• 한국농림기상학회지
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• 제22권3호
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• pp.183-193
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• 2020

본 연구는 배추 주산지인 전남지방의 가을배추 생육 빅데이터를 활용하여 재배환경요소가 가을배추의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 전남지방의 2010~2019년 가을배추 생육데이터를 수집하여 기온, 일조시간, 강우량, 토성 등 재배환경데이터와의 연관성을 분석하였다. 상관행렬을 작성한 결과 초장과 엽수는 생육도일과 일조시간에서 높은 상관계수를 보였고 수량은 생육도일과 점토함량에서 음의 상관관계를 보였다. 상관계수 분석을 통해 선발된 지표들을 선형회귀분석 하였는데 초장과 생육도일, 초장과 합계 일조시간, 엽수와 생육도일, 엽수와 합계일조시간의 결정계수가 각각 0.79, 0.71, 0.7, 0.62이었으나 수량과 생육도일, 수량과 토성의 경우 결정계수가 낮았다. 수량과 생육도일 토성을 통계분석 한 결과 해남과 진도 지역의 수량이 높았고 생육도일과 토양내 점토 함량이 낮은 것으로 나타났다. 수량, 생육도일, 토성에 대한 연관성 검증을 위하여 계층적 군집분석을 수행한 결과, 통계적으로 유사 지역으로 분류된 해남과 진도가 같은 군집을 이루었고 그 외 지역이 다른 군집을 이루었다. 연도 및 지역에 따라 생육도일과 수량이 다르고 토성이 유사한 지역이 있음에도 불구하고 관측데이터가 지역별로 군집이 이루어진 것으로 보아 생육도일과 점토 함량은 수량과 연관성이 있는 것으로 판단된다. 연관성 분석 외에도 지역별 군집을 통하여 데이터 분석 및 영농정책 수립 등에 군집분석 결과를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제62권3호
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• pp.214-223
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• 2017

국내에서 육성된 옥수수의 파종기에 따른 생육 및 수량을 알아보기 위하여 광평옥, 강다옥, 양안옥, 신광옥, 장다옥, 청안옥, 청다옥, 안다옥, 다평옥, 평강옥, 평안옥, 다안옥, 수원 184, 강일옥, P3394 등 총 15종의 옥수수품종이 시험연구에 사용되었다. 파종기는 4월 5일, 6월 25일, 7월 5일 총 3회 파종하였다. 종합적인 생육을 보면 강다옥이 착수고율 조금 높지만 생육이 4월 또는 7월에 파종 시 가장 좋았다. 그 다음엔 광평옥으로 광평옥의 경우 전체적인 생육은 강다옥 보다는 조금 낮았지만 착수고율이 낮아 재배 시에 좀 더 유리하게 작용할 수 있겠다. 다안옥의 경우 생육은 4월에 파종하나 7월에 파종하나 모든 경우에 다 좋지 않았다. 그러나 식용으로 사용하기 위하여 재배적인 측면에서 곡실의 수량과 이삭의 형태 등만을 고려한다면 파종 시기에 관계없이 평강옥과 다평옥이 이삭무게와 종실무게가 많아서 좋은 품종으로 제시할 수 있다. 곡실용 옥수수의 생육에는 출사기까지 유효적산온도가 가장 중요한 요인으로 작용하였으며 유효적산 온도가 $1500^{\circ}C{\sim}1800^{\circ}C$ 이상만 되면 정상적인 생육이 이루어지고 충분한 수량을 확보할 수 있었다. 식용 옥수수의 경우 당도와 질감 등 많은 고려 요소가 필수요소로 첨가 되어야 하므로 앞으로 이러한 연구가 더 진행되어 재배적인 측면과 식품으로서의 가치 평가가 함께 이루어 져야 정확한 품종 제시가 가능해 질 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.143-151
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• 2010

