농업에 영위하는데 있어 물은 생명을 유지하는 기초 자원이며 용수량이 확보되지 않고는 안정적인 작물생산이 불가능하다. IPCC(Inter-governmental Panel on Climate Change) 보고서에 따르면 기온 1℃ 상승 시에 농업용수의 수요량은 10% 증가를 하게 되며, 2060년 우리나라에서 최대 33억톤의 물 부족이 전망되고 있다. 특히, 국내에서 농업용수로 쓰이는 물의 양은 생활용수 및 공업용수를 포함한 전체 수자원 이용량의 47%인 160억톤을 사용하고 있어 전체 용수사용량에서 차지하는 비중이 크기 때문에 체계적인 물 관리가 시급한 과제로 대두되고 있다.

우리나라 시설온실의 재배면적은 1980년에 7,141 ha에서 2010년에 48,835 ha로 6.8배 증가하였으며, 또한 1년에 여러 번 작물을 재배하기 때문에 많은 양의 물이 필요하다. 하지만 시설에서의 점적관수는 거의 대부분 지표관수 방법을 이용하고 있다. 지중관수는 지표면 아래 20∼30cm의 깊이에 관수호스를 매설하는 방법으로 관수시설을 철거하지 않고 계속 사용할 수 있으며, 작물뿌리 부근에서 양분과 수분이 직접 공급이 되므로 지표층에서의 수분 증발이 적고 지표관수보다 관수한 수분이 넓게 퍼짐으로써 물의 이용률이 높은 이점이 있다.

하지만 점적호스의 지중매설 시에 물을 공급하는 관수조절센서의 감응 깊이에 따라서 물 및 관비 공급량에 대한 차이가 발생할 수 있어 적정 깊이를 구명할 필요가 있다. 또한 작물은 사양토, 양토, 식양토를 비롯한 다양한 토성을 지닌 토양에서 재배되고 있어 토성의 차이가 물 및 비료절감에 미치는 영향에 대해서 연구하였다.

시설 오이재배에서 지중 점적호스의 매설을 30cm의 토양 깊이로 하고 토양수분장력계인 텐시오미터를 10, 20, 30 cm의 깊이에 설치하였으며 관수개시점으로는 ?10 kPa에 도달하면 관비가 자동으로 공급될 수 있도록 하였다. 가장 많은 오이의 수량을 확보하면서 양분과 수분의 이용효율이 가장 높은 처리는 텐시오미터 20cm로 나타내었다. 텐시오미터를 10cm의 깊이에 설치한 경우에는 점적호스의 매설깊이로부터 수분장력센서가 있는 높이까지 20cm 만큼 토양수분이 공극을 통해서 상승을 해야 하기 때문에 양분과 수분이 더 많이 소모되었다.

반면에 관수조절센서가 30 cm 인 경우에는 양분과 수분의 소모는 가장 적었지만, 재배기간에 양분과 수분의 부족을 가져와 오이의 수량이 가장 적었다. 한편, 모래, 미사, 점토의 함유비율을 나타내는 토성이 다른 경우에 지중관비에서 토성의 차이가 오이의 수량에 영향을 미치지는 않았다. 하지만 사양토에서 재배된 오이에서는 뿌리 근권아래로의 양분과 수분이 이동이 용이하기 때문에 질소 및 수분의 이용효율이 낮은 단점이 존재한다. 그러므로 양토 또는 식양토에서 오이를 재배하는 것이 양분 및 수분관리 측면에서 효율적인 것으로 판단되었다.  

지중관수를 통한 오이재배에서 점적호스의 매설을 30 cm의 토양깊이에 토양수분장력계인 텐시오미터를 20cm의 깊이에 설치하였을 때 물 및 양분의 절감효과가 가장 좋았으며 토성은 양토 또는 식양토에서 양분과 수분의 이용측면에서 보다 효과적이었다. 기상이변과 물 사용량 증가 등으로 물 부족이 예상될 때 물 절감기술은 매우 중요하며 지중관수가 대안이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

■원예특작과학원 원예특작환경과 농업연구사 임태준