• 제목/요약/키워드: irrigation water quality

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Bayesian MCMC를 이용한 저수량 점 빈도분석: I. 이론적 배경과 사전분포의 구축 (At-site Low Flow Frequency Analysis Using Bayesian MCMC: I. Theoretical Background and Construction of Prior Distribution)

  • 김상욱;이길성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권1호
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    • pp.35-47
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    • 2008
  • 저수분석(low flow analysis)은 수자원공학에서 중요한 분야 중 하나이며, 특히 저수량 빈도분석(low flow frequency analysis)의 결과는 저수(貯水)용량의 설계, 물 수급계획, 오염원의 배치 및 관개와 생태계의 보존을 위한 수량과 수질의 관리에 중요하게 사용된다. 그러므로 본 연구에서는 저수량 빈도분석을 위한 점 빈도분석을 수행하였으며, 특히 빈도분석에 있어서의 불확실성을 탐색하기 위하여 Bayesian 방법을 적용하고 그 결과를 기존에 사용되던 불확실성 탐색방법과 비교하였다. 본 논문의Ⅰ편에서는 Bayesian 방법 중 사전분포(prior distribution)와 우도함수(likelihood function)의 복잡성에 상관없이 계산이 가능한 Bayesian MCMC(Bayesian Markov Chain Monte Carlo) 방법과 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하기 위한 여러 과정의 이론적 배경과 Bayesian 방법에서 가장 중요한 요소인 사전분포를 구축하고 이를 비교 및 평가하였다. 고려된 사전분포는 자료에 기반하지 않은 사전분포와 자료에 기반한 사전분포로써 두 사전분포를 이용하여 Metropolis-Hastings 알고리즘을 수행하고 그 결과를 비교하여 저수량 빈도분석에 합리적인 사전분포를 선정하였다. 또한 알고리즘의 수행과정에서 필요한 제안분포(proposal distribution)를 적용하여 그에 따른 알고리즘의 효율성을 채택률(acceptance rate)을 산정하여 검증해 보았다. 사전분포의 분석 결과, 자료에 기반한 사전분포가 자료에 기반하지 않은 사전분포보다 정확성 및 불확실성의 표현에 있어서 우수한 결과를 제시하는 것을 확인할 수 있었고, 채택률을 이용한 알고리즘의 효용성 역시 기존 연구자들이 제시하였던 만족스러운 범위를 가지는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 선정된 사전분포는 본 연구의 II편에서 Bayesian MCMC방법의 사전분포로 이용되었으며, 그 결과를 기존 불확실성의 추정방법의 하나인 2차 근사식을 이용한 최우추정(maximum likelihood estimation)방법의 결과와 비교하였다.

관수량이 sweet basil(Ocimum basilicum)의 생장과 정유함량에 미치는 영향 (Effect of Watering on Growth and Essential Oil Content of Sweet Basil (Ocimum basilicum))

  • 백혜원;박권우
    • 원예과학기술지
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    • 제19권1호
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 관수량 조절을 통하여 수분 스트레스를 주어 외관상의 생육과 품질, 정유의 생산성과의 관계를 구명하고자 하였다. 수분 스트레스는 관수량에 따라 처리하였는데 코코넛파이버와 펄라이트를 1:1로 혼합한 배지가 충진된 와그너 포트(1/20000a, ${\phi}24cm$)에 정식하여 처음 2주 동안은 주당 25mL, 다음 3주 동안은 30mL을 관수한 구를 D1이라 하고, 각각 75mL, 90mL(D2), 225mL, 270mL(D3), 675mL, 810mL(D4)을 관수한 네 처리구와 수분 스트레스를 주지 않은 구로 DFT구를 설정하였다. 생체중과 엽면적은 D3과 D4에서 가장 좋았다. 이 두 처리구가 근활력에서도 D1 처리구의 2배 이상으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 그러나 생체중 100g당 정유함량과 유선은 가장 관수량이 적은 D1 처리구에서 0.33%로 가장 높았다. D1 처리구가 proline과 peroxidase activity이 가장 높았고, 광합성, 기공저항, 기공전도도 등이 가장 낮아서 수분 스트레스를 가장 많이 받았음을 알 수 있었다. 주당 정유함량과 생산량의 측면에서 볼 때 생장과 정유함량 두 요소 모두 적절하였던 D3 처리구가 47.37mg으로 20mg 이하의 나머지 처리구에 비해 월등히 높았다. 외관 생육, 정유함량 및 생산량의 측면에서 볼 때 1-2주에는 225mL, 3-5주는 270mL을 관수한 D3 처리구가 최적의 관수량이었다. 따라서 최대의 정유 생산을 위해서는 최대의 생장을 유지시킨 후 수확 직전에 수분 스트레스를 준다면 정유합성을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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자동 수분 제어시스템을 이용한 간척지 케나프 재배시 하천수 및 액비 관개 효과 (Effect of Irrigation of River Water and Swine Slurry Liquid Fertilizer on Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) Growth Cultivated Using Soil Moisture Control System in Reclaimed Land)

