The aim of this study was to prepare rice straw silage using cabbage by-product and persimmon peel which are agricultural by-products produced during the same season in Korea. The treatments comprised a commercial corn silage as the control and four rice straw silages (P15-1, P15-2, P30-1, and P30-2) with different levels of persimmon peel supplementation (15%, 30%) and ensiled periods (1 or 2 months). The cabbage by-products were used to adjust silage moisture (approximately 65%). The quality of the experimental silages was evaluated based on organic acid content, palatability to three Holstein dairy cows, and manufacturing cost. In the corn silage, all chemical compositions, except total digestible nutrients and levels of lactic and butyric acids, were significantly (p<0.05) higher than those of the rice straw silages. However, considering the quality analysis using Flieg's score, the rice straw silage supplemented with 30% persimmon peel ensiled for 2 months (P30-2) was estimated as second grade to corn silage, and was relatively better in palatability to dairy cows than the other rice straw silages, which were considered third grade. The manufacturing cost of rice straw silages using cabbage by-product and persimmon peel compared to that of corn silage was reduced by 28%. Consequently, to prepare rice straw silage adjusted to 65% moisture using only cabbage by-products without inoculant, 30% of persimmon peel, 10% of ground corn, and 2% of molasses as a sugar source should be ensiled for at least 2 months.

The effects of exogenous sodium nitroprusside (SNP, nitric oxide donor) on the growth, yield, photosynthetic characteristics, and antioxidant enzyme activity of kimchi cabbage (Brassica rapa L. subsp. pekinensis (Lour.) Hanelt) was studied under the low temperature conditions. Kimchi cabbages were treated with SNP of three concentrations (7.5, 15, 30 mg·L-1) for three times at four-day intervals and exposed to low temperature (16/7°C) stress for seven days. SNP treatment induced increases of net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intracellular CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr) under the stress condition with the highest level after the third treatment. The contents of malondialdehyde (MDA) and H2O2 were significantly lower in the treatment of SNP compared to the non-treated control. The activity of ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), increased in treated plants by up to 38, 187, 24 and 175%, respectively compared to the non-treated control. SNP-treated and untreated plants had similar growth characteristics. Compared to the control group, SNP-treatment increased fresh weight and leaf area by 5%. Overall, our findings suggest that the application of sodium nitroprusside to the leaves contributes to reducing physiological damage and enhancing the activities of antioxidant enzymes, thereby improving low temperature stress tolerance in kimchi cabbage.

This study was conducted to develop a model for predicting the growth of kimchi cabbage using image data and environmental data. Kimchi cabbages of the ‘Cheongmyeong Gaual’ variety were planted three times on July 11th, July 19th, and July 27th at a test field located at Pyeongchang-gun, Gangwon-do (37°37′ N 128°32′ E, 510 elevation), and data on growth, images, and environmental conditions were collected until September 12th. To select key factors for the kimchi cabbage growth prediction model, a correlation analysis was conducted using the collected growth data and meteorological data. The correlation coefficient between fresh weight and growth degree days (GDD) and between fresh weight and integrated solar radiation showed a high correlation coefficient of 0.88. Additionally, fresh weight had significant correlations with height and leaf area of kimchi cabbages, with correlation coefficients of 0.78 and 0.79, respectively. Canopy coverage was selected from the image data and GDD was selected from the environmental data based on references from previous researches. A prediction model for kimchi cabbage of biomass, leaf count, and leaf area was developed by combining GDD, canopy coverage and growth data. Single-factor models, including quadratic, sigmoid, and logistic models, were created and the sigmoid prediction model showed the best explanatory power according to the evaluation results. Developing a multi-factor growth prediction model by combining GDD and canopy coverage resulted in improved determination coefficients of 0.9, 0.95, and 0.89 for biomass, leaf count, and leaf area, respectively, compared to single-factor prediction models. To validate the developed model, validation was conducted and the determination coefficient between measured and predicted fresh weight was 0.91, with an RMSE of 134.2 g, indicating high prediction accuracy. In the past, kimchi cabbage growth prediction was often based on meteorological or image data, which resulted in low predictive accuracy due to the inability to reflect on-site conditions or the heading up of kimchi cabbage. Combining these two prediction methods is expected to enhance the accuracy of crop yield predictions by compensating for the weaknesses of each observation method.

