었다. 그리고 나머지 처리구4, 5의 발아율은 각각 72.67% 및 59.33%로 나타났다.
토양개량제 혼합구에 칼슘과 폴리머를 혼합한 처리구7-12에서 발아율은 66.33-96.67% 사이로 다양하게 나타났다. 최종 발아율이 가장 높은 처리구는 폴리머를 0% 및 3% 혼합한 처리구7, 8로 발아율이 각각 95.67% 및 96.67%로 나타났다. 발아율이 가장 낮은 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구12로 발아율이 66.33% 이었다. 그리고 폴리머가 6-12% 사이 혼합된 나머지 처리구9-11의 발아율은 84.00-90.00% 사이로 중간 정도로 나타났다.
토양개량제 혼합구에 펄라이트와 폴리머를 혼합한 처리구13-18에서 최종 발아율은 최저 33.00%에서 최고 98.67% 사이로 나타났다. 최종 발아율이 가장 높게 나타난 처리구는 폴리머를 혼합하지 않은 처리구13으로 98.67%이었다. 그리고 두번째로 높게 나타난 처리구는 폴리머 혼합율이 3%인 처리구14로 발아율이 88.00%로 나타났다. 최종 발아율이 가장 낮은 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구18로 발아율이 33.00%이었다. 그리고 나머지 처리구15-17의 발아율은 43.67-71.33% 사이로 나타났다.
Fig. 2. Cumulative seed germinating pattern in perennial ryegrass as aff ected by inorganic materials in mixtures of SOA 15% and sand 85% (v/v). A: SOA mixture, B: SOA mixture + Ca, C: SOA mixture + perlite and D: SOA mixture + chitosan. Treatment information was described in Table . Mean separation was made by Duncan's multiple range test at P =0.005
토양개량제 혼합구에 키토산과 폴리머를 혼합한 처리구19-24에서 발아율은 44.67-93.33% 사이로 처리구간 다양한 차이가 나타났다. 특히 폴리머 3%가 혼합된 처리구20은 파종 13일 만에 발아율 72.67%에 도달하였다. 이것은 폴리머 3%에 펄라이트 성분을 첨가한 처리구14에서 발아율 72% 도달 기간인 20일과 비교 시 1주 정도 더 빠른 것이었다(Fig. 2). 즉 키토산 성분은 초기 유묘 발달에 효과가 있는 것으로 판단되었다. 이러한 반응 결과는 칼슘 및 펄라이트에 비해 키토산 성분은 발아 및 대사작용에 쉽게 이용될 수 있는 탄수화물 및 단백질 형태로 존재하기 때문에 나타난 것으로 판단되었다(Kim et al., 2003). 최종 발아율이 가장 높은 처리구는 폴리머가 3% 및 6% 혼합된 처리구20, 21로 발아율이 91.33-93.33% 사이로 나타났다. 그리고 폴리머가 15% 혼합된 처리구24는 44.67%로 최종 발아율이 가장 낮게 나타났다. 나머지 처리구19, 22, 23의 발아율은 75.67-82.33% 사이로 다양하게 나타났다.
이상의 실험 결과 퍼레니얼 라이그래스에서 무기질 성분에 따라 유묘의 생존율 차이가 크게 나타났고, 종자 파종 후 1일 간격으로 비교한 그래프에서도 처리구별 발아패턴은 무기질 성분에 따라서 경시적으로 상당한 차이가 관찰되었다. 모래와 토양개량제 혼합구에서 잔디 생존력에 대한 폴리머 효과는 일반적으로 혼합 비율이 6% 이하가 적절한 것으로 판단되었다. 그리고 전반적으로 칼슘, 키토산 및 펄라이트 성분 중 칼슘 성분이 퍼레니얼 라이그래스의 생존에 가장 효과적이었다(Fig. 2). 또한 키토산 성분은 칼슘 성분에 비해 다소 떨어지지만 유묘 발달에 효과적이었다. 하지만 펄라이트 성분은 칼슘 및 키토산 성분과 비교 시 폴리머 혼합 비율이 동일한 처리구에서 발아율 증가가 크게 나타나지 않았기 때문에 퍼레니얼 라이그래스의 발아 및 유묘 생존에 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 즉 이러한 결과는 펄라이트 성분은 보비력과 같은 토양화학성 개선 효과 보다는 배수성 등 물리성 개선 효과에 영향을 주는 물질이기 때문에 나타난 결과로 판단되었다(Son and Cho, 2000).
