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ISSN : 2287-545X(Online)
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2013.11.0.077
시설오이에서 azoxystrobin, 미끌애꽃노린재, 콜레마니진디벌을 이용한 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물 종합관리 사례
초록
A Case Study for Intergrated Pest Management of Frankliniella occidentalis and Aphis gossypii by Simultaneously Using Orius laevigatus and Aphidius colemani with Azoxystrobin in Cucumber Plants
Abstract
- [최종]인쇄본KJAE13-77(최용석_보문).pdf497.6KB
시설오이에 발생하는 주요해충은 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis Pergande), 오이총채벌레(Thrips palmi Karny), 목화진딧물(Aphis gossypii Glover), 온실가루이[Trialeurodes vaporariorum (Westwood)], 목화바둑명나방[Diaphania indica (Saunder)] 등이 있다(Park et al., 2002). 이들 해충 중 꽃노랑총채벌레는 작물에 경제적인 피해를 크게 입히는 세계적인 해충으로 우리나라에서는 1993년 침입이 확인된 후 전국적으로 분포하고 있다(Han et al., 1998). 이 해충은 꽃에 탁월한 선호성을 보이며 과실을 직접 가해하여 과실의 상품가치를 크게 떨어뜨리고(Shipp et al., 1998; 2000; Chung, 2001; Katayama, 2005; Park et al., 2007), Tomato spotted wilt virus(TSWV)를 매개하는 매개충이다(Booham et al., 2002). 오이총채벌레는 1993년 제주도에서 일본 수출용 꽈리고추를 재배하던 시설하우스에서 처음으로 발생이 확인되었고 제주도 감자 재배의 70% 폐작을 일으킨 중요한 해충이며(Ahn et al, 1994; Lee, 1996), 오이에서는 잎과 과실에 피해를 주어 수확량과 상품성을 떨어뜨리는 중요한 해충이다. 목화진딧물은 광범위한 식물을 가해하는 다식성 해충으로 목화뿐만 아니라, 박과, 가지과 등 경제적으로 중요한 작물에 피해를 주고 있다(Blackman and Eastop, 1984; O’Brien et al., 1993; Owusu et al., 1994). 목화바둑명나방은 1932년 목화 해충으로 처음 기록되었으나 그 피해는 미미하였다(Kim et al., 1993; Shin et al., 2002). 하지만 시설 하우스 재배면적이 증가하면서 그 밀도가 계속 증가하여 피해가 급증하고 있다(Choi et al., 2001; Choi, 2002).
이러한 해충들 중에 총채벌레류와 목화진딧물은 오이에서 가장 피해가 심한 해충으로 많은 생물학적 방제를 위한 시도가 있어왔다. 김 등은 꽃노랑총채벌레의 초기 밀도가 엽당 18.3마리에 이를 때 지중해이리응애(Amblyseius swirskii Athias-Henriot)를 주당 25마리 1회 방사로도 경제적 피해 없이 방제할 수 있다 하였고(Kim et al., 2009), 김 등은 가을 작형 오이에 발생하는 오이총채벌레를 방제하는 데는 오이이리응애[Neoseiulus cucumeris (Oudemans)]가 으뜸애꽃노린재보다 훨씬 효과적임을 밝혔다(Kim et al., 2006). 콜레마니진디벌은 목화진딧물 방제에 효과적인 천적으로 잘 알려져 있으며 이를 이용한 목화진딧물의 방제 효과를 높이기 위한 방제 시기는 진딧물이 발생한 직후 방사가 바람직하다 하였으나(Thibault et al., 2004; Bueno et al., 2006; Saiki and Wada, 2006) 김 등은 시설오이에서 목화진딧물 발생전 콜레마니진디벌 방사가 효과적이라 하였다(Kim et al., 2006).
본 연구에서는 꽃노랑총채벌레 방제를 위하여 미끌애꽃노린재[Orius laevigatus (Fieber)]를, 목화진딧물 방제를 위하여 콜레마니진디벌[Aphidius colemani (Viereck)]과 보리두갈래진딧물[Schizaphis graminum (Rondani)]과 기장테두리진딧물[Rhopalosiphum padi (Linne)] 이 접종된 보리뱅커식물을 사용하였고, 사용한 천적 중에 미끌애꽃노린재와 콜레마니진디벌에 안전한 약제를 자체 선발한 노균병과 흰가루병 방제제인 azoxystrobin 20% 수화제를 동시에 활용하여 살균제와 천적을 동시에 활용한 해충관리를 함으로써 천적의 이용가치를 높이고 살균제와의 동시 활용 가능성을 제시코자 수행하였다.
