농업 가뭄 조건에서 관개 일정 및 관리 모델을 활용한 최적 작물 생산 추정 = Estimation of Optimal Crop Production Using Irrigation Schedule & Management Model under Agricultural Drought
저자
신용철 ( Yongchul Shin ) ; 이태화 ( Taehwa Lee ) ; 장원석 ( Won-seok Jang ) ; 미르자주나이드아흐메드 ( Mirza Junaid Ahmad ) ; 석민제 ( Minje Seok ) ; 이정훈 ( Junghun Lee )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
197-197(1쪽)
제공처
농업가뭄 발생시 효율적인 관개일정 및 관리를 고려한 ISM 모델을 이용하여 최적의 작물생산량(밀, 감자, 옥수수) 생산량을 추정하였다. GA-SWAP(Genetic Algorithm - Soil Water Atmosphere Plant)과 통합된 ISM 모델은 작물의 물 스트레스(Water Stress, WS) 값을 무작위로 생성한다. 생성된 WS를 기반으로 관개용수량(Irrigation Water Amount, IWA) 및 관개 간격(Irrigation Interval, II) 값을 결정할 수 있다. 본 연구에서는 파키스탄 푼잡(Punjab in Pakistan) 지방 Faisalabad의 Regional Agromet Center 지역을 대상으로 검보정 및 다양한 수치실험을 진행하였다. ISM 모델을 이용하여 작물생산량을 비교한 결과, 실제 2007-2008년과 2008-2009년 작물생산량(3,212/3,707 kg ha<sup>-1</sup>) 보다 모델을 이용한 작물생산량이 향상되었다(4,289 kg ha<sup>-1</sup>/6,297 kg ha<sup>-1</sup>). 토양, 작물 및 지하수 깊이에 따라 작물 생산량이 다양하게 나타났으며, ISM 기반 작물생산량은 효율적인 관개 일정 및 관리 계획(IWA, II, WS)을 적절히 결정하여 주어진 환경 조건에서 최대 생산량을 도출하였다. 천수답(Rainfed) 작물생산량의 경우 토양특성에 따라 차이가 발생하였으나, ISM 모델 기반의 작물생산량의 경우 모든 토양특성 및 작물에서 작물생산량이 크게 증가하였다. 비록 토양의 물리적 특성에 따라 작물생산량의 차이가 발생하였으나, ISM 모델은 다양한 환경에서(토양 및 작물) 최대 작물생산량을 도출하였다. 또한 천수상태에서 지하수위에 따른 작물생산량의 경우 지하수위가 지표면과 가까워짐에 따라 작물생산량이 증가하는 것으로 나타났으며, 지하수위가 낮을수록 작물생산량이 감소하는 경향을 보였다. 이는 지하수위가 높을수록 작물 뿌리부분의 수분 흡수력과 모세관현상으로 유도된 토양내 수분의 상방향 흐름이 지표면과 지하수위까지의 토양층이 습한 상태를 유지하여 작물생산량이 증가하는 것으로 판단된다. 그러나 ISM 모형 기반의 작물생산량은 모든 조건에서 최대 생산량을 도출하였다. 또한 ISM 모형을 이용한 장기간(1989~2009) 모의 결과, 효율적인 관개 용수량으로 최적의 작물생산량을 유지하는 것으로 나타났다.
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