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크리핑 벤트크래스 관리에 있어서 생장조절제(plant growth regulator, PGR)의 사용은 줄기 밀도를 높여 퍼팅 품질을 향샹 시킬 수 있다. 또한 최근에 개발된 잔디용 생장조절제가 여름철 녹색도를 높여 가시적 품질을 향상시키는 등의 도움을 준다고 보고되었다(Hong et al., 2009). 유기화합물인 생장조절제는 극소량으로 식물의 생장이나 발육에 큰 변화를 준다고 알려져 있으며 골프장 잔디 관리에 있어서도 출수 억제 및 지상부의 생육 조절, 밀도 증가, 스캘핑 방지, 예지 비용 감소 등 관리 효율성을 향상시킬 목적으로 사용되고 있다(Jeon, 2008). 생장조절제는 약제의 활성과 작용 기작에 따라 Type Ⅰ과 Ⅱ으로 분류되었으며(Kaufmann, 1986), 그 후 잔디 산업에 사용되는 생장조절제가Class A, B, C, D 등 더욱 세부적으로 분류되었다(Watschke and DiPaola, 1995). Trinexapac-ethyl은 Type Ⅱ 생장조절제에 속하며(Fagerness and Penner, 1998), GA20이 GA1로 전환되는 속도를 늦추어 세포 길이 생장을 억제해서 잔디 깎는 횟수를 감소시킨다고 보고되었다(Shepard and DiPaola, 2000). Trinexapac-ethyl은 한지형잔디와 난지형잔디를 관리하는데 있어서 생장조절제로 가장 폭넓게 사용되는 것 중 하나로 알려져 있다(Fagerness et al., 2002; Heckman et al., 2001; Lickfeldt et al., 2001; McCullough et al., 2006). 잔디에서 사용되는 anti-GA 생장조절제로는 trinexapac-ethyl 이외에도, flurprimidol, paclobutrazol등이 있다(Tae et al., 2010). 이들 중에서도 trinexpac-ethyl이 가장 일반적으로 잔디의 깎기 요구도를 줄여주는 동시에 고품질 잔디를 만들기 위해 이용된다고 보고되었다(Ervin and Zhang, 2004).
크리핑 벤트그래스는 하절기에 광합성 저하 및 호흡 증대로 뿌리의 기능 저하되고 저장 양분이 소진되어 잔디가 쇠약하게 된다. 특히, 장마철에는 배수불량이나 병해 등의 스트레스가 가중되어 생육이 악화되어 잔디의 품질저하 및 관리상의 문제를 야기시킨다(Hong et al., 2009). 최근 국내 골프장에서도 생장조절제를 활용한 골프코스 관리에 대해 높은 관심을 보이고 있다(Tae et al., 2010). Trinexapac-ethyl은 흡수가 빠르므로(Shepard, 2002) 약제 처리 후 1시간이 지나 비가 와도 처리 효과에는 영향이 없는 것으로 알려져 있으며, 주로 잎에서만 흡수되고 뿌리에서는 흡수가 잘 되지 않으며 잔디의 포복경 및 지하경의 생장에는 영향이 없다고 보고되었다(Fagerness and Penner, 1998). 잔디 생육이 왕성한 봄부터 크리핑 벤트그래스에 생장조절제를 주기적으로 처리하여 주면 잔디 밀도와 시각적 품질이 개선되고 장마철과 여름철에 그린 관리에 효과적이라 보고되고 있으며(Hong et al., 2009), 그 중 trinexapac-ethyl을 살포하면 켄터키 블루그래스 및 크리핑 밴트그래스의 한여름 고온 스트레스에 대한 저항력을 높여준다고 보고되었다(Junichi, 2005; Yelverton, 1998). 또한, 빈번한 trinexapac-ethyl 처리가 크리핑 벤트그래스 그린의 질소 요구를 25% 까지 감소시킬 수 있다고 보고되었다(Kreuser and Soldat, 2012). Trinexapac-ethyl 처리시 스트레스 조건 하에서 크리핑 벤트그래스의 품질과 성장률을 개선 시켜준다고 보고하였다(McCann and Huang, 2007). 또한 여름철 고온 조건에서 trinexapac-ethyl 과 생물 촉진제 처리가 크리핑 벤트그래스의 활력을 개선하는데 효과적이라고 보고하였다(Xu and Huang, 2010). 켄터키 블루그래스에서도 trinexapac-ethyl 처리시 생육을 좋게 하고, 초장 신장을 억제하며 분얼경을 증가시키고 엽색을 좋게 한다고 보고되었으며(Beasley et al., 2005), 체내 다즙화를 줄여 건물중을 증가 시켜 음지에서 잔디의 질과 색을 좋게 한다고는 보고도 있었다(Tegg and Lane, 2004).
