서 언

천연 잔디가 식재된 지역은 골프장외에도 학교운동장, 녹지 공원, 스포츠 시설 등 잔디의 다양한 활용처가 증가하고 있다. 잔디 밭들은 이용자들이 쾌적하게 이용할 수 있게 적절한 시 비 관리 및 예고관리가 중요하다(Tomasz et al. 2023). 예고 관리는 가장 많은 기간이 소요되며, 추가적인 폐기물 처리 비 용을 발생시킨다(March et al. 2013).

왕포아풀(Poa pratensis L.) 은 미국과 유럽의 다양한 지역에 자라는 잔디로서 미적 가치와 내구성으로 사용성이 좋은 잔디이 며, 한지형 초종 중 비교적 좋은 색감과 품질을 가진다(Beard 2002). 왕포아풀은 켄터키 블루그래스(Kentucky bluegrass)로 널리 알려져 있으며, 국내에서 한국잔디에 이어 두 번째로 넓은 식재면적을 나타내고 한지형 잔디 중에서는 가장 넓은 면적에 식재면적을 가진다(Choi et al. 2012b). 잔디밭 조성 후에는 잔디밭의 색상과 품질이 우수하여 공원, 골프장 및 스포츠 시설에 주로 이용되고 있다(Woo et al. 2007). 국내 하절기의 덥고 습한 기후는 하고현상과 토양과습을 유발하여 잔디생육을 저하시킨다 (Lee et al. 2008). 잔디의 생육과 품질 유지를 위한 예지 작업은 장마기의 잦은 강우와 장비 답압 문제로 어려움을 겪는다(Seo et al. 2015). 생장조정제 처리는 잔디의 초장 생육을 억제하고 예지 작업의 시기를 조절하여 하절기에도 잔디의 품질을 유지할 수 있다(Hong et al. 2009). 따라서 왕포아풀이 식재된 골프장에서 는 깎기작업의 횟수를 줄이고, 수분이용을 감소시켜 건조피해를 줄이기 위해 생장조정제를 이용하고 있다(Tae et al. 2010). 국내 에서 잔디관리 중 이용할 수 있는 생장조정제는 트리넥사팍에틸 (trinexapac-ethyl), 프로헥사디온칼슘(prohexadione-calcium) 및 파클로부트라졸(pachlobutrazol) 등이 있다(PSIS 2023). 이 중에서 trinexapac-ethyl은 잔디관리에 이용하고 있는 대표 적인 생장조정제로서 가장 많은 연구가 되어왔다(Glab et al. 2023).

Trinexapac-ethyl은 지베렐린 생성억제제(anti-gibberellin) 로서 지베렐린(gibberellin, GA) 합성의 최종단계를 차단하 여(Pannacci et al. 2004) 잔디의 생장을 억제하며(Kim et al. 2022), 대취 축적을 예방하기 위해 사용된다(Hussein et al. 2012). Prohexadione-calcium은 cyclohexadione계 로서 trinexapac-ethyl과 동일하게 지베렐린 생성을 억제 하는 생장조정제이며(Kim et al. 2021b), 한국잔디(Zoysia japonica) 및 토끼풀(Trifolium repens)의 생장에 대한 억제 효과를 나타내고(Choi et al. 2012a;Lim et al. 2011) 과수 재배에서 도장지 억제제로 널리 이용되고 있다(Yoon and Sagong 2005).

왕포아풀에서 생장조정제 처리에 대한 연구는 trinexapacethyl을 중심으로 이뤄졌고(Kim et al. 2021b), 이외에도 mepiquat-chloride 처리 후 왕포아풀의 생장과 품질변화에 대한 연구가 있었다(Kim et al. 2022). Trinexapac-ethyl의 처리 농도별 왕포아풀의 생장 억제 정도는 생장조정제의 처리 량에 비례하였다(Kim et al. 2021b). 생장조정제 처리 시 하고 현상으로 생육 시기별 왕포아풀의 생육 억제 효과는 차이를 나 타냈으며(Tae et al. 2010), 하고현상이 없었던 5월과 6월에서 도 trinexapac-ethyl의 생육 억제 정도는 차이를 나타냈다 (Kim et al. 2021b). Kim et al.(2021b)의 연구에서 왕포아풀 의 생육 시기별로 생육 억제 정도는 차이를 나타냈으나 1차 처 리와 2차 처리의 간격이 28일로 trinexapac-ethyl의 약효 예 상 기간 내에 처리하여 생육 시기별 약제 처리 효과의 차이가 생육환경에 의한 결과인지 생장조정제의 잔류에 의한 식물체 내 효과인지 확인이 어려웠다. 그러므로 약제 처리 후 충분한 시간이 경과하여 잔디의 생장차이가 없는 것을 확인하고, 생장 조정제를 처리하여 왕포아풀의 생육 억제 효과에 대한 연구가 필요하였다. 따라서 본 연구는 생장조정제인 trinexapac-ethyl 과 prohexadione-calcium을 처리 시 왕포아풀의 생육시기 별 잔디의 품질 변화와 생장 억제 효과를 조사하였다.

