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문제 정의
- 이런 방법은 관수 시 물이 작물에 직접 닿기 때문에 잎 표면의 다습으로 병 발생도 우려되고 관비하는데 어려움도 있다. 따라서 본 연구의 목적은 시설하우스에서 상추를 재배할 때 물이 작물 잎에 직접 닿지 않으면서 근권 부위에 고루 분포할 수 있는 지중관수의 적당한 호스 간격과 지중관수에 따른 물 절감량, 토양 중의 양분 함량 변화를 구명하고자 수행하였다.
- 본 연구는 시설 하우스 재배에서 지중관수 호스 간격 처리가 상추의 무기성분 함량과 흡수량, 수량, 관수량 및 토양 화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 상추 재배는 반촉성 및 억제재배를 하였으며 시험처리는 분수살수 처리와 지중 호스를 30 cm 깊이에 호스의 배치 간격이 각각 30, 40 및 50 cm 되도록 한 지중관수 처리를 포함하여 총 4처리를 하였다.
제안 방법
- 본 연구는 시설 하우스 재배에서 지중관수 호스 간격 처리가 상추의 무기성분 함량과 흡수량, 수량, 관수량 및 토양 화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 상추 재배는 반촉성 및 억제재배를 하였으며 시험처리는 분수살수 처리와 지중 호스를 30 cm 깊이에 호스의 배치 간격이 각각 30, 40 및 50 cm 되도록 한 지중관수 처리를 포함하여 총 4처리를 하였다. 지중관수 처리에 의한 상추의 무기성분함량은 처리간에 차이가 없으나 양분 흡수량은 호스 간격 50 cm 처리에서 가장 낮았다.
- 수량 조사는 결구되는 유레이크 품종은 일시에 수확하여 수량을 조사하였으며, 선풍 품종은 3월 하순에 정식하여 4월 18일부터 6월 29일까지 6∼7일마다 수확하여 누적 수량을 계산하였다.
- 시험처리는 지중 점적 압력보상형 호스 (Vered, 2.1 L/hr)로 점적기는 30 cm 간격으로 배열된 것을 사용하여 토심 30 cm 깊이에 30, 40, 50 cm 간격으로 배치하는 3처리와 대조구로 지상 분수호스를 설치하는 1처리로 4처리를 하였다. 시험구 배치는 난괴법 3반복이며 처리당 면적은 6.
- 01 N 황산표준용액으로 적정하여 계산하였다. 식물체 무기성분 중 질소 측정은 식물체 시료 0.5 g을 황산염 혼합분말 (K2SO4와 CuSO4 = 9:1)과 농황산을 넣고 분해한 후 켈달 분해 장치 (B-316, Buchi, Switzerland)로 증류한 후 황산표준용액으로 적정 계산하였으며 인은 ammonium vanadate 법으로 비색계 (UV/VIS spectrophotometer, Cintra 6 GBC, Australia)를 사용하여 정량하였고 칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)로 측정하였다. 통계분석은 SAS 통계프로그램 (v.
- 하우스의 시설관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다. 양분함량 중 잎은 처리당 생체중 50 g 내외의 잎을 3회에 걸쳐 건조하여 이용하였으며 줄기와 뿌리는 수확 종료 후 10주를 채취하여 줄기와 뿌리를 분리하여 세척 후 70℃에 48시간 건조하여 분석에 이용하였다. 토양 시료는 시험이 끝난 후 토심 10, 20, 30 cm 깊이에서 채취하여 질산태 질소 분석을 위하여 2M-KCl로 추출하여 이용하였고 나머지 성분은 음건 후 2 mm체로 쳐서 분석에 이용하였다.
- 재식 간격은 20 × 20 cm로 처리구당 150주를 재배하였다. 재배기간은 이른 봄부터 여름까지 재배하는 반촉성재배와 늦여름부터 초겨울까지 재배하는 억제재배로 구분하였다. 하우스의 시설관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다.
- 재식 간격은 20 × 20 cm로 처리구당 150주를 재배하였다.
- 0) 완충용액으로 침출하여 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)를 사용하여 측정하였다. 질산태 질소는 2M-KCl 로 침출한 시료 액에서 암모니아를 제거한 후 켈달 분해 장치 (B-316, Buchi, Switzerland)로 증류한 후 0.01 N 황산표준용액으로 적정하여 계산하였다. 식물체 무기성분 중 질소 측정은 식물체 시료 0.
