본 연구에서는 안전한 수질의 밭 관개용수를 확보하기 위한 다기능 저류조 용수공급시스템을 현장에 적용하여, 효과를 검증하여 현장 적용성을 분석하였다. 용수의 수질 특성을 고려하여 적정 모듈 프로세스로 AOP (Advanced Oxidation Process), SF (Soil Filter)를 적용하였으며, 저류조의 효과 검증은 앞서 다기능 저류조 수처리 저감효율, 미생물 위해성 평가 등을 통해 수행하였다. 시범시설의 조사는 유입수(지표수, 지하수) 2개, 유출수 1개 지점을 2022년 5월부터 9월까지 월 1회(총 5회), 수온, TOC, COD 등 13개 수질항목을 측정하였다. 유출수에서 전항목 수질기준을 만족하였다. 다기능 저류조의 저감효율은 지표수에서 TOC 평균 19.2%, SS 평균 43.8%, T-N 평균 28.1%, T-P 평균 46.9%, Chl-a 평균 70.1%, 지하수에서 수온 평균 7.5% 상승, EC 평균 54.3%의 저감효율을 보여, 다기능 저류조의 수질정화 개선효과를 검증하였다. 미생물 위해성 평가 결과, 평균 위해도 값은 유입수(지하수) –3.02 × 10-6, 유입수(지표수) 2.79 × 10-5로 나타났으며, 다기능 저류저 처리 후 E.coli가 전량 사멸함에 따라 영농작업자의 위해성은 없을 것으로 나타났다.

This study was performed to investigate the causes of bacterial brown blotch in Agaricus bisporus by analyzing environmental factors using sensors and growth factor characteristics. We found no direct correlation between the CO2 concentration and bacterial brown blotch among the evaluated cultivation environmental factors. However, maintaining the CO2 concentration at 500–2,000 ppm during the harvest period increased the hardness of the mushrooms. Ventilation for 40 min at dawn every day during this period helped prevent the development of bacterial brown blotch by reducing water condensation inside the grower. The incidence of browning disease was reduced to 1% when the medium layer humidity index was decreased to approximately 10 at harvest time and the leaf sensor moisture index was maintained at 430–490.

2019년 농촌 인구는 전년도보다 7만 명 감소하였으며, 60대 이상이 전체 농촌 인구의 69%를 차지하면서 노동력 부족이 심화되고 있다. 또한 기후 변화로 인한 폭염과 가뭄뿐만 아니라 농업 생산에도 큰 피해가 발생하고 있어, 농업용수 절감과 자원 낭비 감소가 필수적이다. 현재 농가에서는 파종 후 초기 육묘기에 분수 호스를, 성장기에는 점적 테이프를 사용하지만, 두 가지 장치를 함께 설치하면 노동력과 비용이 증가하고 관수 효율이 낮아 용수 낭비와 폐기물이 많아지는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 원거리 살수 기능을 가진 분수 호스와 직하 점적 기능을 수행하는 점적 테이프의 장점을 결합한 복합형 분수 호스를 개발하였다. 이를 위해 공급 압력만으로 두 가지 기능을 수행할 수 있도록 충돌형 Dripper를 설계하였으며, 내부 유로의 최적 설계를 통해 충돌각, 충돌율, 단면적의 형태 및 크기, 공급 압력 등의 요소를 조절하여 원거리 분사와 직하 점적을 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 충돌각 20° 및 30°에 대한 다양한 Dripper 설계 조건을 평가한 결과, 충돌각 30°에서 중첩율 30.0%(0.50×0.50 mm, 중첩 거리 0.15 mm)의 Dripper가 가장 우수한 성능을 나타냈다. 이 설계는 0.5 bar의 낮은 압력에서는 직하 점적 기능을 수행하고, 1.0~2.0 bar의 높은 압력에서는 원거리 확산 살수가 가능하여 기존의 분수 호스와 점적 테이프를 하나의 장치로 대체할 수 있다. 이 연구를 통해 농업 노동력 절감, 관수 비용 절감, 용수 절약 및 관수 폐기물 감소 등의 효과를 기대할 수 있으며, 복합형 분수 호스의 실용화를 위한 설계 기준을 제시하였다.

