Transcript 토양수분 센서
감의 토양관리 및 시비 완주군농업기술센터 백은석 2/88 표토관리 물 관리 최고 과실 생산 포장 조성 시비관리 토양 개량 과수원 토양관리 체계 관.배수시설 품 질 . 생 산 성 향 상 물리성 개량 (심경 + 유기물 시용) 화학성 개량 (석회 + 인산 + 시비개선 붕소) (유기질 비료 + 3요소) 과수원에서 토양관리 기술의 품질 . 생산성 향상 추정도 감 과수원의 적당한 토양 조건 물리성 지형 산록 경사지 저 구릉지 경사도 토성 토심 배수성 < 15% 사양질 식양질 > 100cm 양호 화학성 pH OM (1:5) (%) Av. P2O5 (mg kg-1) Ex. (cmol kg-1) K Ca 2.5 0.70 5.0 6.0 450-550 - 0.80 - 6.0 3.5 - 6.5 CEC -1 Mg (cmol kg ) 1.5 - 2.0 10- 15 감나무의 토양 적응성 토양조건 점질이 많은양토 토양 반응 토심 내습성 5.6-6.0 깊어야 함 강 내건성 비료 요구도 강 둔감 3/88 과수원 토양의 물리. 화학적 조건 항 목 유효토심 지하수위 pH 유기물 유효인산함량 칼리 칼슘 마그네슘 목표치 60cm 이상 1m 이하 6.0 - 6.5 25 – 35 g/kg 200 - 300mg/kg 0.6 - 0.8 cmol/kg 5.0 - 6.0 cmol/kg 1.5 – 2.0 cmol/kg 3/88 표토 관리 1. 초생 재배(기본) 2. 청경 재배 3. 피복 재배 4. 절충 재배 10 표 . 초생재배를 할 때 질소 고정량 초 종 고정량 (kg/ha/년) 레드 클로버 앨펄파 자운영 헤어리베치 콩 완두 85 - 190 125 - 335 100 - 160 99 - 155 65 - 115 80 - 150 표 . 몇 가지 작물의 미량원소 함량 구분 콩 스위트클로버 앨펄퍼 밀 짚 Fe Cu Mn Zn 227 113 136 99 7.4 8.2 9.1 2.8 111 45 71 62 45 45 45 14 (비료학, 2000. 재인용) (g/톤) 표. 녹비로서 밀의 생육일수에 따른 질소의 양 밀의 생육 일수 (일) 85 (성숙) 질 소 함량(%) 1.01 탄질률 45 NO3-N 생성량 (kg/ha) 8 60 1.57 29 24 50 2.07 22 41 40 2.69 17 80 30 3.23 14 121 20 4.22 11 185 15 볏짚, 보온덮개, PP, 흑색비닐의 장.단점 - 배수, 토양 침식, 통기, 지온 등을 고려 - 과종과 포장 조건에 따라 다르게 적용 늦가을까지 물을 주어야 하는가 ? - 가물지 않게 꼭 주어야 한다. - 가을에 가물면 양분 축적이 제대로 되지 않는다. - 양분 축적이 적으면 봄에 수세가 떨어진다. - 가을 가뭄이 심하면 겨울 동해에 약하다. - 휴면기에 도달할 때까지는 물이 있어야 한다. 18 관수 토양양분 분포 관비 관비양분 분포 ○ 습윤영역을 결정하는 인자 : 침투속도, 관개속도, 관개량 점적관수 및 관비할 때 토양양분(수용성)과 관비양분의 분포 물 관리 1. 배수 (명거, 암거) 2. 관수 (점적, 살수, 스프링쿨러 …) 물 주는 방법 1. 토양 수분 센서에 의한 방법(과학적) 2. 토양 수분함량(중량)에 의한 방법(곤란함) 3. 증.