정식일 이동에 따른 배추 잠재수량성의 시공간적 변화 전망
김진희*⋅윤진일1)
경희대학교 생명과학대학 농업기상연구실
(2016년 11월 25일 접수; 2016년 12월 9일 수정; 2016년 12월 20일 수락)
Projecting the Spatio-Temporal Change in Yield Potential of Kimchi Cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis) under
Intentional Shift of Planting Date
Jin-Hee Kim* and Jin I. Yun
Agricultural Climatology Lab., College of Life Sciences, Kyung Hee University, Yongin 17104, Korea (Received November 25, 2016; Revised December 9, 2016; Accepted December 20, 2016)
ABSTRACT
Planting date shift is one of the means of adapting to climate change in Kimchi Cabbage growers in major production areas in Korea. This study suggests a method to estimate the potential yield of Kimchi Cabbage based on daily temperature accumulation during the growth period from planting to maturity which is determined by a plant phenology model tuned to Kimchi Cabbage. The phenology model converts any changes in the thermal condition caused by the planting date shift into the heat unit accumulation during the growth period, which can be calculated from daily temperatures. The physiological maturity is estimated by applying this model to a variable development rate function depending either on growth or heading stage. The cabbage yield prediction model (Ahn et al., 2014) calculates the potential yield of summer cabbage by accumulating daily heat units for the growth period. We combined these two models and applied to the 1km resolution climate scenario (2000-2100) based on RCP8.5 for South Korea. Potential yields in the current normal year (2001-2010) and the future normal year (2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100) were estimated for each grid cell with the planting dates of July 1, August 1, September 1, and October 1. Based on the results, we divided the whole South Korea into 810 watersheds, and devised a three - dimensional evaluation chart of the time - space - yield that enables the user to easily find the optimal planting date for a given watershed.
This method is expected to be useful not only for exploring future new cultivation sites but also for developing cropping systems capable of adaptation to climate change without changing varieties in existing production areas.
Key words: Kimchi cabbage, Planting date, Climate change, RCP8.5
I. 서 언
배추는 비교적 서늘한 기후를 좋아하는 호냉성 채소
로서 생육초기에는 높은 온도에서 잘 자라지만 결구 이 후 고온이 지속되면 스트레스로 인한 결구불량으로 상 품성이 떨어진다. 최근 지구온난화와 이상고온 발생 등
* Corresponding Author : Jin-Hee Kim ([email protected])
DOI: 10.5532/KJAFM.2016.18.4.298
ⓒ Author(s) 2016. CC Attribution 3.0 License.
급상황 및 가격추세의 기상의존도는 오히려 높아지고 있다. 특히 배추의 생산과 소비는 계절적, 지역적으로 집 중되어 있어 기상위험의 효율적 관리가 다른 어떤 작목 보다도 절실하다.
배추의 작형(여름배추, 가을배추 등)은 지역의 기후 조건에 의해 결정되므로 지구온난화에 따른 지역별 기 후변화시나리오가 확정되면 품종 교체, 정식일 이동 등 기존 작형의 변화를 선제적으로 수용해야 한다. 특히 대 규모 주산지(강원 고랭지, 전남 해남 등) 재배농가 입장 에서는 기존 품종을 고수하면서 수량성을 유지할 수 있 도록 정식기를 변경하는 것이 가장 손쉬운 적응방안이 될 것이다. 그러나 지금까지 기후변화에 따른 작물생산 성 평가 및 재배적지 예측은 파종기나 정식기 고정조건 에서 수행된 것이 대부분이라 실질적인 도움이 되지 못 한다. 정식기가 변동되었을 때 배추 수량의 변화를 예측 하기 위해서는 먼저 정식기 이동에 따른 생육기간의 단 축 혹은 지연을 알아야 하고, 그런 다음에는 변경된 생육 기간 중 날씨가 배추생장에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있어야 한다. 기상요소 가운데 기온은 배추의 생물계절 발현에 가장 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있 는데, 같은 품종의 배추라 할지라도 기온의 연차변이에 따라 발육이 해마다 7일에서 10일 이상 차이가 날 수 있 다(Lee et al., 2012; 김광식, 2001). 최근 배추의 정식 후 수확까지 생육단계별 생장반응을 온도의 함수로 표현하 여 경과기온만으로 배추의 안전수확시기를 추정하는 기 술이 보고된 바 있다(Kim and Yun, 2015). 한편 생육기 간 중 일별 기온에 의해 여름배추의 생장량을 계산하여 수확기의 잠재수량을 추정하는 배추 수량예측모형이 발 표된 바 있다(Ahn et al., 2014).