  • 강찬호;이인석;이진재;김희준
    • 한국작물학회지
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    • 제66권1호
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    • pp.87-96
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    • 2021
  • 1. 토양 센싱을 통한 환경정보의 습득과 일정 토양수분 이하가 되면 자동으로 물 공급이 이루어지도록 하는 자동수분제어 그리고 원격지에서 PC나 휴대폰을 통하여 시스템 운영을 확인할 수 있는 원격 자동 정밀 수분제어솔루션을 구성하여 운영한 결과 시스템이 안정적으로 운영되고 있음이 확인되었다. 2. 이 시스템을 적용하여 토양수분을 관리하면 케나프 발아율이 100%p 향상되었다. 간척지 노출 후 무경작 상태의 간척지 토양을 대상으로 비료 투입 없이 간척지 주변 하천수를 이용하여 정밀 수분제어솔루션을 운영하면 케나프 4,748 kg/10a 수확이 가능하여 토양수분 관리를 하지 않은 무처리에 비해서 수량이 106% 증가하였다. 3. 조건을 동일하게 하고 공급수를 하천수가 아닌 축분액비로 할 경우 케나프 생장에 필요한 비효 성분의 공급이 원활히 이루어져 케나프 수량이 8,390 kg/10a까지 증가하였다. 4. 자동 토양수분 조절을 통해 토양 수분이 지속적이고 안정으로 관리되면 케나프 수확물의 품질이 높아져 건물률이 7% 높아졌으며 식물체의 경도도 11.5% 증가하였다. 5. 무비료, 유기물 무투입 상태에서 케나프 추정 요수량 800톤을 새만금 간척지주변 하천수를 이용하여 자동조절수분시스템으로 공급할 경우 케나프 예측 수량은 5,039 kg/10a이었다.

임해 간척지에서 모래상토 층에 모세관수 차단 층의 도입이 염류 집적과 켄터 키블루그래스 생육에 미치는 영향 (Effects of Interruption Layer for Capillary Rise on Salt Accumulation and Kentucky Bluegrass Poa pratensis Growth in Sand Growing Media over the Reclaimed Saline Soil)

  • 라하유;양근모;최준수
    • 아시안잔디학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.106-116
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    • 2010
  • 본 연구는 임해 간척지와 염분의 농도가 높은 관수조건에서 모세관수의 차단층이 염류집적과 켄터키블루그래스의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 생육지반으로는 표토 30 cm, 차단층 20 cm가 10 cm 두께의 간척지 토양위에 조성되었다. 표토로는 태안군 부남 호에서 준설된 모래가 사용되었으며 유기물은 부피비 5%로 혼합되었다. 30 cm직경의 PVC 주름관을 절단하여 지반구조 용기가 제작되었고 바닥은 PVC망사를 이용하여 토양의 이동을 차단하였다. 용기는 5 cm깊이의 저수조에 설치되었으며 저수조에는 $3-5\;dsm^{-1}$ 염도의 희석 바닷물이 채워졌다. 켄터키블루그래스는 뗏장을 사용하여 조성되었으며 $2\;Sm^{-1}$로 희석된 바닷물이 관수원으로 사용 되었고 일평균 5.7mm의 관수가 3일 간격으로 수행되었다. 차단층을 생략한 지반은 봄철에 염분의 집적이 최대를 보여 토양전기전도도가 $5.4\;dSm^{-1}$에 달하였으며 SAR은 34.0을 보였고 차단층설치구의 토양전기전도도 인 $4.6\;dSm^{-1}$과 SAR 8.24에 비해 현저하게 높은 염의 집적을 보였다. 차단층의 소재별 차이를 볼 때 콩자갈과 조사의 사용 시 토양중 Na농도가 가각 16%와 25% 감소하였고 토양전도도는 7%와 13%감소하였다. 차단층 처리구의 켄터키부루그래스 품질은 평균 가시적 평가 8.3을 보여 차단층을 생략한 처리구의 평균 가시적 평가 7.9 보다 높았다. 콩자갈과 조사 차단층 소재는 차단층을 생략한 경우에 비해 켄터키부루그래스의 가시적 품질을 각각 4.1%, 4.0% 증가 시켰으며, 뿌리의 길이를 50%와 38%, 뿌리의 건중을 35%와 17% 증가 시켰다. 상토층의 Na 함량도 콩자갈과 조사 차단층에 의해 각각 16%와 25% 감소하였으며 토양 전기전도도도 7%와 13% 감소하였다.

