The system of rice intensification (SRI) has been proposed as a way of transitioning towards more sustainable rice farming. In rainfed rice farming, however, various environmental constraints often make SRI practices challenging to adopt. We conducted an on-farm experiment in 30 rainfed lowland fields to examine the technical efficacy of SRI in southern Cambodia during the wet seasons of over three years of 2012, 2013, and 2015. Across the three years, the SRI practices produced significantly greater plant biomass and grain yield than non-SRI. We ascribed the yield increase to the increased number of grains per land area as the increased number of spikelets per panicle rather than the number of panicles per land area. With no significant difference in seedling age between the SRI and the non-SRI, we attributed the more substantial number of grains per panicle to the reduced planting density, increased manure application, and reduced amount of inorganic fertilizers in SRI fields. Our results suggest that the advantage of the SRI lies in the efficient use of internally available soil nutrients, whose mechanisms need quantitative understanding through future studies.
Community composition and abundance of aquatic invertebrates are important for ecological functions. Community characteristics of insects and gastropods were compared in five regions to investigate the effect of geological factors in surveys conducted between June and August to analyze seasonal changes in invertebrate communities. Underwater traps were used to obtain a constant collection effect. Insect communities were dominated by Hydrochara affinis, Rhantus suturalis and Sigara nigroventralis, and nMDS analysis demonstrated the separation of their communities by region. H. affinis and Sternolophus rufipes were not found in Haenam and Cheolwon, respectively. The results showed the effects of regional temperature on the distribution of aquatic insects. Pomacea canaliculata, Hippeutis cantori and Austropeplea ollula were dominant in the gastropod community. The seasonal variation in the abundance of P. canaliculata was the most pronounced, and its abundance in August was 38.2 times higher than in June. The abundances of several species including Hippeutis cantori were negatively correlated with that of P. canaliculata. These results suggest that P. canaliculata is a pivotal factor that drives seasonal changes in gastropod community.
유기농 생태농업단지 논에서 출현하는 수서곤충의 생태자원 분포 특성을 비교하고자 유기농 단지 논에 둠벙 이 있는 조건과 둠벙이 없는 조건에서의 수서곤충상을 조사하여 관행 논의 분포 특성을 비교하였다. 수서곤충 출현은 둠벙이 있는 유기농 논 5목 15과 26종 413개체, 둠벙이 없는 유기농 논 5목 14과 22종 236개체, 관행 논 5목 11과 16종 155개체로 유기농 논에서 관행 논에 비해 수서곤충의 출현 과, 종 및 출현 개체수가 많았고, 유기농 논에서도 둠벙이 있는 조건에서 종수 및 개체수가 많음을 확인하였다. 특히 잠자리목의 경우 유기농 논 4과 8종 134개체, 둠벙이 없는 유기농 논 3과 5종 35개체, 관행 논 2과 4종 12개체로 전체 출현 종의 발생특성과 유사한 경향을 보였는데, 유기농 재배의 특성상 농약의 피해로부터 수서곤충에 안전한 환경이 조성된 점과 둠벙의 담수 및 다양한 수서생물의 발생으로 수서곤충의 서식조건에 유리하게 작용되었다고 보인다. 반면 파리목에서는 둠벙이 있는 유기농 논 3과 3종 18개체, 둠벙이 없는 유기농 논 3과 3종 25개체로 관행 논 2과 2종 24개체보다 발생양상이 다른 수서곤충에 비해 상대적으로 낮고, 관행 논보다 깔다구류의 개체수 19개체보다 각각 6개체, 12개체로 적게 출현한 점에서 유기농 재배유형과 둠벙의 서식처 제공이 수서곤충의 출현 및 분포에 건전성을 조장하는 방안이라고 판단된다.
Pantala flavescens is a dominant Odonata species in the rice fields in Korea. To determine the effects of different temperatures on its larval growth and emergence, field and laboratory experiments were conducted. Larval growth was also monitored in mono-cropping and double-cropping rice fields. The growth of larvae was monitored every week by measuring the head width. In the field experiment, no difference was found in larval growth and emergence between the control temperature and +1.9°C of the control temperature. The larval growth was greater at 23°C than at 20°C laboratory temperatures, and no emergence was recorded at either temperature after eight weeks of monitoring. There was a quadratic relationship between larval growth and temperature in an incubator at five temperature regimes of 15, 20, 25, 30, and 35°C. Midseason water drainage caused the extinction of the existing individuals and newly hatched larvae dominated after re-watering in the rice fields. Larval size was greater in double-cropping fields than in mono-cropping fields in late July but the tendency was reversed in early August. The results of this study suggest that temperature warming will directly promote the larval growth of P. flavescens and indirectly influence seasonal growth via changes in water management in rice fields.