재료 및 방법

실험 환경 및 재료

본 실험은 경상북도 경산시 소재의 대구대학교 온실에서 2022년 7월 29일부터 동년 10월 28일까지 3개월간 수행되었 다. 온실 환경은 1차시험 시 평균 온도 33℃였으며, 2차시험 시 25℃로 조사되었다. 공시 잔디는 왕포아풀(Poa pratensis L.)을 사용하였으며, 공시 잔디는 2022년 6월 17일에 파종하 여 약 1달간 관리 한 후 시험 시작 전(7월 22일, 파종 후 36 일 경과) 30mm 높이로 예지했으며, 복합비료(N-P₂O₅-K₂O, 21-17-17, Namhae Chemical Co., Ltd., Yeosu, Korea) 14.3g·m^-2 (3g N a.i. g·m^-2)을 수돗물(1L)에 희석 후 1회 시비하였다. 공시잔디는 G사로부터 공여 받아 사용하였다. 입경 분포도를 조사하여 공시 모래의 적절성을 평가할 때, 미 국골프협회(United States Golf Association; USGA)에서 제시한 그린 규격에 적합하였다(Table 1). 공시 토양을 원 형 플라스틱 포트(Diameter×Height, 10cm×13cm)에 충 진 후 수돗물을 이용하여 6시간 동안 물다짐을 한 후 사용하 였다.

생장조정제 처리

공시 약제는 트리넥사팍에틸 액제(trinexapac-ethyl 11.3%, TE, Syngenta Co., Ltd., Korea)와 프로헥사디온칼슘 액상수 화제(prohexadione-calcium 20.0%, PC, Kyung Nong Co. Ltd., Korea)를 이용하였다. 처리구의 처리량은 농약안전정보 시스템(PSIS 2023)에 준하여 진행하였으며, 처리구 설정은 TE 와 PC를 처리하지 않은 무처리구(control), 대조약제인 TE를 처리한 TE처리구(0.01TE; 0.01 a.i. g·m^-2·100mL^-1) 및 PC처 리구(0.01PC; 0.01 a.i. g·m^-2·100mL^-1)로 설정하였다. 실험 은 공시 잔디의 생육 시기에 따라 2회 처리하였으며, 1차 시험 은 여름철인 7월 22일부터 8월 26일까지, 2차 시험은 가을철인 9월 30일부터 10월 28일까지 각각 3주간 수행하였다. PC와 TE약제는 수돗물로 희석하여 100mL·m^-2 농도로 조정한 다음 휴대용 압축분무기(Trigger sprayer 700, Apollo Industrial Co., Ltd., Korea)를 이용하여 7월 22일(1차)과 9월 30일(2차) 에 처리하였다. 모든 실험구는 4반복으로 완전임의배치하였고, 잔디 시험 시 병해충은 발생하지 않아 살충제나 살균제 등 작물 보호제는 처리하지 않았다.

생육 조사 및 엽록소 함량 측정

잔디 생육 조사는 처리구별로 약해정도, 엽색지수, 초장길 이, 엽록소 함량 및 예지물을 조사하였다. 엽색지수는 엽색지 수측정기(TCM 500, Spectrum Technologies, Inc., USA) 을 이용하였고, 잔디의 초장은 측정용 자를 이용하여 토양 표 면으로부터 초장 길이를 측정하였다. 엽색지수, 초장길이는 생장조정제 살포일(7월 22일, 9월 23일)부터 1주일 간격으로 주 1회 씩 총 5회 조사하였다.

