• 제목/요약/키워드: crop growth model

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Studies on the suppression of transmission of anthracnose with covering method and environment friendly agricultural materials (EFAM) in pepper field

  • Kang, B.R.;Ko, S.J.;Kim, D.I.;Choi, D.S.;Kim, J.D.;Choi, K.J.
    • 한국유기농업학회지
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    • 제19권spc호
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    • pp.291-294
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    • 2011
  • We studies a model for management of pepper anthracnose based covering method and spraying system in field. 1. Among 82 organic fungicides, 42 materials showed most effective inhibition against mycelia growth of the Colletotrichum acutatum in vitro. 23 formulated biocontrol agents were chosen to control the disease from 42 biocontrol agents in greenhouse. In the end, five kinds (2 plant extracts, 2 biopesiticides, 1 Bordeaux mixture) were selected from 23 materials in the field. 2. The mulching materials of bed covering in fruit season were thin non-woven fabric sheet and black plastic. The use of a fabric sheet was reduced the spread of anthracnose as compared to the plastic covering. 3. The application with the chosen materials was reduced 34% of anthracnose for 7 times sprays to planting 70 days as compared to the untreated control. In yield, nonwoven fabric sheet with formulated biopesticides was increased 17% than black plastic. 4. This result indicated that the developed biocontrol strategy could be an effective and economic crop protection system in organic pepper cultivation field.

Identification and functional analysis of COLD-signaling-related genes in Panax ginseng

  • Jeongeui Hong;Hojin Ryu
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.225-231
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    • 2023
  • Cold stress is one of the most vulnerable environmental stresses that affect plant growth and crop yields. With the recent advancements in genetic approaches using Arabidopsis and other model systems, genes involved in cold-stress response have been identified and the key cold signaling factors have been characterized. Exposure to low-temperature stress triggers the activation of a set of genes known as cold regulatory (COR) genes. This activation process plays a crucial role in enhancing the resistance of plants to cold and freezing stress. The inducer of the C-repeatbinding factor (CBF) expression 1-CBF module (ICE1-CBF module) is a key cold signaling pathway regulator that enhances the expression of downstream COR genes; however, this signaling module in Panax ginseng remains elusive. Here, we identified cold-signaling-related genes, PgCBF1, PgCBF3, and PgICE1 and conducted functional genomic analysis with a heterologous system. We confirmed that the overexpression of cold- PgCBF3 in the cbf1/2/3 triple Arabidopsis mutant compensated for the cold stress-induced deficiency of COR15A and salt-stress tolerance. In addition, nuclearlocalized PgICE1 has evolutionarily conserved phosphorylation sites that are modulated by brassinsteroid insensitive 2 (PgBIN2) and sucrose non-fermenting 1 (SNF1)-related protein kinase 3 (PgSnRK3), with which it physically interacted in a yeast two-hybrid assay. Overall, our data reveal that the regulators identified in our study, PgICE1 and PgCBFs, are evolutionarily conserved in the P. ginseng genome and are functionally involved in cold and abiotic stress responses.

수도의 건물 생산 및 배분의 수리적연구 II. 이앙기에 따른 부위별 건물배분 (Quantitative Analysis of Dry Matter Production and its Partition in Rice II. Partitioning of Dry Matter Affected by Transplanting Date)

