This study was conducted to estimate the damage of Whole Crop Maize (WCM) according to abnormal climate using machine learning and present the damage through mapping. The collected WCM data was 3,232. The climate data was collected from the Korea Meteorological Administration's meteorological data open portal. Deep Crossing is used for the machine learning model. The damage was calculated using climate data from the Automated Synoptic Observing System (95 sites) by machine learning. The damage was calculated by difference between the Dry matter yield (DMY)normal and DMYabnormal. The normal climate was set as the 40-year of climate data according to the year of WCM data (1978~2017). The level of abnormal climate was set as a multiple of the standard deviation applying the World Meteorological Organization(WMO) standard. The DMYnormal was ranged from 13,845~19,347 kg/ha. The damage of WCM was differed according to region and level of abnormal climate and ranged from -305 to 310, -54 to 89, and -610 to 813 kg/ha bnormal temperature, precipitation, and wind speed, respectively. The maximum damage was 310 kg/ha when the abnormal temperature was +2 level (+1.42 ℃), 89 kg/ha when the abnormal precipitation was -2 level (-0.12 mm) and 813 kg/ha when the abnormal wind speed was -2 level (-1.60 ㎧). The damage calculated through the WMO method was presented as an mapping using QGIS. When calculating the damage of WCM due to abnormal climate, there was some blank area because there was no data. In order to calculate the damage of blank area, it would be possible to use the automatic weather system (AWS), which provides data from more sites than the automated synoptic observing system (ASOS).

The present study was conducted to examine the effect of soybean silage as a crude protein supplement for corn silage in the diet of Hanwoo steers. The first experiment was conducted to evaluate the effect of replacing corn silage with soybean silage at different levels on rumen fermentation characteristics in vitro. Commercially-purchased corn silage was replaced with 0, 4, 8, or 12% of soybean silage. Half gram of the substrate was added to 50 mL of buffer and rumen fluid from Hanwoo cows, and then incubated at 39°C for 0, 3, 6, 12, 24, and 48 h. At 24 h, the pH of the control (corn silage only) was lower (p<0.05) than that of soybeansupplemented silages, and the pH numerically increased along with increasing proportions of soybean silage. Other rumen parameters, including gas production, ammonia nitrogen, and total volatile fatty acids, were variable. However, they tended to increase with increasing proportions of soybean silage. In the second experiment, 60 Hanwoo steers were allocated to one of three dietary treatments, namely, CON (concentrate with Italian ryegrass), CS (concentrate with corn silage), CS4% (concentrate with corn silage and 4% of soybean silage). Animals were offered experimental diets for 110 days during the growing period and then finished with typified beef diets that were commercially available to evaluate the effect of soybean silage on animal performance and meat quality. With the soybean silage, the weight gain and feed efficiency of the animal were more significant than those of the other treatments during the growing period (p<0.05). However, the dietary treatments had little effect on meat quality except for meat color. In conclusion, corn silage mixed with soybean silage even at a lower level provided a greater ruminal environment and animal performances, particularly with increased carcass weight and feed efficiency during growing period.

본 연구는 2018, 2019, 2020년 논에서의 배수 깊이에 따른 식용(일미찰), 사료용 옥수수(광평옥) 그리고 장류콩(대원콩) 및 나물콩(해품콩)에 대한 생육 특성과 수량 구성요소를 비교 검토하고자 수행하였다. 논의 배수로 폭은 80cm로 고정하고 깊이를 20cm과 40cm로 각각 달리하였다. 연차간에 있어서 일미찰은 간장, 착수고, 이삭무게 이삭착립장 및 이삭 수량이 고도의 유의성이 나타났으며, 광평옥도 일미찰과 유사한 반응을 보였다. 배수로 깊이에서는 40cm가 20cm보다 수량이 고도로 유의하게 높았다. 한편, 연차간 해품콩은 간장, 분지, 꼬투리 수, 미 성숙 종자률, 100립 중 및 종실 수량에 고도의 유의한 차이를 보였다. 반면, 대원콩은 간장, 100립중, 수량간에 고도로 유의하였다. 배수로 깊이 간에는 해품콩과 대원콩의 수량은 통계적 유의한 차이는 나지 않았지만 20cm보다 40cm에서 수량이 약간 높았다. 본 연구 결과 옥수수의 수량은 배수로 깊이에서 따라 통계적인 고도 유한 차이를 보였으나 콩은 통계적인 차이는 나타나지 않았으나 40cm이 20cm보다는 높았다. 한편 콩은 미성숙 종자률은 배수로 깊이에 효과적으로 차이를 보였다. 따라서 논에서 옥수수 또는 콩을 재배시 가장자리에 20cm 배수로 보다는 40cm 배수로 설치를 권장한다.

