KR100694827B1 - 염해지 식재용 염생식물의 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염해지 식재용 염생식물의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명의 염생식물 생산방법은 식물의 종자 또는 종묘 생육시 염분농도를 순차적으로 증가시킴으로써 염내성이 우수한 식물을 생산할 수 있어, 염해지에 식재하기 위한 염생식물을 대량으로 생산하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Description

염해지 식재용 염생식물의 생산 방법{Method of Producing Halophytes for Planting in Salt Damaged Area}

본 발명은 염해지에 식생하기 위한 염생식물의 생산방법에 관한 것이다.

한국은 3면이 바다로 둘러져 있어 대부분은 해안으로 구성이 되어 염해지(鹽海地)가 많으며, 그 염해지는 주로 남서해안에 분포되어 1900년대부터 일부지역이 염전으로 활용되었으며, 1960년 이후부터 국토개발로 갯벌 등을 매립하여 많은 간척지(干拓地)가 생겨났다.

그러나, 최근 환경에 대한 인식이 높아지면서 염해지에 대한 환경복원 사업에 관심을 보이고 있다. 염해지는 염수의 침입이나 토양수분의 증발로 염분의 농도가 짙어짐으로써 식물이 생육에 장애를 받는 땅으로 대부분 해안사구, 모래지역 및 바닷물의 침입을 받은 적이 있는 간척지 등이다. 특히 간척지는 그 면적이 대단히 넓으며, 그 중 많은 면적은 숙답(熟沓)되어 벼의 수확량을 올리고 있지만, 비교적 근래에 간척사업이 끝난 신개답지, 개답(開沓)은 관개수가 부족한 곳에서는 염의 피해를 받는 일이 많다.

일부 해안 및 갯벌지역은 최근 들어 환경생태 체험장, 교육장소로서 널리 활용이 되고 있으며, 특히 해변지역은 휴식의 장소로서 또는 자생 해변 식물의 서식 환경으로서 중요하며, 아름다운 군락을 형성하는 염색식물은 해변 특유의 경관을 구성하는 중요한 경관 요소가 되고 있다. 그러나 해변식물은 해안지역의 개발 등으로 서서히 사라져가고 있는 실정이다.

이와 같이, 해변지역 및 염해지 개발에 대한 필요성은 자생 염생식물을 보전하는 동시에 해변지역의 경관을 형성하고, 이용자의 휴식공간과 교육의 장소를 제공하는 동시에 생태계의 보전 의미를 부여할 수가 있다.

염분농도(鹽分濃度, salinity)는 바닷물 1 ㎏ 중에 함유되어 있는 전체 고형물(固形物)의 그램수를 말하는 것으로, 단위는 ‰로 나타내며, 염분·염분량이라고도 한다. 세계 바다의 염분농도는 평균 35‰이며, 지역에 따라 염분 농도가 약간씩 다르다.

해수는 약 96.5%가 순수한 물이며, 약 3.5%가 무기염류(slats)이다. 이외에도 용존기체와 불용성 혼합물 입자 등이 포함되는 등 지구상의 거의 모든 원소를 포함하고 있다. 이 중 무기염류는 해수의 가장 중요한 성분으로, 육지 및 대기 등과 긴밀한 상호작용을 하면서 해수에 분포하고 있다. 무기염류는 대부분 해수중에 이온 상태로 녹아 있는데, 주로 염소 이온과 나트륨 이온이 85%를 차지하고, 황산 이온, 마그네슘 이온, 칼슘 이온 및 칼륨 이온 등이 나머지의 대부분을 차지한다.

염해지는 염수의 침입이나 토양수분의 증발로 염분의 농도가 짙어짐으로써 식물이 생육에 장애를 받는데, 염해지에서 식물이 생육에 장애를 받는 이유는 1) 염분 그 자체의 농도가 짙고, 2) 2차적으로 토양의 물리화학적인 성질이 불량해지며, 3) 식물이 생육하기에는 중성이나 약알칼리 토양이 적당하나, 염해지의 토양은 강알칼리성이고, 4) 염생식물 이외의 식물이 염에 대해 생리 장해가 발생하기 때문이다.

염해지에 생육이 강한 식물로는, 첫 번째로 해안에서 염분이 섞인 바닷바람의 영향을 직접 받고, 토양의 잔류 염류가 극히 낮은 지역에서 안정적으로 생육이 가능한 ‘수목’이 있다. 이러한 수목은 잎에 큐티쿨라 층이 발달하여 광택이 있고, 염해(鹽害)에 강한 형태를 지니고 있으며, 줄기나 가지는 탁월한 해풍의 작용으로 내륙 방향으로 굴곡하며, 위쪽에 나있는 잎이나 가지는 인위적으로 자른 것같이 편평하게 되어 있다.

한국 남부의 따뜻한 해안지방에는 곰솔, 동백나무, 사스레피나무, 섬쥐똥나무, 사철나무, 후박나무, 굴거리나무, 북가시나무, 육박나무, 돈나무, 센달나무 및 참식나무 등의 상록활엽수가 분포한다. 진도의 붓순나무, 거제도의 팔손이나무 및 외나로도의 중가시나무 숲은 진귀하다.

두 번째로 소금기가 많은 땅에서 자라는 ‘초본’ 식물로 바닷가와 내륙에서는 염분이 있는 호숫가와 암염(岩鹽)이 있는 지대에서 자라는 염생식물(鹽生植物)이 있다. 염생식물은 줄기와 잎이 육질인 것이 많으며, 생육하고 있는 지대의 수분 정도에 따라 건염생식물(乾鹽生植物)과 습염생식물로 구분하지만, 모두 세포 안에 많은 소금기가 들어있어 삼투압 값이 높기 때문에 토양 용액의 침투수가 높을 때도 물을 빨아들일 수 있는 특색이 있다. 한국의 염생식물은 대부분 해안에 분포하고 있으며, 대부분 벼과나 국화과의 염생식물이 약 40% 이상 차지하며, 대부분 군락지를 형성하여 생육하고 있다. 갈대, 갯잔디, 강아지풀, 메귀리, 소리쟁이, 칠면초, 나문재, 해홍나물, 갯질경, 사철쑥, 실망초, 큰방가지똥, 강피, 산조풀, 모새달, 갯쇠보리, 메자기, 좀보리사초, 여뀌, 갯는쟁이, 갯댑싸리, 개갓냉이, 자귀풀, 다닥냉이, 도깨비바늘 및 갯씀바귀 등이 생육하며, 일부 귀화식물로 메귀리, 개보리, 가는보리풀, 소리쟁이, 개갓냉이, 다닥냉이 및 달맞이꽃 등이 생육한다. 또한, 귀화식물의 강한 번식력으로 제방뚝 건설과 인위적인 간섭이 일어나고 있는 지역을 중심으로 서식지가 확산되고 있는 실정이다.

최근, 방대한 서해안의 갯벌은 그동안 간척지로 조성되어 농경지로 변하였고, 신도시, 신공항 및 신항구 등의 건설을 위한 매립으로 광대한 염습지 식생이 차츰 그 자취를 감추어 가고 있으며, 그나마 약간 남아있는 간석지나 염습지도 빠른 속도로 파괴되고 있기에, 앞으로 갯벌과 염습지와 해안사구등의 염해지의 식생을 보호하지 않는다면 염생식물 군락이 보존되기는 어렵다.

