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본 연구는 노지 고추(Capsicum annuum) 재배에서 누적 수확과중에 영향을 미치는 최적의 생육 및 환경 요인을 규명하고자 수행되었다. 최근 스마트농업이 시설 재배 위주에서 노지 재배로 확산되는 과정에서, 데이터 기반의 수량 예측과 경영 의사결정 지원의 필요성이 커지고 있다. 이를 위해 2019년부터 2024년까지 수집된 노지 현장 생육 지표(분지수, 줄기굵기, 착과수, 낙과수)와 환경 변수(적산온도, 돌풍계수, 누적강수량), 시차 변수를 활용하여 트리 기반 기계 학습모델인 XGBoost와 랜덤포레스트를 통해 생육 단계별 영향 요인을 비교하였다. 분석 결과, 착과수, 적산온도, 돌풍계수가 대부분의 시차 구간에서 중요한 변수로 도출되었다. 특히 적산온도는 수확기에 가까울수록 중요도가 증가하여 과실 비대와 생산성을 좌우하였다. 반면, 돌풍계수는 수확기와 시차가 커질수록 부정적 영향을 미쳐 풍해 방지 관리의 필요성을 시사하였다. 착과수는 생육기 결실의 안정적 확보를 통해 최종 수확량을 결정하는 주요 요인으로 확인되었다. 이러한 분석 결과는 노지 고추 생산성 향상을 위한 정밀 재배 전략과 수량 예측 모델 고도화에 기초자료를 제공할 것으로 기대한다.
This study was conducted to identify growth and environmental factors that influence the time-accumulated fruit weight of open-field cultivated chili peppers(Capsicum annuum) to address the need for data-driven yield prediction and decision-making support created by the recent expansion in smart farming from controlled facilities to open-field systems. For this purpose, field growth indicators, such as the number of branches, stem diameter, fruit set, and fruit drop, and environmental variables, including accumulated temperature, gust factor, and cumulative precipitation, were collected from 2019 to 2024. Tree-based regression models, namely XGBoost and Random Forest, were constructed with lag variables to analyze the influences of factors across different growth stages. In particular, growing degree days became increasingly important as the harvest stage approached, as they influenced fruit enlargement and overall productivity. In contrast, the gust factor had a negative impact as the time before harvest increased, indicating the need for wind damage prevention management. The amount of fruit set was identified as a key factor determining final yield through the stable establishment of fruit during the growth period. These findings provide a quantitative basis for precision cultivation strategies and the advancement of yield prediction models to improve the productivity of open-field chili pepper farming.*표시는 필수 입력사항입니다.
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