노지 밭작물 수분 스트레스 진단을 위한 작물 캐노피 온도와 증발산량과의 상관관계 구명 = Relationship between Canopy Temperature and Crop Evapotranspiration to Diagnose the Crop Water Stress Levels in Open Fields

국문 초록 (Abstract)

작물의 잎 표면온도인 캐노피 온도(Canopy temperature)은 작물의 증발산량과 작물 내 수분함량과의 상관관계가 있음은 널리 알려진 사실이며, 다양한 기상요소(대기온습도, 일사량, 풍속)의 영향을 많이 받는다. 작물의 수분스트레스 진단을 위한 지수(Crop Water Stress Index, CWSI) 산정에 엽온은 필수적인 항목이며, 최근 ICT 기술의 개발로 인해 적외선센서, 열화상카메라(휴대용 포함) 등 다양한 방법을 통해서 근접 또는 원격으로 실시간 측정이 가능하고, 이를 작물 생육환경을 최적 제어하는 연구에 최근 들어 많이 활용되고 있다. 미국 농업연구청(USDA-ARS, Bushland, Texas, U.S.A) 연구포장에서 수행된 본 연구는 옥수수, 수수작물을 대상으로 고정식 적외선센서를 이용하여 작물 캐노피 온도를 일별 변화를 측정하고, 간이 기상대를 통해 수집된 기상요소(최대-최소-평균 온도, 습도, 일사량, 풍속)과의 상관관계를 분석하였다. 일별 작물 증발산량은 FAO에서 권고하는 Penman-Monteith 방정식을 이용해서 계산하였으며, 작물캐노피 온도와 작물 증발산량과의 변화 추이분석을 통해 작물의 일별 물소요 패턴을 분석하였다. 연구결과 측정시기마다 차이가 있으나, 캐노피 온도는 대기온도와 유사한 변화곡선을 보였는데, 오전 10시를 전후로 증가하기 시작한 온도는 오후 2시를 전후로 최고점에 달한 후 이후 급격이 떨어지는 경향을 보였다. 작물 증발산량 일변화는 최소값 1.74mm/day, 최대값 7.4mm/day이었으며, 캐노피 온도의 변화는 최소값 11.06°C, 최대값 28.16°C로, 작물 증발산량과 캐노피 온도간의 상관관계는 시기별로 차이를 보이긴 했으나, 대체로 양의 선형관계를 보이는 것으로 연구결과 나타났다.