재료 및 방법
천적에 안전한 저독성 약제 선발
오이에 등록된 살균제 47종에 대하여 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재의 독성을 평가하였다(Table 1). 머미에서 우화한 콜레마니진디벌 성충은 추천농도로 적셔진 8 ml 유리병에 흡충기(ⓇBioquip 1135C)로 15마리씩 흡입하여 넣어졌으며 병의 입구를 솜으로 막은 후 10% 꿀물을 공급하면서 사충수를 조사하였다. 머미는 추천농도로 희석된 약액에 20마리씩 천으로 감싸 침지 후 지름 9 cm, 높이 3 cm의 플라스틱용기에 적셔진 여과지를 깔고 2 × 2 cm 의 파라필름을 놓은 후 그 위에 약액에 침지된 20마리의 머미를 올려놓았고 성충으로 우화하지 않는 것을 사충수로 조사하였다. 미끌애꽃노린재는 성충을 대상으로 독성을 평가하였다. 추천농도로 적셔진 8 ml 유리병에 다육식물인 홍옥의 일부를 칼로 도려내고 줄알락명나방 알을 뭍혀 넣었다. 콜레마니진디벌 성충실험과 동일한 방법으로 15마리씩 흡충기를 이용하여 넣은 후 72시간 후에 사충수를 조사하였다. 모든 실험은 25±3℃, RH 45~65%, 광조건 16L : 8D 의 사육실 조건에서 실시하였다. 모든 시험약제에 대한 처리시간은 국제기구인(IOBC, International Organization for Biological Control)의 식물보호제에 대한 Side effect 평가 기준과 치사율에 따른 안전성 기준을 따랐다(Candolfi et al. 2000). 모든 실험은 3반복으로 하였다.
Table 1. Toxicity of fungicides by contact to O. laevigatus adults and Aphidius colemani mummies and adults in the laboratory
시설오이에서 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물 종합관리 농가의 방제사례 연구
시설오이 봄재배기간동안 가장 문제시 되고 있는 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물의 발생양상을 방제방법에 따라 어떻게 차이가 있는지를 알아보고 추후 천적을 활용했을 때 방제효과를 비교하기 위하여 2011년 충청남도에 위치한 천안시와 공주시는 오이재배 주산단지로 두 지역에서 저농약 재배농가, 무농약 재배농가, 일반 재배농가 3곳을 선정하여 10일 단위로 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물의 밀도를 조사하였다. 저농약은 천안시 병천면의 농가였으며 무농약과 일반 재배농가는 공주시 병천면에 위치하였다. 3개 농가 모두 200평의 하우스에 50 cm의 재식거리로 하우스에 4개의 두둑으로 이루어져 있었다. 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물 방제를 위하여 저농약 농가에서는 주로 emamectin benzoate EC 2.15%와 acetamiprid WP 8%를 사용하고 있었고 월 2회 사용횟수로 사용하고 있었다. 무농약농가의 경우 고삼과 님이 함유된 자재를 주로 활용하고 있었으며 목초액 500배 액을 1주일 간격으로 사용하고 있었고 주정에 발효된 은행추출물을 함께 사용하고 있었다. 일반 재배농가는 정확한 약제명을 확인하기 어려웠으나 주로 imidachloprid WP 10%, acetamiprid WP 8%, dinotefuran WG 20%, emamectin benzoate EC 2.15%를 가장 많이 활용하고 있었다.
꽃노랑총채벌레는 하우스 입구에서부터 한고랑으로 들어가 15 발가국을 이동하면서 12주를 선정하고 다른 고랑으로 돌아 오면서 13주를 선정하여 총 25주를 대상으로 주당 5개의 꽃에 대하여 존재하는 꽃당 마리수를 조사하였고 목화진딧물은 동일한 방법으로 25주에서 잎에 존재하는 하엽당 마리수를 조사하였다.
