• Title/Summary/Keyword: Agriculture drought

검색결과 274건 처리시간 0.029초

초분광 영상을 이용한 의사결정 트리 기반 봄감자(Solanum tuberosum)의 염해 판별 (Application of Hyperspectral Imagery to Decision Tree Classifier for Assessment of Spring Potato (Solanum tuberosum) Damage by Salinity and Drought)

  • 강경석;유찬석;장시형;강예성;전새롬;박준우;송혜영;이수환
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.317-326
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 간척지에서 주로 발생하는 염해 및 한해를 봄감자의 주요 생육단계에서 판별할 수 있는지를 검토하는 것이다. 영양생장기(VP), 괴경형성기(RFP) 및 괴경비대기(RGP)에 취득한 초분광 영상 내 봄감자 캐노피 영역의 반사율과 반사율의 불균일성을 최소화하기 위해 밴드 비로 변환하였다. 소형 다중분광 영상센서 개발을 고려하여 FWHM 5 nm의 단일 밴드를 상용화되어있는 밴드패스필터 기준으로 10 nm, 25 nm와 50 nm 평준화한 후 똑같이 밴드 비로 변화하였다. 의사결정트리법을 이용하여 각 FWHM에서 염해 판별에 유의한 단일 밴드 및 밴드 비를 추출하였고 그 분류 정확도는 OA와 KC로 나타내어졌다. 염해, 한해 및 정상 여부를 분류하기 위해 선택된 밴드는 최소 3개에서 최대 13개로 모든 FWHM에서 OA 66.7%와 KC 40.8% 이하의 정확도를 나타내었다. 괴경비대기(RGP)에서만 공통으로 440 nm가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 영양생장기(VP)에는 530 nm 또는 540 nm, 괴경비대기(RGP)에서는 추가로 710 nm 또는 720 nm가 선택되었다. 영양생장기(VP)에 비해 생식생장기(RFP 및 RGP)에 분류 정확도가 높지만 상용화가 용이한 10nm 이상의 FWHM에서 OA 및 KC값이 각각 78.7%, 57.7% 이하로 나타났다. 밴드 비를 이용하여 염해, 한해 및 정상을 분류하기 위해 선택된 밴드 비는 최소 2개에서 최대 6개로 원래 밴드(5 nm FWHM)의 비를 이용할 경우 생육 시기 및 FWHM에 관계없이 OA 및 KC가 95% 이상으로 나타났다. 영양생장기에서 FWHM에 관계없이 790 nm와 800 nm의 비가 선택되었고 동일 밴드는 아니지만 각 생육단계에서 Red, Red-edge 및 NIR 영역에서 유사밴드가 선택되었다. 모든 생육 시기에서 10 nm의 FWHM을 가진 3개 이하의 밴드 비를 이용한다면 OA 91.3%와 KC 85.0% 이상의 분류 정확도로 봄감자의 염해, 한해 및 정상여부판별이 가능할 것으로 판단된다. 이 결과는 넓은 면적에서 염해 및 한해 피해를 받은 작물 필지를 소형 다중 분광 카메라로 판별하여 빠르고 유연하게 제염기술을 투입하거나 그 피해 대책을 위한 정책 활용에 이용될 수 있을 것이다.

해송(海松)의 근계밀도(根系密度)의 분포(分布)에 관(關)한 연구(硏究) (Distribution of root density in Pinus thunbergii Parlatore)

  • 주성현
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
    • /
    • 제9권
    • /
    • pp.109-114
    • /
    • 1991
  • The depth and spread of root systems and the density of root branching affect the success and survival of plants subjected to drought. The type and size of root systems are controlled by heredity and soil conditions. There are also important interaction between roots and shoots; roots are dependent on shoots for carbohydrates, growth regulators, and certain vitamins, and shoots are dependent on roots for water, minerals, and certain growth regulators. Pinus thunbergii Parlatore had most of roots in the top 20cm of soil, and had little short of roots in the less than 80cm of soil. Average of root density was $270cm/cm^3$ in the upper soil(0~20cm). Root density of Pinus thunbergii Parlatore was similar to that of Cryptomeria japonica. There is no saying that Pinus thunbergii Parlatore has an advantage over Cryptomeria japonica in the drought. This data will be used to the root density values in the simulation model of black pine stands.

