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포도의 토양 수분 관리

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by

재연 최

on 28 October 2016

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Transcript of 포도의 토양 수분 관리

토양 수분의 측정기기
토양수분 장력과
토양수분 함량과의 관계
토성에 따라 토양수분장력과 토양수분함량의 관계가 달라짐
토양수의 분류
중력수 : 중력에 의해 토양에서 제거되는 물
-33kPa 이상의 힘을 가진 물

유효수분 : 토양에 저장된 물로 식물체가 이용할 수 있는 물
-33kPa - -1,500kPa

포장용수량 : 토양이 물을 함유할 수 있는 최대량
-33kPa 보다 작은 수분 포텐셜

영구위조점 : -1,500kPa 보다 낮은 수분포텐셜을 가진
상태의 물이 존재하는 시점

포도의 토양 수분 관리
토양 수분의 표시 방법
기타 측정 방법
1. 초음파 이용

2. 중성자 산란 이용

3. 감마선 이용

4. 토양의 열전도율
수분장력으로 표시 : 기압, bar, kPa, pF
수분함량(함수율)으로 표시 : %
2. 흙이 물을 잡아당기는 힘
3. 흙이 건조할수록 물을 잡아당기는 힘이 큼
4. 측정값이 클수록 토양수분이 적음
1bar(1000mb) = 100 kPa(1000 hPa)=0.986923기압(atm)
pF = 1 + log (-kPa)
pF = 3 + log (bar)
1. 흙 속에 함유되어 있는 물의 양
2. 숫자가 클수록 토양수분이 많음
1. 흙 속에 함유되어 있는 물의 에너지 정도
중량수분함량 (Gravimetric water content)
건조한 토양의 질량에 대한 물의 질량으로 나타내며,
가장 쉽고도 직접적인 측정방법


중량수분함량 = 물의 질량 / 건조한 토양의 질량
용적수분함량 (Volumetric water content)

토양의 단위 체적에 대한 물의 체적으로 나타내며,
용수예산(water budget)을 계산할 때 사용된다.

용적수분함량 = 물의 부피 / 전체 부피 (흙 + 함유되어 있는 물)

용적수분함량 = 중량수분함량 x 흙의 밀도

흙의 밀도 = 건조한 토양의 질량 / 전체 부피(흙+함유되어 있는 물)
수분장력 측정

원리 :
전기용량(capacitance)을 이용한 방법, 공명 진동수(주파수)의 변화를 측정

장점
- 사용이 쉽고 장기간 사용 가능함
- 가격이 비교적 저렴함

단점
: 염류나 유기물 함량의 영향을 받는다.
가격 : 수십만원 - 수백만원
원리
: 석고블록과 토양이 평형을 이룬 상태에서 전기전도도 측정

단점

- 정상적인 토양수분장력 값을 얻기까지 약 1개월 정도 소요
- 설치 후에 석고가 계속 흙 속에 점차적으로 녹아 흡수됨
- 한 번 설치 후에 다른 곳으로 옮겨 설치하려고 하는 경우에는
센서의 품질이 몹시 떨어짐
- 정확도가 비교적 낮음
원리
: 밀폐된 튜브 내에 들어 있는 물기둥이 토양 내의
수분정도에 따라 삼투압에 의하여 감소 또는
증가할 때 발생하는 압력의 변화를 측정
측정범위
: 0∼-80kPa
장점

- 정확도가 1%정도로 매우 높음
- 토성에 따른 교정이 필요없음
단점
: 사용상의 어려움
튜브내 밀폐상태 유지
기포가 포함되지 않도록 관리
겨울에 동파에 따른 회수 조치
가격 : 수십만원 - 수백만원
용적수분함량 측정
텐시오미터
한 필지의 토양수분 장력과 토양수분 함량과의 관계 구하기

1. 재배현장의 일부분 (약 1평 정도)을 선택하여 재배할 작물의 근권에 해당하는 깊이에
TDR센서와 전자출력식 텐시오메타를 1개씩 설치

2. 설치한 두 센서를 데이터로거에 연결하고, 데이터 저장간격을 적당히 설정
(30분, 또는 15분 등).
3. 센서가 설치되어 있는 현장에 완전히 스며들고 젖을 수 있을 만큼 충분히 급수를 한다.

4. 토양이 상당히 건조해질 때까지 여러 날 기다린다.

