감자 더뎅이병 방제에 대한 토양 pH 조절의 효과를 더뎅이병에 감염된 포장에서 2006년 평가하였다. 원래 pH가 5.7이었던 토양을 pH 5.0, 6.0, 6.5로 조절하고자 유황(42 kg/10a)과 소석회(81.6 kg/10a, 184.5 kg/10a)를 처리하였고 석고(522 kg/10a)도 토양 pH와 더뎅이병 발생에 미치는 영향을 구명하고자 처리하였다. 유황처리구의 토양 pH는 괴경형성기에 5.13, 수확기에는 5.01로 지속적으로 감소하였다. 또한 괴경의 발병도는 22.8%로 상대적으로 낮았으며 90.5%의 높은 상품수량을 나타내었다. 반면 소석회를 81.6 kg/10a과 184.5 kg/10a 처리한 구의 토양 pH는 수확기에 6.06과 6.49로 증가하였고, 각각 51.0%와 61.1%의 높은 발병도와 55.7%와 37.0%의 낮은 상품수량을 보였다. 한편 석고처리구는 수확기까지 토양 pH의 변화가 거의 없었으며 발병도와 상품수량도 무처리구와 유의적인 차이가 없었다. 감자 더뎅이병의 방제를 위하여 윤작작물을 2005년부터 2007년까지 재배하고 2008년에 감자를 재배하였다. 3년 윤작 후의 발병도는 파, 콩, 옥수수, 배추 시험구에서 각각 13.1%, 16.7%, 28.9%, 30.2%로 감자 연작구의 73.1%에 비해 상당히 낮았으며 상품수량도 이와 유사한 경향을 보였다. 본 연구 결과에서 살펴본 바와 같이 토양 pH의 조절과 윤작은 감자 더뎅이병 방제를 위해 단장기적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 농작물 수확량에 영향을 미치는 다양한 농업 매개 변수를 측정하고, 환경 정보를 모니터링 하는 시스템을 제안한다. 국제 기구의 분석에 따르면 전 세계 인구의 60%가 농업으로 생활을 유지하고 있다. 또한, 전 세계토양의 11%가 작물 재배에 이용되고 있다. 이런 이유로 농업은 국가 발전에 중요한 역할을 담당하고 있다. 날씨 또는 환경 문제 등으로 인해 농업에 문제가 발생하면 국가 발전에 문제가 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 IoT 기술을 활용하여 농업의 현대화를 하는 것이 중요하다. 농업에서 IoT 기술을 적용하여 스마트 환경을 구축하여 농업환경을 개선할 수 있다. 논문에서 제안하는 시스템을 검증하기 위해서 콩 재배농장에서 실험을 수행하였다. 실험결과 제안하는 시스템을 이용하여 콩 재배 토양의 수분을 자동으로 40%로 유지할 수 있음을 보였다.
For organic farming, green manure crops such as leguminous forages and barley have been broadly used to improve soil fertility and soil physical and chemical properties by repeatedly cutting and mulching them directly as winter crop in the field in the rotation. In this investigation we selected 78 agricultural farm corporations as well as individual organic farmhouses related to crop rotation from greenmanure crops to main crops in order to analyze the relationship of cropping system between main crops and green manure crops. The results showed that the green manure crops were divided into two groups as leguminous and nonleguminous crops, representing that those are limited to specific climate and farming systems of regions. Also the 10 or less green manure crops including sudangrass, hairyvetch, italian ryegrass, sorghun, buckwheat, oat, pea, rye, clover, and canola which belong to leguminous crops which are presently cultivated from the organic farmhouses within the rotational crop system. We also confirmed that the major main crops are sweet potato, soybean, corn, tobacco, spinach from usage frequency analyzed by NetMiner H 2.6 which was used to estimate the rotational cropping system among the green manure crops and main crops.
