관수방법과 특성

관수방법에는 호스관수,고랑관수,분수관수,살수관수,미스트관수,점적관수,지중관수,저면급수등 여러 가지가 있다. 우리나라의 관수는 손으로 하는 호스관수가 대부분이며 다음으로 점적형 관수가 많이 보급되고 있다. 그리고 관수작업의 생력화를 위한 자동관수장치의 도입도 점차 증가하고 있는 실정이다.

1. 관수의 법칙

1. 토양(배지)의 배수성이 좋아야 한다. 토양의 물리적인 구조가 적당해야 적절한 관수를 할 수 있으므로 배수성이 양호하면서 보수력이 좋은 토양이어야 한다.
2. 관수시 충분한 양을 공급한다. 소량관수시 근권의 일부에만 수분이 공급될 수 있기 때문에 근권 전체가 젖도록 충분히 관수한다.
3. 작물이 수분스트레스를 받기 직전에 공급한다. 관수를 너무 자주하면 뿌리는 통기가 최소화된 상태에서 생장하게 되므로 발육이 심하게 억제된다. 따라서 근권의 유효수분함량이 거의 소모된 시점에서 관수를 시작한다.

2.관수방법 및 특성

가.고랑관수

시설내의 고랑에 물을 대주어 근군에 수분을 공급하는 방법. 관수한 물은 대부분 아래로 향해 지하로 스며들면서 무효수분이 되기 쉽지만 모세관 현상으로 다시 상승하여 작물에 이용된다. 그러나 고랑과 거리가 먼 이랑의 중앙에는 수분이 도달하지 못하는 경우가 있다. 이 방법은 토양표면이 굳어질 염려가 없고 흙이 튀어올라 작물을 오염시키는 일이 없으며 관수에 드는 경비가 저렴하고 이용이 간편하다.

그러나 물의 소모가 많고 관수 후 작업이 불편하며 시설내부가 다습해지기 쉽다. 시설내 바닥의 경사가 관수효율을 제한하는 요인이 되는데 고랑의 경사는 3/100 이하가 적당하다.

표1. 토성별 물의 침투속도(단위 : m/h)

토성	식토	식양토	양토	사양토	사토
침투속도	8	15	30	55	80

나.분수관수

일정간격으로 구멍이 나 있는 플라스틱 파이프나 유공튜브(분수호스)에 압력이 가해진 물을 분출시켜 일정 범위의 표면을 적시는 관수방법이다. 수압에 따라 분출수의 분출각도나 분출거리가 달라지므로 구멍의 방향과 구멍간 거리를 조절하거나 아니면 수압자체를 조절하여 관수가 균일해지도록 한다.

분수관수시 분출수의 크기(입자)는 고울수록 토양표면의 입단파괴를 줄여 표면의 굳어짐을 방지할 수 있으므로 작물생육에 이롭다.

대부분 물을 양쪽으로 비스듬히 분출시켜 관수하는데 설치비가 적게 들고 시공도 용이한 편으로 상추,시금치등 엽채류의 시설재배에서 많이 이용하고 있다.

다.살수관수

일정수압을 가진 물을 송수관으로 보내고 그의 선단에 부착한 각종노즐을 이용하여 다양한 각도와 범위로 물을 뿌리는 방법이다. 고정식과 회전식이 있으며 회전식을 일반적으로는 스프링클러라고 부른다. 이 스프링클러는 높은 수압을 이용하여 특수구조의 노즐을 회전시켜 균일하게 넓은 지역을 관수하는 장치이다.

살수형의 관수방법 가운데 미스트장치를 이용하는 미스트법이 있다. 강한 수압을 미스트 장치에 가하여 미세한 세무를 만들어 주로 엽상에 관수를 하는데 파종상,육묘상,번식상 등에 주로 이용한다.

살수관수장치를 운전하기 위해서 고정식은 1Kg/cm2이상, 회전식은 2.8Kg/cm2 이상, 회전식 가운데 미스트법은 2.5-10Kg/cm2이상의 수압이 필요하다.

방법에 따라서는 노즐의 간격,살수방향,수압 등을 조절하여 무관수지역, 즉 관수의 사각지대가 생기지 않도록 해야 한다. 이 관수방법은 작물의 엽면이나 지면 일대에 살포할 수 있으므로 자연강우와 비슷한 성격을 띠는데 관수 강도에 따라 지면이 굳어지거나 표토가 유실될 수도 있다.

라.점적관수

플라스틱 파이프나 튜브에 미세한 구멍을 뚫거나 그것에 연결된 가느다란 관의 선단 부분에 노즐이나 미세한 수분 배출구를 만들어 물이 방울져 소량씩 스며나오도록하여 관수하는 방법이다. 수분절약형 관수방법으로 시설채소,분식화훼는 물론 노지의 과수재배에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있다.

