토양 조직 및 벌크 밀도를 결정하기 위한 토양 샘플은 토양 수분 센서 설치 중에 수집되었습니다. 3개의 토양 코어와 3개의 느슨한 토양 샘플이 센서가 설치된 피트의 반대쪽 벽에 있는 각 센서 깊이에서 수집되었습니다(그림 2). 토양 코어 샘플은 분할 토양 코어 샘플러(AMS, Inc., American Falls, ID, USA)를 사용하여 수집되었고 Blake & Hartge에 의해 기술된 방법을 사용하여 토양 용적 밀도에 대해 분석되었습니다. 수집된 느슨한 토양 샘플은 Gee & Bauder가 기술한 비중계 방법을 사용하여 각 현장의 토양 조직을 결정하는 데 사용되었습니다.
2.2.2. El Rito 및 Rio Hondo의 압력 변환기가 장착된 관개 용수 및 유출 수로와 Alcalde의 프로펠러 유량계가 장착된 관개
파이프를 사용하여 관개 중에 적용되는 물의 양을 측정했습니다. El Rito에서는 2개의 물 전환기를 통해 물을 사용했고 Rio Hondo에서는 4개의 전환기를 사용했습니다. Alcalde에서는 인근 관개 수로에서 지하 중력 공급 파이프라인에 연결된 관개 파이프를 사용하여 물을 공급했습니다. Rio Hondo와 Alcalde의 테일 수로에는 유거수를 측정하기 위해 수로가 설치되었습니다. S-M형 수로와 경사로형 직사각형 수로의 두 가지 수로 모델이 주 관개 수로와 테일워터 유출을 측정하는 데 사용되었습니다(그림 3).
플룸은 12V 딥 사이클 배터리로 구동되고 태양광 패널이 장착된 CR200 시리즈 데이터 로거(Campbell Scientific, Inc.; Logan, UT, USA)에 연결된 CS450 압력 변환기로 계측되었습니다. 압력 변환기는 5분마다 수위 데이터를 기록하여 각 관개 이벤트 동안 적용되는 물의 최종 부피를 계산하는 데 필요한 흐름 변화를 포착하도록 프로그래밍되었습니다.
El Rito 현장에는 정의된 꼬리 수로가 없었기 때문에 수로를 사용한 직접적인 유출 측정이 불가능했습니다. 관개하는 동안 물이 인접한 밭으로 흘러들어갔기 때문에 이 부지의 유출량은 물이 흘러들어가서 인접한 밭 습윤 면적을 측정하여 추정했습니다.
2.2.3. 얕은 지하수 수준 모니터링 우물의 데이터는 모든 연구 현장에서 관개로 인한 DP에 대한 반응으로 지하수면 변동을 평가하는 데 사용되었습니다. El Rito에서는 새로 설치된 토양 급수 스테이션의 남동쪽 모서리에 하나의 모니터링 우물이 설치되었습니다. Rio Hondo에서는 밭의 중간 부분을 가로지르며 남동쪽에서 북서쪽으로 향하는 횡단면을 따라 3개의 우물이 설치되었습니다. 남동쪽 가장 우물은 주요 관개 수로 옆에 위치했습니다. 밭 중앙에 설치된 토양 수분 스테이션 옆에 두 번째 우물이 설치되었습니다.
세 번째 우물은 밭과 강 사이의 밭 밖 15m 지점에 설치되었습니다. Alcalde에서는 이전에 설치된 두 개의 우물을 사용했습니다. 북쪽에서 남쪽으로 향하는 이 우물은 경작지 중간 부분을 가로지르는 횡단면을 따라 경작지 내에 위치합니다(그림 3). 모든 우물은 바닥에 1.2m 스크린 섹션이 있는 50mm 직경의 아연 도금 파이프로 구성되었습니다. El Rito의 모니터링 우물에는 CS450 압력 변환기(Campbell Scientific, Inc.; Logan, UT, USA)가 장착되어 있으며 CR1000 데이터 로거 중 하나에 연결되어 있습니다. Rio Hondo와 Alcalde의 모든 우물에는 수위 로거(모델 HOBO U20-001-01, Onset ComputerCorp., Bourne, MA, USA)가 장착되어 있습니다. 압력 변환기와 수위 로거는 시간별 수위 데이터를 기록하도록 프로그래밍되었습니다.
2.3. 물 균형 방법
심층 여과(DP)는 물 균형 방법 접근법을 사용하여 계산되었습니다. DP는 유효 뿌리 영역(ERZ)의 영향 아래에서 스며드는 물로 정의됩니다. 알팔파와 목초의 ERZ 깊이는 0.45~0.9m 범위이며 토양 특성과 뿌리 발달에 따라 다릅니다. 이 연구를 위해 센서 설치 중 피트의 뿌리 시스템을 육안으로 관찰하여 각 사이트에서 ERZ를 추정했습니다.
ERZ는 El Rito에서 1m, Rio Hondo에서 0.6m, Alcalde에서 0.8m로 결정되었습니다. DP는 다음 방정식을 사용하여 계산되었습니다. DP = PPT + IRR – RO ± ∆θ – AET 여기서, DP = 깊은 여과(mm); PPT = 강수량(mm); IRR = 관개 용수(mm); RO = 런오프(mm); ∆θ = 토양 수분 함량의 변화(mm); 및 AET = 실제 증발산(mm). DP는 각 관개 이벤트에 대해 ERZ 아래로 스며드는 물의 총량으로 계산되었습니다. 관개 중 발생하는 강수량 데이터는 각 연구 사이트에 위치한 인근 기상 관측소에서 얻었습니다. IRR 및 RO는 현장에 들어오고 나가는 흐름량을 기반으로 추정되었습니다.
토양수분함량의 변화 ∆θ(mm)는 포장용량 θ24h(m3·m−3)의 평균 토양체적수분량과 관개전 평균토양체적수분량의 차이 θi(m3·m−3)를 곱하여 계산하였다. ERZ 깊이에 의해 Δθ = [(θ24h − θi ) × ERZ]. 평균 θ24h는 고인 물이 대부분의 관개 지역에 더 이상 존재하지 않은 후 24시간의 θ 값으로 간주되었습니다. 밭에 고인 물의 끝은 각 관개 이벤트 동안 육안 관찰을 기반으로 결정되었습니다.
참조 작물 증발산(ETo)은 Hargreaves와 Samani가 기술한 방법을 사용하여 계산되었습니다. 실제 증발산(AET)의 추정치는 표면 관개 방목 목초지에 대해 권장되는 대로 평균 작물 계수(Kc)가 1이라고 가정하여 계산되었습니다. AET는 일일 ETo 추정치를 시간당 ETo로 변환하고 여기에 관개 시작부터 포장 용량까지의 총 시간으로 정의된 포장 용량 tfc에 대한 시간을 곱하여 계산했습니다. 따라서 AET = × tfc입니다.