70% 에탄올로 소독한 가위를 이용하여 시험이 종료된 8 월 26일과 10월 28일에 30mm 높이로 잔디 예지물을 채취 한 후 엽록소 함량과 잔디 예지물을 조사하였다. 채취된 잔 디 예지물 시료는 70℃로 설정된 건조기(VS-1203PJ-300, Vision Scientific Co., Ltd., Korea)에서 48시간 건조한 후 건물중을 측정하였다. 잔디의 엽록소 함량은 잔디시료(생 물중 0.1g)를 95% 에탄올(95% ethanol) 10mL를 첨가하고, 냉암소(-4℃)에서 48시간 동안 정치하여 추출하고, 추출액을 UV-spectrophotometer(Genesys 2PC, Thermo fisher scientific Korea, Korea)를 이용하여 두 파장[648nm(A648), 664nm (A664)]에서 흡광도를 측정하여 아래와 같은 식으로 엽록소 함 량(엽록소 a와 b 및 엽록소 a+b) 계산하였다(Luis Balaguer 1992).

통계분석

통계처리는 SPSS(ver. 20.0.0, IBM, New York, USA)를 이용하여 Duncan 다중검(p≤0.05)을 통해 처리구간 평균값 의 유의차를 검정하였고, t-검정을 통해 생육시기별 약제의 생장 억제 효과를 검정하였다.

결과 및 고찰

엽색 지수 및 약해

생장조정제 처리 전 처리구별 엽색지수는 1차 시험에서 7.5~7.6의 범위를, 2차 시험에서 7.5~7.8의 범위를 나타냈 다(Table 2). 시험 전 왕포아풀의 엽색지수 조사에서 대조구 와 처리구간의 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아 생장조정제 처리에 따른 엽색지수의 변화를 조사하기에 적합 하였다. TE와 PC 처리 후 왕포와풀의 엽색지수는 1차 시험 과 2차 시험에서 생장조정제 처리구와 대조구를 비교하였을 때, 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 이 결과는 골프장의 그린그라운드에 주로 식재되는 잔디인 애기겨이삭 (Agrostis stolonifera L., creeping bentgrass)의 TE처리 시 엽색지수의 영향을 주지 않는다는 연구 결과와 유사하였다 (Kim et al. 2019). PC와 TE를 처리한 후 약해를 확인하기 위해 약해 여부를 조사한 결과, 왕포아풀의 약제 처리 후 경 과 및 생육 시기에 따라 약해는 나타나지 않았다(Date not shown).

엽록소 함량

1차 시험에서 엽록소 a, b 및 a+b의 함량은 각각 1,350~ 1,422μg·mL^-1, 982~1,062μg·mL^-1 및 2,390~2,432μg·mL^-1 범위를, 2차 시험에서 1,418~1,453μg·mL^-1, 827~942μg·mL^-1 및 2,252~2,360μg·mL^-1 범위를 나타냈다(Table 3). 생장조 정제 처리 후 엽록소 함량을 대조구와 비교했을 때, 1차 시험과 2차 시험에서 엽록소 함량(엽록소 a, b, a+b 함량)은 통계적으 로 유의미한 차이를 나타내지 않아 생장조정제 처리에 의한 엽 록소 함량의 변화를 확인할 수 없었다. Kim et al.(2022)은 왕 포아풀의 생장조정제 메피쾃클로라이드와 TE 처리 시 엽록 소 함량 변화에 영향을 미치지 않는다는 연구결과와 동일하 였다.

