드론을 이용한 밭작물 병해충 방제기준을 설정하기 위하여 드론의 살포높이(3, 4, 5m), 진행속도(3m/sec, 4m/sec) 에 따른 하향풍 속도, 살포 폭, 약량별 감수지에서 입자크기, 살포조건별 낙하입자수 등 드론의 농약 살포특성을 조사하였다. 또, 배추의 주요해충인 배추좀나방, 파밤나방, 담배거세미나방에 대하여 항공방제용 농약 4종을 대상으로 치사농도와 약량을 검정하였다. 드론 표면별 평균 낙하입자비율은 표면 80.5%, 사면 14.8%, 밑면 4.7%였으며, 살포높이별 평균낙하입자수는 3m=53개/㎠, 4m=40개/㎠, 5m=39개/㎠였고, 진행속도별 평균낙하 입자수는 3m/sec=62개/㎠, 4m/sec는 25개/㎠였다. 약제별 배추좀나방 치사농도와 치사량은 승승장구 (10배, 2㎕), 포워드(15배, 1㎕), 섹큐어(20배, 0.5㎕), 레이서((25배, 0.5㎕)였으며, 파밤나방에 대하여는 섹큐어(20배, 1㎕), 레이서((20배, 1㎕), 담배거세미나방은 섹큐어(20배, 1㎕), 레이서((20배, 0.5㎕)였다. 따라서 배추 주요해충 방제를 위한 농약살포방법은 섹큐어액상수화제, 레이서액상수화제를 20배액으로 희석하여 3m 높이에서 3m/sec속도로 살포시 낙하 입자수 72개/㎠로 해충방제에 효과적이었다.

Heterodera trifolii, mostly known as clover cyst nematode, is currently a serious problem for Chinese cabbage growers of the highland area in Korea. Due to lack of readily information about the nematode on Chinese cabbage in Korea, the pest steadily spread within the highland areas and has become a serious setback. Occurrence, spatial aggregation, egg hatching and the pathogenicity of this nematode are depicted in this study from ecological point of view. The study results suggest site-specific control and a potential planting time for the cabbage to avoid severe damage caused by this nematode.

This study was conducted to propose the conditions of controlled atmosphere (CA) storage suitable for the storage of winter Chinese cabbage and to investigate the maximum storage period of Chinese cabbage based on the results of the quality analysis for CA storage. The weight loss rate of Chinese cabbage stored at 194 days in low temperature storage was about 2 times higher than that in CA storage. The trimming loss rate of Chinese cabbage stored at low temperature was 1.5 times higher than that of CA storage after 83 days of storage. Bolting of Chinese cabbage was observed in only low temperature storage. The Chinese cabbage firmness of CA storage was not different in the range of 5.7-6.2 N, while low temperature storage gradually increased after 83 days of storage and was 7.5 N at 194 days. The incidence of mold occurred after 83 days in low temperature storage, while in CA storage it occurred after 153 days. In the quality evaluation, CA storage for Chinese cabbage was rated 1.5-1.9 points higher than the low temperature storage. The maximum storage period of Chinese cabbage at low temperature storage was 83 days and that at CA storage 153 days.

사탕무씨스트선충(Heterodera schachtii)은 최근 우리나라의 배추 재배지의 문제선충이다. 본 연구는 사탕무씨스트선충의 밀도와 배추의 묘 령이 사탕무씨스트선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 접종농도가 높은(4마리 유충 또는 알/g 토양) 처리에서 씨스트 수나 암컷 또는 알 수가 유의하게 높았다. 40일 묘령 배추에 고밀도 선충 접종 시 30일이나 60일 후 다른 어린 묘령 배추(파종처리, 20일묘, 30일묘)에 비하여 증식 선충 밀도가 높았다. 높은 선충 밀도 조건에 묘령이 오래 된 모종 식재 시 선충 증식율이 높기 때문에 사탕무씨스트선충 관리를 위해서 는 정식 모종의 묘령 고려가 필요하다.

