과실을 수확한 후 판매하거나 저장고에 넣고나면 한해의 과수원 관리는 끝났다고 생각하여 겨울철의 과수원 관리를 게을리하는 경우가 있으나, 내년도의 과수원 관리를 보다 성공적으로 하기 위해서는 과수가 생육을 정지하고 겨울잠을 자는 겨울철의 과수원 관리가 매우 중요하다. 월동병해충의 구제등 겨울철의 과수원 관리를 보다 적극적으로 함으로써 생육기간중의 병해충의 발생밀도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 이상저온에 따른 동해의 피해를 경감시킬 수 있어 과실의 수량과 품질을 향상시킬 수 있다.
본 연구는 자율 주행을 위한 과수원 내 2차원 지도를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 과수원의 과수가 일반적으로 열로 정렬되어 있다는 특성에 기반하여, 나무 열을 감지하고 이 정보를 지도에 투영하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구는 우선 점 구름 데이터에서 점들의 분포를 분석하여 나무를 인식하는 방법을 제안한다. 또한, 인식된 과수의 위치를 기반으로 과수 열을 추출하는 방법을 소개하고, 이를 2차원 과수원 지도에 통합한다. 본 연구는 LiDAR를 통해 획득한 실제 과수원 점 구름 데이터를 사용하여 제안하는 알고리즘을 검증하였다. 그 결과, 90%의 높은 과수 감지 정확도와 정밀한 과수 열 맵핑 결과를 보여주었다. 또한, 생성된 지도가 과수원의 구조에 맞춘 자연스러운 자율 주행 경로를 생성하는 데 도움을 주는 것을 확인하였다.
사과재배에서 가장 무서운 부란병은 1900년경 경제적인 과수원이 조성되면서부터 문제되어온 병이다. 이 병은 일종의 곰팡이에 의하여 일어나는 병으로 전파력이 매우 강하여 한번 발생한 포장에서는 완전히 방제하기가 매우 어렵다. 부란병은 전국적으로 발생하고 있으나 충주, 경산과 같이 오래된 과수원에서 많이 발생하며 30년 이상된 과수원에는 발병되지 않은 나무가 없을 정도로 많이 발생되고 있다. 이 병은 다른 사과나무 병과는 달리 주로 나무의 주간과 주지에 발생하므로 빨리 치료하지 않으면 과수원이 폐원되는 경우가 흔히 있는데 부란병의 방제에 도움이 될 수 있는 병원균의 특성, 병징, 발생시기, 발병요인, 방제법 등에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
유기 배 과수원의 생물종 다양성을 조사한 결과, 월동 직후 유기배 과수원에서는 13종 503마리, 관행 과수원에서 11종 145마리의 토양 미소동물이 채집되었다. 채집된 종류는 거미, 지네, 노래기와 곤충들이다. 유기과수원에는 특히 응애와 거미가 많이 채집되었으며 특히 곤충 중에서 톡토기는 247마리로 관행에 비해 7배가 많이 채집되었다. 또한 생태지수인 종다양도가 관행 1.383에 비해 1.589로 더 높았다. 서식지별 분포를 보면 나무 바로 밑의 개체수와 종수가 더 많아 배나무 뿌리를 중심으로 생활하고 있음을 확인하였다. 여름철 토양동물의 분포는 달팽이, 지렁이를 비롯한 미소 동물들이 유기인증 과수원에는 24종 632마리, 관행에서는 15종 340마리가 채집되어 유기인증 농가에서 월등히 많은 토양동물이 살고 있었으며 종다양도역시 유기농가 2.021로 관행인 1.652보다 높았다. 청목(1985)의 자연도 평가 A그룹종은 환경저항성이 낮아 쉽게 소멸되는 그룹으로 애지네, 노래기 땅지네 등이 여기에 속하는데 유기농가에서 개체수들이 더 많이 채집되었다. 추락트랩을 이용한 조사에서 딱정벌레 중 점박이먼지벌레가 관행 과수원에서 월등히 높았으며 유기농가에서는 큰넓적송장벌레가 채집되어 이들 종이 지표종으로 선발될 수 있을 것으로 보인다. 또한 거미류 중에 수풀오소리거미가 많이 채집되었으며 채찍늑대거미, 꼬마게거미, 점게거미등은 유기농가에서만 채집되어 추후 이들 종이 지표종으로 선발될 가능성이 있었다. 말레이트랩에서는 고치벌과 맵시벌 종류가 많이 채집되었고 파리류에서는 초파리가 많았으며 털검정파리는 유기인증 농가에서 만이 채집되었다. 유아등을 이용한 야간 곤충류를 채집한 결과 유기농가에서 16종 201마리, 관행 9종 42마리가 채집되어 야간에 활동하는 곤충류 역시 유기농가가 많았다. 추락트랩과 말레이트랩모두 유기인증 농가에서 종다양도가 관행보다 높았으며 유아등 채집에서도 마찬가지 결과를 보여 유기배 과수원이 토양 뿐 아니라 배를 중심으로 생활하는 모든 동물들의 종 다양성이 우수함을 알 수 있었다.