Trinexapac-ethyl은 잔디깎기 횟수 감소 뿐 아니라 잔디 품질향상, 경기력 증대 등의 효과 때문에 잔디밭에서 가장 널리 사용되는 생장조절제 중 하나라고 보고하였다(Shepard and DiPaola, 2000). 또 다른 특징은 잔디 적용범위가 매우 넓다는 사실이다. 미국농약등록 자료를 보면 trinexapac-ethyl은 크리핑 벤트그래스, 켄터키 블루그래스, 한국잔디 이외에도 바히아그래스, 버뮤다그래스, 센티페드그래스, 훼스큐, 라이그래스, 세인트 어거스틴그래스 등 거의 모든 잔디 초종에 적용 가능한 것으로 표시되어 있다(http://www.cdms.net). 또한, 지금까지 생장조절제는 잔디의 성장 억제에 초점을 맞추어 왔으나 미국과 일본의 경우 단순한 생장 억제를 넘어 관수량 절감, 색상 향상 등 2차적 효과에 초점을 두고 활용되고 있는 추세이다(Junichi, 2005).
기존의 연구에서 잔디에 trinexapac-ethyl을 엽면 살포하면 생육 증진, 엽색 및 엽록소 함량 증진에 효과가 있다고 보고되었으며(Chang and Yoon, 2011), 잎의 두께를 증가시킨다는 연구 결과가 있었다(Ervin and Koski, 2001). 특히 엽면 살포를 이용하여 비료 살포 총량을 감소시킬 수 있으며, 엽면 살포용 비료와 생장조정물질에 의한 상승 효과를 보임으로 엽면 살포가 환경을 보다 안전하게 해줄 것 이라고 보고되는 등(Jiang and Sullivan, 2004) 다양한 엽면 살포의 효과에 대한 연구가 진행되었다. 더 나아가 ultra-low volume (ULV) sprayer를 통한 효율적인 살포방법에 중점을 두었다. ULV는 농약을 지속적으로 사용함에 있어 운반량을 감소시키기 위해 개발되었으며 전통적인 살포기보다 더 적은 물량인 19 L ha-1 (1.9 mL m-2) 이하로 살포할 수 있는 기술이다(Ferguson, 2013). 원예에서 해충을 조절하는데 주요하게 사용 되었으며(Sayer, 1959), 효과적인 ULV 살포기가 농약 사용에 대한 많은 이점에 대한 연구를 진행하였다(Bode et al., 1985). ULV 살포기는 1969년에 처음 특허가 났으나 널리 사용되지는 않았으며(Blue et al., 1969), 이후에도 지속적인 개발이 진행되고 있다. 이러한 연구들을 통해 켄터키 블루그래스에 액비 살포시 1 mL m-2 초저물량 살포를 적용하여 가능성을 확인하였다(Cho et al., 2019). 따라서, 본 연구의 목적은 ULV 살포기를 활용하여, trinexpac-ethyl의 엽면 살포시 물량과 농도에 따른 켄터키 블루그래스의 생육을 평가하고자 수행되었다.
재료 및 방법
살포 물량 실험(온실조건)
실험 기간은 2017년 5-10월 동안 진행되었으며, 실험 장소는 충남 천안시에 소재한 단국대학교내 유리 온실에서 수행되었다. 포트 조성은 모래를 기반으로 직경 13 cm 포트가 이용되었고, 공시 초종은 켄터키 블루그래스(Poa pratensis L.) ‘Midnight’ 이 사용되었다.