The sugar beet cyst nematode (SBCN), Heterodera schachtii is a well known pathogen on Chinese cabbage in thehighland fields of Korea. However, recent reports have shown a coexistence of SBCN with the clover cyst nematode,H. trifolii in Korea. This study aimed at detailing and reviewing morphological and molecular characteristics conceivablyessential in differentiating the two nematode species. A comparison of morphometric measurements of both infective juvenilesand vulval cones of cysts showed significant differences between the two cyst nematodes. Indeed, using assorted cystsfrom field populations for molecular analysis resulted into a mixture of bands after gel electrophoresis, indicating a combinationof the two species. Thus, this study confirms the coexistence of the two species on Chinese cabbage fields in Korea.

It is necessary to monitor growth status of the crops due to continuous change of climate causing insecurity in crop cultivation. Low altitude remote sensing(LARS) system is utilized to accurately monitor the growth status of the crops. In this study, models for monitoring fresh weight(FW), one of the major growth factors of Chinese cabbage, were developed with structural indices and simple ratio calculated from bands in remotely sensed canopies by NIR, RE(imaging sensor A) and multispec-4c sensors(imaging sensor B) equipped with fixed-wing UAV depending on vegetation stages of normal planting(NP) and delayed planting(DP) Chinese cabbages. In results of imaging sensor A, the estimation models using structural indices and simple ratio were divided into NP and DP due to different attribute of reflectance in canopies with changed environment condition depending on different planting dates. The estimation models using simple ratio calculated by red edge and visible bands of NP showed better performance than other models, but RMSE was high. The models using simple ratio calculated by same bands of DP were feasible to accurately estimate FW(R2 of more than 0.946 with RMSE of less than 169.5 g). In results of imaging sensor B, the estimation models using structural indices and simple ratio on DP were divided into low to intermediate FW and intermediate to high FW. As a result, estimation models of all structural indices and simple ratio in low to intermediate FW bands were advisable to estimate FW(R2 of more than 0.860 with RMSE of less than 104.7 g). Estimation models of those calculated by red edge and visible bands in intermediate to high FW were only possible to accurately estimate FW(R2 of more than 0.532 with RMSE of less than 400.7 g).

Chinese cabbage is produced and consumed as a main material for kimchi and as a staple vegetable in Korea throughout the year. However, due to environmental changes unbalance between supply and demand is repeated annually, requiring development of long-term storage technologies. Chinese cabbages, were harvested, put in plastic boxes, and precooled at 2oC for 24 hours using forced air precooler. After precooling, Chinese cabbages were MAP-treated with 0.02 mm HDPE film and functional film and stored at low temperature (1±0.5oC). The weight-loss rates after 9-weeks of storage were 8.47% in the control group, 4.07% in the HDPE film-treated group, and 3.07% in the functional film-treated group, respectively, suppressing weight loss. Trimming loss rate after 6-weeks of storage was 6.86% in the functional film MAP-treated group and lower than 7.50% in the control group. In the sensory test with 7 points as the limit of commodity, the control group lost it after 6-weeks of storage while the MAP-treated groups retained over 7 points. The functional film MAP-treated group showed over 6 points for processing as kimchi until 9-weeks of storage, proving that Pallet-type MAP storage is effective for extending storage life of spring Chinese cabbage.

Chinese cabbage, a traditional food source in Asia, has been highlighted due to its functional aspects. In particular, breakdown products of glucosinolates (GSLs) that contribute to the unique flavor and fragrance of Brassicaceae vegetables and act in plant defense mechanisms has been known as an anti-cancer agent. The objective of this study was to investigate optimal condition to grow Chinese cabbage with focusing on enhancing glucosinolates contents. The main tools for our analysis were correlation analysis and principal component analysis (PCA), and they were applied into a data obtained from Chinese cabbage grown in the plant factory. The data included glucosinolate contents and growth conditions (day, temperature, humidity, and EC). As a result of correlation analysis, day showed the largest significance with glucosinolates, followed by EC and temperature. The results of PCA showed that three principal components were able to explain more than 75% of variations in glucosinolate contents caused by different growth conditions. The first principal component (PC1) was mainly represented by day, EC, and temperature, while the main factors in the second (PC2) and the third (PC3) components were represent humidity, and , respectively. In conclusion, glucosinolate contents in Chinese cabbage were largely affected by day, EC, and temperature during the growth.

