Onion (Allium cepa L.) is one of the most consumed vegetables in Paraguay, playing a crucial role in the daily diet of the population. Onion production is mainly concentrated in the Eastern Region, especially in the departments of Caaguazú, Paraguarí, and Itapúa. However, despite its importance, Paraguay continues to rely on onion imports from Argentina and Brazil to meet the growing domestic demand. This dependence is concerning, as national yields are approximately 40% lower than those obtained in these neighboring countries. There are several problems affecting onion production in Paraguay. Among them, the most important problem is the lack of local varieties adapted to the country’s climate conditions. Another problem is the absence of adequate and well-defined agricultural practices. This study aims to review the agroclimatic conditions of the main production areas, as well as the production technologies currently employed and local research efforts. A significant aspect of the research is the KOPIA-IPTA (Paraguayan Institute of Agricultural Technology) cooperation project, which sought to promote innovation in onion cultivation by transferring technologies and technical knowledge. Trials of different onion varieties were conducted at three IPTA regional institute of Caacupé, Choré, and San Juan Bautista across three planting seasons. Additionally, demonstration fields in Cordillera, Paraguarí, Misiones, and San Pedro showed an increase in gross income between 145% and 438% compared to the national average. This project has demonstrated that developing appropriate technologies and farmer training are essential to improving onion production and quality in Paraguay. Furthermore, the prospect emphasizes the need for the implementation of an internal program where the main focus is the development o f appropriate technologies and their transfer to farmers to ensure sustainable and high- quality local production.

Rapidly changing environmental factors due to climate change are increasing the uncertainty of crop growth, and the importance of crop yield prediction for food security is becoming increasingly evident in Republic of Korea. Traditionally, crop yield prediction models have been developed by using statistical techniques such as regression models and correlation analysis. However, as machine learning technique develops, it is able to predict the crop yield more accurate than the statistical techniques. This study aims at proposing the onion yield prediction framework to accurately predict the onion yield by using various environmental factor data. Temperature, humidity, precipitation, solar radiation, and wind speed are considered as climate factors and irrigation water and nitrogen application rate are considered as soil factors. To improve the performance of the prediction model, ensemble learning technique is applied to the proposed framework. The coefficient of determination of the proposed stacked ensemble framework is 0.96, which is a 24.68% improvement over the coefficient of determination of 0.77 of the existing single machine learning model. This framework can be applied to the particular farmland so that each farm can get their customized prediction model, which is visualized by the web system.

This study aims to propose new grading standards that can be applied to AI-based automatic sorting machines, reflecting current distribution and consumption trends. The current domestic grading standards for onions in South Korea are based on the “Agricultural and Fishery Products Quality Control Act”. They classify onions based on criteria such as uniformity, shape, color, and the presence of foreign matter. Onion grading standards are divided into four categories based on bulb diameter and weight. However, in the actual domestic market, onions are distributed according to a five-grade classification based on bulb diameter. Therefore, this study classified onions into eight grades, reflecting current distribution and consumption trends in the domestic market. These grades are applicable to AI-based automatic sorting machines. Marketable onions were classified into A1 (extra large) to A5 (extra small) based on the diameter of a single bulb. Onions used for non-marketable purposes (processing) were classified as grade B. Additionally, grade C and grade D were designated for processing and disposal, respectively. By establishing quality grading classifications that align with current distribution and consumption market trends as well as the operational characteristics of AI-based automatic sorting machines, we can expect improvements in work efficiency and reductions in distribution costs. Following this study, it will be necessary to establish comprehensive quality grading standards that include both external criteria (such as bulb weight and size) and internal criteria (such as detection of internal decay and disease occurrence).

This study aimed to determine the optimal planting density for sesame cultivation in a double cropping system after harvesting onion and garlic in the Muan region. It compared the growth, yield, disease susceptibility, and labor hours for two varieties of sesame (Landrace and Geonbaek sesame) at different planting densities. Plant height in the Landrace sesame showed no significant variation with different planting densities, whereas Geonbaek sesame increased in height with higher planting densities. Both cultivars increased the number of viable branches at lower densities. The stem diameter was thicker in Landrace sesame with decreasing planting density, while in the Geonbaek sesame, there was no significant difference in stem diameter regardless of planting density. The number of capsules per plant for the Landrace sesame increased with decreasing density, whereas Geonbaek sesame showed no significant difference. Yield for both cultivars was higher at greater densities. However, the late direct sowing time and shorter cultivation period significantly reduced the yield of sesame cultivated in a double cropping system compared to that of sesame grown in a single cropping system, due to the late direct sowing time and shorter cultivation period. There was no significant difference in disease occurrence based on planting density. Furthermore, although labor hours did not vary with planting density when comparing the labor hours required for cultivating the Landrace sesame and Geonbaek sesame, the latter needed less labor time. This study reveals the optimum planting distance and density for sesame cultivation as a double cropping after harvesting onion and garlic, providing invaluable data for establishing sesame double cropping cultivation techniques.

