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ISSN : 1225-0171(Print)
ISSN : 2287-545X(Online)
Korean Journal of Applied Entomology Vol.62 No.3 pp.193-205
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2023.08.0.033

A Review on Control of Mites Using Neem, Chrysanthemum, Shrubby Sophora Extracts and their Effects on Natural Enemies

Hyo Jung Kim, Do-ik Kim, Song Hee Han1, Young Cheol Kim2*
Jeollanamdo Agricultural Research and Extension Services, Naju 58213, Korea
1Hyunnong Co., LTD, Jangseong 57248, Korea
2Department of Applied Biology, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea
*Corresponding author:yckimyc@jnu.ac.kr
July 16, 2023 August 23, 2023 August 24, 2023

Abstract


Botanical insecticides derived from plant extracts exhibit repellent, antifeedant and enzyme-inhibiting activities against insect pests. Among such pests, phytophagous mites are major threats to horticultural crops. Botanical extracts derived from neem, chrysanthemum, and shrubby sophora are employed as field acaricides. These botanical extracts have low toxicities against natural enemies of the insect pests and, thus, are valuable in pest management. This review focuses on the potential for botanical extracts in the controls of mites, with comparisons of the spectrum of activity, the lethal dose and times and their mode of action. This information will enable better formulation of botanical extracts in integrated mite control.


Neem , Chinese mulberry , Chrysanthemum , Shrubby sophora , Natural enemies

님, 제충국, 고삼 추출물의 응애류 방제와 천적에 미치는 영향에 대한 고찰

김효정, 김도익, 한송희1, 김영철2*
전남농업기술원
1주식회사 현농
2전남대학교 농업생명과학대학 응용생물학과

초록


식물추출물은 작물 해충에 대해 기피, 섭식저해, 해충 효소활성억제 활성을 가지고 있어 해충 방제제로 활용되고 있다. 응애는 원예작물에 심각한 피해를 주고 있고, 실제 포장에서 방제 방법도 화학적 살비제를 이용하고 있지만 효과적이지 않다. 포장에서 응애 방제가 어려운 이유는 짧은 세대수, 많은 산란수와 번식력 등으로 인해 약제저항성 개체가 증가하는 것이 원인이다. 친환경자재로 님, 멀구슬, 제충국, 고삼 추출물을 함 유한 제품들이 개발되고 포장에서 살비제로 활용되고 있다. 이들 추출물은 천적에 대한 낮은 독성으로 식물추출물과 천적을 동시에 사용하여 응 애의 종합 방제에 활용될 수 있는 장점이 있다. 많은 이들 식물추출물의 해충 방제에 대한 리뷰가 있지만, 포장에서 효율적인 이들 추출물의 종합 적인 측면에서 활용이나, 응애별 살충 스펙트럼, 반수 치사농도와 치사시간, 살충기작별로 응애 생활사에 영향을 미치는 종합적인 리뷰는 제한적 이다. 본 리뷰는 이들 식물추출물을 포장에서 효율적으로 활용 가능한 식물추출물별 사용 가능 시기, 방법, 응애 생활사, 천적 활용 등의 종합적인 응애 방제를 목표로 하였다.


님 , 멀구슬 , 제충국 , 고삼 , 천적

    작물 병해충 방제를 위한 과다한 농약 사용은 생태계 파괴 뿐 만 아니라 환경오염 등의 문제를 일으키고 있기 때문에 최근에는 광범위한 살충 효과를 보이지만, 환경에는 큰 영향을 주지 않는 대체 농약을 탐색하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다(Saxena, 1989). 그 중에서 식물추출물을 이용한 생화학 농약은 살충제, 곤충 기피제 및 섭식저해제로서 성공적으로 개발 이용되고 있다 (Schmutterer, 1985). 식물체로부터 유래하는 유용 물질은 막대한 시간과 비용이 투자되어야 하는 화학 합성 농약의 개발에 비해 저투입 개발이 가능하다는 장점을 지니고 있다(Georghiou and Saito, 2012). 식물추출 화합물은 다양한 생물활성물질을 함유하고 있으면서(Wink, 1993;2015), 포유류인 인축에는 해가 거의 없기 때문에 친환경 농업에서는 새로운 해충 방제용 합성 농약 대체 자재로 인식되고 있다(Arnason et al., 1989).

