다양한 토양에서 Eucalyptus grandis, Pinus caribaea, Araucaria cunninghamii 등의 수종에 대해 고흡수성수지(SAP) hydrogel 처리(첨가)가 식물이 이용 가능한 수분에 미치는 영향을 조사하였다.
묘목은 3kg size polythene bag에 사토, 양토, 미사질 양토, 사양토, 점토와 함께 심었고, hydrogel 농도는 0.2와 0.4%(w/w)로 처리했다.
묘목은 정기적이고 균일한 관수 처리 하에 glass house에서 8주간 키운 후, 관수를 중지하고 건조 조건에서 키워졌다.
0.4% hydrogel 처리는 식물 이용 가능 수분(PAW)을 사토에서 3배, 미사질 양토에서 2배로 유의하게 증가시켰고(p<0.05) 사양토, 양토, 점토에서는 대조구와 같았다.
다섯 가지 토성에 대해 0.2와 0.4% hydrogel 처리는 모두 대조구에 비해 수목 생존기간을 연장시켰다.
0.4% hydrogel을 처리한 사양토, 양토, 미사질 양토, 점토의 아홉 개 수종 중 여덟 개 수종에서 증발산량이 감소했다.
이는 SAP 처리가 수력 토양 전도율을 낮추고 그에 따라 식물의 증산과 토양의 발산이 감소하는 것으로 생각된다.
Qados, A. M. S. A. "Effects of super absorbent polymer and Azotobacter vinelandii on growth and survival of Ficus benjamina L. Seedlings under drought stress conditions." International Research Journal of Agricultural Science and Soil Science 5.2 (2015): 45-57.
건조 조건에서의 Ficus benjamina L.에 대하여 “STOCKOSORB” hydrogel 중합체 농도 0.1, 0.2, 0.4, 0.6% 처리와 Azotobacter 접종 유무가 ficus의 생존율과 생장에 미치는 영향을 조사하였다.
토양 수분 보유 능력은 중합체 농도가 증가함에 따라 증가하였는데, 특히 Azotobacter 접종 하에 증가하였다.
최고 농도에서는 사토를 양토나 점토로 바꿀 수 있었다.
최고 농도 중합체와 Azotobacter 접종 하에서는 수분 손실의 시간을 대조구에 비해 46%까지 연장시켰다.
건조 스트레스 조건 하에서 0.6% 농도에서 자란 묘목은 대조구보다 3배 오래 생존했다.
대조구에 비해 hydrogel 처리 토양에서 새싹과 뿌리 성장이 크게 증가했다.
Azotobater 접종은 묘목의 생존 시간을 연장시켜 중합체의 효과를 증가시켰다.
중합체 처리와 Azotobacter 접종은 식물의 수분 포텐셜을 크게 증가시켜 수분 스트레스 조건 하 ficus 묘목의 형성과 성장을 돕는다.
농도 0.4와 0.6% 처리 사이에 유의한 차이는 없었다.
결과는 “STOCKOSORB” 0.6% 농도 처리가 건조, 반건조 지역에서 Ficus 묘목의 건조저항성을 증가시키기 위해 사용될 수 있다고 입증한다.
Tubert, E., et al. "Synthesis and evaluation of a superabsorbent-fertilizer composite for maximizing the nutrient and water use efficiency in forestry plantations." Journal of environmental management 210 (2018): 239-254.
지속가능한 임업 시스템을 추구하기 위해선 비료 사용을 줄여야 한다.
Eucalyptus 농장에서 묘목을 기를 때 토양 최상층에 NPK가 사용된다.
이는 잠재적으로 묘목 고사, 영양소 손실, 환경 악화로 이어진다.
이 세 문제를 해결하기 위해 효율적인 비료 개발이 필요하다.
본 연구에서 우리는 중합체 매트릭스에 소량의 특정 영양소를 함유하는 crosslinked acrylic-cellulosic supersorbent composite(SAPH-BAL)을 합성했다.
복합체의 화학적, 유동학적 특성을 분석하고, Eucalyptus 묘목에 적용시 생활력을 평가했다.
생리 측정 결과 SAPH-BAL 처리는 효과적으로 영양분을 전달함으로써 건조 조건에서 묘목을 보호할 수 있었다.
SAPH-BAL 처리한 식물은 대조구에 비해 강우량 차이의 영향을 적게 받았다.
우리가 알기론 본 연구가 임업분야에서 뿌리 대상 비료 전달을 위한 고흡수성수지의 성공적인 사용의 첫 사례이다.
Effects of hydrogel amendment to different soils on plant available water and survival of trees under drought conditions.pdf