청동기시대 논 경작지에 대한 연구는 입지와 구조, 그리고 수리 관개시설에 대한 논의가 있어 왔다. 논의 구조와 수리관개 시설의 관계를 통한 변화의 모습을 파악하기도 하지만, 입지와의 관계에 대해서는 아직 구체적 논의는 없다. 본고는 논 경작지의 구체적 입지환경을 분석하여 이를 유형화하고 수리관개시설의 변화와 함께 살펴보았다. 그 결과 이른 시기부터 논 입지는 저습한 지역을 선택하였고, 이의 변화 과정에서 수리관개시설의 설치와 함께 하는 것을 볼 수 있었다. 청동기시대 논 경작지는 다양한 조건과 환경을 갖춘 곳을 선택하지만 주로 저습한 지형 모두를 이 용하였다. 특히 충적지형에서는 미세한 지형 조건에 맞추어 입지 선택을 달리하는데, 시간의 흐름에 따라 변화하는 것을 볼 수 있었다. 입지 변화는 논의 구조와 형태, 기술의 진보와도 연관된다. 현재 논의가 분분한 구상과 반구상 경작유구는 전형의 논 등장 이전에 나타난 밭에서 논으로 이행하는 과도기적 경작지로 파악되는데, 그 형태와 구조, 관개의 방식이 초기 경작지의 모습을 갖추고 있다. 이후 과도기를 거치고 논 경작지는 점차 완성되는 모습이다. 당연 그 과정에서는 입지환경이 매우 중요한 요소가 되었다. 입지는 처음에는 완만한 충적지형의 미곡저지를 선택하였는데, 용수의 취득을 우선한 결정이었다. 이후 저습한 환경의 입지를 고루 선택하면서 본격적인 논 경작의 과정을 진행해 간다. 물론 이 과정에서도 완전한 형태의 논 경작지 조성보다는 천수에 의존한 경작지 조성을 주로 하였을 것이다. 그러면서 점차 입지 환경을 극복하는 모습이 보이는데, 이는 수리 관개 시설의 등장과 함께 하고 결국에는 논 경작지와 수리관개시설은 완성된 조합으로 이어진다.
흑다리긴노린재 약충 및 성충에 의한 벼 이삭 피해를 다양한 조건에서 분석하였다. 흑다리긴노린재 약충 1마리를 1일간 접종하였을 경우 주당 평균 2.7개, 16마리를 16일간 접종하였을 때 주당 평균 132.3개의 반점미가 발생되었다. 접종밀도와 반점미 발생 입수와는 고도의 정의 상 관관계를 나타내었다(Y = 8.8446X, r2 = 0.9622). 출수기에 흑다리긴노린재 성충 1쌍을 접종한 경우 벼 수확 시 발생한 피해로 동할미율은 40.2%, 반점미율은 30.5%였으며, 16쌍을 처리한 경우 동할미율은 81.7%, 반점미율은 74.5% 발생되었다. 벼의 등숙 정도에 따른 피해 양상을 분석한 결과 출수 초기에 가해하였을 경우에는 벼의 등숙율을 감소시키는 경향을 보였으며, 중기 및 후기에 가해하였을 경우 동할미율과 반점미 율이 증가하는 경향을 나타내어 가해시기에 따라 벼 이삭 피해의 차이가 현저하였다.
