경작

경작(耕作)은 작물 생육에 적합한 토양 상태 조성, 잡초 방지, 침투능이나 통기성의 유지 등을 위해 토양을 기계적으로 조작하는 것이다. 경작은 땅을 파고, 휘젓고, 뒤집는 등 다양한 형태의 기계적인 교반을 통해 토양을 농업적으로 준비하는 것이다. 수공구를 이용한 인력 경작 방법의 예로는 삽질, 따기, 곡괭이 작업, 호미질, 갈퀴질 등이 있다. 견인 동물 동력 또는 기계화 작업을 이용할 수도 있다.

비 온 후의 경작 모습

깊이가 깊고 철저한 경작이 1차 경작으로 분류되고, 깊이가 더 얕고 때로는 위치가 더 선택적인 경작이 2차 경작으로 분류된다. 쟁기질과 같은 1차 경작은 표면 마감이 거친 경향이 있는 반면, 2차 경작은 많은 작물의 좋은 묘판을 만드는 데 필요한 것과 같이 더 매끄러운 표면 마감을 생성하는 경향이 있다. 써레작업과 윤경 작업은 종종 1차 경작과 2차 경작을 하나의 작업으로 결합한다.

정의

주경운(primary tillage)은 흙을 느슨하게 하고 비료나 식물 재료를 섞어 거친 질감의 흙을 만든다.

보조경운(secondary tillage)은 더 고운 흙을 만들고 때로는 열을 형성하여 묘상을 준비한다. 또한 이러한 잡초 제거가 제초제를 사용하는 최소 경운 또는 무경운 방식으로 이루어지지 않는 한, 작물 식물이 성숙하는 동안 재배 기간 내내 잡초를 제어한다.

• 묘상 준비는 써레 (다양한 유형과 하위 유형이 있음), 파종봉, 괭이, 삽, 로터리 경운기, 심층 경운기, 둑 또는 밭 형성 경운기, 롤러 또는 컬티베이터로 할 수 있다.
• 잡초 제어는 경운을 통해 이루어지는 한 일반적으로 경운기나 괭이를 사용하여 작물 식물 주변의 흙 표면 몇 센티미터를 방해하지만 작물 식물 자체에는 최소한의 방해만 가한다. 경운은 잡초를 두 가지 메커니즘을 통해 죽인다. 즉, 뿌리째 뽑거나, 잎을 묻거나(광합성을 차단하거나), 또는 이 둘의 조합을 통해 죽인다. 잡초 제어는 작물 식물이 잡초에 의해 경쟁에서 밀려나는 것을 방지(물과 햇빛을 두고)하고 잡초가 씨앗 단계에 도달하는 것을 방지하여 미래의 잡초 개체군 공격성을 줄인다.

역사

헝가리 회색 소로 경작하기

경작은 처음에는 인간 노동으로 수행되었으며, 때로는 노예를 동원하기도 했다. 발굽이 있는 동물은 짓밟아서 흙을 경작하는 데 사용될 수 있었고, 돼지는 허락하면 정기적으로 땅을 파헤치는 자연적인 본능을 가지고 있었다. 그 다음에는 나무 쟁기가 발명되었다. (정확한 발명 날짜를 특정하기는 어렵다. 그러나 쟁기 사용에 대한 가장 초기 증거는 기원전 4000년경 메소포타미아(현 이라크)까지 거슬러 올라간다)). 인간 노동으로 끌 수도 있었고, 노새, 소, 코끼리, 물소, 또는 이와 유사한 튼튼한 동물로 끌 수도 있었다. 말은 일반적으로 부적합했지만, 클라이즈데일 말과 같은 품종은 역축으로 길러졌다.

경작은 때때로 매우 노동 집약적일 수 있었다. 이 측면은 16세기 프랑스 농학자 샤를 에티엔이 쓴 글에서 논의된다.^[1]

거칠고 단단한 흙은 경작하기 어렵고, 비록 습하고 건조한 날씨가 온화할지라도 큰 노동 없이는 옥수수나 다른 어떤 것도 생산하지 못할 것이다 ... 당신은 그것을 가장 정교하게 경작하고, 자주 써레질하고, 많은 양의 거름으로 비료를 주어야 한다. 그러면 당신은 그것을 더 좋게 만들 것이다 ... 그러나 특히 비에 젖지 않도록 하기를 바란다. 왜냐하면 물은 그들에게 독만큼이나 좋기 때문이다.

