• 제목/요약/키워드: Growing Degree Days(GDD)

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산악 지역에서의 피나무(Tilia amurensis Rupr.) 개화시기와 성장온일도를 이용한 개화 진행 예측 (Blooming Time of Tilia amurensis Rupr. in Mountainous Area and Prediction of its Blooming Progress Using Growing Degree Day Model)

  • 김민중;손민웅;이주혁;정철의
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-12
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    • 2022
  • 본 연구는 국내 중요 밀원식물인 피나무가 주로 자생하는 산악 지역에서 개화시기를 예측하기 위해 수행되었다. 이를 위해 가리왕산 일대 해발 638m 지점 기준목에서 개화 진행을 모니터링 하고, 고도별 개화율을 관찰하였다. 또한 문헌자료, 웹자료, 개화 판별이 가능한 표본자료들을 수집하였다. 이 자료들을 이용하여 고도와 위도에 따른 개화기 변화를 확인하였다. 또한 누적 GDD를 이용하여 누적 개화율 모델을 개발하였다. GDD 계산은 5 ℃의 기준온도와 일별 최고, 최저 온도를 이용하였다. 일일 온일도를 1월 1일부터 누적할 경우 피나무 개화기는 860~1198 DD로 추정되었다. 이 결과는 산림양봉이 이루어지는 산악지역에서 개화기 예측과 채밀 가능기간을 추정에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

Assessment of weather events impacts on forage production trend of sorghum-sudangrass hybrid

  • Moonju Kim;Kyungil Sung
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권4호
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    • pp.792-803
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    • 2023
  • This study aimed to assess the impact of weather events on the sorghum-sudangrass hybrid (Sorghum bicolor L.) cultivar production trend in the central inland region of Korea during the monsoon season, using time series analysis. The sorghum-sudangrass production data collected between 1988 and 2013 were compiled along with the production year's weather data. The growing degree days (GDD), accumulated rainfall, and sunshine duration were used to assess their impacts on forage production (kg/ha) trend. Conversely, GDD and accumulated rainfall had positive and negative effects on the trend of forage production, respectively. Meanwhile, weather events such as heavy rainfall and typhoon were also collected based on weather warnings as weather events in the Korean monsoon season. The impact of weather events did not affect forage production, even with the increasing frequency and intensity of heavy rainfall. Therefore, the trend of forage production for the sorghum-sudangrass hybrid was forecasted to slightly increase until 2045. The predicted forage production in 2045 will be 14,926 ± 6,657 kg/ha. It is likely that the damage by heavy rainfall and typhoons can be reduced through more frequent harvest against short-term single damage and a deeper extension of the root system against soil erosion and lodging. Therefore, in an environment that is rapidly changing due to climate change and extreme/abnormal weather, the cultivation of the sorghum-sudangrass hybrid would be advantageous in securing stable and robust forage production. Through this study, we propose the cultivation of sorghum-sudangrass hybrid as one of the alternative summer forage options to achieve stable forage production during the dynamically changing monsoon, in spite of rather lower nutrient value than that of maize (Zea mays L.).

기후변화에 따른 농업용수공급패턴의 변화로 인한 이수안전도변화분석 (Water Supply Reliability Revaluation For Agricultural Water Supply Pattern Changes Considering Climate Changes)

