[논문]원추형 탐침봉을 이용한 밭작물 유효근권심 현장 진단

한경화; 장용선; 정강호; 조희래

doi:10.7744/cnujas.2015.42.3.183

원추형 탐침봉을 이용한 밭작물 유효근권심 현장 진단
In-situ estimation of effective rooting depth for upland crops using hand penetration of cone probe 원문보기

농업과학연구 = CNU Journal of agricultural science, v.42 no.3, 2015년, pp.183 - 189

한경화 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료과) , 장용선 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료과) , 정강호 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료과) , 조희래 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료과)

Abstract ▼ AI-Helper

Plant root penetration through soil profile is restricted by compacted layer such as plow pan under conventional tillage. For detecting the compact layer, we made a graduated T-shape probe and measured compared between the depths with rapid change in feeling hardness of hand penetration using T-shape probe and with a rapid increase of penetrometer cone index. On upland crops, including red pepper, corn, soybean and cucumber, plow pan depth ranged from 10 cm to 25 cm depth. The effective rooting depth (ER) had significant correlation with the plow pan depth (PP) except soils with the shallow ground water and/or poorly drained soil. The regression equation was ER = 0.9*PP ($R^2=0.54^{**}$, N = 14) with the applicative PP range of 10-25 cm.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

특히 치밀한 층위에서도 휘어지지 않을 만큼 강도가 큰 스테인레스 스틸 재질을 이용하면 다양한 토양에서 활용이 가능할 것이다. 따라서 본 연구는 우리나라 토양 특성에 맞는 원추형 탐침봉을 제작하고 유효근권심을 현장에서 간편하게 진단하는 방법을 설정하고자 수행하였다.

제안 방법

결론적으로, 본 연구를 통해 현장에서 토양을 교란하지 않고 원추형 탐침봉을 통해 쟁기바닥층의 출현깊이를 진단하여 유효근권심을 추정하는 방법을 개발하였다. 현장에서 정확한 진단을 위해서는 공간적 변이를 고려한 적당한 반복수의 결정과 포장용수량 부근의 수분상태가 중요하다 할수 있다.
연구지점에서 원추형 탐침봉의 관입깊이와 관입경도계 (Penetrologger, Eijkelkamp, NL)를 활용하여 관입식 경도를 측정하였다. 이후 토양단면을 약 50 cm 파서 Schoeneberger 등(2002)의 방법에 따라 단면의 뿌리분포를 파악하고 면적으로 뿌리가 70-80% 분포하는 깊이를 측정하였다 (Fig.
작물 유효근권심은 원추형 탐침봉의 관입깊이(한손으로 서서히 관입시켜 저항이 커질 때 멈춤)와 정의 상관관계를 가져 이를 이용하여 유효근권심을 진단하였다. 그 식은 다음과 같다.

대상 데이터

본 연구에서 활용한 원추형 탐침봉의 재질은 스테인레스 스틸이며 규격은 Fig. 1과 같다.
연구지점은 14지점으로 토성속이 사질에서 식질로 분포하였으며 재배작물은 들깨, 콩, 옥수수, 오이 등이었다 (Table 1). 오이의 경우 비닐하우스재배였으며 나머지는 모두 노지재배였다.

데이터처리

포장의 변이 및 실험오차를 고려하여 3반복이상 측정하였다. 남녀를 포함한 실험자간 원추형 탐침봉 측정 쟁기바닥층 출현깊이 비교를 10반복으로 수행하였으며 통계분석은 R 프로그램(R foundation, 2011) 던컨 다중검정을 실시하였다.

이론/모형

1 (c)). 뿌리가 분포하는 근권과 근권에서 5-10 cm 아래 심토에서 2인치 또는 3인치 코아를 채취하여 농업과학기술원(2000)의 방법에 따라 용적밀도, 토양수분함량 등의 물리성과 pH, EC, 유기물함량, 치환성양이온함량 등의 화학성을 측정하였다.
연구지점에서 원추형 탐침봉의 관입깊이와 관입경도계 (Penetrologger, Eijkelkamp, NL)를 활용하여 관입식 경도를 측정하였다. 이후 토양단면을 약 50 cm 파서 Schoeneberger 등(2002)의 방법에 따라 단면의 뿌리분포를 파악하고 면적으로 뿌리가 70-80% 분포하는 깊이를 측정하였다 (Fig. 1 (c)).

성능/효과

현장에서 탐침봉으로 간편하게 진단한 유효근권심은 물주기 및 비료시용 등을 필지특성에 맞게 관리하는데 활용할 수 있다. 또한 동일한 필지에서도 농기계가 회전하는 부분 등에서는 다짐이 커 유효근권심이 상대적으로 얕게 나타날 수 있는데, 현장진단을 통해 이를 고려한 토양관리가 이루어질 수 있다.
유효근권심은 쟁기바닥층 출현깊이보다 얕게 나타났는데, 노지재배에서 12-16 cm로 분포하였으며 평균 14 cm였고 시설재배오이에서 평균 19 cm를 나타냈다. 유효근권심은 쟁기바닥층 출현깊이와 정의 유의한 상관관계를 나타내었다 (Fig. 4).

후속연구

현장에서 탐침봉으로 간편하게 진단한 유효근권심은 물주기 및 비료시용 등을 필지특성에 맞게 관리하는데 활용할 수 있다. 또한 동일한 필지에서도 농기계가 회전하는 부분 등에서는 다짐이 커 유효근권심이 상대적으로 얕게 나타날 수 있는데, 현장진단을 통해 이를 고려한 토양관리가 이루어질 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유효근권심의 진단이 필요한 이유는?	그러나 용적밀도와관입식경도의 측정은 현장에서 치밀도의 절대값을 제공하나 측정과정이 복잡하고 고가의 기기를 사용해야 하는 단점이 있어 농업인이 손쉽게 사용하기는 데 제약이 따른다. 한편 유효근권심의 진단 없이는 작물생육기간 동안 물과 비료의 공급이 효율적으로 이루어지기 어렵다.
	용적밀도 및 관입식 경도을 통한 유효근권심 진단의 공통점은?	최근 뿌리의 분포를 토양특성인자로 간접적 으로 측정하고자 하는 연구가 이루어지고 있으며 그 예로 용적밀도 및 관입식 경도가 있다. 이는 둘 다 토양 치밀도를 알려주는 측도로 뿌리신장이 저해되는 높은 치밀도 부위를 측정하여 유효근권심을 추정하는 방법이다(Bécel et al., 2012; Thompson et al.
	용적밀도와관입식경도의 측정을 통한 유효근권심 진단의 단점은?	, 2009; Raper, 2005; Raper and Mac Kirby, 2006). 그러나 용적밀도와관입식경도의 측정은 현장에서 치밀도의 절대값을 제공하나 측정과정이 복잡하고 고가의 기기를 사용해야 하는 단점이 있어 농업인이 손쉽게 사용하기는 데 제약이 따른다. 한편 유효근권심의 진단 없이는 작물생육기간 동안 물과 비료의 공급이 효율적으로 이루어지기 어렵다.

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