본 연구에서는 어떤 지역에서 정식일을 임의로 바꿈 에 따라 예상되는 안전수확기를 전망하고, 이때의 예상 수량을 제시할 수 있는 방법을 찾고자 하였다. 구체적으 로 정식일이 주어지면 이 날부터 매일 경과기온만으로 예상되는 최적수확기를 찾아주는 온도기반 배추 생육단 계 추정모형에, 생육기간이 정해지면 이 기간 중 기온자 료에 의해 배추의 잠재수량을 계산해주는 수량예측모형 을 결합하고자 하였다. 나아가 개발된 방법을 기상청 기 후정보포털(http://climate.go.kr)에서 제공하는 1km 격
2.1. 배추 생육단계 예측모형
배추의 생육단계를 기온에 의해 추정하는 모형은 Kim and Yun(2015)에 의해 제시되었는데, 온도조건을 인위적으로 조절할 수 있는 파종(seeding) 후 정식 (planting) 이전까지의 육묘기간을 제외하면, 이 모형 에서 배추의 주요 생육단계는 정식(planting) - 결구 (heading) - 성숙(maturity)으로 구분한다. 광합성에 의 한 개체 생장량이 어떤 임계치에 도달하면 해당 생육단 계에 진입하는데, 이 모형에서 생장량은 매일의 평균기 온에 의해 결정되고 기온자료로부터 계산되는 열량단위 (heat unit)에 의해 정량적으로 추정된다. 매일의 생장량 은 다음 식과 같이 일 평균기온(Tavg)과 임계온도(Tbase) 에 의해 계산되는 일단위열량(daily heat unit)으로 모의 되며, 일정 기간의 누적열량은 기간 중 일단위열량을 매 일 적산하여 얻는다.
(1)
Kim and Yun(2015)은 정식 후 결구개시 직전까지의 기간을 ‘생육기’ (growth stage), 결구개시 이후 수확일 전까지를 ‘결구기’ (heading stage)로 설정하고, 매일의 기온으로부터 정식 이후 다음 생육단계에 도달하기까지 필요한 에너지를 온도시간 기반 열량단위로 표현하였 다. 결구개시에 도달하기 위한 최소열량, 즉 결구개시기 준열량(heating requirement for heading initiation)은 Fig. 1의 온도별 생장반응 곡선에 따라 생장 최적온도 구 간의 생장량 최대치가 1.0이 되고, 임계온도를 벗어나면 생장이 멈춰 열량은 0이 되도록 계산될 때 총열량이 30 에 도달하면 결구개시일이 되도록 한다. “춘광” 등 주요 여름배추 품종으로부터 농가포장에서 실제 관측한 자료 를 토대로 정식 이후 생리적 성숙까지 필요한 수확기준 열량(heating requirement for physiological maturity)을 추산한 결과 60.5로 확인되었다.
일단위열량은 정식 후 결구개시 직전까지 그 날의 기 온조건에 따라 계산되는데, 생장에 가장 적합한 온도구 간인 20∼22°C 사이에서는 일단위열량이 최대값인 1.0 이 되고, 일 평균기온이 이보다 낮은 0∼20°C 범위에서
는 다음 식에 의해 단위열량이 모의된다.
(2)
또한 일 평균기온이 최적조건보다 더 높은 22∼30°C 사이에서는 다음 식에 의해 단위열량이 모의되어 고온 으로 갈수록 생장량이 줄어든다.
