• 한국환경농학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.32-40
• /
• 2022

BACKGROUND: Climate-smart agriculture (CSA) has been proposed for sustainable agriculture and food security in an agricultural ecosystem disturbed by climate change. However, scientific approaches to local agricultural ecosystems to realize CSA are rare. This study attempted to evaluate the weather condition, rice production, and greenhouse gas emissions from the rice cultivation in Hwaseong-si, Gyeonggi-do to fulfill CSA of the rice cultivation. METHODS AND RESULTS: Over the past 3 years (2017~2019), Chucheong rice cultivar yield and methane emissions were analyzed from the rice field plot (37°13'15"N, 127° 02'22"E) in the Gyeonggi-do Agricultural Research and Extension Services located in Gisan-dong, Hwaseong-si, Gyeonggi-do. Methane samples were collected from three automated closed chambers installed in the plot. The weather data measured through automatic weather station located in near the plot were analyzed. CONCLUSION(S): The rice productivity was found to vary with weather environment in the agricultural ecosystem. And methane emissions are high in a favorable weather condition for rice growth. Therefore, it is necessary to minimize the trade-off between the greenhouse gas emission target for climate change mitigation and productivity improvement for CSA in a local rice cultivation.

• 농촌계획
• /
• 제25권4호
• /
• pp.27-33
• /
• 2019

Agricultural water for crops are faced with the need to improve the use efficiency due to the impact of climate change. Water productivity (WP) is known as a good indicator for assessing resources efficiency. This study was conducted to assess WP of rice and potential water consumption (PWC) as new indicator for water use efficiency assessment. The average of WP was 0.7 kg/㎥, and Jeonbuk had the highest WP as 0.83 kg/㎥. Kangwon and Kyungbuk had the lowest WP as 0.59 kg/㎥. PWC showed the same trend because of rice consumption per capita, but Total PWC considering population living in each province showed the different trend with PWC. Every year, the changing patterns of WP was increasing little by little, and the patterns of PWC was decreasing greatly than WP. These results mean that WP has been slowly improved through breed development and irrigation techniques, and PWC was affected by reduced rice consumption and WP increasing. PWC could also be useful as an indicator to compare the water use efficiency between provinces or nations.

• 농촌계획
• /
• 제28권4호
• /
• pp.93-104
• /
• 2022

Agriculture is one of the most vulnerable sector to droughts, and drought damage on the agriculture sector could have effects on other sector. Droughts have different characteristics compared to other extreme events, which means more sophisticated methods considering the characteristics of droughts are required when measuring their damage. The purpose of this study is to analyze the damage of droughts based on limited computational general equilibrium model. To be specific, we constructed a CGE model focusing on the agriculture sector in Korea. Also, to limit changes in land use and labor, we limited them, and assume droughts only have effects on productivity of value-added. Lastly, we simulate drought effects on rice production in Korea based on several climate scenarios and GCM to identify the economic effects of droughts. The results show that 1) the cumulated damage of droughts during 2021~2040 is higher than other periods (2040~2061, 2081~2100), 2) the correlation between the damage of droughts and SSP scenarios is insignificant. This result implies the necessity of the effective drought risk management to prevent future droughts effects, irrespective of mitigation policies. 3) Due to increases in rice price, GDP of rice sector is increased. However, GDP of the other sector and consumer welfare are decreased. This result show that indirect effects of droughts would be more important when measuring drought effects on agriculture sector.

