• 제목/요약/키워드: 토양유기물

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경남지방에서 조사료 주년생산 작부체계에 관한 연구 (Studies on Cropping System for Year-Round Cultivation of Forage Crops in Gyeongnam Province)

  • 강달순;김대호;신현열;손길만;노치웅;김정곤
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.137-152
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    • 2009
  • 주년 조사료 생산을 위한 작부체계에서 하계작물에서는 수수${\times}$수단그리스 교잡종이 청예수량이 가장 많았고, 다음이 옥수수이었으며, 건물수량은 옥수수>수수${\times}$수단그라스 교잡종>수수>귀리의 순이었다. 작부체계에서 동계작물의 종류가 하계작물의 청에 및 건물생산에 미치는 영향을 검토한 결과 통계적 유의성을 볼 수 있었다. 동계작물들의 청에 및 건물 생산량은 5월 중순 예취시 귀리가 가장 많았으며, 트리티케일>이탈리안 라이그라스>호밀>청보리의 순이었다. 앞작물로 재배된 하계작물의 종류가 동계작물의 청예 및 건물수량에 미치는 영향은 적은 것으로 보였다. 하계작물의 사료가치는 귀리가 조단백질 함량이 가장 높았으며, ADF는 수수, 그리고 NDF는 수수${\times}$수단그라스 교잡종이 다소 높았다. 또한 옥수수가 RFV와 TDN이 가장 많았다. 동계작물의 사료가치는 조단백질 함량은 귀리가 가장 높았으나, ADF와 NDF 등의 섬유소 함량은 작물간 큰 차이를 보이지 않았다. RFV는 호밀과 트리티케일에서 높았으며, 귀리가 다소 낮은 경향을 보였다. 한편 TDN 함량은 트리티케일에서 가장 높게 나타났다. 주년 조사료 생산을 위한 작부조합별 건물 생산량은 옥수수와 호밀, 옥수수와 트리티케일에서 가장 높아 유망한 작부체계로 보였다. 한편 옥수수와 트리티케일, 옥수수와 호밀, 그리고 수수${\times}$수단그라스 교잡종과 트리티케일/호밀의 작부체계가 TDN 생산량을 고려할 때 유망한 작부조합으로 나타났다. 토양 pH, EC 및 유기물 함량은 시험전에 비해 시험후에 높아지는 경향이었다. 예취시기별 동계작물의 사료가치를 검토한 결과 조단백질 함량은 4월 중순보다 5월 중순 예취시 많았으며, ADF와 NDF 함량은 수확시기가 늦어질수록 증가 하였다. 또한 RFV와 TDN 함량은 생육후기로 갈수록 낮아졌다.

Bacillus stearothermophilus DL-3을 사용하여 제조한 미생물 제재가 닭과 돼지의 성장에 미치는 영향 (Effect of Microbial Products Made of Bacillus stearothermophilus DL-3 on Growth of Chickens and Pigs)

  • 김순희;조강익;이유정;오주성;정순재;문병주;강경희;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • 유기물이 풍부한 토양에서 분리하여 동정한 Bucillus stearothermophilus DL-3균주의 배양액과 사과박, 간장박 및 미강 등을 사용하여 2종류의 미생물 제재를 제조하고 닭과 돼지의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 사과박의 주성분은 탄수화물이며 간장박의 주성분은 단백질이다. B. stearothermophilus DL-3 균주의 배양액과 미강을 사용하여 제조한 미생물 제제를 미생물 제제 A로 명명하고 B. stearothermophilus DL-3균주의 배양액, 사과박, 간장박 및 미강을 사용하여 제조한 미생물 제제를 미생물 제제 B로 명명하였다. 미생물 제재가 닭 및 돼지의 생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 일반사료를 급여한 구, 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 구 및 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 구로 나누어 효과 검정실험을 수행하였다. 실험에 사용한 각 구의 평균 병아리 무게는 각각 $41.1{\pm}2.5g,\;41.6{\pm}3.2g$$42.3{\pm}2.9g$이었다. 급여를 시작하지 28일 후, 각 구에 속한 병아리들의 평균 무게는 각각 $547.7{\pm}91.7g,\;560.1{\pm}17.2g$$562.2{\pm}32.5g$이었으며 각 구에 속한 병아리들의 평균 무게 증가는 각각 506.6 g, 518.5 g 및 519.9 g이었다. 즉, 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 군과 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 군은 일반사료를 급여한 군에 비하여 각각 $2.4\%$$2.6\%$의 무게 증가를 나타났다. 각 구의 평균 돼지 무게는 각각 $9.3{\pm}1.0kg,\;9.4{\pm}1.1kg$$9.6{\pm}1.0kg$이었다. 급여를 시작한지 35일 후, 각 구에 속한 돼지들의 평균 무게는 각각 $19.3{\pm}4.1kg,\;20.2{\pm}3.9kg$$20.8{\pm}4.2kg$이었으며 각 구에 속한 돼지들의 평균 무게 증가는 각각 10.7 kg, 10.8 kg 및 11.2 kg이었다. 닭의 사료 효과 검정 결과와 같이 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 A로 대체하여 급여한 군과 일반사료의 $10\%$를 미생물 제재 B로 대체하여 급여한 군은 일반사료를 급여한 군에 비하여 각각 $1.6\%$$5.2\%$의 무게 증가를 나타났다.

