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문제 정의
- 본 연구는 대구광역시 북구 동호동 소재 경북농업기술원 답작포 실험포장에서 2001년부터 2003년까지 3개년에 걸쳐서 벼의 생육기간동안 담수 심 관리 방법별 물수지 및 관개수량의 변화를 분석하여 농업용수를 절약할 수 있는 담수심 처리방법을 제시하는 데 있다.
- 본 연구에서는 절수관개기법 개발을 위한 대표적인 담수심 관리방법으로 극천수관개, 천수관개, 심수관개를 선택하여 경북농업기술원 답작포 시험 포장에서 시험 관측하였다. 이앙 후 10일 정도는 어린 모의 뿌리 활착을 돕고 물 속에 잠기는 것을 방지하기 위하여 담수심을 약 4 cm~6 cm 정도를 유지하였고, 그 이후에는 처리구별로 배수 물꼬 높이를 2 cm, 4 cm, 10 cm로 조정하여 각각 극 천수 관개, 천수관개, 그리고 심수관개로 하여 시험을 수행하였다.
제안 방법
- 25 m X 80 m 크기의 포장을 8 m x 80 m의 3구역으로 나누어 극천수관개, 천수관개, 심수관개의 3가지 담수심 처리를 하였으며 관개량 배수량, 증발산량, 침투량, 강우량 등을 측정하였다. 또한, 논과 논사이의 횡방향침투를 방지하기 위하여 논둑 아래에 두께 0.
- 극천수관개는 Xu (2000)의 연구를 토대로 배수 물꼬 높이를 2cm로 하여 간단관개를 하였으며, 벼의 생육 전반기에는 논바닥이 드러나면 관개를 하였고 생육 후반기에는 논바닥이 드러나고 하루가 지나서 배수물꼬 높이까지 관개하였다. 천수 관개는 농림부(1996)에서 제시한 바람직한 물관리 기준에 따라 배수물꼬 높이를 4 cm로 하여 담수심이 1 cm 정도 되면 배수물꼬 높이까지 관개하였고 심수관개는 배수물꼬 높이를 10 cm로 하여 담수심이 4 cm 정도 되면 관개를 시작하여 담수심이 10 cm가 되도록 하였다.
- 논 담수심 관리를 통한 절수관개기법 개발을 위한 기초자료로써 경북농업기술원 답작포 실험 포장에서 25 m X 80 m 크기의 포장을 80 m x 8 m의 3구역으로 나누어 극천수관개, 천수관개, 심수관개의 3가지 담수심 처리를 하여 2001년, 2002년, 그리고 2003년 벼의 생육기간동안 논 담수심 관리 방법별 물수지를 분석한 결과는 아래와 같다.
- 25 m X 80 m 크기의 포장을 8 m x 80 m의 3구역으로 나누어 극천수관개, 천수관개, 심수관개의 3가지 담수심 처리를 하였으며 관개량 배수량, 증발산량, 침투량, 강우량 등을 측정하였다. 또한, 논과 논사이의 횡방향침투를 방지하기 위하여 논둑 아래에 두께 0.05 mm 폴리에스터 필름(Polyester film) 을 두 겹으로 매설하여 차수막을 설치하였다. 본 연구는 2002년도 발표논문의 연속이며 시험 포장에 관한 세부적인 사항은 손과 정 (2002)에 자세히 설명되어 있다.
- 시험 관측하였다. 이앙 후 10일 정도는 어린 모의 뿌리 활착을 돕고 물 속에 잠기는 것을 방지하기 위하여 담수심을 약 4 cm~6 cm 정도를 유지하였고, 그 이후에는 처리구별로 배수 물꼬 높이를 2 cm, 4 cm, 10 cm로 조정하여 각각 극 천수 관개, 천수관개, 그리고 심수관개로 하여 시험을 수행하였다.
대상 데이터
- Table 1은 시험포장과 가장 가까운 대구 기상대의 기상년보로부터 19기년부터 2000년까지 30년간의 평균값을 평년값으로 하여 시험기간인 2001년, 2002년 및 2003년도의 기상자료를 비교하였다.
