관개용 포도나무 생산을 위한 작물 계수를 찾는 방법

How to find crop coefficients for irrigated grapevine production

올바른 관개 관리를 위해서는 두 가지 질문에 대한 답이 필요합니다: 물을 언제 켜고 언제 끄는가?

기여자

좋은 관개 관리를 위해서는 물을 언제 켜고 언제 끌 것인가라는 두 가지 질문에 대한 답이 필요합니다.

이러한 질문에 올바르게 답하는 것은 현대의 포도밭 관리자에게는 매우 중요한 일입니다. 올바른 지식과 올바른 도구를 사용하면 관개를 관리하여 포도나무의 성장을 제어하고, 열매를 최대화하고, 과일 품질을 조절할 수 있습니다. 감자나 사탕무와 같은 일년생 작물의 물 관리는 작물이 물 때문에 스트레스를 받지 않도록 관개해야 합니다. 포도나무 생산은 더 복잡합니다. 개화 중에는 스트레스를 피해야 하지만 이후에는 동화 분할과 포도나무 성장을 제어해야 합니다. 캐노피의 크기와 모양, 다양한 과일 품질 요소는 정확한 스트레스 수준을 유지하는 데 달려 있습니다. 하지만 물 공급과 증발 수요의 변화가 심한 상황에서 어떻게 이를 달성할 수 있을까요?

물을 켜는 시기

재배자는 물을 언제 켤지 결정하기 위해 다양한 방법을 사용합니다. 그중에는 식물을 모니터링하는 방법도 있습니다. 스트레스는 새싹 신장률과 잎 확장률의 변화, 기공 전도도 감소(잎 온도 상승으로 이어지며 METER로 측정 가능) 및 음의 잎 전위 증가로 나타납니다. SC-1 leaf porometer)와 더 음의 잎 수분 전위로 측정할 수 있습니다. 또한 토양 수분 측정을 통해 유추할 수도 있습니다.

Photograph of researchers using SC-1 leaf porometer on grape leaves
SC-1 leaf porometer

물을 꺼야 할 때

재배자는 종종 증발 수요 추정치를 사용하여 물을 차단할 시기(또는 작물에 필요한 물의 양)를 결정합니다. 증발 수요는 일반적으로 작물 계수인 Kc와 잠재 증발산량인 PET의 곱으로 계산됩니다. PET 값은 지역 기상 관측소에서 유료 서비스로 제공되기도 합니다. 빛 차단, 풍속, 증기압 결핍, 사용 가능한 물, 기온 등이 모두 Kc에 영향을 미칠 수 있지만, 그중 가장 중요한 것은 작물에 의한 빛 차단입니다. 최근 연구에 따르면 빛 차단량의 변화가 작물 계수 변화의 85% 이상을 차지하는 것으로 나타났습니다(L.E. Williams, 2001; Johnson, 2000). 증발에는 에너지가 필요하고 그 에너지는 태양으로부터 나오기 때문에 이는 당연한 결과입니다.

캐노피 및 수분 손실

좀 더 명확하게 설명하자면 증발산량은 밭에서 증발하는 총 수분 손실량입니다. 증발산은 증발(토양으로부터의 손실)과 증산(작물 또는 초목으로부터의 손실)으로 구성됩니다. 근사치에 따르면, 증산량인 PET의 비율은 작물이 차단하는 태양 복사열의 비율과 같습니다. 토양이 젖어 있으면 차단되지 않은 부분은 모두 증발로 이어지지만 토양이 건조하면 토양에서 증발하는 양은 잠재적 비율보다 훨씬 작아집니다. 토양 표면이 젖어 있으면 Kc는 약 1.0이지만 토양 표면이 건조하고 캐노피가 드물면 Kc는 1보다 훨씬 작을 수 있습니다. 따라서 Kc의 값은 점적 관개 또는 오버헤드 관개 사용 여부와 관개 빈도에 따라 달라지지만 주로 작물 캐노피의 방사선 차단에 따라 달라집니다.

