미국 남동부 지역에서 가뭄이 드는 해가 풍부한 강우량을 기록하는 해보다 많아지면서 관개는 사치가 아닌 필수품이 되었고, 이에 따라 재배자들은 토양 수분 센서 사용과 같이 관개 시기와 양을 보다 효율적으로 결정하는 방법을 모색하고 있습니다.
조지아주 카밀라에 있는 스트리플링 관개 공원의 연구원들은 토양 수분 센서 사용과 농부들에게 데이터를 전송하는 데 필요한 무선 원격 측정 등 관개의 모든 측면을 연구하고 있다고 공원 관리자인 캘빈 페리가 밝혔습니다.
페리는 “최근 몇 년 동안 조지아주에서 관개 농업이 크게 성장했습니다.”라고 말하며, “현재 주 내에 13,000개 이상의 센터 피벗 관개 시스템이 설치되어 100만 에이커 이상의 농지에 관개되고 있습니다. 지하수와 지표수를 이용한 관개 비율은 약 2:1입니다.”라고 덧붙였다.
그는 중앙 회전식 스프링클러가 조지아주 남서부에 집중되어 있으며, 주 전체 중앙 회전식 스프링클러의 절반 이상이 플린트 강 하류 유역에 있다고 덧붙였습니다.
페리는 "관개에서 가장 중요한 질문은 '언제 관개해야 하는가?'와 '얼마나 관개해야 하는가?'입니다."라고 말합니다. "관개 시기와 계획을 더 잘 세우면 최적화할 수 있다고 생각합니다. 토양 수분 수준이 적정 수준에 도달하면 시즌 후반에 관개 횟수를 줄일 수 있고, 그에 따른 비용도 절감할 수 있을 것입니다."
관개 일정을 짜는 방법은 여러 가지가 있다고 그는 말합니다.
첫째, 예전 방식대로 직접 밭에 나가 흙을 발로 차보거나 식물의 잎을 살펴보는 방법이 있습니다. 또는 작물의 물 사용량을 예측할 수도 있습니다. 토양 수분 측정값을 기반으로 관개 시기를 결정하는 관개 일정 관리 도구를 사용할 수도 있습니다.
또 다른 옵션
"또 다른 방법은 현장에 설치된 센서를 기반으로 토양 수분 상태를 적극적으로 추적하는 것입니다. 이 정보는 사용자에게 전달되거나 현장에서 직접 수집할 수 있습니다."라고 페리는 말합니다.
그는 미국 남동부 해안 평야 지역의 토양은 매우 다양하며, 재배 농가마다 단일한 토양 유형만 있는 것은 아니라고 지적합니다. 따라서 이러한 토양에서 효율적인 관개를 위해서는 현장 맞춤형 관리 방식이나 센서를 활용한 자동화 시스템이 가장 효과적이라고 그는 말합니다.
"이러한 센서에서 토양 수분 데이터를 얻는 방법은 여러 가지가 있습니다. 가장 쉬운 방법은 원격 측정 시스템을 이용하는 것입니다. 농부들은 매우 바쁘기 때문에 굳이 모든 밭에 나가서 토양 수분 센서를 일일이 확인하고 싶어 하지 않습니다. 따라서 이 데이터를 얻는 방법은 다양합니다."라고 페리는 말합니다.
그는 센서 자체가 크게 두 가지 범주로 나뉜다고 말합니다. 하나는 워터마크 토양 수분 센서이고, 다른 하나는 최근에 개발된 정전 용량식 토양 수분 센서입니다.
시중에 새로운 제품이 출시되었습니다. 식물 생물학과 농업 과학을 결합하여 식물의 스트레스 수준, 질병, 작물 건강 상태 및 수분 요구량을 나타낼 수 있습니다.
이 기술은 미국 농무부(USDA) 특허인 BIOTIC(Biologically Identified Optimal Temperature Interactive Console)을 기반으로 합니다. 이 기술은 온도 센서를 사용하여 작물 잎의 온도를 모니터링하고 수분 스트레스를 판단합니다.
재배지의 밭에 설치된 이 센서는 이러한 수치를 측정하여 기지국으로 정보를 전송합니다.
이 시스템은 작물이 최고 온도를 초과하여 일정 시간 동안 유지되면 수분 스트레스를 받는다고 예측합니다. 작물에 물을 주면 잎의 온도가 내려갈 것입니다. 연구진은 여러 작물에 대한 알고리즘을 개발했습니다.
다용도 도구
"무선 원격 측정은 기본적으로 현장의 특정 지점에서 현장 가장자리에 있는 픽업트럭으로 데이터를 전송하는 것입니다. 이렇게 하면 노트북 컴퓨터를 들고 현장에 가서 장치에 연결하고 데이터를 다운로드할 필요가 없습니다. 지속적으로 데이터를 수신할 수 있습니다. 또는 현장의 센서 근처, 예를 들어 조금 더 높은 곳에 무선 장치를 설치하고 데이터를 사무실로 전송할 수도 있습니다."
조지아주 남서부의 관개 단지에서 연구원들은 저렴한 센서를 들판에 설치하여 메시 네트워크를 구축하고 있다고 페리는 말합니다. 이 센서들은 서로 통신한 다음, 들판 가장자리나 중앙 회전축 지점에 있는 기지국으로 데이터를 전송합니다.
이 시스템은 언제, 얼마나 관개해야 하는지에 대한 질문에 답하는 데 도움이 됩니다. 토양 수분 센서 데이터를 살펴보면 토양 수분 상태가 어떻게 감소하는지 확인할 수 있습니다. 이를 통해 수분이 얼마나 빨리 감소했는지, 그리고 언제 관개가 필요한지 가늠할 수 있습니다.
"얼마나 시비해야 하는지 알아보려면 데이터를 관찰하고 특정 시점에 작물 뿌리 깊숙한 곳까지 토양 수분이 증가하는지 확인하십시오."
게시 시간: 2024년 4월 3일