최근 국내에서 개발된 송풍식 양파 줄기절단기를 수확기 양 파 엽 절단에 활용할 경우 적정 작업 조건을 구명하기 위해서 이 실험을 수행하였다. 처리구 중 식물체 엽 건조가 가장 많이 진행된(엽 건조 정도 : 66.3%, 엽 수분함량 : 50.5%) 6월 20일 엽 절단 처리구에서 평균 잔여 엽장은 6.7±3.5cm로서 작업 후 적정 잔여 엽장에 해당되는 범위인 4－10cm에 포함되므로 기계 엽 절단 성능이 처리구 중 가장 우수한 것으로 판단된다. 줄기절단기 이용 양파 엽 기계 절단 시 평균 작업 속도는 0.17m·s-1였는데, 이는 인력 엽 절단 처리구의 평균 작업 속도 인 0.05m·s-1보다 3.4배 정도 빨랐으며, 이를 통해 해당 기종 을 이용하여 10a 면적을 작업할 경우에는 인력 작업(1인 기준) 에 비해 2.6시간 정도를 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 기계 엽 절단 처리구에서의 손상구 발생률은 1.3%로서 인력 엽 절단 처리구의 0.0%에 비해 높았는데, 이로 인해 기계 엽 절단 처리구가 인력 엽 절단 처리구보다 저장 중 양파 구 부패 율이 평균적으로 높았던 것으로 판단된다. 처리별 저장 특성 을 살펴보면, 저장 8개월 후 구 부위(기부, 정부)별 부패율은 기계 엽 절단 후 잔여 엽장이 5.0cm 미만인 처리구에서 잔여 엽장이 5.0cm 이상인 처리구보다 높았다. 이는 잔여 엽 길이 가 5.0cm 미만인 처리구에서는 5.0cm 이상인 처리구보다 저 장 중 구 부패를 유발하는 병원균의 감염이 쉬우므로 장기 저 장 시 부패율이 높은 것으로 생각된다. 본 실험 결과와 실험 기 종의 성능 목표(작업 후 잔여 엽장 : 5cm) 및 양파 수확 시 적정 잔여 엽장에 관한 기존의 연구결과 등을 종합적으로 고려할 경우, 본 실험에 사용된 줄기절단기 이용 양파 엽 절단 시 양파 의 적정 잔여 엽장은 5－10cm 정도일 것으로 판단된다.

This research aimed to examine the effects of grapefruit seed extract (GSE) at various concentrations on the microbial safety and physicochemical characteristics of onion puree (0.01~0.1%). The onion puree was kept at 4℃ for 14 days. The results of the study indicated that the addition of GSE did not cause any significant changes in the sample’s brix degree and viscosity in onion puree (p<0.05). However, as the concentration of GSE increased, the pH level decreased. On the other hand, as GSE was added, the lightness of the onion puree increased, while the redness and yellowness decreased. Compared to pure onion puree, the GSE-incorporated onion puree had higher levels of total flavonoid and total polyphenol content, indicating that it helps to maintain antioxidant activities. Based on the microbial safety test, aerobic bacteria, yeast, and mold were absent until day 14 of storage. In conclusion, the study suggests that the addition of GSE to onion puree increases its antioxidant activity and shelf-life.

대파(Allium fistulosum) 정식부터 수확기까지 성페로몬을 이용하여 재배지에 발생한 파좀나방(Acrolepiopsis sapporensis)을 모니터링하였 다. 이 시기에 발생한 파좀나방은 월동세대 이후 6월 초와 7월 말에 각각 발생 최성기를 보였다. 그러나 발생량은 연도와 재배 환경에 따라 다르게 나타났다. 파좀나방을 효과적으로 방제하기 위한 미생물제제로서 Bacillus thuringiensis 균주를 스크리닝하였고, 이들 가운데 B. thuringiensis kurstaki (BtK)가 선발되었다. 선발된 BtK의 살충력을 높이기 위해 다른 곤충병원세균인 Photorhabdus temperata temperata (Ptt) 세균 배양액 추 출물을 추가하였다. 이들 두 세균을 혼합한 ‘비티플러스’는 BtK 단독 보다 현격하게 높은 살충력을 나타냈다. 이러한 살충력 제고 원인은 Ptt 추 출물에 포함된 대사물질에 의해 기인되었다. 이들 대사물질은 파좀나방의 세포성 및 체액성 면역반응을 억제하여 BtK의 살충력을 제고시킨 것으 로 나타났다. 이상의 결과는 국내 대파 재배지에서 파좀나방이 지속적으로 발생하며, 이 해충에 의한 경제적 피해를 줄이기 위한 비티플러스의 효 과적 방제 가능성을 제시하였다.