(3)
결구기(결구개시부터 수확직전)의 최적온도구간인 15∼18°C에서는 생육기와 마찬가지로 단위열량 최 대값인 1이 부여된다. 이보다 더 낮은 0∼15°C 구간에 서는
(4)
으로 계산되고, 최적조건보다 높을 경우 18∼30°C까지 는 다음 식에 의해 단위열량이 모의된다.
(5)
2.2. 배추 생장 및 수량 예측모형
어떤 지역에서 주어진 기후조건에서 얻을 수 있는 최 대의 수량을 잠재수량이라고 정의하면, 실제 농민이 얻 는 수량은 병충해 발생이나 관리방법 차이에 의해 잠재 수량보다 대체로 적은 값이 된다. 정식일부터 생리적 성 숙일까지 매일 기온자료로부터 임계온도를 0°C로 두고 일 단위열량을 계산하여 누적시킨 것을 ‘적산온도’라고 하는데, 배추의 잠재수량 모의는 이 적산온도에 의해 포 기 당 생체중, 즉 수량을 예측할 수 있는 다음 Ahn et al.(2014)의 모형에 기반을 두었다.
(6)
이 식에 의해 계산되는 포기당 생체중은 결구개시기 이후 20일간의 적산온도에 의해 줄어들 수 있는데, 20일 간 적산온도가 430°C 미만인 경우 안전재배가 가능하 고 430∼460°C 인 경우 10% 이상의 수량감소를, 460°C 이상에서는 30% 수량감소가 보고되었다(Ahn et al., 2008). 본 연구에서는 이 결과에 근거하여 결구일 이후 20일간의 적산온도(x)에 의해 수량감소분(y)을 연속적 Fig. 1. Non-linear models for estimating the growth and heading stages of
Kimchi Cabbage by daily heat unit accumulation.
생체중 계산결과에 반영하여 최종적으로 예상되는 잠재 수량을 계산하게 된다.
2.3. 생육단계 – 수량 예측모형의 결합 및 적용 전술한 두 모형은 이미 여름배추 주산지를 대상으로 그 신뢰도가 어느 정도 검증되었으므로(Ahn et al., 2014; Kim and Yun, 2015), 본 연구에서는 별도의 검증 실험을 수행하지 않았다. 대신 남한상세 기후변화시나 리오에서 추출한 2001년부터 2100년까지 일별 기온자 료에 의해 두 모형을 구동함으로써 남한 전역 1km × 1km 격자 해상도의 잠재수량 분포도를 얻고자 하였다.
이들 잠재수량 분포도는 각각 다른 날짜에 배추모종을 정식했다는 가정 하에 얻어지므로 그 결과는 미래 어 느 시점에 정식일 이동에 의해 예상되는 기대수량인 셈이다.
정식일 이동에 따른 배추 잠재수량을 예측하기 위한 첫번째 단계는 기상청 기후정보포털(http://climate.go.kr/) 에서 제공하고 있는 일 단위 남한상세 시나리오 기온자 료 수집이다. 영국기상청의 HadGEM3-RA 모형으로부 터 역학적 상세화를 통해 한반도 영역에 대하여 생산한 12.5km 해상도의 지역규모 시나리오 자료를 공주대학 교에서 미국의 PRISM (Parameter-elevation Regressions an Independent Slopes Model)을 기반으로 확립한 통계 적 상세화기법을 적용하여 1km 해상도로 규모 축소한 자료를 활용하였다(Kim et al., 2012). 1km 해상도 자료 는 남한 육지면적을 모두 포함하는 모두 97,379개의 격 자점으로 구성되며, 총 자료기간은 2000년부터 2100년 까지이다. 이들 중 2000년부터 2010년까지는 관측자료 를 포함하는데, 2010년 이후 90년의 미래 자료는 관측 치와 시나리오 수치 간 단절을 해소할 수 있도록 통계적 으로 보정된 것이다. 본 연구에서는 2001년부터 2100 년까지 이들 100년 간 일별 기온자료를 각각 4개의 기후 학적 평년기간(2001-2010, 2011-2040, 2041-2070 및 2071-2100)으로 구분하고 10년 혹은 30년 단위로 평균 하여 일 단위 최저기온과 최고기온 기온자료를 준비하 였다.
