Irrigation Control for Improving Irrigation Efficiency in Coir Substrate Hydroponic System

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 환경오염과 양수분 손실을 주는 비순환식 수경재배에 FDR센서를 이용한 자동관수시스템을 적용할 때 관수효율을 높이기 위한 최적의 최소대기시간을 설정하고자 수행되었다. 실험은 가을과 겨울철에 봄과 여름철에 두 번 수행하였고 가을과 겨울철에는 3분 급액과 최소대기시간을 5분으로 한 3R5F 처리구, 3분 급액과 최소대기시간을 10분으로 한 3R10F 처리구, 5분 급액과 최소대기시간을 15분으로 한 5R15F 처리구를 설정하여 실험하였고 봄과 여름철에는 3분 급액과 최소대기시간을 5분으로 한 3R5F 처리구, 3분 급액과 최소대기시간을 10분으로 한 3R10F 처리구를 설정하여 실험하였다. 3분 급액은 주당 60mL, 5분 급액은 주당 80mL가 공급되었다. 가을과 겨울철 재배에서 정식 후 62일 까지 주당 급액량은 3R5F (858mL) ＞ 5R15F (409mL) ＞ 3R10F (306mL) 처리 순으로 나타났고 배액률은 3R5F (44%) ＞ 5R15F (23%) ＞ 3R10F (14%) 순으로 나타났다. 정식 후 62일부터 102일 까지는 일일 주당 급액량이 5R15F (888mL) ＞ 3R5F (695mL)＞ 3R10F (524mL) 순으로 나타났고 이 시기에 배액률은 5R15F에서 가장 높았다. 봄과 여름재배에서는 일일 주당 급액량과 배액율이 3R5F 처리구에서 3R10F 처리구보다 높았다. 두 재배 모두에서 수분이용효율 (WUE)은 3R10F 처리에서 높았다. 따라서 FDR 센서를 활용한 자동화 관수 시스템에서 관수효율을 높이기 위한 최소대기시간은 10분으로 고찰된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objectives of this study were to determine optimal length of off-time between irrigation cycles to improve irrigation efficiency using a frequency domain reflectometry (FDR) sensor-automated irrigation (FAI) system for tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivation aimed at minimizing effluent from coir substrate hydroponics. For treatments, the 5-minute off-time length between 3-minute run-times (defined as 3R5F), 10-minute off-time length between 3-minute run-times (defined as 3R10F), or 15-minute off-time length between 5-minute run-times (defined as 5R15F) were set. During the 3-minute or 5-minute run-time, a 60mL or 80mL of nutrient solution was irrigated to each plant, respectively. Until 62 days after transplant (DAT) during the autumn to winter cultivation, daily irrigation volume was in the order of 3R5F (858mL) ＞ 5R15F (409mL) ＞ 3R10F (306mL) treatment, and daily drainage ratio was in the order of 3R5F (44%) ＞ 5R15F (23%) ＞ 3R10F (14%). Between 63 and 102 DAT, daily irrigated volume was in the order of 5R15F (888mL) ＞ 3R5F (695mL) ＞ 3R10F (524mL) with the highest drainage ratio, 19% (±2.6), at the 5R15F treatment. During the spring to summer cultivation, daily irrigation volume and drainage ratio per plant was higher in the 3R5F treatment than that of the 3R10F treatment. For both cultivations, a higher water use efficiency (WUE) was observed under the 3R10F treatment. Integrated all the data suggest that the optimal off-time length is 10 minutes.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• Introduction
• Materials and Methods
• Results
• Discussion
• Literature Cited
• 적요