발산량(강우량)에 의한 방법(관행) 토양수분 센서에 의한 관수 필요한 것 : 토양수분센서, 전기, 솔레노이드 밸브 방법 : - 토양수분 센서 (-40kPa) - 솔레노이드 밸브가 전기에 의하여 자동으로 열리고 닫힘 전자밸브 관정 시스템 SV1 전자밸브 SV2 전자밸브 SV3 전자밸브 토양수분센서 SV4 (- 50kPa) 토양수분 센서를 이용한 관수 시스템 모식도 22 토양 수분함량에 의한 관수(이론적) - 관수량 계산법 - 토양 수분함량 기준 - 관수량 = 관수면적 x 관수토심 x 부족함량 예) 1,000m2 x 0.3m x 0.1 = 30m3 (톤) (300평) (30cm) (10%부족) 관수 방법별 장.단점 점적 관수 : 적은 물량으로 많은 면적을 관수 효과는 모래땅에서 효율이 떨어짐 살수 관수 : 많은 물량으로 적은 면적을 관수, 경사지 곤란, 모든 토성 가능 * 경사지 균일한 관수를 위하여 압력 보상형 핀의 사용이 필요 관수지점 수 직 깊 이 관수지점 (m) 습윤 거리 지표관수 습윤 거리 지중 관수 25 점적기의 간격 및 호스의 직경과 지선 설치 가능 길이와 관계 직경 16mm 20mm Flow rate (L/h) Distance between drippers (m) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1.0 2 4 8 41 26 13 57 37 23 73 46 29 86 55 35 99 63 40 145 93 60 2 71 98 121 143 162 231 4 46 63 78 91 104 149 8 29 40 50 59 67 96 * 말단 압력 : 10m 배수개선 명거 : 면적이 넓고 유입되는 물량이 많을 때 암거 : 면적과 유입되는 물량은 적으나 지하수위가 문제가 될 때 50~100cm 150~500cm 100mm 유공관 암거배수 단면 모래 자갈 왕겨 비료는 매년 꼭 주어야만 하는가 ? 1. 관행(경험)적인 방법에 의한 시 비 2. 잎 분석에 의한 시비 (보완시비) 3. 토양 분석에 의한 시비(합리적) 진단과 처방 기비(밑거름)는 가을에 꼭 하여야 하는가 ? - 토양 조건에 따라 다르다. - 토양에 따라 나누어 주어야 효율을 높일 수 있다. - 비종에 따라 효율이 다르게 나타난다. - 밑거름을 시용했을 때 토양수분과 지온에 영향을 많이 받는다 과수류에 필요한 양분 다량원소 : N, P, K, Ca, Mg (C, H, O) 미량원소 : S, Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl NO-3, NH+4 H2PO-4, HPO-4 Ca2+ Mg2+ SO42- Fe2+, 2+ Fe3+ Mn (Mn3+ ) Zn MoO42- 2+ BO33- Cl- 2+ Cu K+ 뿌리에서 흡수되는 양분의 형태 잎에서 흡수되는 형태는 좀 복잡한 형태도 흡수됨 필수 광물 원소 - 다량원소 : 300평당 5~15kg 흡수되는 원소 : 질소, 인산, 칼륨, 칼슘 등 - 중량 원소 : 300평당 1~5kg흡수되는 원소 : 마그네슘, 황, 칼슘 등 - 미량원소 : 300평당 10g~1kg 흡수되는 원소 : 철, 구리, 아연, 몰리브덴, 망간, 붕소 식물체내 이동이 쉬운 원소 : N, P, K, Mg, S 이동이 어려운 원소 : Fe, Si, Ca, Cu, Zn, Mo, Mn, B 비료 관리법에 의한 비료 공정 규격 보통비료 : 무기질질소비료, 무기질인산비료, 무기질가리비료, 복합비료 (12종) 유기질비료, 