두 번째 단계에서는 경과기온으로부터 생육단계를
확일을 격자별로 각각 도출하였다. 노지배추의 생산성 은 생육기간 내 온도에 따라 크게 영향을 받는데, 이른 봄 에 정식했을 때 13°C 이하의 낮은 온도 출현에 따른 저온 추대나, 결구 이후 고온에 의한 결구불량 등 온도장해로 인한 재배 부적합 정식일은 미리 피해야 한다. 선행연구 에 의하면, 생육기와 결구기의 기간 평균 일 최고기온이 30°C를 초과하는 경우, 기간 평균 일 최저기온이 5°C 미 만인 경우, 그리고 기간 평균 일 평균기온이 23°C 를 초 과하는 경우 재배가 불가능하다. 또한 생육기 중 일 평균 기온이 13°C 미만으로 7일이상 유지되는 경우 저온추 대가 예상되므로 역시 재배가 불가능하다. 정식일 이후 배추 생육에 부적합한 온도가 지속적으로 출현하여 생 리적 성숙에 필요한 온도시간 요구도가 100일이 넘도록 채워지지 않는 경우 또한 재배가 불가능한 것으로 간주 된다(이정명, 2013; Hwang et al., 2003; Lee et al., 2013;
Son et al., 2015; 강점순 외, 2013). 배추 생육단계 추정 모형을 이용하여 임의로 설정한 정식일에 따라 시나리 오 기후조건에서 예상되는 결구일과 수확일을 찾은 다 음, 생육기와 결구기 동안 발생한 기온값들을 생육단계 별로 평균하여 정상적인 생육이 불가능해지는 한계조건 을 각각 적용함으로써 잔존 재배가능 지역을 결정하 였다.
마지막 단계는 주어진 정식일부터 수확일까지의 적 산온도를 이용한 배추 포기 당 생체중 예측모형 구동이 며, 결과는 상대적인 평가지표로 보여줄 수 있도록 백분 율로 변환하였다. 기후정보포털에서 받은 ESRI ASCII Grid 포맷형태의 기온자료로부터 각 격자마다 생육단계 를 예측하고 재배가능여부를 판단하여 예상 수량성을 계산하는 과정이 구현되도록 ArcGIS (ESRI Inc., USA) 의 VBA 도구를 이용하였으며, 결합된 전 과정이 정식일 별로 구동되도록 하였다.
2.4. 수량 예측결과의 3차원 평가도표 가시화 남한 영역의 1km 격자자료를 이용하면 정식일별 예 상수량을 분포도 형태로 지리적 양상을 상세히 보여줄 수 있는 장점이 있지만 특정지역의 최대 잠재수량을 기 대할 수 있는 최적정식일을 찾기는 쉽지 않다. 수량 예측 결과의 또 다른 가시화 방법으로서 시간 – 공간 – 수량 (x
– y – z)의 3차원 평가도표(3-dimensional evaluation chart)를 활용하여 배추모종의 정식날짜를 바꿀 경우 예 상되는 생산성 변화를 한눈에 확인할 수 있도록 하였다. 수량 결과를 평가도표로 나타내기 위해 4개의 기후학적 평년기간에 대해 일별로 준비한 최고기온 및 최저기온 분 포도를 ArcGIS의 zonal statistics tool을 실행하여 97,379의 격자점을 810개의 집수역 단위로 공간평균하 는 작업을 수행하였다. 810개 집수역에 대한 일별 최고 기온과 최저기온을 입력자료로 하는 수량예측 기술을 엑셀 매크로 기반으로 구현하였고, 결과는 엑셀 시트의 X 축(열)에 4월 1일부터 10월 31일까지 정식 기준일 칼럼을 두고 Y 축(행)은 해당 집수역에 대해 정식일별 기대되는 생육기와 결구기를 찾아 재배가능여부를 판정 한 후 잠재수량 대비 상대수량을 연속적으로 보여지도 록 하였다.
