Hypochaeris radicata, native to Europe and Eurasia, is a perennial plant of the Asteraceae family. In Korea, H. radicata was reported in 1992, mainly in Jeju Island, and gradually spreading to the inland. It overwinters in the form of a rosette and blooms yellow flowers from May to June. H. radicata propagates by seeds and rhizomes. The germination temperature of the seed is 15/20°C (day/night), and the rhizome forms a new plant at a depth of 2-3 cm in the soil. The roots of H. radicata secrete allelochemicals that inhibit the development of other plants. Some use it as a salad or forage substitute but to a limited extent. However, extensive research on ampicillin contained in H. radicata has been conducted, and its anticancer and anti-inflammatory effects have been recognized. There are only a few methods to manage H. radicata both culturally and physically. In orchards, soil treatments such as oxyfluorfen and diclobenil, or nonselective foliar treatments such as glufosinate-ammonium and glyphosate are used. Notably, there are no known biological control agents.

Lactuca scariola L. is one of ecosystem-disturbance plants that grow everywhere such as roadsides, grasslands, railroads, banks, and fields. L. scariola usually occurs in autumn. It overwinters in rosette form. It flowers and produces seeds in early summer of the next year. Seeds of L. scariola can germinate immediately without dormancy when the temperature is over 20°C. Due to endogenous bacteria in seeds of L. scariola, it has a strong drought tolerance. Thus, it can grow well on roadsides. L. scariola should be controlled as it can result in 60-80% of soybean yield loss at densities above 50 plants m-2. It is advisable to remove L. scariola as it competes with native plants by acting as a pioneer to other ecosystem-disturbance plants. Among various control methods, chemical control is the most effective method that is widely used. Soil treatment with herbicides such as oxyfluorfen EC and pendimethalin EC can inhibit the development of L. scariola. Foliar treatment herbicides glyphosate and glufosinateammonium are widely used. L. scariola is resistant to 2,4-D, dicamba, and MCPA among foliar treatment herbicides. Thus, it is recommended to apply herbicides with different modes of action.

본 연구는 메꽃과 6종의 식물에 대해 신속하고 비파괴적으로 분류하기 위해 근적외선 (Vis-NIR) 스펙트럼을 이용하였고 데이터의 전처리와 머신러닝 기술을 적용하였다. 전국적으로 분포하는 메꽃과 6종에 대해 야외에서 휴대용 분광기를 이용하여 판별하였다. 식물의 잎의 표면에서 400~1,075 nm의 근적외선 스펙트럼 (1.5 nm)을 수집하였 다. 수집된 스펙트럼 데이터는 3가지의 전처리와 raw데이터를 이용하였고 4종류의 머신러닝 모델을 적용하여 높은 판별 정확도를 확인하였다. 전처리와 머신러닝 모델의 조합을 통해 분석된 판별의 정확도는 43~99%의 범위로 분석되었고, standard normal variate 전처리와 support vector machine 머신러닝 모델의 조합에서 판별 정확도가 98.6% 로 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 수집된 스펙트럼은 식물의 성장단계, 다양한 측정 지역 및 잎에서의 측정 위치 등과 같은 요인과 더불어 데이터 분석을 위한 조건으로 최 적의 전처리와 머신러닝 기술을 적용한다면 메꽃과 식물의 야외에서의 정확한 분류가 가능하고 이들 식물의 효과적인 관리와 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

화산섬인 울릉도는 내륙과는 다른 기후, 토양, 지형 특성을 가지고 있으며, 농업 또한 차별화된 특징을 나타낸다. 본 연구에서는 울릉도 농경지에 출현하는 식물종의 종조성 및 그 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 2016년 5월과 2020년 7월과 8월 총 3차례, 37개 지점에서 수행되었다. 그 결과, 울릉도 농경지에 출현하는 관속식물은 53 과 132속 160종 14변종 5아종, 1잡종으로 총 186분류군으로 조사되었다. 과별 분포현황은 국화과가 가장 많은 33 분류군을 차지하였고, 다음으로 벼과 25분류군, 마디풀과 12분류군, 콩과가 12분류군, 마디풀과 11분류군, 백합과 9 분류군으로 나타났다. 울릉도 농경지에 출현하는 식물의 생활형 유형은 일년생식물-단립식물-중력산포형-직립형 (Th-R5-D4-e)으로 나타났다. 희귀식물로는 섬고사리, 섬기린초, 섬나무딸기, 섬바디, 섬쥐똥나무, 섬쑥부쟁이, 물엉겅퀴, 섬말나리, 왕둥굴레 등 9분류군이 확인되었다. 생태계 교란 식물은 애기수영, 환삼덩굴 2분류군이 확인되었다. 귀화식물은 13과 33속 44종 1변종으로 총 45분류군이 확 인되었고, 도시화지수는 13.9%, 귀화율은 24.2%를 나타냈다.

Ambrosia artemisiifolia is native in North America and an invasive alien species in East Asia and Europe. This plant causes economic losses such as reducing agricultural production and producing severe allergenic pollen. Recently, there was an effort to control this alien plant chemically and mechanically in South Korea, but they are neither sustainable nor environmentally-friendly control strategies. Epiblema sugii Kawabe 1976 (Lepidoptera: Tortricidae) is known as a potential biological control agent of A. artemisiifolia. In order to control this species using a biological control method, we investigated overwintering structures and spatial distributions of E. sugii in A. artemisiifolia colony as an initial step.

제초제 bensulfuron-methyl에 대한 우리나라 주요 논잡초종들의 감수성 차이를 확인하고 생리적 원인을 밝히고자 잡초종별로 ALS(acetolactate synthase)의 활성 변화를 확인하였다. 제초제 처리에 의해서 Oryza sativa, Ludwigia prostrata와 Bidens tripartita의 경우 엽록소 함량은 bensulfuron-methyl 농도가 10 μM 까지 높아짐에 따라 증가하였다. Aneilema keisak와 L. prostrata의 경우 환원당 함량의 급격한 증가가 제초제 처리에 의해 일어났다. 반면에 엽내 단백질 함량에 대한 효과는 종에 따라 서로 상이하였다. 감수성을 보인 L. prostrata와 B. tripartita는 bensulfuron-methyl 농도가 증가함에 따라서 유리 아미노산 함량의 증가가 일어났으나 다른 종에서는 제초제 농도와 유의성 있는 상관은 확인되지 않았다. ALS의 in vitro 활성은 bensulfuron-methyl 의 처리 농도가 증가함에 따라서 급격하게 증가하였다. ALS에 대한 I50 값은 대상 종에 따라 28 nM to 39 nM의 범위를 보였다. 이러한 I50의 차이가 제초제 bensulfuron-methyl에 대한 감수성 차이를 나타내는 가장 중요한 요인으로 확인되었다. 이 감수성 차이는 직파재배 논에서 이 제초제 적용에 있어서 중요한 자료로 이용될 수 있다.