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ISSN : 1225-0171(Print)
ISSN : 2287-545X(Online)
Korean Journal of Applied Entomology Vol.51 No.4 pp.371-376
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2012.09.022

전남지역에서 꽃매미 부화시기 예측과 친환경 방제방법

최덕수*, 김도익, 고숙주, 강범용, 박종대, 김선곤, 최경주
전남농업기술원 친환경연구소

초록

본 시험은 온도 발육모델을 이용하여 꽃매미 알의 부화시기를 예측하고 약충과 성충 방제에 효과적인 친환경 자재선발 및 끈끈이트랩 색상별 유인효과를 찾기 위하여 수행하였다. 꽃매미 알은 15, 20, 25℃(14L:10D)에서 각각 55.9, 26.8, 21.6일 만에 부화하였고 부화율은 각각 61.9, 57.8, 30.4%로 온도가 높을수록 부화소요기간은 짧고 부화율은 낮았다. 알의 온도와 발육속도와의 관계식은 Y=0.0028X-0.0228 (R2=0.9561)이었으며, 발육영점온도는 8.14℃, 유효적산온도는 355.4일도였다. 위의 관계식에 의하여 전남지역 꽃매미 알의 부화시기는 5월 22일로 예측되었다. 꽃매미 약충방제에 효과적인 친환경자재는 제충국추출물, 고삼추출물, 데리스추출물이었고, 성충은 제충국추출물, 고삼추출물이었다. 황토색, 파랑색, 노랑색 끈끈이트랩 중에서 황토색끈끈이트랩의 유인량은 2주 동안에 약충 535마리, 성충 87.7마리였다. 황토색 끈끈이트랩은 꽃매미 약충과 성충의 유인포살효과가 우수하였다.

Environmentally-friendly Control Methods and Forecasting the Hatching Time Lycorma delicatula (Hemiptera: Fulgoridae) in Jeonnam Province

Duck-Soo Choi*, Do-Ik Kim, Suk-Ju Ko, Beom-Ryong Kang, Jong-Dae Park, Seon-Gon Kim, Kyeong-Ju Choi
Jeonnam Agricultural Research and Extension Services
Received March 15 2012, Revised September 17 2012, Accepted October 23 2012

Abstract

This study was conducted to predict the hatching time of eggs of Lycorma delicatula, to select an effective environmentally-friendly agriculture material (EFAM) and to evaluate the attraction effect of brown sticky traps for controling of Lycorma delicatula nymph and adults. Eggs hatched 55.9, 26.8, 21.6 days after incubation at 15, 20, 25℃ with 14L:10D condition and the hatching rates of egg were 61.9, 57.8, 30.4%, respectively. At high temperature conditions, egg development periods were shorter and the hatching rate was lower. The relationship between temperature and developmental rate was expressed by the linear equation Y=0.0028X-0.0228, R2=0.9561. The low temperature threshold of eggs was 8.14℃ and the thermal constant required to reach larva was 355.4 DD. According to this relationship, the mean estimated hatching date was 22nd May. The effective EFAM was natural plant extract, sophora extract, derris extract to nymph and natural plant extract, pyrethrum extract, sophora extract to adult. Among three colors of sticky trap : brown, blue and yellow, the brown sticky trap was the most attractive to nymphs and adults of L. delicatula over a 2 weeks trial period. It suggested that the brown sticky trap could be a very useful and environment-friendly control method for nymphs and adults of L. delicatula.

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 우리나라에서 꽃매미(Lycorma delicatula)는 2006년부터 밀도가 증가하기 시작하여, 2007년에는 서울, 경기, 충북, 2008년에는 충남 천안, 공주, 연기, 전북 정읍, 경북 상주 등으로 확산되었고(KFRI, 2007; Han et al., 2008), 전남지역에는 2010년에 장성, 영광, 담양을 시작으로 2011년에는 나주, 화순, 구례 등 전남 중북부 지역까지 확대되었다. 꽃매미는 중국 및 동남아시아 등지에서 서식하는 아열대성 해충으로 중국에서 국내로 유입 정착한 것으로 보고되었다(Han et al., 2008). 꽃매미의 기주식물은 목본류 38종, 초본류 3종 등 총 41종이며, 피해가 심한 종은 가래나무, 유럽참죽나무, 참죽나무, 호주참죽나무, 쉬나무, 황벽나무, 소태나무, 가죽나무, 미국담쟁이덩굴, 머루, 포도로 알려져 있으며(Park et al., 2009), 특히 기주를 선택하고 섭식하는데 영향을 미치는 것은 당 성분으로 가죽나무와 포도나무를 가장 선호한다(Lee et al., 2009). 지금까지 꽃매미 방제를 위한 농약으로 람다사이할로스린+티아메톡삼입상수용제 등 7종이 등록되었다(KCPA, 2010). 또한 신 등(2010)은 알과 1~2령 약충에 대하여 26약제의 약제감수성을 조사한 결과 Chlorpyrifos는 알에 대하여 100%의 높은 부화억제율을 나타내었으며 약충은 모든 약제에서 100% 살충효과가 있었다.

