• 제목/요약/키워드: 재배방식

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실행방식 측면에서 살충제의 신중한 사용에 의한 저항성 발달의 관리 (Management of the Development of Insecticide Resistance by Sensible Use of Insecticide, Operational Methods)

  • 정부근;박정규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.123-158
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    • 2009
  • 해충의 저항성발달로 야기되는 문제를 해결하기 위한 정보를 제공함으로써 향후연구를 촉진시키고자 하였다. 농약사용이 지속되는 한 저항성 발달은 필연적이라는 생각으로, 저항성발달을 지연시키기 위해 재배자가 활용할 수 있는 약제성질에 근거를 둔 약종선택, 혼용, 교호, 모자이크 처리 등 약제살포법과, 천적과 양립할 수 있는 선택성 살충제와 저항성 천적의 이용을 중심으로 한 병해충 종합관리(IPM)에 대해 고찰하였다. 저항성관리에 약종의 성질을 이용할 경우 약종별로 작용점과 mode of action(작용방식)이 같거나 다를 수 있고, 2차 해충과 함께 살충제의 활성, 잔류기간, 약제 저항성 발달에 대한 취약성도 다르다. 약제는 섭식, locomotion(거동), 비행, 교미, 포식자 회피 등에도 영향을 미치므로 종합적으로 고려하여 역교차저항성을 나타내는 살충제의 사용이 바람직하다. 농약혼용은 실제 많이 이루어지고 있고 앞으로도 그러하겠지만, 진정한 의미에서 저항성 발달 지연을 위한 혼용, 교호, 모자이크 처리법은 대립유전자의 우성도, 교차저항성, 유입(immigration), fitness 불이익 등과 함께 살충제의 작용방식과 작용점들의 차이에서 구성약제가 매우 높은 비율로 충을 죽이는 부의 교차저항성을 가진 살충제들의 채택에 대하여 논의하였다. 저항성 관리에 약제혼용의 대표적인 사례 22가지와 교호처리 사례 27가지를 표로 제시하였다. 혼용처리의 잠재적 불이익은 생물적 방제의 와해, 이차해충의 저항성발달, 고도의 저항성 개체군 선발, 다양한 살충제에 대한 교차저항성 범위 확대를 내포하고 있다. 교호처리는 살포약량을 높이거나 낮추고, 다른 대사기구를 가진 살충제를 사용하는 것도 고려되었다. 모자이크 처리는 진딧물 같이 정주성 해충인 경우에 연관없는 살충제를 교호로 다른 구역에 처리하거나, 살충제 처리한 열(列)과 그렇지 않은 것을 혼합 배치하여 저항성 발달을 지연시키거나 피해를 감소시킬 수 있다. 해충의 저항성 진화 측면에서 볼 때, 기생자와 포식자의 저항성과 선택성은 농약처리를 요하는 세대 수를 감소시키고 농약으로부터 피난처의 상보적 역할을 수행할 수 있다. 작물별, 기주별, 기생자와 포식자에게 선택성을 보이는 약제를 별도의 표로 요약하여 제시하였다. 기생자의 생존력 향상을 위해 살충제의 선택성과 선택성에 영향을 주는 내 외적 요인에 대하여 검토하였다. 농약사용 하에서 기생자를 사용하기 위해 농약에 대해 저항성이거나 내성이 있는 기생자를 검정, 채집 혹은 선발하는 것을 논의하였다. 포식자에 대한 선택독성에 영향을 미치는 요인들로 농약의 선택성, 선택성의 포장적용과 그에 미치는 요인, 포식자와 기주의 균형, 선택성을 도외시한 방제법의 문제점, 천적과 농약의 양립성 등에 대하여 논의하였다.