본 연구는 바이오매스 전소 화력발전소에서 배출되는 저회에 유기 물질을 혼합하여 펠렛화한 후 배추 재배 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었 다. 배추 재배는 노지(UC, upland cultivation)와 시설재배지(GC, greenhouse cultivation)에서 진행되었으며, 처리조건은 대조구(Cont, control)와 저회(BA, bottom ash), 유기질 비료(OF, organic fertilizer), 저회 펠렛(BP, pelleted bottom ash) 처리구로 나누었고, 배추 이식 7일 전에 저회, 유기질 비료 및 저회 펠렛을 각각 1 ton 10a-1 수준으로 시용하였다. 배추의 생체중은 재배지역에 상관없이 OF와 BP 처리구에서 가장 높았으며, Cont 처리구에 비해 각각 15.7-41.6 및 9.7-51.5% 범위로 생체중이 증가하였다. BP 처리구에서 배추 수확 후 토양의 화학적 특성은 전반적으로 OM, TN, Avail. P2O5 등의 함량이 개선되는 효과를 보여주었으며, 이는 OF 처리구와 유사하였다. 노지와 시설재배지에서 배출된 N2O 배출량은 BP 처리가 OF 처리에 비해 29.7 및 11.0%로 각각 감소되는 결과를 보였다. 따라서, 저회 펠렛의 시용은 관행처리구와 비교해 볼 때, 배추 생육, 토양 특성 및 N2O 배출적인 측면에서 효과가 있는 것으로 판단된다.

배추는 국내 생산 엽채류 중 재배면적 및 생산량이 가장 높은 비중을 차지하는 중요한 작물이다. 농촌인구 감소 및 고령화는 농촌 노동력 부족으로 이어지고 이는 배추 생산력 감소의 원인이 되고 있다. 배추 수확은 대부분 인력에 의존하고 있으며, 노동력 절감과 생산성 향상을 위한 관리 및 수확을 위한 배추 수확기가 개발되고 있다. 본 논문의 목적은 견인형 자주식 배추 수확기 견인 고리 설계단계에서 구조해석을 실시하여 최대 응력, 변형량, 안전계수를 도출하여 안정성을 높이는 데 있다. 수집부에 배추가 최대 적재 시 발생하는 하중을 기준으로 하중의 각도, 견인 고리의 높이를 변경하여 구조해석을 실시하였다. 수집부 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 608.38 MPa, 최대 변형량 3.14e-3 mm, 최소 안전계수 0.78이 도출되었으며, 배추 수확기 부착 견인 고리의 경우 최소 높이에서 최대 응력 835.76 MPa, 최대 변형량 4.74e-3 mm, 최소 안전계수 0.48이 도출되었다. 마지막으로 힌지핀의 경우 중간 높이에서 최대 응력 373.46 MPa, 최대 변형량 2.12e-3 mm, 최소 안전계수 1.23이 도출되었다. 최대 응력 지점을 제외한 대부분은 안전계수가 1보다 높았다. 따라서 제작 단계에서는, 최대 응력 지점을 보강하여 견인 고리에 대한 구조적 안정성을 높일 필요성이 있다.

This study was conducted to provide basic data on the amount of sodium and the setting of permissible error range of actual measurement, which is a problem for cabbage kimchi nutrients subject to labeling. The sample targeted was baechu (Kimchi cabbage) kimchi, which might have a large variation in sodium content by part of kimchi. Kimchi samples were collected twice from eight companies by season (spring, summer, fall, and winter). The average sodium content in kimchi samples was 619±87 mg/100 g (range, 534±63 mg/100 g to 783±40 mg/100 g). The error in average annual sodium content of abandonment kimchi (maximum value difference compared to the minimum value) was 26.8 to 64.3%. Sodium contents in kimchi produced in spring and summer were relatively low. However, deviation between individuals was large. It was found that cases exceeding the permissible error (120%) standard varied depending on the criteria for setting the amount of sodium. In addition, due to seasonal differences, sodium content in kimchi exceeded 120% of the labeling value. Thus, it is necessary to set standards suitable for characteristics of kimchi to prevent unintentional violations of labeling standards by raw materials and manufacturing processes.