잔디 초장

생장조정제 처리일인 7월 29일과 9월 30일 초장 조사에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아 생장조정제의 처 리에 의한 초장의 변화를 확인하기에 적합하였다. 1차 시험의 조사결과(Table 4), 처리 7일 후부터 처리구와 대조구간의 통 계적인 차이가 나타났다. 대조구와 비교할 때, 7일 경과 후 TE 와 PC 처리구의 초장은 각각 24.0%와 22.9% 정도, 14일 경 과 후에는 32.4%와 28.4% 정도, 21일 경과 후에는 34.7%와 32.1% 정도, 그리고 28일 경과 후에는 34.9%와 32.2% 정도 생장 억제 효과를 나타냈다. TE와 PC 처리구의 초장은, 7일 차와 14일차에서는 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았 으나 21일차와 28일차는 TE 처리구가 PC 처리구보다 초장이 짧았다. 2차 시험의 결과도 1차시험과 동일하게 7일 후부터 통계적인 차이가 조사되었다. 대조구와 비교 시, 7일 경과 후 TE와 PC처리구의 초장은 각각 20.7%와 18.9% 정도, 14일 경과 후에는 25.4%와 24.8% 정도, 21일 경과 후에는 34.1% 와 32.7% 정도, 28일 경과 후에는 35.5%와 33.8% 정도의 생 장이 억제되었다. TE와 PC 처리구의 잔디 초장 변화를 비교 할 때, 1차 조사와 마찬가지로 생장조정제 처리 후 14일 경과 까지는 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 21일차 부터는 TE 처리구에서 초장이 감소하였다. 선행연구조사에서 TE와 PC처리 후 4주 경과 시 애기겨이삭에서 각각 15%와 28%의 억제 효과(Kim and Park 2020)를, 금잔디에서는 75.8%와 47.4%의 억제 효과(Kim et al. 2021a)를 나타내어 잔디의 종류에 따라 생육 억제 정도의 차이가 있었다.

왕포아풀의 생장 억제율 t-검정 결과, TE 처리구는 1차와 2차에 관계없이 약제 처리 후 21일까지는 시기별 차이를 나 타내지 않았으나, 1차 28일차 조사에서는 생장 억제율이 증 대되었다(Fig. 1A). PC 처리구는 1차 7일차 시험에서 생장 억제율이 확인되었으나, 이후 1차와 2차에 관계없이 통계적으 로 유의한 생장 억제효과는 없었다(Fig. 1B). 이는 왕포아풀은 한지형 잔디로 고온기를 나타내는 여름철(1차 시험)보다는 생 육적온을 나타내는 가을철(2차 시험)에 생육이 우수했기 때문 으로 판단된다(Lim et al. 2023). 이러한 경향은 난지형 잔디인 금잔디(Zoysia matrella)에서도 생장조정제 처리 시 생육 시기 별 생장 억제 효과의 차이를 나타낸다는 Kim et al.(2021a) 의 결과와 유사하였다. Lim et al.(2011)은 PC 처리 시 한국 잔디에서도 생장이 억제됨을 보고하였으며, 애기겨이삭과 금 잔디에서도 TE와 유사한 생장 억제 효과를 보고하였다(Kim and Park 2020;Kim et al. 2021a).

잔디 예지물

1차 시험의 결과(Fig. 2) TE와 PC처리구의 예지물량은 각 각 37.6, 39.2g·m^-2로 조사되었으며, 대조구의 비해 각각 47.2%와 45.0% 감소하였다. 2차 시험에서 예지물량은 각각 46.9, 50.2g·m^-2로 조사되었으며, 대조구의 비해 각각 35.6%와 31.0% 감소하였다. 한국잔디에서 PC의 처리에 따라 예지물이 감소한다고 결과를 나타냈으며(Lim et al. 2011), 애기겨이삭 에 TE 처리 시 예지물이 감소했으며(Kim et al. 2019) 본 연구 와 유사한 경향을 확인할 수 있었다. 왕포아풀이나 애기겨이삭 등과 같은 한지형 잔디가 식재된 스포츠 시설에서는 고온기에 생육이 불량하고(Tae et al. 2010) 장마에 따른 일조량 부족으 로 웃자라며(Ervin et al. 2004), 깎기 작업 시 답압에 의한 피해가 발생하므로(Han et al. 2008) 효율적인 잔디관리를 위 해 생장조정제를 처리하고 있다(Kim et al. 2021b). 생장조정 제의 처리는 잔디밭에서 발생할 수 있는 다양한 환경스트레스에 대한 저항성을 개선하여(Arghavani et al. 2012) 잔디 품질을 유지할 수 있다(Tae et al. 2010). 최근에는 잔디의 생육이 왕성 한 시기에 처리하여 잔디깎기 작업의 횟수를 줄이고 잔디 예지 물 발생을 감소시키고 있다(Kim et al. 2021b). 생장조정제 처리에 의한 예지물의 감소는 질소 흡수량이 감소하므로(Kim et al. 2021a) 잔디 생육 중 질소 이용율을 고려하여 질소 공급 량의 조절이 필요할 것으로 판단된다(Ervin and Koski 2001).