근세에 농업과학 기술로서 경작이 인기를 얻었던 것은 유럽 사상가들이 제안한 식물 생물학 이론과 관련이 있다. 1731년, 영국 작가 제스로 툴(Jethro Tull)은 "말 호미 농법: 식물 생육 및 경운 원리에 대한 에세이(Horse-Hoeing Husbandry: An Essay on the Principles of Vegetation and Tillage)"라는 책을 출판했는데, 이 책은 식물이 흙을 활용하기 위해서는 흙을 고운 가루로 분쇄해야 한다고 주장했다. 툴은 물, 공기, 열이 식물의 주요 물질이 아닌 것이 분명하므로, 식물은 흙으로 만들어졌고 따라서 아주 작은 흙 조각을 음식으로 섭취해야 한다고 믿었다. 툴은 흙을 경작할수록 비옥도가 증가하며, 흙을 너무 많이 경작하는 것은 불가능하다고 썼다.^[2] 그러나 과학적 관찰에 따르면 그 반대가 사실이다. 경작은 흙이 식물 뿌리, 물, 영양소가 침투할 수 있게 하는 구조적 특성을 잃게 하고, 침식에 의한 흙 손실을 가속화하며, 흙 다짐을 초래한다.^[3]

강철 쟁기는 거친 프레리 풀과 바위가 문제를 일으키던 미국 중서부에서의 농업을 가능하게 했다. 1900년 직후, 농업용 트랙터가 도입되어 현대적인 대규모 농업이 가능해졌다. 그러나 프레리 풀의 파괴와 미국 중서부의 비옥한 표토 경작은 흙이 날아가고 먼지 폭풍으로 하늘을 검게 물들인 황진을 유발했다. 이로 인해 경작 기술에 대한 재고가 촉발되었지만,^[2] 2019년 현재 미국에서는 침식으로 인해 3조 파운드의 흙이 손실된 것으로 추정되며, 침식 제어를 위한 개선된 기술 채택은 여전히 널리 퍼지지 않고 있다.^[4] 1930년대 중반, 호주 빅토리아주 던캐스터의 프랭크(Frank)와 허버트 페티(Herbert Petty)는 페티 쟁기를 개발했다. 이 조종 가능한 쟁기는 말 두 마리나 트랙터로 끌 수 있었고, 디스크 바퀴는 동시에 또는 개별적으로 조종할 수 있어 작업자가 밭 중앙뿐만 아니라 과수원 나무 사이와 주변을 경작할 수 있었다.

유형

주경운 및 2차 경운

주경운은 보통 마지막 수확 후, 흙이 쟁기질할 수 있을 만큼 충분히 축축하지만 좋은 견인력을 허용하는 상태에서 수행된다. 일부 흙 유형은 건조하게 쟁기질할 수 있다. 주경운의 목표는 합리적인 깊이의 부드러운 흙을 얻고, 작물 잔류물을 통합하고, 잡초를 죽이고, 흙을 통기시키는 것이다. 2차 경운은 비료를 통합하거나, 흙을 더 고운 경운 상태로 만들거나, 표면을 평평하게 하거나, 잡초를 제어하기 위한 모든 후속 경운이다.^[5]

감소 경운

감소 경운^[6]은 흙 위에 15~30%의 작물 잔류물을 남기거나, 중요한 침식 기간 동안 에이커당 500~1000파운드(560~1100 kg/ha)의 소립 곡물 잔류물을 남긴다. 여기에는 끌 쟁기, 밭 경운기 또는 기타 도구의 사용이 포함될 수 있다. 잔류물 양에 어떤 영향을 미치는지에 대한 일반적인 설명은 아래를 참조하라.