  • 최영돈;안종서;신현석;차형선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.273-277
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    • 2010
  • This research was performed to examine changes in the timing of the growth of crops along with changes in temperatures due tochanges and to analyze the change of water-supply-reliability by adding an analysis of the change of agricultural water supply patterns in the basin area of Miryang dam in Korea. Had-CM3 model from U.K. was the tool adopted for the GCM model, a stochastic, daily-meteorology-generation-model called LARS-WG was alsoused for downscaling and for the climate change scenario (A1B) which represents Korea's circumstances best. First of all, to calculate changes in the timing of the growth of crops during this period, the theory of GDD was applied. Except for the period of transplanting and irrigation, there was no choice but to find the proper accumulated temperature by comparing actual temperature data and the supply pattern of agricultural use due to limited temperature data. As a result, proper temperatures were found for each period. $400^{\circ}C$ for the preparation period of a nursery bed, $704^{\circ}C$ for a nursery bed's period, $1,295^{\circ}C$ for the rice-transplanting period, $1,744^{\circ}C$ for starting irrigation, and $3,972^{\circ}C$ for finishing irrigation. To analyze future agricultural supply patter changes, the A1B scenario of Had-CM3 model was adopted, and then Downscaling was conducted adopting LARS-WG. To conduct a stochastical analysis of LARS-WG, climate scenarios were generated for the periods 2011~2030, 2046~2065, 2080~2099 using the data of precipitation andMax/Min temperatures collected from the Miryang gauging station. Upon reviewing the result of the analysis of accumulated temperatures from 2011~2030, the supply of agricultural water was 10 days earlier, and in the next periods-2046~2065, 2080~2099 it also was 10 days earlier. With these results, it is assumed that the supply of agricultural water should be about 1 month ahead of the existing schedule to meet the proper growth conditions of crops. From the results of the agricultural water supply patterns should be altered, but the reliability of water supply becomes more favorable, which is caused from the high precipitation change. Furthermore, since the unique characteristics of precipitation in Korea, which has high precipitation in the summer, water-supply-reliability has a pattern that the precipitation in September could significantly affect the chances of drought the following winter and spring. It could be more risky to make changes to the constant supply pattern under these conditions due to the high uncertainty of future precipitation. Although, several researches have been conducted concerning climate changes, in the field of water-industry, those researches have been solely dependent on precipitation. Even so, with the high uncertainty of precipitation, it is difficult for it to be reflected in government policy. Therefore, research in the field of water-supply-patterns or evapotranspiration according to the temperature or other diverse effects, which has higher reliability on anticipation, could obtain more reliable results in the future and that could result in water-resource maintenance to be safer and a more advantageous environment.

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파종시기별 유효적산온도(GDD)가 옥수수의 생육 및 수량변화에 미치는 영향 (Effects of Growing Degree Days on Growth and Yield of Maize Depending on the Sowing Date)

  • 김미정;정건호;김성국;이재은;전원태;심강보;김민태;우관식;권영업;허성기
    • 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.

수량예측모델을 통한 Alfalfa 수량에 영향을 미치는 기후요인 및 토양요인의 기여도 평가 (Assessment of Contribution of Climate and Soil Factors on Alfalfa Yield by Yield Prediction Model)

  • 김지융;김문주;조현욱;이배훈;조무환;김병완;성경일
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.47-55
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    • 2021
  • 본 연구는 기후요인과 토양요인이 알팔파 건물수량에 어느 정도 영향을 미치는지를 기여도로 평가할 목적으로, 기상변수와 토양물리성변수를 고려하여 일반선형모형으로 수량예측모델을 구축하였다. 알팔파 수량예측모델 구축과정은 알팔파, 기상 및 토양자료수집, 가공, 통계분석 및 모델구축 순이었다. 수량예측모델은 알팔파와 양적자료인 기상변수를 선택하기 위한 다중회귀분석과 질적자료인 토양물리성변수도 고려하기 위해서 일반선형모형을 사용하였다. 그 결과 DMY에 영향을 미치는 기상변수는 적산온도와 생육일수이었으며, 토양물리성변수는 점토함량이 선택되었다. DMY에 영향을 미치는 변수별 기여도는 점토함량(63%), 적산온도(21%) 및 생육일수(11%)순 이었으며 요인별 기여도는 기후요인(적산온도, 21%와 생육일수, 11%)이 32%, 토양요인(점토함량)이 63%로 나타나 토양요인이 기후요인보다 알팔파 건물수량에 더 기여하는 것으로 평가하였다. 본 연구에서 이용한 알팔파 자료는 토성, 시비수준 및 품종이 제한되어 있어 앞으로 이들 요인을 고려한 다양한 조건의 재배실험을 통하여 보다 많은 자료축적이 요구된다.

