• Journal of Plant Biology
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• 제33권2호
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• pp.141-146
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• 1990

Germination and vegetative growth of Enteromorpha multiramosa Bliding from Pyoson, Cheju Island were investigated in laboratory under various combinations of temperature (5-$25^{\circ}C$) and salinity (8-48$^{\circ}C$). Percent level of germination was relatively high at all combinations of the two factors. The highest value among the combinations was revealed at 15$^{\circ}C$ and 32$\textperthousand$. Dry weight also was fairly high at all levels of combination with maximum value at 2$0^{\circ}C$ and 32$\textperthousand$. Analysis of variance for germination and growth was completed respectively and polynomial prediction models were constructed. F ratio revealed that all factors had a significant effect (p<0.001) on percentage of germination and dry weight, and their interactions also were significant (p<0.001), although the F ratio of interactions was far less than that for either the separate effect of temperature or salinity. Response surface of polynomial equation represented that temperature influenced less than salinity on germination, while it effected remarkably on vegetative growth, so the Enteromorpha multiramosa was kept to visible macrothalli from winter to spring in Cheju Island.

• 한국작물학회지
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• 제41권6호
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• pp.656-664
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• 1996

광산, 진주와 밀양에서 수확된 사천006, 두산12 호와 두산2002 종자를 인위노화시켜 종자세를 조절하였다. 이들 종자로서 표준발아검사(standard germination test), 저온발아검사(cold germi-nation test), 전기전도도검사(electroconductivity test)와 Tetrazolium 검사(TZ vigor test)를 실시하여 포장출아율 및 수량과의 관계를 구명하고자 하였다. 9가지 seed lot을 이용한 맥주보리의 포장출아율 예측에는 표준발아검사에서의 발아율만으로 65%의 예측효과가 인정되었고 표준발아검사에서의 유묘세와 저온발아검사에서의 유묘세와 발아율 parameter 또한 효과적인 방법임을 다중회귀분석으로 알 수 있었다. 수량 예측에는 TZ검사에서의 종자세 지수와 표준발아검사에서의 발아율과 TZ검사에서의 예측발아율이 효과적 인 parameter임을 알 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.145-156
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• 2023

본 연구에서는 -18℃ 및 4℃에서 18년간 저장된 소나무 종자 963개에 대해 FT NIR 스펙트럼을 조사하여 7개 머신러닝 방법(XGBoost, Boosted Tree, Bootstrap Forest, Neural Networks, Decision Tree, Support Vector Machine, PLS-DA)을 이용한 종자발아 예측모델을 만들고, 그 성능을 비교하였다. XGBoost 및 Boosted Tree 모델의 예측성능이 가장 우수하였으며, 정확도, 오분류율 및 AUC 값은 각각 0.9722, 0.0278, 0.9735과 0.9653, 0.0347, 0.9647이었다. 2개 모델에서 종자발아 유무를 예측하는 데 있어 상대적 중요도가 높았던 54개 파수 변수들에 대한 파장대는 크게 6개(811~1,088 nm, 1,137~1,273 nm, 1,336~1,453 nm, 1,666~1,671 nm, 1,879~2,045 nm, 2,058~2,409 nm) 그룹으로 나눌 수 있었으며, 방향족 아미노산, 셀룰로스, 리그닌, 전분, 지방산 및 수분과 관련된 것으로 추정되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 본 연구에서 얻어진 FT NIR 스펙트럼 데이터과 2개의 머신러닝 모델은 소나무 저장종자의 발아 유무를 정확도 96% 이상으로 예측할 수 있기에 장기저장 종자 유전자원의 비파괴적 활력검정에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권6호
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• pp.404-410
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• 2012

Purpose: The objective of this research was to select high quality cucumber (cucumis sativus) seed by classifying into viable or non-viable one using Raman spectroscopy. Method: Both transmission and back-scattering Raman spectra of viable and non-viable seeds in the range from $150cm^{-1}$ to $1890cm^{-1}$ were collected with a laser illumination. Results: The Raman spectra of cucumber seed showed Raman peaks with features of polyunsaturated fatty acids. The partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) to predict viable seeds was developed with measured transmission and backscattering spectra with Raman spectroscopy and germination test results. Various types of spectra pretreatment were investigated to develop the classification models. The results of developed PLS-DA models using the transmission spectra with mean normalization or range normalization, and back-scattering spectra with mean normalization treatment or baseline correction showed 100% discrimination accuracy. Conclusions: These results showed that Raman spectroscopy technologies can be used to select the high quality cucumber seeds.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권4호
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• pp.318-326
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• 2013