점적관수는 물을 절약할수 있는 것 이외에도 토양이 굳어지지 않고 표토의 유실ㄹ이 없으며 송수관내 유수량이 적어 물의 이동저항이 크지 않아 넓은 면적을 균일하게 관수할 수 있는 장점이 있다.

점적관수장치에서 물이 스며나오는 구멍의 크기는 보통 1.5-2.0mm 이다. 그리고 점적관수에 소요되는 수압은 1.5-2.0Kg/cm2 이다. 관수량은 튜브의 길이로 조절할 수가 있는데 10cm길어짐에 따라 유수량이 10% 감소한다.

그림1. 점적관수 전경

(상) : 버튼형 점적기를 이용한 점적관수

보편적으로 압력보상이 되는 버튼형 점적기를 16-20mm 직경의 파이프에 꽂고 다시 여기에 마이크로 튜브를 꽂아 관수한다. 내구성이 길기는 하지만 시공노력이 많이든다.

(하) : 점적기 내장형 점적호스를 이용한 관수

호스내에 점적기가 내장되어 있어 시간당 점적량과 점적거리만 선택하여 포장에 배관만 하면 된다. 고급품은 압력 보상 장치까지 되어있어 경사지에서도 점적량이 균일하다.

마.지중관수

지중에 매설한 관수 파이프로부터 토양중으로 물이 스며나와 작물의 근계에 물을 공급하는 방법이다. 지중관수는 토양의 단립화가 잘 이루어지고 유기물이 많아 물의 확산이 빠른 토양에 적용하는 것이 좋다. 지표관수에 비하여 병해발생이 적고 생산성이 높지만 지중급수 파이프로부터 근계까지 수분이 스며 올라오는데 시간이 많이 걸리고 물이 많이 손실된다. 그리고 급수파이프 매설에 노력이 많이들고 급수공이 막히기 쉽기 때문에 급수관을 그물튜브로 싸서 매설한다.

지중관수를 하면 물이 옆으로 이동하기가 어려우므로 급수관 바로 밑에 불투수성 필름을 깔기도 한다. 1회 급수량이 극단적으로 적으면 물의 확산이 어려우므로 1m2당 10-20l 정도로 충분한 물을 급수한다. 단위면적당 급수량이 많으면 지하로 유실되기 쉬우므로 급수파이프는 가급적 얕게 매설한다.

바.저면급수

미세한 종자를 파종한 파종상이나 분화재배에 이용되는 포트에 수분을 공급하고자 하는 경우에 저면에 있는 배수공을 통하여 물이 스며올라가도록 하는 관수방법이다.

이 방식은 기본적으로 수분의 모관상승을 이용하는 것이므로 무엇보다도 토양(배지)의 물리성이 적합해야 한다. 즉 토양입자 거칠고 크면 모관상승력이 낮아 표토가 건조해질 수 있으며 반대로 너무 점질이면 통기가 불량해지므로 적당한 물리성을 지닐것이 요구된다.

보수성이 있는 매트위에 포트를 놓고 이 매트의 수분이 모관상승하여 수분이 공급되도록 하는 방식, 포트의 배수공에 심지를 매달고 이 심지를 포트밑의 저수조에 잠기도록하여 이를 통해 수분을 공급하는 방식, 벤치에 주기적으로 일정수위의 물을 채웠다 빼기를 주기적으로 반복하는 관수방식인 ebb and flow(간헐침지식)법 등이 있다.

이러한 저면급액 방식은 수분소요량이 각기 다른 여러가지 크기의 포트가 함께있을 때 좋은 관수방법이며 또한 관수할 때 잎이 젖어서는 안되는 식물 등에 매우 좋으나 포트 표층에 염류가 집적되므로 주기적인 검사와 지면관수로서 집적염류를 세척해 주어야 한다.

3.자동관수 방식

자동관수는 언제 얼마만큼의 물을 공급해줄 것인가를 기계스스로 판단하여 수행하도록 하는 방식이다. 이를 위해서 가장 일반적으로 사용되는 방식은 토양수분감지 센서를 이용하느 것인데 토양수분장력계와 토양의 전기전도도를 측정하는 방식이 있다.

일사량 및 수면증발량을 측정하여 이를 토대로 관수하는 방법도 많이 사용되는데 이들 방법은 작물의 수분소모량과 이들과의 관련성을 모델화하여 이를 기초로 관수하는 방법이다.

자동관수방식은 관수작업의 생력화와 물의 효율적이용, 작물생육의 적정화라는 측면에서 발전된 형태이다.