천적과 저독성 농약을 접목한 종합관리 연구
천적과 농약을 동시에 활용한 오이 주요해충 관리는 2012년 충남 예산군 고덕면에 위치한 200평의 봄재배 오이하우스에서 실시하였다. 대상해충은 목화진딧물, 꽃노랑총채벌레 였으며 대상천적은 콜레마니진디벌, 미끌애꽃노린재를 사용하였다. 목화진딧물 방제를 위해 사용한 콜레마니진디벌의 경우 기장테두리진딧물과 보리두갈래진딧물이 접종된 보리뱅커를 사용하여 콜레마니진디벌의 밀도를 지속적으로 유지하였다. 보리뱅커는 오이가 심겨지고 1주 일 후인 3월 4일 1차 투입하였다. 660 m2 시설하우스에서 가운데에 위치한 2개의 고랑에 엇갈리어 20 m 간격으로 총 4개의 보리뱅커를 투입하였다. 보리뱅커 포트(12각 8호분)가 빨리 마르는 것을 방지하기 위하여 포트가 반쯤 땅에 묻히게 하였다. 진딧물이 진디벌에 의해 기생된 정도와 보리의 시들음 정도에 따라 새로운 보리뱅커를 5월 4일 2차투입 하였다. 이 때 먼저 투입된 보리뱅커는 멀칭비닐 위에 두고 새로 투입한 보리뱅커를 땅에 반쯤 묻었으며, 기존의 보리뱅커에는 관주를 하지 않고 말라 죽을 때 까지 새로 투입한 보리뱅커 옆에 둠으로써 미처 우화하지 못한 머미의 우화를 유도하였다. 천적의 방사량은 천적회사 제품의 설명서에 표기된 기준에 준하여 결정하였다. 콜레마니진디벌은 500마리/200평, 미끌애꽃노린재는 250마리/200평로 하였고, 방사 횟수는 해충의 발생밀도를 예찰하여 추가적인 방사를 결정하였다. 콜레마니진디벌은 진딧물의 발생하는 초기단계인 4월 17일에 1차 방사하고 7일 간격으로 4월 24일과 5월 1일에 추가 방사하였다. 미끌애꽃노린재는 꽃에 꽃노랑총채벌레가 보이기 시작하는 3월 10일 1차 방사하고 7일 간격으로 3월 17일과 3월 24일에 방사하였다. 시설오이에서 가장 문제시되는 노균병과 흰가루병을 방제하기 위하여 Azoxystrobin 20% 수화제를 10일 간격 희석배수를 1,000배로하여 200평에 200리터를 살포하였다. 살균제의 살포는 병의 발생과는 상관없이 3월 15일 최초로 약제를 살포한 이후 시험이 끝날 때 까지 총 8회 약제를 살포하였다. Azoxystrobin은 콜레마니진디벌의 머미와 성충, 미끌애꽃노린재의 성충에 독성이 낮은 약제로 자체 선발하였고, 오이의 노균병과 흰가루병에서 사용할 수 있는 약제이다. 살균제와 동시에 사용하면서 해충의 밀도와 천적의 밀도를 동시에 조사하였다. 목화진딧물은 오이 20주를 대상으로 주당 3개의 하엽에서 진딧물의 약성충수를 조사하였고 콜레마니진디벌에 의해 기생된 머미수도 함께 조사하였다. 꽃노랑총채벌레는 꽃을 선호하는 특성을 있기 때문에 20주를 대상으로 주당 5꽃에서 꽃당 총채벌레의 약성충 밀도를 조사하였으며 동시에 미끌애꽃노린재의 약성충도 함께 조사하였다.
결과 및 고찰
살균제 독성
살균제 47종에 대한 미끌애꽃노린재 성충, 콜레마니진디벌 머미와 성충에 대한 약제독성을 조사한 결과는 Table 1와 같다. 독성평가는 국제 생물적 방제기구인 IOBC의 기준을 따라 75%이상의 살충률을 해로움(4등급), 50-75%을 보통독성(3등급), 25-50%을 약간독성(2등급), 25%이하를 해없음(1등급)으로 분류하였을 때 대부분의 살균제가 미끌애꽃노린재 성충과 콜레마니진디벌 머미에는 1등급 이하의 낮은 독성을 보인 반면, DBEDC, hexaconazole, pyraclostrobin, tribasic copper sulfate, triflumizole, chlorothalonil, flusilazole, folpet, carbendazim+ diethofencarb, cymoxanil+fenamidone, trifloxystrobin 은 콜레마니진디벌 머미에 50% 이상의 3등급 독성을 보였다. Choi et al. (2007)은 고추에 등록된 살균제 19종 모두 으뜸애꽃노린재 성충에 저독성임을 밝혔는데, 이중 azoxystrobin의 사충률이 3일 후에도 7.5%의 낮은 사충률을 보임을 밝혔다. 이러한 결과는 미끌애꽃노린재 성충을 대상으로 실시한 본 실험과 유사한 결과였다. 또한 Kim et al. (2006)은 원예용 병해충 방제약제 89종을 대상으로 콜레마니진디벌에 성충에 대한 독성 평가에서 azoxystrobin이 사충률 5.3%의 낮은 사충률을 보임을 밝혔으며, 이는 성충 사충률이 8.3%인 본 실험과 유사하였고 머미의 사충률 또한 15.6%로 낮았다. 따라서, 오이에 치명적인 병을 유발하는 노균병과 흰가루병을 동시에 방제할 수 있는 약제로 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재 2종 천적과 동시에 사용이 가능한 azoxystrobin을 선택하였다.
