초록 ▼

식물병해충 종합관리체제(IPM)의 핵심부분인 식물병 예찰모형은구동변수로서 습윤지속 시간이 필요하다. 특히 곰팡이병의 예찰정확도는 습윤지속시간자료의 신뢰도에 크게 좌우되므로 예찰모형의 실용화와 보급확대를 위해서는 반드시 얻어야할자료이다. 그러나 습윤지속시간은 직접 측정이 곤란하여 상대습도자료로부터 추정된 부정확한 값을 이용하고 있으므로 식물병 예찰결과 역시 신뢰도가 낮아 실용화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구는 표준기상관측요소의 매시값을 이용한 평야 및 산간 농업지대별 습윤지속시간 추정 경험식을 도출하고, 이슬발생

식물병해충 종합관리체제(IPM)의 핵심부분인 식물병 예찰모형은구동변수로서 습윤지속 시간이 필요하다. 특히 곰팡이병의 예찰정확도는 습윤지속시간자료의 신뢰도에 크게 좌우되므로 예찰모형의 실용화와 보급확대를 위해서는 반드시 얻어야할자료이다. 그러나 습윤지속시간은 직접 측정이 곤란하여 상대습도자료로부터 추정된 부정확한 값을 이용하고 있으므로 식물병 예찰결과 역시 신뢰도가 낮아 실용화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구는 표준기상관측요소의 매시값을 이용한 평야 및 산간 농업지대별 습윤지속시간 추정 경험식을 도출하고, 이슬발생의 물리적 과정에 근거한 역학적 모형을 작성하여 그 계산결과를 관행방법에 의해 추정된 습윤지속시간과 비교해보기 위해 실시하였다.우선 엽면습윤지속시간 추정기법의 개발을 위해서는 먼저 결로센서의 설치 및 측정방법이 표준화되어야 하는데, 이를 위해 무인기상관측용으로 사용되는 전극매설기판형 결로센서를 공시하여 환경조절챔버내에서 건조-습윤과정의 전기저항변화 특성을 관찰한 결과, 결로센서는 엽면적이 많은 수관부 상단높이 쯤에 30° 경사지게 북향으로 설치하는 것이 합리적인 것으로 나타났다. 식물병 예찰의 주요 의사지원 수단인 식물 잎의 습윤여부를 시간별기상자료로부터 판별하기 위해 두가지 접근방법을 사용하였다. 첫번째는 Penman의 열수지-공기역학 물리모형에 의한 매시간 잠열플럭스 계산을 토대로 결로여부를 판정하는 것이었고, 두번째는 비모수(非母數) 분류법의 일종인 CART(Classification andRegressionTrees)를 이용해 통계경험적으로 결로여부를 판별하는 것이었다. 두가지 방법을 강원 산간지 감자군락과 경기 평야지 벼군락에 적용하여 최적 결로판별모형을 작성하고 그 실용성을 검토한 바, 물리모형의 경우 계산값이 실측값에 비해 약간 과다했으며 생육초기에 그 오차가 컸다. 관행적인 'RH>90%' 방법에 비해 산간지 감자포장에서는 우수한 예측성을보였으나 평야지 수도포장에서는 개선효과가 없었다. CART에 의해 작성된 통계모형에의하면 감자군락의 경우 대기중 상대습도가 95% 이상의 조건에서는 항상 결로상태이며, 건조상태는 상대습도가 95% 미만이고 풍속이 1.2 m/s 이상인 것과 풍속이 1.2 m/s 미만이지만 상대습도가 82% 미만인 두가지 범주였다. 상대습도가 82%이상, 95%미만이고 풍속이1.2 m/s 미만인 경우는 CART에 의한 판별이 곤란하였으므로 SLD(stepwise lineardiscriminant) 분석을 통해 0.08572(Tair×DPD)-1.10271×(WS× DPD)<0.34791의 판별식을얻었다. 여기서 Tair는 기온(℃), DPD는 노점편차(℃), WS는 풍속(m/s)으로서 임의시간대의 기상조건이 이 식을 만족하면 습윤상태로 판별된다. 작성된 "CART/SLD 모형"을 강릉시 인근 해안의 송정포장과 강원도 명주군 왕산포장 등 3개 지역의 1993-1996년 기상자료에 적용시켜 검증한 결과, 기존의 "RH>90% 모형"에 비해 예측성이 우수하였다. 벼군락의 경우 노점편차가 2℃를 넘으면 이슬이 생기지 않으며, 이슬이 생기는 조건은 1) 노점이 16.3℃ 이상이거나, 2) 노점은 16.3℃ 이하이지만 풍속이 0.6 m/s 미만이고 노점편차가1.4℃ 이하인 경우였다. 반면 노점편차가 2℃ 이내일 지라도 벼잎에 이슬이 생기지 않는조건은 1) 노점이 16.3℃ 이하이고 풍속이 0.6 m/s 이상이거나, 2) 노점이 16.3℃ 이하이고풍속이 0.6 m/s 이하이지만 노점편차가 1.4℃를 초과하는 경우였다. 이 모형을 경기도 농촌진흥원 답작포장의 실측자료에 적용한 결과 1995년에는 매우 우수한 적중율을 보였으나1996년에는 "RH>90% 모형"보다 나은 성적을 얻지 못했다.

