• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권2호
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• pp.126-137
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• 2016

Purpose: The overall objective of this study was to evaluate the vegetation fraction of soybeans, grown under different cropping conditions using an unmanned aerial vehicle (UAV) equipped with a red, green, and blue (RGB) camera. Methods: Test plots were prepared based on different cropping treatments, i.e., soybean single-cropping, with and without herbicide application and soybean and barley-cover cropping, with and without herbicide application. The UAV flights were manually controlled using a remote flight controller on the ground, with 2.4 GHz radio frequency communication. For image pre-processing, the acquired images were pre-treated and georeferenced using a fisheye distortion removal function, and ground control points were collected using Google Maps. Tarpaulin panels of different colors were used to calibrate the multi-temporal images by converting the RGB digital number values into the RGB reflectance spectrum, utilizing a linear regression method. Excess Green (ExG) vegetation indices for each of the test plots were compared with the M-statistic method in order to quantitatively evaluate the greenness of soybean fields under different cropping systems. Results: The reflectance calibration methods used in the study showed high coefficients of determination, ranging from 0.8 to 0.9, indicating the feasibility of a linear regression fitting method for monitoring multi-temporal RGB images of soybean fields. As expected, the ExG vegetation indices changed according to different soybean growth stages, showing clear differences among the test plots with different cropping treatments in the early season of < 60 days after sowing (DAS). With the M-statistic method, the test plots under different treatments could be discriminated in the early seasons of <41 DAS, showing a value of M > 1. Conclusion: Therefore, multi-temporal images obtained with an UAV and a RGB camera could be applied for quantifying overall vegetation fractions and crop growth status, and this information could contribute to determine proper treatments for the vegetation fraction.

• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.830-839
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• 2016

Germination of Hemerocallis seeds as influenced by cold stratification at $5^{\circ}C$ (CS) and maturity of seeds evaluated using X-ray imaging has not been well investigated. Seeds of H. lilioasphodelus, H. citrina, H. citrina 'April Flower', and H. minor collected from China and H. thunbergii collected from Korea were germinated at $20^{\circ}C$ without pre-temperature treatment, while H. hongdoensis, H. dumortieri, H. minor, and H. vespertina seeds were treated with CS. Harvesting 'Stella de Oro' capsules at 35-40 days after anthesis yielded mature seeds with well-developed embryo and cotyledons analyzed by X-ray images with a 92% germination in 17 days after sowing. Seeds of H. thunbergii and H. citrina germinated in less than 13 days without CS; two weeks of CS did not accelerate seed germination. Seeds of H. hongdoensis germinated in 24 days when seeds were stored at $25^{\circ}C$ without CS and in less than 27 days when cold stratified. Therefore, 'Stella de Oro' capsules should be harvested at 35-40 days after anthesis to harvest mature seeds. Cold stratification is not required to accelerate seed germination in the Hemerocallis taxa evaluated in this study.

• 한국자원식물학회지
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• 제19권6호
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• pp.680-686
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• 2006

This experiment was conducted on wild vegetables; Gondalbi (Cirsium setidens), Deoduck (Codonopsis lanceolata Trautv.), and Jandae (Adenophora triphylla var. Joponica Hara) seed to study whether priming with deep sea water results in enhancement of seed germination and identify the optimum concentration of the priming solution, and duration of priming. Seeds were primed with 5 various concentrations (5%, 10%, 15%, 20% and 30%) of deep sea water (DSW) in 12 hours, 24 hours, and 48 hours at $24^{\circ}C$. Since Jandae had seed dormancy, it was kept for four weeks in refrigerator at $2^{\circ}C$ after priming treatment. In Deoduck, 5 percentage DSW priming significantly improved the early germination percentage, radicle length, and plumule emergence percentage. Among the priming period of treatments, 24 hours priming showed better performance in this treatment whereas, in Jandae, 12 hours priming with 10 percentages DSW significantly improved the germination percentage and germination rate. This treatment had increased the final germination percentage by 54%, 15% and 40% compared with control, plain water and $KNO_3$ priming respectively. But in Gondalbi, priming did not improve the germination of seed. However, among the priming treatments, 12 hours priming with 3% $KNO_3$ and 20% DSW gave better performance. In both the wild vegetables; Deoduck and Jandae, priming in deep sea water had improved the germination percentage and germination rate as compare to plain water, $KNO_3$, and without priming treatment. Hence the best seed priming treatment on Deoduck and Jandae are 24 hours with 5% DSW and 12 hours with 10% DSW respectively.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.110-116
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• 2019