    유기인계 농약의 개발 이후 과수원에서 농약 연용은 잠재 해충이던 응애류의 유전인자가 발현되어 약제에 저항성을 가져 생존하는 방향으로 진화되어 왔다(Brown, 1961). 점박이응애에 대한 parathion에 대한 저항성이 1950년도에 보고되기 시작 하여(Newcomer and Dean, 1952), Norway (Fahnbulleh, 2007), 한국(Lee and Harrison, 1969) 등 여러 지역에서 유기인계 저항성을 보고하기 시작하였다. 이러한 원인으로 최근에 천연살충제 사용에 대한 관심이 급격하게 증가하기 시작한 것이다(Cantrell et al., 2012;Kumar, 2015).

    식물유래 살충제로 사용되고 있는 제품으로는 제충국(Tanacetum cinerariaefolium)에서 유래한 pyrethroid (Elliott et al., 1978), 님(Azadirachta indica)나무와 멀구슬나무(Melia azedarach)에서 유래한 azadirachtin과 terpenoids (Dubey et al., 2010), 고삼(Sophora flavescens)에서 유래한 matrine (Saito et al., 1990) 등이 있다. 하지만, 이들 식물추출물에서 살충유효 물질의 정확한 반치사농도 및 치사시간 뿐만 아니라, 응애에 대한 살충 스펙트럼 등에 대한 리뷰가 필요하다. 이와 더불어 효율적인 응애의 친환경적인 방제 제품을 개발하기 위해서는 정확한 유효성분의 농도와 살충 스펙트럼 뿐만 아니라, 천적에 대한 독성 여부에 대한 정확한 정보에 기초하여야 하지만, 이들에 대한 리뷰가 제한적이다.

    응애를 방제하기 위해 가장 많이 사용하는 천적으로는 이리 응애과(Phytoseiidae) 등 1,000여종 이상이 알려져 있으며, 이 중 40여종이 생물적 방제에 중요한 인자로 알려져 있다(Mc- Murtry et al., 2015;Saito, 1996). 이리응애류의 대표적인 칠레 이리응애는 응애류를 방제하는데 유용하게 사용할 수 있는 천 적으로서(Janssen and Sabelis, 1992;van Lenteren and Woets, 1988), 딸기, 신선초, 제라니움, 시설 가지, 콩 등에서 점박이응애(Tetranychus urticae), 차응애(T. kanzawai)의 방제 효능을 보였다(Kim et al., 2008;Kim et al., 2001;Opit et al., 2004;Ullah and Lim, 2017). 그러나 칠레이리응애 방사에 의한 생물적 방제 만으로 점박이응애의 밀도 억제가 빠르게 이루어지지 않아 화학적인 방제와의 병행을 원하고 있는 실정이다(Heinz, 1998). 특히 천적 단독만으로는 해충 방제가 제대로 이루어지지 않을 경우 선택적 살충제를 비롯한 생화학농약 및 미생물농약을 사용하여(van Lenteren and Woets, 1988) 종합관리방안을 모색 하기도 한다(Ahn et al., 2004).

    본 리뷰에서는 식물추출물로 상용화가 많이 되어 있는 님, 제충국, 고삼에 대한 응애류의 살비 활성, 스펙트럼, 작용 기작, 및 천적인 이리응애류에 미치는 영향을 고찰하여 친환경농자 재개발에 기초자료로 활용하고자 한다. 전 세계적으로 해충 방제용 식물추출물 중 시장에서 1/3을 차지하고 있는 데리스의 유효성분인 rotenone (Isman, 2006)의 살비 활성과 천적에 대한 연구가 미비하여(Castagnoli et al., 2005;Kim, 2010) 본 리뷰에서는 다루지 않았다.

