KR101835119B1 - 강풍 및 건조지역의 식재수목 활착을 증진하기 위한 구덩이 멀칭식재 기법 - Google Patents

강풍 및 건조지역의 식재수목 활착을 증진하기 위한 구덩이 멀칭식재 기법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수목생장에 불리한 강풍 및 건조지역에서 식재(植栽)수목의 활착과 생장을 증진하기 위한 식재 기법에 관한 것으로서, 구체적으로는 강풍 및 건조지역의 토양에 상부 폭 60~70 cm, 깊이 45~55 cm 및 사면 경사 50~60°의 구덩이를 형성하여 수목을 위치시키고, 수목의 근원부로부터 토양 표면까지의 높이가 25~35 cm가 되도록 흙을 구덩이에 투입하여 수목을 식재한 후, 수목의 근원부 주위에 건초를 두께 5~15 cm로 멀칭하는 구덩이 멀칭식재 기법에 관한 것이다.
본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법은, 풍향에 관계없이 사방으로 방풍 효과를 달성할 수 있고, 사방으로 음영이 생성되어 방풍과 차양을 통해 수간(수목줄기) 및 토양의 수분증발 제어와 보습효과를 발휘한다. 또한, 식재된 수목의 근원부 주위에 5~15 cm 두께로 멀칭된 건초는 지하수 또는 빗물을 차집하는 효과가 있고, 토양에 유기물을 제공하는 효과가 있다.

Description

강풍 및 건조지역의 식재수목 활착을 증진하기 위한 구덩이 멀칭식재 기법 {Pit and mulching planting techniques to improve tree growth in windy and arid region}
본 발명은 수목생장에 불리한 강풍 및 건조지역에서 식재(植栽)수목의 활착과 생장을 증진하기 위한 식재 기법에 관한 것으로서, 구체적으로는 강풍 및 건조지역의 토양에 상부 폭 60~70 cm, 깊이 45~55 cm 및 사면 경사 50~60°의 구덩이를 형성하여 수목을 위치시키고, 수목의 근원부로부터 토양 표면까지의 높이가 25~35 cm가 되도록 흙을 구덩이에 투입하여 수목을 식재한 후, 수목의 근원부 주위에 건초를 두께 5~15 cm로 멀칭하는 구덩이 멀칭식재 기법에 관한 것이다.
사막화는 2억 5천만 명의 인구와, 지구면적의 3분의 1에 해당하는 40억 헥타르(ha)에 직접적인 영향을 주는 세계적인 환경문제이다. 아프리카는 전 면적의 46%가 건조한 지역으로서 사막화가 가장 심각한 대륙이다. 또한, 미국은 국토의 30% 이상이 사막화의 영향을 받고 있으며, 라틴아메리카와 카리브해도 5억 1,3000만 헥타르(ha)의 면적이 사막화되고 있다. 유럽연합 27개국 중 13개국도 사막화의 영향을 받고 있으며, 그 중 스페인은 국토의 1/5이 사막화가 진행되고 있는 상황이다. 북미는 극심한 건조로 46%가 사막화의 영향을 받으므로 북반구도 사막화 위협이 증가하고 있다. 이렇듯 세계적으로 건조지역의 약 70퍼센트는 지력 감소와 사막화가 심각한 실정이다.
사막화는 지역 내의 정치적, 사회경제적인 문제들을 초래한다. 정치적으로는, 1994년 50개의 무장분쟁지역의 절반이 건조지역의 관련된 특정 요인이 있다고 보여졌다. 또한, 사막화로 인해 토지생산력이 약화된 건조지역은 빈곤이 더욱 악화되어, 농부들은 더 비옥한 땅이나 도시를 찾아가려 한다. 실제로, 135백만 명이 사막화로 인해 이주하기 시작하였으며, 아프리카의 여러 나라가 기아에서 벗어나지 못해 물과 식량을 찾아 이동하고 있다. 앞으로 20년 동안, 약 6천만 명이 아프리카 사하라지역으로부터 북부아프리카와 유럽을 향해 이동하게 될 것이라 예상하고 있다.