한국 전통 약주의 B16BL6 mouse melanoma 및 HRT18 human colon adenocarcinoma 세포 성장 억제 효과 (Effect of Korean Rice-Wine (Yakju) on in vitro and in vivo Progression of B16BL6 Mouse Melanoma and HRT18 Human Colon Adenocarcinoma Cells)

  • 정건섭;오원택;남상민;손병수;박용석
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1470-1475
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    • 1998
  • 한국 전통약주의 암세포주에 대한 세포독성과 체내에서의 암세포 성장 및 전이에 대한 영향을 조사하기 위하여 무증자 발효 방법으로 발효시킨 전형적인 약주(전통약주II)와 이 약주에 한약재를 첨가하여 발효한 것(전통약주I), 비교 시료로 일본 청주에 대하여 연구하였다. 각 시료를 동결건조하고 증류수로 재용해하여 실험에 사용하였는데 암세포주에 대한 세포독성 실험 결과 B16BL6 mouse melanoma 세포에 대하여 전통약주는 2종류 모두 본래 농도의 16배 미만의 희석 배수에서 세포독성을 나타냈으며, 일본 청주는 8배 미만의 희석배수에서 나타냈다. HRT18 human colon adenocarcinoma 세포에 대한 독성은 비교적 B16BL6 세포의 경우 보다 모두 낮았다. 일상적인 음용 범위 내에서 모든 시료들의 세포에 대한 직접적인 독성은 미약하였으나, 낮은 희석배수에서도 대상 세포들의 형태가 변화하는 것을 관찰할 수 있었다. 각 시료들의 항암효과를 조사하기 위하여, B16BL6 세포를 이용하여 체내에서의 암세포 성장 및 전이를 분석하였다. 암세포를 마우스의 발바닥에 피하접종하고 시료를 섭취시켜 암세포의 성장과 전이를 조사한 결과 일본 청주에 비교하여 전통약주I과 전통약주II 섭취 군에서 높은 암세포 성장을 억제하는 경향을 나타냈으며, 특히 전통약주I은 암의 전이 억제에 뚜렷한 효과를 보였다. 본 연구의 결과에 의하면 이러한 항암효과는 전통약주의 어떤 성분이 직접적으로 암세포에 작용하기보다는 면역세포 등을 포함한 여러 다른 세포의 성장과 분화에 작용하여 간접적으로 항암효과를 나타내는 것으로 판단되었다.이내에는 소비하는 것이 바람직한 것으로 나타났다..3{\sim}11.9%$ 였으며 기온은 $4.3{\sim}6.5^{\circ}C$낮았다. 또한 지온은 5월에서 8월까지 $17.5{\sim}20.1^{\circ}C$로 경과되어 외기기온의 $25.1{\sim}30.8^{\circ}C$에 비하여 낮았으나 변화폭이 작았다.ol, cis-3-hexenol, trans-2-hexanol 등(等)이 높은 함양(含量)을 보였다. 유기물(有機物) 종류간(種類間)에는 침엽수(針葉樹)/이끼 퇴비(堆肥)에서 주요(主要) 향기성분(香氣成分)인 1-hexanol이 78.62, cis-3-hexenol이 36.65. trans-2-hexanol이 120.41 peak area%를 나타내었으며 이는 향기(香氣)가 높은 자생지(自生地) 토양(土壤)의 1-hexanol이 74.47, cis-3-hexenol이 44.21, trans-2-hexanol이 147.33 peak area%인 것과 유사(類似)하게 높았다.tarrow}6$보다 $4{\beta}{\rightarrow}8$의 결합방식이, 그리고 procyanidin 류에서는 gallate를 갖는 물질이 이를 함유하지 많은 물질보다 더욱 높은 ACE의 저해효과를 나타내었으며, 또한 hydroxyl 기가 많을수록 효소 저해효과도 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 chocolate의 주원료인 cacao bean의 polyphenol 성분 또한 녹차 등에서 볼 수 있는 생리활성효과에 손색없는