Trinexapac-ethyl 살포는 권장량인 0.04 mL m-2을 14일 간격으로 처리하였다. 살포 물량 처리는 각각 100, 25, 5 및 1 mL m-2로 살포하였다. 대조구로는 무처리구와 비교하였다. 100 mL m-2과 25 mL m-2의 물량 처리는 견착식 CO2 압축스프레이 살포기(Tee-jet Nozzle: VS8002, TeeJet Technologies, Springfield, USA)를 이용하였으며, 5 mL m-2과 1 mL m-2의 살포는 초저물량 살포기(Manker HQ45, Mantis, Germany)를 이용하였다.
잔디 깎기는 가위를 이용하여 7일 간격으로 1회 실시하였고, 깎기 높이는 20 mm 로 설정하였다. 관수는 하루에 15분씩 주었다. 시험구 배치는 난괴법 4반복으로 수행되었다. 조사 항목으로는 가시적 엽색, 품질과 잔디 초장 및 뿌리길이를 측정하였다. 잔디 엽색과 품질은 3명이 가시적으로 평가 하여 평균값으로 조사하였다. 엽색 조사 시 1=갈색, 9=진녹색으로 평가하였으며, 품질 조사 시 1=매우 나쁨, 9=매우 좋음으로 하였다. 잔디 초장과 뿌리 길이는 규격자를 사용하여 실측하였다. 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System ver. 9.1, Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 Duncan 검정을 수행하였다.
살포 물량 및 농도 실험(포장 조건)
실험 기간은 2018년 7월부터 11월까지 진행되었으며, 실험 장소는 충남 천안시에 소재한 단국대학교내 연구용 잔디포장에서 수행되었다. 시험포는 2010년 USGA 방식으로 조성된 곳이며, 공시 초종은 켄터키 블루그래스 ‘Midnight’ 이 사용되었다.
처리시 물량은 100 mL m-2에 trinexapac-ethyl 권장량인 (0.04 mL m-2)로 처리하였다. 또한 전년도 온실 실험에서 효과가 확인되었던 초저물량 1 mL m-2과 비교하였다. 초저물량 1mL 처리구의 경우 trinexapac-ethyle 농도는 권장량 (0.04 mL m-2)과 반량 (0.02 mL m-2)으로 각각 살포하였다. 약제 살포시 100 mL m-2 살포구는 견착식 CO2 압축스프레이 살포기(Tee-jet Nozzle: VS8002, TeeJet Technologies, Springfield, USA)를 이용하였으며, 1 mL m-2 살포구는 초저물량기 (Manker HQ45, Mantis ULV Spraying-system, Germany)를 이용하였다.
깎기는 자주식 그린모어(PGM 22, JACOBSEN(Co.), Charlotte, USA)를 이용하여 3일 간격으로 주 2회 실시하였고, 깎기 높이는 20 mm 로 일정하게 유지하여 주었다. 관수는 스프링클러를 이용하여 하루에 15분씩 주었다.
시험구 크기는 1.5 m×1.5 m로 하였으며, 배치는 난괴법 4반복으로 하였다. 조사 항목으로는 가시적 엽색, 품질과 잔디 초장, 뿌리길이 및 뿌리 건물중을 측정하였다. 잔디 엽색과 품질은 3명이 가시적으로 평가 하여 평균값으로 조사하였다. 엽색 조사 시 1=갈색, 9=진녹색으로 평가하였으며, 품질 조사 시 1=매우 나쁨, 9=매우 좋음으로 하였다. 잔디 초장과 뿌리 길이는 규격자를 사용하여 실측하였다. 뿌리 건물중은 직경 1.8 cm 토양 샘플러로 채취한 샘플을 수돗물로 세척한 후 80도 건조기(대일엔지니어링, DMC-122SP)에서 12시간 건조 후 측량 하였다. 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System ver. 9.1, Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 Duncan 검정을 수행하였다.
