• 한국작물학회지
• /
• 제67권4호
• /
• pp.199-210
• /
• 2022

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.

• 한국국제농업개발학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.76-81
• /
• 2019

1. '아세미'는 열대 아시아지역 적응 다수성이며 자포니카 품종을 육성할 목적으로 1993년 필리핀에 소재한 국제미작연구소에서 우리나라에서 파견된 육종팀에 의해서 인공교배 하였고, 국제미작연구소 육종포장에서 계통을 육성하며 열대기후에서 생육이 안정적인 IR68333-B-B-B-22계통을 선발하여 2001~2002년간 필리핀에서 지역적응시험을 실시하고, 그 이후 농가실증시험을 거쳐서 2008년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 'MS11'로 장려품종에 선정되었다. 2. 우리나라의 지적재산권 보호 차원에서 'MS11'을 2012년에 '수원574호'로 계통명을 부여하여 2013년에 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2013년 12월 농촌진흥청 직무육성 신품종선정위원회에서 신품종으로 선정됨과 동시에 '아세미'로 명명되었다. 3. '아세미'는 이앙부터 성숙기까지 본답의 생육일수가 113일로 조생종이고, 벼 키는 82cm, 이삭길이는 21cm, 주당 이삭수 12개였으며, 현미 천립중이 22.5g으로 중소립종이다. 4. '아세미'는 도열병에 중정도 저항성을 보였고, 줄무늬잎마름병, 퉁그루에 저항성을 보였지만, 흰빛잎마름병, 오갈병 및 멸구류에 대한 저항성은 없었다. 5. '아세미'의 쌀수량은 보통기보비재배에서 5.23MT/ha으로 대비품종 '화성'보다 13% 증수되는 수량성을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권5_1호
• /
• pp.669-681
• /
• 2023

과일 나무의 생육을 평가하는 중요한 지표인 엽록소 함량을 추정하는데 비교적 많은 노동력의 투입이 요구되고 오랜 시간이 소요되는 기존의 파괴 조사 대신 비파괴적 조사 방식인 원격탐사기술을 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 이 연구에서는 2년(2021, 2022) 간 무인기 기반의 초분광 영상을 이용하여 배나무 잎의 엽록소 함량을 비파괴적으로 추정하는 연구를 수행하였다. 영상 처리로 추출된 배나무 캐노피(canopy)의 단일 band 반사율은 시간 변화에 따라 불안정한 복사 효과를 최소화하기 위해 밴드비화(band rationing) 되었다. 밴드비(band ratios)를 입력 변수로 머신러닝 알고리즘인 elastic-net, k-nearest neighbors (KNN)과 support vector machine을 사용하여 추정(calibration, validation) 모델들을 개발하였다. Full band ratios 기반 추정 모델들의 성능과 비교하여 계산 비용 절감과 재현성 향상에 유리한 key band ratios를 선정하였다. 결과적으로 모든 머신러닝 모델에서 full band ratios를 이용한 calibration에 coefficient of determination (R²)≥0.67, root mean squared error (RMSE)≤1.22 ㎍/cm², relative error (RE)≤17.9%)와 validation에 R²≥0.56, RMSE≤1.41 ㎍/cm², RE≤20.7% 성능을 비교하였을 때, key band ratios 네 개가 선정되었다. 머신러닝 모델들 사이에 validation 성능에는 비교적 큰 차이가 없어 calibration 성능이 가장 높았던 KNN 모델을 기준으로 삼았으며, 그 key band ratios는 710/714, 718/722, 754/758, 758/762 nm가 선정되었다. Calibration에서 R²=0.80, RMSE=0.94 ㎍/cm², RE=13.9%와 validation에서 R²=0.57, RMSE=1.40 ㎍/cm², RE=20.5%를 나타내었다. Validation의 기준으로 한 성능 결과는 배나무 잎 엽록소 함량을 추정하기에 충분하지 않았지만, 앞으로의 연구에 기준이 될 key band ratios를 선정했다는 것에 의미가 있다. 추후 연구에서는 추정 성능을 향상하기 위해 지속적으로 추가 데이터세트를 확보하여 선정된 key band ratios의 신뢰성 검증과 함께 실제 과원에 재현 가능한 추정 모델로 고도화할 필요가 있다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제62권4호
• /
• pp.315-323
• /
• 2023

