초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 과제는 고온기 고품질 씨 없는 수박 생산 확대를 위한 벌 이용 수분기술 개발로 온난화 및 소비패턴 등의 변화에 따른 수박산업 위기를 타개하고자 수행되었으며, 이를 위하여 시설 내 환기방법 설정, 벌통 위치 설정, 씨 없는 수박 벌 수분 전용 수분수 선발, 적과 노동력 절감기술 개발, 벌 이용 수집 화분의 장기저장기술 개발, 수분수 식재위치 설정 연구를 수행하였다.

연구개발성과
벌 수정을 위한 환기방법 개선 연구 결과, 환기팬이 가동되는 30℃ 이상의 기온에서는 환기처리 시 1.3℃가

연구의 목적 및 내용
본 과제는 고온기 고품질 씨 없는 수박 생산 확대를 위한 벌 이용 수분기술 개발로 온난화 및 소비패턴 등의 변화에 따른 수박산업 위기를 타개하고자 수행되었으며, 이를 위하여 시설 내 환기방법 설정, 벌통 위치 설정, 씨 없는 수박 벌 수분 전용 수분수 선발, 적과 노동력 절감기술 개발, 벌 이용 수집 화분의 장기저장기술 개발, 수분수 식재위치 설정 연구를 수행하였다.

연구개발성과
벌 수정을 위한 환기방법 개선 연구 결과, 환기팬이 가동되는 30℃ 이상의 기온에서는 환기처리 시 1.3℃가 감소되었으며, 꿀벌의 유충이 죽게 되는 34℃ 이상의 기온에서는 환기처리 시 1.7℃가 감소되었다. 벌의 방화활동은 9∼11시가 왕성하였으며, 환기 처리 시 방화활동이 약간 높았다. 착과율과 과중은 환기처리 시 약간 높았다.
착과율 향상을 위한 벌통 위치 설정 연구 결과, 벌통이 시설 내에 위치한 ‘안쪽 입구 3m’처리구의 꿀벌 방화활동은 벌통이 시설 외부에 위치한 ‘동간 입구 3m’와 ‘동간 중간’처리구보다 3.9배 높았다. 벌통위치 변화에 따른 착과율과 과중, 당도 등 과실특성의 변화는 처리 간에 유의한 차이가 없었으며, 이러한 결과는 1개의 벌통을 비닐하우스 외부에 배치하여 비닐하우스 2동의 넓이를 수분시켜도 정상적으로 비대 및 성숙이 이루질 수 있음을 보여준다.
씨 없는 수박 벌 수분 전용 수분수 선발 연구 결과, 제니, 유전자원 K192373 등은 절간장이 짧아서 수분수 줄기의 고랑 유인시 수분수의 재식밀도를 높여 수꽃수의 다량 확보에 유리할 것으로 판단된다. K192369는 측지의 발생수가 가장 많았으며, 이는 수꽃수의 다량 확보에 유리한 특성으로 판단된다. 화분량은 핵가족, 유전자원 K192332 등이 많았다. 화분 발아율이 우수한 품종은 유전자원 K192440, K192369 등 이었다. 유전자원 K192369와 K192377은 절간장, 측지 발생량, 화분량, 화분 발아율이 모두 삼복꿀(대조)에 비하여 우수한 특성을 보였다.
여름철 씨 없는 수박 재배에서 벌수정 시 적과 노동력 절감기술과 착과율 향상을 위한 수분수 식재위치 설정을 위하여 비교시험을 실시하였다.
벌 수정 시 적과 노동력 절감기술 연구에서 방충망 처리구는 벌의 방화활동이 관찰되지 않았으나 기피제 살포 부위에서는 벌의 방화활동이 관찰되어 효과가 적었다. 수확대상 부위의 착과율은 처리간에 비슷한 경향이었으며 적과대상의 착과율은 방충망 처리구가 3.0~4.0%로 효과적이었다. 적과비율은 방충망 처리 피복 처리구에서 4.8%로 가장 낮았고 그 외의 기피제 처리구에서는 효과가 적었으며 주당 최대 착과수는 3∼4개 정도 수정 되었다.
기상악화를 대비한 인공수분용 화분 확보를 위해 화분 수집 및 저장에 대한 연구 진행하였다.
꿀벌과 화분채집기를 이용해 화분을 채집할 경우 효율이 높고 간편하지만 화분단에 섞인 벌의 타액, 파로틴, 꿀 등의 영향으로 화분관 발아율이 매우 낮았으며 다시 원래의 낟알 상태의 화분으로 분리가 어려워 인공수분용으로는 적합하지 않았다. 화분 수집에 사용된 유기용매 중에서는 헥세인이 수집 효율이 높았고 화분관 발아율도 높게 유지되었다. 진공청소기를 이용해서 화분을 수집했을 때는 수집양은 적었지만 화분관 발아율은 높았다. 화분 활력유지를 위한 저장온도는 –20℃가 가장 적합하였다
착과율 향상을 위한 수분수 식재위치 설정연구에서 꿀벌의 방화활동 시간은 오전 9시부터 11시까지 왕성하였고 오후 13시 이후에는 고온의 영향으로 활동이 다소 둔화되는 경향을 보이다 15시 이후에는 다시 활동을 시작하였으나 오전보다는 적은 경향을 보였다. 수분수 식재위치에 따른 꿀벌의 활동은 주간내에 식재하는 경우보다 이랑내 빈공간에 식재하여 방임하는 것이 수꽃을 다량 확보 할 수 있어 꿀벌 활동에 많은 도움이 되었다. 수분수 식재방법에 따른 착과율은 벌수정시 주간처리구 88.1%에 비하여 이랑 내 빈공간 처리구에서 91.2%로 3.1%가 향상되었으며 이는 수분수를 이랑내 빈공간에 식재하고 방임하였기 때문에 수꽃을 다량 확보할 수 있었기 때문으로 판단되었다.