  • 조동삼;정승근;허훈;육창수
    • 한국작물학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.273-281
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    • 1990
  • 수도의 생육시기별로 건물의 부위별 배분을 추적하고 이의 예측가능성을 검토하고자 통일계의 삼강벼와 일반계인 상풍벼를 1987년 5월 11일부터 10일 간격으로 4회 포장에 이앙재배하여 부위별 건물중을 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수도의 부위별 건물중은 이앙기가 늦어질수록 저하하였는데 특히 6월 1일 이후의 이앙에서 그 정도가 심하였다. 품종별로는 상풍벼 보다는 삼강벼의 총건물중 및 부위별 건물중이 더 컸다. 2. 간과 엽소의 건물배분율은 6월 11일 이전의 이앙에서는 이앙후 70일 전후 그리고 6월 21일 이후의 이앙에서는 이앙후 60일 전후까지 계속하여 증가하다가 출수후에 저하하였으며, 엽신의 건물 배분율은 이앙후 계속하여 저하하였다. 3. 간과 엽소의 최대 건물배분율은 폿트와 포장에서 모두 이앙기와 품종에 관계없이 60-70%의 범위였으나, 수확기의 건물배분율은 폿트에서 37-43% 그리고 포장에서는 27-33%로 낮아졌으며, 엽신의 수확기 건물배분율은 11-17%의 범위였다. 4. 이삭의 건물배분율은 출수후부터 급격히 증가하기 시작하여 폿트에서는 42-49% 그리고 포장에서는 52-62%에 달하여 생육환경에 따른 건물배분율의 차이가 있는 것으로 나타났다. 5. 품종별로 이앙기에 관계없이 이앙후의 일수에 따른 부위별 건물배분율의 추정을 위한 회귀식은 시험별로는 결정계수가 71-95%로서 만족한 정도였으나 한 시험에서 얻은 추정식으로 다른 시험의 건물배분율을 추정하기에는 부적합하였다.

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생육모의에 의한 북한지방 시ㆍ군별 벼 재배기후 예비분석 (Agroclimatology of North Korea for Paddy Rice Cultivation: Preliminary Results from a Simulation Experiment)

  • 윤진일;이광회
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.47-61
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    • 2000
  • 북한 시ㆍ군별 벼 생육모의결과를 토대로 벼 재배 적합성 여부를 판정하였다. 생육모의에 필요한 시ㆍ군 별 일 기상자료는 지형기후학적 공간내삽기법을 근거로 한 3단계 과정을 통해 생산하였다. 우선 기온의 경우 51개 남북한 표준관측소의 14년간(1981~1994) 월평균값을 관측지점 위도, 해발고도, 해안거리, 경사도, 개방도 등 지리지형변수에 회귀시켜 얻은 통계모형(RMSE=0.4~1.6$^{\circ}C$)을 북한전역에 적용시켜 1 km$\times$1 km수평 격자점 단위로 월별 평균값을 추정하였다. 강수량의 경우 상대적으로 자료가 풍부한 남한의 지형-강수 관계를 도출하여 이를 북한지방에 적용한 윤 (2000)의 방법에 의해 월별 강수량 분포도를 작성하였다. 일사량의 경우 남한 19개 관측소의 14년간(1984~1997) 월 평균 수평면 전천일사량 관측값의 추정식([일사량, MJ m$^{-2}$ day$^{-1}$)=0.344+0.4756[대기외 일사량]+0.0299[남쪽 개방도]-1.307[운량]-0.01[상대습도], 결정계수 0.92, RMS error 0.95)에 의해 북한 지방 27개 지점의 일사량 자료를 복원하였다. 이를 거리역산가중법으로 공간내삽하여 북한전역의 월별 일사량 분포도를 작성하였다. 두 번째 단계에서는 얻어진 1 km$\times$1km 격자점 기후값을 183개 북한 시ㆍ군별로 공간평균값을 취했다. 마지막으로 시ㆍ군 단위 월별 기후값을 이용하여 통계적인 방법 (Pickering et al., 1994)에 의해 30년간의 일별 기상자료를 생성하였다. 북한의 대표적인 벼 품종 생육조사자료를 토대로 CERES-rice 모형의 유전적 모수를 조정하고, 준비된 기상자료를 입력시켜 183개 시ㆍ군별 벼의 생육을 30년치씩 모의하였다. 생육모의결과 중 성숙기와 수량 관련 특성을 점수화 하여 각 시ㆍ군의 벼 재배용 농업기후학적 잠재력을 정량적으로 표현하였다.

