비료의 용해도를 조절하여 양분 활용 효율을 높이고, 수계 부영양화 등 환경 영향을 줄이는 완효성 비료 개발은 중요하다. 본 연구는 산업 부산물(카보칼크, 달걀 껍데기)에서 얻은 탄산칼슘(CaCO3)을 KH2PO4 및 구연산과 함께 기계화학적으로 활성화하여 칼슘 칼륨 인산염 비료를 개발하고 그 효과를 평가했다.
X선 회절 분석 결과, 분쇄 조건에 따라 칼슘 칼륨 인산염 상이 형성되었으며, 구연산 첨가는 결정질 인산염 형성을 억제하고 비정질 또는 저결정질 인산염 상 형성을 촉진하는 경향을 보였다. 이는 칼슘 착화에 의한 것으로 추정된…
사탕수수는 효율적인 양분 순환, 질소 이용 효율 증대, 바이오 연료 생산, 토양 탄소 역학 개선을 통해 기후 스마트 농업을 지원할 잠재력이 큰 주요 열대 작물입니다. 그러나 생산 시스템에 따라 환경적 성과는 크게 다릅니다. 본 연구는 브라질과 호주의 두 선도적인 고효율 사탕수수 시스템을 비교하여 양분 순환, 온실가스 배출, 양분 손실 및 토양 유기 탄소 저장량을 분석했습니다.
브라질의 대규모 천수 농업(일반적으로 10,000 헥타르 이상)은 잔류물 보존 및 비나세와 필터 케이크 재활용을 통해 유기물 투입을 촉진하여 토양 탄소 저장…
중국 곡물 농가의 지속 가능한 발전과 식량 안보를 위해 친환경 생산은 필수적입니다. 본 연구는 디지털 리터러시가 곡물 농가의 친환경 생산에 미치는 영향을 분석했습니다.
후난성 335개 곡물 농가 설문 데이터를 기반으로, Heckman 2단계 모형과 매개 효과 모형을 활용하여 디지털 리터러시가 친환경 생산에 미치는 영향을 실증적으로 분석했습니다.
연구 결과, 디지털 리터러시는 곡물 농가의 친환경 생산에 유의미한 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 특히, 생태학적 인식이 디지털 리터러시가 친환경 생산에 미치는 영향을 매개하는…
반건조 지역의 지속 가능한 발전을 위해서는 농업-생태 결합에 대한 이해를 높이는 것이 필수적이다. 본 연구는 간쑤성에서 2010년부터 2023년까지 농업-생태 결합의 시공간적 진화와 비선형적 동인을 군(county) 단위로 분석했다. 이를 위해 원격탐사 생태지수(RSEI), 농업 녹색 발전 지수(AGDI), 결합 조정도(CCD) 모델, 그리고 XGBoost-SHAP 방법론을 통합적으로 활용했다. 또한, 차별화된 관리 유형을 식별하기 위해 사분면 프레임워크를 적용했다.
연구 결과, 농경지 생태 품질은 북부에서 남부로 갈수록 개선되는…
이 연구는 건강 신념 모델(HBM)을 적용하여 방글라데시 소농의 화학 비료 사용 감소 및 유기농 관련 농업 관행 채택 의향에 영향을 미치는 심리적, 인지적 요인을 분석했습니다. 방글라데시 북서부의 기존 농부 200명을 대상으로 횡단면 설문조사를 실시했습니다.
데이터는 부분 최소 제곱 구조 방정식 모델링(PLS-SEM)을 사용하여 분석되었으며, HBM 구성 요소(인지된 민감성, 인지된 심각성, 인지된 이점, 인지된 장벽, 자기 효능감, 행동 계기, 일반적 신념)와 유기농 관련 관행 채택 의향 간의 관계를 검증했습니다. 모델은 의향 …
친환경 농업으로의 전환은 개별 농민의 특성뿐만 아니라 제도적 맥락에 따라 결정됩니다. 본 연구는 중국의 디지털 농촌 시범 환경이 농민의 친환경 기술 채택에 미치는 영향을 분석했습니다.
중국 4개 성 16개 현의 농민 1,440명을 대상으로 한 설문조사 데이터를 활용하여, 시범 지역 노출이 친환경 기술 채택 강도, 지속성, 그리고 디지털 집약적 기술 채택에 미치는 영향을 다각도로 분석했습니다. 서비스 접근성, 정책 인식, 디지털 활용 행동, 신용 접근성 등 잠재적 경로도 탐색했습니다.
시범 지역 농민들은 비시범 지역 농민보다 더 …
농업은 전 세계 식량 안보와 경제 발전에 필수적이지만, 인구 증가, 토양 황폐화, 기후 변화 등의 문제에 직면해 생산성과 자원 지속가능성이 위협받고 있습니다. 이러한 도전을 극복하고 농업 시스템의 현대화 및 회복력 강화를 위해 디지털 기술과 스마트 솔루션의 통합이 중요해지고 있습니다.