    점박이응애의 생활사 및 피해

    점박이응애는 발육 적온이 10~28°C로 비교적 높은 온도에서 많은 발생을 보이며(RDA, 2000), 과수 등 노지작물의 주요 해충이었으나 시설하우스 재배면적이 늘어 가면서 채소, 화훼에서도 많은 피해를 주고 있으며 전세계적으로 3,877종의 식물 에서 발생할 만큼 기주 범위가 넓은 해충이다(Khatak et al., 2017). 특히 시설 딸기에서 겨울에도 지속적으로 발생하였는데 이는 시설하우스 최저 온도가 5°C이상 유지되고 낮의 온도가 15-25 °C 정도되어 휴면에 영향을 미치 않기 때문이라고 한다(Kim et al., 2001). 점박이응애는 27.5-32.5°C의 호조건에서 알부터 성충까지 7-8일 소요되며 암컷은 100여개 산란한다고 알려져 있다(Laing, 1969). 또한 온도별 발육특성에 대한 보고에 따르면 27°C 조건에서 알 기간은 3.7일, 약충 1.7일, 전약충 1.6일, 후약 충 1.4일, 암컷 성충은 10.6일, 숫컷은 7.2일이며 산란수는 141 개, 암컷과 전체 약충의 발육영점온도는 각각 15.1°C, 12.8°C 라고 하여 년중 발생할 수 있는 조건을 가진 해충임을 알 수 있었다(Fig. 1;Kim et al., 2008). 점박이응애는 식물세포를 흡즙하여 엽록소를 파괴하고 수분 스트레스 유발과 잎이 조기 낙과하게 한다(Campbell et al., 1990). 특히 지중해에서 감귤류는 700만톤이 생산되는데 점박이응애는 주요 해충으로 과실 표면에 흡집을 내어 상품성을 크게 떨어뜨리는 주범으로 흠집의 피해를 0~5로 나누었는데, 흠집이 과실의 12% 미만의 1단계에서 부터 상인들이 구입을 꺼리게 된다고 할 만큼 피해를 주고 있다 (Ansaloni et al., 2008).

    님, 멀구슬

    추출 방법 및 응애 방제

    님 식물은 여러 생물학적 살충 활성을 가진 화합물, azadirachtin, nimbin, salannin, azadirachtol, nimbidin, gedunin과 같 은 limonids을 함유하고 있다(Fig. 2). 이러한 화합물은 antifeedant, 곤충생장억제, 살충, 살선충, 살균, 살세균 등의 다양한 활성을 보인다. 대표적인 azadirachtin는 님 종자에 존재하는 가장 많이 검출(0.02-0.6%, w/w)되는 화합물이다. 님 종자 에탄올 추출물은 다양한 생물학적 활성을 가진 limonoids가 다양한 biopesticides 제형화에 사용되고 있다(Koul et al., 2003). 유기 용매를 활용하여 분쇄와 여과를 이용하는 전통적인 추출 방법이 님 종자로부터 생물학적 활성을 가진 물질을 추출하는데 사용되고 있다(Kilani-Morakchi et al., 2021). 초임계추출법(supercriticial CO2) 방법으로 님 종자로부터 azadirachtin A를 추출하였고(Ambrosino et al., 1999), 님 oil과 triterpenoids를 추출하였다(Johnson and Morgan, 1997). Microwave assisted extraction (MnAE)을 이용한 limonoids 관련 azadirachtin 추출방법도 보고 되어 있다(Dai et al., 1999).

    최근 열대식물인 인도멀구슬나무(Azadirachta indica)의 활성 성분인 azadirachtin의 해충에 대한 곤충생장조절, 기피, 섭식저해, 산란억제 등 다양한 작용기작과 국내 이용현황에 대하여 고찰하였는데, 국내 유통되는 친환경유기농자재 중에서 님 제 제품은 총 57종이었다. 그중 효능 효과가 표시된 자재는 7종 이었고 평균 azadirachtin 함량은 0.38%로써 세계적으로 유통 되는 평균 함량 2.1%와 비교할 때 약 5.5배 낮았다고 하여 현장 적용시에 확인이 필요하다고 언급한 바 있다(Kim, 2021). 잎응 애과의 cassava green mite, Mononychellus tanajoa를 방제하기 위해 식물추출물을 처리하였을 때 님 추출물이 약충에 대해 72.5%, 혼합충태에서 84.6%의 높은 살비효과를 보였으나 성충 산란에는 영향을 주지 못하였다(Gonçalves et al., 2001). Azadirachta indica 종자 추출물이 점박이응애붙이(Tetranychus cinnabarinus)의 알 생산을 감소시키는 효과를 보였다(Mansour and Ascher, 1983). 차먼지응애(Polyphagotarsonemus latus) 에 대한 님의 시판제품인 NeemAzal T/S 0.13 g a.i/l.농도 이상 에서 개체생육이 줄어들고(Venzon et al., 2008), 모로헤이아 (Corchorus olitorius)에 발생하는 차먼지응애(Polyphagotarsonemus latus)에 대해 님케잌(neem seed kernel)이 69.4%의 살비율을 보였으며 포장조건에서 70.2%의 밀도를 감소시킨다 는 보고가 있다(Akter et al., 2021).

