본 연구는 임해 매립지에 조성되는 골프장 부지의 자연적 장해요인을 분석하고 개선 요소를 검토하 여 향후 매립지에 조성되는 식재공사 등의 시행착오를 줄이고 경제성을 향상시키고자 한다. 선행 연 구자들의 임해 매립지 토양 환경의 이화학적 연구 결과를 토대로 영종도 국제공항 내 골프장의 토양 환경을 개선하는 방법을 배수 처리 체계와 함께 연구하였다. 그 결과로 사업 초기 단계에서부터 수목 또는 식물의 생장을 고려한 계획을 통해 경제적이며, 장기적으로 정상적인 식물 또는 수목의 생장에 도움을 꾀하고자 하였다. 연구결과로서 임해 매립지에서 식물 생육에 영향을 주는 요인 중 염분 상승 또는 식생 지반의 염분 과다는 식물 생육에 직접적인 영향이 있는 것으로 분석되었고 따라서 임해 매립지의 경우 탈염 과정을 거쳐 식물 생육에 적합한 토양으로 개선하여야 될 필요가 있으며, 이 과정 에서 염분 상승의 차단을 위한 차단층의 설치가 필요하다. 특히 모세관 상승의 차단은 입도가 큰 재료 일수록 차단 효과가 컸으며, 실험 결과를 미루어 볼 때 차단층의 두께가 클수록 확실한 모세관 상승 차단 효과가 있을 것이라 판단된다. 본 연구는 임해 매립지 조성 시 염분 상승에 의한 식물 생육 저해 요소를 감소시키기 위한 방법으로 식재기반 조성 시 매립 방법을 달리하여 지하수위를 저하 시킴으로써 모세관 상승에 의한 염분 상승을 근본적으로 차단하고자 실험적인 방법을 통해 차단층의 재료 선정 및 차단층의 두께를 결정하는데 연구의 의의를 두고 있다. 그러나 식재 단면층의 조성 두께 등 의 설정은 실내시험으로 인한 한계를 보이고 있다. 특히 서남해안의 경우 환경적 영향(밀물과 썰물의 조위 차, 일조량, 풍향, 풍량 등 염분 상승)이 되는 인자들의 변수 조건에 대한 미적용의 한계성과 염분 차단층 설치 시 염분 상승은 기대할 수 있으나 모관수 차단으로 인한 건조피해에 대한 대책은 연구과 정에서 부족했던 부분이다 추후 부족한 부분에 대한 연구는 향후 지속적으로 계속되어야 할 것이다.
본 실험의 목적은 간척지 토양에서 다른 EC처리에 따라 향부자와 갯방풍의 생장 및 기능성물질 차이를 분석 하고자 수행하였다. 향부자와 갯방풍 종자를 트레이에 파종 후 8주간 온실에서 육묘하였고 새만금 지역에서 채취한 간척지 토양을 담은 포트에 이식하였다. 식물은 EC농도에 따라, 대조구, 1, 2, 4, 8dS·m-1 조건으로 12주 간 실험을 진행했고 추가로 간척지 토양에서의 EC 1dS·m-1 과 원예용 상토를 구분하여 생육을 비교했다. 향부자의 초장, 엽장 엽폭은 EC 1dS·m-1 에서 가장 높 았다. 엽수, 화방 수, 인편 수는 EC 2dS·m-1 에서 가장 크고 EC 8dS·m-1에서 가장 적었으며, SPAD는 EC 2와 4dS·m-1 에서 가장 높고 EC 8dS·m-1에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부의 생체중은 EC 2dS·m-1 까지 증가하다 가 농도가 증가함에 따라 값이 감소했다. EC 1dS·m-1 조건에서 간척지토양과 원예용 상토에서 자란 작물의 생육을 비교했을 때 SPAD, 엽수, 화방 수, 인편 수, 지상부 와 지하부의 생체중은 원예용 상토에서 더 높았다. 갯방 풍은 모든 생육 조건에서 EC 8dS·m-1가 가장 낮았으며 EC 8dS·m-1을 제외하고 다른 처리구에서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 향부자는 EC 1dS·m-1에서 pcoumaric acid 함량이 가장 높았고, 갯방풍의 지상부는 catechin의 함량이 대조구에서 가장 높았으며 지하부는 EC 1dS·m-1에서 benzoic acid 함량이 가장 높았다. 간척지 토양을 EC 4dS·m-1 이내로 관리 할 수 있다면 향부 자와 갯방풍의 재배가 가능할 수 있을 것으로 판단된다.
