Evaluation of Drainage Improvement Effect Using Geostatistical Analysis in Poorly Drained Sloping Paddy Soil

The lower portion of sloping paddy fields normally contains excessive moisture and the higher water table caused by the inflow of ground water from the upper part of the field resulting in non-uniform water content distribution. Four drainage methods namely Open Ditch, Vinyl Barrier, Pipe Drainage and Tube Bundle for multiple land use were installed within 1-m position from the lower edge of the upper embankment of sloping alluvial paddy fields. Knowledge of the spatial variability of soil water properties is of primary importance for management of agricultural lands. This study was conducted to evaluate the effect of drainage in the soil on spatial variability of soil water content using the geostatistical analysis. The soil water content was collected by a TDR (Time Domain Reflectometry) sensor after the installation of subsurface drainage on regular square grid of 80 m at 20 m paddy field located at Oesan-ri, Buk-myeon, Changwon-si in alluvial slopping paddy fields ($35^{\circ}22^{\prime}$ N, $128^{\circ}35^{\prime}$). In order to obtain the most accurate field information, the sampling grid was divided 3 m by 3 m unit mesh by four drainage types. The results showed that spatial variance of soil water content by subsurface drainage was reduced, though yield of soybean showed the same trends. Value of "sill" of soil water content with semivariogram was 9.7 in Pipe Drainage, 86.2 in Open Ditch, and 66.8 in Vinyl Barrier and 15.7 in Tube Bundle.

경사지 배수불량 논에서 배수개선 효과의 지구통계적 기법을 이용한 평가

경사지 논토양에서 밭작물 재배확대를 위한 합리적인 배수개선 방법을 개발하기 위하여 "배수불량"인 경사지 논토양 (경사 7-15%, 지산통)을 대상으로 배수조건에 따라 "매우불량"인 논 2개 필지, "약간불량"인 논 2개 필지의 논둑아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 공간상의 위치에 대한 상관관계를 분석하는 지구통계적 방법 (Geostatistical methods)를 이용하여 저비용의 실용적 배수방법을 개발하기 위해 배수개선 방법에 따른 배수개선 효과를 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TDR 이용하여 측정한 배수방법별 토양수분함량의 기술통계량을 분석한 결과 배수개선 방법별 평균수분함량은 명거배수 (36.17 mm), 비닐차단막 (32.87 mm), 관다발 (28.71 mm), 암거배수 (23.21 mm) 순으로 낮은 경향을 보였으며, 또한 암거배수 처리구에서의 변이계수가 13.0%로 명거배수 (23.4%), 비닐차단막 (22.2%), 관다발 (15.1%)에 비해 포장 내에서 수분함량이 균일한 것으로 나타났다. 토양수분함량의 이론적 반베리오그램을 분석한 결과 배수등급별 문턱값 (sill)은 배수가 약간불량지에 비해 매우 불량지에서 배수개선 방법별 차이가 뚜렷하였으며, 특히 배수 매우불량지의 암거배수 처리구에서 문턱값은 9.7로 명거배수 (86.2), 비닐차단막 (66.8), 관다발 (15.7)에 비해 낮아 변이가 적고 균일성이 높아 암거배수에 의한 배수개선 효과가 큰 것으로 나타났다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서는 논둑 밑 1열의 암거배수시설을 설치로 논에서 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반조성에 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선 방법개발에 기여할 것으로 본다.