농작물 관수시점을 자동 관리하는 수분센서 정보 모음

관수시점을 정하는데 실질적으로 사용할 수 있는 과학적 지표는 토양수분 조건이다. 토양수분 조건을 나타내는 방법으로 토양수분 장력(kPa)과 토양수분 함량(%)이 있다. 토양수분 장력은 식물이 토양에서 물을 흡수하는데 드는 힘을 반영 하므로 관수시점을 결정하기 위해 바로 사용할 수 있다. 토양수분 함량은 토양 내에 물이 있는 양을 나타내기 때문에 물관리에 활용하기 위해서는 토양수분 장력 으로 환산하여야 한다.

토양수분 장력계

토양수분 장력을 측정하는 가장 일반적인 기기는 텐시오미터(Tensiometer)로서 정확하면서도 이용이 간편하다. 텐시오미터의 측정범위는 0∼100kPa이며 100kPa 이상으로 토양이 건조해진 경우에는 이 기기를 사용할 수 없다. 물관리가 중요한 시설원예작물의 경우 당도 조절을 위해 물을 전혀 주지 않는 시기를 제외하면 유용하게 사용할 수 있다. 겨울에는 동파의 우려가 있어 재배지에서 철수하여야 하고 다시 사용할 때는 계기의 감도, 투기압, 감응성, 토양수분 장력의 유효 한계 등을 재조정하여야 한다. 최근에는 압력계 대신 부압센서를 연결하여 디지털 방식으로 전환한 후 전자제어장치에 연결한 자동관수시스템이 개발되어 있다.

토양수분센서

토양수분 함량은 유전율 센서를 이용하면 편리하게 측정할 수 있다. 유전율식 센서는 TDR(Time Domain Reflectometry)과 FDR(Frequency Domain Reflectometry)의 두 종류로 나눌 수 있는데 두 유형 모두 용적수분 함량(%)으로 나타낸다.

토양에서 물의 유전상수는 다른 매질에 비해 월등히 높아 유전율을 측정하면 관계식을 통해 토양수분 함량을 산정할 수 있다(유전상수 : 물 78, 토양 무기입자 2∼4, 토양 유기입자 10 내외, 토양 기상 1). 유기물 함량, 공극률, 무기 입자 조성 등은 토양마다 다르기 때문에 정확한 값의 측정을 위해서는 각 토양마다 보정식을 만들어 환산해 주어야 한다.

유기물 함량이 높은 토양의 경우에는 필히 보정식을 만들어 사용해야 한다. 토양의 전기전도도 역시 토양 전체의 유전 율에 영향을 미치기 때문에 EC가 높은 토양에서도 반드시 별도의 보정식을 만들 어 사용하여야 한다.

토양수분 함량 측정값을 이용하여 관수개시점을 결정하기 위해서는 토양수분 함량을 장력으로 환산하여야 한다. 환산하는 방법에는 토성별 평균값을 이용하는 방법과 현장에서 토양수분 특성(토양수분 장력과 토양수분 함량의 관계)을 평가하는 방법이 있다. 현장에서 토양수분 특성을 평가하기 위해서는 토양수분 장력계와 토양수분센서를 함께 이용하여야 한다.

토양수분센서 주위에 토양수분 장력계를 매설한 후 충분히 관수를 하고 건조시키면서 토양수분 장력과 토양수 분 함량의 관계를 매일 적은 후 정리하면 된다. 토양수분센서와 토양수분 장력계의 거리가 너무 가까우면 센서의 측정값에 오차가 발생하므로 15cm 이상 거리 를 두어야 한다. 

 

자료 출처 : 농사로