Water consumption at the farm is up to 48 percent of water resource of South Korea while manufacturing industry's is only $9.6\%$. The area of arable land is 2,077,067 ha and 27 percent of it is used for growing fruits and vegetables using furrow or surface irrigation at the greenhouse. Surface irrigation at the greenhouse for fruits and vegetables has problems such as over watering and insufficient supply of water to the fine roots of the plant. However, the research on the new method of irrigation to save water usage is few. The characteristics of soil wetting was measured for using surface irrigation and underground trickle irrigation method where water was supplied at 10, 15, 20, and 25 cm beneath the surface ground. Followings are summary of this study. 1. The efficiency of underground trickle irrigation was expected to be as high as twice of surface irrigation such as drip watering or sprinkling. 2. This improvement could be possible by using less than $50\%$ of irrigation water than surface irrigation to supply similar amount of water near fine roots. 3. Surface irrigation causes soil compaction as deep as 20 cm below the surface ground which reduces soil porosity and root respiration ending up developing less fine roots. 4. Underground trickle irrigation can prevent overdamping in the greenhouse since it does not over wet the surface soil. At winter, the amount of agricultural chemical usage could be reduced since this irrigation method does not develop blight or crop disease from condensation of water vapor.
1. 우리나라 전국을 45개 지역으로 구분하여 최근 30년간의 기상자료 분석에 의한 5월~6월의 일평균 PET는 2.99 mm $day^{-1}$ 이었다. 2. 토성별 유효토양수분보유량 (AWS)은 사양토 16.0%~미사질양토 24.7% 범위이었다. 3. 봄배추의 45개 지역별, 3개 토성 및 5개 순별, 총 675경우의 재배여건에 적합한 물 절약형 적정 관개간격 및 1회 관개량을 산정하였다.
Shin, Hyung Jin;Kim, Young-Joon;Lee, Jae Young;Kim, Hwang-Hee;Jo, Sung Mun;Cha, Sang Sun;Hwang, Seon-Ah;Lee, Seung-Kee;Park, Chan Gi
농업과학연구
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제47권4호
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pp.1057-1069
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2020
For most upland crops in Korea, underground water is used to ensure an adequate water supply. Thus, surface water storage tanks are needed to supply surface water from reservoirs or streams. This study discusses the design, manufacture and monitoring of a water storage tank capable of reliably supplying water to crops and preventing the inflow of floating debris. The study was conducted in an apple orchard in Yesan-gun, Chungcheongnam-do in Korea. Based on the water requirements of the crops and size of the orchard, a required flow volume of about 0.6 ㎥·h-1 was determined, along with a surface water storage tank capacity of 1.2 ㎥. Following a comparison with other materials, stainless steel (STS) was used to construct the water tank. The tank was designed to provide 14 hours of irrigation, enabling a small-capacity, cost-efficient tank design to be used. A surface water irrigation test was performed using the surface water storage tank. The average surface water irrigation flow rate was 0.00045 ㎥·m-2·h-1. The water quality test showed that the pH, suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) values satisfied the reference values for agricultural water. The test results showed that the surface water storage tank evaluated in this study allows for crop irrigation when there is a lack of groundwater during droughts.
Jeong, Myeong Il;Jeong, Na Ra;Han, Seung Won;Kim, Jae Soon
인간식물환경학회지
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제23권3호
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pp.255-265
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2020
Background and objective: The purpose of this study was to provide guidelines for irrigation management by analyzing the effects of soil moisture on the growth characteristics of herbaceous plants in green infrastructure. Methods: In a rain shelter greenhouse, the growth performance of nine species of experimental plants was assessed under different soil moisture contents (20%, 15%, 10%, 5%, and 1%) for about 5 months to analyze plant growth characteristics due to soil humidity. Methods to determine plant growth conditions include surveying growth conditions of the crowns, stems, leaves, flowers and fruits on the aerial part and surveying growth conditions of the roots in the underground part. Results: The results showed that Mukdenia rossii and Astilbe rubra grew well at 15% moisture content with irrigation intervals of 10 and 13 days, respectively. Soil moisture content of 10% with irrigation intervals of 13 and 17 days was appropriate for Sedum kamtschaticum and Pachysandra terminalis. Similarly, Aquilegia japonica and Liriope platyphylla grew well at 15% moisture content with irrigation intervals of 10 and 17 days. However, Ligularia stenocephala grew well-developed stems and roots at 1% soil moisture content and an irrigation interval of 25 days, while the optimum conditions for Lythrum anceps were 5% moisture content and an irrigation interval of 8 days. Conclusion: Although a limited number of experimental plants were used in this study, this study could propose an appropriate irrigation cycle for planting on artificial soil substrates. Based on these results, it is possible to plan suitable planting designs considered irrigation cycles.
An optimal hydraulic section is critical for irrigated water conservancy in seasonal frozen ground due to a large proportion of water leakage, as investigated by in-situ surveys. This is highly correlated with the frost heave of underlain soils in cold season. This paper firstly derived a practical model for frost heave of clayey soils, with temperature dependent thermal indexes incorporating phase change effect. A model test carried out on clay was used to verify the rationality of the model. A novel approach for optimizing the cross-section of irrigation canals in cold regions was suggested with live updated geometry characterized by three unique geometric constraints including slope of canal, ratio of practical flow section to the optimal and lining thickness. Allowable frost heave deformation and tensile stress in canal lining are utilized as standard in computation iterating with geometry updating while the construction cost per unit length is regarded as the eventual target in optimization. A typical section along the Jinghui irrigation canal was selected to be optimized with the above requirements satisfied. Results prove that the optimized hydraulic section exhibits smaller frost heave deformation, lower tensile stress and lower construction cost.