시설오이에서 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물 종합관리
오이 주산단지인 충청남도 공주시와 천안시의 시설오이에서 화학약제의 사용정도에 따라 포장을 달리하여 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물의 발생밀도를 조사한 결과는 Fig. 1과 같다. 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물은 4월 상순 급격히 밀도가 증가하는 양상을 보였으며 화학약제를 사용하지 않는 농가에서는 천적을 활용하거나 친환경농자재를 사용하여 두 해충의 밀도를 낮게 유지하였다. 저농약 사용농가에서는 꽃노랑총채벌레를 방제하기 위하여 화학약제를 사용하였으나 밀도를 잡지 못하여 꽃노랑총채벌레가 4월 하순 이후 급격히 증가하였다. 주기적인 화학약제를 사용하는 농가에서는 목화진딧물의 발생이 심하여 화학약제의 사용에도 불구하고 4월 하순 이후 밀도가 급격히 증가하였다. 위의 결과는 이미 충청남도 공주시와 천안시의 시설오이에 발생하는 꽃노랑총채벌레와 목화진딧물이 일부 약제에 대한 감수성이 떨어져 있다는 것을 입증해 준다. 이러한 이유로 병해충 종합관리(IPM) 차원에서 천적에 독성이 낮은 선택성 약제를 선택․이용하여 천적과 해충의 밀도를 적정 수준으로 조절함으로써 보다 장기적인 방제효과를 유지하고자 많은 연구가 이루어지고 있다(Croft, 1990; Zhang and Sanderson, 1990; Park et al., 1995; Kim and Lee, 1996; Kim and Paik, 1996a, b; Yoo and Kim, 2000; Choi et al., 2003; Kim et al., 2006). 하지만, 이러한 노력들에는 단일 천적에 대한 약제의 선발과 단일 천적에 의한 해충의 방제 효과가 검증되었을 뿐 다양한 천적과 화학약제의 동시 활용을 통한 해충관리 방법이 제시되어 있지는 않았다.
Fig. 1. Densities of F. occidentalis and A. gossypii on the flowers and lower leaves of cucumber plants in a PVC house in spring, 2011.
정식 이후 흰가루병과 노균병 방제를 위하여 10일 간격으로 azoxystrobin을 주기적으로 사용하면서 목화진딧물과 꽃노랑총채벌레 발생초기 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재를 방사 후 해충의 밀도와 천적의 밀도를 조사한 결과는 Fig. 2, 3와 같다. 꽃노랑총채벌레가 최초로 관찰된 3월 10일부터 미끌애꽃노린재를 3회 방사한 이후 꽃노랑총채벌레의 밀도가 증가하는 듯 보였으나 3월 하순 이후 밀도가 급격히 낮아졌으며 꽃에서 발견되는 미끌애꽃노린재의 밀도는 4월 하순까지 지속적으로 유지되었다. 미끌애꽃노린재의 밀도가 지속적으로 유지될 수 있었던 것은 꽃노랑총채벌레의 밀도가 낮아졌다 하더라도 가루이류나 응애류 등을 포식함으로써 밀도를 유지할 수 있었던 것으로 보인다. Orius spp.는 총채벌레류, 진딧물류, 응애류, 온실가루이류, 나방류와 같은 여러 가지 농작물 해충의 중요한 포식자로 알려져 왔다(Kawamoto and Kawai, 1988; Nagai et al., 1988; Nagai, 1990, 1993; Kawai and Kawamoto, 1994; Kawai, 1995). 4월 중순 이후 꽃노랑총채벌레의 밀도는 급격히 증가하는 양상을 보였으나 미끌애꽃노린재의 추가적인 방사 없이도 5월 상순 미끌애꽃노린재의 밀도가 증가하면서 5월 상순 이후 급격히 밀도가 낮아져 오이에 경제적인 손실을 일으키지 않았다.