Purpose: We developed a viability evaluation method for cucumber (Cucumis sativus) seed using hyperspectral reflectance imaging. Methods: Reflectance spectra of cucumber seeds in the 400 to 1000 nm range were collected from hyperspectral reflectance images obtained using blue, green, and red LED illumination. A partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) was developed to predict viable and non-viable seeds. Various ranges of spectra induced by four types of LEDs (Blue, Green, Red, and RGB) were investigated to develop the classification models. Results: PLS-DA models for spectra in the 600 to 700 nm range showed 98.5% discrimination accuracy for both viable and non-viable seeds. Using images based on the PLS-DA model, the discrimination accuracy for viable and non-viable seeds was 100% and 99%, respectively Conclusions: Hyperspectral reflectance images made using LED light can be used to select high quality cucumber seeds.

• 한국작물학회지
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• 제59권3호
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• pp.341-349
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• 2014

경실로 인해 다른 두과작물에 비해 포장 입묘가 불량한 팥의 포장출현율의 효과적인 예측 방법을 개발하기 위해 인위로 노화 정도를 조절한 종자에 대해 실험실에서 몇 가지 종자세 검사를 실시하여 포장출현력과 비교하였다. 얻어진 종자세 지표들에 대해 포장출현력과의 상관분석을 통해 예측을 위한 효율적인 지표들을 도출하였다. 팥에서 종자세가 높을 경우에는 표준발아검사에서의 종자활력률이 포장출현력 예측에 효과적이며, 약간 노화된 종자의 경우에는 저온발아검사(CGT)에서의 비정상묘율과 배축의 길이는 포장출현력과 높은 상관관계를 보였으며, 전기전도도와 CSVT에서의 활력률과 테트라졸리움 검사에서 종자세와 예측발아율은 포장출현력과 5% 수준에서 상관관계가 인정되었다. 종자세가 낮은 종자에서는 CSVT에서 불발아종자율이 포장출현력과 5% 수준에서 상관을 보였다. 포장출현력 예측에 효과적인 몇 가지 종자세지수를 이용하여 stepwise multiple regression 분석을 실시한 결과 테트라졸리움(TZ) 검사에서의 예측발아율은 결정계수($R^2$)가 0.820으로 포장출현력 예측에 가장 효과적인 검사방법임을 알 수 있었다. 표준발아검사(SGT)에서의 종자활력률, 저온발아검사(CGT)에서의 정상묘율과 건물중을 회귀방정식에 추가함에 따라 86.9% 까지 포장출현력 예측효율을 증가시킬 수 있었다.

• Agricultural and Biosystems Engineering
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2006

A need exists to monitor and control the localized high temperatures often experienced in solar grain dryers, which result in grain cracking, reduced germination and loss of cooking quality. A verified finite element model would be a useful to monitor and control the drying process. This study examined the feasibility of the finite element method (FEM) to predict temperature distribution in solar grain dryers. To achieve this, an indirect solar grain dryer system was developed. It consisted of a solar collector, plenum and drying chambers, and an electric fan. The system was used to acquire the necessary input and output data for the finite element model. The input data comprised ambient and plenum chamber temperatures, prevailing wind velocities, thermal conductivities of air, grain and dryer wall, and node locations in the xy-plane. The outputs were temperature at the different nodes, and these were compared with measured values. The ${\pm}5%$ residual error interval employed in the analysis yielded an overall prediction performance level of 83.3% for temperature distribution in the dryer. Satisfactory prediction levels were also attained for the lateral (61.5-96.2%) and vertical (73.1-92.3%) directions of grain drying. These results demonstrate that it is feasible to use a two-dimensional (2-D) finite element model to predict temperature distribution in a grain solar dryer. Consequently, the method offers considerable advantage over experimental approaches as it reduces time requirements and the need for expensive measuring equipment, and it also yields relatively accurate results.

