[논문]온실작물의 관개계획의 수립을 위한 엽온의 활용

이남호; 이훈선

문제 정의

관개계획을 위해 하루 한번 측정한 Tc-Ta로 ET 를 산정하는 것은 관개계획의 수립에 효과적인 일 이라 할 수 있는데, Jackson 등(1977), Mitchell (1986), Peterschmitt와 Perrier(1991) 등은 하루 한번 측정한 엽온으로부터 ET를 산정하였다. 이 런 연구의 목적은 공식을 만들어 내기보다는 각기 다른 지형, 그리고 변화하기 쉬운 수분 스트레스 상태 하에서 일증발산량과 정오에 측정한 Tc-Ta 와의 관계를 평가하는 것이었다.
본 生구의 목적은 적외선 온도계(Infrared Ther- mometer)를 이용하여 엽온을 계측하여 엽온이 증 발산량에 미치는 영향을 파악하고, 토양수분 일 변화와 엽온과의 관계를 구명하며, 각 기상인자와 엽온의 관계를 밝혀 그 결과를 이용하여 증발산량 츠정 모형 을 개 발하고. 포화증기 압차과 엽 온과의 관계를 구명하여 이를 이용하여 작물의 물 스트레 스 인자의 이용 가능성을 판단하고 이를 관개계획 스립을 위한 기초자료로 이용하는데 그 목적이 있다.
본 生구의 목적은 적외선 온도계(Infrared Ther- mometer)를 이용하여 엽온을 계측하여 엽온이 증 발산량에 미치는 영향을 파악하고, 토양수분 일 변화와 엽온과의 관계를 구명하며, 각 기상인자와 엽온의 관계를 밝혀 그 결과를 이용하여 증발산량 츠정 모형 을 개 발하고. 포화증기 압차과 엽 온과의 관계를 구명하여 이를 이용하여 작물의 물 스트레 스 인자의 이용 가능성을 판단하고 이를 관개계획 스립을 위한 기초자료로 이용하는데 그 목적이 있다.
관개시기 및 관개량 결정을 위한 방법으로 작물 의 수분스트레스를 분석하고 파악하는 일은 의미 있는 일이라 할 수 있다. 본 연구에서는 Jackson (1981)에 의해 제시되었던 계산방법을 사용하여 작물수분 스트레스지수를 계산하고 그 적용성을 검토하였다.
븐 연구는 엽온을 계측하여 엽온이 증발산량에 미치는 영향을 구명하고, 토양수분 일변화 및 각 기상인자와 엽온과의 관계를 구명하여 증발산량 산정식을 개발하여 그 적용성을 검토하고, 작물의 물 스트레스 인자의 이용 가능성을 판단하는 것을 목적으로 실시하였는데 그 결과를 요약하면 다음 과 같다

제안 방법

Idso(1977)는 작물의 Tc-Ta가 계절별 물 사용 량과 작물. 수확량에 관계가 있다고 했으며, 공기 의 포화수증기압차, 풍속, 및 순 복사 등을 Tc-Ta 를 표준화하기 위해 작물 수분스트레스(CWSI, Crop Water Stress Index)를 계산하는 모델에 첨 가하였다. Idso 등(1981)과 O'Toole과 Hatfield (1983)는 이 작물 스트레스 지표는 작물의 관개시 기를 결정하는데는 사용할 수 있지만 관개량을 결 정하는데는 신뢰성이 떨어진다고 하였으나 CWSI 를 이용한 관개의 간편성과 가치 때문에 이에 대 한 연구는 Gardner 등(1992), Yazar 등(1999), Alves 와 Pereira(2000) 등에 의해 계속되고 있다.
포트의 크기는 직경 25cm, 곺이 30cm를 이용하였으며 총 포트의 수는 포트 4개를 1개조로 3개조 총 12개를 실시하였다. 3개조는 조별로 10일~15일 간격으로 정식하여 배 추의 상장에 따른 초기 중기 후기별로 차이를 관 찰하였다. 2차 실험은 1차 실험과 같은 포트 6개 에 배추를 심어 측정하였다.
2차 실험은 1차 실험과 같은 포트 6개 에 배추를 심어 측정하였다. 측정은 정오에 실시 되었으며, 엽온은 SATO의 적외선 온도겨)(Fig. 1 참조)를 사용하여 측정하였고, 토양수분은 Time Domain Reflectometry(Fig. 2 참조)을 이용하여 측정하였다. 또한 매일 정오에 저울을 이용하여 포트별로 무게를 측정하고 일별 증발산량을 산정 하였다.
2 참조)을 이용하여 측정하였다. 또한 매일 정오에 저울을 이용하여 포트별로 무게를 측정하고 일별 증발산량을 산정 하였다. 온실내의 온도, 습도, 일사량 등을 측정하였다.
또한 매일 정오에 저울을 이용하여 포트별로 무게를 측정하고 일별 증발산량을 산정 하였다. 온실내의 온도, 습도, 일사량 등을 측정하였다. 실험에 사용된 토양은 미농무성의 삼각좌표 법에 의해 분류한 결과 양질식토(silty clay)로 나 타났다.
실내온도, 토양수분 등을 토대로 Tc와 Ta 분포. 토양수분 분포, Tc-Ta 와 증발산량, Tc-Ta 와 토양수분, Tc-Ta와 각 기상인자와의 상관관계를 분석하였 다. 이 결과를 이용해서 증발산량을 산정할 수 있 는 모형을 개발하였다.
토양수분 분포, Tc-Ta 와 증발산량, Tc-Ta 와 토양수분, Tc-Ta와 각 기상인자와의 상관관계를 분석하였 다. 이 결과를 이용해서 증발산량을 산정할 수 있 는 모형을 개발하였다.
Tc-Ta를 관개계획에 활용할 수 있는지의 여부 를 검토하기 위하여 Tc-Ta와 증발산량과의 상관 관계를 분석하였고 그 결과를 Fig. 5와 Fig. 6에 도시하였다. Fig.
5666x 로 결정하 였다’ Fig. 11(c) 에서 보면 상관식은 y = -1.5666X + 11.4974 이나 이것을 하한선으로 하는 경우에 Fig, 12에서 a값이 음수로 나타나는 경우 가 생기기 때문에 극단적으로 벗어난 점은 무시하고 대부분의 즉정값이 하한선의 상부에 위치하도 록 상관식을 평행이동하여 하한선을 결정하였다.
13과 같다. 측정된 Tc와 Ta를 이용하여 VPD를 계산하고 다음 알고 리즘에 의해 CWSI를 산정 하였다.
3. Tc-Ta, 습도, 일사를 이용한 다중회귀 분석 결과를 이용하여 증발산량 산정식을 개발하였다.

