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정식 초기의 저온·저일조가 토마토 수량·품질에 미치는 영향
위승환,여경환,최학순,유인호,이진형,이희주,Wi, Seung Hwan,Yeo, Kyung-Hwan,Choi, Hak Soon,Yu, Inho,Lee, Jin Hyong,Lee, Hee Ju 한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.4
본 연구는 생육초기 저온 저일조 조건이 토마토의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행되었다. 비가림 하우스에서 정식 후 17일에 측창 개폐와 차광막을 이용하여 26일간 저온, 저온차광 처리하였다. 처리기간 동안의 토마토 GDD를 산출한 결과 저온 처리로 인해 GDD가 5.5% 감소하였다. 차광 처리에 의한 평균 일사량을 분석한 결과 대조구 대비 차광처리가 25.3% 수준이었으며, 일 최고광량의 평균을 분석한 결과 대조구, 차광처리가 각각 634, 156W·m<sup>-2</sup>였다. 처리 결과 저온차광에 의하여 엽수, 엽면적, 생체중, 건물중, SPAD를 분석한 결과 차광에 처리에 의하여 생육이 저하된 것을 볼 수 있었으며 초장은 웃자란 것을 확인할 수 있었다. 수량을 분석한 결과 첫 수확일은 정식 후 63일로 동일 하였으나 무처리구, 저온처리, 저온 강차광 순으로 각각 177, 99, 53g/plant로 최대 3.3배까지 차이를 보였으며, 최종 수확일인 정식 후 87일의 누적수량은 각각 1734, 1131, 854g/plant로 생육 초기 저온, 저온차광 처리에 의하여 수량이 각각 34.8, 50.7% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 처리와 수확기에 따른 토마토의 품질을 조사한 결과 당도와 산도는 처리 및 수확기에 따른 차이가 없었다. 처리에 따른 광합성 특성을 조사하기 위하여 이산화탄소반응 곡선을 작성하고 광합성 기구의 생화학적 모델을 활용하여 분석한 결과 최대 광합성 속도와 J, TPU, R<sub>d</sub>는 온도에 따른 차이를 보이지 않았으나 차광에 의하여 감소된 것을 확인할 수 있으며, V<sub>cmax</sub>의 경우 저온 과 차광에 따라서 값이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 보아 정식 후 생육초기 저온 저일조는 토마토의 초기생육과 광합성능력을 감소시키며, 생육이 진행되면서 생육에 대한 차이가 없어지거나 줄어들고 품질 변화도 나타나지 않았지만 누적 수량이 감소하기에 이를 방지하기 위해서는 생육초기 저온 및 저온저일조 등 이상기상 발생시 보온 및 보광이 필요하다. This study was conducted to the effect of low air temperature and light intensity conditions on yield and quality of tomato at the early stage of growth in Korea. Inplastic greenhouses, low temperature and low temperature with shade treatments were performed from 17 to 42 days after plant. Tomato growing degree days were decreased 5.5% due to cold treatment during the treatment period. Light intensity decreased 74.7% of growing degree days due to shade. After commencing treatments, the plant growth decreased by low temperature and low radiation except for height. Analysis of the yield showed that the first harvest date was the same, but the yield of the control was 3.3 times higher than low temperature with shade treatment. The cumulative yields at 87 days after transplanting were 1734, 1131, and 854 g per plant for control, low temperature, and low temperature with shade, respectively. The sugar and acidity of tomatoes did not differ between treatment and harvesting season. To investigate the photosynthetic characteristics according to the treatment, the carbon dioxide reaction curve was analyzed using the biochemical model of the photosynthetic rate. The results showed that the maximum photosynthetic rate, J (electric transportation rate), TPU (triose phosphate utilization), and R<sub>d</sub> (dark respiration rate) did not show any difference with temperature, but were reduced by shading. Vcmax (maximum carboxylation rate) was decreased depending on the low temperature and the shade. Results indicated that low temperature and light intensity at the early growth stage can be inhibited the growth in the early stage but this phenomenon might be recovered afterward. The yield was reduced by low temperature and low intensity and there was no difference in quality.