The planting date of corn for silage has been delayed because of spring drought and double cropping system in Korea. This experiment was conducted to evaluate agronomic characteristics, forage production and feed value of corn at April and May in 2019. Experimental design was a split-plot with three replications. Planting dates (12 April and 10 May) were designated to the main plot, and corn hybrids (‘P0928’, ‘P1543’ and ‘P2088’) to the subplot. The silking days of the early planting date (12 April) was 79 days and that of the late planting date (10 May) was 66 days (p<0.0001), however, there were no significant differences among the corn hybrids. Ear height of the late planting date was higher than that of the early planting (p<0.05), while there were no significant differences in plant height of corn. Insect resistance at the early planting was lower than that of late planting (p<0.05), however, lodging resistance was no significant difference at planting date. The rice black streaked virus (RBSDV) infection of early planting was 3.7% and that of late planting was 0.3% (p<0.001). Dry matter (DM) contents of stover, ear and whole plant had significant difference at planting date (p<0.05). And differences in ear percentages were observed among the corn hybrids (p<0.01). And ear percentages of early maturing corn (‘P0928’) was higher than for other hybrids. Ear percentage at the early planting date was higher than that at the late planting date (p<0.01). DM and total digestible nutrients (TDN) yields had significant difference at planting date, however, there were no significant differences among the corn hybrids. DM and TDN yields at the late planting (21,678 kg/ha and 14,878 kg/ha) were higher than those of the early planting (13,732 kg/ha and 9,830 kg/ha). Crude protein content at the early planting date was higher than that of the late planting. Acid detergent fiber content of the late planting was lower than that of the early planting date (p<0.01), while there were no significant neutral detergent fiber content difference among the corn tested. Calculated net energy for lactation (NEL) and TDN at the early planting were higher than those of at the late planting (p<0.01). Results of this our study indicate that the late planting date (May) is better than early planting date (April) in forage yield and feed value of corn. Therefore, the delay of planting date by May was more suitable for use in cropping system.

농업기계는 다양한 환경과 작물을 대상으로 작업을 수행하기 때문에 농업기계의 설계와 개발은 실 작업 부하를 고려하여 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 식용 옥수수 수확기의 실 작업 부하를 계측하기 위해 식용 옥수수 수확 시험을 수행하였다. 또한, 계측된 부하 데이터를 이용하여 수확기 내 기어박스 요소들의 강도 및 수명을 평가하기 위한 부하 스펙트럼을 구축하였다. 부하 스펙트럼은 기어박스의 구성요소 중 기어와 베어링에 적용 가능한 하중 지속 분포와 기어와 베어링을 제외한 축, 하우징, 캐리어 등에 적용 가능한 부하 스펙트럼으로 나누어 구축하였다. 본 연구를 통해 구축된 하중 지속 분포 및 부하 스펙트럼은 식용 옥수수 수확기의 기어박스 강도 및 수명 평가뿐만 아니라, 기어박스의 설계 하중으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

본 연구는 기계학습을 통한 수량예측모델을 이용하여 이상기상에 따른 WCM의 DMY 피해량을 산출하기 위한 목적으로 수행하였다. 수량예측모델은 WCM 데이터 및 기상 데이터를 수집 후 가공하여 8가지 기계학습을 통해 제작하였으며 실험지역은 경기도로 선정하였다. 수량예측모델은 기계학습 기법 중 정확성이 가장 높은 DeepCrossing (R2=0.5442, RMSE=0.1769) 기법을 통해 제작하였다. 피해량은 정상기상 및 이상기상의 DMY 예측값 간 차이로 산출하였다. 정상기상에서 WCM의 DMY 예측값은 지역에 따라 차이가 있으나 15,003~17,517 kg/ha 범위로 나타났다. 이상기온, 이상강수량 및 이상풍속에서 WCM의 DMY 예측 값은 지역 및 각 이상기상 수준에 따라 차이가 있었으며 각각 14,947~17,571 kg/ha, 14,986~17,525 kg/ha 및 14,920~17,557 kg/ha 범위로 나타났다. 이상기온, 이상강수량 및 이상풍속에서 WCM의 피해량은 각각 –68~89 kg/ha, -17~17 kg/ha 및 – 112~121 kg/ha 범위로 피해로 판단할 수 없는 수준이었다. WCM의 정확한 피해량을 산출하기 위해서는 수량예측모델에 이용하는 이상기상 데이터 수의 증가가 필요하다.