강원 지역에서의 최근 10년간(2000~2009)의 기상환경을 평년(1971~2000)과 비교하여 벼 재배의 기상환경 변화 추이를 살펴보고, 고품질 쌀의 안정 생산을 위한 대책을 수립하기 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 평년에 비해 기온이 $0.5^{\circ}C$ 올라가고, 일교차는 $0.1^{\circ}C$ 줄었으며, 강수량은 122mm 많아졌고, 일조시수는 151시간 줄었다. 벼가 본답에서 주로 생육하는 6월부터 9월까지는 연중 기후 변화에 비해 강수량 증가(151mm)와 일조 시간 감소(86시간) 경향이 뚜렷하였는데, 원주 등 남부내륙권에서 가장 큰 폭의 변화를 보였다. 호흡소모계수는 평년에 비해 0.07 높아졌는데, 특히 생식생장기인 7월에 0.13으로 증가폭이 가장 컸다. 이는 고온에서 호흡이 증가하고 일조시간 부족으로 건물 생산량이 낮아질 수 있음을 보여준다. 고품질 벼생산을 위한 등숙 온도인 $20{\sim}22^{\circ}C$를 기준으로 산출한 알맞은 출수기는 평년에 비해 춘천, 홍천, 원주, 강릉은 늦어졌으나, 철원은 앞당겨졌다. 알맞은 출수기 후40일간의 일조시수는 평년에 비해 34시간 줄어 유백미와 사미가 많아질 염려가 있다. 최대 기후등숙량은 원주에서 가장 많이 줄어든 반면, 태백 등 고랭지에서는 등숙 온도 상승으로 높아졌다. 춘천, 철원, 강릉에서의 최근 11년간(1999~2009) 등숙 온도는 대체로 $22^{\circ}C$ 이상이었다. 향후 기후 전망에 의하면 출수기는 빨라지고 등숙 온도는 올라갈 수 있으므로, 중생종이나 중만생종을 재배하거나, 이앙 시기의 조절이나 직파 재배와 같은 재배 관리를 달리하여 출수기를 늦추면 쌀 수량과 품질의 저하를 막을 수 있을 것으로 보인다. 나아가 등숙 기간의 기온 상승과 일조량 감소, 강수량 증가 등의 변화된 기상 여건에 잘 적응하는 품종을 육성하거나 선발하여 보급 재배함으로써 고품질 쌀의 안정 생산을 이루어야 할 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권4호
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• pp.377-385
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• 2017

멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이의 염기서열 차이 추정값($d{\pm}S.E.$)은 $0.001{\pm}0.001$로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 $0.579{\pm}0.021$로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들과의 종간 염기서열 차이 추정값은 $0.056{\pm}0.008$ (겨풀멸구)에서부터 $0.548{\pm}0.021$ (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 $65^{\circ}C$에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여부가 명확히 구별되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.120-129
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• 2020

본 연구는 '후지/M.9'와 '홍로/M.9'가 재식된 사과원에 바람이나 우박을 막기 위해 사용되는 망(구멍크기 : 2×2mm)을 수관상부에 색상별로 백색과 청색을 나누어 설치한 후 햇빛의 차광정도 및 생육환경 차이 등에 따른 과실품질 변화를 조사하였다. '후지' 사과의 경우 대기온도 34.8℃인 오후 2~3시경의 과실표면 온도를 측정한 결과, 무처리는 40.0℃로 가장 높았고, 청색 방풍망과 백색 방풍망 처리구는 각각 34.9℃, 36.6℃로 크게 낮았다. '홍로'에서는 무처리구가 44.2℃일 때, 청색 방풍망 처리구는 38.3℃, 백색 방풍망 처리구는 38.5℃를 기록하여 '후지'와 마찬가지로 온도 경감효과를 보였다. '후지'의 과피색차를 조사한 결과, 과피적색도(a^⁎)는 무처리구가 16.5, 청색 방풍망 처리구는 18.0였으나, 백색 방풍망 처리구는 19.3으로 가장 높은 값을 보였다. '홍로'에서도 백색 방풍망 처리구가 적색도가 34.9로 무처리구 28.1에 비해 유의하게 높은 적색도 발현을 보였다. 일소피해 조사결과, '후지'에서 청색 방풍망 처리구 3.8%, 백색 방풍망 처리구 4.2%로 무처리구 9.4%에 비하여 크게 경감되었고, '홍로'의 경우는 청색 방풍망 처리구는 8.8%, 백색 방풍망 처리구는 12.4%로 무처리구 28.8%에 비하여 일소발생이 현저히 감소하였다. 이 같은 결과는 처리별 자외선 수치를 측정하였을 때 무처리 구간의 자외선 값에 비해 청색 방풍망 처리구에서 유의하게 낮아 방풍망 처리에 의한 자외선 차단 효과에 의한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.162-173
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• 2009

