Effects of the Development of Cracks into Deeper Zone on Productivity and Dryness of the Clayey Paddy Field

점토질 논 토양의 심층화가 토지생산성 및 유면건조에 미치는 영향

The Object of research was laid on the dry paddy field which had a low level of underground water, rather than on a paddy field with a high level of underground water. In the treatment of the clay paddy field before transplanting we employed 3 kinds of methods; deep plowing, development of cracks by drying the surface of the field under which pipe drain was built. This study was to find which one, among these three methods, is the most effective to let roots extend to deep zone and increase the yield of rice and at the same time, for trafficability of large scale machinery which will be introduced to the harvest, in the light of the earth bearing capacity in relation with underground drainage. In the treatments of plots, 1) the kyong plot was plowed 39 days before transplanting and dried, 2) the kyun plot was plowed again 2days before transplanting after plowing 39 days before transplanting, leveling field surface in the saturation with water and developing the cracks by drying, 3) the kyunam plot was plowed again 2 days before transplanting after setting the drainage pipe and at the same time plowing 39 days before transplanting, leveling field surface in the saturation with water and developing the cracks by drying. Also each plot above had three different levels of soil depth, respectively; that is 15cm, 25cm, 35cm. The kyong plot with 15cm-depth was he control. The results obtained were as follows; 1. The kyunam plot showed a remarkably lager amount of water consumption by better underground drainage than the kyong and the kyun plot, and the kyong plot indicated a greater amount of water consumption than the kyun plot. Therefore the amount of available rainfall was decreased in the order of kyunam>kyong>kyun. The net duty of water decreased in the order of kyunam>kyong>kyun and its showed about 105cm in depth at the kyunam plot, about 70cm in depth at the kyong plot and about 45cm in depth at kyun plot, regardless of soil depth. 2. According to the tendency that the weight of the total root was effected by the maximum depth of the crack, it seemed that the root development was more affected by the depth of the crack than by only the crack itself. The weight of the total roots tended to increase as the depth of the crack got deeper and deeper, and the weight of the total roots was increased in the order of kyun<kyunam<kyong. 3. In the growing of the plant height, the difference did not appear at the beginning of growing(peak period of tillering) of any plot, But for the mid period of growing(ending period of tillering) to the period of young panicle formation, the deeper the depth of plot is, the more the growing goes down. On the contrary at the late period of growing, growth was more vigorous in the plot with deep depth than in the plot with shallow depth. Since the midperiod of growing, in the light of experimental treatment, the kyun plot was not better in growing than the other two plots and no remarkable defference was shown between the kyunam and the kyong plot, but the kyunam plot had the tendency of superiority in growing plant height. 