• 제목/요약/키워드: Crop monitoring

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Analysis of Korean japonica rice cultivars using molecular markers associated with blast resistance genes

  • Suh, Jung-Pil;Roh, Jae-Hwan;Cho, Young-Chan;Han, Seong-Sook;Jeon, Yong-Hee;Kang, Kyung-Ho;Kim, Yeon-Gyu
    • 한국육종학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.215-222
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    • 2008
  • Fifty-two Korean japonica rice cultivars were analyzed for leaf blast resistance and genotyped with 4 STS and 26 SSR markers flanking the specific chromosome sites linked with blast resistance genes. In our analysis of resistance genes in 52 japonica cultivars using STS markers tightly linked to Pib, Pita, Pi5(t) and Pi9(t), the blast nursery reaction of the cultivars possessing the each four major genes were not identical to that of the differential lines. Eight of the 26 SSR markers were associated with resistant phenotypes against the isolates of blast nursery as well as the specific Korean blast isolates, 90-008 (KI-1113), 03-177 (KJ-105). These markers were linked to Pit, Pish, Pib, Pi5(t), Piz, Pia, Pik, Pi18, Pita and Pi25(t) resistance gene loci. Three of the eight SSR markers, MRG5836, RM224 and RM7102 only showed significantly associated with the phenotypes of blast nursery test for two consecutive years. These three SSR markers also could distinguish between resistant and susceptible japonica cultivars. These results demonstrate the usefulness of marker-assisted selection and genotypic monitoring for blast resistance of rice in blast breeding programs.

Growth Monitoring for Soybean Smart Water Management and Production Prediction Model Development

  • JinSil Choi;Kyunam An;Hosub An;Shin-Young Park;Dong-Kwan Kim
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.58-58
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    • 2022
  • With the development of advanced technology, automation of agricultural work is spreading. In association with the 4th industrial revolution-based technology, research on field smart farm technology is being actively conducted. A state-of-the-art unmanned automated agricultural production demonstration complex was established in Naju-si, Jeollanam-do. For the operation of the demonstration area platform, it is necessary to build a sophisticated, advanced, and intelligent field smart farming model. For the operation of the unmanned automated agricultural production demonstration area platform, we are building data on the growth of soybean for smart cultivated crops and conducting research to determine the optimal time for agricultural work. In order to operate an unmanned automation platform, data is collected to discover digital factors for water management immediately after planting, water management during the growing season, and determination of harvest time. A subsurface drip irrigation system was established for smart water management. Irrigation was carried out when the soil moisture was less than 20%. For effective water management, soil moisture was measured at the surface, 15cm, and 30cm depth. Vegetation indices were collected using drones to find key factors in soybean production prediction. In addition, major growth characteristics such as stem length, number of branches, number of nodes on the main stem, leaf area index, and dry weight were investigated. By discovering digital factors for effective decision-making through data construction, it is expected to greatly enhance the efficiency of the operation of the unmanned automated agricultural production demonstration area.

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경사밭 고랑멀칭 방법에 따른 비점오염 저감효과 평가 (Evaluation of Furrow Mulching Methods for Controlling Non-Point Source Pollution Load from a Sloped Upland)

  • 엽소진;김민경;김명현;방정환;최순군
    • 한국농공학회논문집
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    • 제64권3호
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    • pp.33-43
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    • 2022
  • South Korea's agricultural nitrogen balance and phosphorus balance rank first and second, respectively, among OECD countries, and proper nutrient management is required to preserve the water quality of rivers and lakes. This study evaluates the effects of furrow mulching on the reduction of non-point source pollution (NPS) load from a sloped upland. The study site was Wanju-gun, Jeollabuk-do, and the survey period was from 2018 to 2019. The slope of the testbed was 13%, and the soil type was sandy loam. The cropping system consisted of maize-autumn Chinese cabbage rotation. The testbed was composed of bare soil (bare), control (Cont.), furrow vegetation mulching (FVM), and furrow nonwoven fabric mulching (FFM) plots. Runoff was collected for each rainfall event with a 1/100 sampler, and the NPS load was calculated by measuring the concentrations of SS, T-N, and T-P. The NPS load was then analyzed for the entire monitoring and crop cultivation periods. During the monitoring period, the effect of reducing the NPS load was 1.5%~44.5% for FVM and 13.1%~55.2% for FFM. During the crop cultivation period, it was 1.2%~80.5% for FVM and 27.0%~65.1% for FFM, indicating that FFM was more effective than FVM. As the NPS load was fairly high during the crop conversion period, an appropriate management method needs to be implemented during this period.