Soluble salts are dominant form at reclaimed tidal saline soil, which can be improved by leaching with excessive irrigation water. The objective of this study was to evaluate the effect of irrigation on soil salinity and corn (Zea mays) growth at reclaimed tidal saline soil. A field experiment was conducted at Saemangeum reclaimed tidal land in Korea, during two successive growing seasons between 2013 and 2014. During the growing season, three different irrigation practices were applied as following; (1) irrigation at −35 kPa, (2) irrigation at −50 kPa, and (3) no-irrigation. Soil salinity was significantly decreased with increasing irrigation rates. Soluble cations were statistically decreased with irrigation; especially the depression of soluble Na was greater than other cations. Corn growth was significant with irrigation practice and the length of stem, panicle number, and stem thickness was statistically greater compared to the control. Although the germination rate was more than 95% in all treatment, withering rate was great in both growing seasons, which was significantly decreased with irrigation practice. Our results indicated that salt control is critical at reclaimed tidal saline soil and irrigation practice based on soil potential could be one of the best management options to alleviate salt damages for stable crop production at reclaimed tidal saline soil.
높은 염 농도와 알칼리성 특성으로 식생토양으로 활용에 어려움이 있는 간척지 토양을 복원하고 식생회복 을 목적으로 양송이 퇴비 와 미 발효 양송이 수확 후 배지를 새만금 간척지 토양과 천수만 간척지 토양에 복토, 혼합 한 후 각 토양의 이화학성분석과 식생회복 실험을 수행하였다. 간척지 토양의 이화학성 분석 결과, 새만금 토양은 pH 8.5, Na+ 함량은 1.4 cmol+/kg으로, 천수만 토양은 pH 7.2, Na+ 함량은 0.8 cmol+/kg의 특성을 보였다. 수확 후 배지 처리에 의한 간척지 토양의 중화 효과와 벼 재배실험을 통한 식생성장 상태를 8주 간 모니터링 하면서 토양의 미생물 생장과 이화학적 특성을 분석하였다. 무처리에 비해 처리 수확 후 배지 처 리구에서 벼의 식생피복율과 성장이 상대적으로 높게 나타났으며, 처리구의 경우 천수만 토양이 새만금 토양보다 생장효과가 다소 높았다. 또한 복토 및 식생 후 새만금 토양의 pH는 8.5에서 7.4로 중화 되었으 며, Na+ 함량도 0.9 cmol+/kg으로 감소되었으나, 천수만 토양은 pH 7.0, Na+ 함량은 0.6 cmol+/kg의 특성을 보임으 로서 수확 후 배지 처리에 의한 간척지 토양의 중화 효과와 벼 재배실험을 통한 염농도 저감 효과를 보였다.
Soil salinity is the most critical problem at reclaimed tidal saline soil in Korea. The objective of this study was carried out investigate the salt movement in upland soils at Gyehwa-do region in Saemangeum reclaimed land on the south Korea coasts. The experiment was conducted 5% sloped polt (3.0 m × 10.0 m) with 14 treatments and it were separated by low salinity division (LSD) and high salinity division (HSD) install. The cation content in ground water increased during time course, but in the case of land surface water the content was variable, and K+was lower than that of Na and Mg. At the LSD under rainproof condition, the salinity was directly proportional to soil water content, but at the HSD the tendency was no reversed. In condition of rainproof, the amount of soil salinity was higher at the HSD than at the LSD. Positive correlation was obtained between the soil water content and available phosphorous content at the rainfall division, but there was no significance at the surface soil of the rainproof division. Sodium adsorption ratio (SAR) and anion (Cl−, SO4 −) contents in soil were repressed in the order of vinyl-mulching > Rice straw-mulching > control plot. Our results indicate that soluble salt control is critical at reclaimed tidal saline soil and the results can provide some useful information for deciding management plans to reduce salt damage for stable crop production and diverse utilization or cultivation could be one of the management options to alleviate salt damages at reclaimed tidal saline soil in Korea.
