작부체계에 따른 잡초관리 연구 동향과 방향

이지현,신명나,구본일,심강보,전원태 한국작물학회 2021 Korean journal of crop science Vol.66 No.4

The present study was conducted to propose future research directions for weed management by examining the current trends of research on weed occurrence according to cropping systems. The cropping systems are developed for the efficient use of arable land, and the weed flora changes according to the management practices of a given cropping system. In particular, weed occurrence can be reduced by altering the soil environment. In addition, cultivation methods, such as tillage, affect the weed seed bank in the soil, thus altering the pattern of weed occurrence. Here, we propose three weed management practices according to the cropping system. First, it is necessary to develop a model that can classify weed species by analyzing young seedlings and can predict the flora in the field. Second, it is important to manage the cropping system history and establish a database of agricultural information, which can be linked to meteorological and geographic data. Third, it is critical to estimate the weed occurrence and soil seed bank dynamics, based on which a cropping system platform and digitalization technology can be developed. In the future, the prediction of weed occurrence and control according to the cropping system will contribute to sustainable agriculture by reducing the use of herbicides and solving the problems of resistant weeds. 본 연구는 작부체계에 따른 잡초 발생의 연구 동향을 고찰함으로써 향후 잡초관리의 연구 방향을 제안하고자 수행하였다. 작부체계는 경지를 효율적으로 이용하기 위해 발달했으며, 작부체계에 따라 잡초 발생도 상이하였다. 특히토양 환경을 변화시킴으로써 잡초 발생을 경감시킬 수 있다. 또한 경운 등 경종적 방법은 종자은행의 영향으로 잡초발생 양상이 달라진다. 따라서 작부체계 시 세 가지 잡초관리 기술의 방향을 제안하고자 한다. 첫째, 초기 발생한 잡초를 영상 분석하여 초종을 구분하고, 본답 군락을 예측할수 있는 모델 개발이 필요하다. 둘째, 작부체계 이력을 관리하고 영농정보의 데이터베이스를 구축하여 이를 기상·지리 정보 등의 정보들과 연계하는 것이 필요하다. 셋째, 잡초 발생량과 토양 종자은행 역학관계를 추정하고 작부체계 플랫폼과 디지털화 기술 개발이 필요하다. 향후 다양한 작부체계에서 잡초 발생량 예측 및 방제는 농약 사용량을 줄이고, 저항성 잡초 문제 해결의 가능성 등 지속 가능한 농업에 기여할 것으로 생각된다.

파종시기에 따른 참깨 수량구성요소 및 수량에 미치는 영향

심강보,신명나,전원태,한아름 한국작물학회 2021 한국작물학회지 Vol.66 No.4

The yield potential of sesame depends on genetic factor, environmental factor, genetic x environmental interaction, as well as agronomic factors such as sowing date, planting density or seed rate for sowing. The main aim of this study was to analyze the effects of different sowing dates on the yield-related traits and total seed weight of sesame. The analysis of variance revealed that different sowing dates affected sesame yield-related traits such as plant height, number of branch per plant, number of capsule per plant, 1,000-seed weight, and total seed weight. Early or late sowing date showed negative effect of yield-related sesame traits and total seed weight. Optimum sowing date for sesame in the middle region of Korean peninsula was May 10th, in which total seed yield recorded 90 kg per 10 are. Path-coefficient analysis revealed that the number of capsule per plant and plant height were major factors that affected the total seed weight of sesame across different sowing dates. 파종시기를 달리하여 참깨 수량구성요소 및 종실수량에미치는 영향과 수량구성요소 간 상호 연관성을 구명하고자2019부터 2020년까지 수행하였으며, 그 결과를 요약하면다음과 같다. 1. 참깨를 만파하면 기본적인 생육량이 확보되지 않은 상태에서 생식생장으로 전환되어 초장, 분지수, 주당삭수의 감소로 궁극적으로는 총 종실 수량이 감소하였으며, 조파 시 저온으로 인한 유효적산온도 및 일조시간 확보불충분으로 총 종실 수량이 줄어드는 경향을 보였다. 2. 우리나라 기상조건에서 참깨 파종적기인 5월 상순에 파종하면 평균 주당삭수는 103개로 다른 파종기보다 4~44 개 정도 많았으며 종실수량도 90 kg/10a으로 다른 파종기대비 5~70 kg정도 많았다. 3. 회귀분석을 통한 참깨 수량구성요소의 종실수량에 대한연관성 정도를 비교하여 본 결과 주당삭수가 가장 크게(R2 =0.7211) 나타났으며 분지수(R2 =0.1896)가 가장 적었다. 이러한 차이는 온도나 일장 등 재배환경에 대한수량구성요소의 감응도 차이, 관련요인 간 상호작용, 공시품종의 일장 및 온도반응성 정도 등 복합적인 요인이관여하는 것으로 판단되었다. 4. 경로분석을 통해 참깨 총 종실수량에 미치는 직접효과는 주당삭수 0.621, 초장 0.521, 천립중 0.086 순으로 크게 나타났다. 직접효과와 간접효과를 합한 총 효과는 주당삭수가 0.921로 가장 높았으며 초장 0.889, 분지수0.482, 천립중 0.345 순으로 나타났다. 따라서 조파, 만파 시 불량 기상환경조건에서 주당삭수를 많이 확보할수 있는 품종 선정이 필요할 것으로 판단되었다.