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상 , 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계 하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구 에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일 (8mM)이나 7일(16, 32 ,64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

본 연구에서는 배추 재배에 적합한 규격과 생육 환경을 조성해 줄 수 있는 비가림하우스를 개발하고자 하였다. 전국 53개 배추 비가림재배 농가를 대상으로 비가림 하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비가 림하우스 폭과 높이를 설정하였다. 비가림하우스 규격은 농기계 작업의 용이성, 농가의 의견 등을 고려하여 폭 6m, 처마높이 1.6m, 지붕높이 3.2m로 결정하였다. 서까래 규격별 구조안전성과 설치비를 분석한 후 설치비가 가장 적게 드는 Ø25.4×1.5t 파이프를 서까래로 하고 그 간격이 90cm인 모델을 기본 규격으로 결정하였다. 이 규격은 풍속 27m·s−1, 적설 17cm에 안전하기 때문에 이보다 기상하중이 큰 지역에는 적용하기가 곤란한데, 이를 해소하기 위해 피복재를 용마루까지 열어 골조 피해를 예방할 수 있는 구조로 설계하였다. 비가림하우스 양 측면에 있는 수동개폐기를 돌려 하우스밴드를 느슨하게 풀어주고 제어반에서 열림버튼을 누르면 개폐모터가 가이드 파이프를 따라 올라가면서 피복재가 용마루까지 개방 된다. 피복재를 완전 개방할 경우 해충으로 인한 피해가 우려되므로 농가에서는 이를 막기 위해 방충망을 설치할 수 있다. 배추를 재배하는 기간에 태풍이 지나갈 수 있기 때문에 방충망이 구조안전에 미치는 영향을 분석하였다. 40m·s−1의 바람이 방충망으로 덮여있는 비가림하우스 측 면에 수직으로 작용하는 조건에 대해 유동-구조 연성해석 기법을 이용하여 구조안전성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피복재 부분은 바람의 영향을 그대로 받기 때문에 피복재 표면에 압력이 크게 작용하였다. 방충망 부분에도 풍하중이 작용하였으나 피복재 부분보다는 압력이 작게 작용하고 분포가 균일하였다. 유동해석에서 도출된 압력 데이터를 적용하여 구조해석한 결과, 최대응력은 파이프의 끝단 즉, 지면부분에서 나타났으며, 그 값은 54.6Mpa 이었다. 구조안전 판단 기준인 파이프의 허용응력 215MPa 이내여서 구조적으로 안전한 것으로 판단되었다.

양배추가루진딧물[Brevicoryne brassicae (Linnaeus)]의 생명표를 작성하고자 다채(Brassica campestris var. narinosa)를 기주로 7개 온도 (15, 18, 21, 24, 27, 30, 33±1℃, 65±5% RH, 16L : 8D)에서 온도발육 실험을 수행하였다. 24℃에서 온도별 사망률은 어린약충기간(1 st ~ 2 nd )에서 18%였고, 노숙약충기간(3 rd ~ 4 th )에서는 0%였다. 18℃에서 어린약충의 발육기간은 8.4일이었고, 온도가 증가 할수록 발육기간은 짧 아졌으며 노숙약충은 6.7일이었다. 선형회귀분석을 이용한 전체약충의 발육영점온도는 7.8℃였고, 유효적산온도는 120.1일도였다. 성충의 수 명과 산자수는 모든 약충이 사망한 15℃와 33℃를 제외하고 5개 온도에서 조사하였다. 성충수명은 21℃에서 14.9일이었고, 24℃에서 58.5개 의 산자를 생산하였다. 생명표에서 순증가율(Ro)은 24℃에서 47.5였으며, 내적자연증가율(rm)과 기간증가율(λ)은 27℃에서 각각 0.36, 1.43이 었다. 배수기간(Dt)은 27℃에서 1.95d이었고, 평균세대기간(T)은 30℃에서 7.43d이었다.

The pickling brine generated from the salting process of kimchi production is difficult to treat biologically due to very high content of salt. When pickling brine is treated and discharged, it cannot satisfy the criteria for effluent water quality in clean areas, while resources such as the salt to be recycled and the industrial water are wasted. However, sterilization by ozone, UV and photocatalyst is expensive installation costs and operating costs when considering the small kimchi manufacturers. Therefore there is a need to develop economical process. The study was conducted on the sterilization efficiency of the pickling brine using electrochemical processing. The electrochemical treatment of organic matters has advantages over conventional methods such as active carbon absorption process, chemical oxidation, and biological treatment because the response speed is faster and it does not require expensive, harmful oxidizing agents. This study were performed to examine the possibility of electrochemical treatment for the efficient processing of pickling brine and evaluated the performance of residual chlorine for the microbial sterilization.