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비점원에 의한 중금속 원단위 부하량 - 곡간지 유역을 중심으로 - (Unit Loadings of Heavy Metals by Non-point Sources - Case Study in a Valley Watershed -)

  • 김진호;한국헌;이종식
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.35-43
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    • 2008
  • 본 연구는 곡간지 농촌유역의 소하천에서 유출되는 비점원오염물질 중 중금속의 시기별 수질변화 양상과 원단위 유출 부하량을 평가하고자 수행하였다. 중금속 항목간의 상관관계는 정기조사시 Fe-Al>Cr-Al>Fe-Cr>Mn-Fe 순으로 상관성이 높은 것으로 나타났고, 비정기조사시에는 Fe-Al>Fe-Cu>Cu-Al>Pb-Ni 순으로 높은 정상관을 Pb-Cu>Ni-Al 순으로 높은 부상관을 나타내었다. Fe, Cr 및 Cu가 다른 중금속 성분들과 상관성이 높은 항목으로 조사되었다. 중금속 성분별 원단위 유출 부하량을 산정한 결과, 2006년은 Al 2.047 kg $day^{-1}$, Cd 0.008 kg $day^{-1}$, Cr 0.034 kg $day^{-1}$, Cu 0.311 kg $day^{-1}$, Fe 0.601 kg $day^{-1}$, Mn 0.050 kg $day^{-1}$, Zn 0.282 kg $day^{-1}$로 조사되었으며, 2007년은 Al 2.535 kg $day^{-1}$, Cd 0.026 kg $day^{-1}$, Cr 0.055 kg $day^{-1}$, Cu 0.386 kg $day^{-1}$, Fe 0.727 kg $day^{-1}$, Mn 0.065 kg $day^{-1}$, Zn 0.317 kg $day^{-1}$로 2007년의 경우가 중금속 성분별로 2006년에 비해 높게 나타나는 경향을 보였다. 이는 2006년에 비해 2007년의 경우 중금속 성분별로 저농도도 있었지만, 상대적으로 유출량이 커서 원단위 부하량이 높게 나타난 것으로 판단된다. 평상시(비강우기)와 강우시 중금속 성분별 원단위 유출 부하량의 경우 강우시기가 평상시에 비해 2006년의 경우 전체적으로 약 $2{\sim}4$배까지의 차이가 나는 것으로 조사되었으며, 2007년의 경우는 중금속 성분별로 보면, Al 2.3배, Cr 2.0배, Fe 2.3배, Pb 2.2배, Zn 2.0배 정도 차이가 나타나는 것으로 조사되었고, Al과 Fe가 가장 많은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이런 중금속 성분들은 유기물이나 토양입자에 흡착되어 강우에 의해 하천에 유입되어 흐르다가 하천 또는 호소의 정체된 수역을 만났을 경우, 침전 또는 침적한 후 용탈이나 용출되어 중금속 오염을 초래하므로 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

한강 수변구역 복원지의 표토 특성 및 유기탄소 저장량 추정 (The Topsoil Characteristics, and Estimation of Topsoil Organic Carbon Storage at Restoration Areas in Riparian Zones of the Han River)