담수 처리에 따른 옥수수 자식 계통의 지상부와 뿌리의 생육 및 형태적 특성

차정은,이지현,신명나,정건호,김정태,심강보,이재은,손범영,김상곤,구본일,이석기,전원태 한국초지조사료학회 2020 한국초지조사료학회지 Vol.40 No.4

This study was conducted to investigate the growth characteristics of the shoot and roots and to analyse the morphological characteristics of roots of waterlogging resistant and susceptible maize inbred lines. Six maize inbred lines were treated with waterlogging for 10 days at V3, and the degree of leaf senescence was evaluated for waterlogging resistance. As a result of waterlogging resistance evaluation, KS85 was the most damaged inbred line with 3.33 senescence leaves and 5.54 degree, and KS141 was the least damaged inbred line with 1.33 senescence leaves and 3 degree. At 20 days after treatment, the effect of waterlogging stress on the shoot dry matter accumulation of KS85 and KS141 were decreased by 86.1% and 77.0%, respectively, compared to the control. Similarly, root dry matter accumulation of KS85 and KS141 were decreased by 77.6% and 65.0%. As a result of SEM photographs of the nodal roots of the two maize inbred lines, the thickness of cortex of KS141 was thicker than that of KS85, and the distortion of the cortex was observed in KS85 at 20 days after waterlogging. It was concluded that the thickness of cortex was related to maize waterlogging resistance.

