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DSSAT 작물모형을 위한 수미품종의 품종모수의 결정과 기후변화에서의 활용
Estimation and validation of the genetic coefficient of cv. Superior for the DSSAT-CSM 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.20 no.2, 2018년, pp.166 - 174  

백계령 (국립식량과학원 고령지농업연구소) ,  이계준 (국립식량과학원 고령지농업연구소) ,  이은경 (국립식량과학원 고령지농업연구소)

초록
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감자는 전 세계적으로 생산량이 쌀, 벼, 옥수수 다음으로 널리 재배되고 있는 식량 작물이며 생육 중에 수분스트레스를 받을 경우 수량에 크게 영향을 받는다. 기후변화에 의한 감자수량의 변화를 정확하게 예측하는 것은 식량안보를 위해 매우 중요하다. 기후변화 등에 의한 환경에 따른 작물생산량 예측을 위해 전세계적으로 많은 연구자들이 작물모형프로그램을 이용해서 다양한 작물에 대해 연구를 수행하고 있다. 미국에서 개발된 DSSAT 프로그램도 그 중 하나로 다양한 작물에 대한 여러 모델들을 하나의 프로그램으로 통합한 일종의 패키지이며 27종의 작물에 대해 연구할 수 있다. 이 연구에서는 RCP 8.5 기후조건에서 2050년대와 2090년대의 국내 5개 지역의 감자 생산량을 모의하였다. 국내에서 가장 흔하게 재배되고 있는 감자품종인 수미에 대한 품종모수가 DSSAT프로그램에 내재되어 있지 않기 때문에 2016-2017년 실제 생육조사를 통해 얻은 자료로 하부모듈인 GenClac 프로그램에서 수미품종의 품종모수를 추측하였으며, 총 5개 지역 39개의 지역적응시험 성적자료를 이용하여 추측된 품종모수를 검증하였다. 검증된 품종모수로 RCP 8.5기후 시나리오조건에서 수미품종의 생산량예측을 수행한 결과 2010년대와 비교하여 2050년대에는 5개 지역 총 생산량이 26% 증가한 반면 2090년대에는 17% 감소하였다. 그러므로 기후변화에 대비하여 안정적인 감자 생산을 위해서는 고온에서의 재배와 관수와 관련된 연구가 중요할 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Potato(Solanum tuberosum L.) is one of the major food crop in the world following rice, wheat, and maize. It is thus important to project yield predict of potato under climate change conditions for assessment of food security. A crop growth modelling is widely used to simulate crop growth condition ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 국제적으로 알려져서 이용된 품종들은 DSSAT에 품종 모수에 대한 정보가 포함되어 있지만, 국내 주요 감자 품종인 수미에 대해서는 정보가 없기 때문에 작물모형 프로그램을 이용해서 감자의 생산량예측을 위해서 수미품종의 유전적인 정보를 담고 있는 모수를 추정해야 프로그램 적용이 가능하다. 국외에서는 감자품종에 대한 품종모수의 추정이 여러 연구를 통해 시도되었으며(Raymundo et al., 2017), 본 연구에서는 수미품종의 모수를 추정하고 우리나라 5개 지역의 농촌진흥청 감자 신품종 지역적응시험성적의 자료를 이용하여 추정된 모수를 검증하고자 하였다. 또한, 사례연구로서 DSSAT-SUBSTOR모델을 이용하여 RCP8.
  • , 2017), 본 연구에서는 수미품종의 모수를 추정하고 우리나라 5개 지역의 농촌진흥청 감자 신품종 지역적응시험성적의 자료를 이용하여 추정된 모수를 검증하고자 하였다. 또한, 사례연구로서 DSSAT-SUBSTOR모델을 이용하여 RCP8.5 기후조건에서 수미감자의 생산량을 전망하고자 하였다.
  • , 2012). 본 연구에서는 품종모수를 활용한 사례 연구로서 RCP8.5 기후조건에서 수미품종의 생산량을 전망하고자 하였다. RCP 8.
  • 미국에서 개발된 DSSAT 프로그램도 그 중 하나로 다양한 작물에 대한 여러 모델들을 하나의 프로그램으로 통합한 일종의 패키지이며 27종의 작물에 대해 연구할 수 있다. 이 연구에서는 RCP 8.5 기후조건에서 2050년대와 2090년대의 국내 5개 지역의 감자 생산량을 모의하였다. 국내에서 가장 흔하게 재배되고 있는 감자품종인 수미에 대한 품종모수가 DSSAT프로그램에 내재되어 있지 않기 때문에 2016-2017년 실제 생육조사를 통해 얻은 자료로 하부모듈인 GenClac 프로그램에서 수미품종의 품종모수를 추측하였으며, 총 5개 지역 39개의 지역적응시험 성적자료를 이용하여 추측된 품종모수를 검증하였다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 추정된 품종모수르 이용하여 RCP 8.5 기후조건에서 수미감자의 생산량을 전망하기 위해 각 지역의 2011년부터 2017년도의 기상자료를 활용하여 미래조건에서의 기후변화 시나리오 자료를 생산하였다 우선, 2015년대와 2090년대의 기온은 각각 현재 기후조건에서 2ºC와 4ºC 증가할 것으로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대표농도경로 중 어떤 시나리오를 사용하여 연구를 진행하였는가? 5 기후조건에서 수미품종의 생산량을 전망하고자 하였다. RCP 8.5 시나리오에 따르면 2010년대와 비교해서 2050년대에는 우리나라 평균기온이 2ºC 상승하며 CO2농도가 517ppm 수준으로 증가할 것으로 전망된다. 또한, 2090년대에는 기온이 4ºC 상승하고 CO2농도가 895ppm으로 증가할 것으로 전망된다.
감자란? 감자는 4대 식량작물로 옥수수, 벼, 밀 다음으로 많은 생산량을 보이는 주요 작물이다. 우리나라에서 감자 생산은 전체 생산량 중 3월 말에 파종하여 재배하는 봄 재배가 70% 이상을 차지하고 있으며, 여름에 고랭지에서 재배하는 여름 재배는 20% 가을 재배는 10%를 차지하고 있다(KREI, 2015).
우리나라에서 감자 생산량은 어떠한가? 감자는 4대 식량작물로 옥수수, 벼, 밀 다음으로 많은 생산량을 보이는 주요 작물이다. 우리나라에서 감자 생산은 전체 생산량 중 3월 말에 파종하여 재배하는 봄 재배가 70% 이상을 차지하고 있으며, 여름에 고랭지에서 재배하는 여름 재배는 20% 가을 재배는 10%를 차지하고 있다(KREI, 2015). 봄 여름 재배에서 전국적으로 재배되고 있는 대표 품종은 ‘수미’ 품종으로 전재배면적의 70%이상을 차지하고 있으며, 식용 및 칩가공용으로 이용되고 있다(Kim et al.
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참고문헌 (22)