한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.690-694
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2003
Groundwater preferentially flows through sediment layers with high permeability such as colluvium. Its flow paths are called groundwater vein streams. An underground temperature survey is a method to locate vein streams by underground temperature anomalies associated with flowing groundwater. A groundwater flow system near an irrigation reservoir located in the upper part of a landslide block was surveyed with this method. After a geomembrane lining was installed in the reservoir, the total cross-sectional area of the vein streams in the aquifer decreased to as little as 0.35 times that before installation of the liner. A change in groundwater quality also indicated that the mixing of groundwater with leaked water from the reservoir stopped after installation of the lining.
Public attention to the indoor environment of underground subway stations, which is a representative multi-use facility, has been increasing along with the increase in indoor activities. In underground stations, fine iron oxide, which affects the health of users, is generated because of the friction between wheels and rails. Among particulate pollutant reduction technologies, plants have been considered as a non-chemical air purification method, and their effects in reducing certain chemical species have been identified in previous studies. The present study aimed to derive the total quantitative and qualitative reduction effects of a bio-filter system comprising air purifying plants, installed in an underground subway station. The experiment proceeded in two ways. First, PM(particulate matter) reduction effect by vegetation biofilter was monitored with the IAQ(indoor air quality) station. In addition, chemical speciation analysis conducted on the samples collected from the experimental and control areas where plants and irrigation using SEM-EDS(scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy). This study confirmed the effect of the vegetation bio-filter system in reducing the accumulation of particulate pollutants and transition and other metals that are harmful to the human body.
Purpose: Monitoring and control of environmental condition is highly important for optimum control of the conditions, especially in greenhouses and plant factories, and the condition is not uniform within the facility. Objectives of the study were to investigate variability in soil water content and to provide information useful for better irrigation control. Methods: Experiments were conducted in a strawberry-growing greenhouse (greenhouse 1) and a cherry tomato-growing greenhouse (greenhouse 2) in winter. Soil water content, electrical conductivity (EC), and temperature were measured over the entire area, at different distances from an irrigation pump, and on ridge and furrow areas. Results: When measured over the entire greenhouse area, soil water content decreased and temperature and electrical conductivity increased over time from morning to afternoon after irrigation. Water content decreased by distance from the irrigation pump up to 70 m and increased after that, and temperature showed an inverse pattern. Soil water contents on the ridge were lower than those on the furrow, and the differences were 10.2~18.4%, indicating considerable variability. The lowest EC were observed on the furrow and highest values were observed on the ridge. Soil water contents were less and temperature levels were greater at the window side than in the center locations. Conclusions: Selection of number and location of soil water content sensor would be the first step for better water content monitoring and irrigation control. Results of the study would provide basic data useful for optimum sensor location and control for underground greenhouse environment.
Tetracycline 계열 옥시테트라사이클린(OTC)과 클로르테트라사이클린(CTC) 그리고 penicillin 계열 아목시실린(AMX) 등 3종의 축산용 항생제를 관개수에 인위적으로 주입한 후 농업용수의 관개방법(지표점적관개, 지중점적관개, 스프링클러관개)에 따른 항생제의 토양중 잔류, 식물체로의 흡수이행량 그리고 작물생장지표 등을 조사하였다. 적상추와 열무 재배지역 토양중 축산용 항생제의 잔류농도는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 축산용 항생제의 처리농도가 증가함에 따라 토양중 잔류농도도 유의성있게 증가하는 경향이었다(P < 0.05). 관개방법에 따라서는 토양중 축산용 항생제의 잔류량이 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P > 0.05). 적상추와 열무의 가식부위(잎) 중 처리대상 3종의 축산용 항생제 모두 검출한계미만으로 나타나 작물의 안전성은 확보된 것으로 나타났다. 적상추와 열무 작물체로 훕수이행된 항생제를 대상으로 전이계수(translocation factor)를 조사한 결과, 토양으로부터 적상추 뿌리까지의 전이계수는 0.3 미만으로 나타났고, 토양으로부터 열무뿌리까지의 전이계수는 0.2이하로 나타났다. 관개방법별 그리고 축산용 항생제의 종류에 따라 전이계수가 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 마지막으로, 적상추와 열무의 수확량도 관개방법별 그리고 항생제의 종류별로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 우리나라 하천에서 검출되는 축산용 항생제의 최대 50배 수준까지 유입될 경우 토양 내 잔류량은 지속적으로 증가할 것으로 평가되지만, 축산용 항생제의 작물체로 전이는 크게 나타나지 않을 것으로 나타났다. 하지만, 축산용 항생제의 농경지 토양내 지속적인 유입은 토양미생물상의 활성도, 종 다양성, 개체군에 영향을 끼쳐 장기적으로 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있을 것이기에 지속적인 관리가 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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