아울러, 염해지의 염생식물 군락에서 염생식물을 채취하는 것은 환경보호의 차원에서 불가능하기 때문에, 비염생식물을 염해지에 직접 식재할 수 밖에 없지만 이 경우 높은 염 농도로 인해 대부분이 고사하는 실정이다. 이에, 현재 염해지에 분포하는 염생식물 군락을 늘이기 위해서는, 높은 염농도에서도 식생할 수 있도록 식물을 품종개량하여 염생식물을 생산할 필요가 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 특허문헌이 참조되고 그 인용은 괄호 내에 표시되어 있다. 인용된 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준과 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

이에, 본 발명자들은 해안지역의 개발 등으로 서서히 사라져가는 염생식물을 보존하고, 염해지의 오염된 토양을 복원하기 위해 염생식물의 생산이 필요하지만, 염해지로부터 염생식물의 채취가 불가능할 뿐만 아니라 일반식물을 염해지에 식재할 경우 높은 염농도로 인해 고사하여 염생식물의 생산이 어려운 문제점을 극복하기 위해 연구를 거듭한 결과, 본 발명자가 고안한 방법으로 염분 농도를 순차적으로 증가시킴으로써 염내성을 갖는 염생식물을 대량생산할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 염분농도를 순차적으로 증가시키는 방법을 통해 염해지 식재용 염생식물을 생산하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 전처리된 종자를 발아시키는 단계; (c) 단계 (b)의 종자 발아된 종묘를 배양토 함유 포트에 식재하는 단계; (d) 단계 (c)의 식재된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰에 도달할때까지 적응시키는 단계; 및 (e) 단계 (d)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법을 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 전처리된 식물의 종자를 발아시키는 단계; (c) 단계 (b)의 종자 발아된 종묘를 도 1, 도 2 또는 도 3의 배양토 함유 식생기반용 매트에 식재하는 단계; (d) 단계 (c)의 식재된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 식생기반용 매트 내 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰까지 증가하도록 식물을 적응시키는 단계; 및 (e) 단계 (d)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 전처리된 식물의 종자를 도 1 또는 도 2의 배양토 함유 식생기반용 매트에서 발아시키는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 종자 발아된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 식생기반용 매트 내 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰까지 증가하도록 식물을 적응시키는 단계; 및 (d) 단계 (a)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법을 제공한다.

본 명세서에서 사용된 용어 ‘염생식물’은 고염분 농도의 환경하, 즉 염해지에서 생육이 가능한 식물 및 삼투압을 조절하여 식물 체내의 염분 농도를 제어하는 기능을 갖는 식물로 정의된다. 염해에는 염류를 함유한 주변 토양의 높은 삼투압의 영향과 식물 체내에서의 고농도의 염류에 의한 생리적 악영향이 있다. 그러나, 염생식물은 ‘염내성’을 띄고 있어, 즉 높은 농도의 염에 대해 내성을 띄고 있어 염해지에서 생육가능하다.

본 발명의 염생식물 생산방법은 어느 식물에 적용하여도 무관하나, 벼과, 국화과, 마디풀과, 부들과, 명아주과, 갯질경이과, 사초과, 십자화과, 콩과, 바늘꽃과, 부처꽃과 및 석죽과의 다양한 식물에 적용할 수 있고, 다음과 같은 식물에 적용하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 염생식물 생산방법은 하기에 개시된 식물에만 한정되는 것은 아니다.

(i) 벼과 : 갈대(Phagmites communis), 줄(Zizania latifolia), 물억새(Miscanthus sacchariflorus), 억새(Miscanthus sinensis), 갯잔디(Zoysia sinica), 강아지풀(Setaria viridis), 메귀리(Avena fatua), 강피(Echinochloa hispidula), 산조풀(Calamagrostis epigeios), 모새달(Phacelurus latifolius), 갯쇠보리(Ischaemum anthephoroides), 개보리(Elymus sibiricus) 및 달뿌리풀(Phragmites japonica);

(ii) 국화과: 사철쑥(Artemisia capillaris), 실망초(Erigeron bonariensis), 큰방가지똥(Sonchus asper), 도깨비바늘(Bidens bipinnata), 갯씀바귀(Ixeris repens), 금계국(Coreopsis drummondii), 수레국화(Centaurea cyanus), 벌개미취(Aster koraiensis), 쑥부쟁이(Aster yomena), 루드베키아(Rudbeckia) 및 샤스타데이지(Chrysanthemum burbankii);

(iii) 마디풀과: 소리쟁이(Rumex crispus) 및 여뀌(Persicaria hydropiper);

(iv) 부들과: 부들(Typha orientalis);

(v) 명아주과: 칠면초(Suaeda japonica), 나문재(Suaeda asparagoides), 해홍나물(Suaeda maritima), 갯댑싸리(Kochia scoparia) 및 갯는쟁이(Atriplex subcordata);

(vi) 갯질경이과: 갯질경(Limonium tetragonum),

(vii) 사초과: 좀보리사초(Carex pumila);

(viii) 십자화과: 개갓냉이(Rorippa indica) 및 다닥냉이(Lepidium apetalum);

(ix) 콩과: 자귀풀(Aeschynomene indica) 및 벌노랑이(Lotus corniculatus);

(x) 바늘꽃과: 달맞이꽃(Oenothera odorata);

(xi) 부처꽃과: 털부처꽃(Lythrum salicaria); 및

(xii) 석죽과: 끈끈이대나물(Silene armeria) 및 패랭이꽃(Dianthus chinensis).

본 발명의 염생식물 생산방법은 (i) 갈대, 줄, 물억새, 억새, 갯잔디, 강아지풀, 메귀리, 강피, 산조풀, 모새달, 갯쇠보리, 개보리 및 달뿌리풀로 구성된 군으로부터 선택되는 벼과식물 및 (ii) 부들과의 부들에 적용되는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 염생식물 생산방법은 갈대, 줄, 부들, 물억새 및 달뿌리풀에 적용될 수 있다.

본 발명의 염생식물 생산방법은 발아율을 높이기 위해 식물의 종자를 발아시키기 전에 전처리 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 전처리 단계는 1-2mm 입상의 숯 및 제올라이트 혼합물에 종자를 묻어 20시간 내지 30시간동안 방치하는 단계이며, 전처리 단계는 24시간 동안 처리하는 것이 바람직하다. 숯 및 제올라이트 혼합물에서 전처리한 종자는 이러한 전처리 단계를 거치지 않은 종자에 비해 발아가 균일해지고, 발아율이 향상되며, 활착이 우수하다. 숯이나 제올라이트는 이온치환 능력이 높아 수소나 다른 양이온 작용기를 가진 유독물질의 이러한 이온을 끌어들여 전기적으로 주성으로 만듦으로서 유독물질을 무독화시킬 수 있다. 또한, 숯이나 제올라이트는 수중에서 물과 교환하여 강력한 산화력을 갖는 산소를 공급함으로써 혐기성균의 활동을 현저히 억제시킬 수 있다.

본 발명의 염생식물 생산방법에 있어서, 종자의 발아 단계는 염분 미함유 증류수 또는 배양토, 또는 염분 함유 증류수 또는 배양토에서 발아시킬 수 있으며, 염분 미함유 증류수 또는 배양토에서 발아시키는 것이 바람직하다. 염분이 함유된 증류수에서도 종자가 발아되나 염분 미함유 배양액에서 배양한 것에 비해 종자의 발아율이 훨씬 감소하며(참조: 실시예 1), 본 발명의 방법에 따르면 염분 함유 증류수에서 발아시킨 종자는 생육이 저조하거나 고사하는 경우가 있어 본 발명의 염생식물 생산방법에는 적합하지 않다. 그러므로, 염생식물을 대량생산하기 위해서는 염분 미함유 증류수 또는 배양토에서 발아시켜 발아율을 높이고 생육율을 함께 높이는 것이 바람직하다.

또한, 발아 조건은 평균온도 25-30℃ 및 평균습도 80-85%가 바람직하다.

본 발명의 염생식물 생산방법에서 식물의 발아 및 생육에 사용되는 배양토는 (i) 부숙톱밥, 왕겨, 마사토 및 일반토를 포함하는 배양토, (ii) 상기 배양토 (i)에 사질토를 5-30% 혼합한 혼합 배양토, (iii) 코코피트 또는 코코넛 섬유, (iv) 피트모스 및 (v) 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.

상기 배양토 (i)은 부숙톱밥, 왕겨, 마사토 및 일반토를 포함하는 배양토로서 화훼, 원예 및 작목 분야에서 통상적으로 사용하는 배양토이다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 별도로 비료를 포함시키지 않은 상기 배양토를 사용하더라도 식물의 생육상태가 우수하고, 염분 내성에도 영향을 미치지 않는다(참조: 실시예 2-2 및 2-4).