  • 이종문;조용현;김윤호;박성우
    • 한국조경학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.12-23
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    • 2019
  • 본 연구는 한강 수변구역에 복원지를 대상으로 환경 특성에 대하여 현황조사 및 분석을 실시하고, 표토 유기탄소 저장량을 정량화하였다. 조사 대상지 21개소를 조사 분석한 결과, 대상지에 식재한 수종 수는 총 17개 수종이었으며, 대상지별로 평균 $2.86{\pm}0.13$종으로서 최소 1개 수종에서 최대 7개 수종이 식재된 것으로 나타났다. 흉고직경은 평균 $9.1{\pm}0.6cm$, 수고는 평균 $6.2{\pm}0.3m$, 뿌리량은 평균 $0.13{\pm}0.18g/cm^3$이었다. 토양특성을 조사 분석한 결과, 총 21개 항목 중 6개 항목인 용적밀도, 고상률, 석력비, 경도, 모래 함량, pH는 층위가 깊어질수록 증가하는 것으로 나타났고, 나머지 입단율, 함수율, 유기물, 전질소 등 15개 항목은 층위가 깊어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 층위별 표토 유기탄소 저장량은 0~10cm에서 $11.54{\pm}1.08ton/ha$, 10~20cm는 $8.69{\pm}0.81ton/ha$, 20~30cm가 $7.97{\pm}0.79ton/ha$로서 0~30cm까지의 총 표토 유기탄소 저장량은 $28.21{\pm}7.31ton/ha$로 분석되었다. 과거 토지이용별 표토 유기탄소 저장량은 농경지였던 복원지가 $35.17{\pm}5.31ton/ha$로 가장 높았고, 주거지역 $28.16{\pm}8.31ton/ha$, 상업지역 $21.87{\pm}9.05ton/ha$, 공업지역 $19.23{\pm}12.48ton/ha$, 나지 $17.07{\pm}11.33ton/ha$ 순으로 나타났다. 조성연도별 표토 유기탄소 저장량은 2006년 조성된 복원지역이 $38.46{\pm}3.14ton/ha$로 가장 높았고, 2016년 복원지역 $28.57{\pm}7.84ton/ha$, 2011년 복원지역 $16.78{\pm}6.06ton/ha$ 순으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 수변구역 복원지의 탄소저감 효과 증진을 위한 기초자료 제공 및 평가기준이 될 것으로 기대된다.

국내 초지보유농가의 초지실태 연구 (Investigation on the Actual State of Grassland in Republic of Korea)

  • 이배훈;김지융;성경일;김병완
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.89-96
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    • 2019
  • 본 연구는 우리나라 초지보유농가의 초지실태를 조사하여 문제점과 그 원인을 제시하고자 3년간(2014~2016) 충청북도를 비롯하여 6개도(강원도, 경기도, 경상북도, 경상남도, 제주도 및 전라남도)의 106농가를 조사하였다. 초지조사는 초지법을 준수하여 다년생 목초 및 단년생 사료작물로 이용하고 있는 경우(초지법기준이용), 초지법을 준수하지 않고 있다고 판단한 경우(기타 이용) 및 농장주를 만나지 못하여 조사항목의 일부가 누락 또는 부정확하거나 농장주가 조사를 거부한 경우(조사미흡)로 구분하여 실시하였다. 조사농가 중 초지법기준이용 농가는 68농가(64.2 %)였으나, 기타이용 농가도 30농가(28.3 %)에 달하였다. 특히 이 중 타 용도(식물원, 골프장 및 돼지농장 등)로 이용하고 있는 농가도 8농가(26.7 %)를 포함하고 있어 불법이용을 방지하기 위하여 지자체의 보다 철저한 현장조사를 통한 취소 등의 강력한 행정조치가 요구된다. 또한, 조사미흡 8농가(7.5 %) 중 조사를 거부한 5농가(62.5 %)는 실정법을 위반하고 있을 가능성이 높다고 판단된다. 일선 행정기관에서 이용하는 초지등급은 생산량에 영향을 주는 요인(보파유무, 시비유무 및 토양의 pH와 유기물함량)에 영향을 받지 않았다. 이는 생산량을 기준으로 한 초지등급평가에 대한 근본적인 문제점을 시사하고 있다. 또한, 일선 행정기관에서 조사시기의 차이나 부실한 현장조사도 부정확한 초지등급의 또 다른 원인이라고 판단된다. 따라서 초지등급을 평가할 때에는 생산량 기준이 아닌 새로운 평가방법의 도입과 철저한 현장조사가 필요하다.

