• 제목/요약/키워드: Ground-water irrigation

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파키스탄 밀-옥수수 재배시스템의 기후변화를 반영한 필요수량 산정 (Projecting the climatic influences on the water requirements of wheat-rice cropping system in Pakistan)

  • 미르자 주네드 아흐메드;최경숙
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.486-486
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    • 2018
  • During the post green revolution era, wheat and rice were the main crops of concern to cater the food security issues of Pakistan. The use of semi dwarf high yielding varieties along with extensive use of fertilizers and surface and ground water lead to substantial increase in crop production. However, the higher crop productivity came at the cost of over exploitation of the precious land and water resources, which ultimately has resulted in the dwindling production rates, loss of soil fertility, and qualitative and quantitative deterioration of both surface and ground water bodies. Recently, during the past two decades, severe climate changes are further pushing the Pakistan's wheat-rice system towards its limits. This necessitates a careful analysis of the current crop water requirements and water footprints (both green and blue) to project the future trends under the most likely climate change phenomenon. This was done by using the FAO developed CROPWAT model v 8.0, coupled with the statistically-downscaled climate projections from the 8 Global Circulation Models (GCMs), for the two future time slices, 2030s (2021-2050) and 2060s (2051-2080), under the two Representative Concentration Pathways (RCPs): 4.5 and 8.5. The wheat-rice production system of Punjab, Pakistan was considered as a case study in exploration of how the changing climate might influence the crop water requirements and water footprints of the two major crops. Under the worst, most likely future scenario of temperature rise and rainfall reduction, the crop water requirements and water footprints, especially blue, increased, owing to the elevated irrigation demands originating from the accelerated evapotranspiration rates. A probable increase in rainfall as envisaged by some GCMs may partly alleviate the adverse impacts of the temperature rise but the higher uncertainties associated with the predicated rainfall patterns is worth considering before reaching a final conclusion. The total water footprints were continuously increasing implying that future climate would profoundly influence the crop evapotranspiration demands. The results highlighted the significance of the irrigation water availability in order to sustain and improve the wheat-rice production system of Punjab, Pakistan.

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Factor Analyses for Water Quality Indicators of Streams, Ground Water, and Reservoir in Agricultural Small Catchments of the Han River Basin

  • Park, C-S;Joo, J-H;Jung, Y-S;Yang, J-E
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.382-393
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    • 2000
  • The principal indicators contributing to water qualities was screened by factor analyses, based on the monitored chemical parameters of water quality for various water resources from 1995 to 1999 in the small agricultural catchments of the Han River Basin. Water samples of streams, groundwaters, and reservoirs were taken four times a year from upper (Daegwanryong), middle (Dunnae and Chunchon) and lower (Guri) reaches of Han River Basin. In these areas, the respective type of farming practiced was alpine agriculture and livestocks raising, typical upland and paddy cultivation, and intensive cropping in the plastic film house. Water quality was monitored for twenty-one water quality parameters, including pH, EC, SS, T-N, T-P, COD, cations, anions, and heavy metals. pH, EC and COD of the stream waters were suitable for the Korea irrigation water quality guidelines. However, T-N and T-P concentrations of water samples in four catchments far exceeded the irrigation water guideline. Concentrations of canons and heavy metals in Wangsuk stream in Guri area were higher than those in streams in other areas. Factor analysis revealed that significant correlation was observed for 81 pairs out of 231 water quality indicators of stream water among the $21\;{\times}\;21$ cross correlation matrix of stream water quality indicators. The first factor accounted for 27.01% of the total variation in stream water quality indicators, and high positive factor loadings were shown on EC, K, Na, $NH_4\;^+-N$, $PO_4\;^{3-}$, $SO_4\;^{2-}$, and COD. Fifty-three water quality indicator pairs were significant out of 190 ground water quality parameters. The first factor accounted for 28.54% of the total variation in ground water quality indicators, and high loadings were revealed on EC, Ca, Mg, K, Na, $NH_4\;^+-N$, and $SO_4$. Twenty-nine pairs of reservoir water quality indicators were significant out of 66 pairs. The first factor accounted for 37.06% of the total variation in reservoir water quality indicators, and high loadings were shown on EC, Mg, K, Na, SS, T-P, Cl, and COD. These results demonstrate that EC was the first factor contributing to water quality.