집중 경운

집중 경운^{[note 1]}은 작물 잔류물 덮개가 15% 미만이거나 에이커당 소립 곡물 잔류물이 500파운드(560 kg/ha) 미만이다. 이러한 유형의 경운은 종종 관행 경운이라고 불리지만, (미국에서는) 현재 집중 경운보다 보존 경운이 더 널리 사용되기 때문에^[7][8] 이러한 유형의 경운을 관행 경운이라고 부르는 것은 적절하지 않은 경우가 많다. 집중 경운은 종종 보습 쟁기, 디스크 또는 끌 쟁기와 같은 도구를 사용하여 여러 작업을 포함한다. 이 작업 후에는 써레, 롤링 바스켓 및 절단기가 있는 피니셔를 사용하여 묘상을 준비할 수 있다. 다양한 변형이 있다.

보존 경운

보존 경운^{[note 1]}은 토양 침식이 심한 시기에 흙 표면에 최소 30%의 작물 잔류물을 남기거나, 표면에 최소 1,000 lb/ac(1,100 kg/ha)의 소립 곡물 잔류물을 남긴다. 이는 물의 이동을 늦춰 토양 침식량을 줄인다. 또한 보존 경운은 해충 방제를 강화할 수 있는 포식성 절지동물에게 이로운 것으로 밝혀졌다.^[9] 보존 경운은 또한 연료 소비와 토양 다짐을 줄여 농부들에게 이점을 제공한다. 농부가 밭을 경작하는 횟수를 줄임으로써 연료와 노동력에서 상당한 절약을 이룰 수 있다.

보존 경운은 주로 남아메리카, 오세아니아 및 북아메리카를 포함하여 3억 7천만 에이커 이상의 땅에서 사용된다.^[10] 1997년 이래 대부분의 해에 보존 경운은 미국 경작지에서 집중 경운이나 감소 경운보다 더 많이 사용되었다.^[8]

그러나 보존 경운은 봄 햇볕의 따뜻함에 노출되는 어두운 흙의 감소로 인해 흙의 온난화를 지연시켜 다음 해 봄 옥수수 작물 파종을 지연시킨다.^[11]

• 무경운 – 쟁기, 디스크 등이 사용되지 않는다. 100% 지면 피복을 목표로 한다.
• 조경운 – 씨앗을 심을 좁은 줄만 경작하고, 줄 사이의 흙은 경작하지 않고 남겨둔다.^[12]
• 멀치 경운 – 보온 및 보습을 위해 흙을 멀치로 덮는다. 100% 흙 교란.
• 윤환 경운 – 2년마다 또는 그보다 덜 자주 (격년으로, 또는 3년마다 등) 흙을 경작한다.^[12]
• 둑 경운

구역 경운

구역 경운 또는 조경운은 좁은 띠만 경운하고 그 사이의 흙은 경운하지 않은 채로 두는 수정된 심층 경운의 한 형태이다. 이러한 유형의 경운은 흙 다짐 문제를 줄이고 내부 토양 배수를 개선하는 데 도움이 되도록 흙을 교란시킨다.^[13] 이는 작물 줄 바로 아래의 좁은 띠에만 흙을 교란시키도록 설계되었다. 토양을 보호하고 북부 기후에서 토양의 온난화 및 작물 생장 지연에 기여하기 위해 전년도 식물 잔류물에 의존하는 무경운과 비교하여, 구역 경운은 약 5인치 폭의 띠를 만들어 쟁기 경반을 동시에 깨뜨리고 토양 온난화를 돕고 묘상을 준비하는 데 도움이 된다.^[14] 피복작물과 결합하면 구역 경운은 손실된 유기물을 대체하고 흙의 악화를 늦추며 흙 배수를 개선하고 흙의 수분 및 영양분 보유 능력을 증가시키고 필요한 토양 유기체가 생존할 수 있도록 돕는다.

이는 미국 중서부와 서부 농장에서 40년 이상 성공적으로 사용되어 왔으며, 현재 미국 농경지의 36% 이상에서 사용되고 있다.^[15] 현재 구역 경운이 시행되고 있는 특정 주로는 펜실베이니아, 코네티컷, 미네소타, 인디애나, 위스콘신, 일리노이가 있다.

미국 북부 콘 벨트 주에서의 사용은 일관된 수확량 결과를 보이지 않지만, 농업 분야에서는 심층 경운에 대한 관심이 여전히 존재한다.^[16] 배수가 잘 되지 않는 지역에서는 심층 경운이 더 비싼 타일 배수 설치의 대안으로 사용될 수 있다.^[17]

효과

쌀 경작. 발렌시아 민족학 박물관.