결과 및 고찰
살포 물량 실험(온실조건)
잔디 색은 10월 12일 조사에서 무처리구가 7.0등급으로 가장 낮게 나타났으며, 물량 25 mL m-2 처리구에서 7.3등급을, 5, 1 mL m-2 처리구에서 7.5등급을 나타내어 무처리구보다 진한 녹색을 보였으며, 무처리구와 25, 5 및 1 mL m-2 처리구간에 통계적으로 유의적인 차이를 보였다. 10월 19일 조사에서도 마찬가지로 무처리구에서 6.5등급으로 가장 연한 녹색을 띄었고, 5, 1 mL m-2 처리구는 10월 12일 조사와 마찬가지로 7.5등급으로 가장 진한 녹색을 유지하였으며, 100 mL m-2 처리구 및 무처리구와 비교하여 통계적으로도 유의한 차이를 보였다. 10월 26일 조사에도 5, 1 mL m-2 처리구가 7.5등급으로 가장 진한 녹색을 계속적으로 유지하였으며, 100, 25 mL m-2 처리구는 각각 6.6, 7.0등급으로 5 mL m-2 및 1 mL m-2 처리구에 비해 녹색도가 떨어졌다. 잔디 색 조사에서 처리 물량이 높아질수록 녹색도가 감소하는 것을 확인하였고, 10월 26일 조사에서 5, 1 mL m-2 처리구는 100 mL m-2나 25 mL m-2 처리구 보다 진한 잔디 색을 나타내었다.
품질은 10월 12일 조사에서 5 mL m-2 처리구에서 7.5등급으로 가장 좋게 조사되었으며, 무처리구에서 7.0등급으로 조사되었다. 19일 조사에서도 5 mL m-2 처리구에서 7.5등급으로 가장 높았으며, 대조구에서 6.8등급으로 가장 낮게 조사되었다. 그러나 모든 물량 처리구에서 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 10월 26일 조사에서 5 mL m-2 처리구에서 가장 좋게 나타났으며, 25, 1 mL m-2 처리구에서 각각 7.1, 7.2등급으로 조사되었다. 무처리구는 6.3으로 가장 낮게 조사되었으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보였다.
초장은 10월 12일 조사에서 무처리구, 100, 25, 5 및 1 mL m-2에서 각각61.2, 37.5, 38.5, 23.7, 21.2 mm로 조사되어 무처리에서 가장 길었고, 5 mL m-2과 1 mL m-2 처리구에서 가장 짧게 조사되었다. 10월 19일 조사에서도 무처리구에서 33.7 mm로 가장 길게 조사되었다. 100, 25 mL m-2 처리구는 각각 23.7, 20 mm로 조사되었고, 5, 1 mL m-2에서 각각 13.7, 8.7 mm로 가장 낮게 조사되었으며 통계적으로도 유의한 차이를 확인하였다(Table 1). 전반적으로 무처리구와 관행적 살포 물량 (100, 25 mL m-2)에 비해 초저물량 (5, 1 mL m-2) 살포 처리구에서 잔디 색과 품질이 높게 나타났으며, 초장은 낮게 조사되어 잔디 색과 품질을 유지하면서 잔디 깎기 횟수를 줄일 수 있는 가능성을 확인하였다.
살포 물량 및 농도 실험(포장 조건)
잔디 색은 7월 6일 조사에서 무처리구는 6.3등급으로 가장 연한 녹색을 나타냈으며, 대조구인 100 mL m-2 처리구에서는 7.0등급 1 mL m-2 권장량, 반량 살포 처리구에서는 각각 7.3, 7.2등급으로 가장 진한 녹색을 나타냈다. 100 mL m-2 살포 처리구와 1 mL m-2 살포처리구는 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 무처리구와 비교하여 통계적으로 유의한 차이를 확인하였다. 8월 23일, 31일 여름철 고온기 조사에서 무처리구는 잔디 색이 각각 6.1, 6.5등급으로 가장 연한 녹색을 나타냈다. 대조구인 100 mL m-2 살포 처리구는 각각 6.5, 6.5등급으로 무처리구와 비슷한 경향을 보였다. 그러나 1 mL m-2 살포 물량으로 trinexapac-ethyl 권장량과 반량 살포 처리구에서는 각각 7.2, 7.0등급으로 가장 진한 녹색도를 유지하였으며, 통계적으로도 유의한 차이를 확인하였다.