4. As the depth of plot went deeper, the decreasing tendency was shown in the number of tillers through a whole period of growingi. When the above results were observed concering each plot of experimental treatment, the kyun plot was always smaller in the number of tiilers than the kyunam and the kvong plot, and the kyong plot was slightly larger than the kyunam plot in the number of tillers. 5. When each plot of the different experimental treatments was compared with the control plot(15-kyong), yield(weight of grains) was increased by 17% for the 35-kyong plot, by 10% for the 35-kyunam and yields for the other plots were less or nomore than the control plot. On the whole, as the depth of plot went deeper, yields for plots was increased in the order of kyong>kyunam>kyun. 1% of significance between the levels of depths and 5% of significance between the treatments were shown. 6. The depth of consumptive water which was more effective on the weight of grains is that of the last half period. When the depth of consumptive water was increased at the range of less than 2.7cm/day in the 15cm plot, 3.0cm/day in the 25cm plot and 3.3cm/day in the 35cm plot, the weight of grains was increased, and at the same time the weight of grains was increased as the depth of plot went deeper. The deeper plots was of advantage to the productivity at the same depth of consumptive water. 7. The increase in the weight of grains in propertion to the weighte of root showed a tendency to increase depending on the depth of plot at each plot of the same weight of roots. The weight of roots and grains together increasezd in the order of kyun>kyunam>kyong, considering each treatment of experimental plot. The weight of grains was in relation to the minimum water content ratio during the midperiod of surface drainage and the average earth temperature was mainly affected by the minimum water content ratio because it was relatively increased in proportion to the water content ratio(at less than 40%) 8. The weight ratio of straw to grain showed an increasing tendency at the plot of shallow depth and had a relation of an inversely exponental function to the weight of roots. At the same depth of plot except the 15cm plot, the weight ratio of straw to grain was increased in proportion to the depth of consumptive water. The weight of grains was increased as the depth of consumptive water was increased to some extent, but at the same time the weight of ratio of straw to grain was increased. 9. At a certain texture of soils the increase in the amount of the cracks depends on meteorological conditions, especially increase in amounts of pan evaporation. So if it rains during the progressing of field drying the cracks largely decrease. The amount of cracks of clay soil had relation of inversely exponental function to the water content ratio(at more than 25%). The maximum depth of crack kept generally a constant value at less than 30% of water content ratio. 