폐양액과 하수처리수 재이용이 배추생육 및 토양에 미치는 영향 (Effect of Waste Nutrient Solution and Reclaimed Wastewater on Chinese Cabbage Growth and Soil Properties)

  • 최봉수;임정은;신용건;양재의;이상수;옥용식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.394-399
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    • 2011
  • 배추 재배를 위해 관수한 용수의 특성은 대조구인 지하수가 pH 7.0, EC $0.06dS\;m^{-1}$였으며, 폐양액이 pH 6.3, EC $1.5dS\;m^{-1}$, 하수처리수가 pH 6.8, EC $0.4dS\;m^{-1}$였다. 배추재배지에 관수된 폐양액은 $NH_4^+$ 함량이 낮았으나 $NO_3^-$, $K^+$, $SO_4^{2-}$$Ca^{2+}$$10g\;m^{-2}$ 이상으로 작물생육에 필요한 다량의 원소를 함유하고 있었으며, 이와 달리 하수처리수는 폐양액과 달리 원소 함량이 낮았으며 $Cl^-$$Na^+$ 함량이 높았다. 지하수, 폐양액 및 하수처리수를 이용하여 재배한 배추는 모든 처리구에서 구고, 구폭, 생체중, 건물중, 상품율 등 그 생육에 차이가 없었으며, 다양한 수준으로 질소 비료를 절감하고 폐양액을 관수한 처리구에서도 모든 처리구간 생육이 유사하였다. 한편 배추재배지의 배추수확 후 토양 pH는 대조구인 지하수 처리구에서 작물재배 전과 차이가 없었으며 폐양액 처리구는 양분의 토양집적으로 인하여 pH가 감소하였고 하수처리수 처리구는 pH가 상승하는 것으로 나타났다. 다량의 양분을 함유하고 있는 폐양액 관수는 토양의 EC를 관행재배구보다 현저히 증가시켰으며, 배추재배에 의한 양분의 흡수에도 불구하고 토양 내 인산과 칼륨 함량도 관행재배구보다 증가하는 것으로 나타났다.

팔레놉시스 분화의 모의수송 전 최종 관수 시기가 수송 후 생육에 미치는 영향 (Effect of Final Irrigation Timing before Simulated Dark Shipping on Post-shipping Performance of Potted Phalaenopsis Sogo Yukidian 'V3')

  • 정주희;전정빈;민상윤;오욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.65-71
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    • 2021
  • 이 연구에서는 장기간 수송을 통한 수출 시 포장 전 최종 관수 시기가 호접란의 생장, 개화, 그리고 분화의 상품성에 미치는 영향에 대해 구명하였다. 지름 11cm의 플라스틱 화분의 수태기반의 배지에 식재하여 8개월간 재배한 호접란(Palaenopsis) Sogo Yukidian 'V3' 식물체를 모의 암흑 수송(SDS)을 위한 포장 전 3.5, 7, 10일(실험 1)과 4, 6, 8, 10일(실험 2)에 최종 관수를 실시하였다. SDS를 위해 식물체를 수출용 종이상자에 포장한 후 온도 20 ± 1℃, 상대습도 70 ± 3%의 챔버에 두었고, 4주 후 상자에서 꺼낸 식물체들은 온도 23 ± 3℃의 온실에서 재배하면서 생육 및 상품 특성을 조사하였다. 수태와 바크의 혼합배지를 사용한 실험 1에서, FIT 3.5의 생존율은 FIT 7과 FIT 10에 비해 낮았으나, 개화소요일수, 개화수, 꽃대 신장률에서는 처리 간 차이가 없었다. 수태 배지를 사용한 실험 2에서는 모의 수송 후, 온실 입실 직전과 입실 후 재배 12주차에 측정한 부패엽 발생률은 FIT 6에서 가장 낮았다. 온실 입실 직전 FIT 8의 부패엽 발생률은 FIT 6와 비슷했지만 12주 후에는 상당히 증가하였다. FIT 10에서 부패엽 발생률이 가장 높았으며, FIT 4에서도 높았다. 개화 특성에서는 처리 간 차이가 적었다. 결론적으로, 호접란 분화의 4주간 암흑 수송을 통한 수출 시 포장 전 최종 관수 시기가 수출 후 생장 및 개화보다는 부패엽 발생에 영향을 미쳤으며, 포장 직전 배지의 용적수분함량을 30%로 하는 것이 적절하다고 판단되었다.