  • PDF

옥상녹화를 위한 남천 외 3수종의 내건성 평가 (Drought Resistance Assessment of Four Shrub Species Including Nandina Domestica for Extensive Green Roof)

  • 신창섭;이학석
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.267-273
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 비교적 내건성이 강하여 옥상녹화 소재로 이용될 수 목본식물들 중 수수꽃다리(Syringa dilatata), 사철나무(Euonymus japonica), 쥐똥나무(Ligustrum obtusifolium), 남천(Nandina domestica)등 4 수종에 대해서 내건성을 비교하고 영구위조계수를 알아보기 위하여 수행되었다. 식물의 내건성을 비교하기 위하여 2013년 6월4일~7월 20일까지 무관수 처리하였고 7일 간격으로 잎의 상대함수량, 상대전기전도도, 수분포텐셜 등을 측정하였으며, 영구위조계수를 알아보았다. 실험 결과 충분히 관수한 화분을 옥상으로 옮기고 2일 후에 측정한 잎의 상대함수량은 쥐똥나무 91.3%, 수수꽃다리 92.9%, 남천 91.2%, 사철나무 90.1%였다. 그 후 28일 동안 관수하지 않은 상태에서 측정한 상대함수량은 쥐똥나무 60.2%, 수수꽃다리는 67.8%로 크게 감소되었으나, 남천과 사철나무는 각각 80.1%, 81.7%로 감소되었다. 상대전기전도도와 수분포텐셜에서도 남천과 사철나무가 쥐똥나무와 수수꽃다리에 비하여 내건성이 큰 것으로 나타났다. 수종별 영구위조계수는 쥐똥나무 3.1%, 수수꽃다리 2.1%, 남천 1.6%, 사철나무 0.7%로 나타났다. 즉 위의 공시수종 모두 내건성이 강하지만 그 중에서도 특히 사철나무의 내건성이 가장 크고 다음은 남천> 수수꽃다리> 쥐똥나무 순인 것으로 분석되었다.

온도변화에 따른 건조 스트레스 환경에서 고추 세균점무늬병 발생 영향 (Evaluation of Bacterial Spot Disease of Capsicum annuum L. in Drought Stress Environment by High Temperature)

  • 장종옥;김병혁;이중복;좌재호;고상욱
    • 식물병연구
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.62-70
    • /
    • 2019
  • The global warming by increased $CO_2$ will effect of plant pathogenic microorganisms and resistance of host plants, and it is expected to affect host-pathogen interactions. This study used Capsicum annuum L. and Xanthomonas euvesicatoria, a pathogenic bacteria of pepper, to investigate interactions between hosts and pathogens in a complex environment with increasedcultivation temperature and drought stress. As a result, the bacterial spot disease of C. annuum L. caused by X. euvesicatoria was $35^{\circ}C$ higher than $25^{\circ}C$. In addition, the effect on water potential on bacterial spot disease was much greater water potential -150 kPa than -30 kPa. The disease progress and severity higher than water potential -30 kPa. This result will useful for understanding interaction with red pepper and X. euvesicatoria under the complex environment with increased cultivation temperature and in water potential -150 kPa drought stress in the future.

기후변화 시나리오에 근거한 전주지역의 농업가뭄 전망 (An Outlook of Agricultural Drought in Jeonju Area under the RCP8.5 Projected Climate Condition)

  • 김대준;윤진일
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.275-280
    • /
    • 2015
  • 미래 기후조건에서 농업부문 가뭄양상을 전망하기 위해 우리나라 농업의 중심지인 전주지역을 대상으로 1951-2100 기간의 기후변화시나리오(RCP8.5) 일자료를 이용하여 토양의 물수지에 근거한 농업가뭄지수를 계산하였다. 계산결과는 과거(1951-1980), 현재(1981-2010), 그리고 3개의 미래 기후학적 평년기간(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100)으로 분류하여 분석하였다. 그 결과 과거부터 현재까지 계절적으로 가장 부족한 이른봄의 토양수분은 점차 개선되어 금세기말이면 수분부족현상이 해소될 것으로 전망되며, 봄철 가뭄발생빈도 역시 지금보다 줄어들어 이른봄에는 가뭄이 거의 나타나지 않을 것이다. 반면 여름작물 생육기간에는 토양수분상태가 악화되며 가뭄발생빈도가 대체로 증가할 것으로 전망되었다.

바이오에너지 작물 소재로서 자트로파의 염과 가뭄 스트레스 하에서 상반되는 생리적 특성과 아쿠아포린(JcPIP2)의 발현 (Conflicting Physiological Characteristics and Aquaporin (JcPIP2) Expression of Jatropha (Jatropha curcas L.) as a Bio-energy Crop under Salt and Drought Stresses)

  • 장하영;이지은;장영석;안성주
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제56권3호
    • /
    • pp.183-191
    • /
    • 2011
  • 열대작물인 자트로파의 염과 가뭄 스트레스에 따른 생리적 반응과 유전자 발현의 연구를 통해 바이오에너지 작물로서의 기초적 자료를 얻고자 본 실험을 수행하였다. 1. $100{\cdot}200{\cdot}300$ mM NaCl의 염 스트레스와 $5{\cdot}10{\cdot}20{\cdot}30$% PEG의 가뭄 스트레스를 처리하여 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 조사하였다. 자트로파의 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 통한 생육조사 결과 가뭄 스트레스 보다 염 스트레스에서 더 많은 피해를 입었다. 2. 수분 수송과 관련된 아쿠아포린 중에서 JcPIP2가 뿌리, 줄기, 떡잎 그리고 잎에서 모두 고르게 발현하고 있음을 확인하였다. 잎의 JcPIP2는 대조구와 가뭄 스트레스 처리구에서 모두 발현하는 반면, 200 300 mM NaCl 처리구에서는 잎에서 발현하지 않았다. 3. 염과 가뭄 스트레스에서 JcPIP2가 상반되는 반응을 보이는 것은 JcPIP2가 염 스트레스 관련 주요 내재 단백질과 같은 기능을 하는 것으로 판단된다. 4. 자트로파는 염 스트레스보다 가뭄 스트레스에 더 내성을 보이므로 간척지보다는 가뭄지역에서 재배하는 것이 더 유리할 것으로 보인다.