찰옥수수 재배기간 중에 조명나방의 발육태별 밀도 변화와 옥수수의 피해 양상, 유기합성살충제 처리 효과 조사를 통해 1세대 조명나방 유 충에 대한 적절한 방제시기를 결정하였다. 수원 지방에서 2016년 4월 20일에 일미찰 옥수수를 파종하고 7월 26일(옥수수 호숙기)에 수확하였다. 성페로몬트랩 조사에서 1화기(월동세대) 성충은 5월 29일 최대발생 피크를, 5월 31일에 50% 누적 발생을 보였다. 1세대 조명나방 유충의 대부 분은 찰옥수수 생식생장기 초기인 7월 초까지 발육하였다. 1세대 조명나방 유충은 먼저 말린 잎 안에서 가해하고 이후 수술과 줄기로 이동하여 가 해하고, 마지막으로 줄기와 이삭으로 이동하여 가해하였다. 시기별로 살충제를 처리한 후 피해 억제 효과를 검정한 결과, 찰옥수수 9~11엽기 (late whorl stage)(6월 10~17일)가 에토펜프록스 유제의 유효한 처리시기였고, 6~7엽기(mid-whorl stage)(6월 3일)가 카보퓨란 입제의 유효한 처리시기였다. 이 시기들은 두 살충제에 대해 성충 최대포획일 12~19일 후와 5일 후였고, 50% 누적발생일 기준으로는 2일씩 앞당겨졌다.

본 연구는 남부지역에서 사료용 옥수수(Zea mays L.)의 수량과 기후요인 간의 상관관계를 비교하기 위하여 수행하였다. 실험에 사용한 사료용 옥수수 품종은 광평옥이었으며, 2017년에서 2019년까지 3년간 경상남도(진주)와 전라남도(나주, 장흥)의 시험포장에서 각각 수행하였다. 사료용 옥수수의 평균 간장은 경상남도에서 250.1±52.9 cm로 전라남도의 215.2±25.2 cm 보다 유의적으로 더 높게 나타났다. 암이삭 평균 착수고의 경우에도 경상남도가 119.8±31.4 cm로 전라남도의 89.5±18.3 cm 보다 더 높게 나타났다. 옥수수의 평균 총 건물수량은 유의적 차이는 없었으나, 경상남도에서 16045±5012 kg·ha-1로 더 많았다. 이러한 차이는 옥수수 유식물 정착기인 5월 중의 유효적산온도와 강수량, 그리고 전 생육기간 중의 일조시간 등이 경상남도 지역이 더 많았기 때문으로 판단된다. 암이삭의 평균 건물수량은 경상남도가 6363±2728 kg·ha-1로 전라남도의 3998±2750 kg·ha-1 보다 더 많았는데, 이는 개화결실기 때의 평균 최고기온에 노출정도의 차이에 의한 것으로 추측된다. 사료용 옥수수의 기후요인과 건물수량과의 상관관계를 분석한 결과, 5월 강수량(0.54)과 6월 강수량(0.52), 그리고 8월 평균기온(0.60)과 8월 평균 최고기온(0.60)이 가장 높은 양의 상관관계를 나타내었으며, 경엽부 건물수량도 유사한 경향을 나타내었는데, 이는 초기 유식물 생육기의 강수량이 건물수량에 미치는 영향이 중요하며, 여름철 고온기인 8월의 기온이 C4작물인 옥수수의 생장에 중요한 요인으로 영향을 미친 것으로 판단된다. 또한 암이삭 건물수량은 웅수와 암이삭이 직접 대기에 노출되는 시기인 7월의 평균기온(-0.85)과 평균 최고기온(-0.79)과 음의 상관관계를 나타내어, 개화 수정기 때의 고온이 결실률에 영향을 미치는 중요한 요인임을 추측할 수 있었다. 향후 기후요소가 옥수수의 생육 및 생산성에 미치는 영향을 더욱 정확하게 분석하기 위한 데이터 축적을 위해서는 추가적인 후속 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 평야지 논토양에서 찰옥수수/콩을 활용한 2모작 재배방법을 개발하기 위한 기초자료로 활용하기 위하여, 2년간 (2019~2020년) 파종시기별 경운방법 및 재식방법에 따른 찰옥수수와 콩의 생육 및 수량 특성을 알아본 결과는 다음과 같다. 1. 찰옥수수와 콩의 생육기간 중 토양 수분함량 변화에서 과잉수 정체기간은 쟁기+로터리 처리와 이랑너비가 좁을수록 짧게 조사되어, 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 가장 짧았다. 2. 모든 시기의 생육특성 조사에서 찰옥수수는 2차파종 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 초장과 경태가 가장 길었고, 엽수도 가장 많았으며, 엽색도도 가장 높았으며, 콩은 1차파종 에서 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 모두 초장, 경태, 엽수 및 엽색도의 조사값이 가장 높았다. 3. 찰옥수수 수량에서는 2차파종 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 모두 1,245, 1,262 kg/10a 로 가장 많았고, 콩은 1차 파종 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 223, 220 kg/10a 로 가장 많았으며, 다음으로 1차파종 쟁기+로터리120 cm · 로터 리60 cm 처리구 및 2차파종에서 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 186~210 kg/10a 로 많았다. 4. 생육조사 및 수량평가에서 파종시기와 이랑너비에서 뚜렷한 차이를 보였으며, 평야지 논에서 찰옥수수와 콩 2모작 재 배시 쟁기+로터리하여 60 cm의 고휴에 1열로 찰옥수수는 4월 초에 파종, 콩은 찰옥수수의 수확시기에 맞춘 7월 중순 파종 하여 재배하는 것이 유리할 것으로 생각된다.