국내산 유기자원 우각을 활용한 유기질비료의 작물 생육 및 수량에 미치는 영향 (Application Effects of Organic Fertilizer Utilizing Livestock Horn Meal as Domestic Organic Resource on the Growth and Crop Yields)

  • 장재은;임갑준;이진구;윤승환;홍상은;신기해;강창성;홍순성
    • 유기물자원화
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    • 제27권2호
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    • pp.19-30
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    • 2019
  • 본 연구는 국내산 우각이 혼합된 유기질비료를 개발하여 가장 많은 유기재배 면적을 차지하고 있는 벼를 포함하여 가지에 대한 시용효과를 조사하고 수입 유박을 대체할 유기자원으로 우각의 활용가능성을 구명하고자 실시하였다. 질소함량이 높은 국내산 유기자원 선발을 위하여 계분, 어분, 콩깻묵, 참깻묵, 들깻묵, 혈분, 우각, 맥주오니 등 8종을 분석하여 질소함량이 높은 유기자원을 선발하였고 보조제로 왕겨 바이오차, 미강 등을 원료별, 혼합비율별로 혼합하고 성분을 분석하여 유기농업에 사용 가능한 유기질비료 제조조건을 확립하였다. 우각은 전질소(T-N) 함량이 12.0 %로 높아 혈분 13.5 % 다음으로 높았으며 어분 및 깻묵은 전질소 함량이 5.9~7.9 % 수준이었다. 계분은 유기농업에 사용가능한 무항생제 산란계 계분을 사용하였으며, 맥주오니는 질소함량이 3.4 %로 나타났다. 무항생제 계분, 우각, 맥주오니 등을 주재료로 바이오차, 미강 등을 보조제로 사용하여 유기질비료를 제조한 결과. 수입유박의 질소함량(4.0~4.2 %) 대비 개발한 유기질비료의 질소함량은 7.5 %로 높고 중금속함량은 Zn 400 mg/kg, Cu 120 mg/kg 이하 등으로 나타나 질소 함량이 높고 유기농업자재 품질기준에 적합한 유기질비료를 개발하였다. 우각이 포함된 유기질비료를 사용하여 벼와 가지를 재배하면서 시용효과를 조사한 결과 토양검정질소시비량 기준 100 % 시용시 혼합유박 대비 시용량을 40 % 감소하였음에도 벼 생육 및 수량이 대등하였으며, 가지 재배시에도 동일한 결과를 나타내었다. 우각 등 국산 유기자원을 이용한 새로운 고농도 질소원 선발 및 이를 이용한 유기재배 적합 유기질비료 개발은 친환경농업 확대 보급의 중요성이 높아지고 있는 현 시점에서 지역자원을 이용한 기존 수입 혼합유박 대체 연구의 출발점이자 폐기되고 있는 국내 유기자원의 활용 방안 모색에서 큰 의미를 가지며 향후 확대 보급된다면 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

백두대간 중점보전종인 댕강나무의 식생 군집 및 환경인자 특성 (Characteristics of Environmental Factors and Vegetation Community of Zabelia tyaihyonii (Nakai) Hisauti & H.Hara among the Target Plant Species for Conservation in Baekdudaegan)

  • 김지동;이혜정;이동혁;변준기;박병주;허태임
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권2호
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    • pp.201-223
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    • 2022
  • 오늘날 급격한 기후 변화와 지속적인 인간의 개발 압력으로 멸종의 우려에 대한 심각성이 커지고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 커다란 생태축인 백두대간 일대에서 출현하는 식물 가운데 중점적으로 보전해야할 식물 300종을 우선적으로 선정하였다. 그중 석회암 지대에 출현하는 댕강나무를 최우선 보전종으로 인식하고 이들의 식생 군집과 환경인자 특성을 구명하고자 하였다. 단양군, 영월군, 제천시 등 댕강나무 서식지 36개소를 조사지로 설정하고, 조사지 내 출현식물, 식생, 토양과 물리적 환경을 분석하였다. 조사지에서 특기할 만한 식물로 꽃꿩의다리, 덕우기름나물, 나도국수나무 등이 출현하였다. 산림식생 군락유형은 4개의 식생유형과 7개의 종군유형으로 구분되었다. 식생군집과 환경인자의 CCA 분석결과, 종합설명력 75.2%였으며 댕강나무 서식지의 환경적 특징이 세 그룹으로 구분되었다. 이 중에서 관계성이 있었던 환경인자는 해발고도, 경사, 유기물, 암석 비율, pH, 칼륨, 그리고 나트륨이었다. 조사지 내에서 꽃꿩의다리를 비롯하여 다수의 희귀식물과 특산식물이 확인되어 이들 집단을 서식지 수준에서 보전할 필요가 있다고 판단하였다. 출현 식물을 토대로 분석된 식생 유형 분류와 CCA 분석에서 댕강나무 서식지의 식생 집단의 고유성과 특이성이 재차 인정되었다. 본 연구의 결과가 댕강나무 자생지의 실증적 보전을 위한 과학적 근거자료로 활용되길 기대한다.

