본 연구는 상대적으로 농약을 많이 살포하는 고랭지 배추 농작업자를 대상으로 피레스로이드계 살충제의 노출에 영향을 미치는 요인을 생물학적 모니터링을 이용하여 평가하기 위하여 수행되었다. 강원도 고랭지 배추 작업을 하는 농업인을 대상으로 하여 농약 살포 다음날 아침 첫 소변을 받아서 요중 cis-, trans-DCCA, DBCA를 분석하였다. 농약 노출에 영향을 미칠 수 있는 요인으로는 풍속, 살포 위치, 보호구 착용 등을 조사하였다. 통계분석은 Kruskall Wallis로 시행하였다. 분석 결과, 고랭지 배추 작업자는 일반인보다 농약에 대한 노출이 많았으며, 풍속이 낮은 경우에는 살포자가 더 많이 노출되지만, 풍속이 높은 경우에는 살포자와 보조자간의 차이가 없었다.
물김치와 배추김치의 숙성과 품질에 미치는 홍국의 첨가효과를 조사하였다. 물김치는 소금물의 총량에 대하여, 배추김치는 절임배추량에 대하여 홍국분말을 각각 1%씩 첨가하여 1$0^{\circ}C$에서 숙성시켰다. pH와 산도는 양 김치 모두 홍국첨가에 따른 뚜렷한 영향을 미치지 않았다. 홍국의 물추출물은 L. brevis에 대해서는 3%의 농도에서, L. acidophilus 및 L. bulgaricus에 대해서는 각각 5%에서 약간의 저해활성을 보였으나 L. plantarum, L. GG, Leuc. mesenteroides의 생육에는 영향을 미치지 않았다. 홍국을 첨가함으로서 김치가 적색화하여 고추 첨가량 조절이 가능하였으며, 특히 물김치의 경우 기호성이 크게 향상되었다. 홍국을 첨가한 김치에서는 환원당 함량과 단맛이 다소 증가외었으나 아삭아삭한 맛은 차이가 없었다. 종합적 기호도는 배추김치에서는 뚜렷하지 않았으나 물김치에서는 현저하게 높았다. 홍국을 1% 첨가한 배추김치와 물김치의 HMG-CoA 환원효소의 활성 저해율은 각각 16~7% 및 20~10%였다.
본 연구는 절임배추의 유통 중 단기 유통시스템에 따른 이화학적 및 미생물학적 품질 변화에 대하여 알아보고, 그에 따른 품질지표를 평가하고자 실시하였다. 여름철에 제조한 절임배추는 탈수 후 바로 저밀도 폴리에틸렌 필름에 포장하거나 2% 염수와 함께 포장하여 실온유통시스템(conventional system)과 저온유통시스템(cold-chain system)을 갖춘 1톤 트럭에 각각 구분하여 적재하였으며 약 6시간 동안 유통하였다. 이화학적 및 미생물학적 변화로 품온, 염도, 산도, pH, 수분감, 일반세균, 젖산균, 대장균, 대장균군, 효모 및 곰팡이에 대해 조사하였다. 실온유통시스템의 경우 절임배추의 품온은 필름 내 염수포장 절임배추에서 $19.57^{\circ}C$, 필름포장 절임배추에서 $19.43^{\circ}C$, 저온유통시스템의 경우 필름 내 염수포장 절임배추에서 $10.73^{\circ}C$, 필름포장 절임배추에서 $12.90^{\circ}C$까지 증가하였다. 염도변화는 저온유통시스템의 경우 변화가 없었으나, 실온유통시스템의 경우 필름 내 염수포장 절임배추와 필름포장 절임배추에서 품온과 각각의 염도변화가 정의 상관성을 보이며 초기에 비해 1.2배 혹은 1.7배 더 높았다. 산도는 저온유통시스템에서 두 가지 포장조건 모두 약간 증가하였다. 실온유통시스템에서 필름 내 염수포장 절임배추의 총 호기성균과 젖산균수가 각각 7.62 log CFU/g 및 6.77 log CFU/g까지 증가하는 동안 필름포장 절임배추는 각각 5.62-5.85 log CFU/g과 4.33-4.83 log CFU/g의 범위를 나타냈다. 그러나 저온유통 시스템의 경우 유통시간 증가에 따른 유의미한 미생물학적 변화를 보이지 않았다. 따라서 절임배추 유통 시 저온유통 시스템을 이용한 경우 이화학적 품질 유지 및 미생물 제어에 효과적이며, 실온유통시스템을 이용한 경우 품온 상승에 따른 염도 및 미생물 변화에 유의해야 한다. 또한 염도, 총호기성균 및 젖산균은 실온유통시스템 내 품질지표로 이용가능하며, 산도는 저온유통시스템 내 품질지표로 이용가능하다.
