본 연구의 목적은 온도와 토양수분에 따른 마늘의 생육, 생리장해 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 실험은 온도가 $6^{\circ}C$ 차이가 나는 온실에서 수행되었는데, 정식부터 수확까지 외기(A)보다 $3^{\circ}C(A+3^{\circ}C)$, $6^{\circ}C(A+6^{\circ}C)$ 고온조건, 토양수분은 적습(OI) 대비 수확기 무렵의 다습(EI) 처리를 하였다. 그 결과, 마늘 생육특성은 온도와 토양수분 조건($0.34m^3/m^3$)에 따라 고도의 유의성을 보여 고온일수록 그리고 적습 처리구일수록 컸다. 초장은 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구에서 47.4cm로 가장 컸으며, 엽장과 엽폭 역시 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구가 각각 16.1cm, 2.4cm로 가장 컸다. 마늘재배 기간 중 외기보다 $3^{\circ}C$, $6^{\circ}C$ 고온조건이 되면 스펀지마늘 발생율이 높아져 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구는 12.9% 발생하였고, A-EI 처리구에서는 전혀 발생하지 않았으며, 인편무게와 1쪽당 무게는 $A+6^{\circ}C$ 고온구에서 크게 감소하여 수량이 외기대비 $A+6^{\circ}C$ 처리구는 평균 51%, $A+3^{\circ}C$ 처리구는 평균 22% 감소하였다. 따라서, 마늘재배시 외기보다 $6^{\circ}C$ 고온조건과 다습조건이 되면 상품수량 감소하고, 생리장해 발생이 많아지는 것으로 나타났다.
본 연구는 난지형 마늘 '남도'의 적정 생육 온도 구명과 일 평균온도를 이용한 구중 예측을 위하여 수행되었다. 온도처리는 주간 16시간 야간 8시간 처리로 $11/7^{\circ}C$, $14/10^{\circ}C$, $17/12^{\circ}C$, $20/15^{\circ}C$, $23/18^{\circ}C$, $28/23^{\circ}C$ 로 설정하였다. 구의 생체중과 건물중은 $20/15^{\circ}C$ 처리구에서 가장 높았으며 고온이나 저온으로 갈수록 감소하였다. 엽수와 총엽면적은 저온인 처리구가 고온처리구보다 생장이 느렸으나, 최종적으로는 최고온도인 $28/23^{\circ}C$을 제외하고 유사한 경향을 보였다. 구의 생체중으로 6종의 함수를 개발하였으며 이를 통해 '남도' 마늘의 적정 생육온도와 한계온도, 온도에 따른 구생장량을 확인할 수 있었다. 분석 결과 '남도' 마늘의 적정 생육온도는 $18{\sim}20^{\circ}C$이며 GDD 기본온도와 한계온도는 $7.1^{\circ}C$와 $31.7^{\circ}C$로 추정할 수 있었다. 일 평균온도를 이용한 수확기 기준 구생체중 모델을 검증하기 위하여 온도구배터널의 기상자료를 이용하여 예측하였다. 선형함수를 이용한 예측은 79.0~95.0%, 2차 함수를 이용한 예측은 77.2~92.3%, 로지스틱분포 함수를 이용한 예측은 80.0~95.8% 예측도를 보였다. 이중 가장 예측력이 좋은 함수는 로지스틱분포함수이며 생육적정온도와 한계온도도 잘 표현하였다.
이 연구에서는 파속패소에 발생하여 큰피해를 주는 흑색썩음균핵병에 대하여 경종적 방법에 의한 방제가능성을 모색하기 위하여 병든 마늘상의 병원균(균핵)의 밀도와 이병포장에서 토심별로 병원균의 밀도를 조사하였고, 파종깊이, 파종시기, 석회시용 등 경종적 요인이 병 발생에 미치는 영향을 검토하였다. 마늘 수확기에 토양 중 병원균의 밀도 및 분햐정도는 병원균의 종류에 따라 차이를 보였는데 소균핵균 Sclerotium cepivorum이 대균핵균 Scletotium sp.에 비해 형성 균핵수도 많고 덜 분해되었다. 마늘 재배포장에서의 병원균의 밀도는 토양 30g당 1~13개 수준에었고 토심이 깊어질수록 병원균의 밀도가 편저히 감소되는 것으로 나타났으며, 병원균은 토심 5cm 이내에 95% 이상 분포하는 것으로 나타났다. 마늘 재식깊이를 달리하여 파종했을 때 병 발생정돈느 재식깊이를 깊게 할수록 병 발생이 적었다. 국내에서 주로 재배되고 있는 마늘의 품종별 종구전염정도에 있어서는 한지형 마늘에 비하여 난지형 마늘에서 훨씬 높았는데, 난지형 마늘 중에서는 완도종에서 가장 높았고, 이어 대서종, 고당종, 남도종 순이었으며 고흥종에서는 종구전염이 확인되지 않았다. 마늘파종시기를 달리하여 종구를 파종한 결과, 10월 중순이전에 일찍 파종한 처리에서 10월말 이후에 늦게 파종한 처리에 비하여 병 발생이 낮았다. 한편 석회를 토양 kg당 100, 200, 300g 수준으로 시용할 경우 석회 시용량에 비례하여 병 발생이 감소되는 것으로 나타났다.
