토지이용별로 토양 물리성 변화를 평가하기 위하여 2009년부터 2017년까지 전국의 밭, 과수원, 논을 대상으로 토양물리성 특성을 4년 주기로 분석하였다. 밭은 작토심, 심토 유기물 함량, 심토 산중식 경도가 증가하고 심토 용적밀도가 감소하며, 개량기준 초과비율도 지속적으로 감소하였다. 과수원은 경운심이 증가하였으나 심토 유기물 함량이 감소하고 적정기준을 초과하는 비율은 4년 전보다 증가하였다. 논은 작토심, 심토 유기물 함량이 감소하고 심토 용적밀도가 증가하며 개량기준 초과비율이 증가하는 등 물리성 불량이 심화되었다. 최근 10년간 밭, 과수원에 비해 논의 물리성이 악화되는 것을 확인할 수 있었으며, 공통적으로 심토 유기물 함량이 감소하고 심토 용적밀도가 증가하는 주요한 요인은 토양유기물로 평가되었다. 따라서 토양물리성 질 관리에 유기물은 중요한 요소이었으며, 특히 논에서 지속적인 유기물 관리와 경운방법 개선 등이 필요하다.

본 연구에서는 토성에 따른 물의 이용효율을 높이면서 재배 작물의 생산성을 최대화하기 위한 효율적인 자동관개 로직을 개발하고자, 수분장력값을 관수 개시점으로 하여 물 공급 유지와 멈춤을 간헐적으로 수행하는 펄스형 관개방식과 측정한 수분장력값을 이용하여 토양수분량을 예측해 재배작물에 적합한 물량을 추가 투입하는 필요물량계산 관수방식을 적용하여 토성이 다른 실험베드에서 2년간 토마토 작물을 재배하면서 토양수분 함량과 장력의 변화를 측정비교하였다. 물공급 30초와 멈춤 30분 및 15분 조건을 이용한 펄스형 관수방식과 필요물 량계산 방식에서 얻어진 수분장력값은 목표한 −20kPa 조건에 비해 각각 −42~−8kPa, −20~−10kPa로 나타나 필요물량 계산방식이 균일한 수분장력을 유지하는 측면에서는 유리하였으나 토양수분상태는 상대적으로 습하였다. 공시 토성 모두에서 수분함량은 수분장력에 비해 시간 반응이 빠르면서 물공급에 따라 비례적으로 증가하는 경향이 뚜렷하였다. 수분변화 값은 펄스형 관수와 필요물 량계산 관수방식의 경우 사양토 기준으로 각각 17~ 24%, 19~31%로서 펄스형 관수방식이 수분변화 값이 작으면서 시간에 따라 안정적인 값을 유지한 것으로 나타났는데 이는 물공급에 따른 수분함량의 시간변화가 수분 장력에 비해 뚜렷하게 빠름과 관계가 있는 것으로 판단하였다. 이러한 결과로부터 펄스형 관수방식은 수분함량 값을 이용하여 수분을 조절하는 것이 유리함을 의미한다.