또한, 사막화는 심각한 자연 파괴를 초래한다. 사막화는 홍수위험 지역을 만들고, 토양 염분화의 원인이 되며, 강이나 호수의 수질 악화를 초래한다. 또한, 사막화는 황사의 발생에 의해 대기오염, 호흡기 질환 등을 유발할 뿐만 아니라, 생물 다양성을 감소시킨다.
이와 같이 사막화는 심각한 환경생태적, 경제적, 사회적 피해를 초래하고 인류의 생존을 위협하는 심각한 문제로 대두 되었다. 이를 방지하기 위한 여러 시도가 행해져 왔으나, 강풍, 건조, 척박토 등에 기인하여 식목을 하여도 뿌리의 활착률이 낮은 상황이다. 혹여, 활착이 되어도 가뭄 및 척박한 토양의 영양분 부족으로 인하여 생존율이 낮아서 녹화가 제대로 이루어지지 못하는 실정이다.
이에 최근에는 수목생장에 필요한 토양수분을 확보하기 위해 수목을 고랑에 식재하는 방법을 개발하였다. 고랑식재란 식재열의 지면을 따라, 끊김없이 길게 굴착하여 그 내부에 수목을 식재하는 것을 의미한다. 고랑의 깊이는 50~150 cm, 폭은 100~300 cm의 범위로서 중간치는 깊이 100 cm, 폭 200 cm에 달한다. 고랑식재 수목은 일반적 지표면 식재보다 수목의 생장이 양호한 것으로 나타났다.
그러나, 고랑의 조성은 식재지점뿐만 아니라, 식재열 전면을 굴착함으로 인해, 지형변동률이 높고, 굴토량이 많이 발생하는 문제점을 지닌다. 굴착(掘鑿) 및 성토(盛土) 관련 문제점은 높은 토공비용, 중장비(백호우, 운반차량 등)의 높은 가동률, 많은 인력 등을 요구할 수밖에 없다. 따라서, 고랑식재에 소요되는 노력과 비용을 절약하면서 수목의 활착 및 생장을 개선할 식재 기법이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1271725호(등록일자: 2013.05.03)에는, 수분 보유력이 우수한 사막화 방지 수목 식재용 용토 조성물에 소나무 뿌리를 심고, 60~90일 동안 적응을 시킴으로 상기 사막화 방지 수목 식재용 용토 밖으로 소나무 뿌리가 뻗어나오며, 상기 사막화 방지 수목 식재용 용토와 소나무 뿌리를 통째로 모래에 심으면, 일교차가 심하고, 사막화가 진행중인 건조지역에서도 소나무 뿌리가 생존하는 사막화 방지 수목 식재용 용토 조성물 및 이를 이용한 사막화 방지를 위한 식목방법에 대해 기재되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-1241461호(등록일자: 2013.03.04)에는, 식재 구덩이의 하부에 토양개량제와 혼합한 식생토를 넣고, 식재 구덩이에 수목의 뿌리를 놓는 단계, 상기 식재 구덩이에 놓여진 수목 주위로 토양개량제와 혼합한 식생토를 지표면으로부터 5 내지 30cm 깊이까지 충진한 후 물다짐하는 단계, 및 상기 식생토 위로 토양공극이 크고 유기성분의 함량이 적은 토양재를 지표면까지 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수목 식재 지반 조성 방법에 대해 기재되어 있다.
본 발명은 토공 시간과 비용을 현저히 절약하고 환경친화적이며, 수목생장에 불리한 강풍 및 건조지역에서 방풍, 지하수분 이용, 차양, 우수차집(雨水遮集)을 도모하여 식재수목의 활착과 생장을 증진할 수 있는 식재 조성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 강풍 및 건조지역의 토양에 상부 폭 60~70 cm, 깊이 45~55 cm 및 사면 경사 50~60°의 구덩이(10)를 형성하는 단계 (A); 상기 단계 (A)의 구덩이(10)에 수목(1)을 삽입하여 수직 방향으로 위치시키는 단계 (B); 상기 단계 (B) 후, 수목의 근원부(20)로부터 토양 표면까지의 높이가 25~35 cm가 되도록 흙을 구덩이에 투입하여 수목을 고정시키는 단계 (C); 및 수목의 근원부(20) 주위에 건초를 5~15 cm 두께로 멀칭(30)하는 단계(D);를 포함하는 것을 특징으로 하는 구덩이 멀칭식재 기법을 제공한다.
