정규식생지수는 농업분야에 가장 많이 사용된 원격탐사 자료로, 현재 대부분의 광학위성에서 제공되고 있다. 특히 고해상도 광학위성영상이 제공되면서 농업 활용 분야에 따른 최적의 광학위성영상의 선택이 매우 중요한 이슈가 되었다. 본 연구에서는 국내 논지역의 정규식생지수 모니터링 시 가장 최적의 광학위성영상을 정의하고 이를 위해 필요한 해상도 관련 요구조건을 도출하고자 한다. 이를 위해 전 세계적으로 많이 사용되는 MOD13, Landsat-8, Sentinel-2A/B, PlanetScope 위성의 정규식생지수영상을 대상으로 국내 당진 논지역의 공간분포 및 2019년부터 2022년까지 시계열 패턴을 비교, 분석하였다. 각 자료는 3-250 m의 공간해상도와 다양한 주기해상도로 제공되며, 정규식생지수를 산출할 때 사용되는 분광밴드의 영역도 약간의 차이가 있다. 분석 결과 Landsat-8은 가장 낮은 정규식생지수 값을 나타내며 공간적으로 변이도 매우 낮았다. 이에 비해 MOD13 정규식생지수 영상은 PlanetScope 자료와 비슷한 공간분포 및 시계열 패턴을 나타났으나 낮은 공간해상도로 인해 논 주변지역의 영향을 받았다. Sentinel-2A/B는 넓은 근적외선밴드 영역으로 인해 상대적으로 약간 낮은 정규식생지수 값을 나타내었으며, 특히 생육 초기시기에 그 특징이 두드러졌다. PlanetScope의 정규식생지수가 상세한 공간적 변이 및 안정적인 시계열 패턴을 제공하나 높은 구매가격을 고려하면 공간적으로 균일한 논지역보다는 밭지역에서 그 활용성이 높을 것으로 사료된다. 이에 따라 국내 논지역에 대해서는 250 m급 MOD13 정규식생지수나 10 m급 Sentinel-2A/B가 가장 효율적일 것으로 사료되나 작물의 개체에 대한 상세 물리량 추정을 위해서는 고해상도 위성영상이 활용될 수 있다.
서해안에 자생하는 갯메꽃의 뿌리로부터 8종의 내생진균을 분리하였다. 그리고 식물생장촉진검정을 확인하기 위하여 분리된 내생진균의 배양여액을 난장이벼에 처리하였다. Cs-9-7 균주의 배양여액 처리구에서 난장이벼의 생장촉진활성이 가장 높았다. 그리고 Cs-9-7 균주의 배양여액은 GC/MS-SIM을 사용하여 이차대사산물을 분석하였을 때, $GA_3$(1.229 ng/mL), $GA_4$(3.535 ng/mL), $GA_7$(1.408 ng/mL) 그리고 $GA_{12}$(0.378 ng/mL)의 지베렐린이 확인되었다. 그리고 분리된 내생진균의 동정을 위하여, 유니버샬 프라이머 ITS1과 ITS4를 사용하여 ITS 영역의 염기서열을 결정하였다. Cs-9-7 균주의 동정결과 A. tubingensis와 99%의 유사성이 확인되었으며, A. tubingensis Cs-9-7라고 명명하였다.
동해안에 자생하는 해안식물인 개질경이를 채집하였고, 뿌리로부터 형태적으로 다른 내생균류 20균주를 선발하였다. 개질경이 뿌리에 공생하는 내생균류의 ITS-rDNA 염기서열을 분석하였으며, 분리된 내생균류의 유연관계는 Bayesian 프로그램을 이용하여 계통분석을 하였다. 모든 내생균류의 농축배양여과액을 난장이벼에 처리하여 식물생장촉진활성을 스크리닝하였고, 분리된 균류 중에서 E/PC/10/1 균주가 생장촉진활성이 우수한 것으로 확인되었다. E/PC/10/1 균주의 배양여과액을 HPLC와 GC/MS-SIM을 이용하여 분석한 결과, 식물호르몬인 지베렐린 $GA_1$, $GA_3$, $GA_4$가 정량분석 되었다. 그리고 E/PC/10/1 균주의 명확한 동정을 위하여, beta-tubulin 유전자 염기서열을 이용한 분자적인 방법과 현미경을 이용한 형태적인 방법으로 동정하였다. 최종적으로 E/PC/10/1 균주는 GAs을 생산하는 새로운 P. spinulosum으로 동정되었다.
After the release of facts that the high nitrate contents in vegetables by Korean organic farming, organic farmers were recommended by Korean Organic Farmer Association to apply 20t/ha compost while they applied before as much as they could, sometimes even more than 100t/ha. This study was aimed to check the safety of Korean organic product in terms of nitrate content. Current nitrate content in leaf and root vegetables by 3 different farming systems(organic farming, conventional farming, greenhouse farming) were monitored and furthermore it was compared with previously published another data in Korea to find out any changes among the monitored years(1993-1999). Current nitrate content in chinese cabbage, lettuce and kale became less compare to those of the beginning of monitoring, and especially those cultivated organic farming got the lowest value while previous organic vegetables at beginning of 90's showed the higher value than those cultivated in greenhouse. This decrease in organic vegetables was affected by less application rate of organic fertilizer than before at 20t/ha. But the nitrate level by organic farming was still higher compare to those cultivated by conventional farming in open field, since currently monitored organic vegetables were cultivated basically in greenhouse condition. It shows the organic farmer the necessity of transfer their farming site and condition from greenhouse to open field in order to decrease of its high level of nitrate caused long-term application and slow release characteristics of organic fertilizer. It was concluded the adoption of soil nitrate test to recommend a organic farmer the exact application rate for need of crop growth. Additionally the mechanism of lower nitrate accumulation in rice and fruit vegetables were also discussed in the paper.