잔디피복율과 밀도
퍼레니얼 라이그래스의 피복율 및 밀도는 무기질 성분에 따라 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다. 본 실험 종료 시 잔디 피복율은 최저 3.70%(처리구17)에서 최고 68.30%(처리구1)사이로 나타나, 처리구간 차이가 64.60% 정도 크게 나타났다(Fig. 3). 또한 종자 파종 후 1주마다 조사한 잔디밀도도 무기질 성분에 따라 처리구간 차이가 경시적으로 다양하게 관찰되었다(Fig. 4).
Fig. 4. Visual turfgrass density in perennial ryegrass as aff ected by inorganic materials in mixtures of SOA 15% and sand 85% (v/v). A: SOA mixture, B: SOA mixture + Ca, C: SOA mixture + perlite and D: SOA mixtu- re + chitosan. Treatment information was described in Table . Mean separation was made by Duncan's multiple range test at P =0.05.
토양개량제 혼합구에 폴리머만 혼합한 처리구1-6에서 잔디 피복율은 최저 9.30%에서 최고 68.30% 사이로 다양하게 나타났다. 파종 9주 후 최종 잔디 피복율이 가장 높은 처리구는 폴리머를 전혀 함유하고 있지 않은 처리구1로 68.30%이었다. 두번째로 피복율이 높은 처리구는 폴리머가 3% 혼합된 처리구2로 46.70%로 나타났다. 반대로 최종 피복율이 낮은 처리구는 폴리머가 12% 및 15% 혼합된 처리구5, 6으로 각각 11.00% 및 9.30% 이었다. 그리고 폴리머가 6-9% 사이 함유하고 있는 나머지 처리구3, 4의 피복율은 13.30-18.30% 사이로 나타났다.
토양개량제 혼합구에 칼슘과 폴리머를 혼합한 처리구7-12에서 피복율은 최저 5.30-최대 66.70% 사이로 나타났다. 잔디 피복율이 가장 높은 처리구는 폴리머가 함유하지 않은 처리구7로 피복율이 66.70%이었다. 다음으로 피복율이 높았던 처리구는 폴리머가 3% 및 6% 혼합된 처리구8, 9로 최종 피복율이 각각 47.00% 및 38.40%로 나타났다. 반대로 폴리머가 15% 혼합된 처리구12의 피복율은 5.30%로 가장 낮았다. 나머지 처리구10, 11의 피복율은 10.00-20.10% 사이로 나타났다.
토양개량제 혼합구에 펄라이트와 폴리머를 혼합한 처리구13-18에서 잔디 피복율은 최저 3.70%에서 최고 63.40% 사이로 나타났다. 파종 9주 후 피복율이 가장 높게 나타난 처리구는 폴리머가 포함되지 않은 처리구13으로 피복율이 63.40% 이었다. 그리고 폴리머가 3% 혼합된 처리구14의 피복율은 33.40%로 두 번째로 높았다. 처리구중 피복율이 낮은 처리구는 폴리머가 12% 및 15% 혼합된 처리구17, 18로 최종 피복율이 각각 3.70% 및 5.70%로 나타났다. 나머지 처리구15, 16의 피복율은 15.50-20.00% 사이로 나타났다.
토양개량제 혼합구에 키토산과 폴리머를 혼합한 처리구19-24에서 피복율은 최저 9.30-최대 46.60% 사이로 다양하게 나타났다. 잔디 피복율이 가장 높은 처리구는 폴리머가 3% 혼합된 처리구20으로 46.60%이었다. 그리고 폴리머가 0% 및 6% 혼합된 처리구19, 21의 피복율은 각각 38.30% 및 36.60%로 비슷하였다. 반대로 폴리머가 15% 혼합된 처리구24의 피복율은 9.30%로 가장 낮았다. 나머지 처리구22, 23의 피복율은 21.70-25.00% 사이로 나타났다.
이상의 실험 결과 퍼레니얼 라이그래스의 잔디 피복율은 무기질 성분에 따라 차이가 다양한 것을 알 수 있었으며, 1주 간격으로 조사한 경시적인 밀도 변화 패턴도 처리구별 무기질 성분에 따라서 다양한 차이가 관찰되었다(Fig. 4). 토양개량제 혼합구에서 잔디밀도에 대한 폴리머 효과는 일반적으로 혼합 비율이 3% 이하가 양호한 것으로 판단되었다. 전반적으로 퍼레니얼 라이그래스의 잔디밀도에 가장 효과적인 성분은 칼슘이었으며, 키토산은 조성 초기 잔디밀도 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 하지만, 키토산 성분은 파종 7주 후 조성 후기로 갈수록 효과가 서서히 나타나기 시작하였다(Fig. 4).