This study aims to investigate the effect of drying temperatures on the quality characteristics and physicochemical properties of vegetables. Lettuce and napa cabbage were dried at 40, 50, and 60oC and analyzed for various quality indexes. Higher drying temperature induced the lower L* and higher a* and b* values of samples. Also, it resulted in lowering the rehydration ratio, pH, and total free amino acid content of dried vegetables. The outcome might be due to the damage to the internal structure of vegetables and the decomposition of free amino acids during thermal treatment. Higher drying temperatures led to higher soluble solid and total polyphenol contents due to the conversion of phenolic compounds from combined to free form during the drying process, which changed phenolic compounds from combined to free form. Consequently, samples dried at higher temperatures had higher DPPH radical scavenging ability. The final moisture content and drying time decreased as the drying temperature increased; moreover, the antioxidant activity increased. A lower drying temperature is beneficial to maintaining the chemical characteristics of crops.

본 연구에서는 비닐멀칭된 외두둑에서의 배추 수확을 위한 시작기(A, B-1, B-2)를 설계 및 제작하였고, 시험을 통해 배추 수확을 위한 인발 장치부, 절단 장치부, 이송 장치부 등의 작업공정별 성능과 전체 작업성능을 분석하였다. 이론 분석을 통해 작업속도 0.2 m/s, 이송 벨트 각도 20∼35°, 이론적 이송 벨트의 적정 이송 속도를 작업속도보다 1.5배 빠르게 설정하여 청풍 및 춘광 품종을 대상으로 현장시험을 실시하였다. A형 시험 결과, 인발⋅이송성능은 성공률이 50% 수준으로 낮았으며, 절단성능의 경우 배추의 상품성이 양호한 경우가 35%, 과절단된 경우가 10% 및 미절단된 경우가 55%로 전반적으로 배추의 절단상태가 불량하였다. B형 시험 결과, 스핀들 인발장치는 비닐멀칭된 두둑에서는 감김현상으로 작업이 불가하였으며, 비닐멀칭없는 두둑에서의 인발⋅이송성능은 성공률이 78% 수준으로 A형보다 높아졌으나, 절단성능의 경우 배추의 상품성이 양호한 경우가 7.7%, 과절단된 경우가 15.4% 및 미절단된 경우가 76.9% 로 오히려 배추 절단상태는 더욱 불량해진 것으로 나타났다. 본 시작기의 비닐멀칭된 두둑에서의 현장시험 결과, 배추 인발, 절단 및 이송성능이 불량하게 나타나 인발, 절단, 이송작업에서의 전반적인 구조개선이 필요한 것으로 판단되었다.

국내 음식부산물 발생량은 연간 약 500만톤으로 그 중 70 %가량은 퇴비화 또는 사료화로 자원화되고 있다. 최근 비료공정규격상 음식부산물 건조분말(DFP)이 혼합유기질비료 및 유기복합비료의 원료로 사용할 수 있게 되었지만 아직 적정사용기준에 대한 설정이 미흡한 상태이다. 이에 본 연구는 수집 시기별 음식부산물 건조분말의 화학적 특성을 평가하고 음식부산물 건조분말이 혼합된 혼합유기질비료의 사용량에 따른 작물 및 토양화학성 변화에 대해 평가하고자 하였다. 처리구는 무처리(NF), 무기질비료처리구(NPK, N-P2O5-K2O=32-7.8-19.8 kg 10a-1), 음식부산물 건조분말 단독처리구(DFP), 시판혼합유기질비료(MOF), 음식부산물 건조분말 혼합유기질비료 처리구(DFPMOF)이며 DFPMOF 처리구는 100, 200, 400 및 600%로 구분하여 설정하였다. DFP, MOF 및 DFPMOF 처리구는 질소비료 사용량을 기준으로 하여 비료처리를 하여 작물 재배실험을 진행하였다. 음식부산물의 화학적 특성은 시기별에 따라서 유의적인 차이가 없었으며 중금속 함량 또한 기준에 적합한 수준이었다. 배추 생산량은 DFPMOF 처리구가 6,280 kg 10a-1로 NPK처리구(7,000 g kg-1)와 가장 유사하였으며 질소이용효율 또한 유사한 경향이었다. 토양 pH는 DFPMOF 사용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었으며, EC, OM 및 Ex. K는 DFPMOF 사용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 이를 통해 DFPMOF 는 질소비료사용량 기준으로 처리하였을 때 가장 적합할것으로 판단되나, 적정사용기준을 설정하기 위해서는 장기간 연용시험을 통한 환경영향평가가 필요할 것으로 사료된다.

