The spectrum of this study was research on the closed hydroponic cultivation of netted melons (Cucumis melo L.) using coir substrate, analyzing the impact of this cultivation method on melon yield, fruit quality, and the efficiency of water and nutrient usage. The experimental results showed that the average fruit weight of the melons grown in a closed system was 71.4 g higher than that of the open system, and the fruit width was on average 0.2 cm larger, showing a statistically significant difference. However, there was no difference in the average sugar content of the fruit flesh and height. Although there is no substantial commercial difference, it is conjectured that the change in the macronutrients ratio in the irrigation has played a role in the statistically significant increase in fruit weight, which is attributed to changes in the crops' nutrient uptake concentrations. This necessitates further research for a more comprehensive understanding. In terms of the productivity of irrigation required to produce the fruit, applying the closed system resulted in an increase of 7.6 kg/ton compared to the open system, saving 31.6% of water resources. Additionally, in terms of nutrients, cultivating in a closed system allowed for savings of approximately 59, 25, 55, 83, 76, and 87% of N, P, K, Ca, Mg, and S, respectively, throughout the entire cultivation period. As the drainage was reused, the ratios of NO3 - and Ca2+ increased up to a maximum of 9.6 and 9.1%, respectively, while the ratios of other ions gradually decreased. In summary, these results suggest that closed hydroponic cultivation can effectively optimize the use of water and fertilizer while maintaining excellent fruit quality in melon cultivation.

본 연구는 시설토경에 적합한 간단관개의 1회 관개량, 관개주기 및 최대 관개횟수를 구명하기 위해 토양 수직단면 상에서의 수분이동을 모델링하였다. 간단관개는 특정양의 물을 관개할 때, 소량의 물을 일정한 시간 간격으로 여러 번 나누어 급수하여 토양표면의 용수 손실을 줄이고, 근권부까지 수분이 원활히 침투되도록 하기 위한 관개 방법이다. 토양 내부의 수분이동 특성은 관개방법, 토성 등에 따라 다양하게 변화한다. 반면, 현장에서 간단관개는 토마토 시설토경 재배의 경우 40분 간격으로 1회 4분간 최대 4회 관개, 사과의 경우 110분 간격으로 1회 5분간 최대 3∼5회 등 경험에 따라 관개하고 있다. 본 연구에서는 국내의 대표적인 밭토성인 사질양토, 양토, 양질사토에 대해 10, 20, 40분 간격으로 관개깊이 5㎜의 용수를 1.0, 1.7, 2.5, 5.0㎜씩 각 1∼5회로 나누어 관개하는 조건을 모의하였다. 모의할 토층단면은 폭 10㎝, 깊이 30㎝로 설정하고, 모의 프로그램은 Hydrus- 2D를 이용하였다. 기존 관련 연구의 실측 자료를 이용해 모델을 보정하고, 토층단면에 걸쳐 시간 경과에 따른 토양 내 수분 변화를 2차원 토양수분 패턴도로 작성하였다. 간단관개 방법에 따라 토양표면 및 근권부 토층에서의 수분 변화를 분석한 결과 모든 조건에서 연속관개 보다는 간단관개가 근권부의 수분전달에 유리하고, 양토, 사질양토, 양질사토의 순으로 관개용수의 침투가 원활한 것으로 파악되었다. 1회 관개량 1.7㎜ 이상, 간단시간 40분 이상인 경우에 토양표면에서의 수분 침투가 원활해지는 것으로 나타났으며, 근권부의 토양수분 전달에 가장 유리한 것은 1회 관개량 1.7㎜, 3회 간단관개하는 경우로 분석되었다. 토성에 따른 토양수분이동의 특성 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 본 연구 결과 시설토경 관개에서 토양표면에서의 용수손실을 감소시키면서, 근권부 수분공급에 적합한 간단관개법을 구명할 수 있었으며, 이를 향후 자동관개 제어 시스템에 적용한다면 용수손실을 최소화하면서 토양수분을 작물생육에 최적의 상태로 제어할 수 있을 것으로 사료된다.