긍정적 영향

쟁기질:

• 흙의 표면층 또는 A층을 느슨하게 하고 통기시켜 작물 식재를 용이하게 한다.^[18]
• 수확 잔류물, 유기물(부식질), 영양분을 흙에 고르게 섞는 데 도움이 된다.^[18]
• 잡초를 기계적으로 제거한다.^[18]
• 파종 전에 흙을 건조시킨다 (습한 기후에서는 경작이 흙을 더 건조하게 유지하는 데 도움이 된다).^[18]
• 가을에 행해지면 겨울 동안 서리와 해동을 통해 노출된 흙이 부서지도록 도와 봄철 파종을 위한 매끄러운 표면을 준비하는 데 도움이 된다.^[18]
• 달팽이, 밤나방 유충, 행군나방 유충 및 해충 침입을 줄일 수 있는데, 이는 이전 작물의 잔류물에 이끌리기 때문이다.^[19]
• 표면 잔류물에 잠재할 수 있는 작물 질병의 위험을 줄인다.^[19]

부정적 영향

경작된 흙을 들고 있는 케냐 농부

• 파종 전에 흙을 건조시킨다.^[18]
• 흙이 질소와 비료 같은 영양분을 잃고 물을 저장하는 능력을 상실한다.^[18][20]
• 흙의 물 침투율을 감소시킨다. (흙이 이전보다 물을 더 느리게 흡수하기 때문에 더 많은 유출과 침식을 초래한다)^[18][21][22]
• 흙을 경작하면 흙 입자의 응집력이 파괴되어 침식을 유발한다.
• 화학 물질 유출.^{[18][note 2]}
• 흙의 유기물 감소.^[18][23]
• 미생물, 지렁이, 개미 등을 감소시킨다.^[24]
• 흙 집합체를 파괴한다.^[18][24]
• 흙 다짐, 즉 경운 경반이라고도 한다.^{[18][24][note 3][note 2]}
• 부영양화 (영양분이 수역으로 유출되는 현상).^{[note 2]}

고고학

경작은 고대의 구조물, 예를 들어 롱 배로우와 같은 구조물을 손상시킬 수 있다. 영국에서는 글로스터셔주의 롱 배로우 절반과 에식스주의 거의 모든 고분들이 손상되었다. 2003년 잉글리시 헤리티지에 따르면, 현대의 강력한 트랙터를 이용한 쟁기질은 지난 60년 동안 전통적인 농업이 지난 6세기 동안 했던 것만큼의 피해를 입혔다.^[25]

일반적인 의견

• 다른 요인들이 영향을 미칠 수 있지만, 도구의 종류가 가장 큰 차이를 만든다.^[26]
• 절대적인 어둠 속에서 경작(야간 경작)하면 경작 작업 후 발아하는 잡초의 수를 절반으로 줄일 수 있다. 일부 잡초 종자의 휴면을 깨는 데 빛이 필요하므로, 경작 과정에서 빛에 노출되는 종자가 적을수록 발아하는 수가 줄어든다. 이는 잡초 방제에 필요한 제초제 양을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.^[27]
• 특정 경작 도구(디스크 및 끌 쟁기)를 사용할 때 속도가 빨라지면 더 집중적인 경작이 이루어진다(즉, 흙 표면에 잔류물이 적다).
• 디스크의 각도를 늘리면 잔류물이 더 깊이 묻힌다. 오목도를 늘리면 더 공격적이다.
• 끌 쟁기는 스파이크 또는 스위프를 가질 수 있다. 스파이크가 더 공격적이다.
• 잔류물 백분율은 경작 시스템을 비교하는 데 사용된다. 왜냐하면 작물 잔류물의 양이 침식으로 인한 흙 손실에 영향을 미치기 때문이다.^[26][28]

대안

현대 농업과학은 경작 사용을 크게 줄였다. 제초제를 이용한 잡초 방제, 다져진 흙을 견디는 작물 품종, 흙을 파지 않고 씨앗을 심거나 훈증할 수 있는 장비를 통해 몇 년 동안 경작 없이 작물을 재배할 수 있다. 무경운 농업이라고 불리는 이 방법은 토양 침식과 경유 사용을 줄여 비용과 환경 변화를 줄인다.