Psychrophilic phytases suitable for aquaculture are rare. In this study, a phytase of the histidine acid phosphatase (HAP) family was identified in Morchella importuna, a psychrophilic mushroom. The phytase showed 38% identity with Aspergillus niger PhyB, which was the closest hit. The M. importuna phytase was overexpressed in Pichia pastoris, purified, and characterized. The phytase had an optimum temperature at $25^{\circ}C$, which is the lowest among all the known phytases to our best knowledge. The optimum pH (6.5) is higher than most of the known HAP phytases, which is fit for the weak acidic condition in fish gut. At the optimum pH and temperature, MiPhyA showed the maximum activity level ($2,384.6{\pm}90.4{\mu}mol{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg^{-1}$, suggesting that the enzyme possesses a higher activity level over many known phytases at low temperatures. The phytate-degrading efficacy was tested on three common feed materials (soybean meal/rapeseed meal/corn meal) and was compared with the well-known phytases of Escherichia coli and A. niger. When using the same amount of activity units, MiPhyA could yield at least $3{\times}$ more inorganic phosphate than the two reference phytases. When using the same weight of protein, MiPhyA could yield at least $5{\times}$ more inorganic phosphate than the other two. Since it could degrade phytate in feed materials efficiently under low temperature and weak acidic conditions, which are common for aquacultural application, MiPhyA might be a promising candidate as a feed additive enzyme.
밭토양 환경 개선의 기초자료로 주요작물별, 경사 및 지형별로 토양특성을 조사하기 위하여 163개지점의 대표토양을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 경북지역 밭토양의 화학성분 평균분석치는 토양 pH는 5.9, 유기물은 23.2 g $kg^{-1}$, 유효인산은 549 mg $kg^{-1}$, 치환성 칼리, 칼슘 및 고토는 각각 0.9, 5.6 및 2.3 $cmol_c\;kg^{-1}$로서, 전국평균값에 비하여 토양 pH와 치환성 양이온은 높았고, 유기물과 유효인산의 함량은 낮았다. 2. 작물별 화학성분의 분석치를 비교한 결과, 토양 pH는 고추재배지에서, 유기물은 참깨재배지에서 적정범위 보다 낮았고, 치환성 양이온은 참깨재배지를 제외하고 전반적으로 적정범위 이상 수준이었다. 3. 고추, 참깨, 콩재배지의 성분별 분포비율은 유효인산, 칼리성분은 과다분포비율을 보였다. 4. 토양 경사에 따른 토양화학성은 경사도가 낮아짐에 따라 대부분 양분함량이 높았고, 작물생육에 적정수준 범위 이상이었고, 7~30% slope에서 pH는 5.2~5.9로 적정범위에서 미달되었다. 5. 경북지역의 밭토양에 대한 지형별 토양화학성은 토양 pH의 경우 곡간지, 산록경사지 및 홍적대지에서 6.0~6.1로 적정범위였으며, 유기물함량, 유효인산과 치환성칼리의 경우 선상지에서 가장 높았고, 하성평탄지에서 대부분 성분이 낮았으나, 특히 홍적대지와 구릉지는 유효인산함량이 낮았다. 6. 작물별 지형에 따른 토양화학성분은 고추재배 지형별로는 뚜렷한 경향치가 없었으나, 상대적으로 시비량이 적은 콩과 참깨의 경우 고추와는 달리 시비에 의한 양분함량의 특성 보다는 지형에 의한 특성이 크게 나타났다. 고추에 대해서는 전체적인 감비가 이루어져야 하며, 콩과 참깨의 경우 지형에 따른 시비량을 결정하고 토양을 개량하는 방법으로 검토되어야 할 것으로 본다.
농업생태계의 복잡한 상호작용을 고려하여 작물생육을 모의하기 위해 객체지향형 작물모델을 개발하였다. 대기, 작물, 토양 및 재배관리를 대표하는 Atmosphere 클래스, Plant 클래스, Soil 클래스, Grower 클래스가 설계되었다. 또한, 이들 클래스들이 구현된 객체들을 하나의 시스템으로 연계하여 통합시스템을 구축하였다. 사례연구로써, 농촌진흥청 본원의 전작시험 포장에서 1985년부터 1986년까지 수행된 실험에서 얻어진 옥수수와 콩의 수량 관측자료와 통합시스템으로 모의된 결과값을 비교하였다. 단작과 간작조건에서 통합시스템으로 예측된 옥수수의 수량은 4% 이내의 낮은 오차율로 모의되었다. 이삭중을 제외한 지상부 건물중의 경우, 옥수수와 콩의 관측값보다 과소추정되는 경향이 있었다. 예를 들어, 옥수수의 경우 잎과 줄기의 생체중 모의값은 관측값에 비해 약 31% 적게 추정되었다. 옥수수가 수확된 시점에서 같이 수확이 된 콩의 경우, 옥수수 보다는 비교적 작은 과소추정 오차를 가졌다. 비록 간단한 형태의 모델들로 구성되었으나, 이러한 모델을 활용하여 복잡한 상호작용을 모의할 수 있는 통합시스템이 개발될 수 있다는 것을 보여주었다. 추후 연구에서, 보다 상세한 작물 생육 모의를 위해 기존의 과정중심의 작물 모델을 역설계하여 통합시스템을 구축하는 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되었다.