중부지역 평야지 논 이용 밭작물 2년 3모작 작부모형 개발

심강보,조현민,신명나,한아름,채미진,김정주,이석기,전원태 한국작물학회 2022 한국작물학회지 Vol.67 No.4

ABSTRACT This study aimed to develop a cropping system to use limited crop-land with optimum efficiency, whileconsidering management from farmers. To establish the cropping system involving a two-year rotation of three crops, three typesof cropping system were evaluated in Suwon (Seogcheon series) and Anseong (Geumcheon series) in the middle plain area usingsix crops from 2018 to 2019: maize-perilla-onion, potato-sesame-garlic, and maize-sesame-onion. The crop productivity andincome of the cropping systems involving food-, oilseed-, and horticultural crops were analyzed, and the optimal cropping systemwas reviewed. The total yield of each crop was as follows: maize 1,281 kg, potato 4,837 kg, perilla 125 kg, sesame 120 kg, onion6,503 kg, and garlic 1,027 kg per 10a. However, in terms of gross profit, the potato was more than 3.8 times more profitable thancorn, sesame was 1.8 times more profitable than perilla, and garlic was more than 2.8 times more profitable than onions. As aresult, in terms of net income, the potato-sesame-garlic cropping system produced the highest income per unit area. Sesameseedlings were planted after the potato harvest, thereby solving the problem of competition between the first and last crops. Overall, this study confirmed that the potato-sesame-garlic cropping system, a two-year rotation of three crops, contributed to theimprovement of upland crop productivity and farmers’ income and was an overall effective cropping system. 적 요우리나라의 쌀 과잉 문제를 해소하면서 경지이용률과 식량자급률을 향상시키기 위한 논 이용 작부체계는 주로 1년2모작으로, 특히 남부지역에 비해 낮은 경지이용률을 보이는 중부지역의 기상적 특성을 고려한 새로운 형태의 작부모형 개발이 요구된다. 농가 수익성과 노동력 효율적 배분 등경영적 측면을 고려하면서 제한된 토지를 최대한 효율적으로 이용하기 위해 식량작물, 유지작물, 원예작물을 연계한 2년 3모작 작부체계를 도입하여 생산량과 소득을 분석하고최적 작부체계를 검토하였다. 수량성 측면에서 10a 당 옥수수가 감자보다 3배 이상이었고, 들깨가 참깨보다 5 kg 가량높았고, 양파가 마늘보다 6.3배 이상 높았다. 그러나, 조수익측면에서 감자가 옥수수보다 3.8배 이상 높았고, 참깨가 들깨보다 1.8배 높았으며, 마늘이 양파보다 2.8배 이상 높은 것으로 산출되었다. 결과적으로, 순소득 측면에서 ‘옥수수-들깨-양파’ 또는 ‘옥수수-참깨-양파’ 보다 ‘감자-참깨-마늘’을연계한 작부체계가 동일 면적에서 상대적으로 높은 소득을보이는 것을 확인하였다. 1모작 작물인 감자와 2모작 작물인참깨의 재배기간이 겹치는 문제는 감자 수확기 동안 참깨를육묘하고, 감자 수확 후 참깨 유묘를 이식하는 방법을 통해1모작 작물과 2모작 작물 간의 재배기간 겹침 문제를 해소할 수 있었다. 따라서, 본 시험에서 확인한 ‘감자-참깨-마늘’연계 2년 3모작 작부모형이 중부 평야지 논 이용 밭작물의생산성 향상과 소득 작물을 연계한 농가소득 향상에 합리적인 작부체계로써 기여할 수 있는 것으로 생각된다.

온도와 일장조건에 따른 참깨 개화 및 생육특성 영향

심강보,구본일,신명나,전원태 한국작물학회 2020 한국작물학회지 Vol.65 No.3

온도와 일장처리를 달리하여 참깨 개화, 생육특성 및 수량성에 미치는 영향을 구명하고자 2019~2020년 2년에 걸쳐 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단일조건(12시간)에서 온도 증가에 따른 참깨 품종의 개화일수 단축정도는 90일깨가 11일, 풍성깨가 10.5일, 아름깨가 10일이었으며 고온조건(28°C)에서 일장이 길어질수록 참깨품종의 개화지연일수는 90일깨가 7.5일, 안산깨와 양백깨가 각각 9일, 풍성깨가 14.5일, 성분깨가15일, 아름깨가 18일로 나타났다. 2. 개화일수와 경장, 주당삭수, 천립중, 10a당 수량간에는부의 상관관계를 나타내었는데 개화소요 일수가 길어개화가 늦어지면 생식생장기간이 줄어들고 수량관련 형질들의 기본특성을 확보할 수 있는 기간이 부족해진다. 3. 일장과 온도에 따른 품종 간 수량성 변화를 보면 안산깨, 아름깨는 온도가 높아질수록 수량이 감소하였으나양백깨, DT45는 증가하는 경향을 나타내었다. 일장이길어질수록 수량은 감소하는 경향을 나타났으며 참깨품종간 반응을 다양하게 나타났다. 4. 풍성깨, 성분깨는 파종기를 앞당겨서 조기파종에 적합하였으며 DT45, 풍성깨, 90일깨, 안산깨, 성분깨는 파종기를 늦추어 만파를 할 경우 적합하였다. 양백깨와 아름깨는 5월 상순부터 중순까지 파종을 하였을 경우 수량성 확보에 유리하였다. Sesame is typically a temperature- and day length-sensitive plant, as its flowering is promoted under high temperature and shorter day length conditions. The experiment carried out in the present study revealed that day length influenced sesame flowering to a much greater extent than temperature. The degree of day length influence differed depending on the sesame variety. Days from sowing to flowering was negatively correlated with yield-related characteristics such as stem length, capsule number per plant, 1,000 seed weight, and seed weight per 10a. In cases where the period from sowing to flowering was longer and flowering date was later, the reproductive growth period was shorter during maturity. Analysis of the effects of temperature and day length on seed yield production revealed that temperature was a much more influential factor than day length. However, day length was more influential than temperature under low temperatures, such as 22°C. All varieties apart from Ansan were shown to be primarily influenced by temperature. Sesame varieties were grouped in view of optimal seed sowing time through principal components analysis. The Poongsung and Sungboon varieties favored early sowing under low temperatures and short day lengths. The DT45, Poongsung, 90 days, Ansan, and Sungboon varieties favored late sowing under high temperatures and long day lengths. The Yangbaek and Arum varieties could be sown both early and late.

