Ground-based remote sensing can be used as one of the non-destructive, fast, and real-time diagnostic tools for predicting yield, biomass, and nitrogen stress during growing season. The objectives of this study were: 1) to assess biomass and nitrogen (N) status of tobacco (Nicotiana tabacum L.) plants under N stress using ground-based remote sensors; and 2) to evaluate the feasibility of spectral reflectance indices for estimating an application rate of N and predicting yield of tobacco. Dry weight (DW), N content, and N uptake at the 40th and 50th day after transplanting (DAT) were positively correlated with chlorophyll content and normalized difference vegetation indexes (NDVIs) from all sensors (P<0.01). Especially, Green NDVI (GNDVI) by spectroradiometer and Crop Circle-passive sensors were highly correlated with DW, N content and N uptake. The yield of tobacco was positively correlated with canopy reflectance indices measured at each growth stage (P<0.01). The regression of GNDVI by spectroradiometer on yield showed positively quadratic curve and explained about 90% for the variability of measured yield. The sufficiency index (SI) calculated from data/maximum value of GNDVI at the $40^{th}$ DAT ranged from 0.72 to 1.0 and showed the same positively quadratic regression with N application rate explaining 84% for the variability of N rate. These results suggest that use of reflectance indices measured with ground-based remote sensors may assist in determining application rate of fertilizer N at the critical season and estimating yield in mid-season.
This study evaluated the satisfaction and healthy eating index of nutrition-plus program providing nutritional supplements to pregnancy, lactating women, infant and children. This program was carried out at Public Healthcare Center, Seodaemun-gu in Seoul from February 2014 to June 2014. The subject selected among applicants for low income family financing of the government included 159 subjects. There was no statistically significant difference for degree of satisfaction with supplementary food by age, but the degree tends to get higher at lower age. Degree of satisfaction with supplementary food by the duration for participation was shown higher as the duration gets longer. For questions of 'Do you check nutrition label?' and 'Do you preserve food as described at food label?' in healthy eating index evaluation, the scores appeared higher at younger age group as they check the nutrition label more. Also as the duration for participation gets longer, the scores appeared higher which can be interpreted as effect of nutrition education from Nutrition-Plus. Frequency of having breakfast gets lower at higher age of subjects. And it gets higher as the duration for participation gets longer even though that there's no difference between '3 to 4 months' and '5 to 8 months' of the duration of participation. For evaluation of food security in recent 1 year, 86.8% of subjects responded 'Food sufficiency' and 'Enough but not always the kinds of food we want', and there is no difference by age and the duration of participation. As a result of this research, it is shown that the subjects of nutrition support project are relatively satisfied with the support. And healthy eating index gets improved as the duration of participation gets longer which can be considered as effect of nutrition education. It seems to be necessary to keep nutrition education as well as food support so to perform food life education on appropriate purchase and consumption of food.
This study was conducted to evaluate the amount of nitrogen (N) top dressing based on the normalized difference vegetation indices (NDVI) by ground based sensors for leaf perilla under the polyethylene house. Experimental design was the randomized complete block design for five N fertilization levels and conventional fertilization with 3 and 4 replications in Gumsan-gun and Milyang-si field, respectively. Dry weight (DW), concentration of N, and amount of N uptake by leaf perilla as well as NDVIs from sensors were measured monthly. Difference of growth characteristics among treatments in Gumsan field was wider than Milyang. SPAD-502 chlorophyll meter reading explained 43.4% of the variability in N content of leaves in Gumsan field at $150^{th}$ day after seedling (DAS) and 45.9% in Milyang at $239^{th}$ DAS. Indexes of red sensor (RNDVI) and amber sensor (ANDVI) at $172^{th}$ day after seedling (DAS) in Gumsan explained 50% and 57% of the variability in N content of leaves. RNDVI and ANDVI at $31^{th}$ DAS in Milyang explained 60% and 65% of the variability in DW of leaves. Based on the relationship between ANDVI and N application rate, ANDVI at $172^{th}$ DAS in Gumsan explained 57% of the variability in N application rate but non significant relationship in Milyang field. Average sufficiency index (SI) calculated from ratio of each measurement index per maximum index of ANDVI at $172^{th}$ DAS in Gumsan explained 73% of the variability in N application rate. Although the relationship between NDVIs and growth characteristics was various upon growing season, SI by NDVIs of ground based remote sensors at top dressing season was thought to be useful index for recommendation of N top dressing rate of leaf perilla.