 꽃매미의 친환경 방제에 관한 연구는 국내외적으로 거의 이루어지지 않았으며, Liu et al.(2006)은 꽃매미 장기로부터 Bacillus polymyxa 등 4종을 분리하였으며 의학적으로 중요한 해충자원이라고 한 바 있다. 꽃매미를 친환경적으로 방제하는 가장 확실하고 효과적인 방법은 산란된 알집을 부화하기 전에 제거하는 방법이지만 넓은 면적에 대발생한 경우 일일이 하나하나 제거하기는 매우 어려운 일이다. 따라서 본 시험은 꽃매미 알의 온도별 발육시험을 통하여 유효적산온도에 의한 알의 부화시기를 예측하여 방제적기를 산출하고, 약충과 성충 방제에 효과적인 친환경자재를 선발하고, 끈끈이트랩 색상별 꽃매미 약충과 성충의 유인효과를 검정하여 친환경적인 꽃매미 방제방법을 찾고자 수행하였다.

재료 및 방법

온도별 발육시험을 이용한 알의 부화시기 예측

2010년 가을에 꽃매미가 대량 발생하였던 광주 무등산 인근 산림속에 산란된 알덩어리를 2011년 2월 15일에 채집하여 항온기내에서 2월 16일부터 4월 17일까지 부화시험을 수행하였다. 또, 자연조건에서 부화시기와 부화율을 조사하기 위하여 알 채집지역에 있는 난괴 10개에 매직으로 표시하여 놓고 5월에 매일 부화한 충을 조사하였다. 

망사뚜껑이 달린 직경 90 mm, 높이 40 mm의 플라스틱 페트리디쉬 바닥에 증류수로 적신 탈지면을 깔고 그 위에 파라필림과 채집한 난괴 1개씩 넣고 뚜껑을 닫아 온도별 15반복으로 15, 20, 25, 30 ℃(14L:10D) 항온기(EYELA MTI-201)에 넣어 매일 부화하는 약충을 조사하였다. 이 때 항온기 내에서 알의 건조를 막기 위하여 바닥에 증류수를 담은 스테인레스 밧드(28×22×5 cm)를 넣었고 3일 간격으로 증류수를 보충하여 주었다. 부화가 완결된 후 10호 붓을 이용하여 난괴를 덮고 있는 밀납물질을 털어내고 해부현미경하에서 탈출구멍을 확인하며 부화여부를 판단하였다. 발육영점온도는 알의 온도별 발육기간의 역수를 취하여 발육속도를 산출하였고, 발육속도가 0이 되는 온도를 발육영점온도로 하였으며, 유효적산온도는 발육시험하였던 각각의 온도에서 발육영점온도를 뺀 값에 발육기간을 곱하여 산출된 온도의 평균값을 취하였다. 온도와 발육속도와의 관계식은 Excel 2007 프로그램을 이용하여 계산하였다. 

친환경 자재의 꽃매미 살충력 검정

친환경자재의 꽃매미 약충에 대한 살충력을 검정하기 위하여 꽃매미가 많이 발생한 광주 무등산 인근의 야산에서 포충망을 이용하여 어린약충을 채집하였으며, 가죽나무를 기주로 유리온실에서 사육하며 이용하였다. 친환경 자재의 살충율 시험은 실험실 조건에서 수행하였다. 겉에 가는 망사를 씌운 20×40 cm(직경×높이)의 원통형 케이스 내부에 300 ㎖ 삼각플라스크에 증류수를 담고 야외에서 채집한 가죽나무 가지를 꽃고 약충을 각각 10 마리씩 접종한 후 약충이 안정을 찾을 수 있도록 1일간 정치한 후 처리자재별 1,000배로 희석한 약제가 담긴 스프레이를 이용하여 망사케이지 밖에서 돌려가며 10회 분무하여 약제가 식물체에서 흘러내리도록 분무하였으며 살포량은 약 15 ㎖였다. 또한 최대한 자연조건에 맞추기 위하여 약제처리 직후부터 시험종료 시까지 회전식 선풍기를 약풍으로 돌려 야외조건에서 바람에 의한 건조 조건과 유사하게 맞추어 주었으며, 약제처리 1일, 3일, 5일 후 죽은 충수를 조사하여 살충율을 계산하였다. 모든 약제시험은 3반복으로 수행하였으며 성충에 대한 살충력 시험도 약충과 동일한 조건으로 수행하였다.  