클로탈라리아는 국내에서 토양개량을 위한 질소고정, 토양침식 감소, 잡초 및 선충 억제를 위해 풋거름작물로 이용하고 있다. 2014년, 클로탈라리아를 풋거름작물로 재배하는 완주 지역의 포장에서 시들음 증상이 관찰되었다. 감염된 식물체의 잎은 아래잎부터 황화 되면서 시들기 시작하였고, 위쪽 잎도 황화 되었으며, 결국 식물체는 완전히 고사하였다. 감염된 식물체 줄기에서 어두운 색의 자낭각이 다수 관찰되었고, 이 자낭각으로부터 자낭포자를 단포자 분리하여 6개 균주를 분리하였다. 균학적 특성에 의해 분리균은 Fusarium udum(완전세대: Gibberella indica)로 동정되었다. 대형포자의 정단세포는 대부분 갈고리 모양으로 굽어 있고, 소형포자는 단경자에서 false head 상으로 형성되었다. 후벽포자는 균사에서 단일 혹은 무리지어 풍부하게 형성되었다. 이와 같은 동정 결과는 translation elongation factor 1 alpha(TEF), calmodulin (CAL), histone 3 (HIS3) 유전자 염기서열 분석으로 재확인되었다. 그 결과, 분리 균주는 NCBI GanBank에 등록된 F. udum과 TEF 유전자는 94.4~96.2%, CAL 유전자는 99.7%, HIS3 유전자는 99.6~99.8%의 상동성을 보였다. 클로탈라리아와 두 품종의 콩을 대상으로 포자현탁액을 토양에 관주 접종하여 병원성 검정을 수행한 결과, 접종 14~21일 이내에 접종한 클로탈라리아와 태광콩에서 병징이 관찰되었다. 따라서 이 병을 F. udum에 의한 클로탈라리아 시들음병으로 명명하고자 제안하며, 국내에서 처음으로 보고한다.
경기지역에서의 P.E 피복에 의한 하대두의 조파가능성과 P.E 피복효과를 검토코자 경기ㆍ농촌진흥원에서 혼집선발한 경기 11004를 공시하여 4월 1 일부터 10일 간격으로 4월 30일까지 파종하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 지중온도는 6월 상순까지 P.E 피복에서 1 ~5$^{\circ}C$ 높았으나 6월 중순 이후는 무피복과 큰 차이가 없었다. 2. P.E 피복은 무피복에 비해 토양수분함양이 높았고 토양경도는 낮았다. 3. P.E 피복에 의해 출현기는 5~l6일, 개화기는3~5 일 빨라졌다. 4. 개화기의 건물중, 엽면적지수는 P.E 피복에서 증가되었고 근중 및 근류균은 감소하였다. 5. 개화기 식물체분석 결과 P.E 피복에서 N, P, K의 흡수율이 높았다. 6. 풋콩수량은 무피복 4월 20일 파종(1,389kg/10a)에 비해 P.E 피복 4월 10일, 4월 20일 파종이 각각 12% 증수되었고 소득은 무피복 4월 20일 파종(250천원/10a)에 비해 P.E 피복 4월 1 일, 4월 10 일, 4월 20일 파종에서 각각 70, 83, 20% 높았다. 7. P.E 피복, 무피복 모두 경기지역에서 4월 1일 파종이 가능하였으나 무피복의 경우 년차간 출현율의 차이가 심하여 안전재배를 위해서는 P.E 피복재배가 요망된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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