새싹보리 재배기간 중 수분스트레스 처리가 사포나린 함량에 미치는 영향 (Influence of Drought Stress Treatment on Saponarin Content during the Growing Period of Barley Sprouts)

  • 윤영은;김송엽;최현지;조주영;서우덕;김영남;이용복
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.290-294
    • /
    • 2021
  • BACKGROUND: Barley sprouts contain a large number of secondary metabolites such as polyphenols, saponarin, and policosanols. The synthesis of such secondary metabolites occurs as a defense mechanism against external environmental stresses. In particular, it has been widely known that drought stress (DS) increases the content of flavonoids in plants. The objective of this study was to investigate the effects of drought stress treatment on the saponarin content in barley sprouts during the growing period. METHODS AND RESULTS: In this study, changes in saponarin content with different DS exposure periods and times were evaluated under the hydroponic system. For establishing different DS treatment periods, water supply was stopped for 1, 2, and 3 days, once leaf length was at 10 cm. To control different DS treatment times, water supply was stopped for 2 days, once leaf lengths were 5, 10, and 15 cm. As a result, the water potential of barley sprouts decreased from -0.8 MPa (before DS treatment) to -1.2, -2.4, and -3.2 MPa (after DS treatment), and reversely recovered to -0.8 MPa after re-irrigation. When 10 cm leaves were subjected to DS for 1 and 2 days, the saponarin content increased by 12 and 10%, respectively, while it increased by 19% when DS was applied to the 5 cm leaves. CONCLUSION(S): The results of this study suggest that drought stress at the early stage of growth (5 cm) is most helpful to increase the saponarin content of barley sprouts.

Induced Systemic Drought and Salt Tolerance by Pseudomonas chlororaphis O6 Root Colonization is Mediated by ABA-independent Stomatal Closure

  • Cho, Song-Mi;Kang, Beom-Ryong;Kim, Jeong-Jun;Kim, Young-Cheol
    • The Plant Pathology Journal
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.202-206
    • /
    • 2012
  • Root colonization by the rhizobacterium Pseudomonas chlororaphis O6 in Arabidopsis thaliana Col-0 plants resulted in induced tolerance to drought and salinity caused by halide salt-generated ionic stress but not by osmotic stress caused by sorbitol. Stomatal apertures decreased following root colonization by P. chlororaphis O6 in both wild-type and ABA-insensitive Arabidopsis mutant plants. These results suggest that an ABA-independent stomatal closure mechanism in the guard cells of P. chlororaphis O6-colonized plants could be a key phenotype for induced systemic tolerance to drought and salt stress.

단수 시기가 홍화의 생육과 수량에 미치는 영향 (Influence of Water Stress on Growth and Yield in Safflower(Cartamus tinctorius L.))

  • 김세종;박준홍;김재철;박소득;송관철
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제39권5호
    • /
    • pp.303-306
    • /
    • 2006
  • 홍화 생육중 한발이 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 경장은 정상 관수구가 127 cm인데 비해 토양 수분장력이 5월초부터 증가하기 시작해 0.5 MPa까지 도달한 생육 중기 단수시는 96 cm로서 31 cm적었으며 경태, 엽수, 분지수 등의 생육도 생육 중기 단수시가 가장 저조하였다. $m^2$당 유효 화두수는 정상 관수구가 244개인데 비해 생육 중기 단수시는 144개로 매우 적었다. 종실 수량은 정상 관수구가 10a 당 353 kg인데 비해 생육 중기 단수시는 222 kg, 토양 수분 장력이 0.54 MPa까지 도달한 생육 후기 단수시는 307 kg으로서 각각 37%, 13% 감소되었다. 홍화 생육중 한발에 따른 피해를 방지하기 위한 적정 관수 시기(0.05 MPa)는 생육 초기(파종시~파종후 30일)는 무강우 후 23일, 생육 중기(파종후 41~70일)는 10일, 생육후기(파종후 81~110일)는 9일로 예측되었으나, 이 결과는 당년의 기상에만 국한된다는 것을 염두에 두어야 한다. 위와 같은 결과에 대한 일반화는 축적된 기상 자료와 증발산량 자료 등에 대한 해석이 있은 추후 연구가 필요하다.