밭작물 중 양파와 마늘은 높은 노동투하시간, 노임의 상승, 복잡한 수거 과정 등으로 최근 재배면적이 감소하는 추세이다. 밭농업 활성화 방안으로 생산비 절감과 작업 속도 향상을 위한 수확기계 개발 연구로 줄기절단기가 개발되었다. 이 연구는 줄기절단기 예취날의 설치각이 절단부하에 미치는 영향을 분립체 해석 기법으로 분석하고자 하였다. 실험에 사용한 시뮬레이션은 EDEM으로 인장탄성계수, 전단탄성 계수, 중첩길이, 입자 반경 및 질량, 상대속도를 이용하여 충돌시 힘을 해석하고 인장 및 전단강도, 한계, 결합 길이를 통해 입자간 결합을 설정할 수 있다. 시제품으로 설계된 줄기절단기의 치수를 활용하여 프로그램 상에서 줄기 절단 시뮬레이션을 진행하여 절단부하 결과를 얻도록 하였고 칼날 설치각을 30도, 45도, 60도로 변경하여 각각의 부하를 분석하여 경향성을 파악하고자 하였다. 실험에서 사용한 프로그램은 EDEM 2.7.1 Academic Research 버전이며 시뮬레이션을 진행한 PC의 사양은 Intel(R) $Core^{TM}$ i7-4790 CPU @ 3.60GHz, Memory 16.0GB이다. 줄기 절단 시뮬레이션에 적용시킨 줄기 모델은 마늘의 조건을 적용시켜 직경 1mm의 입자로 이루어진 지름 12mm, 높이 214mm의 원통형 모델이며 60.32N의 최대절단력을 가지고 있다. 줄기절단기는 2개의 회전날을 가지고 있으나 좌우대칭을 적용하여 절반에 대한 해석으로 하나의 회전날로 절단을 하도록 줄기 모델은 4조로 하여 3열을 140mm 간격으로 위치시켰다. 줄기절단기의 칼날은 반경 350mm로 회전하며 진행속도는 1.65m/s, 회전속도는 1680rpm으로 작업하도록 하였다. 시뮬레이션은 0.5초의 시간에 대해 해석하도록 하였으며 0.003초 간격으로 칼날에 가해지는 힘을 구하여 저장하도록 하였다. 시뮬레이션 해석시간은 약 116시간이었으며 설치각별 시간에 따른 칼날에 가해지는 압축력 값과 그래프를 얻을 수 있었다. 대부분의 시간에서 절단이 이루어지지 않으므로 0의 값을 나타내었으며 절단이 이루어지는 시점에 절단부하가 나타났다. 결과 해석을 위해 그래프의 피크 값들을 이용하였으며 그 중 상위 6개의 값으로 분석하였다. 30도, 45도, 60도의 설치각에 따른 절단부하의 평균 값은 각각 105.4N, 160.5N, 215.9N으로 나타났다. 설치각에 따른 절단부하의 경향성은 유의수준은 3.93%로 각각의 차이가 유의미하게 나타났으며 상관계수는 0.489로 증가하는 경향이 보였다. 그러나 $R^2$는 0.2394로 낮은 값을 보여 데이터 처리 방법의 개선과 적절한 회귀 모델의 적용이 필요하다. 향후 포장시험을 진행하고 복합적으로 분석하여 경향성을 자세히 분석하고자 한다.
천일염의 농업적 활용은 관행농업에서 뿐만 아니라 친환경농산물 생산을 위해 농업인들 사이에서 증가하는 추세이다. 그러나 다량의 천일염을 지속적으로 살포할 경우 토양에 염류가 집적될 소지가 크고, 이로 인해 작물의 생육장해가 초래될 수 있다. 따라서 본 연구는 천일염을 토양에 살포하였을 때의 토양 이화학성과 마늘의 무기성분 함량과 수량에 미치는 영향을 조사하고자 수행하였다. 천일염을 살포하는 양이 증가할수록 토양의 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온, 황산이온은 표토에서 높아졌다. 그러나, 수확기에는 천일염의 성분이 강우에 의해 심토로 용탈되어 작물이 생육하는 근권에서는 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온, 황산이온은 감소하였고, 염소이온은 다른 성분보다 더욱 빠르게 심토로 용탈되었다. 토양의 나트륨 흡착비, 치환성 나트륨 백분율, 토양 분산율은 천일염이 투입량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 천일염을 토양에 살포하였을 때 마늘의 무기성분 중에 질소, 칼슘, 마그네슘, 미량원소인 철, 망간, 아연 등의 함량은 줄어들었고, 바닷물에 많은 성분인 염소 성분의 흡수는 증가하였으나, 마늘의 수량에는 큰 영향을 미치지 못하였다.