작물들의 염분에 대한 반응을 알아보기 위해 200mM의 NaCl이 들어있는 영양액을 공급하는 사경재배를 통하여 작물들의 내염성을 비교하였고,간척지 토양에 파종하여 작물들의 출현율과 초기생육을 관찰하였다. 작물종 중 내염성이 강한 종은 목화, 보리, 밀, 옥수수 등으로 이들은 200mM의 NaCl이 함유된 영양액에서 고사하지 않고 생육이 가능하다. 그러나 녹두, 완두, 팥, 콩과 갚은 콩과작물이 염분에 특히 약하였다. 작물을 간척지 토양에 파종했을때 건물중의 피해가 가장 심하였고, 출현율, 초장 순으로 염분에 대한 반응 정도가 작았다. 또한 염분 정도가 증가함에 따라 작물체의 엽수도 감소하였다. 공시 작물들의 초장이 50% 저해 되는 염분 농도를 추정해 볼 때 화본과의 벼, 보리, 옥수수는 각각 22.6, 56.9, 40.4ds/m의 EC에서 초장 50% 저해되었고, 콩과 작물인 녹두와 콩은 각각 22.6과 21.7ds/md의 EC에서 초장이 50% 감소됨을 추정할 수 있었다.
순천만에 자생하는 염생식물인 칠면초의 뿌리로부터 형태적으로 다른 내생진균을 분리하였다. 10종의 내생진균의 식물생장촉진활성검증을 위하여 내생진균의 배양여과액을 난장이벼 유묘에 처리하였다. Bioassay 결과, Sj/7/4 균주가 다른 내생진균류들보다 난장이벼의 생장을 효과적으로 촉진하는 것을 확인하였다. Sj/7/4 균주가 생산하는 GA를 확인하기 위하여 GC/MS SIM을 사용하여 분석하였다. 그 결과, $GA_4$를 생산하는 것이 정량분석을 통하여 확인되었다. 분리된 내생진균은 universal primers ITS-1과 ITS-4를 사용하여 ITS 영역을 PCR로 증폭하여 분석하였다. Sj/7/4 균주의 염기서열분석은 Fusarium solani와 높은 유사성을 나타냈다. 칠면초의 뿌리로부터 분리한 Sj/7/4 균주는 F. solani Sj/7/4로 명명하였다.
본 연구는 경기도에 유통되는 기능성 쌀을 대상으로 농약 및 이산화황의 잔류실태를 조사하고 위해성평가를 실시하였다. 2016년 2월부터 10월까지 대형마트 및 재래시장에서 유통되는 기능성 쌀 91건을 수거하여 수행하였다. GC/ECD, GC/NPD, GC/TOF/MS, LC/PDA, LC/FLD를 이용한 다종농약다성분 분석법으로 220종의 잔류농약검사를 실시한 결과 3건(3.3%)에서 2종의 농약성분이 검출되었다. 검출된 농약은 살균제 농약인 propiconazole과 살균제 및 식물생장조절제 농약인 isoprothiolane이며, 검출수준은 0.0340~0.0566 mg/kg으로 MRL (Maximum Residues Limits) 대비 각각 34%, 2.8% 이하로 검출되었다. Monier-Williams 변법을 이용하여 이산화황(sulfur dioxide)을 분석한 결과 91건의 시료 모두 불검출 이었다. 농약 검출량을 바탕으로 일일섭취추정량(EDI)과 일일섭취허용량(ADI)을 이용하여 위해성평가를 한 결과 %ADI (Hazard Index)는 0.24~1.25%로 안전한 수준이었다.
최근 4차 산업에 대한 관심으로 농업 분야의 벼농사에서 농민의 방제에 대한 요구수준이 증가하고 농업용 방제 드론의 관심과 활용이 증가하고 있다. 따라서 고농도의 농약을 살포하는 농업용 방제 드론 제품의 다양화와 드론 국가자격증 취득으로 인한 방제사의 증가로 인하여 드론 산업 분야에서 농업 분야가 급성장하고 있다. 세부 사업으로 농약 관리, 방제사 관리, 정밀살포, 방제 작업 물량 분류, 정산, 토양관리, 병충해 예찰 및 감시 등으로 방대한 빅데이터를 구축하고 데이터를 처리하기 위한 효과적인 플랫폼을 요구하고 있다. 그러나 데이터 분석알고리즘, 영상 분석 알고리즘, 생육 관리 알고리즘, AI 알고리즘 등 이를 통합하고 빅데이터를 처리하기 위한 모델과 프로그램 개발에 대한 국내외 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 농업 분야에서의 관리자와 농민 요구도를 만족하고 드론을 활용한 농업용 드론방제 프로세서를 기반으로 정밀 AI 방제를 실현화시키기 위하여 온라인 드론 방제 관리 정보 플랫폼을 제안하고 실증 실험을 통하여 종합 관리 시스템 개발의 토대를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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