방통대 공무원 시험용 시설원예학 핵심 요점 요약 노트 7. 수분환경

 

제7장 수분환경

 

*주요용어 ·요수량 : 식물이 건물 1g을 생산하는 데 필요한 수분량. 생육기간 중에 흡수된 수분량을 측정한 건물량으로 나누어 구할 수 있음. 이 경우 흡수량은 증산량과 같다고 보아 요수량을 일명 증산계수라고도 함. ·장력 : 당기거나 당겨지는 힘. 물체 내의 임의의 면을 경계로 하여 한쪽 부분이 다른 쪽 부분을 양쪽으로 끌어당기는 힘. ·용매 : 어떤 액체에 물질을 녹여서 용액을 만들 때 그 액체를 가리키는 말. 액체에 액체를 녹일 때는 많은 쪽이 용매임.

1.수분환경과 작물생육
·수분의 역할
-무기양분의 용매.
-양분 흡수와 이동.
-효소작용, 대사작용.
-광합성의 전자공여자.
-세포 팽압과 체형 유지.
-증산작용, 체온 조절.
·수분함량과 생육
-체내 함수량 : 70~95%.
-요수량 : 300~800g.
-건물 1g을 생산하는 데 필요한 수분량.
-생육기간 중에 흡수된 수분량÷그 기간 중에 축적한 건물량.
-증발산량이 너무 지나치면 광합성과 생육 발달에 쓰이는 수분이 부족하게 됨.
-토양수분 부족 : 양분흡수와 이동 장해, 기공이 닫혀 광합성 억제, 효소활력 저하.
-토양수분 과잉 : 산소 부족, 뿌리활력 저하, 유용미생물 활동 억제, 양수분흡수 제한.

 

2.시설 내 수분환경 특성
·시설 내 수분환경
-토양은 건조하고 공중습도는 높다.
-시설 내 토양수분환경의 특이성 요약
-자연강우가 차단되어 수분공급이 없다.
-증발산량이 많아 건조해지기 쉽다.
-지하수분의 상승이동이 억제된다.
-토양수분부족 장해를 받기 쉽다.
·공중습도환경
-노지에 비해 높다.
-특이 병해를 유발한다.
-광합성이 감소한다.
-도장하기 쉽다.
-수분부족 장해를 받기 쉽다.

 

3.토양수분의 측정
·토양수분의 표시
-중량 또는 용적 백분율(%) 또는 장력(tension, pF)으로 나타낸다.
-건조토양에 대한 백분율은 토성에 따라 유효도가 다르기 때문에 토양수분장력으로 표시한다.
-토양수분장력(pF, potential force) : 토양입자가 수분을 흡착하여 유지하는 힘.
-실제로는 흡착된 수분을 분리 제거하는데 필요한 힘을 기압(bar)이나 그 수은주의 높이를 물기둥의 높이로 환산하여
표시함.
-pF값은 물기둥의 높이의 상용대수 값을 취하여 나타낸 것.
→수분이 부족한 토양일 때 토양입자가 수분을 흡착하는 힘이 강함.
·토양수분의 종류
-포장용수량(토양함수량) : 충분히 관수한 후, 중력에 의하여 과잉의 물이 제거되었을 때 토양이 함유하고 있는 수분함수
량(pF 1.8).

-위조계수 : 토양수분이 감소하여 작물이 영구적으로 시들게 되는 징후(영구위조)가 나타날 때의 토양수분함량(pF 4.2).
-유효수분(유효수분량) : 식물체가 유효하게 이용할 수 있는 토양수분 상태, 포장용수량과 위조계수 사이(pF 1.8~4.2).

·토성에 따른 용수량, pF값 및 위조계수

·토양수분 측정법 : 텐시오미터
-투수성은 좋으나 공기를 잘 투과시키지 않는 유공초벌구이컵과 압력을 측정하는 압력계 그리고 그 사이에 물을 채워 장
력을 압력계로 전달할 수 있는 파이프와 튜브로 구성, 유공컵을 지하 10~20cm의 근군 분포부위에 묻어 측정한다.
·토양수분 측정법­FDR센서
-용적함수량(%) : FDR(Frequency Domain Reflectometry)센서.
-측정원리 : 토양 내 수분변화에 따른 유전율 변화는 측정회로 내에 걸리는 주파수(전파) 세기 변화에 따라 콘덴서에서
정전용량 변화값을 전압차로 읽음.
·토양수분 측정법-TDR센서
-용적함수량(%) : TDR(Time Domain Reflectometry)센서.
-측정원리 : 토양 내 수분변화에 따른 유전율 변화는 반사파의 세기 정도에 따라 회로 내에 걸리는 전압차 또는 전류의
세기차를 시간차로 변환하여 읽음.
·토양수분 측정법-토양 중량
-중량함수량(%) : 저울 사용.
·그 외 관수 제어법-증산량 추정
-줄기 열평형(SHB : Stem heat balance) 방법 : 줄기 주위에 열을 가한 후 하부→상부에 걸친 열평형을 통해 측정.
·그 외 관수 제어법-일사량센서
-일사량센서를 온실 외부에 설치하여 일정한 일사량이 도달하면 관수가 되도록 설정.