본 연구는 54일 동안 관수량과 오이(‘아시아 은천 F1’)의 생 육, 줄기 수액 흐름, 광합성 특성, 수분 이용 효율에 대한 상대 습도(RH)와 광도의 영향을 평가하였다. 오이는 토양 화분에 서 재배되었으며, 토양 수분 장력계로 자동 제어(－10kPa) 하 여 EC 1.5dS m-1의 양액을 1회 주당(per plant) 265mL 공급하 였다. 처리는 세 조건으로 광도 200μmol·m-2·s-1에 가습 처리 구(HL)와 무가습의 대조구(Control), 광도 350μmol·m-2·s-1 에 가습 처리구(HH)로 설정하였다. 주간(weekly) 평균 RH는 가습 처리구에서 79.5%(VPD 2.4kPa), 무가습 처리구에서 65.5%(VPD 4.0kPa)이었고, 평균 온도는 모든 처리구에서 25℃이었다. 총관수 횟수는 대조구에서 29회, HL처리구에 서 26회, HH처리구에서 27회이었다. HH처리구에서 초장과 마디 수, 엽 생육, 줄기 직경에서 생장이 컸으며, HH처리구에 서 광합성률이 더 높았고, 대조구에서 증산률이 더 높았다. 주 간 엽온은 HH처리구에서 28℃, HL처리구에서 26℃, 대조구 가 23℃였으며, 엽기온차는 HH처리구에서 2℃, HL처리구 에서 0℃, 대조구에서 －3℃ 이였다. 모든 처리구에서 줄기 수액흐름(SFRR)은 광의 유무와 토양수분장력에 영향을 받 아 광주기 시작 전 10%(HH, Control)－30%(HL)에서 광주 기 시작 이후 60%(HH)－90%(Control)로 상승하였고, 관수 후 SFRR은 20－30% 상승폭을 나타냈다. 광 조사 동안 평균 SFRR은 대조구에서 88.5%로 가습처리구보다 높은 경향이 었다. 이상의 결과 오이 토양 포트재배에서 토양수분장력 －10kPa 관수제어시 처리구의 토양 수분장력은 차이가 없음 에도 불구하고 적정 VPD가 유지되면 오이의 생육과 암꽃발 생률이 높았고 광주기 동안 엽기온차, 관수영향은 SFRR에 영 향을 주었다.

본 연구는 기후변화로 인해 사과 과수원에서 발생하는 가뭄 에 대응하기 위한 새롭게 개발된 ‘지중스틱’의 영향을 조사하 였다. 지중스틱이 ‘후지’ 사과나무(Malus domestica Borkh.) 의 증발산량, 상대엽수분함량, 토양체적수분함량에 어떤 영 향을 주는지 스프링클러 관수 방식과 비교하였다. 2022년과 2023년에 지중스틱으로 측정된 일별 증발산량은 스프링클러 보다 각각 37.2%와 71.4% 낮았다. 시간별 평균기온에 따른 2022년과 2023년의 지중스틱 증발산량은 스프링클러보다 48% 및 51% 낮았다. 2023년에 측정된 스프링클러와 지중스 틱의 증발량은 평균기온 15°C에서 0.04L·h-1, 0.03L·h-1였고, 평균기온 40°C에서 0.54L·h-1, 0.14L·h-1였다. 관수 시스템에 따른 ‘후지’ 사과나무의 상대엽수분함량을 조사한 결과, 스프 링클러와 지중스틱을 통해 각각 26L, 16L를 관수하였을 때의 상대엽수분함량은 관수 전과 비교하여 각각 관수 4시간 후, 24시간 후에 유의하게 증가했다. 동일한 시간 동안 스프링클 러와 지중스틱을 통해 관수를 적용한 후, 10cm, 20cm 깊이에 서 토양 체적수분함량(Volumetric Water Contents, VWC) 을 측정하였다. 스프링클러는 깊이에 따른 토양 VWC에 차이 가 없었다. 반면, 지중스틱으로 관수했을 때, 20cm 깊이의 VWC가 10cm 깊이의 토양 VWC보다 더 많이 변화했다. 그 러나 지중스틱의 토양VWC는 스프링클러와 비교하여 낮게 나타났다. 지중스틱과 스프링클러를 이용한 동일시간의 관수 에서 지중스틱의 처리에서 낮은 증발산량을 보였으며, 스프 링클러보다 40% 적은 관수량이 필요한 것으로 조사되었다.