    인도멀구슬나무(A. indica)는 종자에서 살충활성이 있는 물질을 얻을 수 있는데 종자냉압착 시에 곤충, 응애류, 병원균 등 에 효과를 볼 수 있다, azadirachtin은 지금까지 합성된 가장 강력한 성장 억제물로서 실제로 소량의 azadirachtin으로도 해충의 식물체 접촉을 방지할 정도로 강력하다(Mordue, 2004;Schmutterer, 1988). 구조적으로 Ecdysones라 불리는 곤충호르몬과 유사한데 이것은 곤충이 애벌레에서 번데기, 성충으로 바뀌는 변태과정을 조절하여 생명 싸이클을 파괴한다. 님의 주요성분은 azadirachtin, salanin, nimbin등이 있다(Isman, 2006;Schmutterer, 1988, 1990).

    작용기작

    Azadirachtin에 대한 작용기작은 200여개의 성분이 밝혀져 있는 시점에서 여전히 정확히 알려져 있지 않다(Koul and Waham, 2004). 님 제품인 NeemAzal-T/S 경우 유충은 섭식과 탈피 억제, 살충에 관여하며 딱정벌레 성충에 대해서는 섭식억제, 불임과 낮은 살충에 관여하는데 이를 NeemAzal-T/S의 작용기작을 ‘insectistatic’ 이라 부른다(Affandi and Handoko, 2012). 님 종자추출물에서 tetranortriterpenoid azadirachtin이 살충성과 섭식저해를 하는 주요 성분이라고 밝혔고(Mordue, 2004), 항섭식효과, 곤충생장조절 효과(growth and moulting), 뇌세포 퇴화 등에 의한 생식기 불임, 신경분비계 교란, 세포독성 유발과 세포 증식억제, 단백질 합성 저해 등에 관여한다고 하였다 (Ansaloni et al., 2008).

    멀구슬은 Meliacea과로 Rutaceae과와 함께 limonoid기의 azadirachtin과 다른 terpenoids를 함유하며 이들은 몇 가지의 곤충 종에 잠재성이 있는 생장억제효과를 보였다(Dubey et al., 2010). 멀구슬(Melia azedarach), 후추(Piper nigrum), 정향 (Syringa velutina)의 점박이응애 살비효과는 52.6%, 38.7%, 36.0%로 낮았으나 이들을 2:2:1로 혼합했을 때는 73.3%까지 살비율이 높았으며 산란수도 무처리에 비해 11.1%에 불과하였고, 점박이응애 난에 대한 살란효과가 없었다(Kuk et al., 2015).

    멀구슬은 살충 성분과 독성이 강한 식물로 알려져 있는데, 멀구슬은 melatoxin이라 불리는 tetranotriterpenoid 화합물의 원료이며(Oelrichs et al., 1983), 1946년 이후 멀구슬 잎에서 다른 활성인자인 meliantin과 meliantriol-I이 분리되었으며 이 물질도 생물학적 활성을 지니고 있는 것으로 나타났다(Lavie et al., 1967). 잎과 과실에서는 azadirachtin이 분리되었는데 이 성분으로 인해 메뚜기가 섭식저해를 일으킨다고 보고하고 있다 (Morgan and Thornton, 1973). 이처럼 멀구슬은 새로운 생물농약의 원료로서 개발가능성이 있는 것으로 판단된다.