본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법은 풍향에 관계없이 사방으로 방풍 효과를 달성하여, 수목(1)의 전도를 방지하고, 사방으로 음영이 생성되어 방풍과 차양을 통해 수간(수목줄기) 및 토양의 수분증발 제어와 보습효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법은 종래의 고랑식재 방법에서 발생하는 굴착 및 성토 관련 문제점을 해결하여 고랑 조성에 소요되는 비용을 절약하면서, 최소한의 노력과 비용으로 수목의 활착 및 생장을 개선할 수 있다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 단계 (A)의 구덩이(10)는 바람직하게 수목(1)의 수관생장을 고려하여, 식재 당시 수관폭의 1~2배 간격으로 배치하는 것이 좋다. 수관폭(width of crown, 樹冠幅)은 당업계에서 통상적으로 사용하는 용어로, 수관의 직경을 나타내는 것이다. 이때, 수관은 나무의 몸통 위에 나뭇가지나 잎이 무성한 부분을 이르는 용어이다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 단계 (C) 후, 구덩이 내부 흙을 다짐하는 단계 (C-1);를 더 포함하는 것이 좋다. 이 경우 수목을 단단히 고정시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 수목(1)은 바람직하게 포플러류, 느릅나무류 중 선택되는 하나 이상의 수목인 것이 좋다. 이러한 수목(1)은 강풍 및 건조지역에서 구덩이 멀칭식재 기법으로 생육이 가능하다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 수목(1)은 바람직하게 나무의 높이(수고, 樹高)가 1~2 m인 것이 좋다. 나무의 높이가 상기 범위를 만족할 경우, 수목의 근원부(20)에서 역지(largest spreading branch, 力枝) 끝을 형성하는 최하단 가지까지의 수직거리인 '수목의 지하고'가 20~30% 이상 구덩이(10) 내에 분포할 수 있다. 이 경우, 수목의 생장에 유리한 환경을 제공하여, 수목의 고사율을 낮추고, 수목의 활착 및 생장을 개선할 수 있다.
본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법은 수목의 뿌리를 지하수위에 근접시켜 지하수분의 이용에 효율적이고, 풍향에 관계없이 방풍효과를 발휘하여, 식재묘목의 전도방지는 물론 근원부 및 수간의 증발에 따른 건조를 제어한다. 또한, 구덩이 바닥면에 음영을 형성하여 토양수분의 증발을 억제하고 강우 시 우수차집에 유리하다.
또한, 식재된 수목의 근원부 주위에 5~15 cm 두께로 멀칭된 건초는 지하수 또는 빗물을 차집하는 효과가 있고, 토양에 유기물을 제공하는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 최소한의 노력과 비용으로 수목생장에 유리한 환경을 제공하여, 수목의 고사율을 낮추고 정상생장을 도모할 수 있다.
도 1은 건초 멀칭 전, 수목이 식재된 다수 개 구덩이의 입면도이다.
도 2는 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법의 구덩이 규격과 단면도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 멀칭(30) 전, 수목(1)이 식재된 다수 개 구덩이(10)의 입면도이다.
도 2는 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법의 구덩이(10) 규격과 단면도이다.