석회질비료, 규산질비료, 고토비료, 미량원고비료 규인비료, 규인가리비료, 기타비료 • 유기질비료 : 어박, 골분, 유박류, 계분가공, 아미노산발효, 혼합유기질 증제피혁, 맥주오니 등 부산물비료 : 퇴비, 부숙겨, 재, 분뇨잔사, 부엽토, 아미노산발효, 건계분, (13종) 그린퇴비, 부숙왕겨 및 톱밥, 건조축산폐기물, 토양미생물제제 유기질비료와 부산물비료의 차이 구분 원료 공정규격 C/N 율 수분함량 부숙 이물질 유기질비료 부산물비료 농림축수산업 부산물, 제조업 부산물, 인분뇨, 음식찌꺼기 등 3요소함량 : 5-20% 유기물함량 : 25% 이상 유기물함량 : 60-80%정도 유기물 대 질소비 50-70이하 이나 규격은 없음 유해성분 : 중금속 8성분 규제 사용원료 C/N율이 높음 사용 원료의 C/N율이 낮음 톱밥 : 200-400, 볏짚 : 60-80 20% 미만 55% 미만, 5%단위 명시 C/N율이 높기 때문에 인위적인 인위적 부숙이 필요 없음 부숙이 필요함 지정 원료만 사용 이 물질(유해성분) 혼입 가능성 이물질 혼입 가능성 없음 이 높음, 제조업 폐기물 사용 동.식물 찌꺼기 (깨묵류) 유기질비료 공정규격의 예 비료의 종류 함유하여야 할 함유할 수 있는 기타 유해성분의 주성분의 규격 최대량(%) 최소량(%) 대두박 질소 전량 : 6 인산 전량 : 2 칼리 전량 : 1 채종유박, 면실유박, 질소 전량 : 4 깻묵, 낙화생, 유박, 인산 전량 : 1 아주까리유박, 기타 칼리 전량 : 1 식물성 유박 비 고 원료는 대두박에 한함 각 품목마다 해당 원료에 한함 34 부산물비료 공정규격의 예 비료의 종류 퇴 비 구 비 건계분 함유하여야 할 함유할 수 있는 주성분의 유해성분의 최소량(%) 최대량(%) 유기물 25% 이상 ” 유기물 20% 이상 비소 : 50 mg/kg 카드뮴 : 5 mg/kg 수은 : 2 mg/kg 납 : 150 mg/kg 크롬 : 300 mg/kg 구리 : 500 mg/kg 기타 규격 비 고 유기물 대 질소비 50이하 음식쓰레기는 원료의 30%를 초과할 수 없으며 원료 포장대에 표기하여야 함 ” ” - ” 염산 불용 해물 30% 이하 - 암모니아태 질소 암모니아 NH4+ (유안) 아질산균 작물 흡수 아질산 NO2질산균 질산태 질소 질 산 NO3- 유실 환원 (미생물적) 아질산 NO2- N2로 탈질 시아나미드태 질소 시아나미드 H2CN2 토양교질 요소태 질소 접촉작용 요소 (NH2)2CO 가수분해 미생물분해 완효성질소비료 우레이드, 구아니친태 등 동식물질 유기질비료 암모니아 NH4+ NH4+에서 NO3-로 전환 요구시간 토양온도 전환 요구시간 5 oC 6주 10oC 2주 20oC 1주 30oC 1-3일 요소가 암모니아로 변환 : 겨울 2-3주, 이른 봄 7-10일 초여름 2-3일, 한여름 1일 * 담수나 습지에서는 시간이 더 요구됨 석회 CaO 칼슘 고토 MgO 마그네슘 Mg 칼리 K2O 칼륨 주성분 석회암 분말 CaCO3 생석회 CaO 소석회 Ca(OH)2 고토석회 Mg(OH)2 패화석 CaCO3 탄산칼슘 CaCO3 석고 Ca(SO4)2 규산질비료 CaSiO3 Ca K 시비와 착색 과실생산량과 질소흡수량 에서 질소함량의 적정범위 16kg/10a 극단적으로 질소량을 제한하면 과피의 붉은색(lycopen)은 증가 과정부가 연화 → 상품성하락 과정부의 연화방지대책 : 요소 엽면살포 ※ 연간 질소시비량 15kg/10a 9월 요소 500배액 살포 → 과색촉진, 수량 안정, 연화억제 시비와 착색 카로티노이드(carotenoids) - 10월중순이후 황색발현 - 식물의 녹색부에 클로로필(chlorophyll)과 함께 포함 - 클로로필이 분해되면 공존하고 있는 카로티노이드 색이 명확해짐 리코핀(lycopene) - 완숙에 가까워짐에 따라 적색의 리코핀이 축적 - 농주색의 색소로 많으면 과피는 주홍색이 강하고 적으면 등황색 - 광선의 영향이 큼(630~660nm의 적색광선) - 리코핀 생성에는 카로틴과 달리 고온에서는 억제작용 시비와 착색 인산질비료 결핍 → 착색이 나쁨 마그네슘 결핍 → 과실비대 억제, 착색이 나빠짐 • 고토비료(황산고토 7kg/10a, 고토석회 100~200kg/10a) 시용 → 1~3년후 효과 • 황산마그네슘 1~2％액 엽면시비 → 빠른효과 착색불량과 대책 문제점 비료 대책 질소 1.시비시기가 늦으면 2. 시비량이 많으면 ○ 시비시기를 빨리한다 ○ 시비량을 적게 한다 인산 1. 시비량이 적으면 2. 지표면에 축적하면 ○ 시비량을 많게한다 ○ 근부 가까이에 시용 한다 마그네슘 1. 시비량이 적으면 ○ 고토비료(황산고토7kg/10a고토석회 100~200kg/10a)를 시용 ○ 황산마그네슘 1~2％액을 엽면시비 유기질비료 1. 뿌리가 쇄약하면 ○ 완숙퇴비를 시용 착색불량과 대책 문제점 채광 대책 간벌 1. 재식거리가 좁으면 ○ 간벌하여 수관내부 투광성 향상 정지 1. 주지가 많으면 ○ 축,간벌을 실시 ○ 수고를 베어 낮춘다 ○ 태지(太枝)를 간인(間引)한다 전정 1. 측지가 크고 길면 ○ 측지를 작게 단축시킨다 ○ 태지 가까이에 착과시킨다 신초꽃눈유도 1. 주지,부주지의 기부에 나온가지 ○ 7월 10일경 신지를 20~30cm 절단하여 익년 결과모지로 한다 ○ 철사(＃16)로 수평유인한다 ○ 7월에 적절히 제거한다 2. 주지상 도장성 돌발지 피복 1. 수관하부가 착색이 안되면 ○ 반사 필름을 피복한다 적엽 1. 착색기 과실이 엽에 밀착 ○ 과실주변부의 입을 따준다 착과제한 1. 착과량이 많으면 ○ 조기에 수세에 따라 결과시킨다 지주 1. 수관내부에 수광량이 감소 될때 ○ 결과지가 늘어져 수광량이 적으면 지 주를 받쳐 착색을 증진시킨다 ○ 받침 꽂이를 한다 착색불량과 대책 문제점 대책 수분 토양수분 1. 착색기 전, 착색기에 ○ 토양에 따라 관수 토양수분이 부족하면 박피 결과지의 세력이 무성하면 ○ 서촌조생 만개 20일후 측지에 폭 10mm정 도 환상박피 식물 생장 조절 물질 처리 잎이 무성하여 착색이 불량하면 ○ Ethephon 50ppm 9월 25일 처리 착색양호 (저장성 약함) ○ CPTA 2000~2500ppm 10월14일 나무전체 처리, 착색양호(약물이 과면에 수적으로 오래 머물면 과피흑변, 저장성 12월까지) 이론적 시비량 = 비료성분의 흡수량 - 천연공급량(?) 