상토에 기비로 혼합된 질소의 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율이 '녹광' 고추의 생장에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 실험을 위해 코이어 더스트, 피트모스 및 펄라이트를 부피 기준 35:35:30%로 혼합한 상토를 조제하였으며, 상토원료 혼합과정에서 총 질소 농도가 $300mg{\cdot}L^{-1}$인 조건에서 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율을 0:100, 27:73, 50:50, 73:27 및 100:0으로 조절한 5처리를 두어 실험하였다. 질소 외에 다른 필수원소를 포함한 비료는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였고, 비료를 포함한 상토를 50구 플러그 트레이에 충진한 뒤 고추 종자를 파종하였다. 파종 전과 파종 후 상토의 pH, EC 및 다량원소 농도를 분석하였으며, 파종 7주 후에는 지상부 생장조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토 pH는 질소 비율에 따른 차이가 뚜렷하지 않았으나 생장이 진행되면서 $NO_3{^-}$의 비율이 높은 처리의 상토 pH가 상승하였다. $NH_4{^+}$의 비율이 클수록 파종 전 상토의 EC가 높았으나 모든 처리의 EC가 파종 3주 후부터 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 고추묘 생장이 진행됨에 따라 상토의 $NH_4{^+}$-N, $NO_3{^-}$-N 그리고 다른 종류의 다량원소 농도가 EC 변화와 유사한 경향을 보이며 낮아졌다. 파종 7주 후 고추의 지상부 생장을 조사한 결과 $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ 비율이 27:73과 50:50 처리구에서 전반적인 생장이 우수하였고, $NH_4{^+}$ 비율이 73% 이상일 경우 저조한 생장을 보였다. 또한 생장이 가장 우수하였던 50:50($NH_4{^+}:NO_3{^-}$) 처리구의 식물체내 T-N, K, Ca 및 Mg 등 다량 무기원소 함량이 가장 높았다. 이와 같은 결과를 고려할 때 '녹광' 고추의 플러그 묘 생장을 위해서는 상토에 기비로 혼합하는 전체 질소 중 $NH_4{^+}$의 비율을 27% 또는 50%로 조절하는 것이 묘 생장에 유리할 것으로 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권3호
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• pp.235-243
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• 2014