산림 지대 준비

부지 준비는 파종 또는 식재를 위해 부지를 준비하는 다양한 처리법 중 하나이다. 그 목적은 선택된 방법을 통해 해당 부지의 재생을 촉진하는 것이다. 부지 준비는 가지를 줄이거나 재배열하고 불리한 산림 바닥, 토양, 식생 또는 기타 생물학적 요인을 개선함으로써 접근성을 향상시키는 단독 또는 조합된 목표를 달성하도록 설계될 수 있다. 부지 준비는 그렇지 않으면 관리 목표를 좌절시킬 가능성이 있는 하나 이상의 제약 조건을 개선하기 위해 수행된다. 멕키넌 등 (2002)은 토양 온도와 부지 준비가 아고산대 및 타이가 나무 종에 미치는 영향에 대한 가치 있는 참고 문헌을 작성했다.^[29]

현장 준비는 산림 지역을 재생하기 전에 수행되는 작업이다. 현장 준비의 일부 유형은 태우는 것이다.

태우기

번방 연소는 조림지를 심기 위해 준비하는 데 일반적으로 사용된다. 예를 들어, 브리티시컬럼비아 중부^[30]와 북아메리카의 온대 지역에서 일반적으로 사용된다.^[31]

지정 소각은 주로 벌채 잔해 위험 감소 및 재생을 위한 부지 조건 개선을 위해 수행되며, 다음과 같은 모든 또는 일부 이점을 얻을 수 있다.

a) 직접 파종, 식재, 굴삭 또는 부분 벌채지 또는 채종림 체계에서의 자연 파종을 예상하여 벌채 잔해, 식물 경쟁 및 부식질 감소.

b) 식재 또는 파종 전, 또는 예비 굴삭 전에 원치 않는 산림 피복 감소 또는 제거.

c) 춥고 습한 부지에서 부식질을 감소시켜 재생을 촉진.

d) 산불에 의한 피해 가능성을 줄이기 위해 산림 주변 전략 지역에서 벌채 잔해, 풀 또는 덤불 연료 감소 또는 제거.

온타리오주에서는 직접 파종을 위한 현장 준비를 위해 지정 연소(prescribed burning)를 몇 번 시도했지만, 그 어떤 연소도 보조적인 기계적 현장 준비 없이 충분한 종자를 생산할 만큼 충분히 뜨겁지 않았다.^[32]

연소와 관련된 토양 화학적 특성 변화에는 pH의 현저한 증가가 포함되며, Macadam (1987)^[30]은 브리티시컬럼비아 중부의 아한대 가문비나무 지대에서 연소 후 1년 이상 지속되는 것을 발견했다. 평균 연료 소모량은 20~24 t/ha였고 산림 바닥 깊이는 28%~36% 감소했다. 이러한 증가는 소모된 벌채 잔해(총량 및 직경 ≥7cm 모두)의 양과 잘 상관관계가 있었다. pH 변화는 연소의 강도와 소모량에 따라 달라지며, 최대 2단위까지 증가할 수 있어 100배의 변화를 가져올 수 있다.^[33] 브리티시컬럼비아 중부의 소각된 벌채지에서 흰가문비나무 잎의 구리 및 철 결핍은 높은 pH 수준 때문일 수 있다.^[34]

벌채지에서 심지어 벌채 잔해를 태우는 것도 전체 지역에 걸쳐 균일하게 타지 않는다. 예를 들어, 태런트(Tarrant, 1954)^[35]는 140헥타르의 벌채 잔해 태우기에서 단 4%만이 심하게 탔고, 47%는 가볍게 탔으며, 49%는 타지 않았다는 것을 발견했다. 바람막이 후 태우는 것은 후속적인 이질성을 분명히 강조한다.