끈끈이트랩 색상별 꽃매미 유인 포살효과

 꽃매미 약충과 성충의 친환경적이고 생력적인 방제방법을 찾고자 끈끈이트랩의 색상별 유인효과를 조사하였다. 2011년 6월 하순 꽃매미 약충이 3~4령인 시기에 꽃매미 발생량이 많은 숲 인근의 참나무 줄기에 지면에서 1 m 높이에서부터 폭 20 cm의 황토색, 파랑색, 노랑색 끈끈이트랩을 차례로 설치하였다. 트랩과 트랩의 간격은 10 cm로 하였으며, 색상 위치간의 차이를 줄이기 위하여 색깔별 상, 중, 하로 배치하여 3반복으로 설치하였고 2주 후 트랩에 부착하여 죽은 충수를 조사하였다. 성충에 대해서도 동일한 장소에서 동일한 방법으로 2011년 9월 1일에 설치하였고 2주후 포획된 성충을 조사하였다. 또한 성충에 대하여는 추가적으로 유인효과가 가장 높았던 황토색 끈끈이트랩을 이용 상, 중, 하에 모두 황토색을 붙여 위치에 따른 유인량을 조사하였다.

결과 및 고찰

온도별 발육시험을 이용한 알의 부화시기 예측

꽃매미 알은 갈색이며 길이 2.40 mm, 폭 1.49 mm, 높이 1.51 mm로 난괴당 36.8개를 4.4줄로 산란하는데 식물체 표면 또는 편평한 부위에 알을 낳고 밀납물질로 알의 형태가 보이지 않도록 덮어 씌운다. 꽃매미 알의 온도별 부화율은(Table 1), 15, 20, 25, 30℃에서 각각 61.9, 57.8, 30.4, 0 %였고, 부화하는데 소요기간은 15, 20, 25℃에서 각각 55.9일, 26.8일, 21.6일로 온도가 높을수록 부화율은 낮았고, 부화하는데 소요기간은 짧았다. 특히 30℃에서는 전혀 부화하지 못했는데, 이는 항온기 내부에 증류수를 공급하였음에도 불구하고 알이 건조하여 부화하지 못했거나, 자연조건에서 저온에 있던 알을 갑자기 높은 온도조건으로 이동에 따른 온도충격에 의한 것으로 판단된다. 신 등(2010)은 꽃매미 알 채집일자별 부화율을 조사한 결과 채집일이 늦을수록 부화율은 높고 알 기간은 짧아지는데, 2월 20일에 채집한 알의 알기간이 25℃에서 26.4±4.05일로 본 시험결과인 21.6일보다 다소 짧았다. 

알의 온도별 발육기간의 역수를 취하여 발육속도를 산출하였고, 온도와 발육속도와의 관계식을 Excel 프로그램을 이용하여 산출한 결과 Y= 0.0028X-0.0228 (R2=0.9561)의 관계식을 얻을 수 있었고, Y가 0이 되는 발육영점온도는 8.14℃였으며, 유효적산온도는 355.38일도였다(Table 1). 

이상의 결과를 기초로 2011년 4월 30일을 기준으로 꽃매미 알 채집지역인 광주 기상대 자료를 이용하여 꽃매미 부화시기를 예측하였다(Table 2). 2월 1일부터 4월 30일까지는 2011년 기상자료를 이용하였고, 5월 1일 이후는 전년도인 2010년 기상자료를 이용하여 일평균기온이 발육영점온도인 8.14℃이상이 되었던 최초일은 2월 24일이었으며 유효적산온도인 355.4일도가 되는 날은 5월 22일로 계산되어 알의 부화시기는 2011년에는 5월 22일로 예측할 수 있었다. 한편, 부화시험용 난괴 채집지역의 실제 부화기간은 5월 15일부터 20일이였으며 부화율은 82.8%였다. 발육영점온도, 유효적산온도와 기상자료를 이용하여 예측한 부화시기보다 4일 빠르며 부화율도 82.8%로 항온기에서 시험하였던 부화율보다 높게 나타났다. 현지포장에서의 부화율이 항온기 시험보다 부화율이 높았던 것은 인위적으로 조성한 환경 즉 소음, 건조, 광조건 등이 알의 부화를 저해하는 스트레스로 작용하였을 수 있으며, 현지의 부화시기와 예측하였던 시기가 차이가 나는 것은 미세기상의 차이에 의한 것으로 판단된다. 

