Assessment of plant genetic resources is applicable when breeding improved plant caltivars. In Korea, early maturing wheat germplasm is anticipated for wheat-rice double-cropping. In this study, we assessed five agronomical traits including days of heading after sowing(HD), days of maturity after sowing(MD), culm length(CL), ear length(EL), and thousand grain weight(TW) of 500 wheat germplasms collected form 10 different countries (Mexico, the United States, Afghanistan, Ethiopia, India, Japan, China, Turkey, Pakistan and Portugal), and grown in Korea. Besides, the correlation between the agronomical traits was analyzed using XLSTAT softerware version 2019 (Addinsoft, NY, USA). The result showed wide-ranging maturity period. Among the entire population, 2 accessions (K256306/JPN/breeding line and K256328/JPN/breeding line) that matured early were identified. Furthermore, HD showed strong correlation with MD (r=0.684) and CL (r=0.610), and weak correlation with the rest two agronomical traits (EL and TW). Overall, the results of our study provides wide spectrum of prospects, and could be applicable to breed new wheat varieties with early maturity.
Timothy Denen Akpenpuun;Wook-Ho Na;Qazeem Opeyemi Ogunlowo;Anis Rabiu;Misbaudeen Aderemi Adesanya;Prabhat Dutta;Ezatullah Zakir;Hyeon-Tae Kim;Hyun-Woo Lee
농업과학연구
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제50권3호
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pp.395-406
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2023
The large amount of energy required for successful crop production is the main challenge in greenhouse cropping systems. As a response to this challenge a comprehensive evaluation of greenhouse energy consumption was carried out in two structurally similar single-span greenhouses with different thermal curtain positions, with particular attention to energy productivity, specific energy, net energy, and energy ratio. The greenhouses are used for strawberry production. In the R-greenhouse (RGH), the thermal curtain hanged directly at the roof ridge, whereas in the Q-greenhouse (QGH), the thermal curtain was placed 5° from an imaginary vertical axis, from the middle of the roof ridge downwards to the north side of the greenhouse roof. The relevant data were recorded using standard methods. The results indicated that the energy expended in the RGH and QGH systems was 2,186.48 and 2,189.26 MJ/m2, respectively. Electricity and nitrogen fertilizer contributed the highest energy input in both greenhouses and in all seasons. The output energy was 3.12 and 3.82 MJ/m2, respectively, in RGH and QGH in season I and 4.40 and 4.87 MJ/m2 in season II. In terms of energy expended, there was no significant difference between the two greenhouses, nor between the two seasons. These results indicate that greenhouses of the size used in this investigation are not viable in terms of energy productivity, energy-use efficiency, and subsequent economic performance. However, further studies should be conducted to scale-up the information obtained from this investigation.
본 실험은 중부지역 작부체계 확립을 위한 유기조사료 생산하여 중부 지방에 적합한 초종을 선별하고 생산성 및 사료가치를 조사하여 가축사육능력을 추정하고자 수행되었고 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험 결과 밭 토양에서는 밭 토양에서의 건물수량은 수수${\times}$수단그라스 교잡종이 10.9 $ton{\cdot}ha^{-1}$이었고 호밀+레드클로버와 호밀+헤어리베치에서 3.3 $ton{\cdot}ha^{-1}$로 가장 높았으며 호밀 단파구에 대한 상대수량이 높아 혼파효과가 입증되었다. 수수${\times}$수단그라스 교잡종이 조단백질(CP) 함량은 6.2%, 상대사료가치(RFV)는 옥수수가 가장 뛰어난 96.6이지만 수수${\times}$수단그라스 교잡종의 84.4와는 유의한 차이는 없었다. 호밀+레드클로버에서 TDN(total digestible nutrient) 함량 59.7%로 다른 처리 구보다 높았다. 상대사료가치는 호밀+레드클로버가 83.8로 가장 높았지만 처리 간 유의한 차이는 발생하지 않았다. 밭 토양에서 가축사육능력은 $K_{CP}$ 값과 $K_{TDN}$ 값의 평균이 수수${\times}$수단그라스교잡종이 4.27 head/ha/yr로 나타났다. 동계작물에서는 $K_{CP}$ 값과 $K_{TDN}$ 값의 평균이 호밀+레드클로버가 1.74 head/ha/yr로 가장 높았으나 유의한 차이는 없었다. 논토양에서 건물수량은 유기볏짚이 3.3 $ton{\cdot}ha^{-1}$이였고 호밀+레드클로버가 4.1 $ton{\cdot}ha^{-1}$로 유의하게 가장 높았다. 논토양에서 유기 볏짚의 조단백질함량은 3.1%였고, 유기볏짚의 TDN 함량은 55%이었다. 호밀+레드클로버에서 TDN 함량은 59.7%로 다른 처리 구보다 높았다. 상대사료가치는 호밀+레드클로버가 83.8로 가장 높았지만 처리 간 유의한 차이는 발생하지 않았다. 논토양에서 가축사육능력은 유기볏짚이 $K_{CP}$ 값과 $K_{TDN}$ 값의 평균 1.04 head/ha/yr. 호밀+레드클로버의 $K_{CP}$ 값과 $K_{TDN}$ 값의 평균이 1.84 head/ha/yr로 가장 높았으나 전 처리 구에서 유의한 차이는 없었다. 유기조사료 생산을 위한 중부지역의 최적 작부조합은 밭 토양에서 수수${\times}$수단그라스교잡종+(호밀+레드클로버)와 논토양에서는 유기볏짚+(호밀+레드클로버)을 최적의 작부체계라고 판단된다.
