스마트팜형 시설 딸기에 예찰 없이 작물 정식 초기에 천적을 먼저 적용하는 생태공학적 Natural Enemy in First (NEF) 기법이 총채벌레류 와 진딧물류의 밀도에 미치는 영향을 확인하였다. 대조구는 약제를 처리하여 비교하였다. NEF 처리구에서 총채벌레류와 진딧물류의 천적과 서식 처로 참멋애꽃노린재와 Portulaca sp.를 적용하여 작기 종료시점까지 해충의 밀도를 대조구와 유사하게 효과적으로 관리할 수 있었다.

본 연구는 ‘설향’ 딸기의 수확시기에 따른 품질 특성을 확인하고, 상온(20°C )·cold-chain(10-12°C)·저온 (5°C) 유통에 적합한 숙성단계를 조사하기 위하여 수행하였다. 딸기는 12월 20일부터 5월 9일까지 6번에 걸쳐서 수확하였다. 딸기를 수확할 때 적합한 숙성 정도는 3월까지는 경도 2.9-3.0 N, 당도 8.6 °Brix 이상이었으나, 4월 이후에는 당도가 감소하였다. 딸기의 숙성을 결정하는 주요 요인은 붉게 착색된 정도이고, Hunter a 값은 32-37, hue angle은 36-45°였다. 딸기의 후숙 실험에서 숙성 정도는 딸기의 착색이 진행되는 정도에 따라서 결정되었으며, 상온에서는 10%/day, 10-12°C에서는 5%/day, 5°C에서는 3%/day씩 착색이 진행되었다. 따라서 상온에서 유통할 경우에는 80%, cold-chain · 저온에서 유통하기 위해서는 90%의 착색된 과실을 수확하여야 유통하는 동안 상품성이 유지되었다. 그리고 상온에서는 70% 이하로 착색된 딸기를 유통하거나, 저온에서는 80% 이하로 착색된 딸기를 유통하는 경우에는 100% 착색이 이루어지지 않고 상품성을 잃었다.

해충의 예찰 없이 작물 정식 초기에 천적을 먼저 적용할 수 있는 천적-서식처 혼합적용(Natural Enemy in First; NEF)기법의 방제효과를 확인하였다. 시설 딸기에서 조사 12주차에 NEF처리구와 천적 단독 처리구에서 친환경자재 처리구 대비 각 83%, 70%의 점박이응애 밀도 억제효과를 확인할 수 있었다. 또한 예찰 없이 작물 정식 초기에 NEF를 적용한 처리구에서 천적 단독 처리구보다 3배 이상의 높은 천적 밀도를 확인하였다.

본 연구는 황색점착트랩의 설치각도에 따른 해충의 유인특성을 구명하고자 실시하였다. 고설재배 딸기농장에서 황색점착트랩을 수직(단 면), 수평 앞면 및 뒷면, 45도 앞면 및 뒷면 등 5개 각도처리로 설치하고 유인된 해충수를 조사하였다. 총채벌레류(꽃노랑총채벌레 우점)와 뿌리파 리류(작은뿌리파리 우점)의 경우 45도 윗면, 수직, 수평 윗면은 45도 뒷면이나 수평 뒷면보다 많은 수가 유인되었다. 매미충류(괴테애매미충)는 수직 또는 45도 위면 트랩에서 통계적으로 많은 수가 유살되었고 전체적으로 45도 뒷면, 수평 윗면이나 뒷면은 적은 수가 유살되었다. 진딧물류 (목화진딧물 우점)와 가루이류(딸기가루이 우점)는 발생밀도가 낮은 관계로 뚜렷한 경향이 나타나지 않았다.