산오이풀(Sanguisorba hakusanensis)은 한국의 자생식물 이며 정원소재로써 가치가 있지만, 생육 및 생리적 특성 및 정 원 적응 여부에 대하여 알려진 정보가 많지 않아 이용에 어려 움을 겪고 있다. 본 연구에서는 자생식물인 산오이풀의 관수 주기 및 NaCl 농도에 따른 생장, Fv/Fm, NPQ, 성분 변화, 무기성분 변화를 조사하여 내건 및 내염성 보유 여부, 생육 한 계 범위, 스트레스 환경에서 생육을 유지하기 위한 반응을 파 악하고자 했다. 실험 결과 NaCl 무처리구의 관수주기에 따른 성분 분석에서 엽록소 함량의 감소를 제외하고 유의한 차이가 나타나지 않았으나 이는 토양수분함량이 건조 스트레스를 유 발할 정도로 감소하지 않았기 때문으로 보인다. 염 처리에서 는 2주 이후 급격한 스트레스 반응이 나타났고 3주차부터 고 사하기 시작하여 6주차에 모든 개체가 최종 고사했다. 이러한 결과는 2주까지 염 스트레스에 의해 유발되는 2가지 스트레 스 중 초기에 나타나는 삼투 스트레스에는 저항하였으나 이후 나타나는 NPQ의 감소 등 이온 스트레스에 의해 유발된 광합 성 기구 붕괴로 인해 정상적인 생육을 유지할 수 없었기 때문 에 나타난 것으로 보인다. 그러나 무기이온 분석은 이온 스트 레스에 저항하기 위한 메커니즘의 존재 가능성을 시사하였다. 상대적으로 염 농도가 낮을 때에는 세포내 Ca2+ 및 K+ 수준이 높았는데, 이는 Ca2+ 수준이 높아짐에 따라 Na+를 세포 밖으 로 방출시키는 단백질, Na+를 K+와 함께 수송하는 단백질이 기능하여 Na+축적을 지연시키는 반응이 있었음을 시사한다. 그러나 NaCl을 고농도로 처리했을 때는 이러한 반응이 관찰 되지 않았다. 따라서 산오이풀은 염 스트레스에 의해 야기되 는 삼투 스트레스에 강한 저항성을 가지고 있고 이온 독성을 줄이기 위한 메커니즘으로 Na+ 세포내 축적을 지연시키는 것으로 보이지만, 심한 염 스트레스를 받았을 때 나타나는 급격 한 반응에서 이러한 메커니즘이 기능하지 못하고 이온독성에 매우 취약한 것으로 여겨진다. 본 연구를 통해 자생식물인 산 오이풀의 활용을 늘리는 데 기초적인 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

This study was conducted to determine the optimal irrigation starting point by analyzing tree growth, physiological responses, fruit quality, and productivity in peach orchards. Seven-year-old ‘Kawanakajima Hakuto’ peach trees were used in an experimental field (35°49′30.4″N, 127°01′33.2″E) located within the National Institute of Horticultural and Herbal Science located in Wanju-gun, Jeollabuk-do. The irrigation starting point was set with four levels of –20, –40, –60, and –80 kPa from June to September 2022. While there were no significant differences in increase of trunk cross-section area and leaf area among treatments, shoot length and diameter decreased in the –80 kPa and –20 kPa treatments. The photosynthetic rate measured in August was highest for –60 kPa (17.7 μmol·m-2·s-1), followed by –40 kPa (15.6 μmol·m-2·s-1), –20 kPa (14.5 μmol·m-2·s-1) and –80 kPa (14.0 μmol·m-2·s-1). SPAD value measured in May and August was lower in the –80 kPa and –20 kPa treatments than in the –60 kPa and –40 kPa treatments. The harvest date reached three days earlier in the –20 kPa treatment compared to other treatments. The fruit weight was highest in the –60 kPa (379.1 g), followed by –40 kPa (344.0 g), –80 kPa (321.0 g) and –20 kPa (274.9 g). Firmness was the lowest in the –20 kPa treatment. The soluble solid content was highest in the –60 kPa treatment (13.3°Bx).The ratio of marketable fruits was highest in the –60 kPa treatment (50.7%) and lowest in the –80 kPa treatment (23.4%). In conclusion, we suggest that setting the irrigation starting point at –60 kPa could improve the fruit quality and yield in peach orchards.