자동 관개 시스템에서는 관수를 자동으로 개시하고 중지할 수 있는 기준값의 설정이 중요하다. 관수 기준값은 작물의 종류와 생육 시기, 토성, 용적 밀도 등에 따라 달라지는 포장 용수량의 토양 수분값으로 결정되기 때문에, 전문적인 지식과 분석 경험이 필요하여 현장 농업인이 직접 파악하는 것은 어렵다. 그래서 재배 작물의 명칭, 재배 지역 및 재배 토양의 토성 등을 조건 변수로 하여 적절한 토양 수분값을 데이터베이스로부터 추출하고, 작물의 종류 및 생육 시기별 토양수분 기준을 데이터베이스화하여 선택한 작물에 적합한 토양수분 장력값을 설정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘을 센서부, 제어부, 구동부로 구성되어 있는 시스템에 적용하여 토양 수분을 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 실험구별로 수분 제어 기준값을 설정하여 측정한 수분값이 -33 kPa 실험구에서 부합률 97.3%, -25 kPa 실험구에서 부합률 96.6%의 결과를 나타내었다. 이 시스템을 이용하여 최근 농촌지역의 고령화와 노동인구 감소에 따른 생산성 감소를 억제하는데 기여할 것으로 사료된다.

청동기시대 논 경작지에 대한 연구는 입지와 구조, 그리고 수리 관개시설에 대한 논의가 있어 왔다. 논의 구조와 수리관개 시설의 관계를 통한 변화의 모습을 파악하기도 하지만, 입지와의 관계에 대해서는 아직 구체적 논의는 없다. 본고는 논 경작지의 구체적 입지환경을 분석하여 이를 유형화하고 수리관개시설의 변화와 함께 살펴보았다. 그 결과 이른 시기부터 논 입지는 저습한 지역을 선택하였고, 이의 변화 과정에서 수리관개시설의 설치와 함께 하는 것을 볼 수 있었다. 청동기시대 논 경작지는 다양한 조건과 환경을 갖춘 곳을 선택하지만 주로 저습한 지형 모두를 이 용하였다. 특히 충적지형에서는 미세한 지형 조건에 맞추어 입지 선택을 달리하는데, 시간의 흐름에 따라 변화하는 것을 볼 수 있었다. 입지 변화는 논의 구조와 형태, 기술의 진보와도 연관된다. 현재 논의가 분분한 구상과 반구상 경작유구는 전형의 논 등장 이전에 나타난 밭에서 논으로 이행하는 과도기적 경작지로 파악되는데, 그 형태와 구조, 관개의 방식이 초기 경작지의 모습을 갖추고 있다. 이후 과도기를 거치고 논 경작지는 점차 완성되는 모습이다. 당연 그 과정에서는 입지환경이 매우 중요한 요소가 되었다. 입지는 처음에는 완만한 충적지형의 미곡저지를 선택하였는데, 용수의 취득을 우선한 결정이었다. 이후 저습한 환경의 입지를 고루 선택하면서 본격적인 논 경작의 과정을 진행해 간다. 물론 이 과정에서도 완전한 형태의 논 경작지 조성보다는 천수에 의존한 경작지 조성을 주로 하였을 것이다. 그러면서 점차 입지 환경을 극복하는 모습이 보이는데, 이는 수리 관개 시설의 등장과 함께 하고 결국에는 논 경작지와 수리관개시설은 완성된 조합으로 이어진다.

말라위는 농업생산성 향상을 위해 관개시설 설치를 적극적으로 확대하고 있는데. 주로 외국의 원조에 의존하고 있다. 따라서 말라위의 효율적인 관개시설 구축을 위해 우리나라의 영산강유역농업종합개발사업(이하 영산강사업) 사례를 검토한 후 정책적 시사점을 제시하였다. 우리나라의 영산강사업은 유관기관들의 체계적인 협업 시스템으로 장기간에 걸쳐 시행되었다. 따라서 말라위의 중장기적인 관개시설 구축을 통한 농업생산성 향상을 위해서는 정부의 강력한 의지와 해당 사업을 주도적으로 시행할 수 있는 기관의 역할을 분명히 할 필요가 있다. 이를 위해서는 법적으로 규정해야 할 것이다. 현재 말라위의 사회경제적 여건은 우리나라의 영산강사업 추진 시기와는 매우 상이하다. 또한 한국의 영산강사업은 중장기적으로 걸쳐 시행되면서 각 과정에서 시행착오를 통한 노하우(know-how) 및 기술이 축적되었다. 따라서 말라위도 영산강사업과 같은 대규모 국책사업을 일괄적으로 시행하기 보다는 테스트 베드를 거쳐 말라위 여건에 맞게 시행할 필요가 있다. 영산강사업은 시행 초기에 환경문제가 크게 부각되지 않았지만, 90년대 후반부터는 ‘환경’에 대한 경각심이 커져 현재 영산강사업 5단계 설치는 중단된 상태이다. 따라서 말라위에서도 이러한 환경문제 및 제반 정치경제적 여건에 대한 면밀한 검토가 필요하다. 다만, 영산강사업은 벼농사를 위한 관개시설 위주의 사업이므로, 밭작물 위주의 관개시설은 그 형태 및 시사점이 달라질 수 있다 . 그리고 우리나라 영산강사업은 장기간에 걸려 축적된 노하우와 기술이 단계적으로 적용된 것으로 , 각 토목기술별로 말라위에 적용 가능한지는 추후 검토가 필요할 것이다 . 이러한 정책적 한계점은 추후 연구과제로 남겨둔다.