중국 동북부 지역에서 이화명나방(Chilo suppressalis)(Crambidae) 2화기 성충 발생 시기 추정

정진교,김은영,양문호,이석기,신명나,양정욱,구홍광,Dongcun Jin,Jin Pao,왕계춘,Feng Zhu 한국응용곤충학회 2022 한국응용곤충학회지 Vol.61 No.2

We investigated the emergence patterns of Chilo suppressalis (Lepidoptera: Crambidae) adults using sex pheromone traps in the three northeastern areas, Dandong (40°07'N 124°23'E) (Liaoning province), and Gongzhuling (43°30'N 124°49') and Longjing (42°46'N 129°26'E) (Jilin province), China, in 2020 and 2021. Two times of adult flight seasons were isolated clearly during the rice growing periods in the all areas, in which the first season from mid May to late July, and the second season from mid July to mid September were observed. The adult emergence seasons in the areas at higher latitude were later than that at lower latitude. Using the adult emergence data during the first flight seasons, the second flight seasons were estimated through insect phenology modelling, and compared with the observed data. Temperature-dependent life history models (developmental rate, development completion, survival rate, adult aging rate, total fecundity, oviposition completion, and adult survival completion) were collected or constructed for each life stage of C. suppressalis, in which the data from the four previous studies were used. Those models were combined in an insect phenology estimation software, PopModel, and operated for the observed areas. In the results, the phenology modelling operated with the models based on the data of shorter larval periods in the previous studies estimated more accurately the second flight seasons. In 2021, we investigated the change of damaged hill ratios of rice with observing the adult emergence at Dandong and Longjing, 2021. The increase periods of damaged hill ratios of rice were observed two times during the total rice cultivation season, which may be caused by different generations of C. suppressalis larvae. 중국 동북부지역 랴오닝성의 단둥(40°07'N 124°23'E)과 지린성의 궁주링(43°30'N 124°49') 및 룽징(42°46'N 129°26'E)에서 2020년과 2021년 벼 재배기간 중에 성페로몬트랩으로 이화명나방(Chilo suppressalis)(나비목: 포충나방과)의 성충 발생 시기를 조사하였다. 1화기 성충은 5월 중순부터 7월 하순 사이, 2화기 성충은 7월 중순부터 9월 중순 사이에 발생하여 세 지역 모두 연중 2회 성충 발생양상이 뚜렷하게 확인되었다. 위도가 높은 지역에서 발생시기가 더 늦었다. 각 지역에서 관찰된 1화기 발생 시기를 기준으로 발생 시기 모델링을 통해 2화기 발생 시기를 추정하고 관찰된 시기와 비교하였다. 네 개의 선행연구 자료로부터 성충, 알, 유충, 용 발육단계의 온도의존 생명현상(발육속도, 발육완성분포, 생존율, 성충 노화율, 총산란수, 산란완성분포, 성충 생존완성분포) 모델들을 수집하거나 작성하였고, 이들을 선행 연구에 따라 단독으로 사용하거나 혼합하여 곤충 발생 시기 추정 소프트웨어인 PopModel에서 결합하였다. 모델링 결과에서 유충 발육기간이 짧게 관찰된 선행연구 자료를 기반으로 하여 구성된 모형들이 2화기 성충 발생 시기를 더 근접하게 추정하였다. 2021년에는 단둥과 룽징에서 성충 조사 시기에 맞추어 이화명나방에 의한 벼 피해주율의 변화를 조사하였다. 피해주율은 벼 재배기간 중 누적되어 2번의 증가시기가 뚜렷하게 나타났고, 이화명나방의 각 세대 유충에 의해 발생한 것으로 추정되었다.