• 한국작물학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.112-126
• /
• 1991

The atmospheric carbon dioxide concentration is ever-increasing and expected to reach about 600 ppmv some time during next century. Such an increase of $CO_2$ may cause a warming of the earth's surface of 1.5 to 4.5$^{\circ}C$, resulting in great changes in natural and agricultural ecosystems. The climatic scenario under doubled $CO_2$ projected by general circulation model of Goddard Institute for Space Studies(GISS) was adopted to evaluate the potential impact of climate change on agroclimatic resources, net primary productivity and rice productivity in Korea. The annual mean temperature was expected to rise by 3.5 to 4.$0^{\circ}C$ and the annual precipitation to vary by -5 to 20% as compared to current normal climate (1951 to 1980), resulting in the increase of possible duration of crop growth(days above 15$^{\circ}C$ in daily mean temperature) by 30 to 50 days and of effective accumulated temperature(EAT=∑Ti, Ti$\geq$1$0^{\circ}C$) by 1200 to 150$0^{\circ}C$. day which roughly corresponds to the shift of its isopleth northward by 300 to 400 km and by 600 to 700 m in altitude. The hydrological condition evaluated by radiative dryness index (RDI =Rn/ $\ell$P) is presumed to change slightly. The net primary productivity under the 2$\times$$CO_2$ climate was estimated to decrease by 3 to 4% when calculated without considering the photosynthesis stimulation due to $CO_2$ enrichment. Empirical crop-weather model was constructed for national rice yield prediction. The rice yields predicted by this model under 2 $\times$ $CO_2$ climatic scenario at the technological level of 1987 were lower by 34-43% than those under current normal climate. The parameters of MACROS, a dynamic simulation model from IRRI, were modified to simulate the growth and development of Korean rice cultivars under current and doubled $CO_2$ climatic condition. When simulated starting seedling emergence of May 10, the rice yield of Hwaseongbyeo(medium maturity) under 2 $\times$ $CO_2$ climate in Suwon showed 37% reduction compared to that under current normal climate. The yield reduction was ascribable mainly to the shortening of vegetative and ripening period due to accelerated development by higher temperature. Any simulated yields when shifted emergence date from April 10 to July 10 with Hwaseongbyeo (medium maturity) and Palgeum (late maturity) under 2 $\times$ $CO_2$ climate did not exceed the yield of Hwaseongbyeo simulated at seedling emergence on May 10 under current climate. The imaginary variety, having the same characteristics as those of Hwaseongbyeo except growth duration of 100 days from seedling emergence to heading, showed 4% increase in yield when simulated at seedling emergence on May 25 producing the highest yield. The simulation revealed that grain yields of rice increase to a greater extent under 2$\times$ $CO_2$-doubled condition than under current atmospheric $CO_2$ concentration as the plant type becomes more erect.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.455-467
• /
• 2015

This study analyzed the regional economic feasibility of greenhouse gases (GHGs) reduction technology in paddy rice. Firstly, the impact of GHGs reduction technology on productivity, emission reduction, and costs is different from region to region. Secondly, the water irrigation system contributes to productivity, GHGs reduction, and water reduction, but the profit of paddy rice will decrease because of increase in fixed costs and variable costs. Thirdly, the economic feasibility shows that water-savings plot has a 1.41 in a benefit-cost ratio.

