• 제목/요약/키워드: site specific farming

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서식적합도와 생태지표를 이용한 거제한산만 굴양식장의 입식밀도 산정 (Estimation of Stocking Density using Habitat Suitability Index and Ecological Indicator for Oyster Farms in Geoje-Hansan Bay)

  • 조윤식;이원찬;홍석진;김형철;김정배;박정현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.185-191
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    • 2012
  • 대부분의 국내 어장들은 반폐쇄성 내만에 집중되어 있으며, 장기 양식과 높은 입식밀도에 의한 연안오염에 매우 취약한 위치를 점하고 있기 때문에, 지속적인 양식을 위하여 어장관리가 매우 중요한 실정이다. 이를 위한 방안으로 적지선정과 생태학적 환경수용력을 함께 고려한 최적 입식밀도 산정이 될 수 있다. 거제한산만 굴양식장의 입식밀도 산정을 위하여 0.0이 비적지, 1.0이 적지임을 나타내는 서식적합도(Habitat suitability index)와 생태지표인 여과압 지표(Filtration pressure indicator)가 이용되었다. 거제만의 서식적합도는 0.75로서 한산만 0.53보다 높았으며, 이는 거제만이 굴양식에 좀 더 적합함을 의미한다. 생태지표는 연안특성에 따라 다른 입식밀도를 나타내었으며, 결과적으로 거제만의 굴양식장에 대하여 현 입식밀도와 비교하여 평균 40%, 한산만은 평균 60% 저감 입식하여야 생태학적 환경수용력을 만족하는 것으로 나타났다. 입식밀도의 산정은 현재 국내 양식업이 직면한 연안오염, 환경악화, 생산성 감소에 대한 해결책을 제공할 수 있으며, 이 연구는 어장관리 정책 설립에 대한 과학적 근거로 활용될 수 있을 것이다.

우리나라에 적합한 OECD 농업용수 사용지표의 설정 (Application of OECD Agricultural Water Use Indicator in Korea)

  • 허승오;정강호;하상건;송관철;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • 농업환경지표가 OECD 회원국간의 농업환경 비교와 이를 통한 농업환경 개선과 농업정책 수립에 대한 권고의 수단으로만 작용을 하지만 이것이 향후 통상 무역과 연계될 것은 추측 가능한 사실이다. OECD 농업환경지표를 우리나라에 그대로 적용했을 때 얻어진 지표 값이 우리나라의 농업환경을 사실대로 반영하지 못한다면 우리가 받을 피해는 미래에도 작용할 것이므로 이에 대한 새로운 제안을 통해 우리나라에 적합한 지표를 설정해야 한다. OECD에 의해 제안된 농업용수 사용 강도 지표는 논이나 밭에서 이용되거나 배수 유출되는 물의 특성을 모두 반영한 방법이 아니므로 몬순 기후지대에 속하는 한국에 적당하지 않다. 특히, 여름철 집중호우시기에 년 강우량의 2/3가 내리는 강우 특성은 이를 담수해 저장하는 능력을 가진 농경지의 수자원 보유능과 기타의 농업적 특성을 고려한 계산방법으로 농업용수를 산정해야 한다. 논의 경우 강우가 내리거나 관개가 되었을 때 담수나 침투를 통해 물을 지하로 배수해 지하수를 형성하거나 지표의 배수로나 하천을 통해 강이나 저수지로 상당량의 물을 흘려보내 다시 이용할 수 있도록 해준다. 즉, 농업용수로 계산되어 있는 물의 상당량은 다른 농경지나 생활용수 또는 공업용수나 하천 유지용수로 다시 이용된다. 따라서, 물 사용강도에 이용되는 농업용수는 농경지에서 소모되지 않고 지하수로 흘러 들어가거나 하천으로 유입되는 배출수를 고려하여 계산하는 것이 합리적이다. 이렇게 계산하면 22.9%(2001년)로 OECD 계산방법으로 얻어진 47%보다 24.1%가 낮아진다. 합리적인 농업용수 스트레스 지표를 산출하기 위해서는 각 나라마다 다른 나라와 강을 공유하고 있는지의 여부와 농업을 위한 주 취수원이 무엇인지를 살펴보아 그 나라에 적합한 스트레스 지표를 산출하도록 유도하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 실제 물에 대한 스트레스는 강우량, 수계별 수자원 부존량, 사용가능량, 농업용수 총공급수량, 환경 유지용수를 위한 기준 갈수량 확보 가능성, 농업용수 관리현황 및 저수율 분석, 수계별 농업용수 사용 가능량 및 기상 등이 복잡하게 작용할 것이므로 이 모든 인자들을 포함한 지표를 만들기는 쉬운 일이 아니다. 따라서, 우리나라는 OECD의 스트레스 지표와는 달리 환경 위해성 판단이 필요 없고, 계산이 복잡하지 않으며 우리의 환경에 적합하도록 주 취수원인 농업용 저수지의 저수율로 농업용수 스트레스 지표를 산정 했다. 농업용수 사용 기술적 효율지표는 작물의 재배 생리특성 및 이용특성과 지역마다 차이가 나는 기후의 특성을 반영하지 않은 계산의 결과이다. 그러므로 이러한 특성들을 반영하는 기술적 물 이용효율 지표를 만들기 위해서는 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율로 WUTE를 결정하는 것이 합리적이다. 지역별, 작물별 특성을 포함해야 하는 농업용수 사용 경제적 효율 지표는 소비된 물을 분모로 삼아 계산에 이용하는 대신에 농업용수 사용 기술적 효율에서 제안한 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율을 계산식의 분모에 적용하고, 벼의 경우는 생산물의 가격 대신에 지하수가 되는 양과 하천수가 되는 양에 대한 경제적 평가에 더해 논에 많은 양의 물이 관개됨으로서 발생하는 수변 생태계에 의한 환경유지 기능과 온도와 습도가 높은 한국의 기후 특성에서 전체 에너지 밸런스를 유지하는데 기여하는 관개수의 가치에 대한 평가와 더불어 생산물의 가격을 포함하는 것이 합리적일 것이다.