본 연구는 딸기에서 발생하는 흰가루병 방제에 사용되는 살균제의 잔류시험을 수행하고 회귀방정 식 및 생물학적 반감기를 산출하여 한국과 일본, Codex의 잔류허용기준에 근거한 농약의 사용 및 안전한 농산물 생산에 기여하고자 수행되었다. 딸기재배 중 흰가루병 방제용 주요 살균제 boscalid, kresoxim-methyl, pyraclostrobin, pyrimethanil을 각 농약의 안전사용기준에 따라 기준량 1회 살포 후 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13일에 딸기 시료를 채취하여 QuEChERS법을 이용하여 추출하고, NH2 SPE 카 트리지로 정제하여 HPLC/DAD로 분석하였다. 시험농약의 검출한계 및 정량한계는 4성분의 농약에서 모두 0.01과 0.03mg/kg이었으며, 평균회수율은 92.9~99.2%, 상대표준편차는≤5%로 산출되었다. 딸기 중 boscalid, kresoxim-methyl, pyraclostrobin, pyrimethanil의 생물학적 반감기는 기준량처리 시 각각 6.2, 4.0, 6.1, 6.6일로 나타났다. 이러한 결과로, 시설재배지 딸기 흰가루병 방제를 위해 사용되는 살균제의 안전 사용을 통해 국내 및 주요 수출국가의 MRL을 초과하지 않는 안전한 딸기를 생산하는데 기여할 것으로 기대된다.

시설딸기 주요 비행 해충인 꽃노랑총채벌레 Frankliniella occidentalis와 목화진딧물 Aphis gossypii 유시충, 온실가루이 Trialeurodes vaporarium에 대해 발생초기 파악을 위한 황색끈끈이트랩 이용기술을 규명하였다. 제주지역 농가 재배 3개소에서 5개년 동안(2013~2017년) 재 배 전 기간(9월~이듬해 5월)에 걸쳐 조사한 트랩자료를 이용 분석하였다. 해충의 공간분포 특성은 일반적으로 이용하고 있는 Taylor’s power law와 Iwao’s patchiness regression으로 분석한 결과 대상 해충 모두 집중분포를 하고 있었다. 두 회귀식 중 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물 유 시충은 Taylor’s power law이, 온실가루이는 Iwao’s patchiness regression이 공간분포 특성을 잘 설명하고 있었다. 트랩당 평균밀도와 최고밀 도, 11마리 이상 잡힌 트랩 비율 간에는 높은 상관관계를 갖고 있었다. 트랩당 평균 밀도 4.0마리를 추정에 필요한 최소 트랩수는 꽃노랑총채벌레 13개, 목화진딧물 유시충 11개, 온실가루이 10개이었다. 고정 정확도 0.25 수준에서 3종 해충의 Taylor’s power law과 Iwao’s patchiness regression 상수를 이용하여 축차표본조사 중지선을 구하였다.

시설딸기에서 꽃노랑총채벌레 성페로몬 미끼제 이용 밀도 억제효과를 서귀포시 2 지역의 농가포장에서 조사하였 다. 황색끈끈이트랩(10×15cm) 상단에 미끼제를 부착 10m 간격으로 설치하였으며, 미끼제를 부착하지 않은 트랩을 그 사이에 동일하게 설치하여 7~10일 간격으로 총채벌레 밀도를 조사하였다. 꽃노랑총채벌레의 시기별 발생밀도 변화 양상은 처리 간에 큰 차이는 보이지 않았으나, 미끼제 부착 트랩에 더 많은 총채벌레가 유인되었다. 트랩에 유인된 암컷과 수컷의 비율(암/수)은 미끼제 부착 트랩에서 더 높은 경향을 보여 밀도억제 효과가 있을 것으로 판단되었다. 트랩당 일일 평균밀도가 3.0 마리 이상으로 높아지면 미끼제 효과가 떨어져 딸기꽃당 총채벌레 밀도가 급격히 증가하면서 꽃과 열매에 피해가 발생하였다. 꽃노랑총채벌레 성페로몬을 이용하여 낮은 밀도에서는 억제할 수 있었으나 급격히 밀도가 증가하는 시기에는 다른 방제대책 마련이 필요하였다.