본 시험은 충남 아산과 경남 산청에서 논을 이용하여 2006년부터 2008년까지 3년에 걸쳐 수행되었으며, 작부체계는 하계작물 총체 벼와 동계작물 IRG을 이용한 2모작 작부체계를 이용하였다. 시험구의 처리는 N 기준으로 화학비료 시용구(대조구), 우분퇴비150% 및 우분퇴비 200% 시용구로 하였다. 가축분뇨 시용에 따른3년 평균 연간 건물생산성은 아산지역의 경우 우분퇴비 200% 시용구에서 20,347 kg/ha로 가장 높았으며, 화학비료 시용구에서 19,165 kg/ha, 우분퇴비 150% 시용구 18,358 kg/ha 순이였다. 하지만 우분퇴비 200%구와 화학비료 처리구간에 건물생산성의 유의적인 차이가 나지 않았으며, 우분퇴비 150%구에서는 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 산청지역의 건물생산성은 화학비료 시용구에서 20,531 kg/ha, 우분퇴비 200% 시용구의 18,048 kg/ha, 우분퇴비 150% 시용구의 16,647 kg/ha로 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 산청지역에서 IRG의 건물생산성은 화학비료구, 우분퇴비 200%, 우분퇴비 150% 시험구 순으로 높았으나, 화학비료구와 우분퇴비 200% 시용구간의 유의적인 차이는 인정되지 않았다(p<0.05). 또한 아산지역은 처리구간의 건물수량에 차이는 있었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총체 벼의 건물생산성은 아산지역의 경우 화학비료 시용구에서 우분퇴비 200% 시용구와 유의적이 차이가 없었고, 우분퇴비 150% 시용구 보다는 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 산청지역의 경우 화학비료 시용구에서 우분퇴비 150% 및 200% 시용구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 가축분뇨 시용에 따른 총체 벼의 3년 평균 초장 및 경수는 처리구간 유의적인 차이가 없었으며, 벼의 등숙률은 아산과 산청 모두에서 화학비료구가 우분퇴비 150% 및 200% 시험구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 혹명나방에 의한 피해는 처리구간에 큰 차이를 나타내지 않았으나, 잎집무늬마름병 피해는 산청지역의 경우 우분퇴비 시용구가 화학비료 시용구에 비해 높게 나타났다. 가축분뇨에 시용에 따른 사료가치는 IRG의 조단백질은 화학비료구가 우분퇴비 150% 및 200% 시험구에 비해 유의적으로 높게 나타났으나(P<0.05), NDF 및 ADF의 처리구간 유의적인 차이는 없었다. 가축분뇨 시용에 따른 토양의 pH, 토양유기물 함량 및 치환성 양이온 함량은 시험 전 토양에 비해 많이 개선되었으며, 토양 유기물 함량의 경우 시험 전 토양에 비해 가축분뇨 시용구의 유기물 함량이 약 29~44% 증가하였다. 본 연구의 결과 논에서 가축분뇨를 이용하여 IRG과 총체 벼를 재배하면 연간 약 18~20톤의 친환경 조사료를 생산할 수 있어, 논을 친환경 조사료 생산기반으로 활용한다면 조사료 자급률도 높이고 쌀 과잉 생산 문제 해결에도 도움이 될 것으로 생각된다.
