본 연구의 목적은 다양한 생분해성 멀칭필름을 사용한 콩 재배지에서 작물 생육, 수량, 필름 분해율, 토양 화학성 및 물리성 등을 조사하여 안전하게 사용할 수 있는지를 알아보고자 수행하였다. 2022년과 2023년 콩의 초장, 분지수 및 엽록소 함량은 조사 시기에 상관없이 PE필름과 생분해성 멀칭필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 또한 콩 수량구성 요소 및 수량은 시험기간(2022, 2023)에 상관없이 PE필름과 생분해성 멀칭필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 생분해성 멀칭필름의 투광율은 콩 이식 후 112일에 6.4~15.8%를 보였고, 2022년보다는 2023년에 높았다. 2022년과 2023년 생분해성 멀칭필름의 붕괴정도는 콩 이식 후 20일부터 시작하였고, 시간이 경과할수록 증가하였다. 또한 콩 수확 후 포장에 잔재한 생분해성 멀칭필름은 수확 후 50일에 대부분 붕괴되었다. 콩 이식 후 112일에 생분해성 멀칭필름의 분해율의 경우 2022년에는 9.8~26.7%를 보였고, 2023년에는 13~36%을 보였다. 토양 pH와 EC는 조사 연도와 조사 시기에 따라 차이를 보였지만, 전반적으로 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간에 유의적인 차이가 없었다. 토양 유기물, 질산태질소와 치환성양이온 함량은 생분해 필름 종류에 상관없이 PE필름과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 유효인산 함량은 E, S 및 T 생분해성 멀칭필름이 PE필름에 비해 유의적으로 높았다. 토양 물리성(토성, 용적 밀도, 공극률 등)도 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간의 유의적인 차이가 없었다. 2022년과 2023년 토양온도와 수분은 생분해성 멀칭필름과 PE필름 간에 차이가 없으나, 토양 온도는 무멀칭에 비해 2℃ 정도 상승하였고, 토양수분은 5~15% 정도 증가하였다. 생분해성 필름을 사용한 콩 재배지 토양에 후작물 보리 재배 시 생육에는 영향을 미치지 않았다. 따라서 본 연구에 사용된 생분해성 멀칭필름은 콩의 생육, 수량 및 토양환경에 부정적인 영향 없이 안전하게 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.
필름의 멀칭 기술은 토양 표면을 덮어 토양 온도와 수분을 조절하고, 잡초를 억제하는 기능에 사용된다. 본 연구에서는 생분해성 멀칭필름의 내가수분해성 및 기계적 물성을 향상시키기 위하여 PBAT(Poly Butylene Adipate-co-Terephthalate)와 PLA(Poly Lactic Acid)를 이축 압출기를 사용하여 개질한 후, 필름의 물성과 생분해 특성을 조사하였다. 멀칭필름을 토양에 매립 후 기간별 필름의 중량감소를 확인하였고, 건답에서 벼농사용 멀칭 후 식물의 성장을 관찰하였다. 내가수분해성이 향상된 멀칭 필름은 작물의 성장에 우수한 특성을 나타냈으며, 생분해되는 멀칭 필름은 환경 친화적이고 효율적이며, 지속가능한 농업관행을 위한 새로운 대안으로써의 가능성을 제공 할 수 있다.
난지형 마늘 재배시 잡초발생 억제와 친환경 방제기술을 개발하기 위하여 생분해성 필름을 이용한 멀칭재배효과를 구명하고자 수행하였다. 멀칭 필름의 투광률은 흑색 PE 필름은 1.1%, 녹색 PE 필름은 26.1%, 투명 PE 필름은 86.1%, 생분해성 필름은 75.4%로 흑색 PE 필름의 경우 대부분의 광이 투과되지 못하였지만 녹색 PE 필름은 일부 광이 투과되었고 생분해성 필름과 투명 PE 필름은 투광률이 높았다. 지온은 무멀칭구에 비해 멀칭구가 높았고 투명 PE 필름, 생분해성 필름이 가장 높게 나타났다. 초장과 구중에서도 지온이 높게 유지되었던 멀칭구가 높았고 투명 PE 필름, 생분해성 필름이 가장 높았다. 멀칭재료별 소실상태는 멀칭 7개월까지 비닐 및 부직포멀칭구는 외관상 크게 소실되는 것을 없었으나, 생분해필름은 멀칭 5개월 이후 필름표면에 가로로 미세한 줄이 나타났고 쉽게 찢어지는 것을 볼 수 있었다.