이 리뷰 논문은 머신러닝(ML)과 블록체인 기술이 전통 농업을 스마트하고 연결되며 안전한 시스템으로 전환하는 데 기여하는 상호 보완적 역할을 분석합니다. PRISMA 방법론에 따라 ScienceDirect, Springer, IEEE Xplore 등…
노린재(Pentatomidae)를 포함한 노린재목 해충(Scutelleridae, Tessaratomidae)은 주요 농작물 해충으로, 최근 전 세계적으로 피해가 심화되고 있습니다. 이는 살충제 과용, 지구 온도 상승, 농업 다양화(녹색 다리 현상), 그리고 농산물 국제 무역 증가 등 복합적인 요인에 기인합니다.
기존 살충제 사용은 지속 불가능한 부작용을 초래하므로, 보다 친환경적인 관리 전략이 요구됩니다. 본 연구는 노린재 관리의 지속 가능성을 높이기 위한 통합 해충 관리(IPM) 방안을 제시합니다.
제안된 방안으로는 알 기생…
최근 인공지능(AI)은 방대한 데이터 분석과 정보 기반 의사결정 능력을 통해 전 세계 산업을 혁신하는 파괴적인 기술로 부상했습니다. 농업 분야 또한 생산성, 효율성, 지속가능성 향상을 위해 AI 기술을 도입하며 혁명적인 변화를 겪고 있습니다. 그러나 AI 모델의 투명성 부족은 특히 의학 및 농업과 같은 중요 산업에 적용될 때 신뢰성에 대한 의문을 제기합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 2017년 초부터 설명 가능한 인공지능(XAI) 연구가 활발해졌습니다. LIME, SHAP, Grad-CAM과 같은 도구들은 복잡한 AI 모델의 내…
바이오비료는 화학비료의 지속가능한 대안으로, 토양 비옥도, 작물 생산성, 환경 회복력을 증진한다. 식물 성장 촉진 근권 세균(PGPR)은 질소 고정, 영양소 가용화, 식물 호르몬 생성, 스트레스 완화 등을 통해 이러한 이점을 제공한다. 그러나 현장 성능의 가변성, 미생물 생존 문제, 불충분한 규제 프레임워크로 인해 광범위한 채택에 어려움이 있다.
본 종합 리뷰는 바이오비료가 농업 지속가능성을 향상시키는 기전을 세 가지 핵심 영역에 초점을 맞춰 탐구한다: (1) 생물학적 영양분 순환(질소 고정, 인산 가용화, 칼륨 이동화), (2)…
농업의 집약화는 식량 공급을 증대시켰지만, 산림 파괴, 토양 황폐화, 생물다양성 손실, 온실가스 배출 등 심각한 지속가능성 문제를 야기했습니다. 이에 대한 대안으로 혼농임업이 부상했으나, 고도의 생물다양성과 상업적 영년작물을 통합하는 장기 실험 시스템은 부족합니다.
본 연구팀은 25년 이상 아르헨티나 북동부에서 마테(Ilex paraguariensis)와 19종의 관련 수종을 통합한 영년 다종 혼농임업 시스템을 개발하고 개선했습니다. 작물 수확량, 토양 유기물 함량을 포함한 토양 복원 지표, 그리고 해충인 Gyropsylla sp…
증가하는 세계 인구는 지속 가능한 농식품 시스템의 필요성을 강조하며, 인공지능(AI)은 농업 생산성 향상, 자원 최적화, 환경 지속 가능성 증진을 위한 혁신적인 도구로 부상하고 있습니다. 그러나 AI의 환경, 경제, 정치, 사회, 윤리적 함의에 대한 다각적인 연구는 여전히 부족합니다.
본 연구는 기존 문헌을 종합하여 농업 분야 AI 통합과 관련된 윤리적 측면, 변혁적 잠재력 및 정책 궤적을 탐구합니다. AI가 투입-산출 효율성 개선, 작물 및 가축 실시간 모니터링, 토양 및 수자원 보존, 수확 후 손실 감소를 통해 UN 지속가능발…
혼농임업은 기후변화 완화 및 적응이라는 이중 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 한다. 본 체계적 문헌고찰은 2000년부터 2024년까지 발표된 109편의 동료 심사 연구에서 정량적 및 정성적 증거를 종합했다. Web of Science, Scopus, Google Scholar 등의 데이터베이스를 활용하여 온실가스 감축, 탄소 격리, 농업 시스템의 회복력에 대한 실증 데이터를 제공하는 연구들을 분석했다.
메타 분석 결과, 혼농임업 시스템은 나무 종, 토양 유형, 기후 조건에 따라 연간 평균 3.5–9.8 Mg CO2 ha−1의 탄…
기후 변화, 인구 증가, 자원 고갈이 야기하는 전 지구적 식량 안보 문제에 대응하기 위한 스마트 농업 기술의 혁신적 잠재력을 비판적으로 검토한다. 이 연구는 인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 무인 항공기(UAV), 로봇 공학, 딥러닝 등 다양한 기술 영역의 연구 결과를 통합하여 농업 4.0에 대한 통합적 관점을 제시함으로써 기존 연구의 격차를 해소한다.
