간행물
생물환경조절학회지 KCI 등재 Journal of Bio-Environment Control
- 발행기관 한국생물환경조절학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2288-0992 (Print)2288-100X (Online)
- 수록기간 1992 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 농학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 520DDC 630
권호리스트/논문검색
Vol.31 No.4 (2022년 10월) 30건
1.
2022.10
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본 연구는 ‘암기조생’ 감귤 과실의 표면온도와 일사량 간의 상관관계를 분석하여 일소가 유발되는 과실 표면온도를 예측 하고 일소 발생을 경감시키고자 수행하였다. 이를 위해 기온 이 31℃일 때 30분 간격으로 5분 미세살수와 1% 탄산칼슘, 4% 카올린 용액을 10일 간격으로 3회 엽면살포하여 일소과 발생과 과실 품질을 조사하였다. 과실 표면온도는 일사량과 R = 0.788(p < 0.01)로 유의한 정의 상관관계를 나타냈으며 한 낮에는 기온보다 최고 16℃가 높았다. 과실 표면온도를 추정 하는 회귀식 y = 0.099 × (대기온도) + 0.018 × (일사량) + 20.779(R = 0.687, p < 0.01)을 도출하였다. 30분 간격으로 5 분 미세살수시 수관 내부 온도가 무처리보다 5.1℃ 낮았다. 일 소과 발생률은 미세살수구가 2.1%로 무처리구보다 2배 이상 낮았고 통계적으로 유의성을 나타냈으나, 과실 품질은 처리 간에 비슷하였다. 햇빛을 반사하거나 미세살수를 실시하여 과실 표면온도를 낮추면 일소 발생을 줄일 수 있을 것으로 보 인다.
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2.
2022.10
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본 연구는 무대재배 복숭아 ‘미황’을 대상으로 성숙기간 중 RGB 영상을 취득한 후 다양한 품질 지표를 측정하고 이를 딥 러닝 기술에 적용하여 복숭아 과실 숙도 분류의 가능성을 탐 색하고자 실시하였다. 취득 영상 730개의 데이터를 training 과 validation에 사용하였고, 170개는 최종 테스트 이미지로 사용하였다. 본 연구에서는 딥러닝을 활용한 성숙도 자동 분 류를 위하여 조사된 품질 지표 중 경도, Hue 값, a*값을 최종 선 발하여 이미지를 수동으로 미성숙(immature), 성숙(mature), 과숙(over mature)으로 분류하였다. 이미지 자동 분류는 CNN (Convolutional Neural Networks, 컨볼루션 신경망) 모델 중 에서 이미지 분류 및 탐지에서 우수한 성능을 보이고 있는 VGG16, GoogLeNet의 InceptionV3 두 종류의 모델을 사용 하여 복숭아 품질 지표 값의 분류 이미지별 성능을 측정하였 다. 딥러닝을 통한 성숙도 이미지 분석 결과, VGG16과 InceptionV3 모델에서 Hue_left 특성이 각각 87.1%, 83.6% 의 성능(F1 기준)을 나타냈고, 그에 비해 Firmness 특성이 각각 72.2%, 76.9%를 나타냈고, Loss율이 각각 54.3%, 62.1% 로 Firmness를 기준으로 한 성숙도 분류는 적용성이 낮음을 확인하였다. 추후에 더 많은 종류의 이미지와 다양한 품질 지 표를 가지고 학습이 진행된다면 이전 연구보다 향상된 정확도 와 세밀한 성숙도 판별이 가능할 것으로 판단되었다.
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3.