본 연구는 국내 단감 유기재배 선도농가의 병해충 방제 실태조사, 주요 병해충에 대한 친환경 방제자재 선발, 수립한 방제시스템의 현장실증시험을 2013년부터 2015년까지 3년 동안 수행하였다. 유기재배 선도농가의 주 재배품종은 "부유"였으며, 병해충 방제를 연간 9~17회 유기농업 자재를 살포하였다. 피해가 가장 심한 병해충은 탄저병, 노린재, 감꼭지나방, 깍지벌레 등이었으며, 사용한 방제자재는 결정석회황합제, 황토유황, 유화제, 보르도액 그리고 마늘, 은행, 소나무를 이용한 자가제조 식물추출물제를 이용하였다. 탄저병 방제에 효율적인 자재는 결정석회황, 황토유황이었고, 마늘유+ 시트로넬라유제, 고삼종자 추출물+차추출물제가톱다리개미허리노린재와 독나방에 효과적이었다. 감꼭지나방 교미교란트랩을 60개/10a 설치하면 감 착과율을 30% 향상시켰다. 유기재배 단감에 연간 10회 방제하는 방제시스템의 현장실증시험 결과 70.7%의 과일을 수확할 수 있었다. 그러나, 수확기 즈음인 9월, 10월에는 약제를 살포할 수 없기 때문에 이때 가해하는 노린재류의 피해는 감소하지 않았으며, 추가적인 연구가 필요하다.
우리나라의 쌀 과잉 문제를 해소하면서 경지이용률과 식량자급률을 향상시키기 위한 논 이용 작부체계는 주로 1년 2모작으로, 특히 남부지역에 비해 낮은 경지이용률을 보이는 중부지역의 기상적 특성을 고려한 새로운 형태의 작부모형 개발이 요구된다. 농가 수익성과 노동력 효율적 배분 등 경영적 측면을 고려하면서 제한된 토지를 최대한 효율적으로 이용하기 위해 식량작물, 유지작물, 원예작물을 연계한 2년 3모작 작부체계를 도입하여 생산량과 소득을 분석하고 최적 작부체계를 검토하였다. 수량성 측면에서 10a 당 옥수수가 감자보다 3배 이상이었고, 들깨가 참깨보다 5 kg 가량 높았고, 양파가 마늘보다 6.3배 이상 높았다. 그러나, 조수익 측면에서 감자가 옥수수보다 3.8배 이상 높았고, 참깨가 들깨보다 1.8배 높았으며, 마늘이 양파보다 2.8배 이상 높은 것으로 산출되었다. 결과적으로, 순소득 측면에서 '옥수수-들깨-양파' 또는 '옥수수-참깨-양파' 보다 '감자-참깨-마늘'을 연계한 작부체계가 동일 면적에서 상대적으로 높은 소득을 보이는 것을 확인하였다. 1모작 작물인 감자와 2모작 작물인 참깨의 재배기간이 겹치는 문제는 감자 수확기 동안 참깨를 육묘하고, 감자 수확 후 참깨 유묘를 이식하는 방법을 통해 1모작 작물과 2모작 작물 간의 재배기간 겹침 문제를 해소 할 수 있었다. 따라서, 본 시험에서 확인한 '감자-참깨-마늘' 연계 2년 3모작 작부모형이 중부 평야지 논 이용 밭작물의 생산성 향상과 소득 작물을 연계한 농가소득 향상에 합리적인 작부체계로써 기여할 수 있는 것으로 생각된다.
충북의 한지형 마늘 재배지에서 파총채벌레와 파좀나방의 발생양상과 약제검정을 수행하였다. 파총채벌레 발생양상은 3월 중순에 발생하기 시작하여 5월 중하순경 부터 밀도가 급격히 증가하였다. 파좀나방은 3월 중하순에 발생이 시작되어 수확기인 6월 중순까지 2화기 발생하였다. 9종의 살충제를 이용하여 파총채벌레와 파좀나방의 약제감수성을 조사하였다. 실내 검정 결과 파총채벌레에 대하여 clothianidin SC, chlorfenapyr EC, dimethoate EC, imidacloprid WP, cyantraniliprole + thiamethoxam WG가 100%의 살충효과를 보였다. 파좀나방에 대해서는 cyantraniliprole EC, pyridalyl EW, spinetoram SG, abamectin + chlorantraniliprole SC가 100%의 살충효과를 보였다. 2종 해충에 대하여 실내검정에서 살충효과가 높았던 약제 각각 5, 4종을 대상으로 포장검정을 수행한 결과 모든 약제에서 처리 3일차에서 90% 이상의 방제효과를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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