이앙시기 및 재식밀도별 다복찰과 동진찰 생육 특성

  • 유영석;김효진;강영호;최유나;조대호;김주
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.103-103
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    • 2022
  • 다복찰은 전라북도농업 기술원에서 2012~2020년에 신명흑찰과 익산488호를 교배하여 육성한 찰벼이며, 중대립, 단간, 내도복, 다수성의 특징을 보인다. 동진찰은 1998년도에 육성되었으며, 우리나라에서 가장 인기 있는 찰벼이다(재배면적 25,161ha/2021년 기준). 드문모심기 재배 기술은 2017년부터 도입되었으며, 밀파 육묘하여 재식밀도 및 재식주수를 감소함으로써 소요되는 재료비 등 경비 및 투입되는 노동력을 절감하는 경제성 있는 기술이다. 따라서 본 연구는 전라북도농업기술원에서 육성한 다복찰 보급 확대 및 가장 인기 높은 동진찰의 드문모심기 재배기술 확립 일환으로 시작되었으며, 2024년까지 3년간 실시할 계획이다. 시험은 기술원 논 포장에서 실시하였으며, 시험품종은 다복찰, 동진찰, 시험요인은 이앙시기(3처리) 및 재식밀도(4처리)를 두었다. 이앙시기별로 이앙 17일 전에 온탕소독(62℃, 10분), 종자소독(32℃, 1일), 침종(32℃, 1일), 간이출하(30℃, 3일) 과정을 거쳐 부직포 육묘(12일 정도)를 실시하였다. 5월20일(이앙520)부터 5월30일(이앙530), 6월9일(이앙609)까지 10일 간격으로 드문모심기 전용 이앙기로 이앙하였으며, 주당 본수는 5.7개 정도였다. 이앙 시기별로 시험포장을 구분하였고 포장내에 2품종, 각각 3.3m2당 80주, 60주, 50주, 37주 등 재식밀도 처리구를 두었으며, 처리구마다 3반복 조사구(10주/반복, 5본/주) 설치하였다. 10a당 9-4.5-5.7kg(N-P2O5-K2O)를 밑거름(50%)-분얼거름(20)-이삭거름(30) 등 3회 거쳐 시비하였다. 중간물떼기는 이앙32일째부터 10일간 실시하였으며, 예상 출수 30일 전에 충분하게 담수하였다. 이앙20일째부터 10일 간격으로 경수, 초장, 엽색도 등 생육 조사, 그리고 출수기, 후기 생육 및 병해충을 조사하였다. 향후 수확기에 수량, 수량구성요소, 미질 및 품위를 분석할 계획이다. 시험토양은 pH 6.0~6.3, EC는0.68~0.85dS/m, 유기물함량은 52~57g/kg 수준으로 높았다. 동진찰 발아율(94.0~98.1%)이 다복찰(89.9~94.9%)보다 우수하였다(3~6%P ↑). 다복찰 묘 충실도(102~106mg/주)가 동진찰(79~101mg/주)보다 다소 좋았으며, 이앙530 묘소질이 가장 좋았다. 동진찰 초장은 다복찰에 비해 다소 길었으나 이앙시기 및 재식밀도별 초장의 변화 유형은 비슷하였다. 이앙520구의 80주에서 초장이 가장 작았고 이앙609구에서는 80주에서 다소 길었으나, 처리구간의 유의성은 없었다. 동진찰 및 다복찰 경수는 37주에서 이앙 후 40일째, 50주, 60주, 80주에서는 30일째 가장 컸다. 출수기는 다복찰에 비해 동진찰이 3~7일 정도 빨랐으며, 특히 이앙520 동진찰에서는 재식밀도가 높을수록 출수기가 빠른 경향을 보였으며, 이앙530 이후에는 재식밀도간 차이가 거의 없었다. 동진찰에 비해 다복찰 간장이 3~6cm 작았으며, 2품종 모두 이앙609구에서 가장 낮은 값을 보였다. 수장도 간장과 비슷한 경향을 보였다. 수수는 2품종 모두 이앙이 늦을수록 증가하였으며, 37주에서 가장 높았으며, 80주에 비해 다복찰, 동진찰 각각 73.8%, 77.4% 높았다. 다복찰의 경우 3.3m2당 수수는 이앙시기별과 관계없이 상대적으로 80주에서 가장 많았고 이앙520에서 재식밀도간 차이는 감소하였지만 이앙시기가 늦을수록 수수는 증가하는 경향을 보였다. 동진찰도 비슷한 경향을 보였으며, 이앙520과 이앙609 사이에 수수 차이는 적었다. 병 발생은 잎집무늬마름병, 세균성벼알마름병, 이삭누룩병이 주로 관찰되었으며, 세균성 벼알마름병은 출수기와 맞물린 이앙530에서 가장 크게 발생하였으며, 이앙520도 비슷한 경향을 보였다. 이삭누룩병 발생이 심하였는데 재식밀도간 차이보다는 이앙시기별 차이가 더 크게 발생하였으며 품종 간의 병 발생 차이는 없었다. 이상의 결과로 수수 측면에서 조기 이앙할 경우에는 50~60주, 늦은 이앙 시에는 80주가 유리할 것으로 보이며, 추후주당 립수, 등숙률, 천립중 등을 조사하고 경영비 등을 고려하여 합리적인 이앙시기 및 재식밀도를 판단할 수 있을 것으로 판단된다.