The onion thrips, Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae), is a worldwide pest that causes serious damage to Allium crop species and acts as a vector for iris yellow spot virus (IYSV). In a previous study, we established an emamectin benzoate (EB) resistant strain (EB-R) with a 490-fold higher resistance ratio than the susceptible strain (SUS). The EB-R exhibited significantly increased transcript levels of glycine receptor alpha, glutamate-gated chloride channel (GluCl) b, and cytochrome P450 (CYP450) 6EB2 compared to SUS. To identify EB resistance-related genes that are differentially expressed genes between SUS and EB-R, we established an isogenic backcrossing strain and conducted transcriptome analysis after the 4th cycle of isogenic backcrossing. Among the 85 up-regulated genes in the transcriptome data, six cuticular protein genes showed up-regulation. Additionally, CYP450 4g15, which catalyzes the synthesis of cuticular hydrocarbons, exhibited a 6 log2-fold higher expression level in EB-R compared to SUS. Therefore, the elevated expression of genes associated with cuticle protein modification may be significantly is involved in the development of EB resistance.

본 연구는 인체 및 온혈 동물의 기회감염 병원세균으로 알려진 Pseudomonas oryzihabitans에 의한 양파 구에 발생한 중심 흑화병의 첫 보고이다. 본 연구의 목적은 양파 구 흑화병을 일으키는 원인 병원체를 분리 및 동정하고 미생물학적 특성을 조사하는데 있다. 2021년 국내 양파 구에서 소비자 혐오감을 유발할 수 있는 세균 흑화병이 관찰되었다. 흑갈색 색소가 침착된 조직과 흑색 색소 과육 조직에서 그람음성, 비포자형성, 막대형 pseudomonad들이 분리되었다. 병원성 검정을 통해 형성된 인공 감염후 발생한 증상은 자연 감염과 같았고 멸균 증류수를 처리한 음성 대조구에서는 흑화병이 발견되지 않았다. 병원성 검정, API (analytical profile index) 시험, MALDI-TOF MS (Whole-cell matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry), 16S rRNA 유전자 영역 염기서열분석 및 유전적 유연관계분석을 통해 원인 병원체를 Pseudomonas oryzihabitans로 동정하였다. 대규모 포장 또는 수확후병으로 인한 양파 피해사례가 보고된 적은 없지만, 본 연구에서 얻은 결과는 P. oryzihabitans가 잠재적으로 양파의 글로벌 생산 및 운송과 식품 안전을 위협할 수 있음을 시사한다. 또한 인체 기회감염 병원체이기 때문에 양파로부터 언제든지 인체로 감염될 수 있는 위험성을 갖고 있다고 볼 수 있다.

본 연구는 새만금 간척지와 주산지인 무안에서 재배하였을 때 양파의 생육과 퀘르세틴 등 기능성 성분을 분석하였다. 양파는 중생종 품종인 ‘맵시황’, 중만생 품종인 ‘선파워’, ‘헬시큐’를 사용하였다. 전남 무안에 9월 상순 파종 후 육묘하여 간척지와 무안에 각각 11월 상순에 정식하고 이듬해 6월 초순에 수확하였다. 중만생종 품종인 ‘선파워’와 ‘헬시큐’가 간척지에서 구중 336.5g, 248.3g으로 생육이 우수하였다. 피루브산은 ‘헬시큐’, ‘맵시황’, ‘선파워’ 순으로 높았고 지역 별로는 ‘헬시큐’, ‘맵시황’ 품종이 간척지 재배 시 각각 48.3μmol·g-1, 41.1μmol·g-1으로 무안에서 재배하였을 때보다 높았다. 총 퀘르세틴은 품종 별로 비교하였을 때 ‘헬시큐’가 219.1μg·g-1으로 가장 높았고 ‘선파워’, ‘맵시황’의 순이었으며 재배지역에 따른 차이는 확인되지 않았다. 또한 총 페놀은 총 퀘르세틴 함량과 유사한 경향을 보였으며, ‘헬시큐’의 함량이 853.7μg·mL-1으로 가장 높았고, ‘선파워’는 무안에서 재배할 경우 페놀 함량이 높은 것으로 나타났다. 결과적으로, 피루브산, 총 퀘르세틴, 총 페놀의 함량은 재배지역 보다는 품종에 따른 영향이 큰 것으로 판단되었다.

The purpose of this study was to investigate the antioxidant activities, quality characteristics, and storage stability of perilla oil mayonnaise (PM) with different levels of onion powder (OP) from 0 to 3%. As the amount of OP increased, the L, a, and b values increased, but pH decreased (p<0.05). The addition of OP raised viscosity (p<0.05). The addition of OP to PM proportionally increased the total phenolic content, and antioxidant activities as measured by DPPH and ABTS radical scavenging activity, and FRAP assay. When compared to PM without OP, PM that contained OP had a peroxide value that was almost 1.94 times lower. The emulsion stability was between 97.62 to 94.92% in the PM without OP and PM with OP groups was 99.60% for 12 weeks. This study showed that the inclusion of OP in PM has the potential to inprove its quality, antioxidant activities, and storage stability.

