기후변화 위기에 대응하기 위하여 대한민국은 2030년까지 신재생연료 혼합비율(Renewable Fuel Standard, RFS)을 3.5%에서 8%까지 상향하기로 결정하였다. 국내에서 제조되는 신재생연료의 원료가 되는 바이오매스의 60%이상이 해외에서 수입하는 실정이며, 2030 탄소중립 및 RE100과 같은 바이오연료 사용증가 정책의 확대로 인하여 국내에서 제조되어 활용가능한 바이오매스의 확보가 절실하게 필요하다. 곤충은 높은 비율의 단백질과 지질을 체내에 저장하는 특징을 가지고 있으며, 곤충의 대량사육을 통하여 지질의 대량생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 곤충의 대량사육환경에서 제조되는 지질을 원료로 하여 기후변화에 대응할 수 있는 바이오연료로의 전환 제조가능성을 확인하고자 하였으며, 이를 위하여 촉매공정을 통하여 디젤과 혼합하여 사용할 수 있는 수첨바이오디젤을 제조하여 그 특성을 분석하였다. 그 결과 곤충지질을 활용하여 수첨바이오디 젤로 전환가능함을 확인하였다.

Buckwheat (Fagopyrum esculentum), which is a traditional Korean crop, has been known as a health food due to its rich nutrition. This study was conducted to evaluate the change in flavonoid content of flowers and seeds during post-flowering growth of Korean tartary buckwheat variety ‘Hwanggeummiso’, with the aim of providing basic data for the development of functional food and feed additive. Tartary buckwheat took 69 and 99 days from the sowing date to reach the flowering and maturity stages, respectively. As a result of examining the flavonoid components of each part of tartary buckwheat, chlorogenic acid, rutin, and isoquercitrin of flowers increased from the flowering period on 22 May (0 days after flowering) to 42 days after flowering, while quercetin increased until 21 days after flowering and then decreased thereafter. In seeds, chlorogenic acid, rutin, and isoquercitrin were most abundant at the time of seed-bearing on 14 days after flowering, and showed a decreasing tendency thereafter. On the other hand, quercetin showed a tendency to increase until 21 days after flowering and then decrease. Overall, the flavonoid content was higher in flowers than in seeds, with rutin being particularly prominent. Based on this, the possibility as food materials and feed additives was confirmed using buckwheat produced in Korea.

In the winter forage study, Italian ryegrass(IRG) and barley were selected. In 2018, the dry matter yield of IRG was 16,915kg per ha under the Agrivoltaic System; this was a little more than 16,750kg per ha of outdoors. On the contrary, the dry matter yield of barley was slightly less under the Agrivoltaic System than that of outdoors. In 2019, the dry matter yield under the Agrivoltaic System was 12,062kg per ha for IRG and 12,195kg per ha for the barley; this was 5.4% and 11.5% less than that of outdoors, respectively. In the summer forage study, corn and sorghum×sudangrass were selected. In 2019, the dry matter yield of corn under the Agrivoltaic System was 13,133kg per ha which was 17% less than that of outdoors. The dry matter yield of sorghum×sudangrass was 12,450kg per ha, which was 82.5% of that of outdoors. In 2020, the dry matter yield of corn under the Agrivoltaic System was 8,033kg per ha which was 7.9% less than that of outdoors. The dry matter yield of sorghum×sudangrass was 5,651kg per ha, which was 11.4% less than that of outdoors.

We aimed to predict the Italian ryegrass (IRG) productivity change of introduced and domestic varieties based on climate factors and identify suitable areas for IRG cultivation using the RCP 8.5 scenario. The minimum mean air temperature in January showed the highest correlation with productivity. The ratio of possible and low productivity areas was high in Gangwondo, and the ratio of suitable and best suitable areas was relatively high in the central and southern regions in the past 30 years. The change in the IRG cultivation area was found to be 26.9% in the best suitable area between 1981–2010 but increased significantly to 88.9% between 2090s. In the IRG suitability comparison classes between domestic and introduced cultivars, the ratio of suitable and best suitable areas was relatively high in the domestic varieties during the past 30 years. However, there is almost no difference between the IRG domestic and introduced varieties in the IRG suitability classes after the 2050s. These results can predict changes in the IRG suitability classes between domestic and introduced cultivars according to the climate change scenario, but there are limitations in accurately predicting the productivity of IRG because the results may vary depending on other environmental factors.

