요수량, 용수량 및 관개법 : 재배학

생체의 70% 이상은 물이다. 생명현상은 모두 물과 결부된 가운데 이루어진다. 생체에서 물을 제거하면 생명현상은 끝나고 죽게 된다. 지구상의 생물은 물의 존재에 의하여 발생하고 물의 존재로 그 생존을 지탱한다.

 

작물은 다량의 수분을 함유하고 있다. 건조한 종자라도 10% 이상의 수분을 함유하고 있으며 활동상태에 있는 식물에는 다른 어느 성분보다 수분의 함량이 많다. 일반적으로 원형질은 75% 이상의 수분을 함유하고 있으며 다즙식물에는 70~80%, 다육식물에는 85~95%, 목질부에는 50%의 수분이 함유되어 있다.

 

 

작물생육에 대한 수분의 기본역할은 다음과 같다.

 

• 살아 있는 식물세포 원형질의 생활상태를 유지시킨다.
• 다른 성분들과 함께 식물체의 구성물질을 형성하는데 필요하다.
• 작물이 필요물질을 흡수하는데 용매역할을 한다.
• 세포의 긴장상태를 유지하여 식물의 체제유지를 가능하게 한다.
• 식물체 내의 물질분포를 고르게 하는 매개체가 된다.
• 식물체가 필요로 하는 물질의 합성과 분해과정의 매개체 역할을 한다.

용수량 및 관개법

 1. 관개의 효과

 

1) 논에서의 효과

 

논에 관개한다는 것은 생리적으로 필요한 수분을 공급하는 것인데, 여러 면에서 효과를 나타낸다. 먼저 질소, 칼륨, 석회, 규산, 마그네슘 등의 영양물질이 상당량 관개수에 섞여 공급된다. 또 물못자리 초기나 본답이라도 냉온기에는 관개에 의해서 보온이 되며, 혹서기에는 관개에 의해 지나치게 높은 지수온이 낮추어진다.

 

관개로 염분이나 그 밖의 유해물질을 제거할 수 있으며 담수를 하면 잡초의 발생 및 해충의 만연이 적어지고 토양선충이나 토양전염의 병원균이 소멸, 경감된다.

 

관개, 담수를 하여 토양이 부드러워지면 이앙, 중경, 제초 등의 작업이 용이해서 작업능률이 향상되며, 관개를 조절함으로써 수도의 생육 자체를 조절, 개선할 수 있다.

 

2) 밭에서의 효과

 

밭에서의 관개효과는 생리적으로 필요한 수분을 공급하므로 한해가 방지되고 토양함수량을 알맞게 유지할 수 있어 생육이 조장되고 수량, 품질이 향상된다.

 

관개가 가능하게 되면 더욱 유리한 작물을 선택할 수 있고, 다비재배가 가능하며, 파종, 시비 등의 작업을 적기에 효율적으로 실시할 수 있어 재배 수준의 향상이 가능하다. 

 

관개를 하면 혹서기에 지온을 낮출 수 있고, 냉온기에 지온을 높일 수 있다. 목야지에 겨울철 관개를 하면 늦가을과 초봄의 생초이용기간을 연장시킬 수 있고, 여름철 관개를 하면 북방형 목초의 하고를 경감시킬 수 있다.

 

관개수에 따라서 점토, 칼리, 석회, 마그네슘, 규산 등이 보급되며, 가용성 알루미늄이 감소된다. 또한 관개수의 침투에 따라서 비료성분이 뿌리로 스며들어 이용효율이 높아지며, 토양이 가볍고 건조한 지대에서는 관개에 의하여 풍식을 방지할 수 있다.

2. 수도의 용수량 및 관개법

 

1) 용수량

 

벼재배 기간 중 관개에 소요되는 수분의 총량을 용수량이라 하며, 이론상 다음과 같이 계산한다.

 

용수량 = (엽면증발량 + 수면증발량 + 지하침투량) - 유효강우량

 

• 엽면증발량 : 같은 기간의 증발계증발량의 1.2배 정도가 된다.
• 수면증발량 : 증발계증발량과 거의 비슷하다.
• 지하침투량 : 토성에 따라 크게 다르며 210~830mm, 평균 536mm 정도라고 한다.
• 유효강우량 : 관개수에 추가되는 우량이며, 강우량의 75% 정도라고 한다.

 

벼재배 기간(이앙에서 낙수까지 약 90일간)의 증발량이 400mm이고 강우량이 500mm라고 하면, 용수량은 대체로 다음과 같이 계산된다.