This study investigated on the chemical components, quality characteristics, antioxidant compounds, and activity of maize hybrids according to the cultivar, and breeding maize seeds crossed with seed and pollen parent. The moisture, crude fat, crude ash, crude protein, carbohydrate, and amylose contents of maize hybrids were significantly different among cultivars, and seeded and pollinated maize. The L-, a- and b-value of maize hybrids were 39.81~47.21, －0.01~0.55 and 5.85~18.47, respectively. Water binding capacity, water solubility index and swelling power were 123.29~153.32, 4.69~5.76 and 20.11~21.47%, respectively. The phenolic compounds and radical scavenging activity of maize hybrids were significantly different among cultivars, and seeded and pollinated maize. Total polyphenol and flavonoid contents of maize hybrids were 1,335.41~1,876.29 μg/g and 184.24~453.95 μg CE/g, respectively. The DPPH and ABTS radical scavenging activities were 171.75~239.16 and 299.44~364.09 mg TE/100 g, respectively. As a result, it could be used as a basic data for cultivating phenol compounds and antioxidant activity in maize breeding.

열대거세미나방(Spodoptera fruligiperda)은 열대성 비래해충으로서 우리나라에서도 최근 비래하여 피해가 발견되고 있다. 본 연구는 열대 거세미나방 비래 세대와 후세대의 옥수수에 대한 피해양상을 파악하고자 수행하였다. 옥수수 품종별 열대거세미나방 비래 세대에 의한 피해주율은 적게는 4.3% (알록이옥수수)에서 많게는 33.0% (초당옥수수)로 다양하였으며, 전체 평균 피해주율은 13.2% 이었다. 열대거세미나방에 피해 를 받은 옥수수 중에서 최종 번데기까지 이르는 데에 성공한 주의 비율은 19.3% 이었다. 비래 후세대가 암이삭에 미치는 피해는 비래세대에서 거의 무시할 수준으로 확인된 것과는 달리 높게 나타났으며, 종자까지 피해받은 암이삭의 비율은 60%가 되었다. 유충의 분산은 2령기에 가장 활발하였으며, 한 이랑을 따라서 일렬로 일어났다. 기타 열대거세미나방의 피해발달과 본결과의 활용방안에 대하여 고찰하였다.

This study was conducted to investigate the growth characteristics of the shoot and roots and to analyse the morphological characteristics of roots of waterlogging resistant and susceptible maize inbred lines. Six maize inbred lines were treated with waterlogging for 10 days at V3, and the degree of leaf senescence was evaluated for waterlogging resistance. As a result of waterlogging resistance evaluation, KS85 was the most damaged inbred line with 3.33 senescence leaves and 5.54 degree, and KS141 was the least damaged inbred line with 1.33 senescence leaves and 3 degree. At 20 days after treatment, the effect of waterlogging stress on the shoot dry matter accumulation of KS85 and KS141 were decreased by 86.1% and 77.0%, respectively, compared to the control. Similarly, root dry matter accumulation of KS85 and KS141 were decreased by 77.6% and 65.0%. As a result of SEM photographs of the nodal roots of the two maize inbred lines, the thickness of cortex of KS141 was thicker than that of KS85, and the distortion of the cortex was observed in KS85 at 20 days after waterlogging. It was concluded that the thickness of cortex was related to maize waterlogging resistance.