멀칭이란 토양표면을 여러 가지 재료로 피복하는 것을 말하며, 이용성으로는 생육촉진, 한해경감, 동해경감, 잡초억제, 토양보호, 과실의 품질향상 등이 있고, 멀칭 재료도 투명필름, 흑색필름, 볏집, 알미늄반사필름 등이 있다. 또한, 광량이 부족한 겨울철 시설재배에서는 시설내 입사광을 될 수 있는 대로 많이 할 필요가 있다. (중략)
본 연구의 목적은 농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤시험장에서 개발된 감귤 다공질 필름 멀칭재배법의 기술가치를 평가하는 것이다. 이는 농업 R&D사업의 효율성과 실용성 제고를 위하여 이용될 수 있을 것이다. 분석결과에 따르면, 감귤다공질 필름 멀칭 재배법 개발에 따른 기술가치평가액은 할인율 수준에 따라 최소 421.64억 원(할인율 10%)에서 최대 550.18억 원(할인율 6%), 평균 480.34억 원(할인율 8%)으로 추정되고, 내부수익율 IRR의 값은 가정했던 할인율(6%~10%)보다 훨씬 크고, 순현재가치(NPV)는 영보다 훨씬 크며, B/C 비율도 20 이상으로 나타나 감귤 다공질 필름 멀칭 재배법 개발사업의 경제적 타당성은 있는 것으로 판단된다.
LDPE와 LLDPE 수지에 바이오매스 부산물을 혼합한 다음 분해촉진제와 상용화제로 처리한 후 멀칭필름을 제조하였다. 인장강도, 신장율, TGA, DSC를 분석하였고, 필름을 멀칭한 후 옥수수를 심고 4개월간 분해 상태를 조사하였다. 인장강도와 신장율은 UV 조사 100시간 후 20 N/cm2와 5%로 나타났고, 200시간 후는 0 N/cm2과 거의 0%로 각각 나타났다. TGA 분석은 고분자 고유 peak변화를 확인할 수 있었으며, DSC는 결정화 온도가 조금 높아졌다. 필름의 분해상태를 조사한 예비시험결과, 외관상태는 6주 후부터 차이가 났으며, 12주 후에는 필름의 색상은 물론 찢어진 곳이 여러 곳에서 볼 수 있었다. 옥수수를 식재한 다음 4개월 후 멀칭필름의 분해상태를 조사한 결과 필름 여러 곳이 분해되어 있었고, 크게 찢겨있었다. 이상의 결과로부터 개발 필름을 농업용 생분해성 멀칭필름으로 사용할 수 있을 것으로 사료되었다.
본 연구는 PBAT(Poly Butylene Adipate-co-Terephthalate)와 PLA(Poly Lactic Acid)를 사용하여 수지의 컴파운드와 생분해성 멀칭필름의 내가수분해성과 기계적 물성을 향상시키기 위하여 수행되었다. 어닐링 온도조건에 따른 다양한 비율의 사슬연장제와 기계적 물성을 검토하였다. 어닐링공정은 컴파운드 수지의 결정화 능력을 향상시킬수 있음을 나타내었다. 사슬연장제의 첨가로 인장강도를 향상시킬 수 있었으며, 필름의 내가수분해성도 증가하였다. 사슬연장제 0.6phr. 첨가의 경우에 인장강도는 383.0Kgf/cm2으로 대조 필름과 비교하여 155% 향상되었다. 팽창비(BUR)가 2.5일 때, 필름의 최적 인장강도는 기계 방향(MD)과 가로 방향(TD) 에서 379.0/195.2kgf/cm2까지 크게 증가하였다.