Cadmium (Cd) toxicity is a serious limitation for agricultural production. In this study, we explored tolerance mechanism associated with Cd toxicity tolerance in alfalfa plants. We used three distinct alfalfa cultivars M. sativa cv. Vernal, M. sativa cv. Zhung Mu, and M. sativa cv. Xing Jiang Daye in this study. Cd showed declined chlorophyll score in Xing Jiang Daye compared with Zhung Mu and Vernal. No significant change observed among the cultivars for root and shoot length. Atomic absorption spectroscopy analysis demonstrated a significant accumulation of Cd, Fe, S and PC in distinct alfalfa cultivars. However, Zhung Mu and Xing Jiang Daye declined Cd accumulation in root, where Fe, S and PC incremented only in Zhung Mu. It suggests that excess Cd in Zhung Mu possibly inhibited in root by the increased accumulation of Fe, S and PC. This was further confirmed by the response of Fe (MsIRT1) and S transporters (MsSULTR1;2 and MsSULTR1;3), and MsPCS1 genes associated with Fe, S and PC availability and translocation in roots and shoots. It suggests that specially the transcript signal inducing the responses to adjust Cd especially in Zhung Mu. This finding provides the essential background for further molecular breeding program for forage crops.

Salicylic acid (SA) is an essential plant growth regulator that functions as a signaling molecule in plants. The purpose of this study was to clarify how the exogenous application of SA counteracts aluminum stress-induced growth and biomass yield reduction in alfalfa exposed to aluminum (Al) stress. Two-week-old alfalfa seedlings were exposed to a combination of AlCl3 (0 μM, 50 μM and 100 μM, respectively) and SA (0.1 mM) for 72 hours. We observed, Al stress-induced plant growth inhibition and forage yield reduction are Al stress-dependent manner. A significant reduction of plant height (42.0-52.9%), leaf relative water content (13.0-21.4%), root length (35.4-48.7%), shoot fresh weight (31.2-25.9%), root fresh weight (15.4-23.3%), shoot dry weight (12.7-22.2%), roots dry weight (47.3 -53.5%), were observed in alfalfa. In contrast, SA alleviated the Al-stress and enhanced growth and biomass yield in alfalfa. This study provides useful information concerning the role of SA that counteracts aluminum stress-induced growth and yield reduction in alfalfa.

Soil acidity or alkalinity are serious limitations for crop production. The purpose of this study was to clarify the negative effects of extreme pH stress (low and high) on alfalfa vegetative growth (VG) and biomass accumulation (BA). Two-week-old alfalfa seedlings were exposed to different pH (4.0, 4.5, 7.0, 8.0 and 8.5, respectively) levels for 72 hours. Alfalfa grown at pH 4.0 and 8.5 significantly reduced VG and BA, wherein as neutral pH (7.0) comparably exhibited better growth and biomass yield. These results indicate that extreme acidic or alkaline level are critical limiting factors for growth and biomass yield in alfalfa.

우리나라에서 흰등멸구는 매년 해외로부터 비래, 정착한 후 2~3세대를 경과하며 벼의 생육 및 품질 저하에 영향을 미치는 벼의 중요 해충 중 하나이며, 비래해충의 경우 비래 후 세대에 따른 변화 양상을 정확하게 예측하는 것은 방제시기와 방제수단을 결정하는데 중요하다. 공시충은 2018년 사육실에서(25±2 ℃, 60±5% RH, L:D=16:8) 누대사육하여 사용하였다. 흰등멸구가 국내에 비래 후 3세대까지 세대증식하면서 피해를 주는 것으로 가정하여 1세대와 3세대 간의 발육과 산란 등을 조사하였으며 얻어진 결과를 토대로 생명표를 작성하였다. 약충기간은 1세대와 3세대에서 각각 14.5일, 13.6일, 암컷 성충기간은 각각 17.2일, 11.8일로 나타났으며, 우화율은 98.3%, 85.0%로 조사되었 다. 산란기간은 각각 6.8일, 6.0일이었으며 산란수는 47.5마리, 122.6마리로 세대가 늘어나면서 증가하는 것으로 나타났다. 생명표 분석 결과, 순증가율, 내적자연증가율이 각각 5배, 1.7배 증가한 것으로 나타났다.