상토에 함유된 Na함량이 오이와 참외의 생육, 광합성 및 잎의 수분상태에 미치는 영향 (Effect of Sodium in Artificial substrate on the Growth, Gas Exchange and Leaf Water Status of Cucumber (Cucumis sativa L.) and Korea Melon(Cucumis melo L.))

  • 서영진;김종수;김찬용;박소득;박만
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.177-183
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    • 2008
  • 상토에 함유된 Na이온이 과채류의 육묘에 미치는 영향을 조사하기 위하여 온도조건에 따른 상토의 수분변화, Na이온 및 EC의 경시적 변화, 광합성율, 증산율, 잎의 수분상태, 묘소질, 생육 및 수량성에 대한 실험을 실시하였다. 육묘온도가 $15^{\circ}C$에서는 상토의 수분감소는 적어 3일이 경과하더라도 관수개시점에 도달하지 않았다. 관수 1시간 후 부터 상토로부터 Na 이온이 유리되어 22시간이 지날 때 까지 Na의 농도가 계속 증가하였으며 Na 함량의 증가에 따라 EC의 상승이 있었다. 또한 관수회수가 증가함에 따라 Na의 세탈에 따른 Na 농도가 감소되었고 Na 농도감소에 비해 EC의 감소폭은 적은 편이었다. 양이온 비율중 Na 함량이 60% 이상일 경우 저온에서는 광합성율, 증산율의 감소가 큰 편이었고 포화수분부족도 또한 저온에서 큰 폭으로 높아졌다. Na 함량이 높은 상토에서 육묘된 오이묘는 초장, 세근수 등이 대조상토에 비해 낮은 편이었고 본포 정식후에도 생육이 불량하여 48%정도의 수량감소를 초래하였다.

진주시(晉州市) 생활하수(生活下水)가 남강(南江) 수질오염(水質汚染)에 미치는 영향(影響) (The Influence of the Sewage in Jinju City on the Water Pollution of the Nam River)

  • 하호성;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.90-97
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    • 1983
  • 진주시내(晋州市內) 생활하수(生活下水)의 수질실태(水質實態)를 파악(把握)하여 그것이 남강(南江) 수질오염(水質汚染)에 미치는 영향을 검토(檢討)함으로써 남강(南江) 수질보전대책(水質保全對策) 수립(樹立)에 대(對)한 삼고자료(參考資料)를 제공(提供)코자 진주시내(晋州市內) 생활하수(生活下水)의 주요(主要) 5개(個) 배출구역(排出區域)과 진양호(晋陽湖) 및 남강(南江) 각(各) 1 개(個) 지점(地點)의 수질(水質)을 분석(分析)하였다. 1) 진주시(晋州市) 5개(個) 하수구역(下水區域) 배출수질(排出水質)의 각(各) 성분(成分) 평균치(平均値)는 pH 7.1, DO 2.3 ppm, BOD 126.2ppm, COD 123.7ppm, 탁도(濁度) 22.3ppm, $NH_4^+-N 9.3 ppm$, 알카리도 121ppm 경도(硬度) 121ppm, Cl- 44.3ppm, $SO_4--$ 88.9 ppm, Pb 0.0052 ppm, Zn 0.0079 ppm, Cu 0.0124ppm, Mn 0.0050 ppm 이었다. 2) 남강(南江)의 1일(日) 총(總) BOD 부하량(負荷量)은 14.80 ton이었으며 이 중 남강상류(南江上流)인 진양호(晋陽湖)로부터 6.94Ton, 그리고 진주시(晋州市) 下水(下水)로부터 4.93 ton이 류입(流入)되고 있었다. 따라서 하수(下水)가 차지하는 BOD 부하량(負荷量)은 33.3%였다. 3) 하수중(下水中)의 중김속함량(重金屬含量)은 낮아 남강(南江) 수질오염(水質汚染)에 그리 큰 영향을 미치지 않을 것이나 암모니아태(態) 질소(窒素)가 대단히 높아 농업(農業) 용수(用水)로 이용(利用)하기에는 불적당(不適當)할 것이로 사료(思料)된다. 4) 남강수질(南江水質)의 오염도(汚染度)를 농업용수기준치인 BOD 8ppm 이하(以下)로 줄이기 위해서는 진양호(晋陽湖) 남강(南江)댐에서의 방류량(放流量)을 $1,900,000 ^3$/일(日) 이상(以上)으로 조절해야 할 것으로 본다.