2011년 강원도 고랭지 배추재배지에서 사탕무씨스트선충(H. schachtii)이 우리 나라에서 최초로 발생하였다. 사탕무씨스트선충은 유럽, 미국 등 전 세계적으로 주로 사탕무, 배추 등 십자화과에 피해를 주는 중요한 선충이다. 사탕무씨스트선충에 대한 내성한계 밀도는 방제의사 결정에 중요하지만 작물 재배지역 환경에 따라 차이가 있어 국내 고랭지 여건에 맞는 배추의 내성 한계밀도 기준을 마련하고자 하였다. 사탕무씨스트선충에 대한 밀도별 고랭지배추의 피해수준을 구명하여 내성 한계밀도 기준을 제시하고자 강원도 삼척시 포장에서 포트검정(직경 29cm)으로 2014년 5월 28일부터 8월 13일까지 수행하였다. 토양 1cm3당 0, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 eggs의 밀도별로 배추(품종 : 춘광)를 포트당 1주씩 심었으며 8반복으로 처리하였다. 배추 정식 65일 후 배추의 지상부 생체중을 조사하였으며, 선충밀도는 토양내 씨스트 수와 씨스트 내 2기 유충과 알 수를 조사하였다. 사탕무 씨스트선충 초기 밀도가 토양 1cm3당 2eggs/cm3 이상에서 배추의 지상부 생체중은 현저히 감소하였다. 본 연구의 결과에 따라 사탕무씨스트선충에 대한 고랭지 배추 의 내성 한계 밀도는 토양 1cm3당 2eggs 수준으로 제안하고자 한다.

본 연구는 여름배추 산지로 알려진 지역의 토양내 P. brassicae의 오염 조사를 통하여 병원균의 오염 정도와 화학적방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 여름배추 재배지로 알려진 평창군은 15곳 중 12곳, 삼척시와 태백시는 11곳 중 7곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P.brassicae에 의한 오염률은 평창군 80.0%, 삼척시와 태백시 63.6%로 나타났다. 배추뿌리혹이 육안으로 확인된 10곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae가 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제를 결정할 수 있는 지표로 활용할 수 있을 것이다.

시설 배추 벼룩잎벌레의 발생밀도와 피해량을 상호 분석하고 요방제 수준 설정을 통해 신속하고 합리적인 방제체계를 확립하고자 본 시험을 수행하였다. 시설 봄배추 생육초기 벼룩잎벌레 성충 접종밀도(X)와 수량감소율(Y) 관계는 Y = 1.3475X + 2.135, R2 = 0.8699이었다. 시설봄배추 생육중기 벼룩잎벌레 성충 접종밀도(X)와 수량감소율(Y) 관계는 Y = 0.703X - 1.78, R2 = 0.966이었다. 이와 같은 결과를 토대로 시설배추 봄 재배시 접종한 성충밀도와 배추 피해지수간의 상관성을 바탕으로, 수량 감소율(gain threshold, 수익역치) 5%로 전제한 벼룩잎벌레 요방제 밀도는 배추 생육초기 발생시 10주당 2.1 마리, 생육중기 발생시 10주당 9.6마리로 분석되었다.

본 연구는 강원도 고랭지 배추의 생산 효율성을 파악하기 위해 공식 통계에 대한 분석과 미시자료에 대한 계량경제학적 분석을 행하였다. 그리고 본 연구는 상대적인 평가를 통해 비효율적인 농가의 원인을 찾아보고자 한다. 또한 Tobit모형을 이용해 생산 효율성에 대한 결정요인을 분석하고자 한다. 이러한 분석결과를 종합하여 고랭지 배추 재배 농가를 효율적인 농가와 비효율적인 농가를 구분하고, 그러한 특징을 분석하여 비효율적인 농가에 대한 효율성 제고 방안을 제시하고자 한다.