To maintain the self-sufficiency of food production , it is required to improved the productivity and increase the effective utilization of land in the double cropping areas using improved cultivation technology. The following reasons encourage this cours of action because the overlapping rice harvest and barely seeding seasons complete for labour, the lower price of barley makes it financially less attractive to grow and these two facts together are responsible for a decrease in barley being planted in certain more seasonably marginal double cropping areas. Fro these reasons, it is desirable to carry out tests to improve the current cultivation techniques . In this interest , the following studies were carried out in the experimental field located at Banweol-myeon, Whasung-jkun, Gyeonggi-do from October 1977 to July 1978 in order to establish the mechanical method of barley cultivation using the power tiller. The summarized results are as follows. 1. The work performance in the seeding operation using the rotary barley seeder was 68 minutes per 10 ares which compares favourably with 408 min/10a using the conventional method. This is only one sixth of the time required by th conventional method. The operating costs using the rotary barley seeder was 1, 463 won per 10 areas as against 3, 486 Won per 10 ares for the conventional method, showing a saving of about 50% in comparison with the conventional method. 2. In the manure spreading operation, the work performance was 25 min/10a for the manure spreading machine , compared to 1089 min/10a for the manual operations. This is about one fourth of the time required by the conventional method, The operating costs were 810 Won/10a for the machine and 857 Won/10a for the manual labour. This cost shows little advantage by the machine over the manual labor costs. The conventional method of manure spreading will continue pending decision which will develope and improve the machine.3. Work performance in the rolling operation using the barley rolIer was 30 min/lOa which compares favourably with 135 min/10a using conventional method. This was one fourth of the time required by the conventional method. The operating costs were 514 Won/103. for the machine and 1, 003 Won/lOa for manual labour. In the weed control operation, the work performance and operating costs were 45min/lOa, 1, 399won/10a for the herbcide application using the power sprayer, 1, 149min/10a 8, 541won/lOa for the conventional method respectively. This is 26 times higher efficiency in comparison to the conventional method. 4. In the harvesting operation using the reaper binder and tiller attachment, the work performance was 60min/lOa and represents a cost of 2, 039won/10a. The con\ulcornerventional method took 640min/10a at a cost of 4, 757won/lOa. The reaper binder showns a saving of one tenth over the conventional method. The automatic thresher is already recommended for the current situations, and is now being used. 5. From a comparison of the results of the above trials, the serial cultivation system using the attachment for the power tiller such as the rotary barley seeder is now to be recommended for the current barley cultivation system. It is also recommend from these results that the mechanized technology now available must be used to improve and maintain the increase in barley production. It is seen th1t this is the only course now avaihble to solve the peak seasonal requirements of labour needed for l11rvesting and seeding between rice and barley cultivation.
시설 및 노지에 재배되는 소득작물은 종류가 다양하고 장소와 시장가격 동향에 따라 수확시기가 극히 가변적이다. 따라서 소득작물 후작에 필요한 벼는 늦게 심어도 벼를 안정적으로 수확할 수 있는 단기성 품종이어야 한다. '만종'은 '영덕34호'와 '남평벼'를 각각 모본과 부본으로 인공교배 한 후 약배양으로 품종을 육성하였다. 1. 출수기는 7월 10일에 이앙한 소득작물 후작지 재배에서 8월 30일로 '금오벼'보다 1일 정도 늦은 중생종이다. 간장은 '금오벼'보다 크고, 수장, 수수 및 수당립수는 '금오벼'외 비슷하며, 현미천립중은 약간 가볍고, 백미 완전미율은 높다. 2. 만기재배에서 불시출수 안 되는 편이고, 수발아율은 낮은 편이고, 도복에는 약한 편이다. 내냉성 검정에서 초기 위조현상은 없었으며, 냉수구 출수지연일수는 '금오벼'보다 적은편이다. 3. 잎도열병은 '금오벼'와 비슷한 중정도 저항성이며, 흰잎마름병에는 약하다. 바이러스병인 줄무늬잎마름병에 강하고, 주요 해충인 벼멸구와 애멸구에는 약하다. 4. 수량성은 2007년부터 2009년까지 3개년간 실시한 지역적응시험의 소득작물 후작 만기재배에서 4.81 MT/ha으로 '금오벼'보다 4% 증수하였으며, 적응지역은 영호남 평야지 소득작물 재배 후 벼 재배에 적합한 품종이다.