    제충국

    추출 방법 및 응애 방제

    제충국에서 추출한 pyrethrum은 전 세계 식물추출물 살충제 시장에서 2/3을 차지하고 있으며 전세계 모든 나라에서 사용이 가능한 소재로 등록되어 있다(Isman, 2006). 제충국 추출물에 pyrethrin I (40%), pyrethrin II (36%), cinerin I, cinerin II (12%)가 들어있다(Chen and Casida, 1969;Crombie and Elliott, 1961;Elliott et al., 1978;Kasaj et al., 1999) (Fig. 2). 점박이응애가 처 리 2일만에 98%의 살비 효과를 보여 (Pavela, 2009), 여러 성분 의 조합이 살충효과를 높일 수 있을 것으로 판단된다. 제충국 계통의 꽃을 에탄올로 추출하면 점박이응애에 대해 63.8%의 높은 살비율을 나타내며, 유화제를 혼합하면 69.4%의 살비율을 나타낸다고 보고하였다(Kim, et al., 2009a;Kim et al., 2010). 제충국의 pyrethrin 성분은 저온과 고지대에서 농도가 높아지고(Muturi et al., 1996;Parlevliet, 1970), 재배 시에 칼리를 처리하면(Salardini et al., 1994) 꽃에서 농도가 높아지므로 국내 에서 재배 단지를 조성 시에 이러한 점을 고려한다면 초기 살충력이 높은 제충국 재배가 가능할 것으로 보인다. 제충국은 또한 햇빛의 UV성분 존재에 의해 효능이 좌우되기 때문에(Isman, 2005;2006), 특히 야외에서 사용할 때에는 반감기에 주의해야 하는데 토마토나 피망에서 반감기가 2시간이나 혹은 더 이하라고 보고된 바 있다(Antonious, 2004).

    작용기작

    식물유래 성분을 살충제로 가장 성공적으로 이용한 것은 pyrethroid 화합물이었다. 오늘날까지도 이들 식물체의 건조된 꽃의 분말은 살충제로서 판매되고 있다(Dayan et al., 2009). 이들 식물들의 살충활성에 관여하는 6가지 terpenoid esters (pyrethrins)의 화학구조를 구명한 후에 많은 합성 유사제품들이 시판되어 왔으며 그 합성 pyrethroids는 대조 천연화합물보다 더 높은 활성을 보였음을 밝힌 바 있다(Elliott et al., 1978). 제충국의 주요성분은 pyrethrum으로 Tanacetum cinerariaefolium 꽃에서 추출한다(Zibaee, 2011). 제충국은 6가지의 주요 성분이 있지만 그 중에서 pyrethrins I and II 가 살충효과를 보이며 상용화된 제형에 이들 성분이 20~25% 정도 포함된다(Isman, 2006). 살충 작용은 신경축에서 전기입출구인 나트륨채널의 닫힘을 막는 신경독 작용으로 소위 녹다운(knockdown) 효과가 나타난다 (Isman, 2006; 2020). Pyrethrin의 중독 증상은 과흥분, 경련, 발작이 특징으로 결국 사망에 이르게 한다(Dayan et al., 2009).

    고삼

    추출 방법 및 응애 방제

    Matrine은 응애와 진딧물에 대해 광범위한 살충효과를 보이면서(Liu, 2005), 천적과 환경에는 안전한 것으로 알려져 있다 (Wang et al., 2007). 귤과 사과나무의 사과응애에 대해 관리자 재로 사용하지만(Ning et al., 2006;Pan et al., 2005), 점박이응애에 대해서는 효과가 높지 않다는 보고도 있다(Niu et al., 2014). 고삼추출물 0.1%로 토마토에서 점박이응애를 방제할 때는 98% 이상 살비효과가 나타나고, 96%의 밀도 감소가 나타나며, 사과원에서 사과응애를 방제할 때는 0.2%로 살포하여야 비슷한 효과를 보였다(Marcic et al., 2012). 고삼 식물추출물의 점박이응애 살비효과는 살포 1일째부터 80% 정도의 살비율을 보여 5일째에는 90% 이상의 높은 살비율을 보이며, 기피효과가 높았다(Hwang et al., 2009). 또한, 안전성을 검토한 결과 급성경구, 급성경피, 어독성에서 저독성으로, 피부자극성과 안점막자 극성 시험에서는 자극이 없는 것으로 나타났다(Park et al., 2015). 이러한 결과는 같은 식물추출물이라도 해충 종류에 따라 농도를 달리해야 효과를 나타내는 것을 의미한다.