본 실험을 통해 나타난 잔디 피복율 및 밀도에 대한 이와 같은 칼슘 효과는 잔디분얼과 관계가 있는 것으로 판단되었다. 즉 줄기생장이 직립방향으로 자라는 퍼레니얼 라이그래스에서(Kim, 2012b) 무기질 칼슘 영양분의 공급으로 분얼이 촉진되고, 이러한 변화는 결국 엽수 출현이 빨라지면서 잔디 밀도가 증가하는 것으로 추정되었다. Kim et al. (2002)은 한지형 잔디에서 칼슘 공급은 분얼을 촉진시키는 효과가 있다고 보고하였다.
잔디 엽생장
퍼레니얼 라이그래스의 지상부 엽 생장은 무기질 성분에 따라 차이가 있었다. 초장도 무기질 성분 처리구에 따라 다양하게 나타나서 파종 9주 후 초장 조사 시 최저 4.43 cm (처리구18)에서 최고 17.83 cm(처리구20)까지 처리구간 차이가 13.40 cm 정도로 크게 나타났다(Fig. 5). 토양개량제 혼합구에 폴리머만 혼합한 처리구1-6에서 엽 생장은 경시적인 차이가 다양하게 관찰되었다. 파종 후 3주까지 생육초기에는 폴리머를 혼합하지 않은 처리구1이 7.37 cm로 엽 생장이 가장 왕성하였다. 하지만 파종 후 3주지나 후기로 갈수록 폴리머를 혼합한 처리구의 생장도 왕성해져서 실험 종료 시점인 9주에는 폴리머를 0-9% 사이 혼합한 처리구1-4의 초장이 13.50-14.20 cm 사이로 거의 비슷하였다. 반대로 엽 생장이 저조한 처리구는 폴리머가 12% 및 15% 혼합된 처리구5, 6으로 초장이 8.47-9.60 cm 사이로 다소 짧게 나타났다.
Fig. 5. Plant height in perennial ryegrass as aff ected by inorganic materials in mixtures of SOA 15% and sand 85% (v/v). A: SOA mixture, B: SOA mixture + Ca, C: SOA mixture + perlite and D: SOA mixture + chitosan. Tre- atment information was described in Table 1. Mean separation was made by Duncan's multiple range test at P =0.05.
토양개량제 혼합구에 칼슘과 폴리머를 혼합한 처리구7-12에서도 엽 생장은 경시적으로 큰 차이가 나타났다. 초기 파종부터 후기까지 엽 생장이 가장 왕성한 처리구는 폴리머를 0% 및 3% 혼합한 처리구7, 8로 실험 종료 시점 초장이 각각 14.70 cm 및 15.30 cm로 엽 생장이 비슷하였다. 반대로 엽 생장이 가장 저조한 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구12로 6.70 cm로 가장 짧았다. 그리고 폴리머가 6-12% 혼합된 처리구9-11은 9.37-10.00 cm 사이로 엽 생장이 비슷하게 나타났다.
토양개량제 혼합구에 펄라이트와 폴리머를 혼합한 처리구13-18에서 엽 생장은 경시적으로 차이가 다양하게 나타났다. 초기부터 엽 생장이 가장 왕성한 처리구는 폴리머가 0% 혼합된 처리구13으로 최종적인 초장이 13.77 cm 이었다. 두번째로 엽 생장이 우수한 처리구는 폴리머가 3% 혼합된 처리구14로 10.20 cm이었다. 반대로 엽 생장이 가장 저조한 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구18로 9주 후 초장이 4.43 cm이었다. 하지만 폴리머가 6-12% 혼합된 나머지 처리구15-17도 초장이 5.10-5.80 cm 사이로 저조하였다.