본 연구는 기후변화에 따른 콩의 한해 및 습해에서의 안정생산 재배법 확립을 위한 물관리 방법별 생육특성 및 수량을 알아보기 위하여, 2021년과 2022년 2년에 걸쳐 무처리, 무굴착 땅속배수, 지중점적 관개 및 무굴착 땅속배수 + 지중점적 관개(관·배수 통합) 4처리로 수행하였다. 연차간 토양수분함량 및 토양수분장력은 관·배수 통합 처리구에서 토양 수분 장력 변이가 낮고, 안정적 토양수분 유지가 가능했으며, 2021년 생육특성 조사에서는 관·배수 통합 처리구 초장이 57.1㎝로 가장 길게 나타나, 가장 짧은 무관개 43.1㎝ 대비 32.5% 더 길게 조사되었으며, 2022년 초장 또한 같은 경향으로 관·배수 통합 > 지중점적관개 > 무굴착 땅속배수 > 무관개 순서로 길었다. 수량구성요소에서도 생육특성과 같은 경향을 보였으며, 이에 수량도 수량구성요소가 가장 높았던 관·배수 통합 처리구에서 연차간 각각 409, 346 kg/10a로 가장 많았다. 그러나, 관개량 및 물 이용효율 평가에서는 관·배수 통합 처리구가 지중점적관개 처리구 대비 일평균 관개량 203.1 ton/10a 더 많을 뿐만 아니라, 물 이용효율에서도 45.6% 더 낮게 나왔기 때문에 추후, 기후변화 환경에서의 효율적인 물관리와 한정된 농업용수 사용을 최대화로 할 수 있는 관개량에 따른 더 세부적인 연구가 추가된다면, 현재 지구온난화 등의 영향으로 범지구적 물 부족 현상이 나타나는 환경에서 보다 더 물 효율성을 극대화 시키고, 안정적인 콩 물관리 재배기술 개발의 기초자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

This study was conducted in an indoor cultivation room and chamber where environmental control is possible to investigate the effect of temperature and irrigation interval on photosynthesis, growth and growth analysis of potted seedling cucumber. The light intensity (70 W·m-2) and humidity (65%) were set to be the same. The experimental treatments were six combinations of three different temperatures, 15/10℃, 25/20℃, and 35/25°C, and two irrigation intervals, 100 mL per day (S) and 200 mL every 2 days (L). The treatments were named 15S, 15L, 25S, 25L, 35S, and 35L. Seedlings at 0.5 cm in height were planted in pots (volume:1 L) filled with sandy loam and treated for 21 days. Photosynthesis, transpiration rate and stomatal conductance at 14 days after treatment were highest in 25S. These were higher in S treatments with a shorter irrigation interval than L treatments. Total amount of irrigation water was supplied evenly at 2 L, but the soil moisture content was highest at 15S and lowest at 25S > 15L > 25L, 35S and 35L in that order. Humidity showed a similar trend at 15/10℃ (61.1%) and 25/20℃ (67.2%), but it was as high at 35/25°C (80.5%). Cucumber growth (plant height, leaf length, leaf width, chlorophyll content, leaf area, fresh weight and dry weight) on day 21 was the highest in 25S. Growth parameters were higher in S with shorter irrigation intervals. Yellow symptom of leaf was occurred in 89.9% at 35S and 35L, where the temperature was high. Relative growth rate (RGR) and specific leaf weight (SLA) were high at 25/20℃ (25S, 25L), RGR tended to be high in the S treatment, and SLA in the L treatment. Water use efficiency (WUE) was high in the order of 25S, 25L > 15S > 15L, 35S, and 35L. As a result of the above, the growth and WUE were high at the temperature of 25/20℃.