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논 지역 시설재배지에서의 유기물 및 영양염류 유출 특성 (Runoff characteristics of organic matters and nutrients from greenhouse site in paddy field area)

  • 이근후;옥정훈;유시창;유찬
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.604-609
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    • 2005
  • Runoff characteristics of organic matters and nutrients from greenhouse site in paddy field area were investigated during the irrigation period in 2004. The greenhouse selected which situated near the Nam river, Jinju, Korea used the ground water as the irrigation purpose. And, the rotating system of paddy field to upland was adapted as a cropping system which is a typical practice in this area. Various items such as total phosphorus(T-P), total nitrogen(T-N), dissolved oxygen(DO), BOD, etc. were observed to figure out the seasonal and spatial variation in the study sites. it was found that the risk of water pollution due to the contamination of nutrients in canals in green house sites, and their neighbouring small sized streams are much higher than those in ordinary paddy field areas. Further surveys and investigations are required to find out the counter measures to reduce water pollution occurred in greenhouse sites.

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Opportunities for Agricultural Water Management Interventions in the Krishna Western Delta - A case from Andhra Pradesh, India

  • Kumar, K. Nirmal Ravi
    • Agribusiness and Information Management
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    • 제9권1호
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    • pp.7-17
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    • 2017
  • Agricultural water management has gained enormous attention in the developing world to alleviate poverty, reduce hunger and conserve ecosystems in small-scale production systems of resource-poor farmers. The story of food security in the $21^{st}$ century in India is likely t o be closely linked to the story of water security. Today, the water resource is under severe threat. The past experiences in India in general and in Andhra Pradesh in particular, indicated inappropriate management of irrigation has led to severe problems like excessive water depletion, reduction in water quality, water logging, salinization, marked reduction in the annual discharge of some of the rivers, lowering of ground water tables due to pumping at unsustainable rates, intrusion of salt water in some coastal areas etc. Considering the importance of irrigation water resource efficiency, Krishna Western Delta (KWD) of Andhra Pradesh was purposively selected for this in depth study, as the farming community in this area are severely affected due to severe soil salinity and water logging problems and hence, adoption of different water saving crop production technologies deserve special mention. It is quite disappointing that, canals, tube wells and filter points and other wells could not contribute much to the irrigated area in KWD. Due to less contribution from these sources, the net area irrigated also showed declining growth at a rate of -6.15 per cent. Regarding paddy production, both SRI and semi-dry cultivation technologies involves less irrigation cost (Rs. 2475.21/ha and Rs. 3248.15/ha respectively) when compared to transplanted technology (Rs. 4321.58/ha). The share of irrigation cost in Total Operational Cost (TOC) was highest for transplanted technology of paddy (11.06%) followed by semi-dry technology (10.85%) and SRI technology (6.21%). The increased yield and declined cost of cultivation of paddy in SRI and semi-dry production technologies respectively were mainly responsible for the low cost of production of paddy in SRI (Rs. 495.22/qtl) and semi-dry (Rs. 532.81/qtl) technologies over transplanted technology (Rs. 574.93/qtl). This clearly indicates that, by less water usage, paddy returns can be boosted by adopting SRI and semi-dry production technologies. Both the system-level and field-level interventions should be addressed to solve the issues/problems of water management. The enabling environment, institutional roles and functions and management instruments are posing favourable picture for executing the water management interventions in the State of Andhra Pradesh in general and in KWD in particular. This facilitates the farming community to harvest good crop per unit of water resource used in the production programme. To achieve better results, the Farmers' Organizations, Water Users Associations, Department of Irrigation etc., will have to aim at improving productivity per unit of water drop used and this must be supported through system-wide enhancement of water delivery systems and decision support tools to assist farmers in optimizing the allocation of limited water among crops, selection of crops based on farming situations, and adoption of appropriate alternative crops in drought years.

시설오이 지중관비시 자동관수센서의 적정 매설깊이 (Estimation of the Optimum Installation Depth of Soil Moisture Sensor in an Automatic Subsurface Drip Irrigation System for Greenhouse Cucumber)

  • 임태준;김기인;박진면;노재승
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.99-104
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    • 2013
  • 시설오이 지중관비에서 지중 점적호스를 30 cm에 매설 시에 텐시오미터를 이용한 자동관수센서의 적정 깊이를 제시하고자 2010-2011년까지 2년간에 걸쳐서 조사하였다. 오이의 생육은 텐시오미터 30 cm 깊이에서 낮았으나 텐시오미터 10 및 20 cm에서는 유의성 있는 차이는 없었다. 1년 및 2년차 수량에서도 텐시오미터 30 cm에서 각각 40.9 및 41.2 $Mg\;ha^{-1}$로 가장 적은 생산량을 나타내었나, 텐시오미터 10 cm에서는 57.0 및 56.9 $Mg\;ha^{-1}$, 텐시오미터 20 cm에서는 56.0 및 60.5 $Mg\;ha^{-1}$로 처리간의 차이가 없이 동일한 수량을 나타내었다. 오이재배에서 한 작기 당 질소 및 일일 물 공급량은 63 $kg\;N\;ha^{-1}$의 질소와 1.3 $mm\;day^{-1}$로 물이 공급된 텐시오미터 20 cm 처리에서 질소 및 수분 이용효율이 높았다. 또한 토양깊이 0-30 cm에 대한 뿌리길이에서도 텐시오미터 20 cm에서 0.87 $cm\;cm^{-3}$으로 유의성은 없었지만 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과로부터 시설오이에서 지중 점적호스를 30 cm 깊이에 매설 시에 텐시오미터를 활용한 자동관수센서의 적정 깊이는 20 cm인 것으로 판단되었다.