2022.10
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딸기 수경재배 시 일사비례제어를 이용하여 생육단계별 적 정 누적일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 일정 누적 일사량에 도달하면 급액 하였고 누적 일사량 기준은 150, 200J·cm-2과 생육단계에 따 라 200J·cm-2에서 150J·cm-2로 변경하는 처리를 두었다. 타이 머 제어는 대조구로 설정하였다. 월별 평균 급액 횟수는 누적 일사량이 많은 3월에 150 J·cm-2과 생육단계별(150J·cm-2) 처 리구가 5.6회, 누적일사량이 적은 12월에 200J·cm-2과 생육 단계별(200J·cm-2) 처리구가 2.7회, 타이머는 3.6－3.8회였 다. 수분이용효율은 주당 총 급액량이 적었던 타이머 처리구 가 19.8g·L-1로 일사제어 처리구에 비해 낮았다. 일사제어에 따른 생육 및 과실 특성은 차이가 없었다. 생육단계별 처리구 가 총 상품과 수량은 주당 328g, 상품과율 85.3%로 가장 높았 다. 딸기 수경재배 시 일사비례 급액제어 방식은 재배기간 동 안 동일한 누적일사량 기준보다 생육단계별로 누적일사량을 조절하는 것이 과실의 수량 향상에 도움이 되었다.
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4.
2022.10
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본 연구는 근권부 냉방이 토마토 육묘 시 묘 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 생장상 하부 파이프 냉방을 이용하여 근권부 온도를 20°C와 25°C로 설정하여 실험을 수 행하였다. 전 생육기간동안 초장, 근장, 엽수는 두 온도 처리구 간 차이를 보이지 않았다. 엽면적, 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중, 엽록소 함량은 파종 28일 경과 시 25°C 처리구가 더 높았으며, 실험 종료 시 두 처리구 간 유의한 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과로 근권부 온도 20°C와 25°C에서 토마토 생육 차이를 확인하지 못했다. 따라서, 본 연구는 고온기 토마 토 묘 생산 시 온실 냉방 효율을 높이기 위한 국부 냉방 기술 확 립에 도움을 줄 수 있을 것이다.
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5.
2022.10
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잎들깨 수경재배 시 적합한 고형배지를 선발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. ‘남천’과 ‘소미랑’ 2품종에 대해 코이어 (chip:dust = 5:5), 펄라이트, 입상 암면, 원예용 상토(cocopeat: peatmoss:vermiculite:perlite:zeolite = 50:25:10:10:5) 등 4종의 배지에 따른 배지의 물리화학적 특성 및 생육반응을 분 석하였다. 배지 간의 EC와 pH의 차이는 보이지 않았으나, 용 기용수량 측정 결과 입상 암면이 가장 높고 원예용 상토와 코 이어가 적절한 수준을 유지하였다. 배지의 기상률은 코이어 와 펄라이트가 30% 이상으로 높은 경향을 보였으며 가비중은 코이어 배지를 제외한 모든 배지가 기준을 충족하였다. 잎의 크기는 품종 간에 배지에 따른 반응이 다르게 나타났는데 ‘남 천’ 품종은 원예용 상토에서 엽장, 엽폭이 가장 컸고 ‘소미랑’ 의 경우 코이어에서 재배하였을 때 가장 컸다. 엽중은 두 품종 모두 원예용 상토에서 재배한 것이 가장 높았고, 코이어와 펄 라이트에서 재배한 것이 상대적으로 낮았다. 총 생산량을 조 사한 결과 수량이 높은 원예용 상토 및 입상 암면과 수량이 낮 은 코이어, 펄라이트로 두 그룹으로 구분되는 형태를 보였으 며 그룹 간에 최대 28% 차이를 보였다. 따라서 근권에 충분한 수분 공급이 필요한 잎들깨를 수경재배하기 위해서는 보수력 이 좋은 원예용 상토와 입상 암면을 이용하는 것이 적합할 것 으로 판단한다.
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6.