좁은가슴잎벌레는 십자화과작물을 가해하는 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 온도가 좁은가슴잎벌레의 발육단계별 발육기간, 성충의 수명과 산란특성에 미치는 영향을 파악하고자 성충 전 발육단계는 15, 20, 25, 27.5℃에서, 성충은 10, 15, 20, 25, 27.5℃ 항온조건에서 조사하였다. 알과 유충은 항온조건에서 다음 발육 단계로 성공적으로 발육하였다. 알, 유충, 번데기의 발육기간은 온도가 상승할수록 짧아지는 경향을 보였다. 좁은가슴잎벌레의 발육영점온도, 유효적산온일도는 선형회귀분석을 통해 추정하였으며 알에서 성충출현까지 발육영점온도와 유효적산온일도는 8.7℃와 344.73DD였다. 좁은가슴잎벌레 발육단계별 최저, 최고 온도의 한계는 Briere함수를 이용하여 추정하였으며 알에서 성충출현까지 최저, 최고한계는 5.3℃와 40.4℃였다. 성충은 10℃와 27.5℃ 범위에서 산란이 가능하였고 21.7℃에서 최대 약 627.5개의 알을 낳는 것으로 추정되었다. 노화율, 나이별 생존율, 나이별 누적산란율, 온도의존 산란수와 관련된 성충모델들을 작성하였다. 본 연구에서 제시한 온도발육모형과 성충산란모형은 좁은가슴잎벌레 개체군동태를 이해하는데 유용할 것이며 십자화과작물의 종합적 해충군관리체계를 마련하는데 기초자료로 활용될것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.833-846
• /
• 2023

양파는 한국인의 식생활에 필수적인 채소로 항산화작용, 심혈관계 질환 예방, 항혈전, 혈당 저하, 항염과 항알레르기등의 다양한 유용 생리활성이 알려져 있다. 하지만 생산-수요의 불균형으로 인한 문제가 매년 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 양파의 이용성을 극대화하고자, 양파 전초의 우수성을 확인하고 양파의 사용 목적에 따른 수확시기 확립을 위해 생육시기별 영양성분, 기능성성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 일반성분은 탄수화물을 제외하고 6월 수확시기에 가까워질수록 감소하는 경향을 보여 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 유리당은 glucose > fructose > sucrose로 구성되어 있으며 6월 수확시기에 증가하여 구근이 전초보다 높은 함량을 나타냈다. 무기성분은 P, Cu를 제외하고 구근보다 전초가 높은 경향을 보였다. 유기산은 malic acid > citric acid > oxalic acid로 구성되어 있었고 전초가 구근보다 높은 함량을 보였다. 총플라보노이드 함량은 생장할수록 유의적으로 감소하여 6월 수확한 구근에서 가장 낮은 함량을 나타냈다. 플라보노이드 화합물은 spiraeoside > quercetin > isorhamnetin로 구성되어 있었고, isorhamnetin을 제외한 두 성분은 전초가 구근보다 더 높은 함량을 나타냈다. 총엽록소 함량은 생장할수록 감소하였지만 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈으며, 총 thiosulfinate 함량은 생장할수록 감소하다 다시 증가하여 초기 전초와 구근은 비슷한 함량을 나타냈다. 항산화 활성 역시 전초가 구근보다 높은 함량을 나타냈다. 양파의 품종별로 플라보노이드 화합물과 항산화 활성을 비교한 결과, 모든 품종에서 25주에 수확한 전초가 6월 수확한 구근보다 값이 더 높은 것을 알 수 있었다. 결론적으로, 유리당과 일부 무기성분을 제외한 영양성분과 기능성성분, 항산화 활성은 6월 수확한 구근보다 이전에 수확한 전초에서 그 함량이 높아, 6월 수확기 이전 시기의 양파 전초는 식품으로서 활용가치가 우수하다고 판단되었다. 특히 21주 이전의 전초는 영양성분이 대파보다 뛰어났으며, 23주 이후의 전초는 기능성 성분 및 항산화 활성이 구근과 대파보다 더 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 양파 전초는 영양성분 및 녹색이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 21주 이전에 수확하고, 기능성성분 및 항산화 활성이 목적인 가공 제품에 이용하기 위해 23주 이후에 수확하는 것이 바람직 할 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.319-327
• /
• 2023