토양개량제 혼합구에 키토산과 폴리머를 혼합한 처리구19-24에서도 엽 생장은 경시적인 차이가 관찰되었는데, 특히 파종 후 3주 지나면서 다양하게 나타났다. 파종 후 3주까지 초기에는 폴리머를 혼합하지 않은 처리구19의 초장이 7.40 cm로 가장 왕성하게 생장하였다. 하지만 파종 3주 이후에는 폴리머 혼합 처리구의 생장도 왕성해져서 실험이 종료된 파종 9주 후 엽 생장은 폴리머가 3% 혼합된 처리구20의 초장이 17.87 cm로 가장 우수하였으며, 폴리머를 혼합하지 않은 처리구19는 초장이 16.77 cm로 두번째로 엽 생장이 왕성하였다. 폴리머가 6% 혼합된 처리구21은 9주 후 초장이 14.30 cm로 엽 생장 정도가 세 번째로 나타났다. 반대로 엽 생장이 가장 저조한 처리구는 폴리머가 15% 혼합된 처리구24로 9주 후 초장이 5.57 cm로 나타났다. 그리고 폴리머가 9% 및 12% 혼합된 처리구22, 23은 각각 11.93 cm 및 8.73 cm로 나타났다.
이상의 실험 결과 퍼레니얼 라이그래스에서 엽 생장은 무기질 성분에 따라 처리구간 다양한 차이가 나타나는 것을 알 수 있었다. 토양개량제 혼합구에서 엽 생장에 대한 폴리머 효과는 혼합 비율이 6% 이하가 적절한 것으로 판단되었다. 그리고 전반적으로 칼슘, 키토산 및 펄라이트 성분 중 칼슘과 키토산 성분이 퍼레니얼 라이그래스 엽 생장에 효과가 있었으며, 생육 후기로 갈수록 칼슘 성분에 비해 키토산 성분에 의한 증가 효과가 더 크게 나타났다.
본 연구를 통해 모래에 유기질 토양 개량제를 혼합 후 칼슘 등 무기 성분을 혼합 시 그 성분에 따라 퍼레니얼 라이그래스의 유묘 생존력, 피복율, 잔디밀도 및 엽 생장에 영향을 주는 것으로 판단되었다(Table 3). 토양개량제는 종류에 따라 특성 차이가 있기 때문에 본 실험의 결과처럼 토양개량제 혼합구에 첨가한 성분에 따라 잔디생장이 영향을 받는 결과는 다른 연구에서도 확인되고 있다. Kim (2012a)은 유기질 개량제 100% 혼합구에서 수행한 실험에서 폴리머와 무기질 성분이 퍼레니얼 라이그래스의 생장 및 품질에 영향을 준다고 보고하였다.
Kim et al. (2017)은 골프장 조성 시 외국산 무기질 토양 개량제의 적정 혼합량을 평가하기 위해 모래에 ‘Profile’ 토양개량제를 0-10% 사이로 혼합한 실험구에서 크리핑 벤트그래스의 잔디생육 효과를 비교한 결과 혼합 비율에 따라 토양물리·화학성 차이가 나타나서, 잔디생장과 품질이 향상된다고 보고하였다. 또한 Ku et al. (2021)은 학교 운동장 조성에 활용하기 위해 무기질 토양개량제의 혼합 비율별 물리·화학적 특성과 개량 효과를 비교한 실험에서 펄라이트와 제올라이트 성분은 각각 통기성 및 보비력 개선 효과가 있는 것을 확인하였다.
본 실험에서 칼슘 성분은 퍼레니얼 라이그래스의 유묘 생존력, 피복율, 밀도 및 엽 생장 등 모든 생육 특성에 효과가 있는 것으로 나타났는데, 이와 같은 결론은 다른 연구를 통해서도 확인되고 있다. 한지형 잔디 파종 후 칼슘의 생육 효과를 비교한 실험에서 칼슘 시비 시 잔디분얼, 줄기생장 및 뿌리생장이 촉진되는 효과가 나타나고 있다(Kim et al., 2002). 또한 외국에서 대표적인 난지형 계통의 고품질 잔디인 버뮤다그래스(Cynodon dactylon [L] Pers.) 잔디밭에서도 칼슘은 잔디예초 작업 후 예지물량 증가 효과가 있는 것으로 보고되고 있다 (Sartain, 1993). 키토산 성분 혼합 시 생육초기 유묘 출현 및 엽 조직의 수직 생장 효과가 크게 관찰됐는데, 이는 키토산 성분 자체가 체내 대사작용을 촉진시키는 아미노산 계통의 물질이기 때문에 나타나는 결과로 판단되었다(Kim et al., 2003). 키토산 처리 시 초장이 증가하는 경향은 다른 식물에서도 확인되고 있다(Yoon et al., 2006).
