고흡수성 폴리머는 토양의 보수성을 증진시켜 식물의 건조 스트레스를 경감시킬 수 있는 토양보조제로 알려져 있으며, 팽윤도에 따라 토양의 공극이 조절되어 식물 뿌리의 활착과 생장에 기여한다고 알려져 있다. 본 연구는 두 종류의 새로운 고흡수성 폴리머인 Nanocomposite Hydrogels을 혼합한 용토의 물리적인 특성과 Nanocomposite Hydrogels이 다양한 비율로 혼합된 용토에 대한 분화용 국화(Chrysanthemum morifolium)의 생육반응을 비교분석 하였다. 또한 새로운 고흡수성 폴리머가 혼합된 원예용토로 분화용 국화(Chrysanthemum morifolium)를 재배할 때 물사용 절감효과를 알아보기 위하여 토양수분센서와 자동관수시스템을 활용하여 관수량을 처리별로 비교 분석하였다. Nanocomposite Hydrogel이 토양에 혼합되는 비율과 Nanocomposite Hydrogel의 팽윤도에 따라 처리 간에 토양장력과 토양의 수분함량의 차이가 있었다. Nanocomposite Hydrogel이 토양에 혼합되는 비율이 높고 Nanocomposite Hydrogel의 팽윤도가 크면 토양수분함량이 높게 유지되었고, 토양이 건조되는 시간이 길었다. 또한 Nanocomposite Hydrogel의 팽윤도와 농도를 조절함으로써 토양 3상의 구성 비율을 조절할 수 있었다. 분화용 국화의 생육반응 실험에서 Nanocomposite Hydrogel의 농도조건(0%, 0.05%, 0.1%, 0.2%)을 다르게 처리하고 토양수분을 동일하게 유지한 바, Nanocomposite Hydrogel의 농도가 증가함에 따라 토양의 보수력이 증가하였고, 국화의 지하부 건물중도 높았다. 그리고 고흡수성 폴리머가 토양에 혼합되는 비율에 따라 관수량의 차이가 컸다. 즉, 고흡수성 폴리머의 0%, 0.05%, 0.1%, 0.2% 처리구에서 관수량이 각각 43.5L, 37.2L, 30.1L, 29.4L로 고흡수성 폴리머의 혼합비율이 높아지면 관수량이 유의하게 적어졌다.
관수주기를 2일, 4일, 6일로 하여 처리 간 동일한 양의 관수를 실시한 결과 관수주기가 짧은 2일과 4일의 경우 Nanocomposite Hydrogel 농도(0%, 1.5%, 3.0%)가 높을수록 국회의 생육이 좋아지는 경향이 나타났으나, 통계적인 차이는 없었다. 그러나 관수주기 6일 처리에서는 Nanocomposite Hydrogel 농도가 높을수록 수분 보유력이 높아졌으며, 국화의 지상부와 지하부의 건물중도 유의하게 높아졌다. 또한 국화의 잎의 엽록소 형광을 측정한 결과 Fm/Fo, Fv/Fm, ABS/RC, DIo/RC, PIAbs의 지표가 대조구에 비해 Nanocomposite Hydrogel을 처리한 구(1.5%, 3%)에서 유의하게 Nanocomposite Hydrogel의 처리가 국화의 건조스트레스를 완화시키는 것으로 나타났다.
이상의 결과에서 새로운 고흡수 폴리머인 Nanocomposite Hydrogel은 토양의 혼합비율과 팽윤도를 조절하면 토양의 수분보유력과 3상의 구성비를 조정할 수 있었다. 그리고 Nanocomposite Hydrogel을 이용하여 국화를 재배한 결과는 관수량을 유의하게 절감하였고, 건조 스트레스도 완화시켰다. 따라서 본 실험에서 사용된 Nanocomposite Hydrogel은 새로운 토양보습제로의 다양한 역할과 기능을 가지고 있다고 할 수 있을 것이다.