또한, 본 발명의 방법에는 상기 배양토 (i)에 사질토를 적절한 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있는데, 실제 식생할 지역의 토양이 대부분 사질토로 이루어져 있기 때문에 사질토를 적절한 비율로 혼합하는 것이 염해지 적응에 유리하다. 사질토는 배수를 용이하게 하고 뿌리의 활착을 용이하게 하여 식물의 생육에 유리하다. 사질토만으로 식물을 생육시킬 경우 뿌리가 토양을 움켜쥐는 정도가 약해 염해지에 식재하더라도 유실될 우려가 높으므로 배양토에 5-30% 혼합하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 일반 배양토에 사질토를 5-30% 혼합하더라도 염분농도에 따른 식물의 생육 정도가 일반 배양토의 생육정도와 거의 유사하다(참조: 실시예 2-6).

다음으로, 본 발명의 방법에는 식물을 생육시키기 위한 배양토로 코코피트 또는 코코넛 섬유가 사용될 수 있는데, 이는 식물의 생육정도를 일반토양과 거의 동일하게 유지시켜 줄 수 있고, 뿌리 엉킴이 활성화된다(참조: 실시예 2-7). 코코피트는 천연 코코넛 열매중 허스크(Husk) 부분에서 섬유질을 빼고난 부위에서 추출한 완전 무공해 입자성 유기질 성분으로 리그린과 셀룰로오스 성분이 많아 일반적으로 흙대용의 원예용으로 많이 사용되어지고 있으며, 사용이 간편하고, 그 자체에 많은 영양소들을 함유하고 있기 때문에 휼륭한 기반재로 사용이 가능한 재료이다.

그 다음으로, 본 발명에서 사용가능한 배양토로는 피트모스가 사용될 수 있다. 피트모스는 물이끼(sphagnum moss)가 오랫동안 물속의 지층속에 갇혀있으면서 공기가 차단되어 완전히 썩지 못하고 부분적으로 탄화(부분적으로 분해됨)되어 만들어진 것으로 북미(특히, 캐나다지역)의 습지에서 많이 생산 공급되는 것으로 원예용으로 많이 이용되는 것이다. 피트모스는 큰 세포구조로 인해 최대 20배까지 물을 흡수할 수 있고, 토양의 통기성을 좋게하여 뿌리의 적절한 성장을 도우며, 토양이 단단해지는 것을 막고 유기물을 공급하는 역할을 한다. 일반적으로 유기질 거름이 1년 이내에 분해되는 것과 비교해 수년동안 서서히 분해되며, pH가 쉽게 변하지 않고 친환경적이다.

특히, 본 발명의 염해지 식재용 염생식물의 생산방법에서는 종자 발아된 종묘를 생육시키기 위해 포트를 사용하거나 식생기반용 매트를 사용할 수 있다. 상기 식생기반용 매트는 종자의 발아에도 사용될 수 있다.

상기 포트는 식재하는 식물의 종류 및 종묘의 크기에 따라 그 크기 및 용량을 적절히 선택할 수 있다.

상기 식생기반용 매트는 본 발명자가 고안하여 특허출원한 것으로서 (대한민국 특허출원 제2004-108935호), 도 1, 도 2 또는 도 3의 식생기반용 매트가 바람직하게 사용될 수 있다. 도 1의 식생기반용 매트는 평판형으로서 종자의 발아 및 발아된 종묘의 생육에 사용될 수 있다. 도 2의 식생기반용 매트는 요철형으로서 종자의 발아 및 발아된 종묘의 생육에 사용될 수 있다. 도 3의 식생기반용 매트는 반구형 롤타입으로서 종묘의 생육에 사용될 수 있다.

도 1의 평판형 식생기반용 매트(10)는 망사부재(11,12)가 상하로 적층되고, 서로 일정한 간격으로 재봉됨으로써 망사부재 사이에 삽입부(20)가 형성된다. 망사부재(11,12)들은 길이방향인 (x) 방향이 아닌 폭방향인 (y) 방향으로 재봉되고, 예를들어 (x) 방향은 1,000cm이고 (y) 방향은 100cm이다. 여기서, 망사부재(11,12)들은 폭이 서로 동일하여 재봉후에 양면(13,14)이 평평하게 형성된다. 여기서, 재봉 간격은 6.0cm에서 8.0cm정도가 적합하며, 망사부재(11,12)의 적층두께는 1.5cm에서 2.0cm정도가 적합하다. 한편, 망사부재(11,12)는 코코넛 섬유, 황마, 볏짚 중 어느 하나로 직조된다. 이 들 중에서도 망사부재(11,12)는 비교적 인장강도도 높고 가격도 저렴하며 쉽게 구할 수 있는 코코넛 섬유로 직조되는 것이 가장 바람직하다. 예를 들어, 직조간격은 0.1cm에서 1.0cm정도가 적합하다.

본 발명에서는 망사부재(11,12)가 코코넛 섬유, 황마사 및 볏짚과 같은 천연유기물사로 이루어지므로써, 시공한 후에도 환경오염이 전혀 없으며, 통기성, 보수력, 보비력이 좋아 식물의 성장을 우수하게 한다. 한편, 망사부재(11,12)들은 삽입부(20)의 일측 또는 양측에 트임이 형성되도록 가장자리가 재봉되어 있다. 망사부재의 가장자리가 재봉됨으로써, 상기 식생기반용 매트(10)를 이용시키면서 상기 삽입부(20) 내에 삽입된 식생기초물(60)이 외부로 쏟아지거나 흘러내리지 않게 하는 장점이 있다.

도 1의 평판형 식생기반용 매트는 삽입부에 종자를 직접 삽입하여 발아시키고 생육시키는 단계를 동시에 수행할 수 있으며, 이렇게 생육된 식물을 포함하는 평판형 식생기반용 매트를 염해지에 설치함으로써 염생식물이 염해지에 적응하기 용이하게 한다.

도 2의 요철형 식생기반용 매트(10’)는 망사부재(11’,12’)들 중 어느 하나의 폭이 더 커서 재봉 후에 일면(13’)이 골(15) 형상을 가지고 타면(14’)이 평평하게 형성된다. 특히, 폭이 큰 망사부재(11’)와 폭이 작은 망사부재(12’)의 비율은 1.3 : 1정도이고, 재봉 간격은 9.0cm에서 10.0cm정도가 적합하며, 망사부재(11’,12’)의 적층두께는 4.0cm에서 5.0cm정도가 적합하다.

도 2의 요철형 식생기반용 매트는 요철형의 외형을 띄고, 삽입부에 종자를 직접 식재하여 발아시킨 후 생육시키거나 발아된 종자를 식재하여 생육가능하게 한다.

도 3의 반구형 롤타입의 식생기반용 매트(10”)는 망사부재(11”,12”)들 중 어느 하나의 폭이 더 커서 재봉 후에 일면(13”)이 골(15) 형상을 가지고 타면(14”)이 평평하게 형성된다. 식생기반용 매트(10”)의 일면(13”)은 도 2의 식생기반용 매트(10’)의 일면(13’) 보다 훨씬 굴곡이 크다. 폭이 큰 망사부재(11”)와 폭이 작은 망사부재(12”)의 비율이 1.6 : 1정도이고, 재봉 간격은 10.0cm에서 15.0cm정도가 적합하며, 망사부재(11”,12”)의 적층두께는 5.0cm에서 7.5cm정도가 적합하다.

도 3의 반구형 롤타입의 식생기반용 매트는 도 2의 요철형 식생기반용 매트에 비해 삽입부(20)의 면적이 훨씬 크고 반원의 모양을 띄며, 종묘를 포함하는 포트를 삽입 가능하게 한다. 도 3의 식생기반용 매트는 굴곡이 크므로 수심이 깊은 지역에 설치 가능하게 한다.

도 2 및 도 3의 망사부재(11’,12’,11”12”)에 관한 설명은 상기 도 1의 망사부재(11,12)에서 설명한 바와 같다.

도 1, 도 2 및 도 3의 식생기반용 매트의 삽입부(20)에는 식생기초물(60)과 함께 본 발명의 배양토를 삽입할 수 있다. 또한, 도 3의 식생기반용 매트의 삽입부(20)에는 본 발명의 배양토와 함께 포트에 배양된 식생기초물(60)을 삽입할 수 있다. 배양토는 상술한 바와 같은 (i) 부숙톱밥, 왕겨, 마사토 및 일반토를 포함하는 배양토, (ii) 상기 배양토 (i)에 사질토를 5-30% 혼합한 혼합 배양토, (iii) 코코피트 또는 코코넛 섬유, (iv) 피트모스 및 (v) 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.