본 연구는 벼 생산력을 예측할 수 있는 지상원격 측정센서 및 반사율지표를 선발하고, 이삭거름 질소 시비량 추천을 위한 원격탐사 최적 검정시기를 평가하며. 효율적 원격탐사 지표에 의한 이삭거름 질소 시비량 추천모델을 추정하고자 2010년에 포장시험이 수행되었다. 질소 시비량은 작물별 시비처방기준 (NIAST, 2006) 에 의해 결정하였고, 질소 시비수준은 기준 질소 시비량의 0%, 70%, 100% 및 130%의 4수준으로 하였으며, 밑거름으로 70%, 이삭거름으로 30%로 하여 분시하였다. 벼는 추청과 주남을 공시품종으로 하여 사양토에 5월 22일에 이앙하였고, 10월 6일에 수확하였다. 지상원격탐사 반사율 지표는 Crop Circle-amber와 red, GreenSeeker-green과 red를 이용해 7월 5일부터 8월 23일까지 7회에 걸쳐 측정하였다. 지상원격탐사 센서의 헤드와 작물 캐노피와의 형성 각도에 따라 센서가 탐지하는 식생의 밀도가 달라질 수 있다는 가정 하에 센서 헤드와 작물 캐노피의 측정 각도를 $45^{\circ}$, $70^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 각도로 조정하여 반사율 지표를 측정하였다. 지상원격탐사 센서로 측정된 반사율 지표는 $70^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 각도로 측정하였을 때 전반적으로 양호한 상관을 보여주었고, 생육 중반기와 수확기의 벼 지상부 건물중과 유의성 있는 상관을 보였다. 결정적 생육시기 (critical season)인 52일째와 59일째 측정된 반사율 지표는 벼의 지상부 건물중, 질소 흡수량과 밀접한 상관을 보여주었으며, 특히 이앙 후 59일째 측정한 NDVI가 고도로 밀접한 관계가 있음을 보여주었다. 이러한 결과로 추청벼는 59일째 GreenSeeker $70^{\circ}$ 각도 rNDVI가, 주남벼는 59일째 Crop Circle $45^{\circ}$ 각도 rNDVI 및 GreenSeeker $70^{\circ}$ gNDVI가 최종 수확기 벼의 지상부 건물중 및 질소 흡수량을 추정하고, 이들 지표는 충족지수로 평가하여 질소시비수준을 예측하고 이삭거름 질소시비추천모델로 활용할 수 있을 것으로 생각되었다.
삼요소(三要素) 단순시험(單純試驗) 포장(圃場)을 대상으로 지엽(止葉) 및 하위엽(下位葉) 분석(分析)에 의(依)한 수도(水稻)의 영양진단(營養診斷) 척도(尺度)를 찾고자 하했던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 어떤 영양(營養)이 결핍(缺定)한 토양(土壞)의 무비구(無認區) 결핍구(缺乏區) 및 시비구(施肥區)에서 유인결핍(誘引缺乏), 염계결핍(鹽界缺乏), 잠재결핍(潛在缺乏) 치사흡수(侈奢吸收) 과잉장해(過剩障害)의 제단계(諸段階) 척도(尺度)를 추정(推定)할 수 있었다. 2. 수확기(收穫期) 지엽중(止葉中) 질소함량(窒素含量)이 1% 이하(以下)이면 유인결핍(誘引缺乏)이고 $1.0{\sim}1.2%가 염계결핍(鹽界缺乏)$1.2{\sim}1.6%이 잠재결핍(潛在缺乏)$1.6{\sim}1.9%가 만족(滿足)영역으로 치사흡수단계(侈奢吸收段階)이고 1.9 이상(以上)에서 장해(障害)를 받는다. 3. 인산(燐酸)(P_2O_5)$은 각단계(各段階)가 0.3% 이하 $0.3{\sim}0.4$0.4{\sim}0.550.55 이상으로 나타났으며 과잉장해수준(過剩障害水準)은 알 수 없었다. 4. 규산(硅酸)$(SiO_2)$은 4%이하 $4{\sim}6$6{\sim}11및 11이상(以上)으로 나타났다. 5. 가리(加里)$(K_2O)$는 0.5% 이하(以下) $0.5{\sim}0.9$0.9{\sim}1.2$1.2{\sim}1.4 및 1.4 이상(以上)의 장해(障害)영역을 보였다. 6. 