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상토에서 일라이트의 혼합비율에 따른 고추 육묘시 생육효과 (Effect of Different Levels of Applications of Illite on the Growth of Red Pepper (Capsicum annuum L.) in Bed Soil)

  • 이석언;김홍기;권상문;김희정;유리비;백기태;이문순;우선희;박만;정근욱
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.852-857
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    • 2010
  • 점토광물 일라이트를 이용하여 고추의 생육증진 효과를 평가하기 위하여 2010년 충북대학교 첨단원예 유리온실에서 시험을 수행 하였다. 시험은 상토를 이용하여 수행하였으며 일라이트 처리는 기준량 처리 1:20 (w/w), 2배량 처리 1:10 (w/w), 4배량 처리 1:5 (w/w)의로 처리하였으며 재배기간 동안 수분공급 이외에 다른 영양성분은 일체 공급하지 않았다. 고추는 대촌을 선택하여 실험하였으며 작물의 양이온 K, Ca, Mg의 흡수량을 측정하여 일라이트 처리에 따른 효과의 차이를 평가하였다. 6주간의 생육 특성을 비교 해본 결과 고추는 무처리구 대비 1~21%의 생장이 증가함을 보였다. 처리량에 따른 고추의 뿌리, 줄기, 잎에서의 무처리구 대비 처리구의 흡수량은 K가 무처리구 대비 뿌리에서 -0.09-32%, 줄기 34-85%, 잎에서 29-110%, Ca는 뿌리에서 -12-29%, 줄기 49-120%, 잎에서 22-86%, Mg의 뿌리는 -0.3-56%, 줄기 40-128%, 잎은 31-155%의 차이를 보였다. 또한 고추 대촌은 일라이트 처리량에 따라 양분흡수량이 증가한다는 것을 확인할 수 있었으며 이로 인하여 고추의 생장의 차이가 발생하였다고 사료된다.

분광 영상을 이용한 사과나무 잎의 질소 영양 상태 진단 (Diagnosis of Nitrogen Content in the Leaves of Apple Tree Using Spectral Imagery)

  • 장시형;조정건;한점화;정재훈;이슬기;이동용;이광식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.384-392
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    • 2022
  • 본 연구는 RGB, 초분광 센서를 이용하여 시기별 사과 잎의 엽록소와 질소 함량을 예측하여 사과 나무 잎의 질소 영양을 진단하기 위해 수행되었다. 분광 데이터는 사과나무 '홍로/M.9' 2년생을 대상으로 고해상도 RGB와 초분광 센서로 촬영 후 영상처리를 통해 취득하였다. 식물체 데이터는 촬영이 끝난직후 엽록소와 잎 질소 함량을 측정하였다. 엽록소 측정기의 SPAD meter, RGB 센서의 개별 파장, 컬러 식생지수 및 초분광 센서의 214개의 파장과 식물체 데이터를 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 엽록소와 잎 질소 함량 데이터는 시기와 상관없이 질소 시비량에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 잎은 시기가 지나면서 잎에 있던 영양분이 과실로 전이되어 색이 옅어졌으며 RGB센서의 경우 Red파장에서 시기와 상관없이 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초분광 센서의 경우 두 시기 모두 질소 시비 수준에 따라 가시광 영역보다 비가시광 영역에서 차이가 크게 나타났다. 반사값를 이용하여 식물체 특성의 예측 모델 결과 엽록소, 잎 질소함량 모두 초분광 데이터를 이용한 부분최소제곱회귀분석을 이용하였을 때 성능이 가장 높게 나타났다(chlorophyll: 81% / 63%, leaf nitrogen content: 81% / 67%). 이러한 원인은 RGB 센서에 비해 초분광 센서는 좁은 FWHM과 400-1,000nm의 넓은 파장 범위를 가지고 있어 질소 결핍에 의한 스트레스로 인해 작물의 분광학적 해석이 가능했을 것으로 판단된다. 추후 분광학적 특성을 이용하여 전 생육 시기의 수체 생리, 생태 모델 개발 및 검증 그리고 병해충 진단 등 연구를 통해 고품질, 안정적인 과실 생산 기술 개발에 기여될 것으로 사료된다.