글루탐산은 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 필수 아미노산의 전구체이며, 저온 보호 물질로 이어지는 생합성 경로를 자극하여 저온 피해를 줄이는 생물자극제 중 하나이 다. 본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 글루탐산 엽면 처 리가 배추에 미치는 영향을 평가하였다. 글루탐산 2가지 엽면 시비 농도(0 및 10mg·L-1)와 3가지 주/야간 온도 수준(11/－1 °C extremely low, E; 16/4°C moderately low, M; 21/9°C optimal, O)을 결합하여 6개의 처리가 수행되었다. 글루탐산 의 엽면 처리는 정식 후 10일에 1회 살포하고, 글루탐산 처리 직후 온도 처리는 최대 4일 동안 실시하였다. 처리 4일 후, ABA, PA, DPA 및 ABA-GE 함량은 M 처리에서 Glu 0 처리 보다 Glu 10 처리에서 함량이 더 높았다. Glucose 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 가장 높은 반면(52.1mg·100g-1 dry weight), fructose 함량은 O 및 Glu 0 처리에서 함량이 가장 높았다 (134.6mg·100g-1 dry weight). GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 모든 처리 중 가장 높았 다(0.72, 2.05, 1.67, 9.40 및 0.85μmol·g-1 dry weight). 처리 2일 후 E 및 Glu 10 처리의 PA와 DPA함량에서 급격한 변화 를 확인하였고, 몇몇 개별 glucosinolate 함량(GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS)은 저온과 글루탐산 처리에 따라 유 의적 차이를 확인할 수 있었다. 또한, fructose는 glucose 대신 fructan을 에너지원으로 사용하였기 때문에 처리 4일후 E와 M처리에서 O 처리에 비하여 유의적으로 낮은 함량을 보였다. 따라서, 저온과 글루탐산 엽면 처리에 따른 PA, DPA, glucose, fructose 및 개별 glucosinolate 물질들의 변이를 확 인하였지만, 저온과 글루탐산의 효과에 관한 명확한 상관관계를 평가할 수는 없었다. 배추과 작물은 호냉성 채소로서 저 온에 민감하게 반응하지 않고, 대부분 내한성을 가지고 있기 때문으로 판단된다.

2017년 이후 강원도 고랭지배추는 클로버씨스트선충에 의한 피해를 받아 왔다. 저항성 배추 품종 재배는 씨스트선충 피해를 줄일 수 있는 가장 경제적인 방제 방법이다. 본 연구에서는 클로버씨스트선충 저항성 배추 신품종 육성을 위한 육종 소재 탐색을 위해 배추류 유전자원 총 57 자원을 대상으로 클로버씨스트선충에 대한 저항성 검정을 수행하였다. 배추 (Brassica rapa subsp. pekinensis), 순무 (B. rapa), Brassica sp., 갓 (B. juncea), 겨자류 (B. carinata, B. tournefortii), 경수채 (B. rapa subsp. nipposinica), 다채 (B. rapa subsp. narinosa), 평지 (B. rapa var. perviridis), 루타바가 (B. napus var. napobrassica), 로켓샐러드 (Eruca sativa) 54자원은 뿌리에 클로버씨스트선충 암컷이 300개 이상 증식되어 매우 감수성인 것으로 나타났다. 겨자류 2자원 (B. carinata, B. tournefortii)도 클로버씨스트선충 암컷이 각각 144개, 110 개 증식되어 감수성인 것으로 나타났다. 반면, 겨자류 중 에서 African mustard (B. tournefortii, 씨앗은행 관리번호 IT218058)는 클로버씨스트선충 암컷이 평균 4±1.8로 증 식되어 저항성인 배추류 유전자원인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 African mustard (IT218058)는 클로버씨 스트선충 저항성 배추 품종 육성을 위한 육종 소재로 활용 가능할 것으로 판단된다.