지엽중(止葉中) 가리(加里)는 질소(窒素)를 수생육(穗生育)에 기여케한 결과(結果)로 지엽중(止葉中) 질소함량(窒素含量)을 낮추고 지엽중(止葉中)을 줄인다. 7. 인산(燐酸)은 Mg>Si>Mn>K의 순(順)으로 하엽(下葉)에서 지엽(止葉)으로의 이동(移動)을 촉진(促進)하고 Ca>N의 순으로 저지(沮止)하는 반면 가리(加里)는 Mn>Ca의 순으로 촉진(促進)하고 Ma>Si>N의 순(順) 으로 저지(沮止)하였다. 8. 양분전류촉진지수(養分轉流促進指數)는 $(F_2L_1-F_1L_2){\cdot}100/F_1L_1$으로 계산할 수 있는데 한 양분(養分)의 시비량(施肥量)이 타양분(他養分)의 이동(移動)에 대(對)한 영향의 지표(指標)로 적합(適合)하였다. 여기서 F 와 L 은 지엽(止葉) 및 하엽중(下葉中)의 양분농도(養分濃度)를, 2는 비료(肥料)의 시비수준(施賂水準)을 의미(意味)한다. 9. 적기재배(適期栽培)에 비(比)하여 조기재배(早期栽培)는 엽중(葉中) $SiO_2$의 함량(含量)이 하엽(下葉)보다 지엽(止葉)에서 낮아 규산(珪酸)의 흡수(吸收) 및 이동(移動)이 불량(不良)한 것으로 나타났다. 10. 가리결핍답(加里缺乏畓)에서 나타난 호마엽고병(胡麻葉枯病)은 지엽중(止葉中) 가리함량(加里含量)보다 $SiO_2$ 함량(含量)에 더 깊은 관계를 보였다11. 생육(生育)이 불량(不良)한 저수답(低收沓) 수도(水稻)의 엽위별(葉位別) 분석(分析)은 주인(主脚) 영양(營養)을 밝혀를 뿐만 아니라 $2{\sim}3$개의 기타 영양장해(營養障害)가 수반되고 있음을 나타내었다. 12. 문제지역(問遷地域)의 영양장해(營養障害)는 모두 대량원소(大量元素)가 일차적(一次的) 요인(要圍)이며 미량원소(微量元素)는 이차적(二次約)일 것으로 추정(推定)되었다.
지상원격측정 센서 반사율 지표는 비파괴적으로 실시간으로 빠르게 생육 중 작물의 생체량, 질소 스트레스 정도를 예측할 수 있는 도구로 연구되고 있다. 본 연구의 목적은 질소 시비량 수준별로 재배된 벼 (Oryza sativa L.)의 질소흡수량, 생체량 및 수량과 지상원격측정센서 반사율 지표들의 상호관계로부터 효율적인 반사율 지표를 선발하고 반사율 지표를 통한 벼 생육 중 질소시비수준을 평가하고자 하였다. 질소시비수준 0, 70, 100, 130 kg N $ha^{-1}$별로 처리된 시험구의 캐노피 반사율을 여러 종류의 수동형과 능동형 지상원격측정 센서로 각 생육시기별로 측정하였고 생체량과 질소흡수량 및 수량을 조사하여 상호관계를 분석하였다. 수동형 센서보다는 능동형 센서가 생육시기별 벼의 지상부 건물중, 수량, 질소농도 및 질소흡수량과 더 밀접한 상관을 나타냈으며 생육 후반으로 갈수록 상관계수 크기는 낮아지는 경향이었으나 유의성은 P<0.01 수준이 계속 유지되었다. 가장 밀접한 관계를 보인 반사율 지표는 Crop Circle-active 센서로 측정한 NIR/Red, NIR/Amber 지표였다. 특히 이삭거름 시비시기인 7월 중순의 Crop Circle 센서로 측정한 NIR/Red, NIR/Amber 지표는 건물중, 엽면적 지수와 상관계수 0.92 이상의 고도로 유의성 있는 정의 상관관계 (P<0.01)를 보였다. NIR/Red와 NIR/Amber 지표로 계산한 충족지수의 시비수준에 대한 회귀에서 회귀곡선은 충족지수 변동의 91%와 92%를 각각 설명하였다. 따라서 7월 중순~8월 초에 측정한 반사율지표의 충족지수는 실시간에 비파괴적으로 시비수준을 예측하여 위치별로 변량적인 질소시비량을 결정할 수 있는 방법으로 활용 가능할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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