벼와 옥수수 재배 포장에서 경로분석을 이용한 작물 수확량 제한요인 분석 (Path Analysis of Factors Limiting Crop Yield in Rice Paddy and Upland Corn Fields)

  • 정선옥;;장영창
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제30권1호
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    • pp.45-55
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    • 2005
  • Knowledge of the relationship between crop yield and yield-limiting factors is essential for precision farming. However, developing this knowledge is not easy because these yield-limiting factors are interrelated and affect crop yield in different ways. In this study, data for grain yield and yield-limiting factors, including crop chlorophyll content, soil chemical properties, and topography were collected for a small (0.3 ha) rice paddy field in Korea and a large (36 ha) upland corn field in the USA, and relationships were investigated with path analysis. Using this approach, the effects of limiting factors on crop yield could be separated into direct effects and indirect effects acting through other factors. Path analysis provided more insight into these complex relationships than did simple correlation or multiple linear regression analysis. Results of correlation analysis for the rice paddy field showed that EC, Ca, and $SiO_2$ had significant (P<0.1) correlations with rice yield, while pH, Ca, Mg, Na, $SiO_2,\;and\;P_2O_5$ had significant correlations with the SPAD chlorophyll reading. Path analysis provided additional information about the importance and contribution paths of soil variables to rice yield and growth. Ca had the highest direct effect (0.52) and indirect effect via Mg (-0.37) on rice yield. The indirect effect of Mg through Ca (0.51) was higher than the direct effect (-0.38). Path analysis also enabled more appropriate selection of important factors limiting crop yield by considering cause-and-effect relationships among predictor and response variables. For example, although pH showed a positive correlation (r=0.35) with SPAD readings, the correlation was mainly due to the indirect positive effects acting through Mg and $SiO_2$, while pH not only showed negative direct effects, but also negatively impacted indirect effects of other variables on SPAD readings. For the large upland Missouri corn field, two topographic factors, elevation and slope, had significant (P<0.1) direct effects on yield and highly significant (P<0.01) correlations with other limiting factors. Based on the correlation analysis alone, P and K were determined to be nutrients that would increase corn yield for this field. With the help of path analysis, however, increases in Mg could also be expected to increase corn yield in this case. In general, path analysis results were consistent with published optimum ranges of nutrients for rice and com production. We conclude that path analysis can be a useful tool to investigate interrelationships between crop yield and yield limiting factors on a site-specific basis.

Analysis of Within-Field Spatial Variation of Rice Growth and Yield in Relation to Soil Properties

  • Ahn Nguyen Tuan;Shin Jin Chul;Lee Byun-Woo
    • 한국작물학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.221-237
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    • 2005
  • For developing the site-specific fertilizer management strategies of crop, it is essential to know the spatial variability of soil factors and to assess their influence on the variability of crop growth and yield. In 2002 and 2003 cropping seasons within-field spatial variability of rice growth and yield was examined in relation to spatial variation of soil properties in the· two paddy fields having each area of ca. $6,600m^2$ in Suwon, Korea. The fields were managed without fertilizer or with uniform application of N, P, and K fertilizer under direct-seeded and transplanted rice. Stable soil properties such as content of clay (Clay), total nitrogen (TN), organic mater (OM), silica (Si), cation exchange capacity (CEC), and rice growth and yield were measured in each grid of $10\times10m$. The two fields showed quite similar spatial variation in soil properties, showing the smallest coefficient of variation (CV) in Clay $(7.6\%)$ and the largest in Si $(21.4\%)$. The CV of plant growth parameters measured at panicle initiation (PIS) and heading stage (HD) ranged from 6 to $38\%$, and that of rice yield ranged from 11 to $21\%$. CEC, OM, TN, and available Si showed significant correlations with rice growth and yield. Multiple linear regression model with stepwise procedure selected independent variables of N fertilizer level, climate condition and soil properties, explaining as much as $76\%$ of yield variability, of which $21.6\%$ is ascribed to soil properties. Among the soil properties, the most important soil factors causing yield spatial variability was OM, followed by Si, TN, and CEC. Boundary line response of rice yield to soil properties was represented well by Mitcherich equation (negative exponential equation) that was used to quantify the influence of soil properties on rice yield, and then the Law of the Minimum was used to identify the soil limiting factor for each grid. This boundary line approach using five stable soil properties as limiting factor explained an average of about $50\%$ of the spatial yield variability. Although the determination coefficient was not very high, an advantage of the method was that it identified clearly which soil parameter was yield limiting factor and where it was distributed in the field.