10. The cone index showed the tendency that it was propertional to the amount of cracks within a certain limit but more or less inversely proportional over a certain limit. The water content ratio at the limit may be about 25%. 11. The increase in the cone index with the progressing of time after final surface drainage showed the tendency that it was proportional to the depth of consumptive water at the last half of growing period. Based on the same depth of if the cone index in the kyunam plot was much larger than in the other two plots and that in the kyong plot was much smaller than in the kyun plott, as long as the depth of plot was deeper, especially in the 35-kyong plot. 12. In the light of a situation where water content ratio of soil decreased and the cone index increased after final surface drainage the porogress of the field dryness was much more rapid in the kyunam plot than in the kyong plot and the kyun plot, especially slowest in the kyong plot. In the plot with deeper zone the progress was much slower. The progress requiring the value of the cone index, $2.5kg/cm^2$, that working machinary can move easily on the field changed with the time of final surface drainage and the amount of rainfall, but without nay rain it required, in the kyunam plot, about 44mm in total amount of pan evaporation and more than 50mm in the other two plots. Therefore the drying in the kyunam plot was generally more rapid in the kyunam plot was generally more rapid over 2days than in the kyun plot, and especially may be more rapid over 5days than in the 35-kyong plot.

본연구(本硏究)에서는 연구(硏究)의 대상(對象)을 저습답(低濕畓)에 두기보다는 지하수위(地下水位)가 낮은 점질토(粘質土)의 건답(乾畓)에 두고 이 점질토(粘質土)논에 대(對)한 수잉전(移秧前)의 처리(處理)에 있어서 심경(深耕)을 한 것 답면(畓面)을 건조(乾燥)시켜 구열발달(龜裂發達)을 기(期)하게한 것 및 암거(暗渠)가 설치(設置)된 곳에서의 답면(畓面)을 건조(乾燥)시켜 구열발달(龜裂發達)을 기(期)하게 한 것 중에서 어떤 처리방법(處理方法)을 적용(適用)한 것이 뿌리신장(伸長)이 심층화(深層化)되여 벼의 수량(收量)을 높일 수 있고 동시(同時)에 지하배수기능(地下排水機能)이 제대로 발휘(發揮)되여 수확작업(收穫作業)에 대형기계(大型機械)를 도입(導入)하였을 때 농업기계(農業機械)의 주행성면(走行性面)에서 유리(有利)한가를 발견(發見)코저 한 것이다. 그래서 시험구처리(試驗區處理)에 있어서는 (1)이앙(移秧) 39일전(日前)에 경운(耕耘)하여 풍건(風乾)시킨 것(경운구(區)) (2) 이앙(移秧) 39일전(日前)에 경운(耕耘)하여 물로 포화(飽和)시켜 쓰린후(後) 구열(龜裂)을 발생(發生)시켜 이앙(移秧) 2일전(日前)에 15cm 깊이로 경운(耕耘)한 것(균열구(區)) (3) 이앙(移秧) 39일전(日前)에 암거설치(暗渠設置)와 동시(同時)에 경운(耕耘)하여 물로 포화(飽和)시켜 쓰린후(後) 구열(龜裂)을 발생(發生)시켜 이앙(移秧) 2일전(日前)에 15cm 깊이로 경운(耕耘)한 것(균암구(區))의 3요인(要因)에 15cm. 25cm, 35cm 깊이의 3수준(水準)으로 하고 15cm 깊이 경운구(區)를 Control구(區)로 정(定)하였는데 이에 의(依)하여 얻은 시험결과(試驗結果)는 대략(大略) 다음과 같이 요약(要約)될 수 있다. 1. 소비수량(消費數量)은 균암구(區)에 있어서는 경운구(區) 및 균열구(區)보다도 소비수량(消費水量)을 나타냈다. 따라서 유효우량은 균암구(區)에서 가장 크고 경운구(區), 균열구(區)의 순(順)으로 작은값을 나타냈고 순용수량(純用水量)에 있어서는 여전(如前)히 균암구(區), 경운구(區), 균열구(區)의 순(順)으로 작어저 균암구(區)가 가장 큰 양(量)을 나타냈다. 심도(深度)에 불구(不拘)하고 순용수량(純用水量)의 크기는 균암구(區)에서 105cm 내외(內外), 경운구(區)에서 70cm 내외(內外), 균열구(區)에서는 45cm 내외(內外)를 나타냈다. 2. 뿌리중량(重量)이 구열최대심도(龜裂最大深度)에 예민(銳敏)하게 영향(影響)을 받고 있는 경향(傾向)으로 미루어 볼 때 뿌리 발달(發達)은 답면상(畓面上)의 구열(龜裂)에 의(依)하기 보다는 구열심도(龜裂深度)에 더 큰 영향(影響)을 받는 것으로 되어 있다. 따라서 깊은구(區)일수록 뿌리중량(重量)은 커지는 경향(傾向)을 가졌고 처리간(處理間)에는 균열구(區), 균암구(區), 경운구(區) 순(順)으로 증대(增大)하는 경향(傾向)을 가졌다. 3. 초장(草丈)의 신장(伸長)에 있어서는 어느구(區)를 막론(莫論)하고 생육초기(生育初期)(분얼최성기(分얼最盛期))에는 별(別)로 차이(差異)를 발견(發見)할 수 없으나 생육중기(生育中期)(분얼종료기(分얼終了期)부터 유수형성기(幼穗形成期) 사이에서는 심도(深度)가 깊은구(區)일수록 그 성장(成長)이 떨어지고 생육후기(生育後期)(수잉기)(穗잉期)에 접어들면서 부터는 도리여 심도(深度)가 깊은구(區)가 얕은구(區)보다 더 왕성(旺盛)한 신장(伸長)을 하였다. 