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하이드로겔 처리가 토양의 질 및 상추 생육에 미치는 영향
윤혁진 ( Hyeok-jin Yun ),박병준 ( Byung-jun Park ),이찬규 ( Chan-gyu Lee ),김연호 ( Yeon-ho Kim ),김혁수 ( Hyuck-soo Kim ),남성현 ( Sung-hyeon Nam ),정재영 ( Jae-young Jung ) 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-
지구 온난화 토양수분의 감소는 가속화 되고 있으며, 지구 평균 기온이 2도 상승 시 전세계 면적의 23%가 토양 수분 감소로 인한 심각한 피해를 입을 것이라는 예측 결과가 보고되었다. 따라서 이러한 위협요인으로부터 토양 수분을 지속적으로 유지하기 위한 방안 중 하나로 하이드로겔(Hydrogel) 적용을 고려할 수 있다. Hydrogel은 친수성 가교 망상 고분자 물질로 수분 공급 시 이를 흡수해 팽창하고, 수분 부족시 흡수한 물을 다시 방출하는 능력이 있어 건조 조건에서 식물 생육에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 토양 수분 함량의 지속적 유지는 토양의 질에도 긍정적인 변화를 유도할 수 있다. 본 연구에서는 Hydrogel 처리에 따른 토양의 물리, 화학적, 생물학적특성 변화와 작물의 생육 변화를 관찰하기 위해 토양 배양 실험과 상추 재배 실험을 진행하였다. 본 실험에서는 2가지 토성(Sandy loam, Loam)을 지닌 토양을 준비하였으며, 토양에 0, 0.5, 1, 2% (w/w)의 Hydrogel을 각각 처리한 후, 토양의 30% 수준의 수분을 공급해 안정화한 뒤, 50일 간 토양의 물리, 화학, 생물학적 변화를 조사하였다. 그 결과 Hydrogel의 처리량이 증가함에 따라 토양의 수분 함량은 증가하고 용적밀도는 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 상추의 생장에도 차이를 나타냈는데, Hydrogel 처리량에 비례하여 식물의 건중량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 토양 배양 시험에서 토양의 물리적 특성(용적밀도 등) 외에 화학적, 생물학적인 특성은 Hydrogel 처리에 따른 유의적인 차이는 확인할 수 없었다. 결과적으로 Hydrogel을 토양에 처리시 작물의 수분 공급을 원활히 하여 작물 생육에 긍정적 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만 토양 대비 1% 이상의 Hydrogel을 처리하면 토양의 용적밀도가 식물 재배 적정기준 이상으로 낮아져 실제 토양에 적용을 위한 적정 처리량 설정이 요구되며, 장기 모니터링을 통한 토양 화학, 생물학적 특성 변화 조사가 필요할 것으로 판단된다.