산림지역에서의 2023년 봄철 꽃나무 개화시기 예측 (Prediction of Spring Flowering Timing in Forested Area in 2023)

  • 서지희;김수경;김현석;천정화;원명수;장근창
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.427-435
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    • 2023
  • 이상기상으로 인한 봄꽃 개화 시기의 변화는 식물의 생장기간 뿐 아니라 생물계절을 포함한 생태계의 모든 측면에 영향을 미친다. 따라서 봄꽃 개화 시기를 예측하는 것은 산림 생태계의 효과적인 관리에 필수적이다. 본 연구에서는 464곳의 산림에서 수집된 날씨정보를 기반으로 대한민국 산림의 대표적인 5가지 수종(미선나무, 아까시나무, 철쭉, 산철쭉, 마가목)의 2023년 개화 시기를 예측하기 위해 과정 기반 모형을 사용하였다. 이를 위해 28개 지역의 9년간(2009-2017) 개화 시기 자료를 활용하여 모형을 개발하였다. 개화 시기는 식물의 세 개 이상의 위치에서 처음으로 꽃이 피는 것을 기준으로 측정되었다. 본 연구에서는 STDD와 GDD 과정 기반 모형을 사용하여 개화 시기를 예측하였으며, 두 모형 모두 일반적으로 우수한 성능을 보였다. 과정 기반 모형의 주요 입력변수인 날씨 자료는 산악기상관측시스템과 기상청에서 제공하는 기온 정보를 융합하여 1km의 공간 해상도로 일 단위 기온 자료를 생성하였다. 지역별 보정 계수를 생산하고 적용하기 위해 랜덤포레스트 기계 학습을 활용하여 STDD와 GDD 모형을 기반으로 예측 정확도를 개선하였다. 결과적으로 보정 계수가 적용될 때 대부분의 수종에서 개화 시기의 예측 오차가 작았으며, 특히, 미선나무, 아까시나무, 철쭉에서 평균제곱근오차가 각각 1.2, 0.6, 1.2일로 매우 낮았다. 모형 성능을 평가하기 위해 10회의 무작위 샘플링 테스트를 실시하고, 최적의 결정계수 값을 가진 모형을 선택하여 모형의 성능을 평가하였다. 그 결과, 마가목을 제외한 모든 수종에서 보정 계수가 적용된 모형에서 결정계수가 최소 0.07에서 최대 0.7 증가하였으며 최종적으로 75%에서 90%의 설명력을 가졌다. 이를 기반으로 수종별 보정 계수를 산출하였으며, 1km 해상도의 전국 단위 개화시기예측 지도를 제작하였다. 본 연구는 식물의 계절 변화에 대한 자료로 활용될 것으로 예상되며, 수종 및 지역별로 개화 시기를 상세히 설명하여 기후 변화로 인한 계절 변화를 연구하는 데에 유용할 것으로 기대된다. 또한 우리나라 산림의 주요 수종에 대한 정확도 높은 개화 시기 예측 서비스는 산림 방문객들의 산림 경험 만족도를 크게 높일 수 있으며, 양봉업 등 임업 종사자들의 경제적 향상에 기여할 것으로 기대된다.

정식 초기의 저온·저일조가 토마토 수량·품질에 미치는 영향 (Effects of Low Air Temperature and Light Intensity on Yield and Quality of Tomato at the Early Growth Stage)

  • 위승환;여경환;최학순;유인호;이진형;이희주
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.448-454
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    • 2021
  • 본 연구는 생육초기 저온 저일조 조건이 토마토의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행되었다. 비가림 하우스에서 정식 후 17일에 측창 개폐와 차광막을 이용하여 26일간 저온, 저온차광 처리하였다. 처리기간 동안의 토마토 GDD를 산출한 결과 저온 처리로 인해 GDD가 5.5% 감소하였다. 차광 처리에 의한 평균 일사량을 분석한 결과 대조구 대비 차광처리가 25.3% 수준이었으며, 일 최고광량의 평균을 분석한 결과 대조구, 차광처리가 각각 634, 156W·m-2였다. 처리 결과 저온차광에 의하여 엽수, 엽면적, 생체중, 건물중, SPAD를 분석한 결과 차광에 처리에 의하여 생육이 저하된 것을 볼 수 있었으며 초장은 웃자란 것을 확인할 수 있었다. 수량을 분석한 결과 첫 수확일은 정식 후 63일로 동일 하였으나 무처리구, 저온처리, 저온 강차광 순으로 각각 177, 99, 53g/plant로 최대 3.3배까지 차이를 보였으며, 최종 수확일인 정식 후 87일의 누적수량은 각각 1734, 1131, 854g/plant로 생육 초기 저온, 저온차광 처리에 의하여 수량이 각각 34.8, 50.7% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 처리와 수확기에 따른 토마토의 품질을 조사한 결과 당도와 산도는 처리 및 수확기에 따른 차이가 없었다. 처리에 따른 광합성 특성을 조사하기 위하여 이산화탄소반응 곡선을 작성하고 광합성 기구의 생화학적 모델을 활용하여 분석한 결과 최대 광합성 속도와 J, TPU, Rd는 온도에 따른 차이를 보이지 않았으나 차광에 의하여 감소된 것을 확인할 수 있으며, Vcmax의 경우 저온 과 차광에 따라서 값이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 보아 정식 후 생육초기 저온 저일조는 토마토의 초기생육과 광합성능력을 감소시키며, 생육이 진행되면서 생육에 대한 차이가 없어지거나 줄어들고 품질 변화도 나타나지 않았지만 누적 수량이 감소하기에 이를 방지하기 위해서는 생육초기 저온 및 저온저일조 등 이상기상 발생시 보온 및 보광이 필요하다.