적산온도를 활용한 중북부지역 찰옥수수 적정파종기 설정

심강보,이종기,구본일,신명나,윤성탁 한국작물학회 2019 한국작물학회지 Vol.64 No.3

ABSTRACT It is important to determine sowing date as it decisively affects the quality as well as quantity of waxy corn. In the central northern area of Korea, optimum sowing date of waxy corn is May and requires about 20–26 reproductive growth days from silking date to harvest. We determined adaptable sowing date of waxy corn varieties using growing degree days (GDDs), especially in the central northern area. Earlier sowing required many more emergence days owing to the low temperature. All waxy corn varieties required about 16~22 emergence days when sown in April. Otherwise, less than 15 emergence days were needed for sowing from May to August. Sowing dates to maximize ear yield of waxy corns were different depending on the eco-types of corn varieties as well as GDDs during the growth period. Early maturity type Mibaek2’ showed the highest ear yield at the May 15th sowing date. Middle maturity ‘Iimichal’ and late maturity ‘Chalok4’ showed the highest ear yield at the May 25th and June 5th sowing dates, respectively. GDDs of 26 days after silking was an index to determine the highest yield sowing date of ‘Mibaek2’. The total GDDs from sowing to harvest and to silking were other indexes to determine the highest yield sowing date of ‘Ilmichal’ and ‘Chalok4’, respectively. Generally, it required about 2,400°C GDDs from sowing date to maturity and at least 65 days of silking date from sowing to obtain about 1,200kg of ear yield of waxy corn in the central northern area of the Korean peninsula. The results of the study will be helpful for corn farmhouses to determine optimum sowing date of waxy corn in the central northern area of Korea. 파종시기를 달리하여 옥수수 생육 및 수량성을 비교하고 출사기, 출사후 등숙기까지 적산온도를 활용하여 중북부지 역에서 적합한 옥수수 파종시기를 구명하고자 2017~2018 년 2년에 걸쳐 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종기가 빠를수록 토양온도가 낮아 옥수수 유묘 출현기 간이 길었으며, 파종시 기별 평균 유묘 출현소요일수는 조생형인 미백2호가 9.1일, 중생형인 일미찰이 9.5일, 만 생형인 찰옥4호가 10.1일 소요되어 조생형일수록 유묘 출현소요일수가 짧았다. 2. 지온과 유묘 출현일수는 부의 상관관계를 나타내었는데, 지온이 낮은 4월에는 유묘 출현일수가 16~22일, 지온이 높은 5월에는 9~15일 정도로 감소하였다. 3. 파종기에 따른 경장, 이삭길이, 이삭폭은 수량과 정의 상 관관계를 나타내었으며 조생형인 미백2호는 5월 15일, 중생형인 일미찰은 5월 25일, 만생형인 찰옥4호는 6월 15일 파종에서 각각 수량이 가장 높아 중북부지역의 평 년기온 조건에서 생태형별 적정 파종기로 판단할 수가 있었다. 4. 동일 파종조건에서 출사 후 26일 까지 품종 간 유효적산 온도 차이는 적었으나 만생형 품종일수록 성숙기까지 소 요적산온도가 적었는데 출사 후 26일까지 유효적산온도 는 조생형인 미백2호가 975°C, 만생형인 찰옥4호가 604°C 이었다. 5. 중북부지역에서 찰옥수수를 재배할 경우 생태형에 따른 품종의 파종지표로 유효적산온도를 활용할 경우 조생형 인 미백2호는 출사 후 26일까지 적산온도, 중생형인 일 미찰은 전 생육기간 적산온도, 만생형인 찰옥4호는 출사 기까지 적산온도가 적합하였다. 6. 중북부지역(강원도, 경기북부)에서 생태형에 따른 찰옥 수수를 재배 할 경우 파종기부터 등숙기까지 평균 적산 온도는 약 2,400°C, 평균 출사일수는 65일 이상 조건에 서 10 a 당 1,200 kg 수준의 수량성 확보가 가능하였다.