우리나라에 제일 먼저 도입된 과수는 사과이며 그후 경제적인 과수원이 조성된것은 1901년이고 국가적인 차원에서 시험연구사업이 시작된 것은 1906년부터이다. 과수병의 연구는 1910년 부터 배나무 붉은별무늬병을 비롯하여 몇가지 병에 대한 약제방제시험으로부터 시작되었다. 본격적인 농약으로서의 살균제는 석회보르도액이며 1945년 이전까지 주로 과수원에서만 사용되어 왔다.
교통량이 많은 대전광역시 유성구의 32번 국도변 배 과수원의 토양과 수체의 중금속 오염 실태를 조사하였다. 도로에 인접한 과수원 토양의 표토와 심토 모두 Pb, Cu 및 Zn 함량은 도로에서 원거리에 위치한 과수원(대조구) 토양에 비하여 많았고 도로에 가까운 지점일수록 함량이 많았다. 도로에서 10m 지점의 표토 중금속 함량은 대조구보다 Pb는 4배, Cu는 3배 그리고 Zn은 2.5배 많았다. 대조구 토양에 비하여 도로변 과수원 토양 표토의 Cd 함량이 많았으나 심토에서는 차이가 없었다. 도로변 과수원 배나무 잎의 중금속 최대 함량은 Pb 20.08, Cu 7.02, Zn 30.83, Cd $1.68\;mm.kg^{-1}$으로 대조구보다 많았다. 과실의 Cd 함량과 과경의 Pb 함량은 대조구보다 도로변 과수원에서 많았고 도로에서 가까울수록 많았다.
유기농업체계가 토양의 비옥도와 지속가능성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 유기농 사과과수원 토양의 양분상태를 관행농과 비교하여 조사하였다. 동일한 토양에 조성된 인접한 유기농 및 관행농 사과과수원을 선정하여 2006년 5월부터 10월까지 월별로 5-20 cm 깊이의 토양을 채취하였으며, 유기물, 총 질소 및 무기질소, 유효인산, 교환성 양이온, 가용성 미량원소의 함량을 조사하였다. 평균 유기물 함량은 유기농과 관행농 과수원 토양에서 각각 63.3 및 $31.0g\;kg^{-1}$으로 유기농 과수원 토양에서 훨씬 높았다. 총 질소 함량은 평균값으로 유기농과 관행농 과수원 토양에서 각각 3.3 및 $1.7g\;kg^{-1}$이었다. 유기농 과수원 토양에서는 암모늄 및 질산태 질소 함량이 작기 중에 비교적 안정한 수준을 지속적으로 유지하였으나 관행농 과수원 토양에서는 화학비료 시용으로 인하여 조사 초기에 그 함량이 아주 높았으며 8월까지 급격히 감소하였다. 유기농 과수원의 경우 유효인산은 5월에는 관행농 과수원에 비하여 낮았으나, 작기가 진행되면서 지속적으로 증가하여 8월에는 그 함량이 $1000mg\;P_2O_5\;kg^{-1}$ 이상으로 나타났다. 유효인산은 관행농과 유기농 과수원 모두에서 적정수준인 $200-300mg\;P_2O_5\;kg^{-1}$보다 훨씬 높았다. 교환성 K, Ca, Mg 함량은 관행농에 비하여 유기농 과수원 토양에서 상대적으로 높았다. 가용성 Cu, Fe, Mn 함량은 관행농 과수원 토양에서 높았으며, 0.1 N HCl 가용성 Zn 함량은 반대로 유기농 과수원 토양에서 높았다. 이상의 결과에서 보면 관행농과 유기농 과수원 토양 모두에서 각종 양분함량이 적정수준보다 높은 것으로 나타났으며, 화학비료를 사용하는 관행농에 비하여 유기농 과수원 토양에서 각종 양분 함량이 오히려 높았다. 이러한 양분 과다 현상은 토양과 주변 환경에 부정적인 영향을 미칠 것이며, 유기농업의 근본 목적에도 벗어나는 결과이다.
본 연구에서는 유기농경지에서 두과피복작물 재배가 지렁이 생물상에 끼치는 영향을 조사하고자 제주도 유기농 감귤 과수원에 헤어리베치와 크림슨클로버 2종의 두과작물을 초생재배하여 자연초생재배구와 관행과수원을 대조로 연구를 수행하였다. 각 재배 시험구의 토양 특성을 분석하고 포장에서 발생한 지렁이를 채취하여 발생 밀도를 비교하였다. 토양분석에서 유기농과 관행농 과수원의 유기물 함량은 큰 차이를 보이지 않았으나, 지렁이의 생체중은 유기재배 과수원이 관행재배 과수원에 비해 3.8배~7.0배 높게 나타났으며, 개체수도 유기재배 과수원이 관행재배 과수원에 비해 2.3~18배 높게 나타났다. 지렁이의 생체중은 헤어리베치와 크림슨클로버 재배구에서 2016년에는 44.8 g, 47.2 g, 2017년에는 78.7 g, 31.8 g으로 자연초생재배구의 32.8 g, 9.5 g보다 각각 높게 나타났다. 본 연구를 통해 두과피복작물인 헤어리베치와 크림슨클로버 재배를 통해 유기농 감귤 과수원의 토양 내 지렁이 발생밀도를 증진시키는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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