Identification of rice blast major resistance genes in Korean rice varieties using molecular marker

  • Kim, Yangseon;Goh, Jaeduk;Kang, Injeong;Shim, Hyeongkwon;Heu, Sunggi;Roh, Jaehwan
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.112-112
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    • 2017
  • Rice blast caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases that affect the quantity and quality of rice production. The use of resistant rice varieties would be the most effective way to control the rice blast. However R gene incorporation into the rice variety takes time and pathogen could overcome the R gene effects after for a while. For monitoring the rice blast resistance gene distribution in Korean varieties, the four major blast resistance genes against M. oryzae were screened in a number of Korean rice varieties using molecular markers. Of the 120 rice varieties tested, 40 were found to contain the Pi-5 gene, 25 for the Pi-9 gene, 79 for Pi-b and 40 for the Pi-ta gene. None of these rice varieties includes tested 4 R genes. 3 R genes combination, Pi-5/Pi-9/Pi-b, Pi-5, Pi-9.Pi-ta, or Pi-9/Pi-b/Pi-ta were found in 12 varieties, the rice blast disease severity were showed as resistant in the rice verities containing Pi-9/Pi-b/Pi-ta R genes combination, respectively. Also pathogenic diversity of M. oryzae isolates collected in the rice field from 2004 to 2015 in rice field in Korea were analyzed using rice blast monogenic lines, each harboring a single blast resistance gene. Compatibility of blast isolates against rice blast monogenic lines carrying the resistance genes Pi5, Pi9, Pib, and Piz showed dynamic changes by year. It indicates that pathogen has high evolutionary potential adapted host resistances to increase fitness and would lead to rice blast resistance bred into the cultivar becoming ineffective eventually.

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SPMSM을 이용한 '245kV 40kA GIS' 조작기 개발 (Development of drive mechanism for 245kV 40kA high-voltage Gas Insulated Switchgear(GIS) using SPMSM)

  • 정균하;서경보;김정배;서인영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.980-981
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    • 2008
  • Mechanical spring and hydraulic pressure operated mechanisms are applied in most of today's High Voltage Gas Insulated Switchgear(GIS)s. This paper proposes a new type of operation mechanism for GIS circuit breakers rated at 245kV and 40kA. The Motor-Direct-Drive-Mechanism (MDDM) has many advantages compared to conventional operating mechanisms. It has a very simple structure with only one moving part, low mechanical stress and audible noise. It also allows monitoring, operation speed control and self-diagnosis functions.

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SPMSM을 이용한 245kV 40kA GIS 조작기 개발에 관한 연구 (A study on of drive mechanism for 245kV 40kA high-voltage Gas Insulated Switchgear(GIS) using SPMSM)

  • 정균하;오영진;여창호;서인영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.114-116
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    • 2007
  • Mechanical spring and hydraulic pressure operated mechanisms are applied in most of today's High Voltage Gas Insulated Switchgear(GIS)s. This paper proposes a new type of operation mechanism for GIS circuit breakers rated at 245kV and 40kA. The Motor-Direct-Drive-Mechanism (MDDM) has many advantages compared to conventional operating mechanisms. It has a very simple structure with only one moving part, low mechanical stress and audible noise. It also allows monitoring, operation speed control and self-diagnosis functions.

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작물 모니터링을 위한 다중 센서 고해상도 위성영상의 시공간 융합 모델의 평가: Sentinel-2 및 RapidEye 영상 융합 실험 (Evaluation of Spatio-temporal Fusion Models of Multi-sensor High-resolution Satellite Images for Crop Monitoring: An Experiment on the Fusion of Sentinel-2 and RapidEye Images)

  • 박소연;김예슬;나상일;박노욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.807-821
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    • 2020
  • 이 연구에서는 작물 모니터링을 위한 시계열 고해상도 영상 구축을 위해 기존 중저해상도 위성영상의 융합을 위해 개발된 대표적인 시공간 융합 모델의 적용성을 평가하였다. 특히 시공간 융합 모델의 원리를 고려하여 입력 영상 pair의 특성 차이에 따른 모델의 예측 성능을 비교하였다. 농경지에서 획득된 시계열 Sentinel-2 영상과 RapidEye 영상의 시공간 융합 실험을 통해 시공간 융합 모델의 예측 성능을 평가하였다. 시공간 융합 모델로는 Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model(STARFM), SParse-representation-based SpatioTemporal reflectance Fusion Model(SPSTFM)과 Flexible Spatiotemporal DAta Fusion(FSDAF) 모델을 적용하였다. 실험 결과, 세 시공간 융합 모델은 예측 오차와 공간 유사도 측면에서 서로 다른 예측 결과를 생성하였다. 그러나 모델 종류와 관계없이, 예측 시기와 영상 pair가 획득된 시기 사이의 시간 차이보다는 예측 시기의 저해상도 영상과 영상 pair의 상관성이 예측 능력 향상에 더 중요한 것으로 나타났다. 또한 작물 모니터링을 위해서는 오차 전파 문제를 완화할 수 있는 식생지수를 시공간 융합의 입력 자료로 사용해야 함을 확인하였다. 이러한 실험 결과는 작물 모니터링을 위한 시공간 융합에서 최적의 영상 pair 및 입력 자료 유형의 선택과 개선된 모델 개발의 기초정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

