Assessment of the Safe Rice Cropping Period Based on Temperature Data in Different Regions of North Korea

북한 지역별 기온 자료를 활용한 벼 안전 재배 시기 분석

The probability of safe cropping and the major phenological stages in rice were assessed using daily mean temperature data from 1981 to 2016 at 27 sites in North Korea. The threshold temperatures for early marginal transplanting date (EMTD), marginal harvesting date (MHVD), safe marginal heading date (SMHD), and cumulative temperature-based heading date (CTHD) were set to be $14^{\circ}C$, $13^{\circ}C$, $22^{\circ}C$ for 40 days after heading, and cumulative temperature of $1200^{\circ}C$ to MHVD, respectively. The safe heading date (SHD) was assumed to be either SMHD or CTHD whichever was earlier. It was also assumed that the minimum requirement for the suitability of safe rice cropping was met when both SMHD and CTHD appeared along with the time period of 60 days or more from EMTD to SHD. It was analyzed that 17 sites (Kaesong, Haeju, Yongyon, Singye, Sariwon, Nampo, Pyongyang, Anju, Kusong, Sinuiju, Changjon, Wonsan, Hamhung, Pyonggang, Huichon, Supung, Kanggye) had 90% or higher probability, two sites (Yangdok, Sinpo) had 80-90% probability, and eight sites (Kimchaek, Chunggang, Chongjin, Sonbong, Changjin, Pungsan, Hyesan, Samjiyon) had less than 80% probability of the safe rice cropping. For each region, the representative EMTD, SHD, and MHVD were analyzed using the 80 percentile of total years tested. The ranges for EMTD, SHD, and MHVD were May 4 in Sariwon~May 24 in Sinpo, June 21 in Kanggye~August 11 in Haeju, and September 17 in Kanggye~October 16 in Haeju and Changjon, respectively. Time durations from EMTD to SHD and from SHD to MHVD were 67~97 days and 57~72 days, respectively, depending on the regions. This study would facilitate modeling efforts for rice yield simulation in future studies. Our results would also provide basic information for practical researches on the rice cropping system in North Korea.

본 연구는 북한 27개 기상 관측 지점의 1981~2016년 기온 자료에 벼 주요 생육 단계의 기준 온도를 적용하여 지역별 벼 안전 재배 가능성을 분석하고 각 지역의 기온에 적합한 재배 시기를 설정하기 위하여 수행하였다. 벼 안전 재배 가능 햇수 비율은 개성, 해주, 용연, 신계, 사리원, 남포, 평양, 안주, 구성, 신의주, 장전, 원산, 남포, 평강, 희천, 수풍, 강계의 17 지역에서 90% 이상이었고, 양덕과 신포의 2개 지역에서 80~90%로 벼 재배의 안전성이 높았다. 김책, 청진, 선봉, 중강, 장진, 풍산, 혜산, 삼지연의 8개 지역은 벼안전 재배 가능 햇수의 비율이 80% 미만으로 재배 안전성이 상대적으로 낮게 평가되었다. 특히 북부 고산 지대에 속하는 4개 지역에서는 안전 재배 가능 연도가 한 해도 출현하지 않았으며, 동해안 북부 지대의 선봉에서는 16%로 낮아 벼 안전 재배가 어려울 것으로 분석되었다. 지역에 따라 안전 조기 이앙 한계기는 사리원의 5월 4일~신포의 5월 24일, 안전 출수기는 강계의 7월 21일~해주의 8월 11일, 수확 한계기는 강계의 9월 17일~해주와 장전의 10월 16일 범위였다. 안전 조기 이앙 한계기~안전 출수기 기간은 양덕에서 67일로 가장 짧았고, 해주에서 97일로 가장 길었다. 안전 출수기~안전 수확 한계기 기간은 양덕, 희천, 강계에서 60일 미만으로 짧았고, 장전과 원산에서 70일 이상으로 길었다. 본 연구는 북한 지역별 평균기온에 근거하여 벼 재배 지역의 안전 생육 시기와 기간을 분석하였고, 지역별 강수량과 같은 다른 기상 요소는 고려하지 않았으며, 생산성까지는 추정하지 못하였다. 그러나 북한의 지역별 벼 재배를 위한 기본 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대하며, 생산성 모의나 북한 적응 기술에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.