고온기 시설딸기 재배시 저비용 고효율의 냉방기술을 개발하기 위하여 차광도포제 이용효과를 구명하고자 수행하였다. 차광에 따른 일사량(W/m2)을 조사한 결과 무차광에 비해서는 차광 15% 도포구는 14~17%, 차광 35% 도포구는 33~37%, 흑색차광망은 39~44% 감소하였다. 그리고 투광비율은 맑은 날에 비해서 비오는 날 차광 15%, 35%도포구에서 조금 높아지는 경향이었다. 차광처리에 의한 시설내부 온도는 차광 15% 도포구는 38.4oC, 차광 35% 도포구 36.5oC이었는데 흑색차광막은 35.1oC이었다. 흑색차광망에 비해서 차광 15% 35% 도포 구는 각각 3.3oC, 1.9oC더 높았다. 차광처리에 딸기의 관부직경은 흑색차광막이 7.5mm, 차광 35% 도포구 8.6mm, 차광 15% 도포구 8.3mm로 조사되었다. 딸기의 지상부 생체중은 차광 35% 도포구 7.8g, 차광 15% 도포구 6.7g, 흑색차광막이 5.8g이었다. 그리고 지하부 생체중은 차광 35% 도포구 4.3g, 차광 15% 도포구 4.1g, 흑색 차광막이 2.7g으로 차광 35% 도포구에서 가장 무거웠다.

제주지역에서 시설딸기는 최근 재배면적이 급증하고 있으며, 재배방법도 토양재배에서 하이베드재배로 전환되고 있다. 또한, 육묘 후 정식하는 기존 재배법과 달리 하이베드 재배에서 제자리육묘 방법을 이용하고 있다. 시설딸기에 발생하는 해충은 8목 14과 27종으로 응애류 3종, 총채벌레목 8종, 노린재목 6종, 나비목 4종, 딱정벌레목 3종, 파리목 1종, 선충 1종, 병안목 1종이었다. 발생빈도와 피해가 많은 해충은 점박이응애, 꽃노랑총채벌레, 목화진딧물, 딸기가루이었다. 하이베드 제자리육묘에서 육묘기간 중 괴테애매미충과 딸기가루이, 목화진딧물 발생이 많았다. 시설딸기에 발생하는 주요 해충별 토착천적은 점박이응애는 깨알반날개와 응애혹파리, 응애총채벌레, 사막이리응애 등 4종, 진딧물은 싸리진디벌과 진디혹파 리, 풀잠자리, 남생이무당벌레, 무당벌레, 칠성무당벌레 등 6종이었다. 딸기 해충의 천적이용 방제는 점박이응애는 칠레이리응 애, 진딧물은 콜레마니진디벌을 이용하여 효율적으로 관리할 수 있었으나 꽃노랑총채벌레와 딸기가루이, 고온기의 목화진딧 물에 대한 천적이용 관리 방안은 부족한 실정이다.

딸기는 시설하우스에서 여름철에 육묘를 하고 가을에 본포에 이식한 후 이듬해 6월까지 수확하는 작형으로 재배되고 있다. 이러한 재배과정에서 점박이응애의 발생이 연중 지속되고 있다. 본 조사는 점박이응애의 연중 발생 패턴을 분석하여 방제계획수립에 기초자료로 활용하고자 2013~2015년에 익산, 완주, 정읍 등 전북지역 딸기재배농가포장에서 발생소장을 조사하였다. 봄철에는 전 생육기간에 걸쳐 점박이응애가 발생하였고, 전체적으로 W자형의 발생형태를 보였다. 점박이응애의 밀도가 증가하면 농가에서 방제를 하여 밀도를 낮추고, 이후 밀도가 다시 증가하면, 방제를 반복 하면서 전체적으로 W자형 발생 패턴을 보였다. 농가의 방제에 대한 관심여부에 따라 농가간 발생 차이가 큰 경향이었다. 여름철 육묘장에서는 6월에는 모주가 본포에서 이식된 직후라 점박이응애 밀도가 높았지만 이후로는 밀도가 낮아졌다. 이는 본포에서는 농가가 딸기를 수확하기 때문에 방제에 어려움이 많았지만, 육묘장에서는 수확에 대한 부담이 없는 관계로 충분한 방제가 이루어져 점박이응애의 밀도가 낮아지는 것으로 생각되었다. 가을철 본포 이식 후에 점박이응애의 발생이 적었다. 이러한 경향은 외부 기온이 낮아지고, 과일 수확을 하지 않는 생육초기로 방제가 지속적으로 이루어져 발생이 적은 것으로 생각되었다. 전체적으로 봄철에 점박이응애의 발생이 많고, 여름철 육묘기간과 가을철 생육초기에는 밀도가 낮았으며, 이듬해 봄철에 온도가 상승하고, 과일 수확으로 방제가 소홀해지면서 발생이 증가하는 경향을 보였다.