고등채소의 한해를 방지하기 위한 포장 용수량 결정에 관한연구 (A Study on Determination of Consumptive Use Needed in the Vegetable Plots for the Prevention of Drought Damage)

  • 최예환
    • 한국농공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.2949-2967
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    • 1973
  • 본 시험연구에서는 한발시에 배추와 무우의 최저용 수량을 규명하여 한발시에도 안심하고 수확을 할수 있는 방안을 모색하여 우리나라에서 밭 작물에 관개를 하지 않고 천후의 농업을 하는 방식을 개선하여 전천후농업으로 전환하기 위한 기본적인 연구와 역점을 두었다. 따라서 그 첫단계로 채소를 통하여 밭작물의 관개 예의한 증수와 한해를 극복하며 나아가서 다른 밭작물도 여기에 준용할 수 있는 방법을 모색하여 보았다. 본 연구는 배추와 무우를 보통 원예시험장 재배법에 준하여 재배하면서 용수관리는 수평방향의 지하수를 차단할 수 있도록 깊이를 1m까지 파고 비니루자루로 씨웠다. 그 위에는 $1m{\times}1m$의 시험구를 만들어 외각은 나무로 사각형을 만들어서 관수량이 외부로 흐르지도 않고 외부의 물 1m 지하에 있는 지하수만 연직방향으로 이동할 수 있으며 모세관 현상으로 상승 할수 있게 하였다. 포장 전체는 비닐하우스를 지어 강우를 차단하고 급수에만 의존했으며 통풍을 원활히 하기 위하여 지상까지는 비니루를 차단하지 않고 60cm 이상을 차단하여 그림 1과 같은 외부의 강우에 영향을 제한했다. 그 결과 포장내에 기온이 y=0.46+1.09x 라는 관계식으로 포장내에 온도가 외기온 보다 상승함을 나타냈다. 시험구는 배추2품종, 무우 2품종에 2반복 15처리로 120구에 보통구 8구로 128구에 대하여 1차시험은 $5{\sim}7$월에 2차 시험은 $8{\sim}10$월에 시행하고 관수 처리를 해서 1일 관수는 아침 저녁으로 4,000cc를 나누어 주었다. 4,000cc/일는 0.462l/sec/ha에 해당하며 배추의 용수량 0.62l/sec/ha나 무우의 용수량 0.64l/sec/ha보다 별로 적지 않은 최소의 용수량이다. 배추나 무우는 파종후 초기에 다 한발을 받으면 생장에 심한 타격을 주었고 배추는 생장기간 내내 계속 관수가 필요로 했고 무는 생장이 초기 중기를 지나면 뿌리가 깊이 발달하여 후기에 한발 처리는 크게 생장의 위축은 가져오지 않았다. 또한 무우나 배추가 공히 1차시험($5{\sim}7$월) 때가 2차시험($8{\sim}10$월)보다 더 많은 수분을 필요로 했는데 동일량을 급수했으므로 더 심한 한해를 받았다. 이 실험치는 Blaney and Criddle 값도 똑같이 배추와 무우의 1차 시험치는 소비량계수 K가 1.14와 1.06이였고 2차시험에는 0.97과 0.86으로 $0.17{\sim}0.20$정도 더 높았다. 또한 배추는 품종에 따라 심한 수확량차를 보였으나 무우는 그렇지는 않았다. 또 배추와 무우를 공히 처리(No.2)와 보통구와 수확량 이 비교를 했을 때 처리구(계속관수구)가 양호했고 품종은 유의성이 없었다. 이상의 종합으로 미루어 보아 보리, 밀, 콩, 감자, 당근등 각종 밭작물도 유사한 반응을 예측할 수 있고 우리나라와 같이 산지개발 면적이 많이 가지고 있어 이곳에 알맞은 적지 적소의 작물을 재배하기 위해서도 밭관개 및 한해 시험은 계속 연구되어야 하며 앞으로 밭작물 증수에 크게 기대되는 바이다.