아울러, 본 발명의 식생기반용 매트에서 종묘를 생육시킬 때에는 숯 및 제올라이트 혼합물을 식생기반용 매트의 상부에 살포하여 생육시킬 수 있다. 숯 및 제올라이트 혼합물은 본 발명의 종자 발아 단계 이전에 종자 전처리 단계에서 사용한 것과 동일한 것으로서, 식물의 생육에 유리한 효과를 줄 수 있다.

본 발명의 염생식물 생산방법에 있어서, 염분수 투입 단계는

(i) 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입하여 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰가 될 때까지 투입하는 방법, 또는

(ii) 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 최초 투입한 뒤, 7일 내지 10일 간격으로 염분농도를 2 내지 4‰씩 증가시킨 염분수를 순차적으로 투입하여 최종 염분농도가 10 내지 35‰이 될 때까지 투입하는 방법으로 수행된다.

바람직한 염분수 투입 방법은 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입하여 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰이 될 때까지 투입하는 방법이다.

염분수를 투입할 때에는, 염분수를 관수(冠水)시키거나 염분수에 침지(浸漬)시키는 방법으로 수행하는 것이 바람직하다. 상기 관수방법이나 침지방법은 당업계에 공지된 통상의 방법을 이용한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 염분수를 투입할 때에 침지시키는 방법보다는 관수시키는 방법으로 수행하는 것이 식물의 생육정도가 훨씬 우수하다(참조: 실시예 2-2 및 2-4).

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 염분수를 순차적으로 투입하지 않고 처음부터 고농도의 염분수를 식물에 투입하게 되면 식물의 생육율이 10% 이하로 낮아져 고사율이 높아짐으로써 염에 적응하지 못하는 결과를 초래한다 (참조: 실시예2-1 및 2-3). 그러나, 본 발명의 방법과 같이 일정농도의 염분수를 일정 시간간격으로 순차적으로 식물에 투입하게 되면 생육정도가 30-75%까지 유지된다 (참조: 실시예 2-2 및 2-4).

염분수를 순차적으로 투입하여 10-15‰이 될 때까지 적응시킨 식물은 해안사구 식생용 염생식물로 적용될 수 있고, 염분수를 순차적으로 투입하여 20-35‰이 될 때까지 적응시킨 식물은 해안사주 식생용 염생식물로 적용시킬 수 있다. 해안사주는 강의 하구와 바다가 만나 강의 상류에서 운반되어온 모래가 쌓이는 곳으로 습지층이 30cm 내지 2m까지인 뻘층이 형성되는 모래톱 지역이다. 해안사주 지역의 염분농도는 평균 20-35‰이기 때문에 본 발명의 방법에 의해 염분농도 20-35‰에서 염내성을 가진 염생식물이 해안사주에 적용될 수 있다. 또한, 해안사구는 모래언덕이라고도 불리는 지역으로서 표토층에서 5cm 이하의 염분농도가 10-15‰이다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 염분농도 10-15‰에서 염내성을 가진 염생식물이 해안사구에 적용될 수 있다.

추가로, 본 발명의 염분수 투입 방법에 있어서, 투입하는 염분수에 추가로 인산일암모늄을 7-8% 혼합할 수 있다. 염분수에 인산일암모늄을 7-8% 혼합하게 되면 각 염분농도에 따른 식물의 생육정도가 약 5 내지 18% 정도 우수하다 (참조: 실시예 2-8). 인산일암모늄은 물에 녹여 식물에 투입하는 것이 바람직한데, 배양토에 그냥 뿌려주게 되면 관수시키는 염분수에 의해 희석되고 씻겨내려가 작용을 하기가 힘들다. 따라서, 염분수 투입 단계에서 인산일암모늄을 추가로 투입함으로써 염해지 식재용 염생식물의 생육정도를 증가시켜, 염생식물을 대량생산할 수 있다.

본 발명의 염생식물 생산방법에 있어서, 상기 식물 선별단계는, 염분수를 미투입하여 생육시킨 동일종의 식물의 생육 정도와 비교해 70 내지 100%로 생육하는 식물을 선별하는 것이 바람직하다.

본 발명의 염생식물 생산방법을 통해 생육한 식물의 생육 정도가 동일종의 식물의 생육 정도와 비교해 70% 이하인 식물은 실제 염해지에 식재했을 때 뿌리줄기의 생육이 활발하지 못하거나 뿌리줄기 성장이 멈추고, 뿌리근경이 활착되지 않거나 그 정도가 미약하여 심각할 경우는 고사하게 된다. 그러나, 동일종의 식물의 생육 정도와 비교해 70 내지 100%의 생육정도를 나타내는 식물은 실제 염해지에 식재하여도 뿌리줄기의 생육이 활발하고, 비교적 75% 이상의 생육정도를 나타낸다.

또한, 염해지에 식재하기 위한 염생식물을 선별할 때에는 식재할 염해지의 토양 잔류 염분농도를 측정한 뒤 이와 동일한 염분 농도에서 염내성을 가져 생육한 식물을 선별하는 것이 바람직하다. 예컨대, 해안사주의 염분농도는 평균 20-35‰ 미만이고, 해안사구의 염분농도는 평균 10-13‰이므로, 이와 동일하거나 유사한 범위내의 염분농도에서 생육시킨 식물을 선별하여 염해지에 식재할 수 있다.

본 발명의 염생식물 생산방법에 따라 식생기반용 매트 A(도 1 및 도 4), B(도 2 및 도 5) 및 C(도 3 및 도 6)에서 생육시킨 식물은 첨부되는 도면에서 보는 바와 같이 식물의 생육이 우수하고, 뿌리의 활착 상태가 우수하다(도 7).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 염분 농도에 따른 종자 발아실험

염분 농도에 따른 종자의 발아 정도를 확인하기 위해, 종자는 2004년 12월에 하천과 하안사주(염해지)에서 각각 채취한 것으로, 통상 하천과 해안사주의 식물군락이 상이하여 대표적인 식물종자를 채취하였다. 하천에서는 갈대, 물억새, 부들, 달뿌리풀 및 줄 종자를 채취하고, 해안사주에서는 군락이 형성된 식물인 갈대, 부들 및 줄의 종자를 채취하여 본 실험에 사용하였다.

종자의 발아테스트를 수행하기 전에 상기 식물 종자들을 전처리하는 단계를 수행하였다. 종자의 전처리 단계는 1-2mm의 입상을 갖는 숯과 굵은 입자 형태의 제올라이트를 혼합한 후 이에 물을 듬뿍 주어 포화상태로 만들었다. 여기에 종자들을 묻은 후 24시간 동안 방치하였다. 염분 농도에 따른 종자발아 테스트를 수행하기 전에 숯과 제올라이트에서 전처리한 종자를 발아시키는 예비실험을 수행하였다. 그 결과, 상기와 같은 전처리를 한 종자는 전처리하지 않은 종자에 비해 발아가 균일해지고 활착도 좋았으며, 발아율이 평균 20% 이상 증가하였다.

<1-1> 염분 농도에 따른 종자발아 테스트

종자 발아 실험은 인큐베이터에서 수행하였으며, 숯 및 제올라이트에서 전처리한 50 내지 100개의 종자를 샤렛에 넣어 평균온도 25 내지 30℃, 평균습도 80 내지 85%의 조건으로 발아시켰다. 염분농도에서의 발아정도를 비교하기 위해 염분을 포함시키지 않고 배양한 종자를 발아시킨 뒤 이의 발아율을 일반발아율로 나타내었다. 초기 발아 실험 결과는 다음 표 1에 나타낸 바와 같다.

구 분		하천에서 채취한 종자의발아율					해안사주에서 채취한 종자의발아율
		갈대	물억새	줄	달뿌리풀	부들	갈대	부들	줄
일반발아율		72%	75%	95%	90%	62%	72%	55%	90%
염분농도	2‰미만	70%	68%	92%	73%	60%	70%	33%	85%
	2-5‰	68%	60%	80%	56%	55%	68%	27%	80%
	6-10‰	55%	34%	70%	25%	48%	60%	25%	75%
	11-15‰	35%	15%	65%	11%	30%	55%	20%	65%
	16-20‰	18%	8%	20%	5%	15%	45%	15%	50%
	21-30‰	12%	5%	10%	3%	8%	30%	15%	35%
	31-35‰	8%	0%	5%	0%	5%	15%	10%	20%

상기 표에서 일반 발아율은 염분농도가 없는 상태에서 발아시킨 결과이다.