품질은 7월 6일 조사에서 무처리구는 6.3등급으로 품질이 떨어지는 것을 확인하였다. 그러나 대조구인 100 mL m-2, 살포 처리구는 7.0등급으로 조사되었고 1 mL m-2 정량, 반량 처리구에서 7.3, 7.2 등급으로 가시적 품질이 높게 조사되었다. 잔디 색과 마찬가지로 8월 23, 31일 여름철 조사에서 무처리구는 각각 6.1, 6.5등급으로 품질이 떨어졌으며, 100 mL m-2 처리구에서도 각각 6.1, 6.5 품질이 떨어지는 것을 확인하였다. 그러나 살포 물량 1 mL m-2로 trinexapac-ethyl 권장량과 반량 처리구에서는 각각 7.2, 7.1등급으로 무처리구와 대조구에 비해 높은 품질을 유지하였고, 통계적으로도 유의한 차이를 확인하였다.
초장은 7월 6일 조사에서 무처리구는 38.7 mm로 가장 길게 조사되었으며, 대조구인 100 mL m-2 살포 처리구는 32.5 mm로 무처리구보다 짧게 조사되었다. 1 mL m-2 물량으로 권장량과 반량 살포 처리구는 각각 23.7, 26.2 mm로 처리구 중에서 가장 낮게 조사되었다. 모든 조사시 1 mL m-2 물량으로 trinexapac-ethyl 권장량과 반량 살포 처리구에서 가장 짧은 초장을 유지하였으며, 1 mL m-2 살포 처리구에서는 권장량과 반량 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 대조구인 100 mL m-2 살포 처리구와 무처리구는 물량 1 mL m-2 살포 처리구와 통계적으로 유의한 차이가 확인되었다(Table 2).
뿌리길이는 10월 18일 조사에서 100 mL m-2 살포 처리구가 11 cm로 가장 길게 조사되었고, 무처리는 8.7 cm로 짧게 조사되었다. 물량 1 mL m-2로 trinexapac-ethyl 권장량 살포 처리구에서는 9.5 cm로 조사되었으며, 1 mL m-2 반량 살포 처리구에서는 7.7 cm로 짧게 조사되었지만 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 뿌리 건물중은 무처리구와 대조구 100 mL m-2 살포 처리구에 비해 물량 1 mL m-2 로 trinexapac-ethyl 권장량과 반량 살포 처리구에서 각각 0.050 g/2.7 cm2 높게 조사되었으며, 처리구간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 그럼으로 trinexapac-ethyl 처리를 통해 켄터키 블루그래스의 뿌리 건물중이 무처리구에 비해 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
줄기 수 조사 결과 무처리구 31.5 ea m-2 에 비해 100 mL m-2 처리구는 35.7로 많아졌다. 또한 물량 1 mL m-2로 trinexapac-ethyl 권장량과 반량 살포 처리구는 줄기수가 각각 32.7, 35.2 ea m-2로 많아지는 경향을 보였지만, 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Table 3).
상기 결과들을 종합하면 trinexapac-ethyl 살포시 물량 1 mL m-2 권장량 및 반량 살포 처리는 100 mL m-2 처리구와 비교하여 색상, 품질, 초장 등 모든 조사에서 비슷한 경향을 보였다. 특히, 여름철 조사에서 1 mL m-2 살포 처리구가 100 mL m-2 살포 처리구에 비해 가시적 품질 평가가 높았다. Tae et al. (2010)의 결과에 따르면 생육이 왕성한 봄가을에 비해 여름철과 장마철에 하고 현상을 줄이고, 색상과 품질은 유지되었다고 보고되었다. 본 실험에서도 여름철에 trinexapac-ethyl 살포시 물량 100 mL m-2 처리구에 비해 1 mL m-2 에서 가시적 잔디 색과 품질이 높게 나타났으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보였다. 초저물량 1 mL m-2 살포 처리는 물량과 농도를 줄이면서도 대조구와 비교하여 가시적 녹색도가 진해지는 효과가 있는 것을 확인하였다. 잔디 관리에 있어서 살포 물량을 줄이는 것은 노동력을 절감하여 경제적인 잔디 관리를 할 수 있기 때문에 추가적인 살포 물량 절감을 위한 실험을 통해 보다 더 정확한 정보를 제공할 필요가 있다고 판단되었다.