연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
고온기 씨 없는 수박의 벌 수정기술 개발로 인하여 고온기에 평야지의 비닐하우스에서도 고품질의 씨 없는 수박이 생력적으로 안정생산 가능하게 되었다. 이로 인하여 재배면적의 확대되어 농가 소득은 증대되며, 소비자들이 요구하는 고품질의 수박 공급으로 수박 소비가 활성화되어 우리나라 수박산업이 발전할 것으로 기대된다.

(출처 : 국문요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
This project is on bee-using pollination technology development for expansion of high-quality seedless watermelon production during the high temperature period. The purpose of this project is to resolve the watermelon industry crisis consequent on changes like global warming an

Purpose & Contents
This project is on bee-using pollination technology development for expansion of high-quality seedless watermelon production during the high temperature period. The purpose of this project is to resolve the watermelon industry crisis consequent on changes like global warming and spending pattern, etc. To this end, this project carried out the research on in-facility ventilation method setting, bee hive location setting, bee-pollinating exclusive pollinizer screening for seedless watermelon, development of workforce reduction technology in thinning out the superfluous fruits, development of a long-term storage technology of bee-using collected pollen, and pollinizer planting location setting, etc.

Results
As a result of the research on ventilation method improvement for bees’ pollination, in temperatures of more than 30℃ where a ventilation fan operates, 1.3℃ decreased when doing ventilation treatment while in temperature of more than 34℃ where honeybees’ larvae came to be dead, 1.3℃ decreased when doing ventilation treatment. In addition, it was found that bees’ foraging activity was vigorous from 9 to 11 o’clock , and their foraging activity was slightly high when doing ventilation treatment. The fruit-setting rate and fruit weight were found to be slightly high when doing ventilation treatment.
As a result of doing research on bee hive location setting for fruit-setting rate improvement, bees’ foraging activity at the ‘3-meter-long inside entrance’ treatment plot where a bee hive was located in the facility was found to be 3.9 times as high as ‘3-meter-long in-between facilities entrance’ and ‘in-between facilities middle’ treatment plots. Changes in fruit property like fruit-setting rate, fruit weight and sugar content, etc. consequent on a change in bee hive location didn’t show a significant difference between treatment plots, and such a result shows that normal obesity and maturity could be done even with pollination of the width equal to 2 PVC greenhouses by placing 1 bee hive outside the PVC greenhouse.
As a result of the research on bee-pollinating exclusive pollinizer screening for seedless watermelon, gene, and gene resource K192373, etc. are judged to be advantageous to the securing of a large number of male flowers by raising the planting density of pollinizer when luring the pollinizer stem into the furrow because of their short internode length. The quantity of tentilla generation of K192369 was found to be the largest, which is judged to be an advantageous property in securing a large number of male flowers. The quantity of pollen was found to be the most in the case of a nuclear family and gene resource K 192332, etc. The varieties excellent in the pollen germination rate were found to be gene resource K 192440 & K 192369, etc. Gene resources K192369 & K192377 all showed an excellent property in internode, quantity of tentilla generation, quantity of pollen and pollen germination rate in comparison with Sambok honey(Citrullus lanatus Matsum. varieties) (Control group).
Pollinizer positioning tests were conducted for saving of fruit thinning labor and improving of fruit set rate on seedless watermelon bee pollination in summer.
Bees were not seen in insect screen installed plot but seen in repellent sprayed plot. Fruit thinning labor saving was more effective in insect screen installing than repellent spraying.
Fruit set rate of part to be harvested was similar between the both treatment. Fruit set rate of part to be thin was 3.0~4.0% lower than insect screen installed plot.
Thinning rate was lowest in insect screen installed plot with 4.8%. Repellents were not effective and up to 3~4 watermelons were pollinated per plant.
Studies were conducted on the collection and storage of pollen in order to obtain pollen for artificial pollination against weather deterioration.
The pollen tube germination rate of bee pollen was very low due to the influence of saliva, parotin, and honey. Bee pollen was difficult to separate pollen grain, so it was not suitable for artificial pollination.
Among the organic solvents used for collecting pollen, hexane had high collection efficiency and pollen tube germination rate. When collecting pollen using a vacuum, the collection amount was small but the germination rate of the pollen tube was higher than organic solvents. The storage temperature for keeping pollen vigor was better –20℃ than 4℃ and –70℃.
The activities of bees were vigorous at 9~11 am and decreased at 1 pm due to high temperature. It was more active after 3 pm but weaker than the morning. Non-intervention cultivation after planting of pollinizer on empty space of furrow made the bee more active and fruit set rate was 3.1% improved than planting between seedless watermelons. It seems there were many male flowers.

Expected Contribution
By dint of bee-pollination technology development of seedless watermelon during the high temperature period, labor-savingly stabilized production of high-quality seedless watermelon becomes available even at PVC greenhouses at plains during the high temperature period. Accordingly, it is expected that Korea’s watermelon industry will enter the developmental stage when farm income increases with the expansion of cultivation area, and consumption of watermelon becomes revitalized through consumers-demanded high-quality watermelon supply.

(출처 : Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• Summary ... 6
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구 개발 목적 ... 10
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 10
• 제3절 연구 개발 범위 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
• 제1절 재료 및 방법 ... 13
• 제2절 결과 및 고찰 ... 16
• 제3절 적요 ... 39
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 41
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 41
• 제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 41
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 42
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 42
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 42
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 42
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 42
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 42
• 제 11 장 기타사항 ... 43
• 제 12 장 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 45