제주지역 시설 딸기에 발생하는 해충은 총 9목 16과 28종 - 응애류 3종, 총채벌레목 8종, 메뚜기목 1종, 노린재목 6종, 나비목 4종, 딱정벌레목 3종, 파리목 1종, 선충 1종, 병안목 1종이 확인되었다. 발생빈도가 높은 해충은 점박이응애, 파총채벌레, 목화진딧물, 딸기가루이, 담배거세미나방이었다. 특히 점박이응애와 목화진딧물은 주요 방제대상 해충이었으며, 그 외의 해충은 조사포장에 따라 발생빈도와 피해정도가 달랐다. 발생한 해충은 대부분 잎에 피해를 주고 있었으며, 꽃과 열매에 피해를 주는 해충은 점박이응애, 차먼지응애, 꽃노랑총채벌레, 대만총채벌레, 파총채벌레, 목화진딧물, 담배거세미나방, 크로바잎벌레, 작은뾰족민달팽이 등이었다. 애매미충이 딸기에 피해를 주는 것에 대해서는 아직까지 잘 알려져 있지 않았으나 본 연구결과 딸기에 괴테애매미충과 경희애매미충 2종이 발생되어 피해를 주고 있었다. 경희애매미충은 주로 성숙한 잎에 흡즙에 의한 백색 반점피해를 주었으나 피해는 크지 않았다. 괴테애매미충의 피해를 받은 잎의 엽맥은 갈변하였으며 잎이 뒤틀리고 뒤로 말리기 때문에 잎이 정상적으로 생육하지 못하였다. 어린잎에서 피해가 크기 때문에 육묘기에 특히 주의가 필요했다. 크로바잎벌레는 성충이 잎과 꽃, 열매에 모두 갉아먹는 피해를 주고 있었으며, 유충은 지하부에서 뿌리를 가해하고 있었으나 딸기 생육에 미치는 영향은 크지 않았다.

시설딸기에서 점박이응애의 발생은 딸기 주산단지인 충청남도 논산과 신생단 지인 당진을 대상으로 수행하였다. 하우스 규격은 600~660㎡ 수준으로 결정하였 고 하우스내 4개 고랑에서 고랑당 20m 간격으로 5지점을 선정하였으며 지점당 50cm 간격으로 양쪽 2개씩의 성엽을 포함하여 총 5주를 조사하였다. 오이의 특성 에 따라 주당 3개 엽을 조사하였다. 조사는 1월부터 4월까지로 하였다. 중앙 엽과 양쪽 엽의 점박이응애 밀도는 조사기간 내내 차이를 보이지 않았다. 고랑간 비교에 서는 하우스 측면에 위치한 1과 4의 고랑에서 조사기간 내내 가장 높은 밀도를 유지 하였고 2와 3의 고랑에서는 다소 낮은 밀도가 조사되었다. 점박이응애의 주내 분포 에 있어 조사된 표본단위를 기본으로 주간 공간분포를 정확도 수준에서 조사하기 위하여 Iwao’s pathiness regression (IPR) 과 Taylor’s power law (TPL)에 기초하 여 분석한 결과 잎간의 IPR의 결정계수(r2) 범위는 0.21~0.44 이었으나, TPL의 r2 범위는 0.77~0.93 이었으며, 지점간의 IPR r2 범위는 0.50~0.61 이었으나, TPL의 r2 범위는 0.80~0.94 이었다. 따라서 점박이응애의 공간분포는 TPL이 IPR 보다 더 잘 설명하였다. TPL의 상수값인 a와 b 값이 IPR의 α와 β 보다 변이가 작았으며 TPL 의 b 값과 IPR의 β 값이 모두 1보다 컸는데, 이는 점박이응애가 시설딸기에서 집중 분포형태를 취하고 있음을 보여주는 것이다. 따라서, 본 결과는 시설 딸기에서 점 박이응애가 하우스 측면에서 주로 유입되어 들어오고 또한 하우스내 점박이응애 를 예찰할 때에 하우스 측면의 고랑에서 예찰을 해야함을 입증해준다. 추후 위의 결 과를 바탕으로 보다 세밀한 조사를 통하여 표본추출중지선을 결정할 계획이다.