- 본 연구를 위해 선정한 대상지구는 대구광역시 북구 동호동 소재 경북농업기술원 답작포 실험 포장이다. 25 m X 80 m 크기의 포장을 8 m x 80 m의 3구역으로 나누어 극천수관개, 천수관개, 심수관개의 3가지 담수심 처리를 하였으며 관개량 배수량, 증발산량, 침투량, 강우량 등을 측정하였다.
이론/모형
- 천수 관개는 농림부(1996)에서 제시한 바람직한 물관리 기준에 따라 배수물꼬 높이를 4 cm로 하여 담수심이 1 cm 정도 되면 배수물꼬 높이까지 관개하였고 심수관개는 배수물꼬 높이를 10 cm로 하여 담수심이 4 cm 정도 되면 관개를 시작하여 담수심이 10 cm가 되도록 하였다.
성능/효과
- 2(b) 의 천수관개는 배수물꼬 높이가 낮아서 대부분의 강우가 배수물꼬를 통하여 월류하였으나 Fig. 2(c) 의 심수관개는 배수물꼬의 높이가 높아서 많은 강우를 유효우량으로 이용하였고 배수량이 극 천수 관개와 천수관개보다 적었다.
- 1. 2001년도에는 천수관개의 관개량이 513.6 mm로 심수관개에 비하여 17.7%의 관개량을 절약할 수 있었고, 2002년도에는 극천수관개의 관개량이 381.1 mm로 심수관개에 비하여 약 25.7% 절약할 수 있었다. 2003년도에는 천수관개의 관개량이 226.
- 2. 관개기간 중에 총 강우량은 2001년도에는 499.8 mm, 2002년도에는 869.6 mm, 그리고 2003년도에는 1, 028.3 mm이었고, 2002년도와 2003년도에 많은 강우로 인해 2001년도에 비해서 관개량과 관개회수가 줄어들었다.
- 7%의 관개량을 절약할 수 있었다. 관개 기간 중 총 강우량은 499.8 mm이었으며, 유효 우량은 천수관개가 299.1 mm로 유효율은 59.8%로 가장 높았으며, 극천수관개와 심수관개가 각각 243.7 mm(48.8%), 272.9 mm(54.6%)이다. 강우 발생시에 증가한 담수심은 유효우량이 되고 나머지는 배수되었기 때문에 유효우량이 가장 많은 천수 관개의 배수량이 200.
- 정 등(1998)은 경남 진주시 마성리 일대 약 104 ha의 논에 대하여 물수지 분석을 실시하였다. 그 결과 대상지역에 관개된 총관개량은 794 mm이고, 유출량은 총 1, 215 mm로 나타났다.
- 2002년도에는 2001년도에 비해 관개가 많이 필요한 7월과 8월경에 중간낙수에 연이어 잦은 강우로 인하여 무관개 일수가 많았기 때문에 관개량이 적었다. 극천수관개가 심수관개에 비하여 약 25.7%, 천수관개는 약 11.3%의 관개량을 절약할 수 있었다. 총 강우량은 869.
- 6 mm이었으며, 천수관개의 관개량이 가장 적었다. 극천수관개가 심수관개에 비하여 약 39.9%, 천수관개가 약 46.6%의 관개량을 절약할 수 있었다. 관개기간 중 총 강우량은 1028.
- 67백만ha에 달할 것이라고 추정하였다. 또한, 물 이용율이 15%나 증가하고, 연간 600억 rF정도의 농업용수가 절약될 것이라고 하였다. 중국 Wuhan 서쪽 200km에 있는 Hubei의 Zhang He 관개지구에서 IWMI, IRRI 및 Wuhan 대학이 공동으로 논에서의 물절약 관개의 이점을 조사하기 위한 연구를 수행 중에 있으며, 지금까지의 연구 결과에 의하면 천수 간단관개가 용수절약은 물론 생산량의 증가에도 기여한다고 하였다.
- 이는 천수 관개 가극 천수 관개보다 배수물꼬높이가 높고 관개 시기와 강우 발생시기가 비슷하여 유효우량을 많이 얻을 수 있었기 때문에 나타난 결과로 보여진다. 배수량은 관개에 의한 배수가 되지 않게 하였기 때문에 강우에 의한 배수만 발생하였고, 배수물꼬의 높이가 낮은 극천수관개의 배수량이 가장 많은 것으로 나타났다.