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  12. Kim, H. J., G. Y. Shin, H. M. Cho, G. S. Kim, S. Y. Kim, C. S. Park, and Y. I. Ham, 1999: The series of potato. Highland Agriculture Research Institute. 

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  19. Raymundo, R., S. Asseng, R. Prassad, U. Kleinwechter, J. Concha, B. Condori, W. Bowen, J. Wolf, J. E. Olesen, Q. Dong, L. Zotarelli, M. Gastelo, A. Alva, M. Travasso, R. Quiroz, V. Arora, W. Graham, and C. Porter, 2017: Performance of the SUBSTOR-potato model across contrasting growing conditions. Field Crops Research 202, 57-76. 

  20. Roberto, C., F. Orando, L. Paleari, T. Stella, C. Gilardelli, E. Movedi, V. Pagani, G. Cappelli, A. Vertemara, L. Alberti, P. Alberti, S. Atanassiu, M. Bonaiti, G. Cappelletti, M. Ceruti, A. Confalonieri, G. Corgatelli, P. Corti, and M. Acutis, 2016: Uncertainty in crop model predictions: What is the role of users? Environmental Modelling & Software 81, 165-173. 

  21. Song, Y., C.-H. Lim, W.-K. Lee, K.-C. Eom, S.-E Choi, E. J. Lee, and E. Kim, 2014: Applicability analysis of major crop models on Korea for the adaptation to climate change. Journal of Climate Change Research 5(2), 109-125. (in Korean with English abstract) 

  22. Stastna, M., F. Toman, and J. Dufkova, 2010: Usage of SUBSTOR model in potato yield prediction. Agricultural Water Management 97(2), 286-290. 

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