• 한국작물학회지
• /
• 제18권
• /
• pp.1-27
• /
• 1975

실험 I. 질소의 시비량을 달리 하였을 때 출수기에 있어 실비의 효과 및 전엽처리에 따른출수후의 각엽위별 엽신이 등숙 및 수량에 미치는 영향을 알고저 포장시험을 한바 그 결과는 다음과 같다. 1. 질소시비에 따른 1주평균 수수 및 1수당 경화수는 질소의 시비량이 많을수록 증대되었으나 등숙율, 제현비율 및 현미천립중은 질소시비량이 많을수록 저하되었다. 2. 출수기 실비시비에 따른 등숙률 및 현미천립중은 표준구보다 질소시비량이 많을수록 증대되었으며 정조중은 통계적인 유의차는 인정할 수 없으나 수치적으로 증대되었다. 3 전엽처리에 따른 등숙율, 정조중, 현미천립중 및 제현비율은 전엽의 정도가 클수록 현저히 저하되었다. 4. 엽위별 존치엽수의 조합에 따른 등숙율, 정조중현미천립중 및 제현비율은 엽신 1매를 존치하였을 때는 $L_1(지엽)>L_2>L_3>L_4$순으로 저하되었으며, 엽신 2매를 존치하였을 때는 상위엽과 조합될수록 증대되었다. 그리고 엽신 3매를 존치하였을 때도 같은 경향을 보였다. 5. 전엽처리에 따라 엽위별 엽신수가 감소될 경우에는 존치엽면적이 넓고 엽신건물중과 엽신질소함량이 증대될 때에 등숙률, 정조중, 현미천립중 및 제현비율이 증대되었다. 6. 시비량의 증대는 존치엽수와 관계없이 등숙률 및 현미천립중을 저하시켰으나, 실비의 시용은 이와는 반대의 결과를 보였다. 정조수량은 기비 및 추비량의 증대에 따라 증대되는 경향을 보였으며 실비의 효과는 존치엽수가 적을 경우에는 많을 경우보다 저하되었다. 7. 엽신이 차지하는 등숙률 및 현미수량에 대한 생산효과는 50% 이상이었으며 천립중은 10%에 불과하였다. 질소의 시비량의 증가에 따라 등숙율 및 천립중에 대한 엽신의 영향은 증대되었다. 기비량의 증가에 따라 현미중에 대한 엽신의 영향은 증대되었으나 수전기의 추비량이 증가될수록 그 영향은 저하되었다. 8. 엽위별 엽신이 등숙율, 현미중 및 천립중에 미치는 생육효과는 $L_1(지엽)>L_2>L_3>L_4$순이었으며 질소의 시비량이 많을수록 $L_1$과 $L_2$의 생산효과가 증대되는 경향을 보였다. 시험 II. 질소의 시비시기를 달리 하였을 때 전엽처리에 따른 출수후 엽위별 엽신이 등숙 및 수량에 미치는 영향을 알고저 포장시험을 한바 그 결과는 다음과 같다. 1. 1주당 평균 수수는 기비로부터 출수전 22일까지 시비된구와 분시된구에 있어서 증대되었으며 경화수는 출수전 36일부터 15일까지 시비된구가 증대되었다. 등숙율은 기비구로부터 출수전 15일까지는 무비구보다 저하되었으며 출수전 8일 이후에 시비된 구는 증대되었다. 가장 저하된 구는 출수전 29일구였다. 정조수량은 출수전 29일부터 22일 시비구가 가장 증대되었다. 현미천립중은 출수전 22일부터 8일까지의 시비된구가 다소 높았다. 2. 전엽처리에 따른 등숙율, 정조중, 현미천립중 및 정현비율은 전엽의 정도가 클수록 모두 현저히 저하되었으며 처리간에 고도의 유의차를 보였다. 3. 엽위별 존치엽수와 그의 조합에 따른 등숙율 정조중, 현미천립중 및 제현비율은 엽신 1매가 존치되었을 때는 $L_1(지엽)>L_2>L_3>L_4$순으로서 상위엽이 존치될수록 증대되었다. 엽신 2매시는 상위엽과 조합되었을 때 등숙율, 정조중 및 제현비율이 증대되었으며 현미천립중의 증대에는 지엽이 가장 크게 작용한 것 같았다. 엽신 3매를 존치하였을 때도 상위엽과 조합된 것일수록 증대되었다. 4. 전엽처리에 따라 엽위별 엽신수가 감소될 경우 엽면적 엽신건물중 및 엽신질소함량과 등숙율 및 정조중간에는 정의 상관을 보였으나 현미천립중간에는 시비시기에 따라 일정한 경향을 보이지 않았다. 5. 시비시기가 출수기에 가까울수록 전엽에 의한 등숙율 및 천립중은 저하되었으며 존치엽수가 적어질수록 그 경향은 증대되었다. 출수기 이후의 추비는 존치엽수의 증대에 따라 등숙율 및 천립중을 증대시키며 존치엽수가 적을 경우에는 출수기에 가까운 시기에 시비가 정조수량을 증대시켰다. 6. 시비시기에 따른 각기관별 생산효과는 등숙율에 있어서는 시비시기가 늦어질수록 엽신의 생산효과가 크며 무비구에 있어서는 엽신과 간의 생산효과가 동일하였다. 현미수량에 대한 생산효과는 시비시기에 구애됨이 없이 간의 생산효과는 50%이상을 찾 하였으며 무비구에 있어서는 그 경향이 더욱 증대되었다. 현미천립중은 간에 의하여 지배되며 엽신의 영향은 근소하였다. 7. 엽위별 엽신이 등숙율, 정조중 및 현미천립중에 미치는 생산효과는 시비시기가 늦어짐에 따라 상위엽일수록 생산효과가 증대되는 경향을 보였다. 전생육기간을 통하여 분시된구는 등숙율 및 정조수량에 있어서는 지엽과 2위엽이 거의 같은 정도였으나 현미천립중에 있어서는 지엽이 전엽의 생산량의 60%이상을 차지하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.7-7
• /
• 2017