2022.10
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Doo Han Kim, Md Rayhan Ahmed Shawon, Jin Hee An, Hyoun Jin Lee, Yun-Jae Lee, Minkyung Kim, Yong-Beom Lee, Ki Young Choi
The objective of this experiment was to investigate the effect of drip irrigation volume on tomatoes (Solanum lycopersicum L.) grown in a greenhouse using perlite medium. Plants were treated by three different irrigation treatment I0, I25, and I50 (where irrigation volume of I25 and I50 was 25% and 50% higher than I0, having limited or no leaching). Growth characteristics of plants, yield and water use efficiency were measured. The result showed that plant height, leaf length and leaf width were lowest in the I0 treated plants. However, these parameters were not statistically significant differences between the plants that were grown in the I25 and I50 treatment. Soluble solids content, acidity and dry matter of 111th, 132nd, and 143rd days harvested tomato were higher in the plants irrigated with lowest volume (I0) than the higher volume (I25 or I50). In addition, water content was lower in the 111th and 132nd days of harvested tomatoes from the I0 treatment. The number of big-size tomatoes (>180 g) was significantly higher in the I25 irrigated plants. There was no significant difference in the total number of harvested fruits among the treatments. The average fruit weight and total yield of harvested tomatoes were lowest in the I0 treated plants. The water consumption of tomato was not significantly different amongst the treatments but water use efficiency was lowest in the I0 treatment. Principal component analysis revealed that total soluble solid and acidity of tomato showed a positive correlation between each other. These results suggest that I25 was the optimum irrigation treatment for tomato based on its measured growth characteristics, yield and water use efficiency.
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7.
2022.10
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살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온･건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명 하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도 도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H2O2 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저 하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활 성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추 의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온･건조 스트 레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다
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8.
2022.10
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본 연구는 식물 공장에서 배초향(Agastache rugosa Kuntze) 재배 시, 야파시간에 따른 생육과 항산화 물질 함량에 미치는 영향에 대하여 살펴보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘 를 백색 LEDs를 이용한 수경재배 시스템에 정식하였다. 야파 처리 효과를 알아보기 위해 06시부터 광도 200μmol·m-2·s-1 조건으로 시간을 24시간 주기에서 18:1:2:3, 18:2:2:2, 18:3:2:1 (명기:암기:명기:암기) 비율로 처리하였으며 대조구는 20:4 (명기:암기)로 설정하여 4주간 재배하였다. 엽장과 엽폭, 화아 수를 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 배초향 지 상부의 항산화물질 함량은 tilianin과 acacetin이 높았고, 지하 부에서는 rosmarinic acid(RA)의 함량이 유의하게 높았다. 배초향의 건물중당 RA함량은 18:1:2:3과 18:2:2:2에서 대조 구보다 47.92, 51.46% 높았고, 건물중당 tilianin과 acactin은 18:3:2:1에서 유의적으로 높게 나타났다. 야파처리를 하였을 때 동일한 누적 광량으로 인해 생육 차이를 보이지 않았지만, 18:2:2:2의 야파처리가 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 따 라서 인공광을 이용한 배초향 재배 시스템에서 야파처리를 통 하여 생육 저하 없이 배초향의 항산화 물질 증대 효과를 기대 할 수 있을 것으로 사료된다.
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9.
2022.10
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토마토의 생육과 수확량을 예측하기 위한 중요한 요소 중의 하나는 엽면적이다. 이러한 엽면적을 정확하게 예측하는 것 은 토마토 식물 생장 평가 모델의 시작이라고 할 수 있다. 이를 위해 본 연구는 토마토 잎의 측정을 통해 엽면적(LA)을 추정 하는 효과적인 모델을 확인하기 위해 수행하였다. 토마토 식 물 잎 조사를 위해 2주 간격으로 5개체의 토마토 식물체의 전 개된 모든 잎에 대해 엽면적(LA), 엽장(L), 엽폭(W), 엽신장 (La)를 측정하였다. LA와 토마토 잎 독립변수의 상관관계는 La × W, L × W, La + W, L + W의 식이 강한 양의 관계를 나타 냈다. LA 추정은 LA = a + b(La2 + W2) 을 사용하는 선형 모델 이 가장 정확한 추정치를 나타내었다(R2 = 0.867, RMSE = 88.76). 9월부터 12월까지 토마토 잎의 위치에 따른 상, 중, 하 엽의 모델을 살펴본 결과, 상, 중, 하로 잎 위치에 따른 모델별 결정계수(R2) 값은 각각 0.878, 0.726, 0.794였다. 상위엽을 바탕으로 추정된 모델의 정확도가 가장 높았는데, 이는 10월 이후 토마토 재배 농가에서 중위엽과 하위엽에 실시한 반적엽 의 영향으로 판단된다.