개별 혁신 기술에 초점을 맞춘 이전 연구와 달리, 본 논문은 효율적인 데이터 기반 생태계를 구축하기 위한 기술 융합의 중요성을 강조한다. PRISMA 방법론을 적용하여 20…
바이오차 적용은 식량 안보 증진 및 기후 변화 완화에 상당한 잠재력을 제공하지만, 대부분의 연구가 단기(3년 이하) 실험에 국한되어 장기적인 효과 지속성에 대한 불확실성이 존재했습니다. 특히 토양에 매년 바이오차를 추가하는 경우에 대한 장기적 지속성 연구가 부족했습니다.
이 연구는 438개 연구(3,229개 관측치)의 전 세계 데이터셋을 분석하여, 4년 이상 장기간 매년 바이오차를 적용할 경우 그 이점이 지속될 뿐만 아니라 종종 향상됨을 확인했습니다.
주요 결과로는 작물 수확량 10.8% 증가, 메탄(CH₄) 배출량 13.5% …
지속 가능한 농지 관리는 식량 안보와 환경 문제 해결에 필수적이다. 개별 농업 기술의 효과는 잘 알려져 있지만, 본 연구는 작물 순환, 보존 경운, 유기물 시비, 토양 미생물 관리라는 네 가지 핵심 전략을 통합했을 때 나타나는 시너지 효과에 주목한다.
이 통합 관리 방식은 영양분 순환 개선, 해충 주기 교란, 토양 구조 보존, 침식 감소, 탄소 격리 증진, 토양 유기물 보충 및 생물학적 활동 촉진 등 다양한 이점을 제공한다. 특히, 균근균(AMF)과 같은 기능성 미생물군은 식물의 스트레스 저항성을 높이고 양분 흡수를 강화한다.
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낮은 비용으로 식량을 생산하려는 노력은 과도한 비료 사용과 화학적 해충 방제로 이어져 토양의 다기능적 잠재력을 저해하고 심각한 환경 문제를 야기합니다. 본 연구는 식물-토양 피드백(PSF)이라는 생태학적 개념을 활용하여 농경지가 영양분을 공급하고, 병원균을 억제하며, 작물 회복력을 지속 가능하게 향상시키는 능력을 복원할 수 있음을 제시합니다.
최근 분자 및 다중 오믹스(multiomics) 방법, 토양 관리 기술, 작물 다양화 전략의 발전이 부정적인 PSF를 줄이고 긍정적인 PSF를 촉진하는 방안을 검토합니다. 특히, 근권 미생물…
정밀 농업(PA)은 데이터 기반 기술을 활용하여 작물 및 경작지의 개별 요구사항을 모니터링하고 분석하는 농업 관리 전략입니다. 이는 작물 수확량과 품질을 최적화하고 운영 비용 및 환경 영향을 최소화하여 생산성 향상과 지속 가능한 농업을 목표로 합니다. 효과적인 센싱 기술을 통한 모니터링, 강력한 관리 정보 시스템 구현, 그리고 경작 시스템 내의 변동성 관리가 필수적입니다.
PA에서는 딥러닝 및 머신러닝(ML) 기법을 활용한 작물 수확량 시뮬레이션이 해충, 영양분 및 물 부족, 기타 재배 기간 중의 환경 변수들이 복합적으로 미치는 …
식물 성장 촉진 미생물(PGPM)은 영양분 획득, 스트레스 내성 증진, 질병 억제 등 지속 가능한 농업을 위한 친환경 솔루션으로 주목받고 있습니다. 유전체학, 전사체학, 단백질체학, 대사체학 등 다중 오믹스(multi-omics) 접근법은 식물-미생물 상호작용을 분자 및 시스템 수준에서 심층적으로 이해하는 데 기여하고 있습니다.
유전체 연구는 질소 고정, 시데로포어 생합성, 스트레스 반응 유전자 클러스터와 같은 PGPM의 핵심 특성을 규명했습니다. 전사체 프로파일링은 미생물 영향 하의 식물 면역 반응 및 호르몬 조절을 밝혀냈으며, …
사하라 이남 아프리카(SSA)는 기후 변동성 심화, 토지 황폐화, 식량 불안정으로 생계와 경제 안정성이 위협받고 있습니다. 기후 스마트 농업, 보존 농업, 생태 농업을 포함한 지속가능 농업 관행(SAPs)은 생산성을 높이면서 생태적 안정성을 강화할 수 있는 유망한 전략입니다. 본 연구는 농업 경제학, 사회 경제학, 거버넌스를 포괄하는 SAPs의 다학제적 통합이 2030년까지 SSA에서 기후 회복력 있는 식량 시스템을 달성하는 가장 유망한 경로임을 제안합니다.
SAPs의 입증된 이점에도 불구하고, 재정적 제약, 취약한 제도적 틀, …