무인기 기반 RGB 영상을 이용한 동계작물 바이오매스 평가 모델 개발 (Development of Biomass Evaluation Model of Winter Crop Using RGB Imagery Based on Unmanned Aerial Vehicle)

  • 나상일;박찬원;소규호;안호용;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.709-720
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    • 2018
  • 작황 모니터링에서 바이오매스의 정확한 평가를 위해서는 정확하고 신속한 작물 생육 상황 등 현장자료의 확보가 필수적이다. 또한, 바이오매스의 평가는 작황 모니터링 및 수확량 예측에 활용된다. 무인기 영상은 작물의 성장에 따라 빠르게 수집할 수 있기 때문에 정밀농업에서 포장내 공간변이 파악 및 분석에 사용되고 있다. 본 연구는 원격탐사 기술을 이용한 동계작물 바이오매스 평가 방법 개발을 위하여 식생지수($E{\times}G$)에 의한 식생 피복률(VF)과 작물 표고 모형(CSM) 기반의 초고(PH)를 이용하여 보리와 밀을 대상으로 바이오매스 평가 모델을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 식생 피복률, 초고 및 상호작용 항을 독립변수로 하여 다중 선형 회귀 모델을 구축한 결과, 5가지 품종의 결정계수는 0.84~0.99로 나타났으며, 보리와 밀의 결정계수 및 평균 제곱근 오차는 각각 0.91, 0.90 및 102.09, $110.87g/m^2$으로 나타났다. 따라서 무인기 영상을 활용한 동계작물의 바이오매스 평가 및 작황 모니터링이 가능한 것으로 판단된다.

기후변화에 따른 작물의 수량 예측을 위한 시스템 요구도 분석 (Requirement Analysis of a System to Predict Crop Yield under Climate Change)

  • 김준환;이충근;김현애;이변우;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-14
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    • 2015
  • 온실가스 증가로 인한 기후변화는 농업 생태계에 다양한 경로로 영향을 미쳐 작물 생산에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 농업 생태계는 생물, 기후, 토양 및 경제 환경이 서로 복잡하게 연결되어 있어 개별 분야에 초점을 맞춘 적응 대책들은 농업 부문 내 다른 영역에 의도하지 않은 파급 효과를 초래할 수 있다. 기후변화 조건에서 복잡한 농업 생태계의 상호작용을 고려하면서 최적의 작물 생산성을 유지하기 위해 개별분야별 모델을 연계한 통합 예측 시스템 구축이 요구된다. 이러한 통합시스템을 구축하기 위해서는 단계적 접근이 필요하다. 국내에서 사용되고 있는 모델들은 통합시스템에 적합하도록 설계된 것이 아니기 때문에, 이를 위한 모델의 재개발이 필요하다. 농업생태계 감시를 위한 수퍼사이트와 위성사이트의 구축을 통해 장기간 작물 생육 자료를 확보하고 이를 개별 분야 모델의 개선에 활용할 수 있다. 모델 대상의 추상화와 상속과정을 통해 보다 유연한 형태의 통합 모델의 모듈 개발이 가능할 것이다. 마지막으로, 농업분야는 사회경제적인 요인에 지대한 영향을 받기 때문에, 농업생산과 경제분야가 연계될 수 있는 통합 시스템 구축이 바람직 할 것 이다.

RGB 작물 생육지수를 활용한 콩 한발 스트레스 판별기술 평가 (Detection of Drought Stress in Soybean Plants using RGB-based Vegetation Indices)

  • 상완규;김준환;백재경;권동원;반호영;조정일;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.340-348
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    • 2021
  • 본 연구는 콩의 한발 스트레스 판별에 대하여 RGB 영상에 기반한 작물 생육 지수의 적용 가능성과 한계점을 구명하기 위해 수행되었다. RGB 영상에서 추출한 생육 지수들과 한발 스트레스에 반응하는 대표적인 표현형 지표들(군락 피복도, 엽면적, 엽록소 함량 등)과의 높은 상관관계를 통해 영상 기반 생육 진단 모델개발의 가능성을 확인할 수 있었다. 다만 판별의 정확도와 해상도를 개선시키기 위해서는 향후 다양한 재배조건에서 지속적인 성능 평가가 이루어져야 할 것이다. 본 연구의 결과는 향후 RGB 영상을 활용한 콩환경 스트레스 판별에 있어서 영상 전처리, 영상 분석방법, 생육 지수 정량화 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것이며, 개발된 생육 인자 예측 모델은 환경 스트레스 조기 진단을 통한 영농 의사결정 지원 모델의 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.