Evapotranspiration of Soybean-Barley Cropping as a Function of Evaporation and Available Soil Water in the Root Zone

콩 보리 작부체계하(作付體系下)에서 대기증발요구(大氣蒸發要求) 및 토양수분(土壤水分)의 함수(函數)로서의 증발산량(蒸發散量)

Soil water changes in lysimeters with four different soils and two different available soil depths were monitored during the growing seasons of the soybean-barley cropping from 1977 to 1980 in Suweon to evaluate evapotranspiration (ET) as a function of available soil water and evaporative demand of the atmosphere. ET was calculated with soil water profile and water balance. Soil water content was measured with a neutron moisture depth gauage and The evaporative demand of the atmosphere was estimated with a class A pan evaporation. Rainfall. solar radiation, and wind speed were observed to examine heat and water balances. The average ET of soybeans ranged from 1.6 mm/day at seedling to 6.5 mm/day at flowering, and that of barley ranged from 0.5 mm/day at the regrowth stage to 4.6 mm/day at heading; however, a large variability was observed. The ratio of ET to pan evaporation ($ET/E_o$) ranged from 0.5 to 1.1 for soybeans and 0.4 to 1.2 for barley. The soil evaporation factor ($K_e$) of the $ET/E_o$ component decreased as the soil water depleted and the canopy developed. The crop transpiration factor ($K_t$), another component of $ET/E_o$, also was a function of time and the soil water. $K_t$ was constant when the available soil water fraction (f) in the root zone was greater than a threshold value, and $K_e$ was decreased linearly when f was lower than this threshold. The threshold was 0.7 for the moderate evaporative demand days, 0.4 to 0.5 for the low evaporative demand days, and 0.9 to 0.96 for the high evaporative demand days. Conclusively, the ET can be estimated from the evaporative demand of the atmosphere, $E_o$, $K_e$ and $K_t$, and the available soil water content in the root zone.

기상자료(氣象資料)와 토양수분조건에 의하여 작물(作物)의 증발산량(蒸發散量)을 산정(算定)할 수 있는 방법(方法)을 모색(模索)하기 위하여 유효토심과 토성(土性)이 상이(相異)한 Lysimeter내(內)에서 콩-보리를 재배(栽培)하면서 1977년(年)부터 1980년(年)까지 토양수분함량(土壤水分含量)의 변화양상을 조사(調査)하였다. 증발산량(蒸發散量)은 깊이별(別) 토양수분함량(土壞水分含量) 증성자(中性子) 수분측정기(水分測定器)(Neutron moisture depth gauge)로 조사(調査)하여 물수지식에 의거(依據) 계산(計算)하였으며, 대기(大氣)의 증발요구도(蒸發要求度)는 대형(大型)팬 증발량(蒸發量)을 직접(直接) 이용(利用)하였고, 열(熱)-물 수지를 계산(計算)하는데 강우량(降雨量) 일사량(日射量) 풍속(風速)을 활용(活用)하였다. 작물(作物)의 1일(日) 증발산량(蒸發散量)은 산출기간(算出値間)에 변이(變異)가 컸으나 평균(平均)해서 보면 콩에 있어서는 파종기(播種期)에 1.6mm/일(日)에서 개화기(開花期)에 6.5mm/일(日)에서 범위(範圍)이었고, 보리에 있어서는 월동직후(越冬直後)에 0.5mm/일(日)에서 출수기(出穗期)에 4.6mm/일(日)의 범위(範圍)에 있었다. 대형(大型)팬 증발량(蒸發量)에 대한 증발산량(蒸發散量)의 비(比)(ET/Eo)는 콩에서는 0.5~1.1, 보리에서는 0.4~1.2범위이었다. ET/Eo는 토양증발인자(土壤蒸發因子)(Ke)와 작물증산인자(作物蒸散因子)(Kt)로 구분 평가하였는데 Ke는 0.02~0.60, Kt는 0~1.2 범위(範圍)로 밝혀졌다. Ke는 토양수분(土壤水分)이 낮을수록 작물피복도(作物被覆度)가 클수록 감소(減少)되는 양상(樣相)을 보였으며 Kt는 근권(根圈)의 유효수분률(有效水分率)(f)이 임계치(臨界値) 이상(以上)에서는 일정(一定)값을 보이나 그이하(以下)에서는 f에 따라 직선적(直線的)으로 감소(減少)되는데 그 변화양상(變化樣相)은 작물(作物)과 대기(大氣)의 증발요구도(蒸發要求度)에 따라 다르게 나타났다. Kt가 직선적(直線約)으로 감소(減少)되는 임계(臨界) f치(値)는 Eo가 클 경우에는 0.90~0.95, 보통일 때는 0.7정도, 낮을 때는 0.4~0.5이었다. 이상에서 밝혀진 Eo, Ke, Kt 및 f를 이용(利用)하여 콩-보리 작부(作付)에서 증발산량(蒸發散量)을 산출(算出)할 수 있도록 수식화하였다.