이상의 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면, 본 발명의 구덩이(10)는 상부 폭 60~70 cm, 깊이 45~55 cm 및 사면 경사 50~60°으로 형성되는데, 수목(1)을 상기 규격의 구덩이(10)에 삽입하여 수직 방향으로 위치시킨다. 그 후, 수목의 근원부(20)로부터 토양 표면까지의 높이가 25~35 cm가 되도록 수목의 근원부(20) 밑의 뿌리 부분을 흙으로 덮음으로써 수목을 고정시킨다. 이때, 구덩이(10)에 투입된 흙으로 인해, 하부 폭은 30~40 cm가 된다. 또한, 수목의 근원부(20) 주위에는 두께 5~15 cm로 건초를 멀칭(30)한다. 이때, 본 발명의 구덩이(10)는 다수 개 형성할 수 있으며, 식재 당시 수목(1)의 수관폭 1~2배 간격으로 배치하여 형성한다. 이때, 구덩이가 형성되는 토양은 강풍 및 건조지역의 토양이며, 상기 강풍 및 건조지역은 사막화 지역일 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 멀칭(30)은 당업계에서 통상적으로 경지토양의 표면을 덮어주는 일 또는 재료를 의미하는 용어로, 재료는 일 예로, 볏짚, 보릿짚, 목초, 건초, 폴리에틸렌 또는 폴리염화비닐 필름 등이 있다. 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 멀칭(30)은 건초를 사용하여, 지하수 또는 빗물을 차집하는 효과가 있고, 토양에 유기물을 제공하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 상기 수관폭(width of crown, 樹冠幅)은 당업계에서 통상적으로 사용하는 용어로, 수관의 직경을 나타내는 것이다. 이때, 수관은 나무의 몸통 위에 나뭇가지나 잎이 무성한 부분을 이르는 용어이다.
한편, 수목의 근원부(20) 밑의 뿌리 부분을 흙으로 덮은 후, 구덩이(10) 내부 흙을 다짐할 수 있다. 이 경우 수목을 단단히 고정시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 수목의 근원부(root collar)(20)는 당업계에서 통상적으로 사용하는 용어로, 서 있는 나무가 지면에 접해 있는 부위 나타내는 것이다.
본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법은 사막과 같은 강풍 및 건조지역에 사용된다. 이 지역은 숲이 사라지면서 바람을 막아주지 못하기 때문에, 바람에 의해 토양수분이 쉽게 증발하게 된다. 이때, 바람은 밤과 낮 또는 계절에 따라 어느 일 방향 또는 이의 반대방향으로 불게 되는데, 본 발명은 구덩이(10) 내에 수목의 근원부(20)가 위치하여, 풍향에 관계없이 방풍 효과를 달성할 수 있고, 사방으로 음영이 생성되어 방풍과 차양을 통해 수간(수목줄기) 및 토양의 수분증발 제어와 보습 효과를 발휘한다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법에 있어서, 상기 수목(1)은 바람과 햇볕에 의해 수분이 증발되어 토양의 수분량이 적은 강풍 및 건조지역의 특성을 감안하여 선정할 수 있는데, 바람직하게, 포플러류, 느릅나무류 중 선택되는 하나 이상의 수목인 것이 좋다. 이러한 수목은 성장속도가 빠르고, 건조에 견디는 힘이 강하기 때문에, 강풍 및 건조지역에 적합한 수종이라 할 수 있다.
또한, 본 발명의 수목(1)은 바람직하게 나무의 높이(수고, 樹高)가 1~2 m인 것이 좋다. 나무의 높이가 상기 범위를 만족할 경우, 수목의 근원부(20)에서 역지(largest spreading branch, 力枝) 끝을 형성하는 최하단 가지까지의 수직거리인 '수목의 지하고'가 20~30% 이상 구덩이(10) 내에 분포할 수 있다. 이로 인해, 구덩이(10)가 방풍벽의 역할을 수행하여, 토양에 함유된 수분이 바람에 의해 증발하는 것을 억제하며, 겨울의 강한 바람과 추위로부터 식재된 수목을 보호할 수 있다. 또한, 수분은 햇빛에 의해서도 증발하는데, 본 발명의 멀칭(30)은 그늘을 만들어 주어, 토양에 함유된 수분의 증발을 억제하는 효과를 제공한다.
한편, 상기 멀칭(30)이 지하수 또는 빗물을 만날 경우, 이를 차집하여 수목(1)에 수분을 공급하여 주며, 시간이 지날수록 부패하여, 토양 및 수목(1)에 유기물을 공급할 수 있다. 다만, 강우량이 매우 적어, 수목(1) 생육에 필요한 수분이 부족할 경우, 본 발명에서는 수목(1)의 생존율을 높이기 위하여 관수시설을 설치하여 주기적으로 식재된 수목(1)에 물을 공급할 수도 있다. 관수용 물은 관정(管井)을 개발하여, 물탱크와 펌프시설을 설치하고, 배관을 통하여 공급되며, 사막화 지역의 특성상 점적관수 방식이 유리하다.