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기계학습 분류모델을 이용한 하천퇴적물의 중금속 오염원 식별 (Identifying sources of heavy metal contamination in stream sediments using machine learning classifiers)

  • 반민정;신상욱;이동훈;김정규;이호식;김영;박정훈;이순화;김선영;강주현
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.306-314
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    • 2023
  • 하천퇴적물은 유역내 다양한 오염원으로부터 발생하는 중금속, 유기물 등 오염물질의 수용체일 뿐만 아니라 수질 오염 및 수생태 악영향을 유발할 수 있는 2차적 오염원이기에 중요한 관리대상이라고 할 수 있다. 오염된 하천퇴적물의 효과적인 관리를 위해서는 오염원에 대한 식별과 이와 연계된 관리대책의 수립이 우선되어야 한다. 본 연구는 하천퇴적물내 측정된 다양한 이화학적 오염항목 분포 특성에 기반하여 퇴적물의 주요 오염원을 식별하기 위한 방법으로서 기계학습모델의 적용성을 평가하였다. 기계학습 모델의 성능 평가를 위해 전국 4대강 수계내 주요 폐금속광산 및 산업단지 인근에서 수집된 총 356개의 하천퇴적물에 대한 중금속 10개 항목(Cd, Cu, Pb, Ni, As, Zn, Cr, Hg, Li, Al)과 토양항목 3개(모래, 실트, 점토 비율) 수질항목 5개(함수율, 강열감량, 총유기탄소, 총질소, 총인)를 포함한 총 18개 오염항목에 대한 분석자료를 활용하였다. 기계학습 분류 모델로서 선형판별분석(linear discriminant analysis, LDA)과 서포트벡터머신(support vector machine, SVM) 분류기를 사용하여 폐금속광산('광산')과 산업단지('산단') 인근에서의 하천퇴적물 시료의 분류 성능을 평가한 결과, 채취 지점 및 시기별 4가지 경우(비강우시 광산, 강우시 광산, 비강우시 산단, 및 강우시 산단)에 대한 퇴적물 시료의 분류 성능이 우수하였으며, 특히 비선형 모델인 SVM(88.1%)이 선형모델인 LDA(79.5%) 보다 퇴적물을 분류하는데 있어 보다 우수한 성능을 나타냈다. SVM 앙상블 기반 비배타적 다중라벨분류기 모델을 이용하여 각 시료채취 지점 상류 유역 1km 반경 내 지배적인 토지이용 및 오염원을 다중 타겟값으로 다중분류 예측을 수행한 결과, 폐금속광산과 산업단지의 분류는 비교적 높은 정확도로 수행하였으나, 도시와 농업지역 등 다른 비점오염원에 대한 분류정확도는 56~60%범위로 비교적 낮게 나타났다. 이는 다중라벨 분류모델의 복잡성에 비해 데이터셋의 크기가 상대적으로 작아서 발생한 과적합에 기인한 것으로 향후 보다 많은 측정자료가 확보될 경우 기계학습 모델을 적용한 오염원 분류의 정확도를 보다 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.