 

4.관수시기와 관수량
·관수시기의 결정
-관수시기 : 포장용수량과 위조점 사이.
-관수개시점 : 노지-pF 3.0, 시설 내 토양-pF 2.0(노지의 경우보다 낮게 해준다).
-시설작물은 밀식으로 인해 근군의 폭이 좁아 수분부족에 의한 생육장해가 쉽게 나타나기 때문이다. 또한 다비재배로 인
하여 염류농도장해를 받기 쉽기 때문에 충분한 수분공급이 필요하다.

·시설재배 채소류의 관수개시 시의 토양수분장력

·작물별 적정관수점

·관수량과 함수량 측정
-1회 관수량 : 포장용수량~관수 직전 토양수분 함량
-관수량을 계산하기 위해서는 먼저 포장용수량을 측정해야 한다.
-포장용수량은 토양의 포화수분상태에서 중력수를 배제한 토양 함수량이다.
-실제 측정은 충분한 강우나 관수로 토양수분을 포화상태 이상으로 만들고, 표면증발을 막기 위하여 플라스틱 필름 등으
로 덮어 두어 24시간 정도 경과한 다음에 토양시료를 취해 수분을 측정한다.
-포장용수량은 용적비와 중량비로 각각 측정할 수가 있는데 관수량 계산에서는 용적비로 측정한 것을 이용한다.

건조에 의한 감량=포장용수량일 때 토양 중량-건토의 중량
·관수량 계산
-관수량은 그 토양의 포장용수량으로부터 관수 직전의 토양수분 함량을 뺀 차이가 되는데 실제로는 근군의 깊이와 유효
관수율을 감안하여 단위면적당 관수량을 부피단위로 다음과 같이 산출할 수 있다.

·관수량(1m²에 면적에 관수효율이 90%일 때)
-면적에 관수량을 곱하면 그 면적의 체적이 되므로, 관수량의 총량은 가로 1m, 세로 1m의 면적에 9mm의 관수량을
곱하면 그 총량이 된다.

 

5.시설의 관수방법
-호스관수, 고랑관수, 분수관수, 살수관수, 미스트관수, 점적관수, 지중관수, 저면관수.
·분수관수
-일정 간격으로 구멍이 나 있는 플라스틱 파이프, 튜브에 압력이 가해진 물을 분출시켜 일정 범위의 표면을 적시는 관수.

-지름 0.5~1.0mm의 분출공을 2열로 15~20cm 간격으로 평면 또는 90°각도로 뚫어 만든다.
-상추, 시금치 등 엽채류 시설재배.
·살수관수
-스프링클러 : 강한 수압, 회전노즐, 넓은 지역 고른 관수.
-미스트관수 : 강한 수압, 미세한 세무, 엽상분무, 파종상, 번식, 육묘상 적용.
·점적관수4)
-수분 절약, 표토 경화 방지, 토양 유실 방지, 저수압으로 가능, 토양전염성병 예방, 자동화 관수 가능, 시설이 간편.
·지표관수(토양 표면)
-다공튜브(파이프)관수 : 폴리에틸렌 튜브 또는 파이프에 구멍을 뚫어 물을 분출시키는 방법.
-노즐 이용관수 : 파이프 등에 노즐을 부착하여 물이 살수되는 장치.
·지중관수(토양 내)
-지중 관수관 매설, 급수공(1.2~1.4mm)을 20cm 간격으로 하여 물이 스며 나오도록 함. 병해 발생 억제, 높은 생산성
이 장점이나 시설 설치가 어렵고 급수공이 막히기 쉬우며 수분 손실이 큰 게 단점.
·저면관수
-미세종자 파종, 분화재배 : 파종상, 포트 수분 공급.
-벤치를 이용한 분화재배 : 담배수방식(ebb and flow)5).

 

6.공중습도의 관리
·시설의 공중습도와 관리방법
-다습조건 : 병해 발생, 증산 억제, 광합성 방해.
-습도조절 : 자연 환기, 강제 환기 추가, 난방, 멀칭, 관수장치 선택.
-건조가 문제되는 경우도 있다(토양 건조 시, 난방이 잘되는 경우).