III. 결과 및 고찰
3.1. 정식일 이동에 따른 미래 배추 생산성
Fig. 2는 노지배추 주산단지를 기준으로 앞으로의 배 추 수량변화 전망을 뚜렷하게 확인할 수 있는 대표 정식 일(7월 1일, 8월 1일, 9월 1일, 10월 1일)에 대해 현재평 년(2001-2010)부터 미래평년(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100)까지 여름배추 품종을 남한 전역에 심었다 고 가정하여 예상되는 수량성을 잠재수량에 대한 백분 율(적색: 1-10, 주황: 10-25, 황색: 25-50, 녹색: 50-75, 청색: 75-100)로 표현한 결과다. 현재평년의 결과를 보 면 7월 1일 정식했을 경우 재배가능지와 75% 이상의 수량성이 보장된 배추 수확이 가능한 지역이 강원도 일 대의 여름배추 주산단지에 많이 집중되어 있고, 9월 1일 에 정식했을 경우 남부지역을 중심으로 재배가능지가 분포하고 있어 생육단계 추정 및 수량 예측 모형이 현실 성을 적절히 반영하고 있음을 확인할 수 있다.
대표 정식일에 따라 구체적으로 결과를 살펴보면, 7월 1일에 정식할 경우 현재평년에는 남한 전체 면적 중 17.6%
에 해당하는 17,135km2의 면적에서 배추 재배가 가능한 것으로 나타났다(Fig. 2; Table 1). 이 중 75% 이상의 수량 성을 나타내는 지역은 5,253km2이며, 대부분 강원도의 고랭지배추 주산단지에 분포하고 있다. 가까운 미래평 년(2011-2040)에는 기온상승으로 인해 재배가능지가 9,517km2, 가장 좋은 수량성을 보이는 지역은 3,900km2
으로 점차 감소하면서, 2071-2100년 기간에는 결국 전국 적으로 여름작형 재배는 힘들어질 것으로 전망되었다.
현재평년을 기준으로 7월 1일에 정식했을 때 75% 이 상의 수량성을 보이는 배추재배지대는 강원도 높은 산 간지대에 집중적으로 분포하고 있으며 고도값만 따로 추출하여 평균해보면 757m이다. 8월 1일 정식일에서 는 강원도와 소백산맥의 중산간지에서 집중적으로 높은 수량을 보이고 있다(평균고도: 447m). 따라서 7월 초의 정식은 600m 이상의 높은 고랭지에서, 8월 초의 정식은 봄작형과 가을작형 2기작 재배가 가능한 준고랭지에서 재배가 적합할 것으로 예상된다. 8월 1일 정식일에 대한 미래전망도 7월 1일 정식일의 결과와 비슷한 양상으로 재배면적은 점차 감소되어 먼 미래에는 배추재배가 어 려워질 것으로 나타났다(Fig. 2; Table 1).
남부지역의 가을배추 정식이 가장 많이 이루어지고 있 는 9월 1일에 대한 결과를 살펴보면, 현재평년에서 남한 의 52%에 해당하는 중부지역과 남부지역에서 배추재배 가 가능할 것으로 예상된다. 하지만 75% 이상 높은 수량 성을 보이는 지역의 비율은 7월 1일과 8월 1일에 정식한 경우보다 낮은 것으로 나타났다. 그 이유는 첫째, 사용된 수량예측모형이 여름배추 품종을 대상으로 구축한 것이 어서 여름작형보다 작기가 더 긴 가을작형에 적용하면 실 제보다 수확기를 앞당겨 예측하기 때문에 수량성이 낮아 지며, 둘째, 가을작형에서 결구 이후의 낮은 온도가 적산 온도 값에 크게 영향을 미치지 못하여 낮은 수량성을 보이 게 된 것이다. 9월 1일에 정식할 경우 미래로 갈수록 배추 재배가능지는 점차 북상할 것으로 전망된다. 2011-2040 년 기간에는 배추 재배 가능면적이 70,224km2으로 대표 정식일 중 가장 넓은 분포를 보였고, 2041-2070년 기간에 는 남한 면적의 15.8%에 해당하는 15,425km2의 지역에 서 수량성 높은 배추 생산이 가능해질 것으로 예상되었다.