관비 또는 관수시 배액률(LF)과 시비농도가 토마토 접목묘를 생산하는 과정에서 묘 생장 및 근권부 화학성 변화에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 피트모스+버미큘라이트(5:5, v/v, PV) 그리고 코이어 더스트+버미큘라이트(5:5, v/v, CV)를 혼합한 두 종류 상토를 조제하는 과정에서 기비를 혼합하였으며, 비료 혼합 후 50셀(셀 용량 33cc)과 105셀(셀 용량 18cc)에 충전하였다. 충전 후 대목인 'J3B Strong'은 50셀, 접수인 'Sunmyung'을 105셀 트레이에 파종한 후 재배하였다. 파종 31일 후 대목과 접수를 절단하고 단근삽접한 후 접목묘('Sunmyung' scion/'J3B Strong' rootstock)는 두 종류 상토가 충전된 50셀 플러그 트레이에 정식하였다. 접목 후 플러그 트레이를 광도를 조절한 플라스틱 터널 내부에 7일간 위치시켜 접목 부위의 활착과 새로운 부정근 형성이 이루어지도록 한 후 N 기준 0, 50, 100 그리고 $200mg{\cdot}L^{-1}$로 농도를 조절한 비료 용액을 매주 1회 관비하였다. 파종 31일 후 대목의 생장을 조사한 결과 두 종류 상토 모두 LF를 0.75로 조절한 처리에서 가장 우수하였으며 유묘당 지상부 생체중이 PV는 8.96g 그리고 CV는 7.11g으로 조사되었고, 이들 처리의 전기전도도는 각각 0.93 and $1.09dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 파종 31일 후 조사한 접수의 평균 생체중은 PV와 CV 혼합상토의 0.50 LF 처리에서 각각 4.29g과 3.13g으로 조사되어 가장 무거웠고, 이들 두 처리의 EC는 각각 0.76과 $1.34dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 접목 31일 후 추비농도에 영향을 받은 접목묘의 생체중은 두 종류 상토 모두 $100mg{\cdot}L^{-1}$의 시비구에서 가장 무거웠다. 생체중이 가장 무거웠던 처리의 EC는 PV 및 CV 상토가 각각 0.98과 $1.93dS{\cdot}m^{-1}$였으며 접목묘 생장을 위한 적절한 EC 범위는 CV 상토가 PV 상토 보다 높음을 의미한다. 이상의 결과는 접목묘 생장을 위한 적절한 EC범위가 상토에 따라 다르므로 소질이 우수한 접목묘를 생산하기 위하여 배액률도 상토별로 다르게 조절되어야 함을 의미한다.

• 원예과학기술지
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• 제34권5호
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• pp.727-735
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• 2016

상토에 기비로 혼합된 질소의 $NO_3:NH_4$ 비율이 토마토 'Dotaerang Dia'의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 피트모스+코이어 더스트+펄라이트를 3.5:3.5:3.0(v/v/v)인 혼합상토를 조제하였고, 총 질소 농도가 $300mg{\cdot}L^{-1}$이면서, $NO_3:NH_4$ 비율이 100:0, 73:27, 50:50, 27:73, 0:100인 5처리를 만든 후 50구 플러그트레이에 충전하였다. 이후 종자를 파종하고 6주간 재배한 후 지상부 생육, 식물체 무기원소 함량 그리고 상토의 무기원소 농도를 조사 및 분석하였다. 파종 전 $NH_4$비율이 높을수록 상토의 EC가 높았지만, 플러그 묘의 생장이 진행될수록 모든 처리에서 상토의 EC가 낮아졌고 pH가 점차 상승하였다. 플러그 묘 생장은 $NO_3:NH_4$(50:50) 처리에서 초장 29.0cm, 초폭 26.4cm, 지상부 생체중 13.7g, 건물중 1.21g으로 가장 우수하였고 $NO_3:NH_4$(0:100)에서 초장 26.5cm, 초폭 24.1cm 그리고 지상부 생체중과 건물중이 각각 11.2g과 0.92g으로 가장 저조하였다. 모든 처리구의 질소 함량은 2.77-3.22% 범위에 포함되었으며 $NO_3:NH_4$(27:73) 처리에서 Fe, Mn 및 Zn의 함량은 가장 높았고, $NO_3:NH_4$(0:100)에서 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합할 때 $NH_4$ 비율을 50% 이하로 조절하는 것이 토마토 플러그 묘의 재배를 위해 바람직하다고 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.342-351
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• 2019