배추 재배시기에 따른 품질특성을 비교하기 위해 월별 배추의 생육특성과 이화학특성, 미생물 특성을 분석하고 군집분석을 수행하였다. 군집특성은 5-6월(I), 7월과 10월 (II), 8-9월(III), 11-12월과 1월(IV), 2-4월(V) 총 5그룹으로 분류되는데 이는 배추 작형과도 대부분 일치되었다. 주성분 분석을 통한 그룹별 특성의 경우 I 그룹은 미생물 수, II와 III 그룹은 수분함량, IV, V 그룹은 구중과 유리당 함량이 높은 것으로 분석되었다. 배추 품질특성에서 높은 상관관계를 보이는 항목은 구중과 결구율, 고형분 함량과 유리당 함량이었고, 고형분 함량과 유리당 함량을 회귀식으로 나타내면 Y(유리당) = 0.8195X(고형분 함량) - 1.2451로 나타낼 수 있는데 이를 활용해 배추의 고형분 함량으로 유리당 함량을 추정할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구를 통한 월별 배추의 품질특성은 해당 시기에 김치를 제조할 때 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Ammonium (NH4 +-N) and nitrate-nitrogen (NO3-N) fertilizers were spread 30 kg/10a and 60 kg/10a, respectively, as additional fertilizers in nitrogen fertilization to investigate their effects on spring kimchi cabbage's physiological disorders during cold storage. The initial weight of spring kimchi cabbage after harvesting was 3.80 kg with two-fold NO3-N, whereas it was 3.22 kg with one-fold NO3-N. After 90 days of cold storage, the total loss ratio became lower as the nitrogen fertilizer ratio increased. The pH increased, reducing sugar content decrease during the storage. Black speck occurrence became higher as the nitrogen fertilizer increased. Mid-rib brown stain and soft rot were observed slightly in kimchi cabbage regardless of the nitrogen fertilizer ratio. Two-fold NO3-N fertilization showed a positive effect on increasing weight and reducing kimchi cabbage loss, but it exhibited a negative effect on the black speck. The method and content of nitrogen fertilization of spring kimchi cabbage may be adjusted according to the usage and storage periods.

In this study, an appropriate modified atmosphere packaging (MAP) condition to minimize physiological disorders while lowering weight loss was sought. To reduce weight loss during storage, kimchi cabbages packed with 0, 32, 40, 48 perforated low-density polyethylene (LDPE) films, with a diameter of 14 mm, were stored in pallet units for 90 days at 1-2oC, and their loss rate, physiological disorders, total bacteria count, pH, and solid content were analyzed. It was found that as the number of holes increased, the weight loss ratio increased proportionally. However, the difference between the perforations was relatively small compared with the sample without film packaging. On the other hand, it was also observed that the lower the number of holes was, the lower the incidence of physiological disorder was because the cold air penetrated through the perforated hole while inhibiting physiological effects, releasing heat and carbon dioxide generated by respiration. Considering the weight loss rates and physiological disorders such as black speck and soft rot, the kimchi cabbage packed with 48 perforated films (73.9 cm2) exhibited the most satisfactory condition. Using this storage condition, along with 2-3oC temperature and 91-95% relative humidity inside the pallet, a highly suitable condition for kimchi processing was obtained to secure kimchi cabbage.

Spring kimchi cabbage was stored fresh for 90 days in a commercial cold storage house. It was sanitized by spraying fungicide on the field before harvesting. The plastic boxes of spring kimchi cabbage were put on the pallet, covered with a 40-hole film, then stacked in the cold storage room at once. The room was maintained for 90 days at 0.7oC after cooling gradually at 2 oC/day. After 90 days, the weight loss was 4.73% and the total trimming loss was 8.26%. The weight loss was 8.08% and the net trimming loss was 3.26% after 90-day storage with partial stack cooling at 2.7oC covered with a 56-hole film. The quality of spring kimchi cabbage after 90-day storage was fresh without physiological disorders.

Fungicide spraying and PVC (polyvinyl chloride) wrapping were carried out for the improvement of storage yield in winter kimchi cabbage. Acetic acid, rox, tebuconazole and fludioxonil were sprayed on the cabbage, and then cabbage boxes were wrapped with 0.02 mm polyvinyl chloride film. The weight loss ratio of wrapped cabbages were 8.62% and 15.71% in unwrapped cabbages. Trimming loss ratio was the lowest in the mixed treatment of acetic acid, rox and tebuconazole in wrapped cabbage. Physiological disorders of 90-day stored cabbage was better in wrapped cabbage, especially with the mixed treatment of acetic acid, rox and tebuconazole. Wrapping and fungicide treatment reduced the storage loss ratio and physiological disorder for storage of kimchi cabbages.