가을 출하용 단옥수수 극만파재배시 파종기가 단옥수수의 생육과 수량에 미치는 영향 (Effect of Planting Dates on Growth and Yield of Late-planted Sweet Corn (Zea mays L.) to Sell Fresh Ears in the Autumn)

  • 신성휴;정건호;김미정;이진석;손범영;김정태;배환희;김상곤;권영업;백성범
    • 한국작물학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.299-306
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    • 2014
  • 우리나라 단옥수수 품종 구슬옥과 고당옥을 가을에 출하하기 위하여 극만파재배할 때 단옥수수의 적정 파종기를 구명하고자 7월 10일과 7월 20일, 그리고 7월 30일에 파종하여 단옥수수의 수량과 상품이삭특성, 그리고 생육특성을 조사하였다. 우리나라 중부지방(수원)에서는 2012년과 2013년 모두 7월 20일까지 거의 매일 비가 내려 7월 10일 파종기의 재배적 안전성이 낮아 수확할 수 있는 단옥수수 풋이삭수 감소로 인하여 상품이삭수량이 낮았다. 구슬옥과 고당옥을 7월에 파종하면 70일~86일이면 수확할 수 있었고 7월 20일까지 파종하면 단옥수수 풋이삭을 수확할 수 있어 10월 1일경(출사 후 26~27일)에 수확할 수 있었다. 따라서 중부지역의 한지형 마늘이나 중만생종 양파재배농가에서 마늘과 양파 전후작으로 단옥수수를 안전하게 재배할 수 있을 것으로 판단되었다. 파종기별로 생육일수는 최대 15일까지 차이가 났지만 유효생육적산온도 (GDD)는 파종기에 따라 차이가 거의 없어 7월에 파종하는 단옥수수는 파종에서 출사까지 약 1,100 GDD가 필요한 것으로 나타났다. 또한 일평균기온이 높으면 단옥수수의 출사일수, 등숙일수, 생육일수가 직선적으로 짧아졌으며 이들 간에 높은 부의 상관관계가 있어 일평균기온으로 출사일수와 등숙일수 그리고 생육일수를 추정할 수 있는 단순선형 회귀식을 구하였다. 7월 20일과 7월 30일에 파종한 단옥수수는 지상부생체량이 비슷하였지만 이삭수량은 7월 30일이 낮아 7월 30일 파종기의 수확지수가 낮았데, 이는 영양생장기간 기온은 두 파종기간에 $1.6^{\circ}C$ 정도만 차이가 났지만 등숙기간 기온은 $3.3^{\circ}C$ 정도 차이가 났기 때문인 것으로 판단되었다. 2012년과 2013년 모두 7월 20일에 파종한 단옥수수의 풋이삭 수량이 가장 높았고 상품이삭률도 가장 좋아, 상품이삭수량이 7월 10일 파종기 보다는 32%, 7월 30일 파종기보다는 23% 정도 각각 높았다. 또한 상품이삭의 크기는 7월 10일과 7월 20일에 파종한 단옥수수가 7월 30일 파종한 것 보다 컸다. 따라서 중부지방에서 단옥수수 풋이삭을 가을에 출하하기 위해서는 단옥수수를 7월 20일경에 파종하는 것이 재배적 안전성, 상품이삭율과 상품이삭수량 그리고 상품이삭특성으로 보았을 때 가장 적기라고 생각되었다.