Table 1. Hatching rate of L. delicatula at different temperatures (14L:10D), developmental zero point and effective cumulative temperature

Table 2. Prediction of the hatching time of L. delicatula eggs based on low developmental threshold and effective cumulative temperature (prediction day : 30 April, 2011)

Table 3. Cumulative mortality of L. delicatula nymphs treated with several environmentally-friendly agricultural materials (EFAM)

Table 4. Cumulative mortality of L. delicatula adult treated with several environmentally-friendly agricultural materials (EFAM)

 현재까지 우리나라에서 지역별 꽃매미 부화시기를 직접 언급한 결과는 없지만 신 등(2010)에 의하면 충북 청주지역에서 5월 25일까지 부화하지 않은 알을 채집할 수 있었는데 본 연구에서는 5월 20일에 부화완료 되었는데, 2011년 2월부터 5월의 일평균기온이 청주는 9.38℃, 광주는 9.9℃로 광주지역이 청주보다 평균기온이 0.52℃ 높기 때문에 부화시기가 빨랐던 것으로 판단된다.

친환경 자재의 꽃매미 살충력 검정

 농촌진흥청 유기농자재로 공시된 제충국추출물 등 9종의 꽃매미 약충에 대한 살충효과를 조사한 결과(Table 3), 처리 1일후 제충국추출물은 89%의 살충율을 보였고 나머지 자재는 비교적 낮은 살충율을 보였다. 처리 3일후 70% 이상의 살충율을 보였던 자재는 제충국추출물, 데리스추출물, 고삼추출물로 3종이었고, 5일 후에는 고삼+계피추출물을 제외한 모든 처리에서 70% 이상의 살충율을 보였다. 성충에 대한 살충효과도(Table 4), 제충국추출물 등 6종이 처리 1일후 80% 이상의 높은 살충율을 보였다. 박 등(2009)에 의하면 2~3령 약충은 일부 화학농약 처리 2시간 후 100%의 살충율을 보인 것으로 보아 약제에 약한 해충이었는데, 본 시험에서 꽃매미의 살충효과 검정시 무처리구에서 약충은 3일후 12.5%, 성충은 1일후 10%로 비교적 사망률이 높았던 것으로 보아 약충, 성충 모두 제한된 밀폐공간에 적응하지 못하는 약한 해충임을 알 수 있었다.

끈끈이트랩 색상별 꽃매미 유인 포살효과

황토색, 파랑색, 노랑색 끈끈이트랩을 이용하여 꽃매미 약충에 대한 유인 포살효과를 조사한 결과(Table 5, Fig. 1), 트랩 높이에 관계없이 황토색 끈끈이트랩에만 많은 약충이 유인 포살되었다. 참나무 줄기의 크기는 다르지만 황토색을 맨 위쪽에 설치했을 때 단위면적당 부착량이 5.5 마리/10 cm2로 가장 많았으며 다음으로 하 3.6, 중앙 3.2순이었으며, 상부 설치 트랩에는 더 이상 붙을 공간이 없을 정도로 약충이 많이 붙었다. 이러한 결과는 성충에 대하여도 동일한 경향으로(Table 6), 황토색 끈끈이트랩에서 단위면적당 부착량이 상, 중, 하 위치별 각각 0.8, 0.4, 0.7마리/10 cm2였다. 

Table 5. Attraction effect of colored sticky traps to the nymphs (3~4th) of L. delicatula

Fig. 1. The attraction effect of colored sticky traps to the nymphs and adults of L. delicatula (A; installed colored sticky traps ; brown, blue and yellow, B; Nymphs attracted to brown, blue and yellow, C; Adults attracted to brown sticky traps, D; nymphs attraction to brown sticky traps, E; adult attraction to brown sticky traps).

Table 6. Attraction effect of colored sticky traps to the adults of L. delicatula

이상의 결과를 종합해 볼 때, 황토색 끈끈이트랩은 꽃매미 약충과 성충 유인효과가 높은 것으로 판단되어 2011년 9월 중순 꽃매미가 소량 발생한 전남 담양군 고서면의 산림과 인접한 포도밭 (3,000 m2)의 가장자리 포도나무 70주에 격주로 줄기의 1m 높이에 황토색 끈끈이트랩을 설치한 결과 2주 후 3마리의 성충이 끈끈이트랩에 부착하여 죽은 것을 확인할 수 있었으며, 포도밭 전체에 서식하면서 끈끈이트랩에 부착되지 않은 성충은 없었다. 이상의 결과로 황토색 끈끈이트랩의 가장자리 설치는 꽃매미가 발생한 산림 인근의 포도밭으로 유입되는 꽃매미를 효율적이고 생력적으로 차단시킬 수 있을 것으로 판단되며, 도시 근교 공원지역에 발생하여 등산객에게 혐오감을 유발하는 지역에서도 적용할 수 있을 것으로 생각된다. 

Reference

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