교환성 칼슘의 현저한 증가는 소모된 직경 7cm 이상의 벌채 잔해량과도 상관관계가 있었다.^[30] 인의 유효성 또한 산림 바닥과 0cm에서 15cm 광물질 토양층 모두에서 증가했으며, 그 증가는 연소 후 21개월 후에도 여전히 분명했지만 다소 감소했다. 그러나 동일한 아한대 가문비나무 지대에서 수행된 또 다른 연구^[36]에서는 연소 직후 인 유효성이 증가했지만 9개월 이내에 연소 전 수준 이하로 떨어졌음을 발견했다.

질소는 연소에 의해 현장에서 손실될 것이지만,^[30][36][37] Macadam (1987)^[30]은 남은 산림 바닥의 농도가 6개 구역 중 2개 구역에서 증가했으며 나머지는 감소했다고 밝혔다. 영양분 손실은 최소한 단기적으로는 낮은 토양 온도가 제한 요인인 산림 바닥의 두께 감소를 통한 토양 미기후 개선으로 상쇄될 수 있다.

앨버타 산기슭의 Picea/Abies 숲은 종종 토양 표면에 유기물이 깊이 축적되어 있고 토양 온도가 낮아 재조림이 어렵고 생산성이 전반적으로 저하되는 특징을 보인다. 엔디안과 존스톤(Endean and Johnstone, 1974)^[38]은 대표적인 벌채된 Picea/Abies 지역에서 종자상 준비 및 현장 개선 수단으로 지정 연소를 테스트하기 위한 실험을 설명한다. 결과는 일반적으로 지정 연소가 테스트된 현장에서 유기층을 만족스럽게 감소시키거나 토양 온도를 증가시키지 못했음을 보여주었다. 연소된 현장에서 묘목 정착, 생존 및 성장의 증가는 유기층 깊이의 약간 감소, 토양 온도의 미미한 증가, 그리고 식재 작업반의 효율성 현저한 개선의 결과일 가능성이 높다. 결과는 또한 현장 악화 과정이 적용된 연소 처리로 역전되지 않았음을 시사했다.

개선적 개입

벌채 잔해량(전체 수관과 직경 4인치 미만 줄기의 건조 중량) 및 크기 분포는 벌채된 지역의 산불 위험에 영향을 미치는 주요 요인이다.^[39] 위험 감소 및 임학을 위한 지정 연소 적용에 관심이 있는 산림 관리자들은 Kiil(1968)^[40]에 의해 벌채 잔해량을 정량화하는 방법을 제시받았다. 앨버타 서중부에서 그는 60그루의 흰가문비나무를 벌채, 측정 및 계량하고, (a) 가용 목재 단위 부피당 벌채 잔해량과 흉고 직경(dbh), (b) 미세 벌채 잔해량(<1.27cm)과 흉고 직경을 그래프로 나타냈으며, 가상의 흰가문비나무 숲 1에이커에 대한 벌채 잔해량 및 크기 분포 표를 작성했다. 숲의 직경 분포를 알 수 없을 경우, 평균 숲 직경, 단위 면적당 나무 수 및 가용 입방 피트 부피에서 벌채 잔해량 및 크기 분포를 추정할 수 있다. Kiil의 연구에 사용된 표본 나무들은 완전히 대칭적인 수관을 가지고 있었다. 짧고 종종 불규칙한 수관을 가진 밀생 나무들은 과대평가되었을 가능성이 높고, 긴 수관을 가진 개방 성장 나무들은 과소평가되었을 가능성이 높다.

높은 로키산맥에서 어린 엔겔만 가문비나무 묘목에 그늘을 제공해야 할 필요성은 미국 산림청에서 강조하고 있다. 적합한 식재 지점은 쓰러진 통나무, 그루터기 또는 가지 등의 북쪽과 동쪽에 있는 미세 환경으로, 이러한 물질이 드리운 그림자 안에 놓여 있는 곳으로 정의된다.^[41] 관리 목표가 기존 그늘 제공 물질의 분포로 얻을 수 있는 것보다 더 균일한 간격 또는 더 높은 밀도를 지정하는 경우, 이러한 물질의 재배치 또는 수입이 이루어졌다.

접근

일부 부지의 현장 준비는 단순히 식재자의 접근을 용이하게 하거나, 접근성을 개선하고 식재 또는 파종에 적합한 미세 환경의 수 또는 분포를 늘리기 위해 수행될 수 있다.