논 습지는 다양한 야생동물들의 주요 서식공간으로, 급 격한 개발 및 환경 변화로 인해 논에 서식하는 야생동물의 생물 다양성 보전에 위협이 되고 있다. 본 연구에서는 서해안에 위치한 논 습지를 이용하는 무미 양서류의 서식지 이용 특성을 규명하고자 2018년 3월부터 10월까지 당진시 대호 간척 농지에 서식하는 양서류의 풍부도와 서식 환경을 바탕으로 종들에게 영향을 끼친 주요 환경 요인을 파악하고, 서식지 이용 특성을 알아보았다. 연구 결과 조사 지역에서는 금개구리 (Pelophylax chosenicus)를 포함하여 참개구리 (P. nigromaculatus)와 청개구리 (Hyla japonica) 의 서식이 확인되었다. 3종에 영향을 끼치는 환경 요인으로 기온과 습도, 수심, 미소 서식지로 확인되었고, 청개구리는 수온에 영향을 받고 있었으며, 금개구리는 벼의 길이와 농법의 유형에 영향을 받고 있는 것으로 확인되었다. 3종은 모두 기온과 습도, 수심이 증가할수록 개체수가 증가 하는 경향을 보였고, 모내기한 필지를 가장 많이 이용했으 며, 번식 시기에는 미소 서식지 요인 중 필지를 가장 선호 하고 있어 조사지역이 3종의 주요 번식지로 이용되고 있는 것으로 판단된다. 금개구리는 관행에 비해 친환경 농지에서 더 많이 관찰되었는데, 이는 포식자와 제초작업으로 인한 주변 환경의 차이로 인한 원인으로 보인다. 본 연구를 통해 논에 서식하는 무미 양서류 3종이 선호하는 환경 요인은 종에 따라 다른 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 무미 양서류 보전에 중요한 자료를 제공할 것이다.
The present study was conducted to investigate the differences in managed farming practices, including low-intensive farming, duck farming, and golden apple snail farming, in a rice ecosystem by comparing terrestrial arthropod communities. A total of 75 species from 70 genera belonging to 43 families in 11 orders were identified from 9,622 collected arthropods. Araneae, Hemiptera, and Coleoptera were the richest taxa. Collembola was the most abundant, followed by Diptera, Hemiptera, and Araneae. Bray- Curtis similarity among the farming practices was very high (76.7%). The biodiversity of each farming practice showed a similar seasonality pattern. The richest species group was the predators, followed by the herbivores. The species richness and diversity of ecologically functional groups among the farming practices were not statistically significant, except for the abundance of predators in golden apple snail farming. The biodiversity seasonality of ecological functional groups in each farming practice showed similar patterns. The biomass of Araneae, Hemiptera, Coleoptera, and Diptera was greater than the other taxa, in general. The biomass of each ecological functional group showed little difference and the biomass fluctuation patterns in each farming practice were almost the same. Collectively, the community structures and biodiversity of terrestrial arthropods among the farming practices in the present study were not different. The present study may contribute to sustain rich biodiversity in irrigated rice fields and to advanced studies of food webs or energy flow structures in rice fields for ecological and sustainable agriculture.
거미는 산림 및 농작물 해충의 천적으로 알려져 있으며, 겨울철 벼 재배지에서 볏짚이나 논둑 등에 월동한다. 이 연구는 월동시기부터 모내기 전까지 유기 벼 재배지에 서식하는 거미상을 알아보기 위해 수행하였다. 거미의 발생을 조사하기 위해 함정트랩을 이용하였고, 농업과학원 유기재배포장에서 2018년 1월 중순부터 5월 중순까지 2주 간격으로 총 8회에 걸쳐 거미를 채집하였다. 조사가 이루어진 논은 거미가 월동 서식처로 이용할 수 있도록 볏짚을 걷어내지 않은 상태로 유지하였다. 조사 결과 6과 15종 359개체의 거미가 채집되었다. 그 중에서 애접시거미가 119개체(33%)로 가장 많았고, 들늑대거미(23%), 턱거미(17%), 각시긴손접시거미(8%) 순으로 나타났다. 또한 4월 중순(7회)에 가장 많은 개체가 채집되었고, 채집이 이루어질수록 거미의 개체수가 증가하는 경향을 보였다.
벼재배 논에서 온실가스 측정을 위해 사용되는 closed 챔버법은 시·공간적으로 변동 폭이 큰 메탄 플럭스를 측정하는 데는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 메탄플럭스 측정에 있어 에디공분산을 기반으로 하는 open-path 방법과 closed 챔버법을 비교분석하였다.