본 연구는 새만금 간척지에서 비닐하우스 작물 재배 가능성 검토를 위해 녹색꽃양배추를 대상으로 일일 관수량을 달리하여 관수량에 따른 토양 염농도 및 생육특성 등을 조사하여 관수량에 의한 재염화 억제효과를 알아보고자 수행하였다. 수확기의 표토의 평균 토양 EC 는 1.5 및 3.0mm·day-1 처리구에서 각각 10.9 및 11.5dS·m-1 였으며 6.0mm·day-1 처리구에서 5.1dS·m-1로 1.5 및 3.0mm·day-1 처리구보다 52~56% 낮게 나타나 점적관수 량에 따른 제염효과를 확인할 수 있었다. 화뢰의 무게는 6.0mm·day-1 처리구에서 주당 371.3g으로 1.5 및 3.0mm·day-1 처리구의 60.9g 및 129.1g보다 높은 값을 나타냈다. 50%의 수량감소를 보이는 토양 EC는 7.6dS·m-1였으며 점적관수에 의한 토양 제염효과는 6.0mm·day-1 처리에서 30~40cm 깊이까지 나타났다. 따라서 새만금간척지에서 녹색꽃양배추 재배시 점적관수에 의한 토양 재염화 억제를 위해서는 6.0mm·day-1 수준의 관수량으로 총 422mm의 물량이 필요할 것으로 예측된다. 그러나 염류의 이동은 토양 이화학적 특성 및 계절적 요인 등 여러 가지 환경요인에 영향을 받으므로 간척지 비닐하우스에서 점적관수에 따른 염류의 이동특성에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
새로 조성된 간척농지의 토양개량을 위하여 새만금간척지에서 2007년부터 2011년까지 4년 동안 녹비작물 (여름철 : 세스바니아, 제주재래피, 수수×수단그라스, 겨울철 : 귀리, 호밀, 보리) 재배 및 시용이 토양이화학성에 미치는 영향을 조사하여얻은 결과는 다음과 같다.1. 녹비작물의 바이오매스 생산량은 평균 9.7~15.0ton/ha이었으며, 이 중에서 수수×수단그라스의 생산량이 가장 많았다.2. 녹비작물의 재배와 시용으로 토양유기물 함량이 1.3에서6.0g/kg로 매년 평균 1.2g/kg씩 증가하였다.3. 녹비작물의 재배와 토양환원에 의해 토양의 용적밀도가1.44에서 1.24Mg/m3로 감소하였다.4. 수수×수단그라스와 호밀의 이어짓기가 토양 용적밀도 감소에 가장 효과적이었고, 세스바니아 재배는 토양 질소함량 증가에 가장 효율적이었다.이상의 결과로 미루어 볼 때 간척지에서의 녹비작물 재배및 시용은 토양의 비옥도 요인을 일부 개선시킴으로써 간척농지 개량에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 앞으로 신간척지에서의 유기물과 관련된 다각적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