상기 표에서 보는 바와 같이, 실험한 식물의 종자 발아율은 종자의 크기와 결실 상태 등에 따라 차이는 있지만 대부분 평균 발아율이 약 70% 이상이었다. 식물중에서 부들의 경우, 종자의 개체수는 높은 반면 발아율은 통상 수생식물보다 현저하게 낮았다. 하천에서 채취한 종자 중 갈대, 부들 및 줄은 물억새 및 달뿌리풀보다 염분에 대한 발아율이 높았으며, 염분농도 5‰ 미만에서는 발아율이 비교적 양호하나, 염분농도 10‰ 이상에서는 발아율이 낮았다. 그리고, 해안사주에서 채취한 종자는 하천에서 채취한 종자보다 염분 농도에 대한 발아율이 높았다. 따라서, 염분 농도가 높아지면 하천의 종자 발아율이 해안사주의 종자 발아율보다 우수하여 식물의 자생지와 염분 농도에 따라 식물의 발아 정도가 차이남을 알 수 있었다.

<1-2> 종자발아 후 염분 농도에 따른 생육 상태

상기 실시예 <1-1>에서 종자 발아시킨 식물들의 생육상태를 관찰하였다. 생육조건은 발아조건과 동일한 조건으로 하여 발아 후 3일째의 생육상태를 표 2에 나타내었다.

구 분		하천에서 채취한 종자의생육 비율					해안사주에서 채취한 종자의생육 비율
		갈대	물억새	줄	달뿌리풀	부들	갈대	부들	줄
일반생육율		72%	75%	95%	90%	62%	72%	55%	90%
염분농도	2‰미만	20%	12%	18%	10%	15%	60%	30%	65%
	3-5‰	5%	0%	8%	0%	5%	55%	27%	50%
	6-10‰	2%	0%	1%	0%	0%	40%	15%	45%
	11-15‰	0%	0%	0%	0%	0%	15%	8%	15%
	16-20‰	0%	0%	0%	0%	0%	5%	5%	3%
	21-30‰	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%
	21-35‰	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%

상기 표에서 보는 바와 같이, 모든 종자의 발아 후 생육상태는 염분의 농도가 증가함에 따라 생육의 정도가 낮아졌다. 해안사주의 염분 농도가 평균 20‰ 내지 35‰임을 감안하면 염해지에서 적응된 종자의 생육이 하천에서 생육된 종자에 비하여 적응성이 뛰어남을 확인할 수가 있다. 또한 하천에서 채취한 5종류의 종자 중에서 물억새와 달뿌리풀은 염해의 피해가 아주 높았다.

따라서 염해지에 직접적으로 파종을 하는 경우에는 염분에 의하여 생육장애가 발생함을 알 수 있으며, 염해지에 식생하기 위해서는 하천의 종자보다는 염해지의 종자를 선택하고, 이 종자를 발아시킨 후 생육시킨 종묘를 이용하는 방법이 타당할 것으로 판단이 된다.

실시예 2: 염분 농도 증가에 따른 종묘의 생육 실험

<2-1> 염분 농도에 따른 종묘 생육 실험(포트재배-침지방법)

비닐하우스 및 노지에서 재배 실험하였고, 사용한 종자, 평균온도 및 평균습도는 상기 실시예 1과 동일하게 실험하였다. 종자 발아 후 4개월 이상 경과되고, 뿌리줄기에서 입의 생육이 30cm 이상이며, 뿌리줄기의 생육이 왕성한 식물로서 포트를 제거하였을 때 상토의 유실이 없는 상태의 종묘를 선택하였고, 각각의 종묘(4치 포트)를 비닐하우스 50본 / 노지재배 50본으로 하여 생육시켰다. 종묘가 식재된 포트가 담겨져 있는 용기에, 염분 농도를 다르게 한 물을 식물의 뿌리줄기까지 닿도록 침지시켜 20일, 30일 및 40일 간격으로 생육상태를 관찰하여 표 3에 그 결과를 나타내었다. 즉, 재배방법은 포트재배 방법, 염분 적용방법은 침지방법으로 하여 염분농도별로 식물의 생육상태를 관찰하였다.

염분농도	생육일	하천에서 채취한 종묘의생육 비율					해안사주에서 채취한 종묘의생육 비율
		갈대	물억새	줄	달뿌리풀	부들	갈대	부들	줄
2‰미만	20일	100%	90%	100%	90%	100%	100%	100%	100%
	30일	80%	10%	70%	5%	70%	90%	80%	80%
	40일	70%	0%	60%	0%	60%	75%	60%	60%
3-5‰	20일	90%	20%	80%	10%	80%	90%	80%	80%
	30일	70%	0%	60%	0%	60%	70%	60%	60%
	40일	60%	0%	40%	0%	40%	60%	40%	55%
6-10‰	20일	60%	0%	50%	0%	60%	65%	60%	60%
	30일	40%	0%	30%	0%	40%	40%	30%	30%
	40일	20%	0%	10%	0%	10%	20%	15%	15%
11-15‰	20일	20%	0%	15%	0%	20%	25%	25%	25%
	30일	10%	0%	5%	0%	5%	15%	15%	15%
	40일	0%	0%	0%	0%	0%	5%	5%	5%
16-20‰	20일	10%	0%	0%	0%	0%	10%	5%	5%
	30일	5%	0%	0%	0%	0%	5%	0%	0%
	40일	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%	0%

상기 표를 살펴보면, 물억새와 달뿌리풀은 염분농도가 낮은 상태에서도 고사율이 높은 것으로 나타났으며, 생육이 가능한 염분 농도에서도 성장이 멈추거나 고사하므로 향후 시험군에서 제외시키는 것이 바람직할 것으로 판단이 되었다. 또한, 물억새와 달뿌리풀을 제외한 기타 수종은 염분농도 5‰ 이하에서는 소량의 고사율은 있지만 비교적 생육상태가 양호한 편이었다. 염분농도 10‰ 이상부터는 경과 일수에 따라 현저하게 생육에 지장을 초래하며, 특히 줄과 부들이 갈대에 비하여 염해 적응이 낮은 것으로 판단이 된다. 염분농도 16-20‰에서는 고사율이 높아 20‰ 이상에서는 실험을 중지하였다.

따라서, 염분 농도가 증가함에 따라 식물의 성장이 느리거나, 생육에 지장을 초래하고, 하천보다는 해안사주에서 채취한 종자로 발아 생육시킨 종묘가 염해 피해가 적은 것으며, 특히 염분농도 10‰ 이상에서는 성장은 느리나, 생육율은 높다.

<2-2> 염분 농도를 순차적으로 증가시킨 종묘 생육 실험(포트재배-침지방법)

비닐하우스 및 노지에서 식물의 뿌리줄기까지 염분농도 2‰의 물을 침지시키고 20일후 생육상태를 확인하였다. 이후 일주일 간격으로 염분 농도를 3‰씩 증가시켰으며, 염분농도 증가방법은 농도를 증가시킨 물을 갈아주는 방법으로 실시하였다. 식물의 뿌리줄기까지 물이 채워져 있어서 별도의 관수는 하지 않았다. 물을 갈아준 후 일주일 후에 각각의 잔류 염분농도를 측정하고 생육상태를 확인하여 표 4에 그 결과를 나타내었다.