쌀 분말이 함유된 플라스틱 수지를 이용하여 생분해성 필름 시제품 2종을 생산하고, 고구마(Ipomoea batatas L. Lam) 재배에 적용하여 생육과 수량, 토양환경 등을 PE(Polyethylene) 필름과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 투광율은 350 mesh 쌀 분말 30% 함유된 생분해성 필름(BF30-350RP)이 0.8%로 500 mesh 쌀 분말 40% 함유된 생분해성 필름(BF40-500RP) 2.0%, PE 필름 2.7%보다 낮았다. 2. 맑은 날 필름의 표면온도는 PE 필름이 가장 낮았고, BF40-500RP와 BF30-350RP는 차이가 적었다. 3. 농작업 충격에 의한 손상율은 PE 필름 0.4%, BF500-400RP 3.3%, BF350-30RP 5.3% 순으로 낮았다. 4. 외부에 노출하였을 때 BF40-500RP와 BF30-350RP의 가시적인 분해 시점은 각각 노출 40일과 30일 차이었고, 노출 90일 차에 각각 62.3%와 70.4% 분해되었다. 5. 고구마 재배에 적용된 생분해성 필름의 분해는 BF40-500RP가 BF30-350RP보다 서서히 진행되었다. 두둑 표면부의 BF40-500RP는 고구마 삽식 30일 후에 5%, 60일 후에 30%, 90일 후에 55%, 120일 후에 90% 분해되었다. 두둑과 고랑 경계부의 생분해성 필름은 고구마 삽식 75일 후에 완전히 분해되었다. 6. 멀칭 후 고구마를 재배하지 않아 지표면이 밀폐된 조건에서는 토양습도와 그 편차는 PE 필름, BF40-500RP, BF30-350RP 순으로 낮았으나 큰 차이를 보이지 않았고, 토양온도는 PE 필름이 생분해성 필름보다 높았으나 그 차이는 낮았다. 7. 고구마 삽식 2개월 후에 7일 동안 일평균 토양습도는 BF30-350RP 멀칭 2.5%point, BF40-500RP 멀칭 1.5%point, PE 필름 멀칭 1.1%point 씩 감소하였고, 토양온도는 두 생분해성 필름 멀칭 모두 비슷하였으나 PE 필름 멀칭은 지속적으로 증가되어 생분해성 필름보다 일평균 0.1℃ 높았다. 8. 고구마 줄기 생육과 괴근 수량은 멀칭 필름간 차이가 관찰되지 않았다.
Su Gon Bae;Yong Seub Shin;Il Kweon Yeon;Han Woo Do
생물환경조절학회지
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제10권4호
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pp.237-243
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2001
무가온 촉성재배시 멀칭재료가 참외 생육과 품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 토양 멀칭재료로 하우스외피복 재활용필름, 배색 P.E. 필름, 녹색 P.E. 필름과 대조구로 투명 P.E. 필름을 설치하여 지온의 변화와 생육, 과실품질 등을 조사하였다. 토양 5cm 깊이의 일.월중 지온은 하우스외피복 재활용필름에서 높았으나 광 투과율이 낮은 녹색 P.E필름에서 낮았다. 토양 심도별 야간지온은 녹색 P.E. 필름은 토양 깊이 20cm에서 나머지 필름은 토양 깊이 5cm에서 가장 높았으며, 멀칭 재료별 지온차는 깊이 내려갈수록 점차 감소되었다. 정식 후 30일의 초장과 절수는 지온이 높은 하우스외피복 재활용필름이 유의하게 높았으며, LAI, CGR, RGR도 높은 경향을 보였다. 정식 후 30일의 잡초 발생량은 큰 차이가 없었으나 정식 후 90일에는 투명 P.E.필름에서 많았다. 과실 수확은 하우스외피복 재활용필름에서 빨라 투명 P.E.필름보다 2일 단축되었으나, 과중, 과장, 당도 등 과실특성은 큰 차가 없었다. 하우스외피복 재활용필름에서 상품수량은 2,426kg.10a$^{-1}$로 투명 P.E. 필름보다 6% 증수되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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