온도에 따른 난지형 마늘 ‘남도’의 생육과 수확기 구생체중 모델 개발
위승환(Seung Hwan Wi),문경환(Kyung Hwan Moon),송은영(Eun Young Song),손인창(In Chang Son),오순자(Soon Ja Oh),조영열(Young Yeol Cho) (사)한국생물환경조절학회 2017 생물환경조절학회지 Vol.26 No.1
본 연구는 난지형 마늘 ‘남도’의 적정 생육 온도 구명과 일 평균온도를 이용한 구중 예측을 위하여 수행되었다. 온도처리는 주간 16시간 야간 8시간 처리로 11/7℃, 14/10℃, 17/12℃, 20/15℃, 23/18℃, 28/23℃ 로 설정하였다. 구의 생체중과 건물중은 20℃/15℃ 처리구에서 가장 높았으며 고온이나 저온으로 갈수록 감소하였다. 엽수와 총엽면적은 저온인 처리구가 고온처리구보다 생장이 느렸으나, 최종적으로는 최고온도인 28/23℃을 제외하고 유사한 경향을 보였다. 구의 생체중으로 6종의 함수를 개발하였으며 이를 통해 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도와 한계온도, 온도에 따른 구생장량을 확인할 수 있었다. 분석 결과 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도는 18~20℃이며 GDD 기본온도와 한계온도는 7.1℃와 31.7℃로 추정할 수 있었다. 일 평균온도를 이용한 수확기 기준 구생체중 모델을 검증하기 위하여 온도구배터널의 기상자료를 이용하여 예측하였다. 선형함수를 이용한 예측은 79.0~95.0%, 2차 함수를 이용한 예측은 77.2~92.3%, 로지스틱분포 함수를 이용한 예측은 80.0~95.8% 예측도를 보였다. 이중 가장 예측력이 좋은 함수는 로지스틱분포함수이며 생육적정온도와 한계온도도 잘 표현하였다. This study was conducted to investigate optimal temperature of garlic and develop bulb weight model in harvest time. Day and night temperature in chambers was set to 11/7℃, 14/10℃, 17/12℃, 20/15℃, 23/18℃, 28/23℃(16/8h). Bulb fresh and dry weight was heaviest on 20/15℃. In 11/7℃ and 14/10℃, leaf number and total leaf area increased slowly. But in the harvest, leaf number and total leaf area were not significant, except 28/23℃. Models were developed with fresh bulb weight. As a result of analyzing the model, 18~20℃ certified optimal mean temperature. And the growing degree day base temperature estimated 7.1℃, upper temperature threshold estimated 31.7℃. To verify the model, mean temperature on temperature gradient tunnel applied to the growth rate model. Lineal function model, quadric model, and logistic distribution model showed 79.0~95.0%, 77.2~92.3% and 85.0~95.8% accuracy, respectively. Logistic distribution model has the highest accuracy and good for explaining moderate temperature, growing degree day base temperature and upper temperature threshold.
월 자료로부터 일 강수자료 생성을 위한 Markov 연쇄 및 감마분포 모수 추정
문경환 ( Kyung Hwan Moon ),송은영 ( Eun Young Song ),손인창 ( In Chang Son ),위승환 ( Seung Hwan Wi ),오순자 ( Soonja Oh ),현해남 ( Hae Nam Hyun ) 한국농림기상학회 2017 한국농림기상학회지 Vol.19 No.1
이 연구는 우리나라를 대상으로 일 강우자료를 생성하는 방법을 모색하기 위하여 진행되었다. 우선 전국 23개 기상관서의 과거 30년간의 일 강우자료를 수집하여 기상생성방법으로 많이 이용되는 조건부 확률을 이용한 Markov 연쇄와 감마 분포 함수를 결합하는 방법을 적용하여 본 결과 관측자료와 유사한 일 강우자료를 생성하였고, 23개 지점별로 강우특성을 나타내는 4종의 모수를 계산할 수 있었다. 또한 새로운 방법을 이용하여 지점의 강우특성을 나타내는 모수는 월 강우량으로부터 추정할 수 있었고, 이를 적용하여 1981∼2010년, 2011∼2015년 두 기간을 대상으로 일 강우자료를 생성하여 기존의 관측자료와 비교한 결과 매우 유사한 분포를 나타내는 것을 알 수 있었다. 따라서 월 강우량 자료를 이용하여 강우특성모수를 산출하고 이로부터 일 강우자료를 생성하는 조건부 확률과 감마 분포 함수를 결합한 방법은 농업의 기후변화 영향과 수자원의 연구에 실용적으로 이용될 것으로 기대된다. This research was to elucidate the generation method of daily precipitation data from monthly data. We applied a combined method of Markov chain and gamma distribution function using 4 specific parameters of α, β, p(W/W) and p(W/D) for generation of daily rainfall data using daily precipitation data for the past 30 years which were collected from the country`s 23 meteorological offices. Four parameters, applied to use for the combination method, were calculated by maximum likelihood method in location of 23 sites. There are high correlations of 0.99, 0.98 and 0.98 in rainfall days, rainfall probability and mean amount of daily rainfall between measured and simulated data in case of those parameters. In case of using parameters estimated from monthly precipitation, correlation coefficients in rainfall days, rainfall probability and mean amount of daily rainfall are 0.84, 0.83 and 0.96, respectively. We concluded that a combination method with parameter estimation from monthly precipitation data can be applied, in practical purpose such as assessment of climate change in agriculture and water resources, to get daily precipitation data in Korea.