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CO2 농도와 온도 변화가 기생 약초인 천마의 생육반응에 미치는 영향 (Effects of Elevated CO2 Concentration and Increased Temperature on the Growth of Gastrodia elata Blume, Parasitic Medicinal Plant)

  • 조규태;이수인;장래하;박재훈;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.557-563
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    • 2017
  • 천마(Gastrodia elata Blume)는 난초과 다년생 기생식물로 곰팡이균과 공생하는 독특한 생활방식을 가진다. 천마의 지하근은 고혈압, 뇌졸중, 백혈병, 두통 특히 신경쇠약치료 등에 쓰이는 약용식물이다. 본 연구는 지구온난화가 천마의 생태적 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 보통의 야외 대기환경과 같은 대조구, 대조구보다 온도를 약 $2^{\circ}C$ 상승시킨 온도상승구, 온도와 함께 대조구보다 $CO_2$ 농도를 약 2배 증가시킨 $CO_2$+온도상승구에서 참나무 원목, 뽕나무버섯균, 종마를 함께 파종하고, 재배하여 생식기관과 지하근의 생물량을 비교 관찰하였다. 그 결과, 꽃대 수는 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 적었다. 꽃대 길이는 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 짧았다. 화서 길이는 대조구> 온도상승구> $CO_2$+온도상승구 순으로 짧았다. 생식기관의 무게는 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 가벼웠다. 지상부의 생물량은 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 낮았다. 생산된 근경의 수는 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 적었다. 근경의 생물량은 온도상승구> 대조구> $CO_2$+온도상승구 순으로 낮았다. 이러한 결과는 온도만 올라간 환경조건에서는 천마의 생육은 활발하여 생산량이 증가하지만, 지구온난화조건인 온도와 $CO_2$ 농도가 동시에 상승하는 조건에서는 천마의 생육이 불량하게 됨을 의미하는 것이다. 따라서, 천마의 성마와 종마 생산량을 높이기 위해서는 재배지의 적정지온 $20{\sim}25^{\circ}C$를 유지하고, 높은 $CO_2$ 농도에 노출되지 않도록 하여야 할 것이다.

영농방법에 따 른 시기별 미꾸리 개체군의 전장-체중 분석 (Monthly Change of the Length-weight Relationship of the Loach (Misgurnus anguillicaudatus) Population in Paddy Fields by Farming Practices)

  • 신현선;송영주;권순익;어진우;이승현;김명현
    • 환경생물
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    • 제36권1호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 논 생태계는 일부 생물의 개체군 유지를 위한 중요한 서식지로서 역할을 하고 있다. 이러한 논 생태계를 대상으로 농법에 따른 수생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 미비하다. 따라서 친환경농법 및 관행농법과 같은 재배 방식의 차이는 생물서식지에 다양한 영향을 미치기 때문에 두 농법에 따른 미꾸리 개체군의 서식특성 및 성장도의 차이를 확인하였다. 조사기간은 2015년 5월부터 9월까지였고, 대호 간척농지를 대상지로 하였다. 영농방법에 따라 개체수, 미꾸리 개체군 분포, 전장-체중 상관도 및 비만도 지수 비교, 미꾸리 개체군의 전장크기 등을 비교하였다. 미꾸리 개체군의 크기는 친환경 논에서 월등히 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한 연령대 분포는 친환경 논이 다양한 연령층의 미꾸리가 서식하는 것으로 나타났으나 관행 논은 Age $0^+$ (28~51 mm)의 개체들이 대부분 성장하지 못하고 사멸하며, 일부 내성을 지니는 개체만이 성장하는 것으로 판단된다. 특히 5월에 관행 논과 친환경 논에서 거의 비슷한 미꾸리 개체수를 보이는 것은 로터리 및 경운에 의해서 토양의 얕은 깊이에 서식하는 미꾸리가 폐사된 것으로 판단되어 무경운이 미꾸리 개체군 유지에 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 친환경 논의 미꾸리는 먹이섭식 및 영양상태가 안정적인 것으로 나타났다. 또한 6월에 관행 논 및 친환경 논에서 성장도 및 비만도가 낮은 것에 대하여는 추가적인 조사연구가 필요할 것으로 판단된다. 관행 논에서 미꾸리 개체군의 개체수 회복 및 연령대 회복을 위해서는 농약과 같은 화학물질 사용을 제한해야할 것으로 사료되며, 또한 관행농법보다 친환경농법으로 재배할 경우 미꾸리 개체의 유지 및 회복에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