모자이크증상을 나타내는 열무로부터 Cucumber mosaic virus의 한 계통을 분리하고 특성을 조사하였다. Vigna unguiculata, Chenopodium amaranticolor and Gomphrena globosa에서 분리 바이러스의 기주반응과 dsRNA 분석, RT-PCR 검정, PCR-RFLP, 혈청학적 분석을 통하여 CMV의 한 계통임을 확인하였다. 이 CMV 계통을 다양한 지표식물에 접종하였을 때, Nicotiana benthamiana와 N. glutinosa, N. tabacum, 고추, 오이 그리고 멜론에서는 전형적인 강한 모자이크 병징이 나타났으나, 열무, 배추, 적갓은 매우 약한 병징을 나타내는 특징을 보였다. 새롭게 분리된 CMV 계통은 가지과, 박과 및 배추과 등 광범위한 작물에 감염성을 나타내었으며, 배추과에서의 감염성 차이를 근거로 Gn-CMV로 명명하였다. Double-stranded (ds) RNA를 분리한 분석에서 Gn-CMV는 기 보고된 CMV 계통과 마찬가지로 3.3, 3.0, 그리고 2.2 kb의 독립된 게놈으로 구성되어 있었으며, SDS-PAGE와 Western blotting 분석으로 통하여 28 kDa의 외피단백질을 확인할 수 있었다. RT-PCR로 얻어진 증폭산물을 Cac8I, ClaI and MspI을 이용한 PCR-RFLP를 통하여 CMV subgroup I 임을 확인할 수 있었다.
농업분야에서 드론을 활용하여 작물의 생육을 진단하고 정보를 영상으로 제공하고 있다. 들녘 단위에 대한 고해상도 드론 영상을 활용하는 경우 객체별 생육정보를 생산할 수 있으나 정확하게 작물을 탐지하고 인접한 객체를 효율적으로 구분하기 위한 작업이 요구된다. 본 연구에서는 작물 객체를 탐지하고 위치 정보를 추출하는 알고리즘을 개발하는 것이 목적이다. 드론 다중분광영상과 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 객체 탐지를 위한 알고리즘을 개발하였으며, 대상 작물은 가을배추로 선정하였다. 2018년~2020년까지 가을배추를 대상으로 정식 후 7일~15일 사이의 드론 영상을 취득하였으며, 2019년 영상 기반으로 객체 탐지 알고리즘을 개발한 뒤 2018년, 2020년 영상을 기반으로 알고리즘 평가를 수행하였다. 분광반사도 기반 지수와 식생의 분광반사도 특성을 고려하여 식생 지역을 추출하였다. 이후 추출된 식생 지역에서 객체의 크기를 고려하여 팽창(Dilatation), 침식(Erosion), 이미지 분할 등과 같은 모폴로지(Morphology) 기법을 통해 객체 탐지 정확도를 향상시켰다. 개발된 객체 탐지 알고리즘의 정밀도는 95.19% 이상이었으며, 재현율과 정확도는 각각 95.4%, 93.68% 이상이었다. 객체 탐지 알고리즘의 F1-Score는 0.967 이상으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 알고리즘을 이용하여 추출된 배추 객체 중심에 대한 위치 정보는 작물의 재배시기에 따라 영농단계별 의사결정 정보를 제공하기 위한 자료로써 활용될 것이다.