지구 온난화의 영향으로 우리나라는 지난 30년동안 평균기온이 0.7℃, 겨울철에는 1.4℃가 상승하였다. 이러한 온난화로 인하여 우리나라에서는 이상기상 현상이 자주 발생하여 채소작물에 피해가 발생한다. 특히 노지에서 많이 재배되고 있는 고추, 배추 및 무는 온난화로 인하여 정식시기를 점점 앞당겨 정식후 갑작스런 저온이 오면 이들 작물의 피해가 크다. 따라서 본 실험은 저온에 따른 배추의 생육특성과 엽 세포조직에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. '춘광' 배추품종을 화분에 정식한 후 노지 처리구, 무가온 하우스 및 가온하우스 처리구 등 3처리를 하였다. 그 결과, 정식후 50일의 생육은 노지처리구의 초장, 엽수, 엽록소 및 엽면적이 가온 처리구에 비해서 현저하게 떨어졌고, 특히 생체중의 경우에는 가온 처리구에 비해서 노지와 무가온 하우스 처리구가 1/3 수준으로 현저하게 낮았다. 배추의 잎이 10매 정도 생육이 되었을 때 저온에 따른 배추 잎의 피해증상은 영하 3.0℃ 조건에서는 배추 겉잎에 약간의 수침증상을 보였으나 회복되었다. 그러나 영하 7.4℃ 조건의 배추 잎은 수침증상이 심하였으며 회복되지 못하고 황색으로 변하면서 결국 잎이 고사하였다. 피해받은 잎의 엽육세포는 영하 3.0℃ 조건에서는 울타리조직과 해면조직이 약한 붕괴증상을 보였지만 어느정도 형태를 갖추고 있었는데, 영하 7.4℃ 조건에서는 세포가 동결된 후 해동되는 과정에서 세포의 막구조가 파괴되어 울타리조직과 해면조직이 완전히 붕괴되었기 때문에 세포 형태를 갖추고 있지 않았다. 따라서 배추 정식후 초기 생육 단계에서 영하 3℃까지는 비닐이나 부직포로 보온, 토양수분 조절, ABA 처리를 하여 동해를 예방할 수 있으나 영하 7℃의 저온이 발생하면 세포가 파괴되어 회복하기 어렵기 때문에 다시 심거나 또는 다른 작물로 대체하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.

본 연구는 새로운 뿌리 혹병균 균주의 병원성 차이와 배추와 무의 저항성 차이를 구명하고자 수행하였다. Williams 판별 기주 4종을 이용한 접종 균주들의 race검정에서 기보유 균주는 발병률 64.1-90.6%이 었고, PC91214 균주는 발병률 98.4-100%, 발병도 4.2-4.6를 보여 두 균주 모두 race 4이지만 PC91214 균주가 더 높은 병원성을 보이는 것으로 나타났다. 각 균주별 배추와 무의 시판 품종의 저항성을 조사하였다. 기보유 균주 접종 처리에서 발병률과 발병도를 조사하였는데, 역광 100.0%와 3.1, 매력 100%와 3.9, 노랑봄 100%와 4.8, 춘광 100%와 3.9, 정상 100%와 4.8을 보여 총 5품종에서 강하게 발병하였다. 반면 무는 청대봄무만 발병률 35.9%와 발병도1.0의 극약으로 발병하였고 공시한 무 품종 대부분이 기보유균주에 대하여 저항성인 것으로 확인되었다. 하지만 PC91214 균주 접종 처리에서 모든 배추에서 발병률100.0%와 발병도 3.7–5.0을 보였고, 무의 발병률과 발병도는 강성무 60.9%와 1.5, 관동여름무 98.4%와 3.2, 백봉무 100%와 4.1, 청대봄무 100%와 4.7을 보여 PC91214 균주가 기보유 균주보다 더 강한 병원성과 시판 품종간 차이를 극명하게 나타내었다. 이상의 결과로부터 고랭지 주산지인 평창군에서 기존의 Plasmodiophora brassicae보다 더 강한 병원성을 가진 PC91214 균주가 확인되었다. 또한 배추는 CR 저항성 품종을 포함한 모든 품종이 이병되어 PC91214 균주에 대한 저항성 품종 육성이 시급한 것으로 나타났다. 무는 배추와 달리 PC91214 균주에 대하여 품종간 저항성 수준이 극명한 것으로 나타나 배추와 다른 유전자 및 유전 양식을 가지는 것으로 나타났다.