구분	하천에서 채취한 종자의생육비율			해안사주에서 채취한 종자의생육비율			잔류염분농도
	갈대	부들	줄	갈대	부들	줄
1차(투입)	100%	100%	100%	100%	100%	100%	2.0‰
2차(투입)	95%	90%	90%	100%	90%	90%	3.8‰
3차(투입)	95%	85%	85%	95%	90%	90%	6.3‰
4차(투입)	95%	80%	80%	95%	85%	85%	8.5‰
5차(투입)	90%	75%	75%	90%	75%	75%	11.2‰
6차(투입)	85%	70%	70%	85%	70%	70%	13.8‰
7차(투입)	80%	60%	60%	80%	60%	60%	16.2‰
8차(투입)	75%	50%	50%	80%	50%	50%	18.5‰
9차(투입)	65%	35%	30%	70%	30%	35%	21.1‰
10차(투입)	40%	20%	20%	50%	20%	25%	23.5‰
11차(투입)	20%	5%	5%	35%	5%	5%	25.7‰

상기 표를 살펴보면, 염해 식물 즉 해안사주의 식물이 하천 식물보다 염분에서의 생육 정도가 우수하며, 그 중에서도 갈대가 부들 및 줄보다 우수하였다. 염분농도 10‰ 이하에서는 대부분이 염에 적응하지만 15‰ 이상부터는 생육에 지장을 초래하기 시작하였고, 염분농도 20‰ 이상부터는 경과 일수에 따라 현저하게 생육에 지장을 초래하며, 특히 줄과 부들의 생육율이 현저히 낮아지고, 갈대 역시 낮아지는 현상이 발생하였다. 염분농도 25‰ 이상에서는 고사율이 너무 높아 실험을 중단하였다.

따라서, 염분 농도가 증가함에 따라 식물의 성장이 느리거나, 생육에 지장을 초래하는 것을 다시 확인하였으며, 순차적으로 염농도를 증가시켰을때에는 해안사주의 식물이 하천의 식물에 비해 염에 생육하는 정도가 우수하여 염에 내성을 띄는 것으로 확인하였고, 그 중에서도 갈대의 염에 대한 내성이 가장 증가함을 알 수 있었다.

<2-3> 포트재배 및 1회 관수방법을 통한 염분 농도에 따른 종묘 생육 실험

실험은 상기 실시예 2-2 및 2-3과 동일한 실험 조건에서 수행하고, 염분이 희석된 물을 식물의 상부에서 뿌리는 방법(관수방법)으로 실험을 하였다. 또한 식물의 생육을 위해서 아침, 저녁으로 관수를 1일 1회 실시하여야 하므로, 염분이 희석된 물을 관수하고, 관찰기간 중에는 통상 1일 1회 관수를 하였다. 염분농도는 2‰ 내지 20‰로 하였으며, 20일, 30일 및 40일 간격으로 생육상태를 관찰하여 그 결과를 표 5에 나타내었다.

염분농도	생육일	하천에서 채취한 종자의생육 비율			해안사주에서 채취한 종자의생육 비율
		갈대	부들	줄	갈대	부들	줄
2‰미만	20일	100%	100%	100%	100%	100%	100%
	30일	100%	100%	100%	100%	100%	100%
	40일	100%	100%	100%	100%	100%	100%
10‰	20일	75%	60%	60%	80%	60%	60%
	30일	55%	30%	30%	60%	35%	35%
	40일	40%	10%	10%	40%	15%	15%
20‰	20일	45%	10%	10%	50%	10%	10%
	30일	25%	5%	5%	30%	5%	5%
	40일	15%	0%	0%	15%	0%	0%

상기 표를 살펴보면, 일정 염분 농도의 물을 식물의 상부에 뿌리는 경우 상기 실시예 2-1 및 2-2의 실험방법보다 약 10% 이상 생육이 우수한 것으로 나타났다. 비교적 낮은 염분 농도를 관수하였을 경우에는 비교적 생육 상태가 양호한 편이나 염분 농도가 증가함에 따라 식물의 성장이 느리거나, 다소 생육에 지장을 초래하여 염분농도가 낮은 해안사구에 식생이 가능할 것으로 판단이 되었다. 아울러, 해안사주에서 채취한 종묘의 생육정도가 하천에서 채취한 종묘에 비해 훨씬 우수하여 해안사주의 종묘가 염에 대해 내성을 띄는 정도가 우수함을 알 수 있었다.

<2-4> 포트재배 및 순차적 관수방법을 통한 종묘의 염분 생육실험

동일한 염분농도의 물을 순차적으로 투입 후, 1일 관수 1회 실시하는 방법으로 실험하였다. 비닐하우스 및 노지의 실험군에 염분농도 2‰을 희석한 물을 식물의 상부에 충분히 관수시킨 후, 관찰기간 동안 1일 1회 염분이 함유되지 않은 물을 관수하였다. 염분수를 1차 투입후 20일째에 생육정도를 관찰한 뒤 2차 투입하고, 2차 투입부터는 일주일 간격으로 염분 관수시켜 10일후에 생육상태를 확인해 그 결과를 표 6에 나타내었다.

구분	하천에서 채취한 종자의생육비율			해안사주에서 채취한 종자의생육비율			잔류염분농도
	갈대	부들	줄	갈대	부들	줄
1차(관수)	100%	100%	100%	100%	100%	100%	2‰
2차(관수)	90%	90%	90%	100%	100%	100%	4.9‰
3차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	7.8‰
4차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	10.0‰
5차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	12.5‰
6차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	14.0‰
7차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	17.2‰
8차(관수)	90%	90%	90%	90%	90%	90%	19.5‰
9차(관수)	75%	45%	45%	75%	45%	45%	21.1‰
10차(관수)	70%	30%	30%	70%	30%	30%	23.5‰
15차(관수)	50%	12%	12%	60%	20%	20%	34.5‰

상기 표의 염분농도 2‰에서 8회 이상에 걸쳐 농도를 서서히 증가시켜 염분 농도에 따른 생육 변화를 살펴보면, 순차적으로 염분 농도를 높임으로써 약 21‰ 까지 약 80% 이상의 생육상태를 확인할 수가 있었고 34.5‰까지 약 20% 이상의 생육상태를 확인할 수가 있었다. 이를 통해, 식물이 염해에 대해 적응성을 나타내도록 하기 위해서는 순차적으로 염의 농도를 증가시켜 재배하는 것이 바람직하며, 이 방법을 통하면 대량생산이 가능할 것으로 판단된다.

또한, 염분농도를 서서히 증가시킴으로 하천 및 해안사주에서 채취한 종자로 발아 생육시킨 종묘는 생육정도가 별 차이 없으나, 특히 성장속도는 해안사주에서 채취한 종자가 약간 우수한 것으로 나타났다.

<2-5> 식생매트를 이용한 종묘의 염분 생육 실험

상기 실험에서 사용한 하천에서 채취한 종자와 해안사주에서 채취한 종자를 발아시킨 종묘를 도 1의 구조를 갖는 식생매트에 심어 배양하여, 생육이 왕성하도록 3㎡씩 ㎡당 30주 재배를 하여 상기 실시예 2-1 내지 2-4의 방법으로 생육시킨 뒤, 생육상태를 관찰하였다.

그 결과, 염분농도 증가에 따른 생육상태는 상기 실시예 2-1 내지 2-4의 방법에 따른 결과와 유사하였으며, 특이사항으로는 식생매트가 식물의 뿌리를 잘 잡아주므로, 염 습지나, 일정높이의 수심이 있는 지역에서 시공성이 우수할 것으로 판단이 된다.

<2-6> 배양토에 일정비율의 사질(모래)을 혼합한 포트를 이용한 종묘의 염분 생육 실험

배양토에 일정한 비율의 사질토를 혼합하여 재배한 식물을 이용하여, 상기 실시예 2-1 내지 2-4의 방법으로 실험하였다. 실험에 사용한 배양토 + 사질토(염분이 없는 모래) 5-100% 혼합한 것(5% 단위로 혼합)과 배양토 + 사질토(염분농도 20-23‰의 해안사주 모래) 약 5-100% 혼합한 것(5% 단위로 혼합)을 이용해 재배하였다.

실험 결과, 배양토에 염분이 없는 사질토를 5% 단위로 혼합한 경우는 식물의 뿌리줄기가 포트의 흙을 움켜잡고 있었으며, 사질토 30% 이상에서는 식물의 뿌리줄기에 혼합한 배양토가 분리되는 경우가 있었다. 또한, 염분농도 증가 시험은 실시예 2-1 내지 2-4의 방법에 따른 결과와 유사한 결과를 나타내었다.