또한 본 연구에서 모래 85%에 유기질 개량제 15%를 조제한 토양개량제 혼합구에 폴리머를 혼합 시 폴리머 혼합 비율이 적정 수준보다 높은 경우 퍼레니얼 라이그래스의 유묘 생존율, 피복율, 잔디밀도 및 엽 생장에 모두 불리하였다. 본 실험에서 폴리머는 식물 생장에 유용하지만, 10% 이상 과다하게 혼합할 경우 강력한 수분 흡수 능력으로 인해 생육 초기에 필요 이상의 수분을 흡착해서 저장함으로 수분 이용이 더 불리하게 나타날 수 있기 때문인 것으로 판단되었다(Watschke and Schmidt, 1992).
종합적인 결론으로 유기질 토양개량제 SOA 15%를 혼합한 처리구에서 수행한 본 실험에서 유묘 생존율, 피복율, 잔디밀도 및 엽 생장을 전반적으로 고려한 퍼레니얼 라이그래스의 생장에 적절한 폴리머의 혼합 비율은 6% 이하로 판단되었으며, SOA 혼합구에 첨가 시 칼슘과 키토산 성분 효과가 나타났으며, 이중 칼슘 성분의 효과가 더 우수한 것으로 판단되었다. 즉 칼슘과 키토산 시비 시 영양분 공급으로 보비력이 부족한 모래 토양의 단점이 개선되면서 잔디 분얼과 줄기 생장이 촉진되는 것으로 판단되었다. 하지만, 본 실험 조건에서 펄라이트 성분에 의한 잔디생육 효과는 거의 없는 것으로 판단되었는데, 이는 펄라이트의 경우 모래 토양의 단점인 보비력 향상 효과가 없기 때문에 나타난 결과로 판단되었다. 일반적으로 펄라이트는 토양 화학성 개선보다는 통기성 등 물리성 개선 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Ku et al., 2021).
모래를 혼합하지 않고 SOA 100% 유기질 개량제 처리구 조건에서 비교한 선행 연구(Kim, 2012a)와 본 실험의 결과를 비교 시 칼슘, 키토산, 펄라이트 등 무기질 성분의 효과 차이가 다소 다르게 나타났다. 잔디 유묘의 생존력은 본 실험과 선행 논문의 SOA 100% 처리구에서 그 효과가 동일하게 관찰되었다(Kim, 2012a). 하지만, 잔디 피복율의 우열 관계를 살펴보면 본 연구에서는 칼슘 > 키토산 > 펄라이트 순서로 경향이 나타났지만, SOA 100%에서는 키토산 > 칼슘 > 펄라이트 순서로 그 경향이 다소 다르게 나타났다. 반대로 잔디초장의 경우 본 실험에서 키토산 성분이 칼슘보다 더 우수한 것으로 나타났지만, SOA 100%에서는 칼슘이 키토산보다 더 우수한 경향으로 나타났다. 그리고 무기질 성분 중 펄라이트는 선행 논문과 마찬가지로 본 실험에서도 잔디생육 효과가 가장 미미하게 나타났다. 즉 SOA 100% 처리구와 모래에 SOA 15%를 혼합한 처리구에서 나타난 이러한 결과 차이는 향후 실무에서 토양개량제를 안전하게 사용하기 위해서는 모래에 유기질 개량제를 혼합한 처리구에서 다양한 종류의 무기질 성분에 대한 지속적인 연구 필요성을 암시한다.
즉 토양 개량제 종류에 따라 토양물리·화학성 성능 차이가 나타날 수 있기 때문에 모래에 토양 개량제를 혼합하는 비율을 결정할 필요가 있다. 왜냐하면 모래에 혼합하는 토양 개량제 비율에 따라 나타나는 혼합 토양의 특성 차이가 결국 잔디생장 및 품질에 영향을 줄 수 있기 때문이다(Kim et al., 2017). 본 연구에서 칼슘 등 다양한 무기질 성분에 따라 나타난 이러한 효과는 실무에 기초 자료로 활용할 수 있지만, 실내 환경에서 무예초 상태로 수행한 본 실험의 한계가 있다. 따라서 향후 실무에서 토양개량제를 안전하게 사용하기 위해서는 추가적으로 외부 포장 환경에서 실무기준의 관수, 예초 및 시비 조건에서의 연구 수행을 통해 현장 시공에 적용하는 것이 필요하다.