지중점적 관수･관비 시스템은 지구온난화로 인한 물 부족과 낮은 토양비옥도 문제에 대응하기 위한 효율적인 방법의 하나로 주목받고 있다. 그러나, 국내 식량작물에 대한 지중점적 관수 효과, 특히 지중점적 관비와의 결합에 대한 이해와 관련 시스템 개발은 여전히 미미하다. 본 연구에서는 기존의 표면 관수 및 시비(CF)와 비교하여 지중점적 관수 및 관비 처리(SSF)에 따른 감자(Solanum tuberosum L.)의 성장 및 수량 특성을 측정하였다. 지중점적 처리를 위해, 경상국립대학교 실험 포장(583 m2)에서 점적관(Ø 14.1 ㎜, 1.6 L h-1)을 80 ㎝ 간격으로 깊이 40 ㎝에 매설하였다. 감자의 표준 시비량(N-P-K: 100-88-130 ㎏ ha-1) 중 일정량 기비(N-P-K: 50-48-90 ㎏ ha-1) 후, 잔여 시비량인 N-P-K: 50-40-40 kg ha-1을 괴경형성기와 괴경비대기에 절반씩 나누어 관비하였다. 감자 생육 특성 중 초장은 지중점적 처리구에서 가장 길게 나타났으나, 경직경은 대조구에서 가장 두껍게 나타났다. 총 수량과 상서용 수량은 각각 대조구에서 38.6 Mg ha-1, 27.4 Mg ha-1로 지중점적처리구와 비교하여 총 수량은 14.0%, 상서용 수량은 20.8% 높게 나타났다. 지중점적 관수 후 깊이 80 ㎝까지의 토양 단면조사에 따른 수분 분포는 10~35%의 수분함량을 보였으며, 모세관 확산 현상에 의해 중력으로 인한 수분의 하강이 우세하게 나타났다. 따라서, 사양토 조건에서 지중점적관수･관비 처리에 따른 감자의 생육과 물의 이동은 투입비용과 에너지 효율성을 고려한 작물 생산성을 높기기 위해 지중점적 관수시스템, 매설 깊이나 관수방법 등에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 검색어 – 관비, 관수, 물관리, 식량작물, 지중점적

생물환경조절학회지 31권 4호에 게재된 논문의 사사가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

This study was conducted to develop a precision automatic irrigation system in a nursery by considering the problems and improvements of manual and the conventional automatic irrigation system. The amount of irrigated water between the conventional automatic irrigation system and manual irrigation was 28.7 ± 4.4 g and 14.2 ± 4.3 g, respectively, and the coefficient of variation was less than 30%. However, the coefficient of variation of the conventional automatic irrigation system of 15%, was higher than that of manual irrigation of 30%. The irrigation test using the developed uniform irrigation system attached with the nozzle of a spray angle 80° and most highest uniformity was at height 600 mm. And coefficient of variation of the irrigation uniformity at the center part was within 20%, but irrigation amount of the edge part was lower 50% and over compared to the center part. As a result of a tomato grafting seedling cultivation test using the developed uniform irrigation system, the average plant height of seedling at the edge part was 28 mm but plant height at the center part was higher as 72 mm. Therefore, it was necessary to apply additional irrigation device at the edge part. The irrigation uniformity of the edge concentrated irrigation system was investigated that the irrigation amount of the edge part was irrigated by more than 50% compared with the center part, and coefficient of variation of the irrigation amount at the center part was less than 30%. As a result of a cucumber grafting seedling cultivation test using the edge concentrated irrigation system, the plant height of seedlings in the edge and central part of cultivation bed were 24% and 26%, respectively, so irrigation uniformity was higher then the uniform irrigation system. In order to improve the uniformity of seedlings, it is necessary to adjust the height of boom according to the growth of the seedling by installing a distance sensor in the overhead watering and boom irrigation system.