Unfavorable weather and soil conditions reduce rice yield and land and water productivity, aggravating existing encounters of poverty and food insecurity. These conditions are foreseen to worsen with climate change and with the unceasing irrational human practices that progressively debilitate productivity despite global appeals for more food. Our understanding of plant responses to abiotic stresses is advancing and is complex, involving numerous critical processes - each controlled by several genetic factors. Knowledge of the physiological and molecular mechanisms involved in signaling, response and adaptation, and in some cases the genes involved, is advancing. Moreover, the genetic diversity being unveiled within cultivated rice and its wild relatives is providing ample resources for trait and gene discovery, and this is being scouted for rice improvement using modern genomics and molecular tools. Development of stress tolerant varieties is now being fast-tracked through the use of DNA markers and advanced breeding strategies. Large numbers of drought, submergence and salt tolerant varieties were commercialized over recent years in South and Southeast Asia and more recently in Africa. These varieties are making significant changes in less favorable areas, transforming lives of smallholder farmers - progress considered incredulous in the past. The stress tolerant varieties are providing assurance to farmers to invest in better management of their crops and the ability to adjust their cropping systems for even higher productivity and more income, sparking changes analogous to that of the first green revolution, which previously benefited only favorable irrigated and rainfed areas. New breeding tools using markers for multiple stresses made it possible to develop more resilient, higher yielding varieties to replace the aging and obsolete varieties still dominating these areas. Varieties with multiple stress tolerances are now becoming available, providing even better security for farmers and lessening their production risks even in areas affected by complex and overlapping stresses. The progress made in these less favorable areas triggered numerous favorable changes at the national and regional levels in several countries in Asia, including adjusting breeding and dissemination strategies to accelerate outreach and enabling changes at higher policy levels, creating a positive environment for faster progress. Exploiting the potential of these less productive areas for food production is inevitable, to meet the escalating global needs for more food and sustained production systems, at times when national resources are shrinking while demand for food is mounting. However, the success in these areas requires concerted efforts to make use of existing genetic resources for crop improvement and establishing effective evaluation networks, seed production systems, and seed delivery systems to ensure faster outreach and transformation.

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국약용작물학회 2011년도 춘계학술발표회
• /
• pp.162-163
• /
• 2011

• 한국작물학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.512-518
• /
• 1994

본 연구에서는 수원과 밀양에서 이앙과 직파재배를 실시하였고 벼의 생육상태와 수량성을 평가하였고 토지 및 노동생산성을 비교하였다. 이앙재배에 비하여 파종작업이 36일이나 늦었던 직파재배는 모든 생육단계가 조금씩 지연되었고 특히 냉해가 심하였던 수원지방에서 출수는 약15일이나 늦어졌다. 직파재배의 현미수량은 이앙재배보다 8.2%(수원)와 0.11%(밀 양)씩 감소되었으나 소요 영농시간은 34%(수원), 54%(밀양)씩 적어졌고, 10a당 쌀 생산비는 19%(수원), 29%(밀양)절감되었다. 시간당 쌀 생산량(노동생산성)은 이앙재배에 비하여 직파경우 37%(수원), 113%(밀양)증가되었다. 따라서 직파재배가 이앙보다 단위면적당 쌀의 수량은 약간 감소되는 편이었지만 영농시간과 투입비용을 크게 감소시켰다. 아울러 단위량의 쌀을 생산할 경우에도 직파가 생산비와 영농시간을 절감시켜 효율적임을 확인할 수 있었다. 직파재배법는, 온도조건이 유리한 남부지역이 중부지역보다 적합하였고 수량의 감소를 줄이려면 저온에서 발아가 빠른 품종을 선택하여야 할것이다.

• 유기물자원화
• /
• 제29권2호
• /
• pp.15-23
• /
• 2021

본 연구는 질소무기화 특성을 고려하여 개발된 유기자원 시비처방 시스템의 현장적용 가능성을 평가하기 위하여, 유기 논에서 토양 무기태질소 함량과 벼(Oriza sativa L.) 생산성을 비교하였다. 표준시비량에 준하여 동일 질소량으로 자재를 처리한 2015, 2016년과 달리, 2017년은 유기자원 시비처방 시스템 적용으로 헤어리베치(HV), 호밀+유박(R+OC), 유박 기비(OC-B), 유박 분시(OC-S), 돈분퇴비(PMC), 화학비료(CHM)의 질소 투입량이 107~133 kg/ha로 상이하였다. 처리별로 유기자원 시비처방 시스템을 적용하여 벼를 재배한 결과, 정조 수량은 유박 분시(111%), 유박 기비(110), 호밀+유박(106), 헤어리베치(101), 돈분퇴비(96) 모두 화학비료(100)와 유시한 수준을 보였다. 또한, 정조 수량과 토양 내 누적 무기태질소 함량은 정의 상관관계(R²=0.803^*)를 보였다. 유박 처리구(OC-B, OC-S, R+OC)의 작물 질소이용률은 화학비료와 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로, 개발된 유기자원 시비처방 시스템은 유기 벼 생산에 효과적이었으며, 해당 시스템이 유기 벼 재배 현장에서 유용하게 활용될 것으로 판단된다. 또한 추후 시스템 적용 대상을 다양한 밭작물을 대상으로 확대할 필요성이 있을 것으로 보인다.