    작용기작

    고삼(Sophora flavescens)은 matrine, oxymatrine, sophoranol, anagyrine 및 methylcytisine등이 주성분으로 알려져 있으며 (Saito et al., 1990), 알카로이드인 matrine과 oxymatrine은 항 암효과, 살충효과가 있는 것으로 알려져 있고, 귤응애(Panonychus citri), 점박이응애(T. urticae)에 대해 화학적으로 변형된 matrine과 oxymatrine들 중에 일부는 일반추출물보다 1.8~3.1 배의 살비효과를 보였고, 일부는 섭식저해 작용이 있었다(Lv et al., 2021). 마트린은 진딧물, 흰개미, 메뚜기, 나비유충, 응애 방 제에 사용되고 있으며(Wang et al., 2007), 저장해충 방제에도 이용되고 있다(Liu et al., 2007).

    고삼의 점박이응애에 대한 반수치사농도는 2,888 ppm이며 살비효과는 27.9%로 낮았으나 데리스와 혼합하면 63.3%로 약 간 높았으며 주요 성분이 matrine 임을 확인한 바 있다(Kim, 2010). 너삼(Sophora flavescens) 잎으로부터 얻은 추출물로 GC/MS분석한 결과 Matridin-15-one (matrine)으로 추정하였으며 벼멸구에 대해 matrine 1% 농도로 100%의 살충율이 있음을 보고한 바 있다(Kwon et al., 1994). 님, 제충국과 고삼추출 물에 대해 점박이응애의 살비율을 평가한 결과 1일째에는 92% 이상의 살비 효과가 나타나지만 3일째에는 님과 제충국은 효과 가 떨어졌다(Kim et al., 2009b). 이러한 결과는 직접 접촉 독성은 높지만 잔효성이 크지 않기 때문으로 추정된다(Isman, 2005). 미국에서 해충방제용으로 상용화되고 있는 고삼뿌리, 굴피나 무잎, 측백잎에는 알카로이드 matrine이 주요 성분이며(Mao and Henderson, 2007), matrine base의 생물농약을 아시아감귤 가루이(Diaphorina citri), 귤응애(Panonychus citri), 어리쌀바 구미(Sitophilus zeamais)와 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda) 에 평가했을 때, 특히 귤응애에 대한 살비효과가 3종의 다른 해충에 비해 10~100배 높았다(Zanardi et al., 2015).

    주요 식물추출물의 천적 독성

    응애를 방제하기 위해 가장 많이 사용하는 이리응애과(Phytoseiidae) 는 1,000여종 이상이 알려져 있으며 이중 40여종이 생물적방제에 중요한 인자로 알려져 있다(Saito, 1996). 일반적으로 생물농약은 포식성과 기생성 천적에 영향이 적은 것으로 알려져 있는데(Charleston et al., 2005;Schmutterer, 1988, 1997), 님과 matrine이 혼합된 친환경 자재의 포식성 천적인 오이이리응애(Amblyseius cucumeris), 긴털이리응애(A. wormersleyi), 지중해이리응애(A. swirski), 칠레이리응애(Phytoseiulus persimilis) 등 이리응애류에 대한 영향평가 결과 국제생물방제협회 (IOBC)의 생존율 40%이하인 선택 독성이 중간정도로 판정되 었으며, 기생성 천적의 경우에는 비교적 안전한 것으로 평가되었다(Hwang et al., 2009).

    점박이응애에 천적인 칠레이리응애에 대해 멀구슬(Melia azedarach) 암컷성충에 저독성을 나타냈으며, 암컷성충의 산란 수와 산란된 난들의 부화에 큰 영향이 없었다(Kuk et al., 2015). 차나무의 주요해충인 차응애의 천적 사막이리응애(Neoseiulus californicus)에 대해 멀구슬(Melia azedarach) 암컷성충에 저독성을 나타냈으며, 암컷성충의 산란수와 산란된 난들의 부화에 큰 영향이 없었다(Kim et al., 2016). 이처럼 식물추출물들이 이리응애 난들에 안전하여 점박이응애와 차응애의 종합관리체 계에서 이리응애와 함께 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

    한편, 제충국, 멀구슬의 천적에 대한 독성을 평가하여 포식성 천적인 이리응애류인 아큐레이퍼이리응애에 대해 제충국은 40%, 멀구슬은 46.7%, 칠레이리응애는 각각 38.9%, 45.0%, 오이이리응애는 각각 31.7%, 46.7%, 긴털이리응애는 30.0%, 35.0%, 지중해이리응애는 33.3%와 40.0%의 살비율을 나타냈다(Kim et al., 2010). 국제생물방제협회(IOBC) 기준 생존율 40%인 경우 천적에 약간의 영향을 주는 물질로 평가하는 것에 적용해 볼 때, 제충국과 멀구슬은 칠레이리응애에 대해 약간의 영향만 주는 것으로 판단되었다.