이것은 시험처리별(試驗處理別)로 볼 때 생육중기(生育中期) 이후(以後) 균열구(區)는 어느 다른 구(區)보다 떨어지고 균암구(區)와 경운구(區) 간(間)에는 별차이(別差異)는 없으나 균암구(區)가 여간(與干) 초장신장(草丈伸長)이 우세(優勢)한 경향(傾向)을 나타냈다. 4. 경수(數)에 있어서는 전생육기간(全生育期間)을 통(通)하여 심도(深度)가 깊은구(區)일수록 그 수(數)가 적어지는 경향(傾向)을 나타냈고 이것을 시험처별(試驗處別)로 볼 때 균열구(區)는 늘 균암구(區)와 경운구(區)보다 떨어졌으며 또 경운구(區)는 균암구(區)보다 약간(若干) 우세(優勢)한 경향(傾向)을 나타냈다. 5. 수량(收量)(조곡중)(租穀重))에 있어서는 시험처리별(試驗處理別) 각(各) 시험구(試驗區)의 수량(收量)을 Control 구(區) 15-경운구(區)와 대비(對比)할 때 35-경운구(區)에 있어서는 17%, 35-암거구(區)에 있어서는 10% 기타구(其他區)에 있어서는 모두 Control구(區)와 같거나 떨어졌다. 그리고 전체적(全體的)으로 볼 때 심도(深度)가 깊은구(區)일수록 수량(收量)은 증가(增加)하였고 경운구(龜)는 균암구(區)보다, 균암구(區)는 균열구(區)보다 수량(收量)이 높았으며 심도구(深度區)에는 1%의 유의성시험처리(有意性試驗處理)에는 5%의 유의성(有意性)이 존재(存在)하였다. 6. 조곡중(粗穀重)에 더 많은 영향(影響)을 주는 감수심(減水深)은 후기감수심(後期減水深)이며 15cm 구(區)에서는 2.7cm/day 이내(以內)에서 25cm 구(區)에서는 3.0cm/day 이내(以內)에서 35cm 구(區)에서는 3.3cm/day이내(以內)의 범위(範圍)에서 감수심(減水深)이 증대(增大)하면 조곡중(粗穀重) 증대(增大)하였고 동시(同時)에 동일감수심(同一減水深)에서는 심도(深度)가 깊은구(區) 일수록 조곡중(粗穀重)은 증대(增大)하였다. 따라서 동일감수심도(同一減水深度)가 깊은구(區)일수록 수량면(收量面)에서 유리(有利)함을 암시(暗示)하고 있다. 7. 뿌리중량(重量)에서 비례(比例)하여 조곡중(粗穀重)은 증대(增大)하였으며 벼뿌리중량(重量)이 동일(同一)할때는 심도(深度)가 깊은구(區)일수록 조곡중(粗穀重)은 증대(增大)하는 경향(傾向)을 보여주고 있다. 또 시험처리별(試驗處理別)로 볼 때는 벼뿌리 중량(重量)은 균열구(區), 균암구(區), 경운구(區)의 순(順)으로 컸고 따라서 조곡중(粗穀重)도 역시(亦是) 같은 순(順)으로 컸다. 그리고 조곡중(粗穀重)은 중간낙수기간(中間落水期間)의 최소함수비(最少含水比)와 그때의 평균지온(平均地溫)에 관계(關係)되나 함수비(含水比)가 40%이하(以下)에서는 평균지온(平均地溫)은 함수비(含水比)에 비례(比例)하여 증가(增加)하는 경향(傾向)이 있음으로 주(主)로 최소함수비(最小含水比)에 영향(影響)을 받는바가 크다. 8. 짚조곡중비(粗穀重比)는 심도(深度)가 얕은구(區)일수록 커지는 경향(傾向)을 보였고 또 벼뿌리중량(重量)에 역지수함수적(逆指數函數的)으로 증대(增大)하였다. 또 같은 심도(深度)의 구(區)에서는 15cm 구(區)를 제외(除外)하고는 짚조곡중비(粗穀重比)는 감수심(減水深)에 비례(比例)하여 증대(增大)하였다. 감수심(減水深)이 어느 한도(限度)까지 증대(增大)됨에 따라 조곡중(租穀重)이 증대(增大)하지만 동시(同時)에 짚조곡중비(粗穀重比)도 증대(增大)함을 보여주고 있다. 9. 동일토성(同一土性)에서 구열량(龜裂量)은 기상조건(氣象條件) 특(特)히 증발량(蒸發量)의 증대(增大)에 따라 증대(增大)하며 답면건조도중(畓面乾燥途中)에 강우(降雨)가 있으면 답면구열량(畓面龜裂量)은 현저(顯著)히 감소(減小)한다. 점질토(粘質土)의 구열량(龜裂量)은 대체(大體)로 함수비(含水比)가 25% 이상(以上)에서는 함량비(含量比)에 역지수적(逆指數的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였고 구열(龜裂)의 최대(最大) 심도(深度)는 31% 이하(以下)의 함수비(含水比)에서는 일정(一定)한 값을 유지(維持)하는 경향(傾向)이있다. 10. Cone 지수(指數)는 어느 한도(限度)까지는 구열량(龜裂量)에 비례(比例)하는 경향(傾向)이있으나 구열량(龜裂量)이 어느 한도(限度)를 넘으면 약간(若干) 구열량(龜裂量)에 역비례(逆比例)하는 경향(傾向)을 보여주고 있다. 그 한도(限度)의 함수비(含水比)는 25% 근처가 될 것이다. 11. 최종낙수후 (最終落水後)의 Cone 지수(指數)의 경시적(經時的) 증대(增大)는 생육후기(生育後期)의 감수심(減水深)에 비례(比例)하는 경향(傾向)을 보였고 동일감수심(同一減水深)에서 균암구(區)는 다른 두 구(區)보다 큰Cone지수(指數)를 나타냈고 경운구(區)는 심도(深度)가 깊은구(區)일수록 균열구(區)보다 작은 Cone 지수(指數)를 나타냈는데 특(特)히 35-경운구(區) Cone의 지수(指數)는 현저(顯著)하게 작은 값을 나타냈다. 12. 최종낙수후(最終落水後)의 답면건조(畓面乾燥)에 있어서는 함수비(含水比)의 감소상황(減少狀況) 및 Cone 지수(指數)의 증대상황(增大狀況)에 비추어 볼 때 시험처리별(試驗處理別)로는 균암구(區)가 다른 두 구(區)보다 밟르고 경운구(區)는 가장 늦어지고 심도(深度)가 깊은 구(區)에서는 더욱 늦어지고 있다. 농업기계(農業 機械)의 주행(走行)에 지장(支障)을 가져오지 않을 정도(程度)의 Cone 지수(指數)($2.5kg/cm^2$)로 답면건조(畓面乾燥)를 시키자면 최종낙수시기(最終落水時期)를 잡는 시기(時期) 및 낙수기간(落水期間)동안의 강우(降雨)의 유무(有無)에 따라 다르게지만 강우(降雨)가 전혀 없다면 누계계기증발량(累計計器蒸發量)을 기준(基準)으로 잡을 때 균암구(區)에서는 누계계기증발량(累計計器蒸發量)으로 약(約) 44mm가 필요(必要)하고 기타구(其他區)에서는 50mm 이상(以上)이 필요(必要)하게 됨으로 균암구(區)에서의 답면건조진행(畓面乾燥進行)은 대체(大體)로 경운구(區), 균열구(區)보다 2일이상(日以上)이 빠르며 35-경운구(區)와 비교(比較)하면 5일(日) 이상(以上)이나 빠르게 될 것이다.