본 연구는 고추와 배추 재배 시 요소분해효소 억제제 NBPT가 함유된 원예용 비료 시용에 따른 온실가스 저감 효과 구명을 위하여 경기도농업기술원 시험포장에서 2년간(2015~2016년) 수행하였다. 고추 재배기간 중 $N_2O$ 배출량은 연도별 기상환경에 따라 배출양상과 배출량에는 차이가 있었으나 처리별 저감효과는 통계적으로 유의하게 나타났으며, 3요소 표준시비(대조)에 비해 질소 표준시비 기비량 0.5배, 1.0배 해당량 NBPT 함유 원예용 비료 처리에서 각각 43%, 20% 적게 발생되었다. 고추 생육(초장과 줄기직경) 및 건고추 수량은 3요소 표준시비와 NBPT 함유 비료 NF0.5, NF1.0 처리구에서 대등한 경향으로 나타났다. 고추 정식 후 60일 토양화학성 중 질산태질소는 3요소 표준시비에 비해 온실가스 발생량이 적었던 NF0.5 처리구에서 적은 경향이었으며, 유효인산과 치환성칼륨은 NBPT 함유 비료 처리구와 3요소 표준시비 처리구가 대등한 경향이었다. 배추 재배지에서 발생하는 온실 가스 또한 재배기간 중 기상환경에 따라 $N_2O$ 배출양상과 배출량에는 차이가 있었으나 처리별 저감효과는 통계적으로 유의하게 나타났으며, 3요소 표준시비에 비해 질소 표준시비 기비량 0.5배, 1.0배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 온실가스가 각각 58%, 19% 적게 발생되었다. 배추 정식 후 60일의 토양 중 화학성 변화에서 질산태질소와 전기전도도는 3요소 표준시비에 비해 온실가스 발생량이 적었던 질소 표준시비기비량 0.5배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 적은 경향이었으며, 유효인산과 치환성칼륨은 NF0.5, NF1.0 처리구에서 적은 경향이었다. 배추 식물체 질소 이용효율은 처리간 유의한 차이가 없었으며, 배추 수량은 3요소 표준시비 7,936 kg/10a와 질소 표준시비 기비량 1.0배 해당량 NBPT 함유 비료 처리에서 대등하게 나타났다. 이와 같이 고추와 배추 재배지에서 요소분해효소 억제제 NBPT 함유 비료를 시용하면 표준시비와 같은 생육상황에서 온실가스 저감효과를 볼 수 있는 것으로 분석되었다.
본 논문에서는 1981년 이후 중간 강도 이상의 엘니뇨가 발생한 해의 노지 봄배추의 단위면적당 생산량의 변화를 분석하였다. 엘니뇨가 발생한 해(n=16)의 전국 평균 노지 봄배추의 생산량은 $4,016{\pm}342kg\;10a^{-1}$으로 미발생한 해(n=20)의 전국 평균 노지 봄배추의 생산량($3,800{\pm}370kg\;10a^{-1}$)보다 단위면적당 216kg 적었지만, 통계적으로는 유의하지 않았다(t=1,812, p=0.078). 또한, 엘니뇨가 종료한 해의 전국 평균 노지 봄배추의 생산량이 엘니뇨가 시작한 해와 엘니뇨가 미발생한 해보다 낮은 경향을 보였지만, 이 또한 통계적으로 유의하지 않은 것으로 분석되었다(df=2, f=2.195, p=0.127). 하지만, 강원도와 경상북도에서는 엘니뇨가 종료한 해의 노지 봄배추의 단위면적당 생산량은 통계적으로 유의하게 엘니뇨가 시작한 해와 엘니뇨가 미발생한 해보다 줄어드는 것으로 분석되었다. 이러한 원인으로 노지 봄배추 재배기간의 일조부족 현상이 1차적으로 조사되었으나, 앞으로 작물기상환경 측면에서 엘니뇨 발생이 작물생산성에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.
인공산성비의 처리량이 배추와 무의 생육과 토양의 화학성에 미치는 영향을 구명코저 서울배추와 일신알타리무에 일반비(pH 6.0) 10mm, 인공산성비 (pH 2.7) 5mm 처리 후 일반비 5mm, 그리고 인공 산성비 10mm를 2일간격으로 24회 처리한 후 가시적 피해, 엽록소 함량, 식물체중 무기양분 함량, 수량, 시험 후 토양의 화학성 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 가시적 피해는 배추와 무에서 모두 잎에 담갈색, 적갈색, 혹은 회갈색 반점이 발생하고, 잎이 다소 작아지며, 윤기가 없고, 때로는 쪼글쪼글 해진다. 인공산성비를 3회 이상 처리했을 때부터 피해가 나타나기 시작하여 처리횟수가 증가 할수록 또 처리량이 많을수록 그 정도가 더 심하였다. 2. 잎의 엽록소 함량은 배추와 무에서 모두 인공산성비 처리량이 많을수록 감소하였다. 3. 인공산성비 처리량이 많을수록 배추는 구고(球高), 구경(球徑), 생체중이 감소하였고, 무도 근장(根長), 근경(根徑), 생체중이 감소하였다. 4. 식물체중 무기양분 함량은 배추와 무에서 모두 황 함량은 증가하고, 석회 함량은 감소하였으며, 질소, 인산, 칼리, 마그네슘 함량은 뚜렷한 경향이 없었다. 5. 인공산성비 처리는 토양 pH와 치환성 양이온 (Ca, K) 함량은 감소시키고, 황 함량은 증가시키며, 질소와 인산 함량은 일정한 경향이 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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