상품성 있는 오이를 수확하기 위해서는 고품질의 묘를 사용해야 한다. 약광기 온실에서 묘를 생산하는 것은 묘의 생육에 필요한 광이 불충분하여 상품성이 저하될 수 있다. 이는 광질이 다른 인공광을 사용한 보광을 통해 약광 조건을 해결하여 고품질의 묘를 생산할 수 있다. 본 연구는 약광기에 오이 접목묘의 생육과 묘소질에 적절한 보광 광원을 구명하고자 진행되었다. 오이는 '낙원성청장', '신세대', '굿모닝백다다기' 3가지 품종을 접수로 사용하였다. '흑종' 호박을 대목으로 사용하였다. 종자는 2023년 1월 26일 파종하였고, 2023년 2월 9일에 접목하였다. 접목 활착 후 오이묘를 RB LED(red and blue LED, red:blue = 8:2), W LED(white LED, R:G:B = 5:3:2), 그리고 HPS를 광원으로 이용하여 처리하였다. 무처리구를 대조구로 사용하였다. 보광은 일출 전 2시간, 일몰 후 2시간 동안 19일간 처리하였다. 경경과 지하부의 생체중과 지하부는 보광 광원 처리별 유의적인 차이가 없었다. W LED에서 초장과 하배축장이 짧아졌다. 하지만, 엽장, 엽폭, 엽면적 그리고 지상부의 생체중과 건물중은 RB LED에서 가장 높은 값을 나타냈다. 충실도, 순동화율, 그리고 작물생장률과같은 묘소질은 RB LED와 W LED에서 증가하는 경향을 보였다. 정식 후, 대부분의 생장은 유의적인 차이가 없었지만, 초기 과실 수량은 전체적으로 대조구보다 실험구에서 많았고, RB LED와 W LED에서 과실 수량이 가장 많았다. 결론적으로 약광기 오이 접목묘에 RB LED와 W LED를 보광 광원으로 사용하는 것은 묘의 생육, 묘소질, 그리고 초기 과실 수량을 증가시킬 수 있다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.342-352
• /
• 2023

Ultra-violet(UV)는 비생물학적 스트레스 요인 중 하나로 식물체 내 산화적인 스트레스를 유발하지만 적정한 수준의 UV조사는 식물체 내 항산화 파이토케미컬 함량을 증진시키는 도구가 될 수 있다. UV에 노출된 식물의 항산화적 페놀릭 물질 축적의 반응은 식물(종, 품종, 연령 등), UV(파장, 에너지, 조사 기간 등) 등에 따라 달라질 수 있다. 하지만 지금까지 잎 두께가 식물 생리활성 화합물의 축적 패턴에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 따라서, 본 실험에서는 잎 두께가 다른 케일(Brassica oleracea var. acephala)에 UV-A를 조사하였을 때, 항산화적 페놀릭 화합물의 축적 패턴이 어떻게 변화되는지 확인하고자 실험을 수행하였다. 케일 묘는 온도 20℃, 상대습도 60%, 광주기 12시간, 광원(fluorescent lamp), 광합성 유효 광량자속 밀도 PPFD 121 ±10µmol m^-2 s^-1 의 조건으로 제어되는 식물 생장상에서 4주간 재배되었다. 이후 CO₂ 농도가 서로 다룬 두 조건의 챔버(382±3.2 및 1027±11.7µmol mol^-1)로 케일을 옮겨 10일간 재배하였고, 그 후 5일간 25.4W m^-2의 UV-A LED(피크파장 275+285nm)를 광 주기 동안 보광 처리해 주었다. CO₂ 농도와 UV조사에 따른 식물의 생리 화학적인 변화를 확인하기 위해 생육 특성, 비엽중, 엽록소 형광, 총 페놀 함량과 항산화도, 그리고 개별적인 페놀 성분을 분석하였다. 결과적으로 고농도의 CO₂ 가 처리된 케일 잎의 두께가 유의적으로 증가했으며, 잎이 두꺼울수록 UV-A LED에 대한 스트레스의 정도가 낮았다. 저농도의 CO₂ 환경에서 UV-A에 노출된 케일의 잎의 Fv/Fm(제II광계 최대 광량자 수율)은 UV-A 처리 직후 급격히 감소되었지만, 고농도의 CO₂환경에서 UV-A 처리는 큰 감소가 관찰되지 않았다. 또한, 총 페놀 함량, 항산화도 그리고 개별적인 페놀릭 화합물이 저농도 CO₂ 잎에서는 UV-A 처리 1일째, 고농도 CO₂잎에서는 처리 3일째 증대되어 잎의 두께에 따라 화합물 축적 패턴이 다르게 나타남을 확인하였다. 결론적으로, 항산화적 페놀릭 화합물 축적을 위한 UV처리 시, 잎의 두께(잎의 발달 단계 등)를 고려해야하며 잎의 구조 형태적 특성에 따라 UV강도를 달리해야 함을 시사한다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.257-266
• /
• 2023