The physicochemical properties of high-pressure homogenized (microfluidized) maize starch with different preheating temperatures (50, 60oC), levels of pressure (34.5, 69, 138 MPa), and numbers of pass (1, 2, 3 pass) were examined in this study. The enzyme susceptible starch (ESS) content, morphological property, X-ray diffraction, and Rapid Visco Analyzer (RVA) profile of starch were significantly altered via increasing the number of passes and preheating temperatures. The amount of ESS and the diffraction pattern of starch indicated that the granular crystalline structure of starch was severely damaged by increasing the number of passes and preheating temperatures. The morphology of starch granule was changed from angular to spherical shape with the damaged surface as the pressure increased. Moreover, damaged starch particles gathered to form a larger mass when treated at a higher temperature with the increasing number of passes, indicating that different types and extents of damage occurred. The RVA profile of starch showed a moderate peak viscosity with increased pasting stability against shear thinning similar to that of cross-linked starch as the number of passes and preheating temperatures increased. These results suggested that microfluidization combined with preheating might be used as a potential alternative method for the modification of starch such as cross-linked starch.

강원도농업기술원 옥수수연구소에서 개발된 자색옥수수 색소 1호는 알곡은 노란색인 반면, 알곡을 제거한 속대 와 알곡을 감싸고 있는 포엽에 자색이 발현되는 품종이다. 색소 1호 품종은 포엽과 속대에 안토시아닌 색소가 고 함량으로 집적되는 특징이 있다. 현재 옥수수 포엽은 국내 식품원료로 등록되어 있지 않아 식품원료로 사용할 수 없다. 강원도농업기술원 농식품연구소에서는 자색옥수수 포엽과 속대의 식품활용 범위를 넓히기 위하여 색소 1호 품종의 포엽과 속대 혼합추출물에 대한 독성 및 안전성 평가를 수행하고 식품의약품안전처의 한시적 식품원료 등 록(식품원료 한시기준 제2017-5호)을 추진하였다. 사용대상식품 및 사용량은 100g당 과자 및 액상차 0.51g 이하, 빵 류, 식초 0.17g 이하, 탁주 0.059g 이하로 허용된 범위 내에서 식품원료로 사용 가능하다. 추출물이 적용 가능한 식 품 중 안토시아닌 함유 액상차를 개발하였고 개발된 제품의 저장시험을 통하여 안토시아닌 함량 및 품질 변화를 측정하였다. 저장온도는 25℃, 35℃, 45℃로 설정하였고 총 12주 동안 3주마다 총 안토시아닌 함량 및 당도, pH, 색 도, 대장균수 등을 측정하였다. 실험기간동안 당도 및 pH의 유의적인 변화는 없었으며 대장균은 모든 기간 동안 검출되지 않았다. 총 안토시아닌 함량은 온도가 높을수록 높게 측정되었는데 저장기간이 길어짐에 따른 색차변화 와 연관성이 있으며 총 안토시아닌 측정 시 흡광도에 영향을 주었을 것이라 판단된다. 본 실험결과는 추후 개발되 는 액상차류 제품의 유통기한 및 유통온도, 품질 등을 설정하기 위한 기초자료로 사용하고자 한다.

This study was conducted to secure basic information for corn processing by comparing the quality characteristics according to maize cultivars and kernel types (dent, intermediate, flint-like). As a result of analyzing 15 cultivars, a range of measurements were observed: 100-kernel weight, 22.89~35.63 g; moisture, 7.57~8.42%; crude protein, 8.46~11.45%; crude lipids, 3.26~4.83%; Hunter’s L-value, 83.70~86.79; a-value, 2.61~5.49; b-value, 22.01~28.15; and total carotenoids, 6.74~17.07 μg/g. Significance among the cultivars was shown in all quality characteristics (p<0.001), but the significance among the kernel types was found only in crude protein (p<0.005), crude fat (p<0.001), and Hunter’s L-value (p<0.05). The hardness of maize was decreased proportionally to the soaking time for all maize cultivars (p<0.001). In particular, with the same soaking time for different kernel types, the hardness difference was shown in the order of flint-like > dent ≒ intermediate. It was confirmed that the decrease in the hardness of flint-like kernel of close to that of hard-type starch was slowed compare dent and intermediate kernels. So it is expected the some characteristic of kernel types will contribute to the appropriate customized use of the developed cultivars.