벼 재배 기간 중 메탄 플럭스 변동은 두 방법 모두 비슷한 경향을 보였고 closed 챔버를 이용한 메탄 측정 시간대의 값은 open-path 측정에 의한 값과 고도로 유의한 상관을 보였다. 다만 총배출량에 있어서 두 측정 방법 간에 나타난 약 31%의 차이가 발생했는데 이는 closed 챔버법에 따른 과다측정과 open-path에 의한 과소측정으로 생각해 볼 수 있다. 정확한 원인 분석을 위해서 향후에도 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
형질전환 벼와 일반 벼의 환경위해성 평가 기초자료를 위해 경상남도 사천시에서 2013~2017년, 경상북도 군위군에서 2015~2016년 7월 말부터 10월 초까지 벼에 발생하는 곤충상을 조사하고 군집특성을 분석하여 비교하였다. 사천시에서 형질전환 벼는 경상대학교 LMO (Living genetically Modified Organism) 격리포장 내에서 재배되었고, 일반 벼는 경상남도 사천시 사천읍 두량리에서 재배되었다. 군위군에서 형질전환 벼는 경북대학교 LMO 격리포장 내에서 재배되었고, 일반 벼는 경상북도 군위군 효령면 화계리에서 재배되었다. 채집방법으로 육안 조사, 포충망 조사, 유아등 트랩, 끈끈이 트랩을 이용하였다. 5년 동안 사천시에서 총 15목 123과 464종 37,941개체가 채집되었고, 2년 동안 군위군에서 총 13목 111과 366종 10,030개체가 채집되었다. 다년간 LMO포장과 일반포장을 비교해본 결과 매년 상위 주요 목은 우점 순서를 제외하면 거의 같은 목이 나타나는 것을 보아 아직까지는 LMO포장과 일반포장의 차이가 뚜렷하게 나타나지 않았다고 사료된다. 그리고 LMO포장과 일반포장 사이의 유사도 지수와 일반포장 사이의 유사도 지수가 차이가 없는 것으로 보아 LMO로 인한 차이가 아닌 환경에 의한 차이로 사료된다.
기존에 주로 논 수서생물의 채집을 위해 사용된 방형구법과 뜰채법은 높은 노동력을 요구했기 때문에 광범위한 지역을 대상으로 한 모니터링이 어려웠다. 이 연구는 논 수서 생물을 보다 신속하게 채집할 수 있는 수중트랩을 사용하여 지역 및 시기별 논 수서생물의 군집 조성을 확인하였다. 수 중트랩은 논을 대표하는 수서생물 중 환경 변화를 지표하거나 수조류의 먹이가 되는 이동성이 높은 종이 포함된 분류 군을 채집하는 데 유용했다. 사과우렁이과 (Ampullariidae), 미꾸라지과 (Cobitidae), 물벌레과 (Corixidae), 물방개과 (Dytiscidae), 물땡땡이과 (Hydrophilidae), 물달팽이과 (Lymnaeidae) 등 15개 분류군은 논 수서생물 군집 조성을 결정했다. 주요 분류군 중 환경 교란에 강한 깔다구과 만이 논 수서생물 군집의 시기 변화를 대표했다. 인위적인 영향에 민감한 사과우렁이과, 물땡땡이과 그리고 물방개과는 지역 별로 분포가 상이했다.
The need for an efficient sampling technique to collect aquatic organisms has risen with the increase of interest in rice paddy fields, which have been recognized as important ecosystems supporting biodiversity. In the present study, a submerged funnel trap used with the assistance of attracting agents (fish meal and chemical light) was designed as an easy, objective and quantitative tool for collecting aquatic organisms in the rice paddy fields. The preference for collecting aquatic organisms as a means for attracting agents was analyzed using a generalized linear mixed model. Also, based on the data of previous research, we compared the community composition of the aquatic macroinvertebrates, which were collected using the quadrat method, and newly designed submerged funnel traps, by analyzing non-metric multidimensional scaling. The results showed that the catching efficiency of 18 of the total 65 taxa was affected by the attracting agents. 12 taxa including Pomacea canaliculata, Hippeutis cantori, Austropeplea ollula, Erpobdella lineata, Ostracoda spp. Branchinella kugenumaensis, Hydaticus grammicus, Rhantus pulverosus, Chironomidae spp., Rana nigromaculata, Cobitidae spp. etc., favored fish meal and 6 taxa including Ischnura asiatica, Coenagrionidae spp. Sternolophus rufipes etc., were attracted by chemical light. The submerged funnel trap used as a measurement tool for biodiversity was less applicable than the quadrat method; however, it was more effective for the selective collection of specific taxa. We expect that this newly designed trap can be a simple and quantitative method for collecting aquatic organisms, and could be used for long term and extensive surveys in rice paddy fields in the future.