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10.
2022.10
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Kale (Brassica oleracea var. acephala) is one of the most frequently consumed leafy vegetables globally, as it contains numerous nutrients; essential amino acids, phenolics, vitamins, and minerals, and is particularly rich in glucosinolates. However, the differences in the biosynthesis of glucosinolates and related gene expression among kale cultivars has been poorly reported. In this study, we investigated glucosinolates profile and content in three different kale cultivars, including green (‘Man-Choo’ and ‘Mat-Jjang’) and red kale (‘Red-Curled’) cultivars grown in a vertical farm, using transcriptomic and metabolomic analyses. The growth and development of the green kale cultivars were higher than those of the red kale cultivar at 6 weeks after cultivation. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis revealed five glucosinolates in the ‘Man-Choo’ cultivar, and four glucosinolates in the ‘Mat-Jjang’ and ‘Red-Curled’ cultivars. Glucobrassicin was the most predominant glucosinolate followed by gluconastrutiin in all the cultivars. In contrast, other glucosinolates were highly dependent to the genotypes. The highest total glucosinolates was found in the ‘Red-Curled’ cultivar, which followed by ‘Man-Choo’ and ‘Mat-Jjang’. Based on transcriptome analysis, eight genes were involved in glucosinolate biosynthesis. The overall results suggest that the glucosinolate content and accumulation patterns differ according to the kale cultivar and differential expression of glucosinolate biosynthetic genes.
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11.
2022.10
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본 연구에서는 파프리카(Capsicum annuum L)의 소비증 가 및 홍보를 위해 응답자 소비성향과 파프리카의 인지도를 분석하였다. 의미분별법에 따른 파프리카에 대한 감성반응을 바탕으로 선호도 및 충성도와의 상관관계를 분석하였다. 설 문조사는 2022년 1월부터 2월까지 일반인 155명을 대상으로 임의추출법을 통하여 조사하였으며, 잘못된 답변을 한 13건 을 제외하고 총 142명의 설문지를 분석하였다. 파프리카의 인 지도 9개의 문항을 요인분석을 통하여 재구성한 결과 ‘식미 성’, ‘이용성’, ‘경제성’의 3요인으로 구성되었다. 9가지 문항 중에서 파프리카에 대한 인지도를 문항별로 알아본 결과로 ‘파프리카가 건강에 좋을 것 같다’는 문항의 긍정적 답변이 92.3%의 가장 높은 비율을 나타냈다. 