간척지토양은 일반 내륙과 달리 토양 내 고농도의 염분이 포함되어 있는 매우 특수한 토양으로 토양입단 형성 불량, 토양용액 중에 이온 간의 균형파괴, 토양용액의 알칼리도 증가, 토양의 통기성 불량, 재염화 현상에 따른 염분 축적과 (손재권 등, 2005) 지하부에 상존하는 토양염분과 염분지하 수, 척박한 토양과 유기물 부족(오구균 ‧ 김도균, 2009), 강 한 조풍, 태풍 또는 바람에 의한 건조피해 및 비사 등 여러 가지 환경압이 강하여 식물생육환경이 대단히 불량하다(오 휘영 ․ 최병권, 2001; 김도균, 2006). 따라서 이러한 각종 환경의 제한요소를 최소화할 수 있는 방안을 모색하고, 양호한 식생환경을 조성할 보완 대책수립 (오휘영 ‧ 최병권, 2001)이 필요하다. 그 중 토양염류에 의한 수목의 피해가 가장 큰 문제로 볼 수 있고, 이에 대한 대책은 수목식재 공간 내부로 토양염류의 이동을 억제하거나 차단 하여 수목이 생리․생태적으로 안정되고, 건전한 생육을 위 한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 염류차단이 가능한 여 러 가지의 재료와 차단방법에 따라 토양염류의 이동변화를 측정하여 차단효과가 우수한 재료와 방법을 검증하여 향후 간척지 녹화에 필요한 수목식재 기술개발에 기초자료를 제 공하고자 하였다. 본 연구를 위한 시험지 조성은 전북 군산시 옥구읍 수산 리에 위치한 새만금 노출간척지내에서 2011년 10월에 시험 지를 조성하여 2012년 12월까지 14개월간 모니터링을 실 시하였다. 간척지토양에서 식재혈을 파고 차단재료를 설치 한 후 양질토로 객토한 후 토양염분이 식재혈 내부로 침투 한 정도를 평가하기 위하여 월 1회에 걸쳐 식재혈 내부의 토양전기전도도(EC)를 측정하였다. 차단재료는 쇄석, 준설 토, 목질칩, 드레인보드, 왕겨, EPS, 비닐의 7종류의 재료를 대상으로 하였고, 차단방법별로는 식재혈의 전면차단, 바닥 면차단, 벽면차단 등의 3가지로 하였고, 차단재료의 두께별 로는 10㎝, 20㎝, 30㎝로 구분하였으며, 무처리구는 차단재 료의 설치하지 않고 객토만을 실시하여 실험하였다. 실험구 조성시 대상지의 간척지토양의 EC는 약 5.11ds/m 로 EC에 따른 수목피해등급기준(Lee, S.H. et al., 2003)에 비교한 결과 불량한 토양으로 나타났다. 우리나라 초기 간 척지는 대부분토양의 EC가 4ds/m이상(오휘영 ․ 최병권, 2001)으로 대상지의 토양은 수목의 생육피해 등급 중 생육 이 불량한 등급(4.75ds/m 이상)으로 수목식재가 곤란하고 토양개량 및 염분차단을 위한 방법이 필요한 것으로 나타났 다. 원지반토양인 무처리구의 EC를 시계열적으로 분석한 결 과 1월과 6월에 다소 높게 나타났다. 이것은 가뭄과 연관 지을 수 있고, 기상데이터와 같이 추가적인 분석이 필요할 것으로 생각된다. 재료별 식혈구내의 EC의 월평균값을 분석한 결과 무처 리구(1.32ds/m)>비닐(1.30ds/m)>왕겨(1.18ds/m)>드레인 보드(1.11ds/m)>EPS(1.08ds/m)>쇄석(0.79ds/m)>목질칩 (0.731ds/m)> 준설토(0.72ds/m) 순으로 높게 나타났다. 차 단재료를 설치하지 않은 무처리구는 EC가 가장 높게 나타 났으며, 특히 준설토, 쇄석, 목질칩이 다른 재료에 비해 EC 가 비교적 낮게 나타나 염분이동을 억제하는 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 준설토, 쇄석, 목질칩의 재료는 타 재료보다 공극률 다소 크고 배수성이 우수하여 식재혈 내부로 이동하는 토양염분을 억제한 결과로 생각한 다. 