• 한국작물학회지
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• 제59권3호
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• pp.230-238
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• 2014

벼 유전자원의 효율적인 보존관리를 위해 종자수명 예측방법을 규명하고자 본 시험을 수행하였다. 효과적인 종자수명 예측 방법을 규명하기 위해 전년도에 수확한 벼 106품종을 대상으로 인위노화처리 방법인 노화촉진(AA)처리, 퇴화조절(CD) 및 건열처리(DHT)를 실시하고, $4^{\circ}C$ 저장고에 26.5년간 보존된 벼 유전자원 3,066점의 종자수명 자료와 비교분석한 결과는 다음과 같다. 벼 유전자원의 효과적인 종자수명 예측 방법으로는 건열처리($90^{\circ}C$, 36시간)였다. 전년도 수확한 벼 품종의 건열처리 후 발아율 성적을 사분위수로 4개의 분류군으로 나누었을 때, 분류군별로 분포하는 벼 생태형별 품종 비율이 $4^{\circ}C$ 저장고 보존자원의 최종발아율에 따른 4개 분류군의 분포비와 흡사하였다. 갱신 된 벼 유전자원을 $4^{\circ}C$ 저장고 보존시 효율적인 첫 활력모니터링 시점은 4개 분류군 중 I군에 속하는 자원은 저장 후 14년, II군, III군, IV군에 속한 자원들은 각각 저장 후 17, 20, 45년을 기준으로 하여 설정할 수 있겠다. 건열처리는 벼 유전자원 종자수명 예측뿐만 아니라 종자은행에서 보존자원의 효율적인 활력검정 주기 설정 및 갱신 주기 결정에도 도움이 되겠다.

• 한국잡초학회지
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• 제13권2호
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• pp.104-113
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• 1993

논잡초발생(雜草發生) 예측(豫測)모델 개발(開發)에 가장 실용적(實用的)인 접근방법(接近方法)을 구명(究明)하기 위하여 1992년(年) 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)과 출현잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)을 비교(比較)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1 탄산가리($K_2CO_3$) 50% 용액(溶液)(비중(比重)1.34)으로 토양(土壞)에 들어 있는 종자(種子)의 88% 이상(以上)이 분리(分離) 회수(回收)되었다. 2. 비중(比重) 차이(差異)에 의해서 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)는 흡출기(吸出器)를 부착(附着)한 진공(眞空)펌프기와 강목(綱目) $0.31{\times}0.16mm$의 나이론망사(網紗)를 이용(利用)하여 효율적(效率的)으로 회수(回收)되었다. 3. 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)의 생존(生存) 여부(與否)를 검정(檢定)하는 방법(方法) 중(中)에서 종자(種子) 압착법(壓搾法)이 종자(種子) 발아법(發芽法)이나 TTC 검정법(檢定法)에 비(比)하여 더 효율적(效率的)이고 실용적(實用的)인 방법(方法)이었다. 4. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)을 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의해서 예측(豫測)하고자 할 때에는 포장당(圃場當) 5-6개(個) 지점(地點)에서 직경(直徑) 13cm 코아로 0-10cm 깊이의 토양(土壞)을 샘플링하는 것이 가장 적합(適合)한 방법(方法)이었다. 5. 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의한 예측법(豫測法)에서 소형종자(小形重子)를 생산(生産)하는 초종(草種)일수록 본답(本畓) 잡초발생(雜草發生) 예측계수(豫測係數)가 낮았다. 6. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)과의 유이성(類似性), 조사(調査) 소요시간(所要時間), 조사(調査) 소요경비(所要經費), 조사기술(調査技術)의 난이도(難易度), 적용잡초(適用雜草) 등(等)으로 보아 출형잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)이 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)에 비(比)하여 보다 합리적(合理的)인 방법(方法)으로 판단(判斷)되었다.

• 농업과학연구
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• 제39권1호
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• pp.111-116
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• 2012

Nondestructive evaluation of seed viability is one of the highly demanding technologies for seed production industry. Conventional seed sorting technologies, such as tetrazolium and standard germination test are destructive, time consuming, and labor intensive methods. Near infrared spectroscopy technique has shown good potential for nondestructive quality measurements for food and agricultural products. In this study, FT-NIR spectroscopy was used to classify normal and artificially aged lettuce seeds. The spectra with the range of 1100~2500 nm were scanned for lettuce seeds and analyzed using the principal component analysis(PCA) method. To classify viable seeds from nonviable seeds, a calibration modeling set was developed with a partial least square(PLS) method. The calibration model developed from PLS resulted in 98% classification accuracy with the Savitzky-Golay $1^{st}$ derivative preprocessing method. The prediction accuracy for the test data set was 93% with the MSC(Multiplicative Scatter Correction) preprocessing method. The results show that FT-NIR has good potential for discriminating non-viable lettuce seeds from viable ones.