기후 환경 요인을 이용한 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델 개발 (Development of Prediction Model on Fruit Width Using Climatic Environmental Factors in 'Fuji' Apple)

  • 한현희;한점화;정재훈;류수현;권용희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.346-352
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    • 2017
  • 본 연구는 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델을 개발하고 검증하고자, 수원지역에서 2000년부터 2014년까지의 연차간 과실 생장과 기상을 포함한 환경요인들을 분석하였다. 2000년부터 2014년까지의 평균 만개일은 4월 28일이었고, 만개 후 수확일까지의 성숙일수는 평균 181일이었다. 만개 후 약 36일 이후부터의 과실 생장은 단일 S자 곡선이었으며, 과실 횡경에 영향을 미치는 환경요인들은 BIO2, 9월강수량, 4월 최고 최저 평균기온, 8월 최저기온, 그리고 4월의 생육도일이었다. 그 중에서, 서로 간의 요인이 교차 상관관계를 나태내지 않는 BIO2와 9월 강수량을 각각 다른 요인들과 조합하여 모델을 만들었다. 선발된 모델 중에서 AICc가 92.61이며 보정된 $R^2$ 값이 0.53으로 가장 적합도가 높았던 모델을 선택하였으며 그 최종 모델식은 19.33095+(5.76242${\times}$BIO2)-(0.01891${\times}$9월강수량)+(2.63046${\times}$4월최저온도)이었다. 이 모델을 2000년부터 2014년까지의 실측치와 비교하였는데, 사과 '후지'과실 횡경의 실측치와 예측치의 평균차이는 ${\pm}2.9mm$, 표준편차는 3.54였다.

수확시기와 품종이 추파연맥의 사초수량 및 사료가치에 미치는 영향 (Harvest Date and Cultivar Effects on Forage Yield and Quality of Fall Sown Oat)

  • 이강세;김동암
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.339-346
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    • 1999
  • 본 시험은 수확시기 및 품종이 추파 인맥(Avena sativa L.)의 생육특성, 사초수량 및 사료가치에 어떤 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 1993년 8월 26일부터 11월 1일까지 서울대학교 농업생명과학대학 부속실험목장의 사초시험포장에서 실시되었으며, 수확시기로서 조기(10월 11일), 중기(10월 21일) 및 만기(11월 1일)를 주구로 하고, 품종('west', 'Cayuse' 및 'Magnum')을 세구로 하는 분할구 시험법으로 3반복 설계배치 하였다. West 품종만이 10월 10일에 첫 출수를 하였으며, 만기수확시기에는 30%의 출수율을 보였다. 건물 함량은 수확시기가 늦어짐에 따라서 12,8%에서 15.9%로 증가하였으며(p<0.01), West, Cayuse 및 Magnum 품종이 각각 15.4, 13.4 및 13.5%의 건물률을 나타내었다. 조단백질 함량은 수확시기가 늦어짐에 따라서 20.1%에서 13.3%로 감소하였으며(P<0.01), 중생종과 만생종인 Cayuse와 Magnum이 조생종인 West보다 2% 더 높은 조단백질 함량을 나타내었다(p<0.01). ADF와 NDF 함량은 중기수확기에 가장 높았으며, 조생종인 West가 중생종과 만생종인 Cayuse나 Magnum에 비해서 더 높은 ADF, NDF 함량을 나타내었다. West의 in vitro 건물소화율은 수확시기가 늦어짐에 따라서 감소하였으며, Cayuse와 Magnum은 중기수확기까지만 감소하였다. Cayue와 Magnum 품종이 West에 비해서 3~4% 더 높은 in vitro 건물소화율을 나타내었다. in vitro 소화율과 ADF 함량간에는 -0.86의 높은 부(負)의 상관관계를 보여주었다. 매수확시기별 ha당 평균 건물수량은 2,901kg에서 5,901kg로 증가하였으며(p<0.01), 품종간의 유의성은 없었다(p<0.05). 건물수량과 유효적산온도(GDD)간의 상관관계는 +0.86으로 높은 상관관계를 나타내었다. 이상의 연구 결과를 종합할 때 추파연맥을 재배시 건물수량의 증수를 위해서 수확시기를 늦추는 것이 바람직하다고 생각된다. 특히 중생종과 만생종인 Cayuse와 Magnum은 수확시기를 늦추어도 사료가치의 큰 변화없이 건물수량 증수가 가능할 것이다.

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