지중점적 관수(subsurface drip irrigation, SDI)는 작물의 뿌리가 수분을 가장 쉽고 효과적으로 이용할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 지중관수는 지표면 관수와 달리 수분의 공급 상태를 육안으로 확인하기 어려운 단점이 있다. 특히 작물의 뿌리가 수분을 흡수할 수 있는 유효수분 량은 토양에 따라 달라지고 동시에 수분을 보유하는 장력(potential energy)에도 영향을 미치게 된다. 지중관수는 지중에서 수분이 확산되는 위치 와 뿌리의 위치까지 도달될 때 효과가 발생한다. 그러나 실제로 토양 내부에서 수분이 이동하고 확산하는 것을 예측하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 토양의 조건을 일정하게 하고 토층을 파괴시키지 않기 위해 토양조를 이용하였다. 그리고 수분을 지중에 공급한 이후에 토양을 절개하고 토양의 내부 위치별 토양수분을 측정하였다. 이때 토양 내부의 수분함량이 동일한 분포선을 찾아 유효 수분영역을 구하고 공급한 지중관 수량과 비교하였다. 아울러 토양내부의 습윤 확산 형태와 수분량으로 부터 토성에 따른 수분 확산이론을 예측하였다. 여기서 얻어진 수분확산 예측선도와 콩의 생육 시기별 뿌리의 생장위치를 중첩하여 최종적으로 지중관수량을 구하였다. 콩의 뿌리 생육은 파종이후 일일 평균 10 mm 성장한 것으로 나타나 생육 초기에 10일 간격으로 지중관수 공급량을 설계하였다. 주요 결과는 미사질양토에서 유효수분량을 25-35%로 유지하기 위해, 생육초기인 파종후 10일에는 8000 mL, 파종후 20일에는 7000 mL, 파종후 30일에는 6500 mL를 공급해야 할 것으로 판단되었다. 사질토 에서는 유효수분량을 20-30%로 유지하려면 파종후 10일에는 7500 mL, 파종후 20일에는 6500 mL, 파종후 30일에는 6000 mL를 공급하는 것이 타당한 것으로 판단되었다. 또한 생육 30일 이후에는 미사질양토나 사질토 모두 6000 mL를 공급하는 것이 적절할 것으로 보여 진다.

The objective of this experiment was to investigate the effect of drip irrigation volume on tomatoes (Solanum lycopersicum L.) grown in a greenhouse using perlite medium. Plants were treated by three different irrigation treatment I0, I25, and I50 (where irrigation volume of I25 and I50 was 25% and 50% higher than I0, having limited or no leaching). Growth characteristics of plants, yield and water use efficiency were measured. The result showed that plant height, leaf length and leaf width were lowest in the I0 treated plants. However, these parameters were not statistically significant differences between the plants that were grown in the I25 and I50 treatment. Soluble solids content, acidity and dry matter of 111th, 132nd, and 143rd days harvested tomato were higher in the plants irrigated with lowest volume (I0) than the higher volume (I25 or I50). In addition, water content was lower in the 111th and 132nd days of harvested tomatoes from the I0 treatment. The number of big-size tomatoes (>180 g) was significantly higher in the I25 irrigated plants. There was no significant difference in the total number of harvested fruits among the treatments. The average fruit weight and total yield of harvested tomatoes were lowest in the I0 treated plants. The water consumption of tomato was not significantly different amongst the treatments but water use efficiency was lowest in the I0 treatment. Principal component analysis revealed that total soluble solid and acidity of tomato showed a positive correlation between each other. These results suggest that I25 was the optimum irrigation treatment for tomato based on its measured growth characteristics, yield and water use efficiency.

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하 여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변 화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따 라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생 육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하 였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리 하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과 하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상 승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리 구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영 향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12－15화방에서는 급 액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과 는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토 마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산 성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다 면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구 가 필요할 것이다.