Fig. 2. Densities of F. occidentalis and O. laevigatus on the flowers of cucumber plants in a PVC house in spring, 2012.
목화진딧물은 4월 중순부터 서서히 밀도가 증가하기 시작하여 5월 상순 이후 급격한 밀도증가 양상을 보였고 4월 중순부터 1주일 간격으로 3회 방사한 콜레마니진디벌에 의한 기생으로 5월 하순 이후 밀도가 급격히 낮아졌다. 반면 콜레마니진디벌의 머미수는 급격히 증가하여 목화진딧물의 밀도를 효과적으로 낮춰주었다.
Fig. 3. Densities of A. gossypii and A. colemani on the lower leaves of cucumber plants in a PVC house in spring, 2012.
오이의 노균병과 흰가루병 방제제로 사용한 azoxystrobin 20% 수화제는 미끌애꽃노린재와 콜레마니진디벌의 개체군 밀도가 형성된 것으로 보아 실제 포장내에서 두 천적에 영향을 주지 않은 것으로 판단되었다.
오이는 1년에 대부분 2회 재배되는 작물로 잘 알려져 있고 특히 해충의 발생이 많은 시기는 봄 재배기간인 3월부터 6월이라는 점을 고려해 볼 때 가장 문제시되는 해충인 목화진딧물과 총채벌레류의 방제를 위하여 화학약제의 사용이 잦고 또한 오이에서 고질적으로 피해를 야기하는 흰가루병과 노균병 발생이 가장 심각한 병해로 이들 병의 방제를 위하여도 화학약제 사용이 잦다. 따라서, 진딧물과 총채벌레 방제를 위해 천적을 사용한다 하더라도 노균병과 흰가루병 방제를 위해 화학약제의 사용은 불가피 하기 때문에 이러한 결과는 농약과 천적을 이용한 오이 시설재배지의 종합관리에 상호 보완적인 방제의 가능성을 보여준다(Ahn et al., 2004a, b). 특히, 콜레마니진디벌은 온도가 높아질수록 성충의 수명이 단축되는 단점이 있고 여름으로 넘어가면 진딧물 방제가 실패하는 결과를 낳기 때문에(van Steenis, 1995) 여름시기에는 진디혹파리나 무당벌레와 같은 포식성 천적의 병행이 효과적일 수 있을 것이다. 또한 미끌애꽃노린재는 총채벌레의 천적이면서 진딧물류, 응애류, 가루이류, 나방류 같은 다양한 농작물 주요해충을 포식하는 다범식성이며(Paik et al., 2010) 으뜸애꽃노린재(Orius strigicollis)에 비하여 일일 보식량은 다소 떨어지나 하면과 동면에 들어가지 않는 것으로 볼 때 미끌애꽃노린재가 시설하우스에서 사용하기에 적당한 천적인 것으로 여겨지며 3월부터 6월까지 봄재배가 이루어지는 시기에 미끌애꽃노린재가 과밀도 현상을 보이는 시기에 일치한다는 점을 감안할 때 오이에 발생하는 총채벌레 방제용 천적으로 적당할 것으로 판단된다(Kim et al., 2009).
위의 결과를 종합해 보면, 오이 재배시 진딧물과 총채벌레 이외의 병해(노균병, 흰가루병)가 발생하여 치유적으로 살균제를 사용할 경우 또는 예방적으로 사용할 경우 콜레마니진디벌과 미끌애꽃노린재에 저독성을 나타내는 선발약제와 동시에 이용한다면 시설재배 오이에 있어 대상해충과 대상병해에 대하여는 최소한 효율적인 병해충관리가 이루어질 수 있을 것으로 생각한다.
사 사
본 연구는 농촌진흥청의 ‘시설토마토 담배가루이 방제를 위한 트랩식물과 천적 활용기술 개발(과제번호: PJ009478)과제’의 지원에 의해 수행되었음.
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Vol. 40 No. 4 (2022.12)
Frequency Quarterly
Doi Prefix 10.5656/KSAE
Year of Launching 1962
Publisher Korean Society of Applied Entomology
Online Submission
submission.entomology2.or.kr
KSAE
The Korean Society of Applied Entomology