파프리카의 형태 선호 도는 뭉툭한 유형이 가장 높았고, 그 다음은 소형(Mini) ˃ 원 뿔형(Conical) 순으로 선호하는 것으로 나타났다(p < 0.001). 색채 선호도는 노란색 파프리카를 가장 선호하는 것으로 나타 났고, 그 다음은 오렌지색 ˃ 적색 ˃ 녹색 순으로 선호하는 것으 로 나타났으며 통계적으로 유의하였다. 파프리카의 이미지를 보고 느끼는 감성 반응은 3가지 형태간, 그리고 4가지 색채간 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, ‘밝은’, ‘맑은’, ‘활기찬’ 이 대표 이미지 감성어휘로 나타났다. 파프리카 이미지에 대 한 감성 2요인(평가적인 요인, 정서적인 요인)과 통제변수인 인구통계학적 변수가 선호도에 미치는 영향을 알아보기 위해, 더미변수를 포함한 다중회귀분석을 실시한 결과, 파프리카 이미지에 대한 평가적인 요인이 높을수록, 그리고 주부의 경 우 선호도는 높은 것으로 나타났다. 또한 파프리카의 인지도 3 요인(식미성, 이용성, 경제성), 선호도, 한국판 삶의 질과 통제 변수인 인구통계학적 변수가 충성도에 미치는 영향을 알아보 기 위해, 더미변수를 포함한 다중회귀분석을 실시하였다. 그 결과, 파프리카 선호도와 삶의 질이 높을수록, 파프리카 인지 도 중에서 식미성 요인, 이용성 요인이 높을수록 충성도는 높 은 것으로 나타났다. 또한 경제성 요인 즉 가격이 높을수록, 그 리고 응답자의 월평균 소득이 낮고, 농림수산업 종사자의 경 우 충성도는 낮은 것으로 나타났다. 설문 응답자들의 충청도 에 영향을 미치는 변수들 중에서 파프리카 선호도는 43%로 가장 높은 설명력을 지니며 가장 영향력 있는 변수로 나타났 다. 이러한 결과에서 파프리카의 형태와 색채 선호도에 대해 구명하는 것은 매우 중요한 것으로 판단되었으며, 최근 파프 리카가 건강에 좋을 것이라는 인식이 높아지고 있다는 것은 앞으로 내수 증가에 긍정적 요인이 될 것으로 생각되었다. 또 한 3가지 형태의 파프리카 중에서 선호도가 가장 높게 나타났 던 뭉툭한 유형의 노란색 파프리카를 생산, 홍보를 지향하여 소비자의 구매 성향에 적합한 파프리카의 재배를 늘리는 것도 중요할 것으로 판단되었다. 추후 파프리카의 소비 촉진을 위 하여 소비자를 대상으로 한 지속적인 연구와 홍보 지원 활동 등을 통하여 파프리카에 대한 소비자 인지도를 높일 필요가 있다고 생각된다.
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12.
2022.10
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영농형 태양광 발전은 농경지에서 작물을 생산함과 동시에 식물이 요구하는 광포화점 이상의 광을 이용하여 전기를 생산 하는 시스템이다. 새로운 농가 소득원의 개발을 위하여 포도 원에 태양광 패널을 설치하고 수체의 생육과 과실 발육 특성 을 평가하여 영농형 태양광의 활용성을 탐색하고 향후 재배기 술을 개발하는 데 필요한 정보를 제공하고자 연구를 진행하였 다. 152 × 68 × 3.5cm 크기의 구조물에 영농형 150Wp (36cell) 모듈을 포도나무 재식열에 따라 배치하고, 과원의 환경과 식물 생육을 분석하였다. 무처리에는 겨울철 풍속이 0.4－0.6m·s-1 에 도달하였으나, 시설 설치구에서는 0.01－0.02m·s-1에 머 물렀다. 삽수 수피의 탄수화물함량은 시설 설치구에서 183－ 184m·g-1으로 무처리구(181－198mg·g-1)에 비해 큰 차이가 없으며 삽수의 발아율도 큰 차이가 없었다. 잎의 엽록소의 함 량은 처리구에서 높게 나타났다. 수확후 과실의 특성으로는 과립중, 과방중, 당도, 과피색의 차이는 없었다. 다만 시설구 에서 숙기가 5－7일정도 늦어졌으며, 변색기의 착색에는 약 간 차이가 있었다. 영농형 태양광 패널을 설치한 과원에서 포 도나무와 과실의 발육은 유의차가 없었고, 설치구에서 착색 이 지연되었다. 이러한 결과는 향후 포도원에서 영농형 태양 광 시설을 설치하여 포도를 생산하는 기술 개발에 필요한 정 보로 활용될 수 있을 것이다.
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13.