대기-해양-지면-해빙 접합 대순환 모형으로 모의된 이산화탄소 배증시 한반도 농업기후지수 변화 분석 (Agro-Climatic Indices Changes over the Korean Peninsula in CO2 Doubled Climate Induced by Atmosphere-Ocean-Land-Ice Coupled General Circulation Model)

  • 안중배;홍자영;심교문
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.11-22
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지구온난화에 따른 식물기간과 작물 기간 등과 관련된 농업기후지수의 변화를 살펴보기 위하여 접합 대순환 모형인 PNU CGCM에 의해 모의 된 $CO_2$ 배증 실험 결과를 지역기후 모형인 WRF에 two-way double nesting방법을 이용하여 역학적 규모 축소법을 적용 후, 그 결과를 분석하였다. 분석 기간은 배증 실험 시작 후 51년부터 55년까지 5년 동안의 3월~9월이다. 분석 결과 기온은 뚜렷하게 상승하는 모습을 볼 수 있었으며, 강수는 지역별로 차이를 보였으나 전반적으로 증가할 것으로 예상되었다. 상대습도와 토양온도도 증가하였으나 일사는 감소할 것으로 보인다. 풍속은 지역별로 큰 차이 없이 다소 상승할 것으로 모의되었다. 최저기온은 최고기온보다 상승폭이 커서 일교차는 줄어들 것으로 예상된다. 봄철 서리일수는 감소하고, 마지막 서리일은 빨라질 것으로 나타난다. 일 평균기온이 5 이상인 일수는 3월에 가장 큰 증가가 있을 것으로 보이며, 식물온도의 평균 출현초일은 한반도 평균적으로 3.7일 정도 빨라지는 것을 알 수 있었다. 그리고 한반도 북부지역보다 남부지역에서 출현초일이 앞당겨질 것으로 예상된다. 일 평균 기온이 10 이상 출현지속 기간인 작물온도의 평균 출현초일은 평균적으로 17일 빨라질 것으로 보이며 지역적으로 분석하였을 때, 강원도 산맥지역에서는 작물온도의 출현초일에 큰 변화가 없을 것으로 예상된다. 그리고 기후생산력 지수는 출수 후 40일간의 평균 일조시간과 기온의 상승으로 인해 증가할 것으로 예상된다. 따라서 $CO_2$ 배증에 의해 변화된 한반도 기후는 식물 및 작물의 생장과 벼 생장에 좋은 영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 지구 온난화에 따라 예상되는 한반도 기후변화에 적합한 작부체계의 개선이 향후 필요할 것으로 생각된다. 그리고 본 연구는 하나의 시나리오를 적용한 결과이므로 보다 다양한 시나리오를 적용하여 그에 따른 농업기후지수 변화를 살펴보는 연구가 필요하다.

무의 질소 시비량에 따른 생육량 추정 모델식 개발 (Prediction of Radish Growth as Affected by Nitrogen Fertilization for Spring Production)

  • 이상규;여경환;장윤아;이준구;남춘우;이희주;최장선;엄영철
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.531-537
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    • 2013
  • 최근 30년 동안 우리나라의 평균온도와 겨울철 온도가 각각 $0.7^{\circ}C$$1.4^{\circ}C$가 상승하였고 지속적으로 상승할 것으로 예측된다. 무는 매우 중요한 작물로 온난화에 따른 생육 모델 연구는 중요하다. 본 실험은 기상 이변에 따른 무의 생육량을 추정하기 위하여 정식시기와 질소 시비량을 다르게 처리하여 시험하였다. 파종시기는 4월 24일부터 5월 22일까지 14일 간격으로 3회에 걸쳐 실시하였고, 질소 시비량은 표준시비량의 0.5, 1.0, 2.0배 수준으로 3처리를 하였다. 그 결과, 무 파종 후 2개월째 생육은 4월 24일 처리구가 5월 8일과 22일 처리구보다 지상부 생체중이 높게 나왔다. 수확량 예측을 위한 생육 모델식은 질소 시비량별 GDD에 따른 지하부 건물중은 0.5N 처리구에서는 Y = 84.66 / (1+exp (-(GDD - 790.7) / 122.3)) ($r^2$ = 0.92), 1.0N 처리는 Y = 100.6 / (1+exp (-(GDD - 824.8) / 112.8))($r^2$ = 0.92), 2.0N 처리는 Y = 117.7 / (1+exp (-(GDD - 877.7) / 148.5)) ($r^2$ = 0.94) 로 나타낼 수 있었다. 구축된 모델식에 생육데이터를 사용하여 검정한 결과를 보면 기울기가 1.05-1.12로 다소 높게 추정하였지만 모델식으로 적용하는 것에는 무리가 없는 것으로 나타났다. 따라서 봄무 생산량 예측 시 GDD를 사용하여 수확량을 예측할 수 있을 것으로 사료되었다.