종이포트 육묘를 위해 조제한 피트모스(>2.84mm 체를 통과한 비율이 80-90%)와 펄라이트(1~3mm 등급) 혼합상토(7:3, v/v)의 적정 질소 기비 수준을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 기비로 혼합한 질소 농도를 0, 150, 250, 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일하게 농도를 조절하였다. 혼합상토를 40-cell 트레이에 충진한 뒤 배추 '춘명봄배추'와 청경채 '하녹청경채'를 파종하였고 파종 후 각각 21일 및 20일 육묘하였다. 파종 후 매주 상토를 수집하여 토양 pH, EC 및 무기원소 농도를 분석하였고, 재배 후 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량 분석을 하였다. 생장 기간 동안 상토의 pH는 완만하게 상승하였고, EC는 파종 3주 후 급격히 낮아졌다. 수확 시기에 배추를 육묘한 상토의 pH는 5.3~5.9의 범위로, 청경채를 육묘한 상토는 4.93~5.39의 범위로 측정되었고, 청경채를 육묘한 상토의 pH가 더 낮았다. 작물의 지상부 생장은 배추와 청경채 모두 질소 $250mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 우수했으며 질소 무처리구에서 생장이 가장 저조 하였다. 식물체내의 무기원소 함량 분석결과 질소 시비수준이 높을수록 식물체내 질소 함량이 증가하고, P, Ca 및 Mg 함량이 낮아졌다. 질소 시비 수준에 따른 지상부 건물중 변화에서 배추는 $y=-0.0036x^2+0.0021x+0.0635(R^2=0.9826)$, 청경채는 $y=-0.16x^2+0.0009x+0.032(R^2=0.991)$의 회귀관계가 성립하였다. 생장이 가장 우수하였던 처리구의 건물중인 배추 0.40g 및 청경채 0.16g의 90%를 우량묘 생산을 위한 최저한계로 간주할 때 각각 0.36g 및 0.144g의 건물중을 생산해야 한다. 또한 90%에 해당하는 건물중을 회귀식에 대입하여 계산하면 기비로 첨가할 질소 농도를 배추 육묘시 $196{\sim}250mg{\cdot}L^{-1}$으로, 청경채 육묘시 $187{\sim}250mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절해야 한다고 판단하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권4호
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• pp.363-371
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• 2018

헐떡이풀은 우리나라에서 울릉도에서만 분포하는 자생식물로 전통적으로 약용으로 쓰여왔으며, 관상식물로의 활용도 기대되는 자원식물이다. 본 연구는 헐떡이풀 종자의 휴면타파와 발아를 위한 조건을 확립하고 종자휴면 유형을 분류하고자 수행되었다. 실험은 헐떡이풀 종자에 저온층적처리($5^{\circ}C$에서 0, 12주)와 고온층적처리($23^{\circ}C$에서 0, 4, 8, 12주 처리 후에 $5^{\circ}C$에서 8주, 다시 $23^{\circ}C$에서 배양함), $GA_3$ (0, 10, 100, 1000 mg/L)처리를 수행하였다. 이렇게 처리한 종자는 무균배지에 소독하여 파종하고 온도 $23^{\circ}C$, 광도 $40{\mu}mo{\ell}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD, 일장16시간 조건의 배양실에서 배양하였다. 헐떡이풀 종자는 자연상태에서 미숙배인 상태로 탈리되며, 종자 내부로의 수분흡수에 대한 물리적인 장벽은 없었다. 그러나 아무 처리 없이 파종하였을 때 30일이 지나도록 전혀 발아하지 않았다. 따라서 헐떡이풀 종자는 형태적 휴면(MD)과 생리적 휴면(PD)을 가지고 있는 것으로 판단하였다. 저온층적처리(0, 12주) 실험의 최종 발아율은 각각 66.7%, 45.6%로 나타났다. 저온처리는 오히려 발아를 약 3주 정도 지연시켰다. 고온층적처리(0, 4, 8, 12주) 실험에서는 최종 발아율이 각각 13.3%, 24.4%, 20.0%, 51.1%로 나타났다. 헐떡이풀 종자의 배는 상대적 고온에서 발달하였다. $GA_3$ 처리는 종자의 휴면을 극복하고 발아를 촉진하였다. $GA_3$ 처리에서의 최종 발아율은 0, 10, 100, 1000 mg/L 처리구에 대하여 각각 33.3%, 45.0%, 42.5%, 72.5%로 나타났다. 위의 결과를 종합하여 헐떡이풀 종자는 non-deep simple 형태생리적 휴면(MPD)을 가지고 있으며, $GA_3$ 처리를 통해 고온을 대체하고 종자의 휴면을 타파할 수 있었다. 이는 한국에 자생하는 헐떡이풀속의 종자휴면에 대해 처음으로 보고한 논문이다.