2022.10
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사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 전력 사용량 모니터링은 스마트팜 운영비 절감 기술 개발을 위한 기초자료로 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 멜론 생산 스마트팜 운영 중 실시간 전력사용량 모니터링 시스템을 설치한 예를 소개하고 이 를 이용하여 수집된 데이터를 실시간으로 활용하는 방법을 제 안한다. 전력사용량 모니터링 시스템의 실증을 위하여 멜론 스마트팜에서 3개월의 멜론 재배기간 동안 보일러, 양분분배 시스템, 자동제어기, 순환팬, 보일러제어기, 기타 IoT 관련 유 틸리티 등 스마트팜 시설에서 사용하는 개별 전원 기구들의 전력사용량 데이터를 수집하였다. 모니터링 결과를 이용하여 전기에너지 소비패턴의 예시를 분석하고, 측정 데이터를 최 적으로 활용하기 위해 필요한 고려사항을 제시하였다. 본 논 문은 전력사용량 모니터링 시스템을 새로이 구축하고자 하는 유저들에게 기술적 진입장벽을 낮추고 생성된 데이터 활용 시 시행착오를 줄이는 데 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.
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14.
2022.10
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The current study, which consisted of two independent studies (laboratory and greenhouse), was carried out to project the hypothesis fungi-spray scheduling for leaf mold and gray leaf spot in tomato, as well as to evaluate the effect of temperature and leaf wet duration on the effectiveness of different fungicides against these diseases. In the first experiment, tomato leaves were infected with 1 × 104 conidia·mL-1 and put in a dew chamber for 0 to 18 hours at 10 to 25°C (Fulvia fulva) and 10 to 30°C (Stemphylium lycopersici). In farm study, tomato plants were treated for 240 hours with diluted (1,000 times) 30% trimidazole, 50% polyoxin B, and 40% iminoctadine tris (Belkut) for protection of leaf mold, and 10% etridiazole + 55% thiophanate-methyl (Gajiran), and 15% tribasic copper sulfate (Sebinna) for protection of gray leaf spot. In laboratory test, leaf condensation on the leaves of tomato plants were emerged after 9 hrs. of incubation. In conclusion, the incidence degree of leaf mold and gray leaf spot disease on tomato plants shows that it is very closely related to formation of leaf condensation, therefore the incidence of leaf mold was greater at 20 and 15°C, while 25 and 20°C enhanced the incidence of gray leaf spot. The incidence of leaf mold and gray leaf spot developed 20 days after inoculation, and the latency period was estimated to be 14‒15 days. Trihumin fungicide had the maximum effectiveness up to 168 hours of fungicides at 12 hours of wet duration in leaf mold, whereas Gajiran fungicide had the highest control (93%) against gray leaf spot up to 144 hours. All the chemicals showed an around 30‒50% decrease in effectiveness after 240 hours of treatment. The model predictions in present study could be help in timely, effective and ecofriendly management of leaf mold disease in tomato.
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15.
2022.10
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본 연구는 RGB, 초분광 센서를 이용하여 시기별 사과 잎의 엽록소와 질소 함량을 예측하여 사과 나무 잎의 질소 영양을 진단하기 위해 수행되었다. 분광 데이터는 사과나무 ‘홍로 /M.9’ 2년생을 대상으로 고해상도 RGB와 초분광 센서로 촬 영 후 영상처리를 통해 취득하였다. 식물체 데이터는 촬영이 끝난 직후 엽록소와 잎 질소 함량을 측정하였다. 엽록소 측정 기의 SPAD meter, RGB 센서의 개별 파장, 컬러 식생지수 및 초분광 센서의 214개의 파장과 식물체 데이터를 이용하여 회 귀분석을 실시하였다. 엽록소와 잎 질소 함량 데이터는 시기 와 상관없이 질소 시비량에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 잎은 시기가 지나면서 잎에 있던 영양분이 과실로 전이되어 색이 옅어졌으며 RGB센서의 경우 Red파장에서 시 기와 상관없이 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초분광 센서의 경우 두 시기 모두 질소 시비 수준에 따라 가시광 영역 보다 비가시광 영역에서 차이가 크게 나타났다. 반사값를 이 용하여 식물체 특성의 예측 모델 결과 엽록소, 잎 질소함량 모 두 초분광 데이터를 이용한 부분최소제곱 회귀분석을 이용하 였을 때 성능이 가장 높게 나타났다(chlorophyll: 81% / 63%, leaf nitrogen content: 81% / 67%). 이러한 원인은 RGB 센서 에 비해 초분광 센서는 좁은 FWHM과 400－1,000nm의 넓 은 파장 범위를 가지고 있어 질소 결핍에 의한 스트레스로 인 해 작물의 분광학적 해석이 가능했을 것으로 판단된다. 추후 분광학적 특성을 이용하여 전 생육 시기의 수체 생리, 생태 모 델 개발 및 검증 그리고 병해충 진단 등 연구를 통해 고품질, 안 정적인 과실 생산 기술 개발에 기여될 것으로 사료된다.