주요(主要) 고농서(高農書)를 통(通)한 조선시대(朝鮮時代)의 도작기술(稻作技術) 전개(展開) 과정(過程) 연구(硏究) - VII. 중경(中耕) 제초(除草) 방식(方式)의 전환(轉換) (A Study on Transition of Rice Culture Practices During Chosun Dynasty Through Old References - VII. Transition of Weeding Technique)

  • 구자옥;이숭겸;이은웅;이홍석
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.61-69
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    • 1992
  • 도전(稻田)의 서지(鋤地)(중경제초(中耕除草))법(法)은 서구(西歐)나 또는 중국(中國)과도 달리 우리 현실에 맞도록 일찍부터 체계화되고 있었으며, 가장 대표적인 서지법(鋤地法)은 배수(排水)한 후에 손제초(除草)와 서지법(鋤地法)을 순서대로 조화 있게 집행해 가는 3-4회 반복(反復)의 고도집약적(高度集約的) 농법(濃法)에 따랐다. 또한 묘종법(苗種法)으로의 전환과정(轉換過程)이나 직조파(直條播)하는 요령 자체부터 제초관리(除草管理)를 효율적으로 하려는 데 목적이 있었던 것으로 재배양식(栽培樣式)의 발전은 곧 서지(鋤地)와 직결된 관련을 가졌다. 또한 17세기(世紀)부터 고대(古代) 중국(中國)의 심경법(深耕法)(심경역누(深耕易耨)의 원리(原理) 때문), 화누법(황지(荒地)의 기숙잡초관리(旣熟雜草管理)를 효율적(效率的)으로 하기 위한 화경수누법에서 유래(由來))을 새롭게 인용하여 보급을 강조한 것은 당시의 실정(實情)에 기인하겠지만, 이로 인한 광작농(廣作農)의 실현은 곧 이들 방법과 기술적용(技術適用)의 결과라 하겠다. 18-19세기(世紀)에도 서지법(鋤地法)에 큰 차이는 없었으나 경작법(耕作法)의 변화에 맞추어 제초회수(除草回數)가 감소될 수 있었고, 특히 수도건파재배기술(水稻乾播栽培技術)은 북부조지(北部早地)에서 도작(稻作)을 하는 데 제한인자(制限因子) 역할을 하였던 물의 이용성(利用性)을 향상시킴과 동시에 잡초문제(雜草問題)를 쉽게 관리할 수 있도록 이상적인 서지방법( 鋤地方法)을 창안(創案)하여 완성시킨 경작법(耕作法)이었다. 이와 함께 조방적(粗放的) 광작농(廣作農)의 제초관리요령(除草管理要領)을 현실적으로 비평하여 반종(反種)이나 화누법의 기술(技術)들을 취사선택(取捨選擇)케 유도했던 ‘천일록(千一錄)’의 우하영(禹夏永)은 당시의 광작농기술(廣作農技術) 위에 집약농기술(集約農技術)을 접목시켜 선말(鮮末)의 '집약적광작농(集約的廣作農)'을 실현케 하고 이를 통하여 국가(國家) 농업생산력(農業生産力)을 5배(倍) 증가시키는데 크게 기여한 것으로 평가된다.