양파 종자는 양파 생산을 위한 기초적 투입자원이기 때문에 건전한 종자는 양파 생산에서 매우 중요하다. 양파 종자에서 분리한 박테리아 중에서 양파 종자 발아를 억제하는 균주 OS1을 분리하였다. 분자 동정을 위해 16S rRNA 유전자 영역의 DNA를 분석하였고 이를 바탕으로 한 유연관계 분석을 통해 OS1 균주를 Leclercia adecarboxylata로 동정하였다. L. adecarboxylata는 면역 저하 환자 또는 기저 질환이 있는 환자에게 기회감염을 일으키는 것으로 알려져 있다. L. adecarboxylata OS1은 휘발 물질을 생산하고 이 휘발 물질이 양파 종자 발아를 억제하는 것으로 분석하였다. 특히, 양파 구근을 이용한 병원성 검정에서도 L. adecarboxylata OS1는 갈변증상과 썩음증상을 유발하였다. 아직 L. adecarboxylata에 의한 대규모 포장 또는 수확후병으로 인한 양파 피해사례가 보고된 적은 없지만, 이러한 결과는 L. adecarboxylata는 잠재적인 양파 병원체가 될 수 있음을 시사하고 양파 생산에 잠재적 위협 요소가 될 가능성을 보여준다. 또한, L. adecarboxylata는 인체 기회감염 병원체이기 때문에 양파로부터 언제든지 인체로 감염될 수 있는 위험성을 갖고 있다고 볼 수 있다.

가시광선 영역의 스펙트럼과 근적외선 영역의 스펙트럼을 포함하는 다중스펙트럼 기반 정밀 감지 기술은 농작물 품질, 스트레스 및 식물 병 진단 등의 비침습적 분석 및 감지에 성공적으로 적용되고 있고 원격 감지를 위한 센서 기술로 인정받고 있다. 다중스펙트럼 기반 원격 감지는 다양한 작물에서 다양한 병을 감지, 모니터링 및 정량화하는 데 사용되어 왔다. 본 연구의 목적은 양파노균병 감염의 지표로 엽록소 함량 관련된 다중스펙트럼 기반 식생 지수(Vegetation Index) 지표의 사용을 평가하는 것이다. 양파노균병은 주로 2~3월에 발생하고 양파 생산에 가장 큰 손실을 야기하는 양파병 중 하나다. 2021년 3월 중순경 공간적으로 분리된 경상남도 함양과 전라남도 무안 지역에서 노균병이 심하게 걸린 양파 노지 포장을 시험구로 사용하였다. 다중스펙트럼 카메라가 장착된 드론을 사용하여 다중스펙트럼 이미지를 얻었고 농작물 식생 지수 분석에 주로 사용되는 NDVI, NDRE 및 GNDVI 값을 분석하였다. 지상 20 m에서 얻은 다중스펙트럼의 NDVI, NDRE 및 GNDVI 수치의 히스토그램은 0 에 집중되어 있었는데 이는 주로 흙과 암석에서 나타나는 수치에 해당한다. 이는 양파 재배 특성상 물 빠짐을 좋게 하기 위해 조성한 고랑들이 식생 지수 수치를 왜곡한 것을 판단되었다. 양파가 없는 고랑으로 인한 식생 지수 왜곡을 배제하기 위해 지상 2 m에서 다중스펙트럼 이미지를 얻었고 이들의 식생 지수를 분석한 결과, NDVI 수치가 건전 양파와 노균병 감염 양파 간 차이를 뚜렷하게 구분할 수 있었다. GNDV 및 NDRE 값은 완전히 성장한 식물에서 높은 엽록소 민감도를 통해 식물 발달을 분석하기 위한 NDVI에 대한 경쟁적 식생 지수인데, 2~3월경 양파의 불완전한 생육으로 인해 캐노피가 부족하여 GNDVI와 NDRE의 민감도가 떨어진 것으로 추정된다. 노균병에 걸린 양파의 NDVI 수치는 0 값에 집중되어 있는 반면, 건전한 양파는 0.5 값에 걸쳐 있었는데, 이러한 결과는 생육환경이 전혀 다르고 지역적으로 분리된 함양과 무안 지역에서 재배되고 자연적으로 발생한 양파에서도 동일한 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과를 종합하며, NDVI는 양파노균병 발생 감지에 적용할 수 있는 것으로 평가되고 뿐만 아니라 전문가 진단에 따른 변동성과 반복성의 변화를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있을 것으로 평가된다.