    그러나 제충국 보다는 멀구슬이 천적에 미치는 영향이 약간 더 높은 것으로 판단되므로 천적과 함께 살포할 경우에는 반드시 멀구슬을 살포한 이후에 천적을 방사하는 체계 처리가 이루어 져야할 것을 제안한 바 있다(Kim et al., 2009a). 포장에서 실제로 검정한 경우, 제충국을 살포 전․후에 천적을 방사하면 칠레이리응애의 밀도는 거의 변동 없이 유지하였으나 점박이응애의 밀도가 증가하는 8일 이후에 밀도를 충분히 억제하지 못하였다. 멀구슬은 살포 전이나 후 모두 초기부터 점박이응애의 밀도가 떨어지면서 칠레이리응애 역시 같이 밀도가 떨어져 8일 이후부터는 더 이상의 발생이 없었다(Kim et al., 2009a). 이러한 결과로 볼 때 식물추출물이 포함된 유기농자재의 체계 처리 연구는 앞으로 더 많이 이루어 져야 할 것으로 보인다. 친환경 농자재에 대한 칠레이리응애의 독성을 평가하면서 친환경농자 재 사용 전에 독성평가가 이루어져야 하며, 천적의 사용시기를 조정하여 친환경농자재를 살포하여야 효과를 볼 수 있다고 보 고한바 있다(Kang et al., 2007).

    지중해지역에서 점박이응애(T. urticae)와 천적인 칠레이리응애(P. persimilis)와 식물추출물을 이용한 종합관리를 위해 평가한 결과, Pyrethrins과 rotenone은 점박이응애 보다 천적인 칠레이리응애에 더 독성이 높았으며, 멀구슬과 백강균(B. bassiana) 및 pymetrozine은 반대 경향을 보였다. 알에 대해서 백강균이 점박이응애 부화율을 줄이는데 효과적이지만 로테논은 칠레이리응애 부화율에 높은 영향을 주었다(Duso et al., 2008). 장미온실에서 점박이응애를 방제하기 위해 천적과 백강균, 식물추출물을 살포할 때, 사막이리응애(Neoseiulus californicus) 는 백강균과 마늘고추(garlic-pepper)혼합 추출물을 살포하면 산란율이 감소하기 때문에 칠레이리응애를 방사하고 이들 대 체제를 살포하는 것이 효과적이다(Vergel et al., 2011).

    이리응애류인 Amblyseius andersoni는 제충국 제품에 대해 살비율이 100%이며 산란율도 45%로 떨어진다고 하였으며 (Castagnoli et al., 2005), azadirachtin은 칠레이리응애에 대해 해가 없다고 하였다(Cote et al., 2002). 하지만 님종자껍질추물 물(Neemark®)이 점박이응애보다 칠레이리응애에 더 높은 독 성을 가지고 있다고 보고한 경우도 있다(Markoyiannaki-Print zioui et al., 2000;Papaioannou-Souliotis et al., 2000). 따라서 해충종합관리 측면에서 어떤 천적을 이용하는 가와 어떤 식물 추출물을 이용할 것인지에 대한 사전 정보가 있다면 좋은 프로그램 운영이 가능할 것으로 판단된다. 또한 식물추출물에 어떤 부재료를 넣으며 추출물 농도를 얼마나 할 것인지에 따라 유용한 종합관리 자재가 될 것이다(Fig. 3).

    결 론

    식물유래 천연추출물은 합성농약에 비하여 개발기간이 짧고 개발 비용도 적게 소요되고 독성이 낮고, 생태계 영향이 거의 없다는 장점이 있지만 방제효과가 낮고 유효기간이 짧으며 적용범위가 제한적이라는 문제점으로 인해 그 다수의 사용자에 의한 일반화는 되어있지 않다. 그러나 생태계 파괴 뿐만 아니라 환경오염 등의 문제를 일으키고 있는 농약을 대체할 수 있으며 광범위한 살충효과를 보이면서 환경에는 큰 영향을 주지 않는 장점을 가지고 있기 때문에 유기농업을 비롯한 친환경 농가에서는 식물추출물로 만든 친환경농자재를 사용할 수 밖에 없는 실정이다.