 

• 엽면증발량 : 400 × 1.2 = 500mm
• 수면증발량 : 400 × 1.0 = 400mm
• 지하침투량 : 536 ≒ 500mm
• 유효강우량 : 500 × 0.75 = 375mm
• 용수량 = (500 + 400 + 500) - 375 = 1,025 mm

1mm의 수량은 3.3㎡ 당 3.294L, 10a 당 988.2L가 되므로 1,025mm는 10a당 1,012.9kL가 된다. 실제 용수량은 대체로 900~1,440mm라고 한다.

 

2) 절수관개

 

논의 관개수가 부족할 때는 수분의 요구도가 큰 이앙기, 활착기, 유수형성기, 수잉기, 유숙기에만 담수하고 그 밖의 시기는 포화수 정도로 절수관개하는 방법도 있다.

 

 3. 밭토양의 관개량과 관개법

 

1) 밭토양 관개의 유의점

 

밭토양 관개를 할 때에는 하지 않을 때에 비해 재배상 다음과 같은 점에 유의할 필요가 있다.

 

• 가장 수익성이 높은 작물을 선택한다.
• 관개를 하면 비료의 이용한계를 높일 수 있으므로 다비재배가 유리하다. 특히, 밭토양의 질소는 질산태로 관개수에 따라서 용탈 되기 쉬우므로 시비량을 늘리고 분시를 강화하는 것이 좋다.
• 다비재배에서 도복이 흔히 유발되므로 내도복성 품종을 선택한다.
• 다비재배에서 개체의 발육량이 커지고 밀식하면 도복이 발생하므로 재식밀도를 성기게 한다.
• 관개하고 다비재배하면 병충해와 잡초의 발생이 많아지므로 병충해 방제와 제초를 철저히 한다.
• 관개수의 효율을 높이도록 식질토양에서는 휴립, 중경 등에 의해서 관개수의 침투를 조장하고, 또 비닐멀칭 등에 의해 지면증발을 억제한다. 토성이 식질이고 작물이 심근성일수록 1회의 관개수량을 많게 하며, 1회의 관개량이 적고 작물의 요수량이 클수록 관개와 관개 사이의 일수를 적게 한다.

 

2) 밭토양 관개방법

 

관개의 방법에는 지표관개, 살수관개, 지하관개 등이 있으며, 이들은 다시 여러 가지 방법으로 구분된다.

 

(1) 지표관개

 

지표관개는 지표면에 물을 흘려 대는 방법으로 지표면 전면에 물을 대는 전면관개와 이랑을 세우고 이랑 사이에 물을 흘려대는 휴간관개로 나누어 볼 수 있다.

 

(2) 살수관개

 

살수관개는 공중에서 물을 뿌려 대는 방법이다.

• 다공관관개 : 파이프에 직접 작은 구멍을 내어 살수하는 방법이다.
• 스프링클러관개 : 스프링클러에 의해서 살수하는 방법이다.

(3) 지하관개

 

지하로부터 수분을 공급하는 방법을 지하관개라고 한다.

• 개거법 : 개방된 상수로에 물을 대어 이것을 침투시키면 모관이 상승해서 뿌리영역에 공급되는 방법이다. 지하수위가 낮지 않은 사질토지역에서 이용된다.
• 암거법 : 지하에 토관, 목관, 콘크리트관, 플라스틱관 등을 배치하여 물을 대고, 간극으로부터 스며 오르게 하는 방법이다.
• 압입법 : 뿌리가 깊은 과수의 주변에 구멍을 뚫고, 물을 주입하거나 기계적으로 압입 하는 방법이다.

 

 

4. 작물의 요수량

 

작물의 건물 1g을 생산하는데 소비된 수분량(g)을 요수량이라고 한다. 그리고 건물 1g을 생산하는데 소비된 증산량을 증산계수라고 하는데 수분 소비량의 거의 전부가 증산량이므로 요수량과 증산계수는 동의어로 사용되고 있다. 

 

일정량의 수분을 증산하여 축적된 건물량을 증산능률이라 하는데 이는 요수량, 증산계수와는 반대되는 개념이다.

 

요수량은 일정기간의 수분소비량과 건물생산량을 측정하여 산출하는데, 본질적으로 작물의 수분경제의 척도를 표시하는 것이고 수분의 절대소비량을 표시하는 것은 아니다. 그러나 대체로는 요수량이 적은 작물이 건조한 토양과 한 발에 대한 저항성이 강하다. 요수량이 큰 작물은 관개를 해 주어야 좋은 생육을 꾀할 수 있다.

 

요수량은 작물의 종류에 따라 다르며, 수수, 기장, 옥수수 등이 적고, 알팔파, 클로버 등이 크다. 특히 명아주의 요수량은 매우 커서 토양수분을 많이 수탈한다.