미기상학적 방법인 에디공분산 기법을 이용하여 벼-보리 이모작의 논 생태계와 대기간 $CO_2$ 교환량의 계절적 변화를 조사하고, 벼-보리 이모작 작부체계에서 벼 재배기간의 $CO_2$ 교환량에 미치는 환경요인들과 지상부 생육량의 효과를 분석하였다. 관측된 $CO_2$ 플럭스자료는 보정과 결측 보충 등의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간 동안의 $CO_2$ 순 생태계 교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적 호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -215.6, 763.9, 548.3g C로 분석되었다. 순복사에너지(Rn)와 NEE의 관계는 이차함수로 나타낼 수 있으며, Rn의 이차함수는 NEE 변이의 66%를 설명하였다. 반면에 Re와 지온의 관계는 지수함수로 나타낼 수 있으며, 벼논이 배수생태에서는 Re에 대한 지온의 지수함수는 Re 변이의 43%를 설명하였다. 그리고 벼 작물의 지상부 생육량과 논 생태계의 $CO_2$ 플럭스(NEE, GPP, Re)는 유의성 높은 선형관계를 나타냈다. 따라서 환경인자 및 벼 작물 생육자료와 $CO_2$ 플럭스의 관계식으로 미 관측 논 생태계에 대한 $CO_2$ 플럭스의 추정이 가능할 것으로 판단되었다.
흑미에서 생합성되는 안토시아닌에 대한 관심이 높아지고 있고, 환경 및 제분비용이 낮은 건식제분 쌀가루의 장점이 부각되고 있다. 이에 따라 국립식량과학원에서는 분질배유를 지녀 건식제분에 적합한 벼 '수원542호'에 흑미인 '흑진주'를 교배한 '아로마티'를 개발하였고, 2019년 특허 출원하였다(Ha et al., 2019). 2019년 국립식량과학원 작물육종과 포장에서 재배된 '아로마티'의 재배시기별 주요 농업형질, 분질배유 및 건식제분 적합성을 연구한 주요 결과는 다음과 같다. 1. '아로마티'는 남부지방에서 이모작 또는 만기재배에 적합하다. 이모작 및 만기재배에서 '아로마티'의 출수기는 각 8월 14일 및 8월 26일으로써 부본인 '흑진주'보다 늦었다. '아로마티'와 '흑진주' 현미수량성은 보통기 재배보다 이모작 재배와 만기재배에서 격차가 더 컸다. '아로마티'의 안토시아닌 성분과 향기성분인 2AP 함량은 만기재배에서 유리하다. 따라서 '아로마티'는 '흑진주'에 비해 남부지방에서의 이모작 및 만기재배 환경에 더 적합할 것으로 판단된다. 2. '아로마티'의 분질배유는 모본인 '수원542호'에서 유래되었다고 유전적으로 규명하였다. '수원542호'의 분질배유는 5번염색체에 존재하는 열성 단인자 'flo7'에 의해 결정되고, 분질배유 유전자인 cyOsPPDK 유전자의 ORF 내 8번 Exon에 존재하는 SNP의 서열이 G에서 A로 치환되었다고 보고되었다. 해당 영역의 '아로마티'의 SNP 서열은 '수원542호'와 동일하게 G에서 A로 치환되었다. 또한, '아로마티'에서는 '수원542호'와 동일한 'Adenine' 염기가 확인되었고, '흑진주'에서는 'Guanine' 염기가 확인됨을 알 수 있었다. 따라서 '아로마티'의 분질배유는 '수원542호'에서 유래되었음을 유전적으로 확인할 수 있었다. 3. '아로마티'가 '흑진주'보다 등숙기간의 저온 및 고온 적응력이 더 우수하다. '아로마티'의 안토시아닌 함량은 모든 재배조건에서 '흑진주'보다 높게 생합성되기 때문이다. 특히, 만기재배에 생산된 '아로마티'는 부본인 '흑진주'보다 열수처리를 통해 용출되는 안토시아닌 함량도 높았고, 구수한 향을 발산하는 2AP의 함량이 높으므로 음용이 간단한 흑미차 소재로 활용가치를 확인하였다. 4. '아로마티'는 건식 흑미가루 생산에 적합하다. '아로마티'는 분질배유를 지니었기에, 가루로 제조할 경우 입도가 곱고, 손상전분이 낮다. 따라서 '아로마티'는 다양한 쌀 가공품 소재로 활용가능성이 높은 건식 흑미가루 생산에 적합할 것으로 판단된다. 5. 이상의 결과로 '아로마티'는 분질배유를 지니는 흑미이자 향이 존재하는 점을 고려할 때, 고품질 흑미가루 및 현미차 등으로 활용하여 쌀가공산업에 신소재로써 가치가 높다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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