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간척지에서 토양 염류와 6개 밭작물 생육과의 관계 (Relation between Growth Condition of Six Upland-Crops and Soil Salinity in Reclaimed Land)

  • 이승헌;홍병덕;안열;노희명
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.66-71
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    • 2003
  • 간척지 토지 이용 방식을 극복하고 경제성 있는 밭작물을 재배를 위한 대호 간척지에서 도입 가능한 작물을 선발하는 데에 필요한 기초자료를 확보하고자 6개 밭작물에 대한 포장시험을 수행하였다. 대호간척지에 6가지 작물 공시 작물은 6종(쑥갓, 열무, 알타리, 케일, 양상치, 적상치)을 재배하여 생육정도에 따라 5개 등급으로 나누어 작물과 토양을 채취하여 염류농도별로 장해정도를 평가하였다. 각 작물에 대해 건물중과 초장에 대한 토양 염류농도와 SAR과의 관계는 음의 상관관계를 보이고 있었지만 다른 화학적 성질에서는 확연한 관계를 없었으며 가장 양호한 생육을 보인 토양의 염류농도(ECe)는 모든 작물에서 $8.40dS{\cdot}m^{-1}$ 이하이고 SAR는 20.99이하로 나타났다. 작물별 염농도 상승에 따른 저해 정도를 파악하고자 토양의 ECe 수준에 따른 상대건물중과의 관계를 회귀식을 이용하여 산출한 결과 생육의 저해가 시작되는 토양 염류농도 수준은 열무와 케일이 $1dS\;m^{-1}$ 미만에서, 쑥갓이 $4dS\;m^{-1}$ 이상에서 알타리, 양상추, 적상추는 $6dS\;m^{-1}$ 이상으로 나타났고 생육 저해가 시작되는 범위 이상의 염류농도에서 케일은 염농도가 $1dS\;m^{-1}$ 높아질 때 상대건물중의 감소는 케일은 3.35%, 알타리는 3.92%, 열무는 3.98%, 양상추는 4.66%, 쑥갓은 7.57%, 적상추는 8.45%였다. 50%의 상대건물중이 감소되는 염류농도는 알타리; $18.9dS\;m^{-1}$, 양상추; $17.3dS\;m^{-1}$, 케일; $15.4dS\;m^{-1}$, 적상추; $12.0dS\;m^{-1}$, 그리고 열무와 쑥갓; 각각 $11.3dS\;m^{-1}$, $11.0dS\;m^{-1}$이었다. 토양 중 염류농도와 육안 조사 결과를 종합하면 케일의 내염성이 높은 것으로 판단되었으며 기능성 채소작물로 간척지에 도입할만한 작목으로 판단되었다.

재배방식과 예취시기가 수수 X 수단그라스 교잡종의 생육특성, 건물수량 및 사일리지 채식성에 미치는 영향 (Effect of the Cultivation Method and Cutting Time on the Growth Characteristics, Dry Matter Yield and Voluntary Intake in Sorghum X Sudangrass Hybrid)

