1998년 영국에서 처음으로 출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델이 밀에서 개발되었으며, 이후 2001년에 는 진주조와 수수 등에서도 개발되었다. 출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델은 평균발육속도를 추정하 여 발육단계를 예측하는 기존모델에 비해 예측 정확도가 높은 것으로 인정되었다. 우리나라에서도 2001년 독자적으로 벼에서 출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델이 개발되었는데, 예측 정확도가 높은 것으로 인정되었으나, 단일 시험품종으로 다양한 유전적 변이를 검토하지 못하였다. 또한 출엽속도 추정에 의해 발육 단계를 예측하기 위해서는 최종엽수를 정확하게 추정해야 하는데, 일장에 의한 최종엽수 추정식이 미흡하였 다. 따라서 본 연구에서는 품종을 조생종 오대벼, 중생종 화성벼, 중만생종 일품벼를 시험품종으로 하여 18, 21, 24, 27℃ 조건에서 온도에 대한 출엽속도 반응을, 12:00, 13:00, 13:30, 14:00, 16:00 조건에서 일장에 대한 최종엽수 반응을 검토하여 보다 적용성과 정확도가 높은 벼 발육단계 예출모델을 구축하고자 하였다. 오대벼, 화성벼, 일품벼 모두 유효적산온도와 주간엽수가 매우 밀접하게 관련되었는데, logistic 함수에 의하여 99% 이상 모두 잘 설명되었다. 따라서 유효적산온와 주간엽수와의 logistic 관계식을 미분하여 유효적산온도에 의한 출엽속도 추정식을 구하였다. 최종엽수는 일장과 매우 밀접한 관련성을 보였으며, 오대벼와 화성벼는 bilinear 함수, 일품벼는 quadratic 함수에 의하여 98% 이상 모두 잘 설명되어 최종엽수 추정식으로 사용 가능한 것으로 판단되었다. 여기에서 구한 출엽속도 추정식과 최종엽수 추정식을 이용하여 벼 발육단계 예측모델을 구축하였다.

출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델은 평균발육속도 추정에 의한 기존 발육단계 예측모델에 비하여 예측 정확도가 높은 편이다. 그러나 대부분의 작물모형은 평균발육속도 추정에 의한 발육단계 모델을 사용하 는데, 이는 출엽속도에 비해 평균발육속도를 추정하는 것이 쉽고, 작물모형의 서브모델로써 다른 서브모델과 연결시키기 쉽기 때문이다. 본 연구는 출엽속도 및 평균발육속도 추정에 의한 발육단계 예측모델을 여러 벼 품종 및 재배조건에서 비교 검토하여 출엽속도 추정모델의 장점과 한계 구명을 통해 적용성을 검토하고자 하였다. 시험품종은 조생종 오대벼, 중생종 화성벼, 중만생종 일품벼로 하여 2002년과 2003년에는 직파재배와 육묘기 무보온 이앙재배 조건에서, 2004년, 2005년, 2006년에는 육묘기 부직포 보온 이앙재배 조건에서 수행 하였다. 직파재배는 육묘기 보온과정에서 발생하는 불규칙한 온도 변화와 이앙기 활착스트레스의 영향 없이, 육묘기 무보온 이앙재배는 이앙기 활착스트레스만 고려될 때, 육묘기 부직포 보온 이앙재배는 육묘기 보온과 정에서의 온도변화와 활착스트레스 모두 고련된 조건에서 발육단계 예측능력을 검토하기 위하여 수행되었 다. 추정방법에 관계없이 오대벼는 화성벼 및 일품벼에 비해 발육단계 예측 정확성이 불량하였다. 출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델은 담수직파와 육묘기 무보온 이앙재배에서 기존모델에 비하여 출수일수를 잘 예측하였다. 육묘기 부직포 보온 이앙재배 시 출엽속도 추정에 의한 모델은 출수일수를 과소 추정하는 경향이었으나, 기존모델에 비해 결정계수가 0.94로 매우 높으며, 추정값과 실측값과의 단순회귀선인 1:1선에 평행하였다. 따라서 출엽속도 추정에 의한 발육단계 예측모델의 적용성을 높이기 위해서는 육묘기 보온에 의한 온도상승 효과를 반영시킬 수 있는 알고리즘 개발이 필수적이라 할 수 있겠다.