A field trial was conducted for two consecutive seasons (2013/14 and 2014/15), at the Gezira Research Station, Wad Medani, Sudan, to evaluate the agronomic performance of fourteen early maturing soybean germplasm introduced from USA, South Korea, Vietnam, Taiwan, and Croatia, under irrigated cropping environment. Highly significant differences (P ≤ 0.0001) were detected among the fourteen varieties for the eight agronomic traits in 2013/14 and 2014/15. Over the two seasons, Vietnam coll. 1 had the high grain yield (945 kg/ha), followed by N04-9859 (828 kg/ha) and AGS 327 (798 kg/ ha). Days to maturity ranged from 71 to 86 days over the two seasons. In both seasons, Vietnam coll. 1 and AGS 327 had the high agronomic performance in fodder yield, plant height and height to first pod. The agronomic performance of Vietnam coll. 1 and AGS 327 provides a clear example of the adaptability of tropical soybean germplasm to irrigated environments in Sudan comparing to other temperate germplams. The relative high yield of Vietnam coll. 1 and AGS 327 can be maximized by increasing plant populations/unit area. The unique soybean germplasm from the southern US and South Korea is valuable genetics resource for soybean germplasms at Agricultural Research Corporation (ARC), Sudan to broaden the genetic base of the released soybean varieties through introgression of potentially useful genes for drought-related and nutritional quality traits.

Irrigation with saline water of rivers and groundwater reservoir into paddy field cause decreases rice production depending on water salinity. The purpose of this research was to determine the critical concentration of water salinity for provision of a basic information on the stable rice production in west costal area of Honam region. A greenhouse experiment was conducted at the 13 levels of saline water [0.01(control) 0.03, 0.05, 0.08, 0.10, 0.13, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.50, 0.70, 1.00%] in transplanted rice using c.v. Cheongho and tolerance to different water salinities was evaluated at three growth stages of the rice plant such as [(35 DAT:Tillering), (81 DAT:Heading), and (106 DAT:Ripening)], respectively. Increasing water salinity significantly decreased grain yield and the higher in salinity the severe effect on yield reduction. The growth responses to water salinity varied at different growth stages of rice. At 35 DAT, increased water salinity decreased plant height and number of tillers significantly. Higher water salinity delayed the days to heading by 2 days (0.05%), 4 days (0.08%) and 7 days (0.1%). The critical water salinity at 35 DAT was below 0.08%. At 81 DAT, Cheongho survived at 0.10 and 0.08% salinity, respectively. However, at water salinity levels above 0.10%, the yield components such as number of panicles and number of spikelet decreased drastically. Thus, it was suggested that the critical water salinity at the mid-stage (tillering~heading, 81 DAT) was 0.05%, At 106 DAT, based on yield index that gives above 50% grain yield, the 0.05% salinity showed the lowest 61.1% grain yield of 19.2 g/plant as compared with the highest grain yield of 31.4 g/plant at 0.01% (control).

본 연구는 스프링클러식 관개에서 관비재배가 대추 유목의 생육 및 토양 화학적 특성에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 수행하였다. 2012년에 1년생 대추나무를 시험포장에 식재하고 2012년부터 2013년까지 시험을 수행하였다. 시험처리는 토양검정 추천 시비량을 기준으로 관비 50%, 관비 75%, 관비 100%, 관비 125%, 관비 150%와 고형 비료 100%처리를 두었다. 대추나무의 줄기 길이 및 줄기 직경은 관비 125% 및 150%에서 가장 좋았다. 8월에 채취된 대추나무 잎의 T-N, P, K, Ca 및 Mg의 함량은 각각 21.7~ 25.5 g/kg, 1.97~ 2.10 g/kg, 26.8~ 30.5 g/kg, 7.64~ 8.71 g/kg, 2.31~ 3.05 g/kg 범위에 있었다. T-N, P, K 및 Mg함량은 8월에 채취된 잎에서 10월에 채취된 잎 보다 많았다. 2013년 시험후 토양은 시험전 토양에 비하여 pH는 낮아지고 EC, 질산태 질소 및 치환성 칼륨은 다소 높아졌다.

