[논문]기후 및 토양 정보를 고려한 포도의 재배적지 구분 연구

김용석; 최원준; 허지나; 심교문; 조세라

doi:10.5532/kjafm.2020.22.4.250

기후 및 토양 정보를 고려한 포도의 재배적지 구분 연구
Study on Land Suitability Assessment of Grapes with Regards to Climate and Soil Conditions in South Korea 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.22 no.4, 2020년, pp.250 - 257

김용석 (국립농업과학원 기후변화평가과) , 최원준 (국립농업과학원 기후변화평가과) , 허지나 (국립농업과학원 기후변화평가과) , 심교문 (국립농업과학원 기후변화평가과) , 조세라 (국립농업과학원 기후변화평가과)

초록
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본 연구에서는 포도의 생육과 관련된 연평균기온, 생육기 기온, 성숙기 기온, 극최저기온, 저온요구도, 강수량과 같은 기후인자와 심토토성, 침식정도, 배수 등급, 유효토심, 경사도, 자갈함량, 지형과 같은 토양 인자를 선정하여 기후와 토양의 조건을 최대저해인자법을 이용해 통합한 재배적지 구분 연구를 수행하였다. 재배적지는 적지, 가능지, 저위생산지&부적지의 3단계로 구분하였으며, 연구결과는 전국 면적을 기준으로 적지가 3.43%로 나타났고, 가능지는 10.61%로 나타났다. 지역별로 적지는 경상북도가 1.15%로 가장 넓은 것으로 나타났고, 충청남도가 0.72%와 충청북도가 0.44%로 나타났다. 가능지는 경상북도가 2.67%로 가장 넓었으며, 충청남도가 2.11%, 전라남도가 1.54%인 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is difficult for farmers to select new crops for cultivation to increase income. So we conducted land suitability assessment of grapes with soil and climate information related to crop growth. At first, land suitabilities for grapes were classified into three categories (most suitable, suitable, low productive & not suitable areas) according to soil and climate conditions, respectively. In details, land suitability with respect to soil was assessed by soil morphological and physical properties including soil texture, drainage class, available soil depth, slope and gravel content, whereas one in accordance with climate was evaluated by average annual temperature, temperature during the growing season, temperature during maturation, the lowest temperature, chilling requirement and precipitation during the growing season. Secondly, we combined both soil and climate classification results using a most-limiting characteristic method. Maps showing the suitable land for grapes cultivation were drawn. The results indicate that the most suitable area of cultivation for grapes in south Korea was 3.43% and suitable (possible) area was 10.61%. This study may help to preserve land and increase the productivity through providing valuable information regarding where more suitable areas for grapes are located.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. The growth stages of grapes
표 Table 2. Class conditions for climate in grapes (N1: Not suitable, S2: possible, S1: Highly suitable)
표 Table 3. Class conditions for soil in grapes (N1: Not suitable, S2: possible, S1: Highly suitable)
그림 Fig. 1. Suitability class map for grapes with regards to climate conditions.
표 Table 4. Percentages of area for each suitability class of grapes with regards to climate conditions
그림 Fig. 2. Suitability class map for grapes with regards to soil conditions.
표 Table 5. Percentages of area for each suitability class of grapes with regards to soil conditions
그림 Fig. 3. Suitability class map for grapes with regards to climate and soil conditions.
표 Table 6. Percentages of area for each suitability class for grapes with regards to climate and soil conditions
표 Table 7. Percentages of area by privinces for each suitability class for grapes with regards to climate and soil conditions
표 Table 8. Grapes cultivation area by privinces based on statistical information

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 선행적으로 수행되었던 기후조건과 토양조건을 함께 고려한 포도의 재배적지 분석 연구(Kim et al., 2019)에서 포도의 생육에 중요하게 고려되어야 할 것으로 예상되는 저온요구도와 강수량 조건을 추가적으로 적용하여 재배적지 구분에 대해 정확성을 높이기 위한 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 포도의 생육과 관련된 연평균기온, 생육기 기온, 성숙기 기온, 극최저기온, 저온요구도, 강수량과 같은 기후인자와 심토토성, 침식정도, 배수등급, 유효토심, 경사도, 자갈함량, 지형과 같은 토양인자를 선정하여 기후와 토양의 조건을 최대 저해인자법을 이용해 통합한 재배적지 구분 연구를 수행하였다. 재배적지는 적지, 가능지, 저위생산지&부적지의 3단계로 구분하였으며, 연구결과는 전국 면적을 기준으로 적지가 3.