본 시험은 사료가치가 우수하고 엔도파이트에 감염되지 않은 톨 페스큐 신품종을 개발하기 위하여 2010년부터 2017년까지 농촌진흥청 국립축산과학원 초지사료과에서 수행되었다. 톨 페스큐 신품종 ‘그린마스터4호’는 6배체 품종으로서 잎은 녹색이며, 출수기가 5월 16일경으로서 대비품종인 ‘Fawn’ 보다 5일 늦은 중생품종이고, 출수기에 초장은 74.6cm 정도이다. 지역적응시험 4개 지역평균 건물수량은 ‘그린마스터4호’가 16.2톤/ha로서 대비품종인 ‘Fawn’보다 5% 많았으며, 지역별 생산성이 4개 지역 모두에서 ‘Fawn’보다 우수하였다. ‘그린마스터4호’의 사료가치는 조단백질(CP) 함량이 15.2%, 건물소화율(IVDMD)이 70.0%, 가소화양분총량(TDN)이 63.6%, 중성세제불용섬유(NDF)가 58.7%, 산성세제불용섬유(ADF)는 32.0%로서 Fawn보다 높거나 대등하였다. ‘그린마스터4호’는 엔도파이트에 감염되지 않는 품종이면서 ‘Fawn’보다 국내 기후환경 적응성과 영속성이 우수하여 초지조성에 알맞은 품종으로서 우리나라 전국에서 재배 가능하다.

본 연구는 평창지역의 산지에서 목초 파종시기가 초지의 연차별 식생 및 생산성에 미치는 영향을 구명하고 평창지역의 산지초지 조성에 적합한 피종시기를 설정하고자 2015년 8월부터 2017년 10월까지 평창군에 위치한 서울대학교 국제농업기술대학원의 산지에서 수행되었다. 처리는 총 4처리로 T1: 8월 13일 파종 T2: 8월 27일 파종, T3: 9월 10일 파종, T4: 9월 24일 파종이었다. 월동 후 초지 식생구성을 보면 T1과 T2까지는 목초 식생비율이 98%이상으로 높은 식생밀도를 보였지만 T3이후부터는 급격하게 감소하였다. 분얼의 경우 T1과 T2에서 4.4개 이상으로 양호하였지만 T3이후에는 급격하게 감소하였다. 이러한 초기 월동률의 차이는 이후 목초의 식생 및 생산성에 큰 영향을 주었다. 연차별 식생변화를 보면 T1과 T2의 경우 목초 비율이 81%이상으로 우수하였지만 T4의 경우 상대적으로 불량하였다. 전체 건물 수량의 경우 T2와 T1이 각각 9,042 kg ha-1 와 8,845 kg-1 로 우수하게 나타났지만 T4의 경우 5,086 kg ha-1 로 건물 생산성이 상대적으로 낮게 나타났다. 결과를 종합해보면 평창지역에서 8월 말까지 파종을 완료 한 경우 목초 월동이 향상되었으며 이는 식생이나 생산성 측면에서 유리하게 나타났다.

본 연구에서는 국내 유통 중인 농산물 9품목(n = 578)에 대한 납과 카드뮴 함량을 조사하고 이들의 섭취로 인한 위해성을 평가하고자 하였다. 납과 카드뮴의 함량은 마이크로웨이브 분해 후 ICP-MS로 분석하였다. 조사대상 농산물의 납 평균 함량은 각각 보리 0.014 mg/kg, 완두콩 0.010 mg/kg, 강낭콩 0.008 mg/kg, 녹두 0.006 mg/kg, 파인애플 0.008 mg/kg, 살구 0.016 mg/kg, 매실 0.015 mg/kg, 자두 0.021 mg/kg, 대추 0.019 mg/kg이었고, 카드뮴 평균함량은 보리 0.017 mg/kg, 완두콩 0.004 mg/kg, 강낭콩 0.007 mg/kg, 녹두 0.005 mg/kg, 파인애플 0.001 mg/kg, 살구 0.002 mg/kg, 매실 0.002 mg/kg, 자두 0.002 mg/kg, 대추 0.003 mg/kg이었다. 모든 시료의 납, 카드뮴 함량은 EU, CODEX 및 국내 기준보다 낮은 수준이었다. 조사 대상 농산물에 대한 납, 카드뮴의 인체노출량을 산출한 결과, 납은 잠정주간섭취허용량(PTWI, 25 μg/kg b.w./week)의 0.067%, 카드뮴은 월간잠정섭취허용량(PTMI, 25 μg/kg b.w./month)의 0.28%이었다. 이상의 결과는 조사 대상 농산물의 납, 카드뮴 오염도와 이들의 섭취에 의한 위해성이 모두 낮은 수준이라는 것을 보여준다.