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16.
2022.10
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파프리카는 최근 카로티노이드, 비타민C, E, 페놀화합물과 같은 다양한 식물 유래 생리활성물질 등의 효능이 보고되면서 영양성이 풍부한 식품으로서 각광받고 있다. 수확 후 파프리 카 과실의 품질은 모양, 과중, 과피의 색상, 꼭지의 형태 등의 외관상 특징에 의해 주로 결정된다. 이러한 점에서 파프리카 비상품과는 미각적 특성과 영양학적 가치가 고려되지 않은 채 상품과의 50－70% 가격을 받거나 폐기된다. 본 연구는 파프 리카 상품과 및 비상품과의 외적 품질, 일반 성분, 무기물, 항 산화능 및 카로티노이드의 조성을 비교하기 위하여 수행되었 다. 상품성에 따른 과실의 외적 품질 및 일반 성분은 평균 과중 을 제외하고 유의한 차이가 없었다. 무기물 함량과 총페놀은 상품과에서 유의하게 높게 나타났다. 항산화능의 경우, DPPH 라디칼 소거활성은 시료 간에 유의적인 차이는 보이지 않았 다. ABTS 라디칼 소거활성은 더욱이 100과 1,000μg·mL-1농 도에서, 환원력은 500과 1,000μg·mL-1에서 상품과가 비상품 과에 비해 높은 활성을 보였으나 그 외 농도에서는 유의적인 차이가 없었다. β-카로틴을 포함한 주요 활성성분이라 예상되 는 카로티노이드의 함량은 상품과와 비상품과에서 각각 29.3 ± 2.6과 31.9 ± 2.9μg·g-1이었으며, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 실험 결과, 파프리카 과실은 외관상 품질에 따른 영양 성, 항산화능 및 카로티노이드 조성 차이가 미미하거나 없는 것으로 확인된 바, 파프리카 비상품과 과실은 건강 가공식품 의 소재로서 상품과 못지 않은 가치를 지닌 것으로 판단된다.
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17.
2022.10
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최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센 싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면 서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많 이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용 하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활 용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있 는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡 선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정 식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성 이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수 치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모 든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사 에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수 분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09－0.17m3·m-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용 하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정 밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지 에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수 분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.
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18.
2022.10
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식물의 생장과 발달은 지하부 환경에도 영향을 받으므로 근 권 환경의 변수들을 관수전략의 수립에 고려하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 수분이동 특성이 다른 2종류의 암 면배지에서 FDR센서를 활용하여 체적함수율(VWC)과 Bulk EC(ECb) 그리고 식물의 뿌리가 이용하는 Pore EC(ECp)에 대한 관계를 분석하고, 이를 활용하여 이용가능한 근권 환경 데이터 수집과 보정 방법을 확립하고자 진행되었다. 실험은 물리적 특성이 다른 2종류의 암면배지(RW1, RW2)를 사용 하였다. FDR 센서를 활용하여 함수율(MC)과 ECb를 측정하 였으며, ECp는 체적함수율(VWC) 10－100%에서 배지 중 앙부위에 일회용 주사기를 이용하여 배지 잔류 양액을 추출 후 측정하였다. 이후 2종류 배지(RW1, RW2)에 서로 다른 농 도(증류수, 0.5－5.0)의 배양액을 각 체적함수율 범위(0－ 100%)로 공급하여 ECb와 ECp를 측정하였다. RW1, RW2 배지에서 ECb와 ECp의 관계는 3차 다항식에 가장 적합하였 다. 체적함수율(VWC) 범위 3차 다항식에 따른 ECb와 ECp 의 관계는 낮은 체적함수율(VWC) 10－60% 구간에서 큰 오 차율을 보였다. 체적함수율(VWC)범위에 따른 센서 측정값 (ECb) 및 식물 뿌리가 이용하는(ECp)의 상관관계는 2종류 배 지(RW1, RW2) 모두 Paraboloid 식에서 결정계수값이 각각 0.936, 0.947로 가장 높았다.