    님을 비롯한 멀구슬, 제충국, 마트린 추출물은 지금까지 해충 방제를 위해 많은 연구가 이루어져 왔고 상용화되어 있다(Table 1). 응애류인 점박이응애, 차응애, 점박이응애붙이, 귤응애 등은 원에작물을 비롯한 여러 작물에 피해를 주고 있으며 이를 방제 하기 위해 천적인 이리응애류를 방사하는 생물적 방제 시도가 많이 이루어지고 있다. 천적을 이용하면 효과가 빠르지 않기 때문에 농가에서는 화학농약을 함께 사용하여 빠르고 확실하게 응애류를 방제하기를 원하고 있다. 따라서 친환경 농업에서 사용 가능한 식물추출물 유래 생물농약은 응애류의 종합관리를 위해 필수 불가결한 관리 인자가 되고 있다. 식물추출물을 사용 하면서 천적을 방사하는 경우 천적에 나쁜 영향을 줄 수 있기 때문에 천적인 이리응애류에 대한 독성을 확인하는 것은 성공적인 응애 방제의 첫걸음이 될 것으로 보인다. 친환경 자재의 경우 천적에 대한 직접적인 독성 뿐만 아니라 잔효 독성도 강하게 나타나는 경우가 있으므로 안전성평가가 선행되어야 할 것이다.

    Acknowledgments

    Funding was provided by the Cooperative Research Program for Agriculture Science & Technology Development (project no. RS02022-RD010417), Rural Development Administration, Republic of Korea.

    Statements for Authorship Position & Contribution

    • Kim, H.J.: Jeollanamdo Agricultural Research & Extension Services, Position: Researcher; Involved in design and ideas, writing first draft.

    • Kim, D.-i.: Jeollanamdo Agricultural Research & Extension Services, Position: Researcher; Involved in design and ideas, Collecting references, drawing figures, and writing first draft.

    • Han, S.H.: Hyunnong Co., LTD, Director of research center: Involved in design and ideas, drawing Figures, and writing first draft.

    • Kim, Y.C.: Department of Applied Biology, Chonnam National University, Position-Full professor; Involved in study conception and design, drawing Figures and Tables, manuscript preparation, and financial grant acquisition.

    All authors read and approved the manuscript.

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    The life cycle of the two-spotted mite, Tetranychus urticae. The life cycle of T. urticae is completed in 10-12 days, from egg to adult. After a preovipositional period (about 2 days), T. urticae deposited an average of 2-3 eggs/day for 16 days. Each egg hatches after 3.7 days. The larval stage is 1.7d, the two nymph states, protonymph and deutonymph, are usually of 1.6 d and 1.4 d at 27 °C, respectively, before the adult is formed.

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    Chemical structures of main active ingredients of insecticides derived from plant extracts. Pyrethrin I and II are main active ingredient of botanical extracts of T. cineariaiaefolium, azadirachtin A is main insecticidal compound in botanical extracts of A. indica, and matrine is an active insecticidal compound in botanical extracts of S. flavescens.

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    Schematic flow chart of botanical extracts to develop insecticides. Several different extract methods, such as supercritical CO2 or ethanol, should consider to prepare initial plant extracts to evaluate insecticidal activity against various pests including sucking insects and chewing insects. After initial screening of plant extracts, active ingredient compound should identify and determine lethal concentrations and lethal times of the active ingredients against target insect. These are important factors to formulate the final products and quality control of the final product as well. In addition, investigation on mode of action of the active ingredient on target insects is required step to develop comparative botanical insecticides in actual field.

    Major botanical extracts used to control mites

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    Vol. 40 No. 4 (2022.12)

    Journal Abbreviation Korean J. Appl. Entomol.
    Frequency Quarterly
    Doi Prefix 10.5656/KSAE
    Year of Launching 1962
    Publisher Korean Society of Applied Entomology
    Indexed/Tracked/Covered By