따라서 준설토와 쇄석, 목질칩은 다른 재료에 비해 염분 이동을 차단 또는 억제하는 효과가 우수한 것으로 판단되었 다. 그러나 목질칩의 경우 현재는 재료의 입자간에 공극이 커서 염분차단 기능을 하고 있는 것으로 추정되지만 장차 부식되어 공극이 작아지고 다져질 경우 염분차단 기능을 할 수 있을지에 대해서는 장기적 모니터링이 필요할 것으로 생각되었다. 염분이동 억제효과가 높은 목질칩, 쇄석, 준설토의 3가지 재료에 대하여 차단방법과 처리 두께별 처리결과를 추가적 으로 분석하였다. 염분차단방법별로는 전면차단에서 목질 칩처리가 월평균 EC 0.79ds/m로 가장 효과적이었고, 바닥 면차단의 경우는 준설토처리구(EC0.56ds/m) 및 쇄석 (EC0.56ds/m)처리구가 다소 효과가 높았으며, 벽면차단의 경우는 현재 일관성이 없었다. 일반적으로 염해지 수목식재 시 토양염분의 수직적인 이동을 고려하여 식재혈의 바닥면 을 대상으로 주로 차단처리를 하고 있으나 본 연구결과 토 양염분은 수직적 이동 외에 수평적 이동 또한 발생하기 때 문에 식재혈의 전면을 차단하거 바닥면을 우선적으로 차단 하는 것이 효과적인 것으로 판단되었다. 염분차단재료의 처리두께별 결과는 쇄석처리구에서 차 단두께가 두꺼울수록 EC가 낮게 나타났으나 목질칩과 준 설토처리구에서는 일관성이 보이지 않아 추가적인 모니터 링이 필요할 것이다. 염분차단실험에서 무처리구보다 차단재료를 설치한 처 리구의 EC가 낮게 나타났다. 이러한 결과는 처리구의 재료 가 공극이 커서 모세관 현상을 차단하여 염분 상승을 차단 하거나 억제한 것으로 판단된다. 2012년 12월 현재까지, 토 양염분 차단 및 억제효과는 월평균 EC를 기준으로 목질칩 (1.48ds/m), 쇄석(1.43ds/m), 준설토(1.34ds/m) 등의 재료 가 다른 재료에 비해 뛰어난 것으로 나타났고, 수목생육피 해 및 토양등급기준에서 모두 매우 양호하고, 무해한 등급 의 조건으로 나타나 수목식재가 가능한 것으로 나타났다. 재료 차단방법 및 두께에서는 재료별 일관성이 있는 결과가 도출되지 않았으며, 이에 대한 실내실험으로 보완이 필요할 것으로 판단되었다. 대상지는 점토질토양으로 실험구 조성 후 초기에 지반의 다짐 및 안정화가 이루어지지 않고, 여름철 집중강우 등 기 상의 영향으로 EC의 변화 폭이 크게 나타났다. 특히, 1월 측정 시에는 전체적으로 값이 높게 나타났는데 이는 겨울철 토양 결빙으로 발생한 EC측정기의 측정오차로 추정되었다. 기존의 토양염분 측정에 대한 연구들은 대부분 횡단적으 로 14개월 측정하여 염분평가를 하였으나 본 실험결과 토양 염분은 계절적으로나 시간의 흐름에 따라 변화가 있으므로 토양염분을 조사할 때는 최소한 4계절 구분하여 조사하여 야 하고, 장기적인 모니터링에 의하여 염분변화를 파악하여 야 할 것으로 생각되었다. 또한 각각의 실험재료에 대한 경 제성부분을 추가적으로 검토하여 간척지에서 토양염분차 단을 위한 수목식재시 재료와 방법별 설치비용과 기능성을 추가적으로 조사․분석하여 현실적으로 가장 효과적인 재료 와 방법을 개발해야 할 것으로 생각된다.