다음으로 배양토에 염분농도 10-13‰의 사질토를 혼합한 경우는, 사질토의 혼합비율이 30% 미만일때 식물의 뿌리줄기가 포트의 흙을 잘 움켜잡고 있었으며, 상기와 동일한 비율이 적정하였다. 이때 배양토에 염분함유 사질토를 혼합시의 염분 비율은 5% 혼합시 염분 농도는 1‰ 이하, 10% 혼합시 염분농도는 약 1‰ 전후의 수치, 20% 혼합시 염분농도는 약 1.8‰ 전후의 수치, 30% 혼합시 염분농도는 약 2.6‰ 전후의 염분 수치가 나타났다. 또한, 상기 실시예 2-1 내지 2-4의 방법으로 염분농도를 조절하여 실험한 결과와 식물의 생육상태가 비슷한 수치를 나타내었다.

<2-7> 코코넛 섬유를 배양토로 사용한 종묘의 염분 생육 실험

코코넛 섬유를 배양토로 이용하여, 상기 실시예 2-1 내지 2-4의 방법과 동일하게 실험을 하였다. 염분농도 증가 실험은 상기 실시예 2-1 내지 2-4에서의 식물의 생육상태가 비슷한 수치를 나타냈으며, 배양토 또는 배양토 + 사질토 보다 식물의 뿌리줄기 발달이 매우 우수하였다.

<2-8> 인산일암모늄 (NH ₄ )H ₂ PO ₄ 희석 투입에 따른 종묘의 염분 생육 실험

염분수에 일정량의 인산일암모늄을 희석하여 상기 실시예 2-1 내지 2-7의 실험방법으로 실험한 뒤 염분농도에 따른 생육상태를 관찰하였다.

인산일암모늄은 질소 12% 및 인산 P₂O₅ 61%를 포함하여 산성을 나타내는 화합물로서, NH₄ ⁺ 이온이 OH^- 이온과 결합하여 토양을 중성화시키고 인산 P₂O₅ 함유량을 늘려 식생에 유효한 역할을 한다. 즉, 인산일암모늄을 투입하여 토양의 산도를 중성화시키고, 남은 인산은 유효한 역할을 한다. 인산일암모늄의 투입량은 식물의 생육상태에 결정이 되지만, 상기의 실험군에는 염분수 100L 당 7-8g으로 투입하였으며, 염분 농도 2회 증가에 1회 투입하여 실험을 하였다. 인산일암모늄의 투입량을 염분수 100L 당 12g 이상을 투입하면, 식물의 성장이 멈추거나 고사하는 경우가 발생되었다.

그 결과, 인산일암모늄을 투입함에 따라 상기 실시예 2-1 내지 2-7의 실험군보다 생육상태가 약 5-18% 이상 우수하였으며, 이를 통해 대량생산이 가능할 것으로 판단되었으며, 또한 염해지의 염분농도에 따라 생육이 가능한 식물을 생산할 수 있다. 또한, 실시예 2-1 및 2-3의 실험 방법보다 실시예 2-2, 2-4 내지 2-7의 실험방법에 인산일암모늄을 투입함으로 식물의 생육이 약 15% 이상 생육상태가 높았으며, 이는 염분농도와 재배방법에 따른 차이를 찾아 볼 수 있다. 또한 식물의 성장도 약 10-20% 이상 성장하는 결과가 나타났다.

따라서, 인산일암모늄, 질소, 인산 또는 가리가 함유된 비료를 사용함으로 염분에 적응이 가능한 식물을 대량생산 할 수가 있어 상기의 방법으로 생산된 실험군의 식물을 염해의 피해가 있는 현장에 식재하는 것이 바라직함을 알 수 있었다.

실시예 3: 염해지에서의 종묘 생육 실험

염해지에서의 종묘 생육실험은 염분농도가 낮은 해안사구로서 충남 태안 연포의 해안사구와 염분 농도가 높고 습지인 해안사주로서 충남 태안 법성의 해안사주에서 실시하였으며, 상기 실시예 2-1 내지 2-6의 실험방법에 의해 염내성을 가지는 것으로 확인된 식물을 이용하여 실험하였다.

먼저, 실험 대상 지역의 표토 30cm 이내의 잔류염분 농도를 측정하였으며, 측정 염분농도 ± 5‰ 범주에서 염분내성을 갖는 것으로 확인된 식물을 실험군으로 사용하였고, 실험군 수종은 하천에서 채취하여 염분 적응시킨 갈대, 부들 및 줄, 해안사구에서 채취하여 염분 적응시킨 갈대, 부들 및 줄을 사용하였다.

충남 태안 법성의 해안 사주의 염농도는 평균 20-23‰이고, 충남 태안 연포의 해안 사구의 염농도는 평균 10-13‰이었다. 각각의 종묘(4치 포트)는 염분 생육적응 실험군 30주로서, 뿌리줄기에서 입의 생육이 30cm 이상이고 염내성을 가지며, 뿌리줄기의 생육이 왕성한 식물로서 포트를 제거하였을 때 상토의 유실이 없는 상태의 것을 선택하여 사용하였다. 선택된 종묘는 상기 실시예 2-1 내지 2-7의 방법으로 생산한 품종을 각각 20주를 갖고 실험하였다. 실험군은 다음과 같다.

<3-1> 해안사주에서의 종묘 생육 실험

① 포트 재배형

실험군 1-1 : 하천 및 지하수에서 생육한 식물

실험군 1-2 : 염분농도 10-15‰에서 생육한 식물

실험군 1-3 : 염분농도 15-20‰에서 생육한 식물

실험군 1-4 : 염분농도 20-25‰에서 생육한 식물

실험결과, 하천 및 지하수에서 생육한 식물 (실험군 1-1)은 식재 후 12일 이내에 전체가 고사하였으며, 식물 수종 중 부들이나 줄에 비하여 갈대의 생육기간이 약 5일 정도 더 길었다. 따라서, 실험군이 모두 고사는 하였지만 갈대가 타 식물에 비하여 염해에 대한 적응이 약간 우수한 것으로 확인되었다.

염분농도 10-15‰에서 생육한 식물 (실험군 1-2)의 생육결과는 다음 표 7 및 표 8과 같다.

구분	하천에서 채취한 종자			해안사주에서 채취한 종자			식재지염분농도
	갈대	부들	줄	갈대	부들	줄
20일	70%	30%	30%	70%	30%	30%	20-23‰
30일	50%	20%	15%	50%	20%	15%
40일	30%	10%	10%	30%	10%	10%

구 분		갈대의 생육상태 변화	부들, 줄의 생육상태 변화
40일 경과후	뿌리줄기	뿌리줄기의 생육이 활발하지 못함	뿌리줄기 성장이 멈친 상태
	성장상태	약 5cm 성장으로 성장이 더딤	성장이 매우 더딤
	활착상태	뿌리근경이 활착이 왕성하지 않음	뿌리가 활착이 되지 않음

다음으로, 염분농도 15-20‰에서 생육한 식물(실험군 1-3)은 염분농도 10-15‰에서 생육한 식물의 실험군(1-2)보다 식재 초기에는 생육이 약 20%이상 우수하였고, 생육 기간이 경과함에 따라서도 생육율이 높았다. 갈대는 평균적으로 약 75% 이상 생육이 되었으나, 부들 및 줄은 생육율이 현저하게 높지는 않았다. 40일 경과 후에 생육상태를 살펴보면, 갈대는 비교적 안정적으로 뿌리줄기 생육이 활발하고, 성장상태도 약 10cm 이상 성장하였으며, 활착상태도 약간 우수한 편이었고, 부들 및 줄은 염분농도 10-15‰에서 생육한 식물의 실험군(1-2)과 유사하게 성장하였다.

그 다음으로, 염분농도 20-25‰에서 생육한 식물 (실험군 1-4)의 생육결과는 다음 표 9 및 표 10과 같다.