한발기 벼 재배시 하수종말처리장 방류수 관개에 따른 논의 수질 및 벼 생육에 미치는 영향 (Effects on Water Quality and Rice Growth to Irrigation of Discharge Water from Municipal Waste Treatment Plant in Rice Paddy during Drought Periods)

  • 신중두;이종식;김원일;정구복;김진호;윤순강;최철만
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.225-230
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    • 2008
  • 하수종말처리장 방류수를 이용한 포장적응시험에서 토양 검정시비량의 50%시비수준에서 대체용수원 20일 관개구의 벼 생육 및 수량은 비교적 대조구와 비슷하게 나타났다. 표면수의 수질에 대한 $EC_i$ 및 SAR값은 하수종말처리장 방류수 관개구가 지하수 관개구에 비해 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 관개기간별 하수종말처리장 방류수 10일과 20일 관개구의 표면수 $EC_i$ 및 SAR값은 유의차가 없었지만, 생육초기 단계에서 30일간 관개구에서 가장 높게 나타났다. 그리고 침출수중의 $EC_i$ 및 SAR값은 비료시용 수준별 및 대체용수 관개기간에 따라 일정한 경향을 보이지 않았다. 결론적으로 이앙기의 한발기 20일 동안은 검정시비량의 50% 시비수준으로 하수종말처리 방류수를 관개할 수 있는 것으로 판단된다. 그리고 한발 20일 동안 대체용수 관개 이용 효율성은 벼 재배기간 동안 총 관개량에 비교하여 32.7%인 것으로 나타났다.

경기지방 농업용 지하수 수질 현황 (Analysis of Ground Water used for Agriculture in Kyonggi Province)

  • 김진호;이종식;김복영;홍승길;안승구
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.148-153
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    • 1999
  • 경기도내 농업용 지하수 수질의 현황을 파악하여 영농의 기초자료로 활용하고자 용인시, 평택시, 화성군 및 수원시 등 4개 지역의 시설하우스 53개 지점에서 사용하는 지하수 수질을 1998년에 연 3회에 걸쳐 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 지하수중의 EC, COD, $NH_4-N$, $PO_4$ 및 Cl등의 농도는 각 지점 모두 농작물 생육에는 지장이 없는 안전한 수준이었다. 2. 질산성질소의 경우 지역적 차이는 평택>용인>화성>수원 순이었으며, 특히 평택의 경우 연평균 26.89mg/l로 지하수법에서 정하고 있는 농업용수의 수질기준 20mg/l을 상회하는 것으로 나타났고, 조사시기별 농도변화는 큰 차이가 없었다. 평택의 조사대상지처럼 오염된 지하수를 이용하여 작물을 재배할 때는 물관리와 시비 관리에 세심한 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다. 3. 중금속의 경우 대부분의 지역에서 미량 검출되어 큰 문제가 없는 것으로 나타났으며, 일부의 조사대상 지점에서는 일시적으로 중금속이 다량 검출되는 경우도 있었다.

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물수지분석 기법에 의한 논에서의 회귀율 조사분석 (Return flow analysis of paddy field by water balance method)

  • 정상옥;손성호
    • 한국농공학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • A water balance analysis was performed for a paddy field neighboring the Dongchang stream, downstream of the Unmun reservoir, which is constructed for the urban water supply. Daily rainfall data were collected and irrigation water flow rate, drainage flow rate, evaportranspiration, infiltration, and piezometeric head were measured in the field. The flow rates were continuously observed by water level logger during the growing season. The evaportranspiration and the infiltration were measured by N-type depletion meter and cylindrical infiltrometer, respectively. PVC pipes with 12mm diameter were used for piezometric head measurement. Total Irrigation and drainage flows were 3,608mm and 1,170mm in 1999, and 3,971mm and 1,548mm in 2000, respectively. The mean and range of the daily infiltration rate were 4.4mm/d and 3.4mm/d to 5.5mm/d in 1999 and 5.1mm/d and 4.1mm/d to 6.5mm/d in 2000, respectively. The net ground water flow including the change of soil water storage was 2,855mm in 1999 and 2,540mm in 2000. The evapotranspiration was 458.3mm in 1999 and 553.5mm in 2000. The range of daily evapotranspiration rate was from 1.6 to 8.7mm/d. The return flow ratio was about 32% in 1999 and 39% in 2000 and three year average was 35% including previous study in 1997. The amount of irrigation water was much higher than design standards or references in this study, This was caused by the inadequate water management practice in the area where water was oversupplied on farmers’ request rather than following sound water management principles.