기계이앙과 무논점파재배시 간단관개가 벼의 생육, 쌀수량과 미질에 미치는 영향과 물절약 효과를 구명하고자 2009년과 2010년에 시험한 결과는 다음과 같다. 관개량은 기계이앙이 801mm, 무논점파재배가 717mm로 기계이앙이 더 많았다. 관개방법별로는 기계이앙재배에서 관행관개가 899mm, 간단관개가 703mm이었고, 무논점파재배에서는 관행관개가813mm, 간단관개가 621mm이었다. 간단관개는 관행관개에비해 22~24%의 관개수를 절약할 수 있었으며, 이에 따른 단위 관개량당 쌀수량인 물생산성은 기계이앙과 무논점파재배모두 간단관개가 높게 나타났다. 초장, 간장, 수장은 간단관개와 관행관개에 차이가 없었으나, 분얼수는 간단관개에서 다소높았다. 수량 및 수량구성요소 모두 관개방법별 유의적인 차이가 없었으며, 완전미 비율, 단백질 함량도 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과에서 간단관개를 하여도 관행관개방식에 비해 벼의 생육 및 수량, 그리고 미질에 차이가 없었던 반면 물생산성을 높이는 결과를 보였다. 따라서 벼 재배시용수절약 측면에서 간단관개의 적용이 가능할 것으로 보인다.간단관개를 포함한 종합적인 재배기술을 연구하여 관개비용의절감이나 수량의 증대 같은 이익적 요소들이 제공된다면 농가에서도 관심을 갖게 될 것으로 생각된다.

This study demonstrates the investigation of zooplankton communities (e.g. rotifers, cladocerans and copepods) and environmentally related driving factors (e.g. elevation, area size, water depth, types of dike construction, and bottom substrates). We hypothesized that zooplankton community structure and composition would be influenced by ambient driving forces in different scales of the irrigation ponds (Dumbeong). A total of 66 zooplankton species/groups (56 rotifers, 9 cladocerans, 1 copepods) were found and identified at 45 Dumbeong of Goseong region (i.e. Goseong-gun) in 2011. The rotifers occupied 84.9% of the total zooplankton abundance. We could categorize a clear separation of zooplankton communities into 4 different patterns based on cluster analysis. Zooplankton diversities in Dumbeongs were lower than those in natural ponds or wetlands. In addition, community structure of zooplankton was also simpler and had a broken stick distribution based on SHE analysis. Species composition in each Dumbeong was not significantly discriminated each other. The result of canonical correspondence analysis (CCA) pinpointed that significant influential variables upon zooplankton community were dissolved oxygen percent saturation, pH, and Dumbeong’s material. This study indicated that morphological type of the Dumbeong and its water quality could determine the community structure of zooplankton. Furthermore, the connectivity between ambient habitats and materials could be necessary to be rigorously considered in respect to producing the Dumbeongs to subsidize alternative habitats for wetland ecosystem in freshwater landscape.

본 연구에서는 정밀관수를 위한 관수시간, 점적라인 설치 등 관수시스템 설계를 위한 기초 데이터를 얻고자 점적관수 시 토성에 따른 물의 수분함량변화를 공간적, 시간적 변이의 차이를 구명하였다. 20cm의 간격의 노즐로 설치된 1열 점적관을 이용 관수 하였을 경우 양토와 사양토내의 수분은 중심을 따라 대칭 형태를 유지하면서 이동하였으나 수분확산 폭은 양토가 더 넓고 속도가 느린 경향을 나타내었다. 상대적으로 높은 모래성분 함량을 갖는 양질사토의 경우는 낮은 수분 보유력으로 인하여 위치별 수분함량의 변화는 상대적으로 낮았으며 그만큼 물 빠짐정도가 큰 것으로 나타났다. 관수개시점과 종말점을 고려하였을 때 사양토의 경우 20cm 깊이에서 관수개시 30분 후에 수분의 포화가 이루어졌으나 양토와 양질사토의 경우는 약 80분이 소요되어 효율적인 수분공급 측면에서 관수시간은 토성별로 달리해야 하는 것으로 나타났다. 깊이 10cm에서의 시간에 다른 토양수분의 감쇠특성은 지수함수의 형태를 나타내었으며 토양별 안정된 상태에서의 수분함량은 양토, 사양토, 양질사토 각각 17.6%, 6.2%, 4.2%로 예측되어 토성에 따라 잔여수분함량은 차이가 있음을 확인하였다. 토양수분함량과 토양수분퍼텐셜과의 관계를 나타내는 수분특성곡선은 시험 토양의 경우 모두 높은 결정계수를 갖는 지수함수로 근사가 가능하여 수분퍼텐셜을 이용하여 측정하는 재배시스템에서 대응하는 수분함량 예측에 유용한 관계식을 얻었다.