- 토양 수분관리는 토양수분 장력계의 측정 깊이를 15 cm 기준으로 지중 점적호스의 점적기 중간에 설치하여 관수 개시점을 –15 kPa에 맞추어 5분 관수 후 30분 후에 토양 수분 장력을 재인식하도록 조절기를 부착하여 자동관수가 되도록 하였다.
- 양분함량 중 잎은 처리당 생체중 50 g 내외의 잎을 3회에 걸쳐 건조하여 이용하였으며 줄기와 뿌리는 수확 종료 후 10주를 채취하여 줄기와 뿌리를 분리하여 세척 후 70℃에 48시간 건조하여 분석에 이용하였다. 토양 시료는 시험이 끝난 후 토심 10, 20, 30 cm 깊이에서 채취하여 질산태 질소 분석을 위하여 2M-KCl로 추출하여 이용하였고 나머지 성분은 음건 후 2 mm체로 쳐서 분석에 이용하였다. 수량 조사는 결구되는 유레이크 품종은 일시에 수확하여 수량을 조사하였으며, 선풍 품종은 3월 하순에 정식하여 4월 18일부터 6월 29일까지 6∼7일마다 수확하여 누적 수량을 계산하였다.
대상 데이터
- 상추 지중관수 시험은 국립원예특작과학원 탑동 시험 포장의 1-2W형 시설하우스에서 수행하였다. 재식 간격은 20 × 20 cm로 처리구당 150주를 재배하였다.
- 0 g kg-1으로 낮은 조건이었다 (Table 1). 시험에 이용된 상추는 2010년에는 반촉성 및 억제재배 모두 결구되는 유레이크 품종과 2011년 반촉성재배는 적축면인 선풍 품종을 공시하였다.
데이터처리
- 5 g을 황산염 혼합분말 (K2SO4와 CuSO4 = 9:1)과 농황산을 넣고 분해한 후 켈달 분해 장치 (B-316, Buchi, Switzerland)로 증류한 후 황산표준용액으로 적정 계산하였으며 인은 ammonium vanadate 법으로 비색계 (UV/VIS spectrophotometer, Cintra 6 GBC, Australia)를 사용하여 정량하였고 칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)로 측정하였다. 통계분석은 SAS 통계프로그램 (v. 9.2)을 이용하였다.
이론/모형
- 토양 및 식물체 분석은 토양화학분석법 (NIAST, 2000)의 토양 및 식물체 분석법에 준하였다. 토양 pH는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 초자전극법으로 측정하였다. 토양 유기물은 Tyurin 법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 1N-CH3COONH4 (pH 7.
- 토양 및 식물체 분석은 토양화학분석법 (NIAST, 2000)의 토양 및 식물체 분석법에 준하였다. 토양 pH는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 초자전극법으로 측정하였다.
- 토양 pH는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 초자전극법으로 측정하였다. 토양 유기물은 Tyurin 법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 1N-CH3COONH4 (pH 7.0) 완충용액으로 침출하여 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)를 사용하여 측정하였다. 질산태 질소는 2M-KCl 로 침출한 시료 액에서 암모니아를 제거한 후 켈달 분해 장치 (B-316, Buchi, Switzerland)로 증류한 후 0.
- 재배기간은 이른 봄부터 여름까지 재배하는 반촉성재배와 늦여름부터 초겨울까지 재배하는 억제재배로 구분하였다. 하우스의 시설관리는 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다. 양분함량 중 잎은 처리당 생체중 50 g 내외의 잎을 3회에 걸쳐 건조하여 이용하였으며 줄기와 뿌리는 수확 종료 후 10주를 채취하여 줄기와 뿌리를 분리하여 세척 후 70℃에 48시간 건조하여 분석에 이용하였다.
성능/효과
- 30 cm에서는 1.0∼1.4 mm day-1, 40 cm에서는 0.9∼1.1 mm day-1, 50 cm에서는 0.6∼1.0 mm day-1로 분수살수 관수보다 30 cm에서는 17∼23%, 40 cm에서는 25∼39%, 50 cm에서는 45∼50% 관수량이 절감되었다.
- 결과적으로 상추 재배에서 지상 분수살수와 지중 점적관수 30 cm 깊이에서 30∼40 cm 간격 처리는 수량 차이가 없었으나 관수량은 지중관수에서 호스 간격이 넓을수록 적었다.