제주지역 시설딸기에 발생하는 총채벌레 종류와 시기별 발생특성을 2013년 3월부터 2014년 3월까지 조사한 결과 딸기 꽃에 발생하는 총채벌레는 꽃노랑총채벌레, 파총채벌레, 대만총채벌레, 하와이총채벌레 4종이었다. 재배지역과 조사포장에 따라 총채벌레의 종류와 발생 시기에 차이가 있었으며, 피해가 많은 총채벌레 종은 꽃노랑총채벌레와 파총채벌레 2종이었다. 총채벌레의 발생은 정식 후 개화와 함께 발생이 시작되었으며, 특히 재배기간 중 온도조절을 위한 환기구의 개폐와 발생밀도의 증가와는 관련성이 높았다. 딸기에서 총채벌레 피해는 주로 꽃받침에 발생하였으며, 발생밀도가 높아지면 꽃잎과 과육에도 피해가 나타났다. 총채벌레는 꽃과 잎에 발생하지만, 주로 꽃에 발생되고 있었다. 총채벌레 예찰을 위해 꽃을 직접 조사하는 방법도 있으나 황색끈끈이트랩을 이용하는 것이 더 효율적이었다. 황색끈끈이트랩을 이용하여 시설 내의 꽃노랑총채벌레 분포특성은분석에 일반적으로 이용하고 있는 Taylor’s power law와 Iwao’s patchness regression 분석을 실시하였다. 그 결과 두 회귀식의 기울기 값이 모두 “1”보다 커 집중분포를 하고 있었다. 두 회귀식 중 Taylor's power law가 꽃노랑총채벌레의 분포특성을 더 잘 설명하였다. 이 회귀식의 상수를 이용하여 포장당 필요한 트랩수를 추정한 결과 10개 내외였으며, 조사를 중지할 수 있는 표본추출중지선을 정확도 0.20과 0.25, 0.30에 대하여 산출하였다.

시설재배 딸기에서 점박이응애 방제에 칠레이리응애, 사막이리응애, 지중해이 리응애 등 3종의 이리응애류를 이용하여 효과를 비교하였다. 시설재배딸기에서 점박이응애 방제에 칠레이리응애 3회 방사는 가장 효과적이었다. 사막이리응애를 2회 방사하고 뒤에 칠레이리응애를 2회 방사했을 때도 충분한 효과는 있었지만 칠 레이리응애 3회 방사에 비하여 덜 효과적이었다. 지중해이리응애 2회와 칠레이리 응애 2회 방사도 사막이리응애 2회와 칠레이리응애 2회 방사와 비슷한 결과였다. 사막이리응애와 지중해이리응애의 효과나 낮았던 가장 큰 이유는 초기방사 시 이 들의 생존에 필요한 먹이가 부족했기 때문으로 생각된다. 농약사용 시 방제효과가 저조하게 나타난 것은 2차 방제시기가 늦어 점박이응애 밀도가 높을 때 살포하였 기 때문으로 보인다.

충남 논산시, 부여군 시설딸기재배지에서 2010년 4∼5월에 40개의 포장의 토양 을 채집하여 식물기생선충을 조사한 결과 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충이 우점선충 이었으며 각각 32.5%, 52.5%의 검출율을 보였으며, 평균 밀도는 토양 100g당 뿌 리혹선충은 49마리(J2), 뿌리썩이선충은 328마리였다. 이중 뿌리혹선충과 뿌리썩 이선충이 동시에 감염된 포장은 11개포장으로 27.5%를 보였다. 뿌리혹선충과 뿌 리썩이선충이 동시에 감염된 유기농 딸기 포장의 선충 밀도는 정식시(2009. 9. 7.) 뿌리혹선충과 뿌리썩이선충은 각각 24, 23마리/토양100g에서 5개월후에는 25.8 배(629마리) 24.3배(559마리) 증가하여 피해를 주었다. 두 선충이 감염된 포장의 딸기는 태양열 토양 소독으로 선충을 방제한 포장의 딸기에 비해 지상부 생육과 뿌리의 발달이 저조하였다.