본 논문에서는 온실재배 토마토에서 수분 상태를 고려한 정밀한 관개를 위하여 경직경의 변화에 근거한 자동관개 시스템을 구현하고자 하였으며 이와 같은 작물적 지표에 의한 관개제어시스템을 포트재배(closed feeding system) 조건과 포장재배 조건의 재배에 적용하여 토마토의 수량과 과실의 품질에 대하여 그 적합도를 평가하였다. 작물적 지표에 의한 관개 자동화를 위하여 경직경 측정 센서를 이용하여 측정한 경직경 일증가량(DI)를 관개 개시점의 결정에 이용하고, 동시에 이때의 관개량을 결정하기 위하여 토마토 증산모델을 적용한 마이크로 컴퓨터 자동관개 시스템을 구현하고 그 성능을 평가하였는데, 이 자동 관개 시스템을 이용하여 관개처리한 결과 포트재배에서는 토양수분에 의한 관개방식보다 수량 및 과실의 당도가 증가하였으나 포장조건에서는 관개방법간에 큰 차이가 없었다. 따라서 경직경 증가에 근거한 관개 개시점을 판단하고 관계량을 결정하는 증산모델을 사용하는 컴퓨터 시스템은 특히 closed feeding System에서 유용하며 토양조건에서는 토양의 상태, 작물의 반응 등을 고려하여 적용하여야 할 것으로 판단되었다.

본 연구의 목적은 온실재배 토마토에서 경직경의 경시적 변화와 식물체내 수분, 토양수분, 증산 및 일사량 등과의 관계를 정량적으로 파악하여 토마토 경직경의 monitoring에 의한 관개시기 진단 방법을 모색하는 것이다. 스트레인게이지로 제작한 경직경 미소변화 측정장치와 load cell을 이용하여 각각 경직경 변화 및 지상부 생체중의 변화를 1996년 7월 1일부터 16일까지 10분 간격으로 계측하였으며, 또한 토양 수분함량, 증산, 일사량 등도 동시에 관측하였다. 실험을 시작하기 전에 충분한 관개를 하였으며 이후는 외관상으로 위조증상이 나타나기 시작할 매 관개를 하였다. 생체중과 경직경은 매우 유사한 일변화를 보였는데 해뜰 무렵인 오전 6시경에 최대치에 이르고 이후 일사량과 증산의 증대에 따라서 감소하기 시작하여 중산이 최대에 이르는 시각보다 다소 늦은 오후 3시경에 최저에 달하였다가 일사 및 증산의 감소에 따라서 다시 증대하여 경직경의 변화와 체내수분함량의 변화와는 매우 밀접한 관계가 있었다. 수분부족 증상이 없었던 날들의 일당 경직경 증가량(DI) 및 생체중 증가량(DG)은 일사량과 높은정의 상관을 보였으나 수분부족장애를 받은 날들은 일사량에 따른 이들의 기대치보다 현저하게 낮아 생체중 및 경직경 증대가 매우 둔화되거나 오히려 감소하여 이를 기준으로 관개시기를 정확하게 판단하는 것이 가능하였다. 실험기간 중 7월 10일의 경우 외관상으로는 위조증상이 없었으나 증산량은 현저히 감소하여 식물체가 수분부족 상태였던 것으로 판단되었는데 이 날 토중 l0cm 및 20cm에서의 토양수분 포텐샬은 -0.2bar 이상으로 전일과 큰 차이가 없었으나 경직경 및 생체중의 증가는 현저히 둔화되어 수분 부족을 잘 반영하였다. 한편 낮 동안의 생체 중 최대감소량(ML)과 경직경 최대수축량(MC) 역시 일사량과 유의한 정의 상관을 보여 일사량 및 증산량 증대에 따라 체내 수분 손실량이 증대하고 이에 따라서 경직경이 감소하는 한계를 보였다. 그리고 식물의 수분장애가 심한 경우에는 일사량에 따른 이들의 기대치보다 현저하게 높았으나 수분장애가 미약한 경우에는 기대치와 구별하기가 어려워 이들을 기준으로 관개 시기를 정확하게 판단하기는 어려운 것으로 판단되었다. 따라서 관개시기의 판단에는 토양수분, MC 및 ML을 기준으로 하는 것보다 DG 또는 DI를 기준으로 하는 것이 효율적인 것으로 판단되었다.