- (2006)은 토마토 잎과 줄기의 질소와 인산함량은 지중 점적관수보다 지표 점적관수가 높았고 칼륨은 차이가 없다고 하여 인산함량은 본 연구와 다른 결과를 보여주고 있으나 이는 시험 조건과 작물이 달라 나타난 결과로 판단된다. 본 연구의 지중관수 호스 간격 50 cm 처리에서 잎 질소함량이 낮은 것은 재식거리 20 cm에 호스 간격 50 cm 처리는 물의 이동이 원활하지 않아 생육과 흡수가 억제되었으며 인산함량이 분수 살수 처리보다 높은 것은 물 부족으로 뿌리의 발달이 많아 흡수량이 많았던 것으로 판단되었다. 칼륨함량은 잎, 줄기 및 뿌리에서 다른 처리에 비하여 비교적 높았으나 50 cm 처리에서 건물중 (Table 3)이 적어 높게 나타난 것으로 판단되었다.
- 시험 토양은 사양토이며 화학성은 pH가 7.3으로 중성이고 유효인산은 449 mg kg-1이며 질산태질소 함량은 237 mg kg-1으로 높으나 유기물함량은 14.0 g kg-1으로 낮은 조건이었다 (Table 1). 시험에 이용된 상추는 2010년에는 반촉성 및 억제재배 모두 결구되는 유레이크 품종과 2011년 반촉성재배는 적축면인 선풍 품종을 공시하였다.
- 2011년 반촉성재배는 선풍 품종으로 생육 초기에는 처리간에 차이가 없었으나 생육 후기에는 누적 수량에서 지중 호스 간격 30 cm≥ 40 cm≥ 분수살수≥ 50 cm 순으로 많아 처리간에 수량 차이가 있었다. 이와 같은 결과를 보면 지중관수는 단기간 재배하는 작물은 초기에 뿌리가 깊지 않아 제대로 생육할 수 없어 효과가 적으나 2011년 반촉성 재배한 선풍 품종과 같은 적축면 상추는 3월 하순부터 6월 말까지 재배기간이 100일로 늘어나 수량 차이가 나타난 것으로 판단되었다. Bucks et al.
- 상추 재배는 반촉성 및 억제재배를 하였으며 시험처리는 분수살수 처리와 지중 호스를 30 cm 깊이에 호스의 배치 간격이 각각 30, 40 및 50 cm 되도록 한 지중관수 처리를 포함하여 총 4처리를 하였다. 지중관수 처리에 의한 상추의 무기성분함량은 처리간에 차이가 없으나 양분 흡수량은 호스 간격 50 cm 처리에서 가장 낮았다. 수량은 50 cm ≤분수살수 ≤40 cm ≤30 cm 순으로 많았고 관수량은 분수살수 처리가 가장 많았으며 지중관수 처리 간격이 넓을수록 적었다.
- 본 연구의 지중관수 호스 간격 50 cm 처리에서 잎 질소함량이 낮은 것은 재식거리 20 cm에 호스 간격 50 cm 처리는 물의 이동이 원활하지 않아 생육과 흡수가 억제되었으며 인산함량이 분수 살수 처리보다 높은 것은 물 부족으로 뿌리의 발달이 많아 흡수량이 많았던 것으로 판단되었다. 칼륨함량은 잎, 줄기 및 뿌리에서 다른 처리에 비하여 비교적 높았으나 50 cm 처리에서 건물중 (Table 3)이 적어 높게 나타난 것으로 판단되었다.
후속연구
- (2005)에의하면 지중관수 깊이에 따른 습윤 패턴을 보면 점적기 좌우로 41 cm까지 확산되었으며 관수 효율이 22∼27% 높다고 하여 본 연구의 40 cm 간격과 일치하였으며 50 cm 처리는 물 절감효과는 크지만 수량이 감소하기 때문에 본 연구에 이용된 사양토에서 부적합한 것으로 판단되었다. 또한 지중관수 호스 깊이는 식양토 및 양토에서 30 cm 깊이가 좋다고 하였으나 (Howell et al., 1997; Lamm et al., 1995a) 지중관수 호스의 간격과 깊이는 밀접한 관계가 있어 엽채류 재배에서 적정 간격을 구명 후 지중 관수 호스 깊이 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
- 결과적으로 상추 재배에서 지상 분수살수와 지중 점적관수 30 cm 깊이에서 30∼40 cm 간격 처리는 수량 차이가 없었으나 관수량은 지중관수에서 호스 간격이 넓을수록 적었다. 지중관수에서 작물의 수량 및 토양 중 양분 변화는 호스의 깊이와 점적기 및 호스 간격, 토성에 따른 물의 이동과 작물의 양분 반응에 따라 차이가 있을 수 있어 보다 정밀한 연구가 필요한 것으로 생각되었다.
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