딸기 재배용 온실 내 재배 벤치에서 생산량을 높이기 위하여 벤치 주위에서 이산화탄소를 공급하는 경우 환기 등에 의한 풍속으로 인하여 작물 주변의 적정가스 농도가 유지되지 못하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이산화탄소를 보존시키고자 벤치 주변에 방풍막을 설치하는 방안에 대하여 분석하였다. 온실 내 벤치와 방풍막을 2차원 CFD 시뮬레이션으로 모델링하고 온실 내 공기의 풍속과 이산화탄소의 공급을 구현하여 보존되는 이산화탄소의 농도 분포를 살펴보았다. 또한 이를 통하여 설계한 온실의 환경조건에서의 적정한 방풍막 설치 높이를 제안하고자 하였다. 시뮬레이션에서 구현한 온실 내 풍속조건은 0.5, 1.0, 1.5 m/s이고, 방풍막의 높이는 미설치, 0.15, 0.30 m이고, 각 조건에서의 이산화탄소 농도를 측정하였다. 설계상의 편의와 시뮬레이션의 간소화를 위하여 벤치위의 작물은 없는 것으로 가정하였다. 일반적인 온실 내의 풍속 조건은 1.0 m/s로, 시뮬레이션 결과 이 때 벤치 위에서의 평균 이산화탄소 농도는 방풍막 미설치 시 420 ppm, 방풍막 설치 높이 0.15 m일 때 580 ppm, 0.30 m일 때 653 ppm으로 나타났다 딸기의 최대 생산량을 위한 적정 생육 이산화탄소 농도가 600~800ppm 정도인 것을 고려하여, 이와 같은 환경조건에서의 방풍막의 설치 높이는 0.30m가 적당할 것으로 판단하였으나 이산화탄소 공급조건, 작물의 배치 등의 조건변화에 따른 상황에서의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이다. 이처럼 방풍막의 설치가 온실 내에 시비한 이산화탄소를 작물 주변에 머무르게 하는 효과가 상당함을 알 수 있었으며, 설계한 환경조건에서 작물별로 적정한 수준의 이산화탄소량이 공급되고 있는지를 판단하기 위하여 CFD 기술이 이용될 수가 있음을 보였다.

The aim of this study was to determine the optimum level of carbon dioxide to maximize the quality and yields of strawberries cultivated in a greenhouse. Specifically, two strawberry cultivars, namely, ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’, were subjected to varying concentrations of carbon dioxide and patterns linked to their productivity were noted. Both cultivars showed improvements across various physical variables (i.e., leaf area, crown diameter, plant height, fresh weight, and dry weight) when carbon dioxide concentrations were at 1,500 ppm. The optimum carbon dioxide concentration for increased fruit yields and quality was 1,000 ppm. When carbon dioxide was at 1,000 ppm the yields of ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’ increased by 1.99 and 1.78 times, respectively, compared to control plants. The influence of carbon dioxide on fruit color was negligible. However, the carbon dioxide increased the sugar content and sugar-acid ratio of the experimental fruits compared to control plants. Specifically, the sugar-acid ratio, which is directly related to taste, was at its highest when the concentration of carbon dioxide was at 1,000 ppm (i.e., for both ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’). Overall, the application of carbon dioxide culminated in improved yields and fruit quality for both cultivars of interest.

This study aims at examining the characteristics of preferring scenery of land for protected cultivation before the system of Good Agricultural Practices(GAP) is enforced in 2006. The site of this study is limited within the area of Chungnam Province and a strawberry, one of representative crops of Chungnam area, was selected as an object of the study to examine the preferences and its factors. The results are as follows. First, the analysis of the landscape characteristics of 30 cases shows that 'Familiarity' is the highest mean of 3.13 and 'Peculiarity' is the lowest. This means that the greenhouse farming landscape of strawberry is recognized with a familiar landscape. Second, in the analysis of landscape characteristics classified by areas, Sungdong area is evaluated the highest on the item of 'Naturalness' and Hongsan is the highest on 'Peculiarity' and 'Complexity'.Third, the result of regression analysis, set on 'Preference' as a dependent variable, shows that the factor which has an important effect upon 'Preference' is 'Cleanness' and the next is 'Harmony', 'Naturalness' and 'Familarity' in order. These results show that in perceiving cultivated landscape, people prefer landscape which is well managed by farmers and which is not polluted and hence, these will be very suggestive in the selection of GAP farming land.