차단을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. Williams(2001)는 정오 무렵 캐노피 아래의 음영 영역을 사진으로 측정하고 이 값과 Kc 사이의 상관관계를 개발했습니다. 이 한낮의 값은 하루 종일 차단된 빛에 정비례합니다(METER AccuPAR LP80 사용 설명서 참조). 다른 방법은 캐노피 위와 아래에서 빛을 측정합니다.

자르기 계수 계산

AccuPAR LP-80 는 식물 캐노피의 빛을 측정하는 기기입니다. 0.4~0.7 마이크로미터 파장대의 광합성 활성 복사(PAR)를 측정합니다. 80cm 길이의 프로브에 있는 80개의 센서가 평균을 내기 때문에 캐노피 아래의 매우 가변적인 빛의 수준을 쉽고 빠르게 평균화할 수 있습니다. 차단은 1 - t로 계산되며, 여기서 분수 투과율인 t는 캐노피 아래 하나 이상의 측정값과 위 하나 이상의 측정값의 비율입니다. AccuPAR 및 Williams(2001) 상관관계를 사용하여 포도밭의 작물 계수를 계산하는 절차는 다음과 같습니다. 맑은 날 정오부터 두어 시간 이내에 측정합니다. AccuPAR 매뉴얼의 지침에 따라 캐노피 위쪽에서 PAR을 한 번 측정하고 캐노피 아래에서 줄 중앙에서 줄 중앙까지 같은 간격으로 여러 번 측정합니다. 햇볕이 잘 드는 곳이나 그늘진 곳을 우선적으로 샘플링하지 말고, 해당 지역의 평균이 잘 나올 수 있도록 충분한 샘플을 채취하세요. AccuPAR 에서 자동으로 t를 계산하고 이 값에서 1.0을 빼면 가로채기 값이 나옵니다. 윌리엄스(2001)의 상관관계는 이 값에 1.7을 곱하여 Kc를 구하므로, t가 0.60이면 차단은 1 - 0.60 = 0.40이 되고 Kc는 1.7 x 0.40 = 0.68이 됩니다.

Researcher using AccuPAR LP-80 in the field
AccuPAR LP-80

이 모든 것이 무엇을 의미하나요?

요약하자면, 처음 질문으로 돌아가서 물을 언제 켜고 언제 꺼야 하는지에 대한 질문으로 돌아가 보겠습니다. 관리자는 포도나무의 성장률, 잎의 수분 잠재력 또는 기공 전도도를 모니터링하여 관개 시작 시기를 결정합니다. 관리자는 물 공급 속도, 토양의 저장 능력, 포도나무 물 사용률을 파악하여 물 공급을 중단할 시기를 결정합니다. 사용률은 현지 날씨 데이터로 계산한 PET에 작물 계수를 곱한 값입니다. 작물 계수는 차단된 방사선에 정비례하며, 이 값은 AccuPAR LP-80.

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참조

아야르스, J., T. 트라우트, R. 미드, C. 페네, R. S. 존슨. "성숙한 복숭아 나무의 작물 계수는 한낮의 캐노피 빛 차단과 잘 연관되어 있습니다." 제3회 원예작물 관개에 관한 국제 심포지엄 537, 455-460쪽. 1999.(기사 링크).

Johnson, R. S., J. Ayars, T. Trout, R. Mead 및 C. Phene. "성숙한 복숭아 나무의 작물 계수는 한낮의 캐노피 빛 차단과 잘 연관되어 있습니다." 악타 원예 (2000).(기사 링크).

윌리엄스, 래리 E. "캘리포니아의 와인 포도 관개." 실용적인 와이너리 및 포도원 23 (2001): 42-55.

윌리엄스, L. E., 및 J. E. Ayars. "포도나무 물 사용량과 작물 계수는 캐노피 아래에서 측정된 음영 면적의 선형 함수입니다." 농업 및 산림 기상 학 132, no. 3-4 (2005): 201-211.(기사 링크)

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