  • 이상무
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.7-16
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    • 2005
  • This experiments were carried out to determine growth characteristics, dry matter yield and voluntary intake of silage according to growth stage of Sorghum$\times$sudangrass(SSH) hybrid in mono-cropping and inter-cropping(C; com, T1; cutting of SSH at milk stage. T2; cutting of SSH at dough stage, T3; cutting of SSH at yellow ripe stage, T4; cutting of SSH and soybean at milk stage, T5; cutting of SSH and soybean at dough stage, T6: cutting of SSH and soybean at yellow ripe stage). Results obtained from these experiments are as follows; Plant length and leaf length of SSH(T2, T3, T4. T5 and T6)) were higher than C. T1 treatment was lower than it. C showed $2.3\~2.9$ times higher stem diameter as 29.5mm compare to SSH(T1, T2, T3, T4, T5 and T6). soybean(T4, T5 and T6) was lower in $4.3\~5.4$ times. But SSH of inter-cropping treatment(T4, T5 and T6) showed highly comparing with mono-cropping(T1, T2 and T3) at the same maturity. Leaf rate and stem hardness of SSH(T1, T2, T3, T4, T5 and T6) were lower than C. The fresh yield was high line with T2(72,320kg/ha), T1(69,103kg/ha), T3(68,333kg/ha) and C(57,988kg/ha), dry matter yield was high in line with T3(22.413kg/ha), T2(21,479kg/ha), C(19,252kg/ha) and T6(18,175kg/ha), (P<0.05). Protein dry matter yield was higher in T3(1,434kg/ha), C(1,386kg/ha)T5 and T6(1,345kg/ha) it was lower in T1(872kg/ha), (P<0.05). Crude protein of silage of T4 and T5 was higher than C, T2 and T3 were lower than it(P<0.05), while NDF content was not different. ADF content of T6 was higher than those of the other treatment. The highest hemi-cellulose among treatments was shown in T1 whereas T6 showed the lowest. Fresh intake of silge was 160.4, 155.8, 168.7, 172.9, 132.9, 158.7 and 185.2 g/BW for C, T1, T2, T3, T4, T5 and T6, respectively. Dry matter intake was high in line with T6(60.3g), C(153.8g), T3(53.6g), T5(47.8g), T2(46.8g), T4(35.2g) and T1(34.48g/BW), (P<0.05). Crude protein intake was high in line with T6(3.9g), T5(3.4g), C(3.4g), T2(2.9g), T3(2.9g), T4(2.6g) and T1(2.3g/BW), (P<0.05). As mentioned above the results, mono-cropping(T3) and inter-cropping(T5 and T6) could be recommended as increasing method of sorghum $\times$ sudangrass hybrid silage utilization when silage intake of dry matter and crude protein were considered.

원예(園藝) 상토재료(床土材料)의 삼상(三相)과 수분특성(水分特性) (Three Phases and Water Characteristics of Horticultural Substrates)

  • 조인상;현병근;조현준;장용선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.56-61
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    • 1997
  • 원예작물(園藝作物) 영농방식(營農方式)이 노지(露地)에서 시설재배(施說栽培)로, 직파(直播)에서 대규모 육묘재배(育苗栽培)로 전환됨에 따라 상토수요(床土需要)는 계속 증가되고 있으나, 이에 대한 적정 물리성(物理性) 기준 설정이 미흡하여 새로운 상토재료(床土材料)의 선발(選拔)과 적정상토(適正床土)의 제조(製造)에 필요한 기초 자료를 얻고자 시판(市販)되고 있는 주요 상토재료(床土材料)인 광물질(鑛物質) vermiculite 와 perlite, 유기재료(有機材料)인 peatmoss, osmunda 와 bark을 가지고 주요 물리성(物理性)인 입경(粒徑), 보수력(保水力)과 삼상(三相) 등을 조사(調査) 분석(分析)하였다. Peatmoss는 직경이 0.25mm 에서 16mm 까지의 입자들이 고르게 분포되어 있으나, bark는 5.7mm 이상의 입자가, osmunda는 2.0mm 이상, vermiculite는 1.0~3.4mm, Perlite 는 0.5~2.0mm 크기의 입자가 대부분이었다. 광질(鑛質)인 vermiculite와 perlite는 pH가 7.0 이상으로 높으나, 유기질(有機質)인 peatmoss는 pH 3.8 내외로 아주 낮고, bark와 osmunda는 pH 5.5 내외이었다. 수분장력 1kPa에서 5kPa 사이인 역용수분함량(易用水分含量)은 peatmoss가 39.2%, perlite 34.0%, vermiculite 16.9% 의 순이었으며, osmunda와 bark 는 4.8% 이하 이었으며 5kPa에서 10kPa 사이인 완형수분량(緩衡水分量) (Water buffering capacity)은 peatmoss와 vermiculite 가 각각 6.1% 와 2.3% 이었고, 나머지는 1% 미만으로 매우 낮았다. Osmunda와 bark는 수분의 감소곡선(減小曲線)과 공기의 증가곡선(增加曲線)이 만나는 최적수분장력이 0.64kPa, 0.73kPa로 쉽게 물이 빠지는 경향(傾向)이므로 적정치 2.5kPa에 접근시키려면 세립질(細粒質) 물질의 첨가가 필요하고, peatmoss, perlite, vermiculite는 이 값이 4kPa 부근이므로 더욱 조립질(粗粒質)의 재료(材料)를 혼합이 필요한 것으로 판단된다. Pot 상태에서 상토재료별로 물을 충분히 간직하고 있는 상태에서의 수분장력은 peatmoss가 2.2kPa에 해당하였으며, 대체로 1kPa~4.3kPa 범위에 있었다.