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벽면형 식물바이오필터 내 식물 생육 및 실내공기질 정화 (Plant Growth Responses and Indoor Air Quality Purification in a Wall-typed Botanical Biofiltration System)

  • 정슬기;천만영;이창희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.665-674
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    • 2015
  • 본 연구의 최종 목표는 실내의 공간과 식물바이오필터의 규모에 따라 실내공기 오염물질을 정화할 수 있는 식물 녹화와 자동관수 그리고 생물학적 여과 기능을 통합한 식물바이오필터 시스템의 개발이다. 본 실험에 사용된 식물 바이오 필터는 실내공간을 효율적으로 사용하기 위해 물펌프, 물탱크, 송풍기, 가습장치, 그리고 다층 구조의 식물 식재 공간을 일체형으로 설계하였다. 본 연구는 인공적인 실내 공기 오염원을 발생시키지 않은 상태에서 바이오필터 부근의 공간과 바이오필터와 멀리 떨어진 공간(무처리구)의 실내 공기질을 비교하고, 바이오필터 내다층 구조의 식재층에 따른 식물의 생육을 평가하고자 수행하였다. 바이오필터 처리 공간 내 휘발성 유기 화합물(TVOCs), 일산화탄소, 이산화탄소와 같은 실내 공기 오염물질의 농도는 무처리구에 비해 낮게 나타났다. 또한 바이오필터 내 식재된 층에 관계없이 Dracaena sanderiana ‘Vitoria’와 Epipremnum aureum ‘N Joy’는 정상적으로 생육하였다. 따라서 실내식물을 식재할 수 있는 본 벽면형 식물바이오필터는 실내 공기 정화에도 효과가 있는 것으로 확인하였다.

농업수리시설과 소수로굴착용 Trencher V형의 개발에 대하여 (Resear cher & Coordinator, Canal Reseach & Development, japan)

  • 영목청
    • 한국농공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.28-36
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    • 1979
  • One of most important problems in the Monsoon Asia today is the production of rice paddy to meet the needs of the ever increasing population. Diversemeans are being employed to meet this demand, both by increasing productivity of existing farm land and by bringing further areas into cultivation. The primary step in either field is to ensure that there is sufficient moisture in the soil to suit the paddy, and at the same this means that excess moisture has to be drained off the land, while in others irrigat ion has to be employed to bring sufficient water to an area. In view of the fact that the project comprises a huge amount of earthwork, it can be carried out by extensive use of construction machinery in order to shorten the period. As farm ditch has a comparatively small section with shallow cutting depth, inaddition, there is lack of access road in the field, the excavation equipment with bulldozer or tracter-shovel (backhoe) type are not applicable because there are mostly adapted for the excavation of deep and wide section. Mini-backhoe with its bucket width not larger than 0. 3m, and width of blade not larger than 1. 00m seems to be more adaptable. About 80% of excavation of ditch section will be done by the machinery while the other 20% of excavation together with the finishing of the section are supposed to be done by man-power. The embankment of ditch section can be compacted by the crawler of backhoe when it is moving along the ditch for excavation. However, Lowland paddy field in the Monsoon Asia are made particulary in rain season, therefore, heavy machinery is not easy excavation for ditch. It is very important to know exact ground support power of the working site and select machines with corresponding ground pressure. Ground support power is variable subject to quality and water content of soil and therefore selection of machines should be made duly considering ground condition of the site at the time of construction works. Farm ditches dug and compacted by mannual labar are of poor quality and subject to destruction after one or two years of operation. On the other hand, excavation and compaction by bulldozer is not practical for ditches. Backboe is suitable for slope land, but this is required cycle time of bucket excavation and dumped out. If a small-scale farm ditch trencher adaptable to lowland paddy field is invented, such a machine could greatly accelerate the massive construction work envisaged in many countries and thus significantly speed up the most difficult part of irrigation development and management in Monsoon Asia.

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