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19.
2022.10
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본 연구는 같은 일적산광량(DLI) 조건에서 각각의 광강도 와 광주기 조합이 십자화과 식물 3종의 생육 및 글루코시놀레 이트(GSLs) 함량에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 갓(Brassica juncea (L.) Czern.), 적겨자(Brassica juncea L.), 케일(Brassica oleracea L. var. acephala (DC.) Alef.) 종자를 암면 배지에 파종하여 3주간 육묘하였다. 육묘 후 DLI 를 10mol·m-2·d-1로 설정하여 10h-280, 14h-200, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리 조합으로 3주간 처리하였다. 14h- 200μmol·m-2·s-1 처리한 결과, 적갓과 케일은 지상부 생체중/ 건물중, 엽수, 엽면적이 증가하였지만, 유의적 차이는 관찰되 지 않았다. 적갓의 GSLs 함량에서 14h-200μmol·m-2·s-1 처리 가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 유의적으로 139.95, 135.87, 154.03% 증가하였으며, 케일의 경우 14h-200μmol·m-2·s-1 처리가 다른 처리구보다 각각 132.96, 122.06, 131.78% 유의하게 증가하였다. 적겨자는 18h-155μmol·m-2·s-1 처리에서 지상부 생체중/건물중, GSLs 함량이 증가하였으며, 14h-200μmol·m-2·s-1 처리에서 엽수가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 15.62, 12.12, 32.14% 유의적으로 증가하였다. 유사한 십자 화과 작물이라도 종에 따라 DLI 반응이 다르기 때문에 최적의 DLI 조건 구명과 최소의 전력 소비량 및 최대 효율을 내기 위 한 광질 연구를 병행하여 더 세밀한 결과를 도출해야 할 것으 로 사료된다.
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20.
2022.10
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‘탄소중립’에 대한 관심이 높아짐에 따라 CO2를 농업적으 로 이용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 실험은 발전소에 서 부산물로 배출되는 CO2를 포집하여 액화·정제 후 시설 엽 채류의 생육 및 생산성 증대를 위한 시비용 CO2로의 활용 가 능성을 평가하기 위해 수행되었다. 경상남도 하동지역의 부추, 취나물, 미나리 농장에 드라이아이스가 공급되었고 각 농 장의 온실 중 하나의 온실은 대조군, 하나의 온실은 CO2 처리 구로 사용되었다. CO2의 시비는 자체 제작한 장치를 사용하 여 드라이아이스에서 승화된 가스를 온실에 공급했다. 부추 온실은 대조군과 CO2 처리에서 온실 내 CO2 농도의 차이가 없었고 두 온실 모두 높은 CO2 농도를 보였다. 반면에 취나물 과 미나리 온실에서는 CO2 시비 처리에서 높은 CO2 농도가 측정되었다. 취나물 및 미나리의 생육은 CO2 시비 처리구에 서 유의성 있게 증가하였으며 수확량도 각각 36%와 25%로 증가하였다. 경제성 분석 결과, 취나물 농가에서는 소득률이 증가하였지만, 부추와 미나리 농가는 감소하는 것으로 나타 났다. 따라서 화력발전소에서 부산물로 발생한 드라이아이스 의 이용은 시설 엽채류의 생산성을 높일 수 있었다
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