본 연구는 밀폐형 식물생산 시스템(CPPS)에서 광도와 CO₂ 농도에 따른 오이와 토마토 묘의 생육을 조사하기 위해 수행되었다. 오이(Cucumis sativus L. 'Joeunbaekdadagi')와 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Dotaerang Dia')를 50구 트레이에 파종하여 CPPS에서 25℃, 50% 상대습도에서 4일 동안 발아시켰다. 발아 후 CO₂ 농도 처리 및 광도는 각각500(무처리구), 1,000, 그리고 1,500µmol·mol^-1 와 100, 200, 그리고 300µmol·m^-2·s^-1로 재배하였다. 오이의 엽면적은 광도보다 CO₂ 농도 변화에 영향을 받으며 1,500µmol·mol^-1 CO₂ 농도 조건에서 엽면적이 가장 넓었다. 반면에 토마토의 엽면적은 CO₂ 농도와 광도 변화에 따른 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 광도가 증가함에 따라, 오이와 토마토의 생육과 묘소질(충실도와 엽면적비)이 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈고, 광도 300µmol·m^-2·s^-1에서 가장 높았다. 오이와 토마토 묘의 근권 표면적, 근단 수는 광도의 증가에 따라 유의적으로 증가하였다. 결론적으로 CO₂ 농도와 광도의 조절은 오이와 토마토 묘의 생육과 묘소질을 조절할 수 있으나, CO₂ 농도보다 광도의 영향을 크게 받았으며, 광도가 증가함에 따라 생육, 묘소질, 그리고 뿌리가 발달하는 경향이 나타났다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.267-277
• /
• 2023

본 연구는 '대홍' 복숭아를 대상으로 수확 후 1-MCP 처리와 MAP가 저온 저장 중 복숭아 '대홍'의 품질 변화에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 1-MCP는 1µL·L^-1과 2µL·L^-1 농도로 처리하여, MAP 포장 후 온도 5±1℃, 습도 85±5%의 저온 저장고에서 28일 저장하였고, 포장 대조구로 골판지 상자를 설정하여 품질변화를 비교하였으며, 각각의 포장 처리구에는 1-MCP를 처리하지 않은 대조구로 두었다. 저장 중 생체중 감소율은 MAP 포장구에서 1-MCP 처리구와 무처리구 과실 간에 유의한 차이가 없었으며 MAP보다 골판지 상자 포장구의 과실에서 감소율이 높았다. 호흡률과 에틸렌 발생률은 1µL·L^-1 처리구와 2µL·L^-1 처리구에서 유사한 경향을 나타내었고, 대조구는 1-MCP 처리구와 통계적 유의성을 보이며 높게 발생하였다. 포장 내 이산화탄소는 1-MCP 처리구에서 12% 내외로 무처리구에 비해 낮았고, 에틸렌은 1µL·L^-1 처리구의 과실에서 다른 처리구와 유의성을 보이며 가장 낮게 유지되었다. 저장 기간이 경과할수록 경도는 대조구보다 1-MCP와 MAP를 처리한 과실에서는 9%(1µL·L^-1 MAP)와 5%(2µL·L^-1 MAP)로 유의하게 연화가 억제되었다. 과피와 과육의 Hunter a^* 값은 1µL·L^-1 처리구에서 대조구보다 유의하게 높았고, 안토시아닌도 1µL·L^-1 처리구에서 다른 처리구에 비해 저장 중 높은 값을 나타내었으며, 특히MAP 포장한 과실에서 높았다. 위의 결과를 종합해 보면, 1µL·L^-1를 처리한 MAP 포장구에서 '대홍' 복숭아의 저장 중 호흡률 및 에틸렌 발생량이 낮았고 경도, 과피와 과육의 Hunter a^* 및 안토시아닌 함량 변화가 적은 것으로 조사되어 '대홍' 복숭아의 저장 중 품질 유지에 가장 적합하다고 판단된다.

• 식물병연구
• /
• 제30권3호
• /
• pp.207-218
• /
• 2024

보리, 밀, 귀리를 포함한 맥류는 우리나라의 주요 겨울 식량작물이다. 최근 기후 변화에 따른 농업 환경 변화에도 불구하고, 곡물 생산성에 영향을 미칠 수 있는 곰팡이 병원균의 발병조사에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이 연구는 우리나라 남부지방의 보리, 밀, 귀리 재배지 7곳에서 발생하는 곰팡이 병을 조사하였다. 2020년과 2021년 3-4월 사이 맥류가 분얼기 및 신장기에 접어들었을 때 지제부와 잎에 발생하는 곰팡이 병원균을 조사 및 수집하여, 총 92개의 분리 균주를 수집하였다. 분리균은 형태학적 및 분자생물학적 특성을 기반으로 동정하였다. 우점종은 C. cereale (42.4%)이었고, Pyrenophora teres (21.7%), P. avenae (10.9%), Alternaria alternata (6.5%) 및 Epicoccum tobaicum (6.5%)이 그 뒤를 이었다. 또한, P. tritici-repentis (3.3%), Cladosporium sp. (3.3%), Fusarium sp. (3.3%) 및 Nigrospora sp. (2.2%)도 소수 집단으로 검출되었다. 이 결과는 한국 맥류의 성장기, 특히 분얼기와 신장기에 발생하는 곰팡이 병에 대한 정보를 제공할 것이다. 또한 이 연구를 통해 수집된 균주는 온도와 습도에 초점을 맞춘 기후 변화 시뮬레이션을 수행하는 데 사용될 수 있는 자원으로 제공될 것이다.