Development of Prediction Model on Fruit Width Using Climatic Environmental Factors in 'Fuji' Apple

기후 환경 요인을 이용한 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델 개발

In this study, we analyzed environmental factors including annual fruit growth and meteorological conditions in Suwon area from 2000 to 2014 to develop and verify a fruit width prediction model in 'Fuji' apple. The 15-year average of full bloom data was April 28 and that of fruit development period was 181 days. The fruit growth until 36 days after full bloom followed single sigmoid curve. The environmental factors affecting fruit width were BIO2, precipitation in September, the average of daily maximum and minimum temperature in April, minimum temperature in August, and growing degree days (GDD) in April. Among them, the model was constructed by combining BIO2 and precipitation in September, which are not cross-correlated with each other or, with other factors. And then, the final model was selected as 19.33095 + (5.76242 ${\times}$ BIO2) - (0.01891 ${\times}$ September precipitation) + (2.63046 ${\times}$ minimum temperature in April) which was the most suitable model with AICc of 92.61 and the adjusted $R^2$ value of 0.53. The model was compared with the observed values f rom 2000 to 2014. As a result, the mean difference between the measured and predicted values of 'Fuji' apple fruit width was ${\pm}2.9mm$ and the standard deviation was 3.54.

본 연구는 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델을 개발하고 검증하고자, 수원지역에서 2000년부터 2014년까지의 연차간 과실 생장과 기상을 포함한 환경요인들을 분석하였다. 2000년부터 2014년까지의 평균 만개일은 4월 28일이었고, 만개 후 수확일까지의 성숙일수는 평균 181일이었다. 만개 후 약 36일 이후부터의 과실 생장은 단일 S자 곡선이었으며, 과실 횡경에 영향을 미치는 환경요인들은 BIO2, 9월강수량, 4월 최고 최저 평균기온, 8월 최저기온, 그리고 4월의 생육도일이었다. 그 중에서, 서로 간의 요인이 교차 상관관계를 나태내지 않는 BIO2와 9월 강수량을 각각 다른 요인들과 조합하여 모델을 만들었다. 선발된 모델 중에서 AICc가 92.61이며 보정된 $R^2$ 값이 0.53으로 가장 적합도가 높았던 모델을 선택하였으며 그 최종 모델식은 19.33095+(5.76242${\times}$BIO2)-(0.01891${\times}$9월강수량)+(2.63046${\times}$4월최저온도)이었다. 이 모델을 2000년부터 2014년까지의 실측치와 비교하였는데, 사과 '후지'과실 횡경의 실측치와 예측치의 평균차이는 ${\pm}2.9mm$, 표준편차는 3.54였다.