대상 데이터

본 연구를 위한 실험은 경기도 안성시 소재 한 경대학고 농촌공학과 실험포장에 설치된 온실에서 1차실험은 2000년 6월 8일〜7월 20일까지 실시하 였으며 2차 실험은 8월 30일〜10월 6일 까지 실시 하였다. 공시작물은 황금 배추로 하였으며 재배방 식은 포트 재배로 하였다.
본 연구를 위한 실험은 경기도 안성시 소재 한 경대학고 농촌공학과 실험포장에 설치된 온실에서 1차실험은 2000년 6월 8일〜7월 20일까지 실시하 였으며 2차 실험은 8월 30일〜10월 6일 까지 실시 하였다. 공시작물은 황금 배추로 하였으며 재배방 식은 포트 재배로 하였다. 포트의 크기는 직경 25cm, 곺이 30cm를 이용하였으며 총 포트의 수는 포트 4개를 1개조로 3개조 총 12개를 실시하였다.
공시작물은 황금 배추로 하였으며 재배방 식은 포트 재배로 하였다. 포트의 크기는 직경 25cm, 곺이 30cm를 이용하였으며 총 포트의 수는 포트 4개를 1개조로 3개조 총 12개를 실시하였다. 3개조는 조별로 10일~15일 간격으로 정식하여 배 추의 상장에 따른 초기 중기 후기별로 차이를 관 찰하였다.
온실내의 온도, 습도, 일사량 등을 측정하였다. 실험에 사용된 토양은 미농무성의 삼각좌표 법에 의해 분류한 결과 양질식토(silty clay)로 나 타났다.

데이터처리

엽온과 기상인자들을 사용하여 증발산량을 산정 할 수 있는 식을 개발하기 위해 Tc-Ta, 습도, 일 사량을 이용하여 다중회귀분석을 실시하였다. 실 측 증발산량의 값은 포트 4개의 평균값을 사용했 으며 다중회귀분석 결과는 Table.

성능/효과

48이었다. 1, 2차 실험결과에 의하여 Tc-Ta와 증발산량과의 상 관성은 큰 것으로 나타났다. 따라서 엽온을 이용 한 관개게획의 수립은 가능한 것으로 판단된다.
1. Tc-Ta와 증발산량의 관계의 경우에는 대체 로 Tc-Ta 값이 클수록 증발산량이 증가하였다.
4. Tc-Ta와 포화수증기압차의 관계는 Tc-Ta 값이 클수록 증가하였다
5. 엽온과 포화수증기압차의 관계는 2차 실험 때보다 1차 실험이 다소 엽온이 높았으며 두 그래 프 모두 엽온이 높을수록 포화수증기압차 또한 높 아지는 결과를 보였다.
6. Tc-Ta, 토양수분, 포화수증기압차의 관계는 Tc-Ta가 클수록 포화수증기압차 값 또한 증가를 했으며 반대로 포화수증기압차가 큰 값을 보이면 토양수분은 떨어지는 결과를 보였다
7. Tc-Ta를 이용하여 작물 스트레스를 나타내 는 지수 CWS1 를 계산하고 토양수분, 증발산량 Tc-Ta와의 관계를 분석한 결과 그 상관성은 Tc- Ta, 토양수분함량. 증발산량 순으로 높은 것으로 나타났다.

후속연구

Tc 와 Ta와의 차가 감소할수록 CWSI의 값은 증가하고 있는데, Tc와 Ta와의 차가 적은 것은 토양수분 함량이나 증발산량이 낮은 것과 관계가 있고 작물 스트레스의 증가를 의미한다. 따라서 Tc-Ta를 이 용하여 작물 스트레스 지수를 계산하고 이를 관개 계획의 수립에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
Tc 와 Ta와의 차가 감소할수록 CWSI의 값은 증가하고 있는데, Tc와 Ta와의 차가 적은 것은 토양수분 함량이나 증발산량이 낮은 것과 관계가 있고 작물 스트레스의 증가를 의미한다. 따라서 Tc-Ta를 이 용하여 작물 스트레스 지수를 계산하고 이를 관개 계획의 수립에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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