한편, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법의 토양보습 효과와 수목생장 개선을 보여주는 지표는 건조지역에서의 토양수분과 수관생장 정도일 수 있다.
하기 표 1은 토양수분률과 수관생장률 결과이다. 구체적으로 건조지역에서 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법과 평지식재 방법을 각각 사용하여 시베리아포플러를 나누어 식재하고, 3년 동안, 매년 5월과, 8월에 측정한 토양수분률과 수관생장률의 평균치이다. 이때, 평지식재는 구덩이(10)를 굴착하지 않고, 통상적 식재방법을 적용한 것이다.
하기 표 1과 같이 구덩이 멀칭식재 기법의 토양수분은 대조군인 평지식재보다 약 1.3배 더 높은 것으로 확인되었다 (p<0.05). 또한, 식재된 수목의 수관생장률과, 신초길이 모두 구덩이 멀칭식재 기법이 대조군인 평지식재 방법보다 더 양호한 것으로 확인되었다 (p<0.05).
처리구 토양수분률(%) 수관생장률(%) 신초길이(cm)
구덩이 멀칭식재 기법 6.6 ± 0.1 762.9 ± 60.9 16.5 ± 0.9
평지식재 방법(대조군) 5.1 ± 0.1 526.1 ± 53.9 12.0 ± 0.5
이와같은 결과로 인해, 본 발명의 구덩이 멀칭식재 기법을 사용하여 수목을 식재한 경우, 토양보습과 수목생장에 유리한 것을 알 수 있었다.
강풍 및 건조지역은 강풍, 건조, 척박토 등에 기인하여 식재수목의 생존율이 현저히 낮은 상황이다. 본 발명은 이러한 불리한 생장환경에서 식재수목의 활착을 증진하는 식재 기법으로 활용되어, 사막화 방지, 방풍, 소득증진 등 의도한 사업효과를 달성함은 물론 탄소배출권 확보의 경쟁력을 증강하는데 일조할 수 있다.
또한, 강풍이나 건조가 문제인 해안, 사토 우점 등 지역의 식재사업 시 수목의 정상생장을 유도하는 식재설계 및 시공 방법으로도 활용 가능하다. 전 세계의 사막화 면적은 육지면적의 40%에 해당하며, 매년 600만 헥타르(ha)의 면적이 사막화되고 있다. 이에 대처하기 위한 사막화 방지사업은 매년 증가하고 있는 추세이며, 본 개발기술의 시장수요도 더욱 증가할 것으로 예상된다.
1: 수목 20: 수목의 근원부
10: 구덩이 30: 멀칭

Claims (5)

  1. 강풍 및 건조지역의 토양에 상부 폭 60~70 cm, 깊이 45~55 cm 및 사면 경사 50~60°의 구덩이를 형성하는 단계 (A);
    상기 단계 (A)의 구덩이에 수목을 삽입하여 수직 방향으로 위치시키는 단계 (B);
    상기 단계 (B) 후, 수목의 근원부로부터 토양 표면까지의 높이가 25~35 cm 가 되도록 흙을 구덩이에 투입하여 수목을 고정시키는 단계 (C); 및
    수목의 근원부 주위에 건초를 5~15 cm 두께로 멀칭하는 단계 (D);를 포함하며,
    상기 수목은, 수고(樹高)가 1~2 m인 것을 특징으로 하는 구덩이 멀칭식재 기법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (A)의 구덩이는,
    식재 당시 수목 수관폭의 1~2배 간격으로 배치하여 형성하는 것을 특징으로 하는 구덩이 멀칭식재 기법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (C) 후,
    구덩이 내부 흙을 다짐하는 단계 (C-1);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구덩이 멀칭식재 기법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수목은,
    포플러류, 느릅나무류 중 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 구덩이 멀칭식재 기법.
  5. 삭제
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