새만금 간척지에서 돈분퇴비를 이용하여 수수×수단그라스 교잡종 재배 후 토양변화에 수량성을 평가하기 위한 시험연구 결과는 아래와 같았다.
시험토양은 용적밀도가 높고 공극률이 낮은 간척지토양으로돈분퇴비 시용 후 수수×수단그라스를 재배한 결과 토양경도는 1.2~3 mm까지 증가하였으며 용적밀도는 0.14~0.17Mg·m−3감소하였으나, 이는 토양수분 등 계절적인 요인에 기인한 것으로 생각된다. 토양물리성 중 토양경도와 용적밀도의 관행시비와 돈분퇴비 시용구간의 차이는 없었다. 토양pH, 토양유기물 및 유효인산은 관행시비와 돈분퇴비시용구 처리간 차이가 뚜렷하였으며, 특히 토양유기물과 유효인산은 돈분퇴비의 투입량이 증가할수록 토양 중 함유량의 증가가 뚜렷하였다. 수수×수단그라스 교잡종 건물수량은 가축분퇴비구에서는 질소의 총투입량이 증가할수록 수량이 증가하였다.
새만금 간척지내에서 돈분퇴비를 이용하여 수수×수단그라스 교잡종 재배시 돈분퇴비를 기비로 ha당 17,210 kg이상 시용하면 관행시비와 비슷한 수량이 생산되었다.
새만금 간척지에서 동계 사료작물의 재배 가능성을 검토하기 위하여 2009년 가을부터 2011년 봄까지 염분농도가 다양한 토양조건에서 청보리, 호밀, 밀, 트리티케일, 귀리 등을 공시하여 생육특성,생초 및 건물수량 등을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 출현율과 입모율은 토양에 염분이 거의 없는 시험구에서 84%와 79%인 반면, 토양 염농도 0.2% 시험구에서는 73%와 64%, 토양 염농도 0.3% 시험구에서는 52%와 40%, 토양 염농도 0.4% 시험구에서는 37%와 22%이었다.
2. 사료작물별 출현율과 입모율은 호밀, 밀, 트리티케일 및 청보리는 비슷하였으며, 귀리는 상대적으로 낮았다.
3. 초장은 토양 염농도가 높을수록 현저히 단축되었으며, 토양 염농도 0.3% 이상 시험구에서는 단축정도가 매우 컸다.
4. 생초 및 건물수량은 토양에 염농도가 거의 없는 시험구 대비 토양 염농도 0.2% 시험구에서 66~77% 수준이었으나, 토양염농도 0.3% 이상 시험구에서는 30~61% 수준이었다.
5. 사료작물별 생초수량은 호밀 >밀 >청보리 >트리티케일 >귀리 순으로 많았으며, 건물수량은 밀> 호밀=청보리> 트리티케일> 귀리 순으로 많았다.
6. 따라서 새만금 간척지에서 동계 사료작물의 재배가 가능한 토양 염농도는 공시작물의 생육특성, 생초 및 건물수량 등을 종합해 볼 때 0.2% 이하이고, 염류토양에 대한 적응력이 높은사료작물은 호밀, 밀, 청보리, 트리티케일 이었다.
본 연구는 간척지에서 여름철 대표 사료작물인 수수수수 교잡종의 생산성 및 토양의 물리화학적 성질의 변화를 조사하기 위해서 석문 간척지에서 2년 동안 수행하였다. 간척지에서 수수수수 교잡종의 생산성은 돈분액비구와 화학비료구가 돈분 SCB 액비구보다 높은 수량을 보였으나 통계적인 차이는 보이지 않았다. 그리고 사료가치는 화학비료구, 돈분액비, 돈분SCB 액비의 시용구간에 비슷한 수준을 보였다. 토양중 전질소 함량은 돈분액비 시용에 의한 변화가 관찰되지 않았
A three year's field experiment was carried out on newly reclaimed tidal saline soils to evaluate the salt tolerance and growht characteristics, and their relationship to dry matter production and nutrient quality of main selected pasture species. Nine te