Abstract ▼

Wetting period of leaves is highly correlated with infection ofmost airborne plant diseases and constitutes an important part of disease forecastingschemes. Initial objectives of this study were to (1) establish a deployment standardfor electronic wetness sensors in field conditions, (2)

Wetting period of leaves is highly correlated with infection ofmost airborne plant diseases and constitutes an important part of disease forecastingschemes. Initial objectives of this study were to (1) establish a deployment standardfor electronic wetness sensors in field conditions, (2) develop and validate empiricalmodels to estimate dew-period duration for major agroclimatic regions in Korea and (3)modify the leaf energy balance equation to estimate dew-period duration for varioustypes of canopy structure, development stage, and planting density.Based on the chamber experiment, a practical sensor deployment method wasdetermined to be " 30° tilted position toward the north at the height of the canopywhere the leaf area index is greatest." Hourly weather data from automated weatherstations were used to simulate the duration of dew occurrence over potato fields atTaegwallyong and seeded paddy rice fields at Suwon based on a surface energy balanceequation. For the potato experiment, simulated wetness duration was slightly longerthan the actual duration measured by wetness sensing grids but showed a betterforecast than that by the conventinal "RH>90%" scheme. A nonparametricclassification procedure called CART (classification and regression tree) was used toestimate the occurrence and duration of dew periods using hourly weather data.CART was used to identify thresholds of WS (wind speed), DPD (dew pointdepression), Tair (air temperature), TD (dew point) and RH (relative humidity) beyondwhich dew formation was found to be unlikely. For the potato case, the CARTprocedure assigned the hourly data to one of the four categories : 1) RH≥95%; 2)RH<95% and WS≥1.2m/sec; 3) WS<1.2m/sec and RH<82%; 4) 82%≤RH< 95% andWS<1.2m/sec. A high proportion of hours in categories 2 and 3 were classified asnon dew hours, and category 1 was classified as dew hours. But category 4 couldnot be discriminated clearly into either dew or non dew category by this method.Hence SLD (stepwise linear discriminant) analysis was applied to category 4 to developan equation to classify these hours. In category 4, dew was assumed to be present if0.08572 (Tair×DPD)-1.10271 (WS×DPD)<0.34791. The resulting CART/SLD modeland an alternative model in which dew was assumed to be present when RH>90% werevalidated by using hourly weather data from 3 potato fields in Kangwon province during1993∼1996. The CART/SLD model estimated presence or absence of dew moreaccurately than the RH>90% model, showing much smaller mean square error. Forthe paddy rice case, 5 categories were identified: 1) DPD>2.O℃; 2) DPD≤2.O℃ andTD>16.3℃; 3) DPD≤2.O℃, TD ≤16.3℃ and WS>0.6m/s; 4) 1.37℃90% model'. However, there was no improvement over the RH>90% model'when applied to the 1996 data from the same field.

목차 Contents

• 목 차...6
• 1. 서론...7
• 2. 연구방법 및 이론...11
• 3. 결과 및 고찰...17
• 4. 결론...35
• 5. 인용문헌...36
• 6. 연구수행 관련 논문발표 목록서...39
• 7. 자체평가서...40