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농업형태가 다른 한강 상하류 소유역의 하천수 및 농업용 지하수 수질 (Water Quality of Streams and Agricultural Wells Related to Different Agricultural Practices in Small Catchments of the Han River Basin)

  • 정영상;양재의;주영규;이주영;박용성;최문헌;최승출
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.199-205
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    • 1997
  • 한강 상류와 하류의 농업 형태가 유역의 토양 및 수질오염에 미치는 영향을 평가하기 위하여 농업 형태가 다른 대표 소유역을 선정하여 소유역 하천수와 지하수질에 대한 현황을 조사하였다. 조사 대상지는 강원도 횡성군 둔내면 주천강 지류의 일반 농업지대, 평창군 대관령일대의 대규모 축산 단지와 고랭지 농업지대, 춘천시 소양강 지류 농업 지대일원, 그리고 경기도 구리시 왕숙천 일대의 도시 근교 농업지대이었다. 조사결과 중금속은 특정한 시기의 왕숙천을 제외하고 불검출 또는 미량으로 큰 문제가 없는 것으로 나타났으나, 질소와 인, 특히 질산태 질소의 오염은 하천수와 지하수 일부에서 높은 수준으로 나타났다. 조사된 소유역의 하천수 수질중 pH, EC, COD등은 농업 용수로 적합한 수준이었으나, 시설 원예 지대에서 관개용으로 사용하고 있는 일부 지하수 중 질산태 질소의 농도가 높은 상태로 작물을 재배할 때 물관리와 시비 관리에 세심한 주의를 하여야 하는 수준이었다. 작물 재배를 위해 농업용수를 사용할 때에는 EC와 질산태 질소의 농도 수준을 동시에 고려하여 적절히 사용하는 것이 바람직하다.

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대체관개 용수에 의한 배추생육 및 토양 염류도에 미치는 영향 (Influences of Chinese Cabbage Growth and Soil Salinity to Alternative Irrigation Waters)

  • 신중두;박상원;김원일;이종식;윤순강;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.25-30
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    • 2007
  • 갈수기에 관개한 대체용수가 배추 생육 및 토양 염류도에 미치는 영향을 구명하기 위해 대체관개용수로 산업공장 폐수처리장 방류수, 하수종말처리장 방류수와 대조구로서 지하수를 관개하여 본 실험을 수행하였다. 관개한 대체용수에 대한 화학구성 성분은 산업공장 폐수처리장 방류수의 $Ni^+$ 농도와 SAR 값은 관개수로서 다른 국가의 재활용 기준치를 상회하였다. 또한 하수종말처리장 방류수의 CODcr 농도는 농업관개용수 재활용 기준을 초과하는 것으로 나타났다. ECi 값은 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수가 0.7에서 $2.0dS\;m^{-1}$로서 약한 염류도에 속하였다. 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수 관개구의 평균 수확지수는 관개기간에 관계없이 대조구 0.61에 비교하여, 각각 0.64과 0.63으로 나타났다. 토양중의 SAR값은 결구기에 관개기간이 지연됨에 따라 증가하였지만, 산업공장 폐수처리장 방류수 관개구에 대해서는 수확기에 30일간 관개한 것을 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, 하수종말처리장 방류수를 관개한 경우 대조구와 비교하여 전생육기간을 통해 관개기간에 따른 큰 차이는 없었다. 수확기에 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수 관개구의 평균 ECe는 대조구 $0.013dS\;m^{-1}$에 비교하여 각각 $0.017dS\;m^{-1}$$0.036dS\;m^{-1}$이었다. 대체용수를 관개한 후 수확기의 토양 중 $NH_4-N$ 농도는 관개기간에 따른 대체용수원 별로는 큰 차이가 없는 것으로 관측되었다. 또한, 토양 중의 $NO_3-N$ 농도는 관개 후 20일까지는 증가하였지만, 결구기에 하수종말처리장 방류수 관개 후 30일에는 감소하였다. 하수종말 처리장 방류수를 관개한 표토층(0 15 cm)의 $Ni^+$ 함량은 결구기에 관개기간이 지연됨에 따라 증가하였지만, 수확기에 급격히 감소하여 모든 처리구에서 일정 수준을 유지하였다. 그러므로, 배추경작 시 갈수기에 배추정식 후 20일간 하수종말 처리장 방류수를 20일간 관개하여도 안전한 것으로 사료된다.