제안 방법

기후인자는 포도의 생육단계를 고려하여 생육단계별 구분 기준을 적용하였다. 포도의 생육단계는 3월상순에 발아 및 신초생장기가 시작되고 5∼7월에 개화 및 과립비대기를 거쳐 8월에 성숙기에 접어든다 (Table 1).
토양은 토양적성도에서 최적지, 적지, 가능지, 저위생산지(4단계)로 구분 되어 있는 것을 최적지와 적지를 적지로, 가능지는 그대로 가능지로, 저위생산지는 부적지로 새롭게 분류하였다. 이러한 설정을 통해 토양인자도 기후인자와 똑같이 적지(S1), 가능지(S2), 부적지(N₁) 3단계로 구분하여 재배적지 자료를 생산하였다(Table 3).
이렇게 생산된 기후자료와 토양자료의 통합은 최종적으로 최대저해인자법을 이용하여 포도에 대한 재배 적지를 구분하였다. 최대저해인자법은 해당 지점의 인자들 중에서 가장 큰 나쁜 조건의 저해인자의 값을 그 지점의 대표 값으로 선정하는 방법이다(Brinkman and Young, 1976).
기후인자를 통한 재배적지 등급의 구분은 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 과수생육⋅품질관리시스템(NIHHS, 2016)에서 제공하는 포도의 재배적지 기준과 FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2020)에서 제공하는 포도의 재배 기후조건을 참고하였다. 재배적지는 작물이 안전하게 재배될 것이라고 생각되는 조건을 적지(S1, Suitable area 1)로, 어느 정도 관리를 통하면 작물 재배가 가능할 것이 생각되는 조건을 가능지(S2, Possible area)로 구분하였으며, 작물이 생육이 저조하거나 불가능할 것이라고 생각되는 조건을 저위생산지&부적지(N₁, Low productive & not suitable area)로 설정하여 총 3단계로 구분하였으며, 최대저해인자법을 이용하여 최종적으로 기후인자를 고려한 자료를 생산하였다(Table 2). 토양은 토양적성도에서 최적지, 적지, 가능지, 저위생산지(4단계)로 구분 되어 있는 것을 최적지와 적지를 적지로, 가능지는 그대로 가능지로, 저위생산지는 부적지로 새롭게 분류하였다.
재배적지는 작물이 안전하게 재배될 것이라고 생각되는 조건을 적지(S1, Suitable area 1)로, 어느 정도 관리를 통하면 작물 재배가 가능할 것이 생각되는 조건을 가능지(S2, Possible area)로 구분하였으며, 작물이 생육이 저조하거나 불가능할 것이라고 생각되는 조건을 저위생산지&부적지(N₁, Low productive & not suitable area)로 설정하여 총 3단계로 구분하였으며, 최대저해인자법을 이용하여 최종적으로 기후인자를 고려한 자료를 생산하였다(Table 2). 토양은 토양적성도에서 최적지, 적지, 가능지, 저위생산지(4단계)로 구분 되어 있는 것을 최적지와 적지를 적지로, 가능지는 그대로 가능지로, 저위생산지는 부적지로 새롭게 분류하였다. 이러한 설정을 통해 토양인자도 기후인자와 똑같이 적지(S1), 가능지(S2), 부적지(N₁) 3단계로 구분하여 재배적지 자료를 생산하였다(Table 3).

대상 데이터

본 연구에서는 기후자료로 기상청에서 관측된 1981 년부터 2010년까지의 종관기상자료를 수집하였다. 재배적지 분포도 작성을 위해, 수집된 점 관측자료를 통계적 방법을 이용하여 270m격자의 평년 일별 상세 기후자료로 재생산하였다.
재배적지 분포도 작성을 위해, 수집된 점 관측자료를 통계적 방법을 이용하여 270m격자의 평년 일별 상세 기후자료로 재생산하였다. 기온의 경우, 관측소 별 기온 관측값을 이용하여 역거리가중법(IDW; Inverse Distance Weighting) 방법으로 공간내삽 한 후 해발고도에 의한 온도 차, 일사효과, 도시열섬효과, 온난대 효과, 냉기류집적 등에 대한 현상을 수치화한 보정인자를 적용하여 계산하였으며(Kim et al.
토양자료는 농촌진흥청 국립농업과학원의 토양정보시스템인 ‘흙토람’(NAS, 2010)에서 제공 중인 토양적성도를 이용하여 재배적지 구분에 사용하였다.