Wang 등 (2000)^[42]은 매니토바 남동부에서 현장 준비(Donaren 디스크 트렌칭 대 비트렌칭) 후 2가지 조림 유형(개방 대 보호)에서 8년 및 9년 후 식재된 검은가문비나무와 흰가문비나무 묘목의 현장 성능을 조사했다. 도나렌 트렌칭은 검은가문비나무의 사망률을 약간 감소시켰지만 흰가문비나무의 사망률을 현저히 증가시켰다. 검은가문비나무의 경우 개방 조림과 보호 조림 간에 높이에서 유의미한 차이가 있었지만 흰가문비나무의 경우 그렇지 않았고, 보호 조림의 근부 직경은 검은가문비나무의 경우 개방 조림보다 유의미하게 컸지만 흰가문비나무의 경우 그렇지 않았다. 검은가문비나무 개방 조림은 검은가문비나무 보호 조림(210 cm³), 흰가문비나무 개방 조림(175 cm³) 및 보호 조림(229 cm³)과 비교하여 유의미하게 작은 부피(97 cm³)를 가졌다. 흰가문비나무 개방 조림 또한 흰가문비나무 보호 조림보다 작은 부피를 가졌다. 이식묘의 경우, 띠 조림은 개방 조림(204 cm³)보다 유의미하게 높은 부피(329 cm³)를 가졌다. Wang 등 (2000)^[42]은 보호 조림 현장 준비를 사용할 것을 권장했다.

기계적

1970년까지 온타리오주에서는 "정교한" 현장 준비 장비가 가동되지 않았지만,^[43] 보다 효율적이고 다용적인 장비의 필요성이 점점 더 인식되었다. 이때까지 현장 직원들이 개발한 장비는 개선되고 있었고, 다른 출처에서 온 장비의 현장 테스트가 증가하고 있었다.

J. 홀(1970)의 보고서에 따르면,^[43] 온타리오주에서는 적어도 가장 널리 사용되는 현장 준비 기술은 불도저(날, 갈퀴, V-쟁기 또는 이빨)에 전면 장착되거나 트랙터 뒤에 끌려가는 장비(임셋 또는 S.F.I. 스카리파이어 또는 회전형 초퍼)를 이용한 수확 후 기계적 긁어내기였다. 온타리오주 토지산림부에서 설계 및 제작한 드래그형 장비는 앵커 체인 또는 트랙터 패드를 단독 또는 조합하여 사용하거나, 다양한 크기의 핀이 달린 강철 드럼 또는 배럴을 단독으로 또는 트랙터 패드 또는 앵커 체인 장비와 조합하여 사용했다.

J. 홀(1970)의 온타리오주 현장 준비 현황 보고서에 따르면,^[43] 날과 갈퀴는 단풍나무 숲의 벌채 후 긁어내기에 적합하여 노란 자작나무의 자연 재생을 돕는 것으로 나타났다. 쟁기는 밀집된 덤불을 식재 전에 처리하는 데 가장 효과적이었으며, 종종 식재 기계와 함께 사용되었다. 영스 이빨과 같은 긁어내는 이빨은 식재를 위한 현장 준비에 가끔 사용되었지만, 가장 효과적인 용도는 파종을 위한 현장 준비, 특히 가벼운 덤불과 밀집된 초본 식물이 있는 낙후 지역에서 사용되는 것으로 나타났다. 회전형 초퍼는 무거운 덤불을 처리하는 데 사용되었지만, 돌이 없는 흙에서만 사용할 수 있었다. 핀이 달린 드럼은 깊은 부식층과 무거운 잔가지가 있는 신선하고 덤불이 많은 지역에서 잭 소나무-가문비나무 벌채지에 흔히 사용되었으며, 잔가지의 좋은 분포를 확보하기 위해 트랙터 패드 유닛과 함께 사용해야 했다. S.F.I. 스카리파이어는 강화 후 2년 동안 "상당히 성공적"이었고, 원뿔형 스카리파이어와 배럴 링 스카리파이어로 유망한 시험이 진행 중이었으며, 얕고 바위가 많은 흙이 있는 지역에서 사용할 새로운 플레일 스카리파이어 개발이 시작되었다. 현장 준비의 효율성과 효과를 높여야 할 필요성을 인식한 온타리오주 토지산림부는 스칸디나비아 및 기타 지역에서 온타리오주, 주로 북부 지역 조건에 유망해 보이는 새로운 장비를 현장 테스트용으로 확보하는 정책을 채택했다. 이에 따라 스웨덴의 브라케쿨티베이터와 핀란드의 바코-비스코 로터리 풀러의 테스트가 시작되었다.