- 본 연구결과에 의하면 극천수관개와 천수 관개가 전통적인 심수관개에 비하여 17.7%~46.6%의 관개량이 절감되었으며, 용수절약형 논 관개 기법으로 적합한 것으로 나타났다. 관개효율이 높은 논 관개 기법을 개발하여 실용화하게 되면 많은 양의 농업용수 절약이 가능하게되며 이를 농촌용수로 유용하게 사용할 수 있으며 수자원의 효율적인 이용에도 크게 기여하게 될 것이다.
- 집중호우가 발생한 때에는 배수물꼬를 트고 배수를 하였다. 이후 연속 강우가 발생할 때에는 배수물꼬를 막아 논 담수심을 관리한 결과, 세 처리구 모두 초기 강우로 인하여 담수심이 배수물꼬 높이까지 도달하였으며 이후에 발생한 강우는 전량 배수되어 유효우량으로 이용하지 못하였다. 8월 초순에 발생한 연속강우 기간 동안에는 관개를 하지 않았고, 8월 하순에 관개를한 이후에 황숙기에 해당하는 9월에는 관개를 하지 않았다.
- 0 mm로 가장 적었다. 증발산량은 천수 관개가 430.4 mm로 가장 높았으며, 극 천수 관개와 심수관개가 각각 371.9 mm와 426.6 mm이었다. 침투량은 심수관개가 246.
- 0 mm로 가장 적었다. 증발산량은 천수관개가 448.3 mm로 가장 높았으며, 극천수관개와 심수관개가 각각 435.1 mm와 404.4 mm이었다. 침투량은 심수관개가 184.
- 7 mm로 가장 적었다. 증발산량은 천수관개가 484.1 mm로 가장 높았으며, 극천수관개와 심수관개가 각각 464.9 mm, 415.1 mm 로 나타났다. 침투량은 심수관개가 345.
- 3 mm로 3개년 중 가장 많은 강우를 기록하였으며, 잦은 강우로 인해 관개량이 2001년도와 2002년도에 비해서 많이 감소하였다. 총관 개량은 극 천수 관개가 255.3 mm, 천수관개가 226.6 mm, 심수관개가 424.6 mm이었으며, 천수관개의 관개량이 가장 적었다. 극천수관개가 심수관개에 비하여 약 39.
- 포장 관측기간동안 담수심 처리별 관개량과 배수량을 비교한 결과, 2001년도에는 천수관개의 관개량이 513.6 mm로 심수관개에 비하여 17.7%의 물을 절약할 수 있었고, 2002년도에는 극 천수 관개의 관개량이 226.6 mm로 심수관개에 비하여 약 25.7% 절약할 수 있었다. 2003년도에는 천수 관개의 관개량이 381.
후속연구
- 6%의 관개량이 절감되었으며, 용수절약형 논 관개 기법으로 적합한 것으로 나타났다. 관개효율이 높은 논 관개 기법을 개발하여 실용화하게 되면 많은 양의 농업용수 절약이 가능하게되며 이를 농촌용수로 유용하게 사용할 수 있으며 수자원의 효율적인 이용에도 크게 기여하게 될 것이다.
- 국내의 논에서의 물수지 분석과 관련된 연구는 아직 미미한 실정이며, 앞으로 많은 연구를 통해 축적된 물수지 분석결과를 통해 논에서의 담수심 관리를 안정화시키고 적정한 관개량의 공급계획을 수립하는 것이 필요한 것으로 사료된다.
- 논에서의 물수지 분석은 농업용수에서 가장 많은 비중을 차지하는 논에서의 물관리를 안정화시키고적정한 관개량을 공급하는 계획을 수립하는데 필요하다.
- 효율적인 물관리는 벼 수확량을 증대시키는 반면, 물관리를 잘 못하면 과잉의 물이 소모될 뿐만 아니라 수확량도 감소하게 된다. 필요한 시기에 적절한 관개 수량을 정확히 파악하여 전체 수혜구역에 대하여 형평성있게 물을 공급할 수 있도록 물관리를 행하면 쌀농사의 경쟁력 제고와 벼의 다수확에도 기여하게 될 것이다.
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