구분	하천에서 채취한 종자			해안사주에서 채취한 종자			염분농도
	갈대	부들	줄	갈대	부들	줄
20일	100%	100%	100%	100%	100%	100%	20-23‰
30일	95%	95%	95%	95%	95%	95%
40일	95%	95%	95%	95%	95%	95%

구 분		갈대의 생육상태 변화	부들, 줄의 생육상태 변화
40일 경과후	뿌리줄기	뿌리줄기의 생육이 활발하고, 약 20cm 이상 성장하였으나, 하천에 생육하는 것보다는 성장이나 낮은 편이나, 비교적 생육이 우수한 편임	뿌리줄기 성장이 멈친 상태
	성장상태		성장이 매우 느림
	활착상태		뿌리가 활착이 되지 않음

② 식생매트 재배형

실험군 2-1 : 하천 및 지하수에서 생육한 식물

실험군 2-2 : 염분농도 10-15‰에서 생육한 식생매트

실험군 2-3 : 염분농도 15-20‰에서 생육한 식생매트

실험군 2-4 : 염분농도 20-25‰에서 생육한 식생매트

실험결과, 하천 및 지하수에서 생육한 식물 (실험군 2-1) 및 염분농도 10-15‰에서 생육한 식물 (실험군 2-2)은 상기 포트 재배형의 실험결과와 비슷하였다.

다음으로, 염분농도 15-20‰에서 생육한 식물(실험군 2-3) 및 염분농도 20-25‰에서 생육한 식물(실험군 2-4)은 포트 재배형 실험결과보다 활착상태가 약간 우수하였다.

해안 사주 실험 결과를 종합해보면, 실험 대상지인 해안 사주의 수심이 5-15 cm의 습지로 되어 있어, 포트 재배형 식물군 보다는, 식생 매트형 실험군의 생육이 우수한 것으로 나타났다. 이는 수심은 낮지만 약한 물의 흐름에 따라 생육이 차이가 났으며, 매트형은 습지 바닥에 고정이 되어 비교적 안전한 구조를 유지하였으며, 생육에서도 약간 우수한 것으로 나타났다. 또한 유속이 빠르거나 수심이 깊은 지역일 경우에는 생육의 차이가 클 것으로 판단이 되며, 향후 습지 식생이 있어서는 식생 매트형이 바람직 할 것으로 판단이 된다.

그리고, 비닐하우스 및 노지에서 재배한 결과와 같이 식물이 염분에 적응할 때까지는 농도만큼의 생육율을 보이고 있어, 식생 대상지의 염분 농도 측정이 매우 중요할 것으로 판단이 된다. 아울러 비로 인해 수심이 높아지거나, 유속이 빨라지는 경우에 포트 재배형은 포트 주변이 쇄굴이 나면서 유실되는 경우가 있었으나, 매트형의 경우에는 유실의 정도를 거의 찾아볼 수가 없었고, 바람에 의한 피해는 거의 나타나지 않았다. 따라서 습지에 식물 군락을 조성하기 위해서는 포트형 보다는 매트형이 매우 우수하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 염해지 식생용 염생식물의 대량 생산방법을 제공한다. 본 발명의 대량 생산방법은 식물이 고농도의 염에 내성을 띄도록 적응시키기에 유용하고, 이렇게 적응된 염생식물을 대량으로 생산하기에 적당하며, 실제 염해지에 식재하여도 생육에 지장을 받지 않고 생육할 수 있게 한다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 염해지 식재용 염생식물을 생산하는데 사용한 평판형 식생기반용 매트이다.

도 2는 본 발명의 염해지 식재용 염생식물을 생산하는데 사용한 요철형 식생기반용 매트이다.

도 3은 본 발명의 염해지 식재용 염생식물을 생산하는데 사용한 반구형 롤타입 식생기반용 매트이다.

-도 1 내지 3의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10,10’,10”; 식생기반용 매트 11,12,11’,12’,11”,12”; 망사부재

13,13’,13”; 망사부재의 일면 14,14’,14”; 망사부재의 타면

15; 골 20; 삽입부

30; 황마사 60; 식생기초물

도 4는 도 1의 식생기반용 매트(A type)에 식재하여 본 발명의 염생식물 생산방법으로 재배한 갈대의 생육 사진이다.

도 5는 도 2의 식생기반용 매트(B type)의 실제 사진(좌측) 및 갈대를 이에 식재하여 본 발명의 염생식물 생산방법으로 재배한 생육 사진(우측)이다.

도 6은 도 3의 식생기반용 매트(C type)의 실제 사진(좌측) 및 물억새를 이에 식재하여 본 발명의 염생식물 생산방법으로 재배한 생육 사진(우측)이다.

도 7은 본 발명의 염생식물 생산방법에 의해 생산된 갈대를 염해지에 식재한 후 생육시켜 관찰한 줄기 및 뿌리의 사진이다.

Claims (14)

1. (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계;

   (b) 상기 단계 (a)의 전처리 종자를 발아시키는 단계;

   (c) 단계 (b)의 종자 발아된 종묘를 배양토 함유 포트(pot)에 식재하는 단계;

   (d) 단계 (c)의 식재된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰에 도달할때까지 적응시키는 단계; 및

   (e) 단계 (d)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
2. (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계;

   (b) 단계 (a)의 전처리된 식물의 종자를 발아시키는 단계;

   (c) 단계 (b)의 종자 발아된 종묘를 평판형의 배양토를 함유하는 식생기반용 매트, 요철형의 배양토를 함유하는 식생기반용 매트 또는 반구형의 배양토를 함유하는 식생기반용 매트에 식재하는 단계;

   (d) 단계 (c)의 식재된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 식생기반용 매트 내 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰까지 증가하도록 식물을 적응시키는 단계; 및

   (e) 단계 (d)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
3. (a) 식물의 종자를 숯 및 제올라이트 혼합물에서 20 내지 30시간 동안 전처리하는 단계;

   (b) 단계 (a)의 식물의 종자를 평판형의 배양토를 함유하는 식생기반용 매트 또는 요철형의 배양토를 함유하는 식생기반용 매트에서 발아시키는 단계;

   (c) 단계 (b)의 종자 발아된 종묘에 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입시켜, 식생기반용 매트 내 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰까지 증가하도록 식물을 적응시키는 단계; 및

   (d) 단계 (c)에서 생육한 식물 중에서 염분에 내성을 띄어 안정적으로 생육하는 식물을 선별하는 단계를 포함하는, 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물 종자는 갈대(Phagmites communis), 줄(Zizania latifolia), 물억새(Miscanthus sacchariflorus), 억새(Miscanthus sinensis), 갯잔디(Zoysia sinica), 강아지풀(Setaria viridis), 메귀리(Avena fatua), 강피(Echinochloa hispidula), 산조풀(Calamagrostis epigeios), 모새달(Phacelurus latifolius), 갯쇠보리(Ischaemum anthephoroides), 개보리(Elymus sibiricus), 달뿌리풀(Phragmites japonica) 및 부들(Typha orientalis)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
5. 삭제
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리 단계는 숯 및 제올라이트 혼합물에서 24시간 동안 전처리하는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발아 단계는 염분 미함유 증류수 또는 염분 미함유 배양토에서 발아시키는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배양토는 (i) 부숙톱밥, 왕겨, 마사토 및 일반토를 포함하는 배양토, (ii) 상기 배양토 (i)에 사질토를 5-30% 혼합한 혼합 배양토, (iii) 코코피트 또는 코코넛 섬유, (iv) 피트모스 및 (v) 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 식생기반용 매트는 평판형 식생기반용 매트인 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 염분수 투입 단계는,

    (i) 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입하여 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰이 될 때까지 투입하는 방법, 또는

    (ii) 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 최초 투입한 뒤, 7일 내지 10일 간격으로 염분농도를 2 내지 4‰씩 증가시킨 염분수를 순차적으로 투입하여 최종 염분농도가 10 내지 35‰이 될 때까지 투입하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 염분수 투입 단계는, 염분농도 2 내지 4‰의 염분수를 7일 내지 10일 간격으로 순차적으로 투입하여 배양토의 잔류 염분 농도가 10 내지 35‰가 될 때까지 투입하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 염분수 투입 단계는, 염분수를 관수시키거나 염분수에 침지시키는 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 염분수 투입 단계는, 염분수에 추가로 인산일암모늄을 7-8% 포함시켜 투입하는 단계인 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물 선별단계는,

    염분수를 미투입하여 생육시킨 동일종의 식물의 생육 정도와 비교해 70 내지 100%로 생육하는 식물을 선별하는 것을 특징으로 하는 염해지 식재용 염생식물의 생산방법.