이론/모형

재배적지 분포도 작성을 위해, 수집된 점 관측자료를 통계적 방법을 이용하여 270m격자의 평년 일별 상세 기후자료로 재생산하였다. 기온의 경우, 관측소 별 기온 관측값을 이용하여 역거리가중법(IDW; Inverse Distance Weighting) 방법으로 공간내삽 한 후 해발고도에 의한 온도 차, 일사효과, 도시열섬효과, 온난대 효과, 냉기류집적 등에 대한 현상을 수치화한 보정인자를 적용하여 계산하였으며(Kim et al., 2012; Kim et al., 2015), 강수량의 경우, 해안도, 경사면, 고도차 등이 고려된 PRISM (Parameter-elevation Regression on Independent Slopes Model) 모형을 바탕으로 상세화 한 자료를 생산하였다(Kim and Yun, 2013). 남한지역 상세 기후자료 생산 시 수집 정보의 한계로 민간인 통제구역 안쪽지역은 제외 되었다.
포도의 생육단계는 3월상순에 발아 및 신초생장기가 시작되고 5∼7월에 개화 및 과립비대기를 거쳐 8월에 성숙기에 접어든다 (Table 1). 기후인자를 통한 재배적지 등급의 구분은 농촌진흥청 국립원예특작과학원의 과수생육⋅품질관리시스템(NIHHS, 2016)에서 제공하는 포도의 재배적지 기준과 FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2020)에서 제공하는 포도의 재배 기후조건을 참고하였다. 재배적지는 작물이 안전하게 재배될 것이라고 생각되는 조건을 적지(S1, Suitable area 1)로, 어느 정도 관리를 통하면 작물 재배가 가능할 것이 생각되는 조건을 가능지(S2, Possible area)로 구분하였으며, 작물이 생육이 저조하거나 불가능할 것이라고 생각되는 조건을 저위생산지&부적지(N₁, Low productive & not suitable area)로 설정하여 총 3단계로 구분하였으며, 최대저해인자법을 이용하여 최종적으로 기후인자를 고려한 자료를 생산하였다(Table 2).

성능/효과

그렇지만 재배적지 분석 결과에서 포도재배면적이 상대적으로 넓게 나타났던 전라남도와 전라북도는 실제 통계에서는 넓지 않았다. 그리고 충청북도는 실제 통계자료에서 포도 재배면적이 두 번째로 넓은 지역이었지만, 재배적지 분석 결과에서는 9개 도중에서 중간정도의 재배면적을 나타냈다.
기후와 토양의 조건을 통합하여 재배적지를 구분한 결과에서는 전국 면적을 기준으로 적지가 3.43%로 나타났고, 가능지는 10.61%로 나타났다(Fig. 3; Table 6). 지역별로는 경상북도가 1.
기후조건을 기준으로 재배지역을 구분한 결과 전국면적을 기준으로 적지가 26.12%로 나타났으며, 가능지가 13.42%로 나타났다(Fig. 1; Table 4). 지역별로 살펴보면 적지의 경우 경상북도가 전국 면적 기준으로 9.
재배적지는 적지, 가능지, 저위생산지&부적지의 3단계로 구분하였으며, 연구결과는 전국 면적을 기준으로 적지가 3.43%로 나타났고, 가능지는 10.61%로 나타났다. 지역별로 적지는 경상북도가 1.
96%였다. 적지와 가능지를 합한 지역은 경상북도가 4.26%로 가장 넓었고, 전라남도 3.53%, 충청남도 3.46%, 경기도 2.90%인 것으로 나타났다.
61%로 나타났다. 지역별로 적지는 경상북도가 1.15%로 가장 넓은 것으로 나타났고, 충청남도가 0.72%와 충청북도가 0.44%로 나타났다. 가능지는 경상북도가 2.
토양조건을 기준으로 재배지역을 구분한 결과는 전국 면적을 기준으로 8.26%가 적지이고, 17.23%가 가능지로 나타났다(Fig. 2; Table 5). 지역별로는 적지의 경우 경상북도가 1.
포도의 재배적지를 분석한 결과에서 다른 지역에 비해 경상북도와 충청남도에서 포도의 재배에 적합한 지역의 면적이 넓은 것으로 분석되었는데, 실제 포도재배면적 통계에서도 두 지역이 다른 지역보다 재배면적이 넓었다. 그렇지만 재배적지 분석 결과에서 포도재배면적이 상대적으로 넓게 나타났던 전라남도와 전라북도는 실제 통계에서는 넓지 않았다.

후속연구

그렇기 때문에 앞으로의 작물의 재배적지 분석 연구에서는 재배적지의 현실적인 상황을 좀 더 정확히 반영하기 위해 작물의 가격 경쟁력, 수⋅출입 정책, 소비자의 소비 트렌드, 유통의 효율성 등의 영향을 종합적으로 분석하여 반영한다면 더욱 활용성 높은 작물의 재배적지 정보를 제공할 수 있을 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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