비료 성분의 이용율 감 생산 목표 : 2,500 kg - 질소 : 22, 인산 : 5, 칼리 : 25kg/10a 흡 수 량 : N 16.6, 천연공급 : N 5.5, P2O5 3.1 P2O5 1.6, K2O 20 K2O 10 필 요 량 : N 11, 이 용 률 : N 50%, P2O5 1.6, P 30%, K2O 10 K 40% 토양 유기물의 무기화 연간 무기화율 : 1 - 3% 토양 유기물 2%로 가정 - 10a당 깊이 30cm로 산출 - 유기물 7,200kg, 이 중 1 - 3%인 72 - 222kg이 무기화 - 토양 유기물 (부식)중 질소함량을 평균 5% - 무기화 방출되는 질소량은 3.6 - 11.1kg/10a 40/88 8톤/10a 30 비료형 유기물 (kg/10a) 질 소 20 방 출 량 10 4톤/10a 2톤/10a 질 소 방 출 량 완숙형 유기물 미숙형 유기물 0 0 5 10 연용 년수 15 퇴비 연용시 질소 방출량 변화 시 간 유기물 종류에 따른 질소 방출 모식도 유기자원별 특성 및 질소 무기화율 구분 헤어리 벳치 쌀겨 자운영 채종 유박 호밀 볏질 퇴비 돈분 왕겨 퇴비 볏짚 T-N (건물,%) 3.7 2.6 2.2 5.7 1.2 1.8 2.4 0.5 수분(%) 75.1 9.8 77.5 0.5 73.6 75.3 40.8 9.9 C/N율 12.0 18.5 17.3 8.7 37.0 14.2 14.9 78.2 질소 무기화율 (%) 100 100 91 86 60 58 55 29 * 질소 무기화율은 요소의 무기화율을 100으로 하였을 때 상대적으로 무기화된 비율 토양내 유기물 함량에 의한 감나무 질소 시비 성분량 (kg/10a) 유기물 함량(g/kg) 수 령 1~2 3~4 5~6 7~8 9 ~10 11 이상 15이하 16 ~ 25 26이상 2.5 6.0 10.0 15.0 19.0 25.0 2.0 5.0 9.0 12.5 16.5 21.0 2.0 4.0 7.5 10.0 14.0 18.0 유기물 1톤당 성분량과 유효 성분량 유기물 명 퇴비 구비 우분뇨 돈분뇨 계 분 목질혼합 우분뇨 돈분뇨 계 분 나무껍질 왕겨퇴비 하수오니 식품산업폐기물 성분량(kg) 유효성분량(kg) 수분 (%) N P K N P K 75 66 53 39 65 56 52 61 55 58 63 4 7 14 18 6 9 9 5 5 15 14 2 7 20 32 6 15 19 3 6 22 10 4 7 11 16 6 8 10 3 5 1 4 1 2 10 12 2 3 3 0 1 12 10 1 4 14 22 3 9 12 2 3 15 7 4 7 10 15 5 7 9 2 4 1 3 유기물로부터 5년간 방출되는 질소량 추이 유기물 종류 성분량 비 효율 질소전 (%) (%) 량(%) 방출되는 질소량 (kg) 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 계 볏짚퇴비 0.4 10 4 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1 1.0 우분퇴비 0.9 10 9 0.9 0.4 0.4 0.3 0.3 2.3 돈분퇴비 1.5 20 15 3.0 1.2 1.0 0.8 0.6 6.6 계분퇴비 1.4 30 14 4.2 1.5 1.0 0.7 0.5 8.9 수피퇴비 0.3 10 3 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 0.7 왕겨퇴비 0.5 10 5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 1.3 47 토양 개량을 왜 필요한가 ? 나무가 자라기에 부적합하기 때문에 양호하면 가급적 토양은 손대지 않는 것이 좋다 양분함량은 절대량보다 양분함량의 균형이 중요 통기성, 배수성, 토양 경도 : 물의 흐름