기후변화에 따른 작물 재배적지의 이동에 관한 정보는 농업분야 적응전략의 기초이기 때문에 연구자들뿐 아니라 정책결정자들도 큰 관심을 보인다. 하지만 재배적지의 개념을 분석차원에서 구체적으로 구현하는 일이 어렵기 때문에 아직 실용적인 적지판정법이 개발된 적이 없다. 본 연구에서는 미래 시나리오 기후조건에서 사과 '후지'의 재배적지를 조사하기 위해 GIS 기반의 탐색기법을 이용하여 전자기후도, 토양전자지도, 수치지형정보, 농업기후 및 작물품질 예측모형 등을 종합적으로 활용, 체계적인 적지판정기법을 구현하였다. '후지'를 대상으로 한 적지판정 1차기준은 지표피복, 경사도, 토성이며, 2차 기준은 월동기간 중 동해위험도, 늦서리 피해위험도, 생육가능기간 등 기후조건, 3차기준은 과피의 색택, 과형지수 등 품질조건이다. 이들 조건을 지리정보시스템의 속성 레이어로 구현하고 중첩분석을 통해 재배적지를 검색하였다. 이 방법을 현재평년(1971-2000년)과 A1B 시나리오의 미래평년(2011-2040년, 2041-2070년, 2071-2100년) 기후에 적용하여 남한 전역을 대상으로 재배적지를 검색한 결과 현재평년의 경우 전국의 6.5%가 후지 재배적지에 해당하였고 2011-2040년 평년기후에는 전국의 약 1.8%, 2041-2070년 평년에는 0.3%, 2071-2100년 평년에는 전국의 0.1%까지 감소하여 전국규모에서 재배적지의 한계선 북상추세를 감지할 수 있었다. 뿐만 아니라 개별 주산지 내에서도 적지이동 양상을 정밀하게 추적할 수 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.401-409
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• 2021

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(V_cmax), 최대 전자전달속도(J_max), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m^-2·s^-1 to 1500µmol·m^-2·s^-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO₂ 농도에 대한 A-C_i curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO₂ assimilation, A_n), 열파괴(thermal breakdown), R_d(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 J_max, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 J_max의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 600ppm, PAR 600-800µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 800ppm, PAR 1000µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.297-310
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• 2021