한국산 겨우살이 추출물 M11C(비렉틴 구성물질)의 생쥐 비장 대식세포로부터 Tumor Necrosis $Factor-{\alpha}$ 분비효과와 생쥐에 Sarcoma 180으로 유도된 육종암의 성장 억제효과 (The Effect of Korean Mistletoe Extract M11C (Non-Lectin Components) on the Tumor Necrosis $Factor-{\alpha}$ Secretion from Mouse Splenic Macrophages and on the Inhibition of Sarcoma 180-Induced Tumor Growth in Mice)

  • 성기태;강태봉;전명하;장성호;이준호;김종배;최완수;유영춘;성낙술;이성태;성현제;허억
    • 생약학회지
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    • 제34권3호통권134호
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    • pp.210-217
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    • 2003
  • Korean mistletoe (Viscum album) extract has been found to posses immunostimulatory activity. In this study, Korean mistletoe extract, M11C (non-lectin components), was used to know whether this extract might activate mouse splenic macrophages to produce tumor necrosis $factor-{\alpha}\;(TNF-{\alpha}$) and might play a role in anticancer. To know the effect of M11C on the production of $TNF-{\alpha}$, the splenic macrophages were treated by the M11C, and then collected the supernatant (M11C stimulated splenic macrophage-conditioned media; MSCM). MSCM was analyzed for the $TNF-{\alpha}$ secretion by means of ELISA and immunoblotting, and mRNA expression was analyzed by RT-PCR. The S-180 murine sarcoma model was established to know the effect of M11C on the inhibition of tumor growth. M11C had the effect of $TNF-{\alpha}$ production from splenic macrophages performed by ELISA technique. This ELISA data was reconfirmed by immunoblotting assay. The effects of M11C on the expression of $TNF-{\alpha}$ mRNA from the macrophages was also shown. M11C also had the inhibitory effect of S-180 tumor growth. These data suggest that Korean mistletoe extract M11C may be used for an immunomodulator.

영농형 태양광 발전 솔라쉐어링에 따른 하부 일사량 변화의 해석 및 분석 (Simulation and Analysis of Solar Radiation Change Resulted from Solar-sharing for Agricultural Solar Photovoltaic System)

  • 이상익;최진용;성승준;이승재;이지민;최원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권5호
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    • pp.63-72
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    • 2020
  • Solar-sharing, which is an agricultural photovoltaic system installing solar panels on the upper part of crop growing field, has especially drawn attention. Because paddy fields for cultivating crops are large flat areas, there have been various attempts to utilize solar energy for solar photovoltaic as well as growth of crops in agriculture. Solar-sharing was first proposed in Japan, and has been actively studied for optimization and practical uses. The domestic climate differs from the climate conditions in which the solar-sharing has been widely studied, therefore, it is required to develop the solar-sharing technology suitable for the domestic climate. In this study, a simulation model was developed to analyze the change of solar radiation resulted from the solar-sharing installation. Monthly solar illumination intensity and the change of illumination intensity according to the various conditions of solar panel installation were simulated. The results of monthly illumination analysis differed by altitude of the sun, which was related to season. In addition, it was analyzed that the monthly illumination decreased by up to 42% due to solar-sharing. Accordingly, it is recommended that solar-sharing should be installed as a way to maximize the efficiency of solar photovoltaic system while minimizing the decrease in solar radiation reaching the crops.