바이오차 처리에 따른 생활권 녹지 토양 환경과 수목 생육 변화- 느티나무를 대상으로 -
Changes in Tree Growth and Soil Environment Following Biochar Application in Urban Green Spaces
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초록
: 바이오차는 탄소격리를 이용한 기후변화 대응과 토양 개량을 통한 식물 생육 등 다양한 측면에서 필요성을 가지고 있다. 농업에서는 작물 생육을 증가시키기 위한 바이오차 연구가 진행되고 있으나 수목을 대상으로한 연구는 드문 상황이다. 이에 본 연구는 생활권 녹지에서 생육하고 있는 느티나무를 대상으로 바이오차 처리(16kg/m2, 4kg/m2, 0kg/m2)에 따른 토양 환경과 수목 생육 변화에 대해서 모니터링하고 분석하였다. 2023년 7월부터 2025년 3월까지 각 처리구의 토양 수분, 토양 온도, 전기전도도 데이터를 취득하고 토양 이화학성 분석을시행하였으며 느티나무의 흉고직경, 근원직경, 수고를 측정하였다. 모니터링 결과 토양 환경에서 토양 수분과전기전도도가 통계적 유의성을 나타냈으며 16kg 처리구가 다른 처리구보다 확연하게 높은 수분보유능과 전기전도도를 가진 것으로 나타났다. 토양 이화학성 분석에서는 양이온치환용량, 유기물, 전질소, 총탄소에서 통계적 유의성이 나타났다. 수목 생육에서는 흉고직경에서 통계적 유의성이 나타났으며 4kg 처리구에서 가장 높은생장률(24.55%)을 보였고 16kg 처리구에서는 가장 낮은 생장률(19.46%)을 보였다. 상관관계를 확인한 결과 토양 수분과 전기전도도가 높아질수록 흉고직경 생장에는 불리하다는 것을 확인하였다. 본 연구는 과도한 바이오차 처리(16kg/m2)가 오히려 수목 생장을 저해할 수 있음을 규명하였고 토양의 탄소저장 능력과 느티나무 생육에 최적인 처리량(4kg/m2)에 대해 확인하였다. 이는 생활권 녹지 조성 및 관리를 위한 바이오차의 효과적인 적용 방안을 마련하는 데 중요한 기초자료가 될 것이다.
Abstract
Biocharis necessary in various aspects such as responding to climate change using carbonsequestration and improving plant growth through soil improvement. In agriculture, biocharresearchis being conducted to increase crop growth, but research targeting trees is rare. Therefore, this studymonitored and analyzed changes in soil environment and tree growth according to biochartreatment(16 kg/m2, 4 kg/m2, 0 kg/m2) of Zelkova serrata growing in green areas in residential areas. From July2023 to March 2025, soil moisture, soil temperature, and electrical conductivity data for each treatmentarea were acquired, soil physicochemical analysis was performed, and the diameter at breast height,root diameter, and tree height of Zelkova serrata were measured. The monitoring results showed thatsoil moisture and electrical conductivity were statistically significant in the soil environment, and the16 kg treatment area had significantly higher waterretention capacity and electrical conductivity thanothertreatment areas. In soil physicochemical analysis, cation exchange capacity, organic matter, totalnitrogen, and total carbon showed statistical significance. In tree growth, statistical significance wasshown in the diameter at breast height, and the 4 kg treatment showed the highest growth rate(24.55%), while the 16 kg treatment showed the lowest growth rate (19.46%). As a result of confirmingthe correlation, it was confirmed that the higherthe soil moisture and electrical conductivity, the moreunfavorable it was for the growth of the diameter at breast height. This study revealed that excessivebiochar application (16 kg/m2) can actually inhibit tree growth and identified the optimal applicationdose (4 kg/m2) for soil carbon storage capacity and Zelkova serrata growth. This will serve as valuablebaseline data for developing effective biochar application strategies for creating and managing greenspaces in residential areas