흙두둑 만들기

낮은 흙 온도와 과도한 흙 수분에 노출되는 지역에서 흙두둑을 만드는 현장 준비 작업은 일반적으로 식재 묘목의 성능을 향상시켰다. 흙두둑 만들기는 흙 온도에 큰 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, Draper 등 (1985)^[44]은 이를 문서화했으며, 묘목 뿌리 성장에 미치는 영향도 기록했다(표 30).

흙두둑은 가장 빨리 따뜻해졌고, 흙 깊이 0.5cm와 10cm에서 각각 대조군보다 평균 10도와 7도 더 높았다. 맑은 날에는 흙두둑과 유기물 매트의 낮 최고 표면 온도는 흙의 습도와 그림자 정도에 따라 25도에서 60도까지 도달했다. 흙두둑은 식재 후 5일 만에 10cm 깊이에서 평균 흙 온도 10도에 도달했지만, 대조군은 식재 후 58일이 되어서야 그 온도에 도달했다. 첫 번째 성장기 동안 흙두둑은 평균 흙 온도가 10도보다 높은 날이 대조군 미세 환경보다 3배 더 많았다.

드레이퍼 등(Draper et al., 1985)^[44]의 흙두둑은 첫 번째 성장기 동안 모든 샘플링된 미세 환경에 걸쳐 총 광합성 유효 방사선(PAR) 양의 5배를 받았다. 대조군 처리는 일일 배경 PAR의 약 14%를 꾸준히 받은 반면, 흙두둑은 70% 이상을 받았다. 11월까지 가을 서리로 인해 그림자가 줄어들어 차이가 사라졌다. 온도에 미치는 영향과는 별개로, 입사 방사선은 광합성에도 중요하다. 평균 대조군 미세 환경은 보상점 이상의 빛 수준에 단 3시간, 즉 일일 조명 시간의 4분의 1 동안 노출된 반면, 흙두둑은 보상점 이상의 빛을 11시간, 즉 같은 일일 시간의 86% 동안 받았다. 100~600 μE/m²/s 강도 범위의 입사광이 광합성에 가장 중요하다고 가정할 때, 흙두둑은 대조군 미세 환경에 도달하는 총 일일 광 에너지의 4배 이상을 받았다.

선형 현장 준비의 방향

선형 현장 준비의 경우, 방향은 때때로 지지학 또는 기타 고려 사항에 의해 결정되지만, 종종 방향을 선택할 수 있다. 이는 차이를 만들 수 있다. 브리티시컬럼비아 내륙의 아한대 가문비나무 지대에서 디스크 트렌칭 실험은 13개의 미세 환경 식재 위치에서 어린 묘목(미국 고산 소나무)의 성장에 미치는 영향을 조사했다. 즉, 북, 남, 동, 서 방향 각각의 둑, 경첩, 트렌치뿐만 아니라 고랑 사이의 미처리 지역에서도 조사했다.^[45] 남, 동, 서 방향의 미세 환경에 있는 나무의 10년째 줄기 부피는 북쪽 방향 및 미처리 미세 환경에 있는 나무보다 유의미하게 컸다. 그러나 식재 지점 선택이 전체적으로 트렌치 방향보다 더 중요하다고 보았다.

미네소타 연구에서 남북 방향의 띠는 더 많은 눈이 쌓였지만, 벌채 후 첫 해에는 동서 방향의 띠보다 눈이 더 빨리 녹았다.^[46] 눈 녹는 속도는 띠 벌채 지역 중앙 근처의 띠에서 온전한 숲에 인접한 경계 띠보다 더 빨랐다. 폭 50피트(15.24m)의 띠는 폭 16피트(4.88m)의 미벌채 띠와 번갈아 가며 90~100년 된 미국 소나무 숲에서 벌채되었다.

같이 보기

• 임학