Ecological occupation in irrigation ponds is a well-acknowledged fact that is essential for biodiversity conservation in agricultural ecosystems. However, there are few studies on the ecological functions and relationship between a paddy field and irrigation using macroinvertebrates in an environmentally friendly paddy field. The objective of this study is to identify the community and distribution characteristics of macroinvertebrates in an agricultural paddy field and irrigation pond ecosystems, and to provide basic data on the ecological function of an environmentally friendly paddy field. Macroinvertebrate sampling was conducted from May to September in an agricultural paddy field and irrigation pond in an environment-friendly paddy field in Boryeong city. We conducted a study to identify the distribution characteristics using macroinvertebrate species analysis, such as Functional Feeding Groups (FFGs), Habitat Oriented Groups (HOGs), rarefaction curve, and a two-way dendrogram. A total of 37 species of macroinvertebrates in 28 families, 13 orders were collected study during the period of the investigation. Dominant taxa of macroinvertebrates included Coleoptera, Hemiptera, and Odonata. In terms of FFGs, predators and gathering collectors accounted for approximately 70%, in relation to HOGs, and climbers and swimmers occupied more than 50% from both the paddy field and irrigation pond. With respect to the rarefaction curve, the irrigation pond (July) was high as E (S, 141)=18 species, while the paddy field (May) was comparatively low as E (S, 141)=9 species. In conclusion, our results revealed that macroinvertebrates, such as Notonecta triguttata, Peltodytes intermedius, Appasus major, Laccotrephes japonensis, Appasus japonicus, Sigara substriata, Enochrus simulans, and Sternolophus rufipes, were used as a habitat and spawning ground in both paddy field and irrigation pond. The irrigation pond appears to be a very important spawning ground for macroinvertebrates.

지중관수에 의한 밭작물의 농업용수는 30%이상 절감되고 가용용수량도 지표면 관수에 비해 2배 이상의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이것은 수분을 지중에 공급하므로 증발산으로 인한 손실을 줄일 뿐만 아니라 지중의 확산 체적을 넓혀 지표면에 비해 수분공급 효과를 높일 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라 관수 노동력도 절감되므로 최근 지중관수 장치의 보급이 확산되고 있는 추세이다. 그러나 우리나라는 아직까지 지중관수 장치가 개발되지 않아 농민들은 수입품 자재에 의존하고 있는 실정이다. 지중관수 장치는 3가지 중요한 기능을 가지고 있다. 첫 번째는 공급압력 100-400 kPa 사이에 유량 오차가 5-10% 범위에서 균등해야 하고, 두 번째는 토양속에서 수분을 공급하므로 뿌리가 토출구 속으로 들어가 내부의 관수구가 막히지 않아야 한다. 세 번째는 용수 공급을 중단했을 때, 관수구에서 누수가 되지 않도록 설계⋅제작되어야 한다. 또한 지중에 수분을 공급하므로 지표면 관수와 달리 이상 유무에 대해 확인하기 어려운 점이 있기 때문에 장치의 신뢰성이 높아야 한다. 따라서 지중관수 장치의 핵심은 3가지 기능을 가진 드리퍼의 개발이 우선되어야 가능하다. 유량의 균등성을 유지하는 것은 드리퍼 내부에 압력보상 기술(pressure compensation technology)에 의해 좌우된다. 드리퍼는 outer, lower insert 및 upper insert의 구성요소로 이루어져 있고, 내부에 압력조정 기능 즉, 밸브의 역할을 하는 실리콘이 내장되어 있다. 드리퍼가 유량 균등성, 뿌리 막힘 및 역류방지 기능을 수행하기 위해서 약 10가지의 설계변수를 고려해야 한다. 특히 드리퍼에서 유량이 가장 먼저 통과하는 outer의 원추 높이와 실리콘 경도는 유량 균등성에 미치는 영향이 가장 클 뿐만 아니라 공급유량의 중지 시에는 역류방지의 기능도 동시에 하게 된다. 본 연구에서 개발된 지중관수용 드리퍼의 유량 균등성은 95%를 목표로 하였다. 또한 국내서 개발한 4종의 개발품과 2종의 해외 제품을 대상으로 뿌리 침투 장면도 확인하였고, 역류 방지기능에 대해서는 관수중단점 압력 29 kPa에서 관수가 중단되는 것으로 나타나 성능이 우수한 것으로 판단되었다.

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.

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.