논 이용 형태 변화에 따른 토양 미생물 특성 비교

유영철(Youngchul Yoo),채미진(Mi-Jin Chae),전원태(Won Tae Jeon),이석기(Seuk Ki Lee),김정주(Jeong Ju Kim),신명나(Myoung Na Shin),한아름(A Reum Han) 한국토양비료학회 2022 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2022 No.10

중국 단동 지역에서 국내 벼 품종의 출수 반응과 적응 출수생태 특성

양운호(Woonho Yang),Hongguang Ju,김정주(Jeong-Ju Kim),한아름(Areum Han),양정욱(Jung-Wook Yang),김은영(Eun Young Kim),강신구(Shingu Kang),이대우(Dae-Woo Lee),채미진(Mi-jin Chae),신명나(Moung Na Shin),Dongchun Jin,Jin Piao,Jichun 한국작물학회 2023 한국작물학회지 Vol.68 No.3

1. 벼 재배기간에 단동 지역의 평균기온은 북한의 신의주보다 약간 낮게, 수풍보다는 약간 높게 경과하였으며, 이들세 지역의 일장 변화는 거의 동일하였다. 2. 시험 연도와 이앙시기에서 공통적으로 단동 지역의 안전출수한계기와 현지 품종 중 가장 늦은 출수기까지 출수한 국내 품종은 조생종 8개(진부올, 백일미, 조운, 진옥, 조평, 진부, 산호미, 오대)였으며, 북한 품종은 5개(올벼2, 선봉9, 온포1, 길주1, 평도15)였다. 3. 국내 13품종과 북한 7품종의 기본영양생장성은 12~43 일, 감광성은 3~56일, 감온성은 15~33일 범위였는데, 국내 중생 및 중만생 3품종(선품, 신보, 소비)과 북한 평양21은 감광성이 33~56일로 컸고, 다른 3품종(아세미, 진미, 평도5)은 기본영양생장성이 40~43일로 큰 특징을 보였다. 4. 단동 시험포장에서 나타난 벼 품종의 출수기는 감광성과고도로 유의한 정의 상관을 나타내었으며, 감광성이 컸던 중생과 중만생 3품종을 제외하면 기본영양생장성과유의한 정의 상관관계가 인정되었다. 5. 단동 지역의 벼 재배기간에 적응하는 품종은 기본영양생장성 35일 이하와 감광성 25일 이하를 모두 충족하는 출수생태 특성을 보였다. We examined the heading responses of rice varieties over two years in Dandong, China to select the varieties that are adaptable to the bordering northwestern plains of North Korea. Dandong had slightly lower mean temperature than Sinuiju, North Korea but slightly higher than Supung, but it had almost the same day-length as the two regions in North Korea. In the two experimental years and two transplanting-date treatments, eight varieties (Jinbuol, Baegilmi, Joun, Jinok, Jopyeong, Jinbu, Sanhomi, and Odae) from South Korea and five varieties (Olbyeo2, Sonbong9, Onpo1, Gilju1, and Pyongdo5) from North Korea reached the heading stage not later than the latest heading dates of Dandong domestic varieties and the safe marginal heading dates of Dandong. We examined the basic vegetative phase (BVP), photoperiod-sensitivity (PS), and thermo-sensitivity (TS) of rice heading in a phytotron study to characterize the heading ecotypes of rice varieties adaptable to Dandong. For the rice varieties grown in Dandong experimental field, number of days to the heading stage was highly positively correlated with PS and, except middle and mid-late maturing three varieties, it was significantly positively correlated with BVP. Two-dimensional distribution plotting revealed that both 35 days or less BVP and 25 days or less PS were the characteristic heading ecotypes of the rice varieties adaptable to Dandong.