5. 데이터로거에 저장되어 있는 데이터를 분석하여 상관 그래프를 구한다.
식물의 물 흡수
식물의 물 흡수 방법

- 뿌리 주변의 수분포텐셜이 낮기 때문에 수분포텐셜이 높은 곳
에서 낮은곳으로 이동해 가는 물을 흡수
- 물을 따라 뿌리가 자라면서 흡수(생육이 왕성한 시기)
식물이 필요한 물
=
증산량 + 증발량
+ 식물체 구성

증발산량 :
단감 > 포도 > 감귤 > 사과 > 복숭아
식물의 물 흡수 = 수동적 흡수(90%) + 능동적 흡수(10%)
= 30cm 미만의 표층 (40%)
모세관 상승 50-60cm
요수량 (증산계수) : 건물 1g을 생산하는데 필요한 수분량
(200g-500g)
사과 > 배 > 복숭아 > 포도
수분 부족 증상
1. 세포의 팽창과 분열
: 세포의 팽창 : 팽압의 감소 -> 시듦, 낙과, 낙엽
: 세포의 분열 : 세포분열 정지 -> 작은 과실(5월 상중순 : 세포분열기)

2. 세포벽 합성과 단백질 합성
: 세포 생장의 다음단계는 세포벽과 단백질 합성
: 단백질 합성의 속도를 늦춰 단백질 함량 감소

3. 광합성
: 기공 닫힘 -> 광합성량 저하

4. 당류의 축적

: 세포벽이 발달, 기계적 저항력이 증가, 당도향상, 열과 위험

5. 식물호르몬
: ABA합성과 대사작용속도가 크게 증가, 식물의 노화 촉진
관수
과수원의 일반적인 관수량
관수량의 계산
토양수분 함량 기준 : 관수량(m^3) = 관수면적(m^2) * 관수토심(m)* (25%-15%)/100

증발산량 기준 : 증발산량을 5.0 - 7.5mm/일 로 계산
관수방법
관수 설계
관수 펌프의 선택
흡상 : 펌프가 빨아드리는 능력(m)
압상 : 펌프가 밀어내는 능력(m)
온양정(전양정) : 흡상 + 압상(m)
수압 : 높이 10m를 대략 (1.0kg/cm^2)로 계산
양수량 : 제품에 따라 시간당 혹은 분당으로 표시
관수 방법의 선택
- 일정 압력에서(1.5kg/cm^2) 시간당 관수량(리터/1시간) 확인
- 관수방법
관수호수(저설) : 비닐 피복용
관수호수(분수) : 일반 포장용
점적테이프 : 원예용
스프링쿨러 : 20리터, 40리터, 80리터, 120리터, 160리터
점적호스 : 1.1리터, 1.6리터, 2.2리터 (15cm, 20cm, 30cm, 50cm)
관수 주관 결정
석고블럭
TDR(Time Domain Reflectometry)
FDR(Frequency Domain Reflectometry)
원리
: 토양수분 함량에 따른 전자기파의 겉보기 유전율의 변화를 이용하는 방법.
전기적인 펄스의 전송시간을 측정, 광물질의 유전상수 3∼5, 물 80

장점
- 사용이 쉽고 장기간 사용 가능함

단점
- 가격이 비쌈, 염류나 유기물 함량 등의 영향을 받음
가격 : 수백만원 - 수천만원
- 호스의 직경에 따라 물이 통과할 수 있는 양이 결정
- 2kg/cm^2를 기준으로 대략 환산하면 20mm직경은
시간당 약 2,500리터, 직경25mm 호스는 시간당 약 4,000리터의
물을 통과시킬 수 있음
포도의 토양수분 관리
일반적인 과수원의 토양수분관리
생육시기별 관수 방법에 따른 토양수분관리
일일 관수에 따른 토양 수분 관리
1일 간격 10mm관수와 6일 간격 30mm관수 비교

- 열과 12.1% -> 5.0% 감소
- 과방중이 무거웠으며, 당도는 높고 산함량은 낮았음
- 10a 당 84kg 증수
토양수분센서를 활용한 토양수분관리
1. 단계 : 필지별 용적수준함량 및 수분장력 관계식 도출
2단계 : 적산온도를 이용한 발아기,
개화기 예측에 따른 관수시점 결정
3단계 : 온도, 토양수분 및 이미지프로세싱을 통한
착색기 예측에 따른 관수시점 결정
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