현재 여름배추 주산단지 일대에서 7∼8월에 정식했을 때 기대할 수 있는 생산성을 먼 미래(2071-2100)에는 9월 1 일 정식해야 배추수확이 가능해질 것으로 보인다.
10월 1일 정식하면 현재평년 기후조건에서는 제주도 해안을 따라 일부 지역에서 재배가 가능한 것으로 나타 난다. 미래평년에는 배추 재배지가 북상하여 2071-2100 년 기간에는 현재평년의 9월 1일 정식일에 대한 배추재 배 가능지 분포와 비슷한 양상의 결과를 보이지만 수량 성은 현재에 비해 떨어질 것으로 예상된다.
Fig. 2. Geographical migration of the land area suitable for Kimchi Cabbage with varying planting dates for the current (2001-2010) and the future (2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100) periods under the RCP8.5 climate scenario in South Korea. Land suitability is expressed as the percent ratio of potential yield (%).
3.2. 집수역 단위 배추 최적정식기 검색
전국 810개의 집수역에 대한 정식일별 수량결과 중 에서 강원도 고랭지 주산단지(집수역: 100106∼100117, 100201∼100206)에 한해 요약해 보았다. 과거에서 미 래로 갈수록 배추 생산가능 정식일자는 이른 봄과 늦가 을로 양분되어 강원산간의 여름배추 작형은 소멸되고 정식가능기간도 크게 줄어드는 것을 그림으로부터 확 인할 수 있다(Fig. 3). 일부지역을 제외한 강원 평창, 정 선, 삼척에 해당하는 대부분의 집수역에서 현재평년과 가까운 미래평년(2011-2040)에는 6월 하순에 정식할 경우 결구 이후의 고온으로 인해 수량이 감소될 수 있으 며, 5월 말∼6월 초 또는 7월 초중순에 정식해야 안전 수확이 가능할 것으로 나타났다. 2041년 이후에는 급격 히 재배가능기간이 줄어들면서 최적정식일은 5월 초 또는 8월 초로 이동될 전망이다. 2071-2100년 기간에 는 노지에서 여름배추를 생산하기 어려우며, 4월 말이 나 8월 하순으로 정식일을 변경해야만 현재의 수량성 과 비슷한 수준의 배추수확이 가능해진다. 3차원 평가 도표는 가장 단순한 생육단계 추정 및 수량 예측기법을 사용하여 개괄적인 추세를 보여주는 데 그쳤지만, 추후 국내 여건에 맞는 채소 생물계절 및 생장 모형이 개발된 다면 기후변화 적응을 위한 강력한 도구로 쓰일 수 있으 며, 그럴 경우 기후변화에 따른 지역별 작형 선택, 최적 정식기 선정, 신품종 육성의 지침으로 활용이 가능할 것 으로 기대한다.
IV. 결 론
연구를 통해 여름배추 품종을 대상으로 정식일이 주 어지면 이 날부터 매일 경과기온만으로 예상되는 최적 수확기를 찾고, 이렇게 정해진 생육기간에 역시 기온자 료만으로 배추의 잠재수량(생체중)을 예측할 수 있는 방 법을 고안하였다. 이는 기존의 온도 기반 생물계절 예측 모형에 수량 예측모형을 결합한 것으로서 각각의 신뢰 도는 본 연구에서 따로 검증하지 않았다. 하지만 이 방법 을 현재평년의 기후자료에 적용해서 최적재배지를 추정 해보면 그 결과가 실제 재배지역 분포와 유사한 것으로 나타나 실용성에는 문제가 없을 것으로 보인다. 이를 근 거로 남한 상세기후시나리오에 적용함으로써 정식일 이 동에 따라 예상되는 배추 잠재수량 분포의 미래전망을 도출할 수 있었다. 사용자의 편의성을 개선한다면 이 방 법은 기온조건이 알려진 임의 지역에 대하여 정식일 이 동에 따라 예상되는 안전수확기와 기대수량을 찾는 실 질적인 도구로 쓰일 수 있다.
