옥수수 수확량을 예측하는 능력은 옥수수를 팔 계획이 있는 농민과 실행 계획이 있는 생물연료산업계에 도움이 될 수 있다. 학술지 Agronomy Journal 의 최근호에 수확량 예측 모델에 관한 논문이 실렸는데, 이번 모델에는 특히 옥수수의 수염 생장 단계에서 얻어진 식물의 형태, 강수량 등과 같이 용이하게 얻어지는 측정치가 이용되었다. 이 새로운 모델은 생산자와 업계의 이윤과 효율을 최대화시키는 데 도움이 될 수 있다고 한다.
옥수수의 수확량에 대한 예측은 특히, 농부(farmers)에게 매우 유용할 수 있다. 농부가 기대되는 산출량에 대한 아이디어가 있다면, 수확 전에 계약을 할 수 있으며, 수확 후까지 기다려야 하는 경우보다 더 경쟁적인 가격(competitive price)을 확보할 수도 있다. 또한 업계는 수확량 예측으로 로지스틱스(logistics, 실행계획)를 더 잘 세울 수 있다. 하지만, 믿을 만한 예측은 그리 쉽지가 않다.
과거 이용된 작물 수확량에 대한 예측과 모델링에 관한 몇 가지 방법들은 이용된 지표들이 다르다. 그 통계적 모델들에는 식물의 특성, 날씨, 관리 기술(management practices)이 고려되지 않는 경우가 허다하고, 그래서 그의 이용에 제한이 따르기도 한다. 어떤 모델은 1년 또는 한 지역에서 얻어진 정보에 근거하기도 한다. 한 위치나 1년의 데이터를 이용하여 모델을 개발할 경우, 그 모델의 적용은 제한적일 것이라는 것이 오번대학교(Auburn University)의 무지니스(Spyridon Mourtzinis) 박사의 말인데, 그는 이번 논문의 선임저자이다. 그 적용이 제한적인 이유는 환경에 따른 변수가 포함되지 않았기 때문이라고 한다.
이번 새로운 연구로 옥수수의 낱알과 줄기(stover) 수확량을 예측하는 더 견고한 모델이 얻어졌다. 이 모델은 질소시비율(nitrogen fertilization rates), 강수량 그리고 식물의 높이(plant height), 줄기의 직경, 첫 이삭(first ear)의 높이, 만들어지고 있는 이삭의 수, 그리고 식물 집단과 같은 식물 형태에 관한 정보로 계산되는 식을 사용한다. 이전의 시도들에는 주로 날씨 요인들에 대한 분석이 이루어졌다는 것이 공동 저자인 아라아가(Francisco Arriaga) 박사의 설명이다. 그러나 이번 모델에는 다른 요인들이 포함되었고, 그것들로 모델이 강력하게 된 것이라고 한다.
측정 시기 또한 모델의 중요한 측면인데, 무지니스 박사는 성장 시기(growing season)에 100구획(plots) 이상에 대해 측정을 매주(weekly) 실시하여, 모델의 식들에 이용될 데이터를 수집하는 최적의 시기(window)를 찾았다. 어떤 단계가 최고 단계인지를 알아내기 위해서 모든 영양생장 단계(vegetative states)가 분석되었고, 그리고 그 단계는 R1 생장 단계(growth stage)로 나타났다. 더 빨리 측정하려는 모델들도 있겠지만, 그로 인해 그릇된 결과가 얻어질 수도 있다. 계절이 지나감에 따라 변화가 일어나고, 그리고 이들이 찾아낸 생장 단계는 결정적이었다고 한다.
R1 또는 수염 생장 단계(silking growth stage)는 옥수수 포엽(husks) 밖으로 수염(silks)이 처음으로 보이는 시기로, 수확 전 2달 내지 2달 반이 되는 때이다. 그래서 이 모델로 작물의 가격에 영향을 미치고 업계가 그의 실행 계획을 작성할 수 있는 충분히 이른 시기에 예측이 이루어질 수 있다. 더 이른 시기에 예측할 수도 있지만, 이는 날씨에 대한 예측의 정확성에 영향을 받을 것이며, 이는 날씨가 수확량에 지대한 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 옥수수의 생장기에 걸쳐 날씨는 상당히 변하고, 현재의 날씨 예보는 상당이 유동적이다.
이번 모델이 견고한 또 다른 이유는 앨라배마(Alabama)에서 3년에 걸쳐 다른 두 곳에서 데이터들이 수집되었기 때문이다. 이번 모델에 사용되는 식들은 여섯 개의 데이터 세트로 해석되는데, 이는 이 모델이 다양한 환경에 이용될 수 있다는 의미이다. 그리고, 이 예측 모델에 대한 검정과 개선은 앞으로의 연구에서도 계속될 것이라고 한다.
키워드 : 옥수수 수확량 예측, 수염 생장 단계, 날씨 요인
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-07/asoa-cyp070213.php 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.02.19 16:54
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