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광 추적 시뮬레이션에 의한 시간 별 파프리카의 수광 및 광합성 속도 분포 예측 (Time Change in Spatial Distributions of Light Interception and Photosynthetic Rate of Paprika Estimated by Ray-tracing Simulation)

  • 강우현;황인하;정대호;김동필;김재우;김진현;박경섭;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.279-285
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    • 2019
  • 작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 $1{\times}1$, $9{\times}9$ 정방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 $9{\times}9$ 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 $CO_2$ 소모량 역시 수광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

관부 난방시스템과 온수 양액 공급이 온실 에너지 사용량, 딸기 생육 및 생산성에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Effect of the Crown Heating System and Warm Nutrient Supply on Energy Usage in Greenhouse, Strawberry Growth and Production)

  • 이태석;김진구;박석호;이재한;문종필
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.271-277
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    • 2021
  • 본 연구에서는 '설향' 딸기의 관부를 부분 난방하고 양액을 온수로 공급하면서 관행 재배 방식에 비해 온실 공간 온도를 낮게 관리하는 딸기 부분 난방 시험을 수행하였다. 정식 후 11월까지는 특별한 처리가 없어 대조구, 시험구 모두 온실 내 환경이 유사하게 관리되었으며 관부 난방 및 온수 양액을 공급하기 시작한 12월부터는 야간의 온실 온도, 관부 온도 및 베드 온도가 차이를 보였다. 12월의 온실 야간 평균 온습도는 대조구 7.1℃, 87.2%, 시험구 5.7℃, 88.7%로 시험구의 온도가 낮았으나 관부 난방을 수행함으로써 시험구 온실의 관부 및 베드의 온도를 9.3℃, 12.7℃로 유지하였고, 대조구 온실의 관부 및 베드 온도 7.9℃, 10.8℃보다 높게 관리할 수 있었다. 시험기간 내에서 시험구 온실의 딸기 관부 및 베드 온도는 대조구에 비해 모두 약 2.0℃ 가량 높게 유지되는 것으로 나타났다. 주간에는 온수 양액을 공급함으로써 지하수를 이용했을 때보다 평균 8.7℃ 높은 온도 양액을 공급할 수 있었고 이로 인해 베드 온도도 약 5.0℃ 가량 높게 나타났다. 시험구에서는 시험기간 동안 온실 난방, 관부 난방 및 온수 양액 공급에 총 9,475.7×103 kcal의 에너지를 소비하였고 대조구에서는 온실 공간 난방에 총 16,847×103 kcal의 에너지를 소비하여 시험구에서 대조구 대비 약 43.8%의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다. 시험구에서 딸기 관부의 온도를 높게 관리함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있었고 그로 인해 정식 후 초세가 대조구에 비해 좋지 않았던 시험구의 딸기가 25주 후에는 대조구와 생육적인 면에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 딸기의 수확량은 초세가 좋았던 대조구에서 1화방의 수확량이 시험구에 비해 많았으나 2화방, 3화방에서는 관부의 온도를 높게 관리한 시험구의 수확량이 더많았다. 3월 말까지의 주당 수확량은 시험구 412.7g/plant, 대조구 393.3g/plant로 유의미한 차이는 없었으나 시험구가 대조구에 비해 4.9% 많이 나온 것으로 보아 딸기의 온도 민감부인 관부의 온도를 높게 관리하는 것이 딸기 생육과 생산성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.