길마가지나무의 자생지 11지역 24개소의 입지환경을 조사한 결과 길마가지나무는 주로 산지의 낮은 지대를 중심으로 임연부, 등산로주변, 계곡부 및 해안림 곳곳에 분포하고 있었으며, 경사는 대부분 평지나 완경사지를 중심으로 분포하고 있었다. 사면방위는 가리지 않았으나 주로 햇볕을 많이 받는 남향에 주로 군락을 이루고 있었다. 군집구조는 분석결과 각각 아까시나무(군집I), 느티나무(군집II), 일본잎갈나무(군집III)가 지표종인 3개 군집으로 나뉘었다. 출현식물의 경우 군집 I에서 출현한 식물은 50과 77속 78종 2아종 11변종 총91분류군, 7개의 방형구로 느티나무가 지표종인 군집II에서 출현한 식물은 51과 82속 80종 2아종 10변종 1품종 총93분류군, 11개로 가장 많은 방형구가 해당되며, 느티나무가 지표종인 군집III에서 출현한 식물은 61과 111속 129종 2아종 13변종 3품종 총147분류군으로 나타났으며, 특이식물로는 특산식물 1분류군, 침입외래식물 9분류군, 희귀식물 5분류군으로 상대적으로 적은 개체수가 출현하였다. 상대우점치(I.P.) 분석결과 각군집의 지표종으로 대표되는 종이 있으나 특정군집에 독립적으로 출현하는 경우는 적었다. 대표적으로 느티나무, 참나무, 아까시나무, 밤나무 등이 있었으며, 아까시나무군집의 교목층을 제외하면 대부분 경쟁관계에 있음을 확인할 수 있어 지속적인 관찰이 필요하다고 판단된다. 종다양성지수 분석과 유사도지수 분석에서도 상대우점치 분석과 유사한 결과를 확인할 수 있었는데, 군집 간 특정종이 우세하기 보다는 균등도가 매우 높으며, 출현식물이 상이하기 보다는 유사한 경향을 띄고 있었다. 토양분석 결과, 군집 간 전형적인 갈색산림토양, 암적색산림토양의 성질을 보였으며, 배수가 좋은 사양토를 기반으로 하고 있었다. 유기물의 경우에는 일반적인 산림토양에 비해 함량이 대체적으로 높은 경향을 보이고 있었다. 미루어 보았을 때 길마가지나무의 자생지 분포는 지역적인 경향보다는 상층이 울폐하지 않는 임연부, 등산로를 중심으로 유기물이 풍부한 환경에 분포해 환경에 대한 적응력이 뛰어난 것으로 판단된다. 하지만 상층이 울폐한 경우에는 피압으로 인해 생육이 부진한 경향을 보여 광 요구도가 높은 수종으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제22권4호
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• pp.239-249
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• 2020

본 연구는 자연 조건에서 쌀가루용 벼의 수발아율을 예측하기 위한 것으로 기계학습을 이용하여 기상요소들에 따른 수발아율을 간단히 예측할 수 있는 초기 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 충청북도, 경상북도에 위치한 6개 지역에서 쌀가루용 벼 3품종을 재배하였다. 수확 후 수발아율과 출수일을 조사하였으며, 각 지역의 종관기상대의 일평균 기온과 상대 습도, 그리고 강수량 정보를 이용하여 기계학습 모델 중 하나이며, 정확도가 높은 GBM 모델로 수발아율을 예측하였다. 2017년부터 2019년까지 강원과 충북, 그리고 경북의 6개 지역에서 쌀가루 용 벼 3품종에 대해 재배 실험을 수행하였다. 조사 항목은 출수일과 수발아율이었다. 기상자료는 동일한 지역명의 종관기상대를 이용하여 일 평균 기온 및 상대 습도, 그리고 강수량 자료를 수집하였다. 수발아율 예측을 위해 기계학습 모델인 Gradient Boosting Machine (GBM)을 이용하였으며, 학습 투입 변수로는 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량이었다. 또한 수발아 피해 관련 기간을 설정하기 위해 출수 후 몇일 후부터 그 이후의 기간에 대한 실험도 수행하였다. 자료는 수발아 피해 관련 기간의 교정을 위한 training-set과 vali-set, 검증을 위한 test-set으로 구분하였다. training-set과 vali-set으로 교정한 결과, 출수 후 22일 후부터 24일동안에서 가장 높은 score를 나타내었다. test-set으로 검증한 결과는 3.0%보다 낮은 구간에서 수발아율을 약간 높게 예측한 경향이 있었지만, 높은 예측력을 보였다(R2=0.76). 따라서, 기계학습을 이용하여 특정기간동안의 기상요소들로 수발아율을 간단하게 예측할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 기계학습을 이용하여 특정 기간 동안에 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량으로 높은 수발아율 예측 성능을 보였으며, 이 시스템을 이용하여 일반 농가들을 대상으로 수발아에 관한 피해를 예방할 수 있는 조기 수발아 예측 시스템으로 이용가능 할 것으로 판단된다. 하지만 품종마다 휴면 정도 차이로 인한 수발아 관련 기간에 차이가 있으므로, 다른 쌀가루용 벼 품종에 대해서도 추가로 조사하고, 개별 품종으로 세분화하여 분석한다면 좀 더 정확도 높은 예측 시스템을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2021

양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.