적 요
주산지 배추재배농가에서 기후변화 적응수단의 하나 로 사용할 수 있는 것이 정식기 이동이다. 본 연구에서는 여름배추 품종을 대상으로 주어진 정식일부터 매일 기 온의 경과에 의해 최적수확기를 예측하고, 결정된 생육 Planting
date
2001-2010 2011-2040 2041-2070 2071-2100 Area
(km2)
Ratio (%)
Area (km2)
Ratio (%)
Area (km2)
Ratio (%)
Area (km2)
Ratio (%)
1 Jul.
Area above 75%
potential yield 5,253 5.4 3,900 4.0 741 0.8 33 0.0 Suitable area 17,135 17.6 9,517 9.8 2,364 2.4 151 0.2
1 Aug.
Area above 75%
potential yield 11,110 11.4 6,599 6.8 2,369 2.4 173 0.2 Suitable area 22,527 23.1 13,268 13.6 3,665 3.8 227 0.2
1 Sep.
Area above 75%
potential yield 3,346 3.4 10,593 10.9 15,425 15.8 7,812 8.0 Suitable area 50,601 52.0 70,224 72.1 53,725 55.2 20,582 21.1
1 Oct.
Area above 75%
potential yield 0 0.0 0 0.0 2 0.0 753 0.8 Suitable area 869 0.9 5,939 6.1 9,023 9.3 37,281 38.3 Table 1. Changes in the land area suitable for Kimchi Cabbage cultivation depending on the planting date under the RCP8.5 climate condition in South Korea
기간 중 기온자료에 의해 배추의 잠재수량(생체중)을 추 정할 수 있는 방법을 고안하였다. 이를 위해 정식기 이동 에 따른 생육기간 중 기후조건 변화를 온도 기반 열단위 로 표현하고, 이를 생육기와 결구기에 맞게 조절한 발육 속도함수에 적용하여 생리적 성숙기를 추정하는 생물계 절모형을 개발하였다. 다음에는 생물계절모형에 의해 결정된 재배가능기간에 대하여 매일 열단위 누적에 의
해 여름배추의 잠재수량을 계산할 수 있는 수량예측모 형(Ahn et al., 2014)을 결합하였다. 이 생물계절-수량 결 합모형을 RCP8.5 기반의 남한 상세 기후시나리오 (2000-2100)에 적용하여 7월 1일, 8월 1일, 9월 1일, 그리고 10월 1일 등 다양한 날짜에 배추를 정식할 경우 현 재평년(2001-2010)과 미래평년(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100)에 예상되는 수량성을 잠재수량에 대한 백 Fig. 3. Graphical presentation of the Kimchi Cabbage productivity for given watersheds with the planting dates available in the current (2001-2010) and the future (2011-2040, 2041-2070, and 2071-2100) periods under the RCP8.5 climate scenario. Each watershed can be identified by the number on y-axis. The productivity is expressed as the percent ratio of potential yield and no color means crop failure.
분율로 표현하였다. 그 결과를 토대로 남한 전역을 810 개 집수역으로 나누고 임의 집수역의 최적정식일을 사 용자가 손쉽게 찾을 수 있는 시간 – 공간 – 수량 3차원 평 가도표를 고안하였다. 이 방법은 미래 새로운 재배적지 탐색은 물론 기존 주산지에서 품종변경 없이 기후변화 적응이 가능한 작부체계 개발에도 유용할 것으로 기대 된다.
감사의 글
본 논문은 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제번호: PJ010007)의 지원에 의해 이 루어진 것임.
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