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제안 방법
- 전년도 발생밀도가 높았던 배 품종 조생팔달, 봉리, 금촌추 각 3주를 표시해 놓고 나무별 지상부 50-150cm 사이에서 발견되는 수를 5월 하순부터 10월 하순까지 7-10일 간격으로 조사하였다. 1992년에는 시기별 성충수, 난괴수, 부화 난괴수 등을 조사하였고 1993년에는 성중수 및 난괴수를 조사하였다.
- , 1996). 2세대 성충 산란 최성기는 1세대 성충 산란 최성기부터 2세대 알 발육에 필요한 적산온도 (Table 2, 105 DD)에 1 령 약충부터 산란전기간까지 발육에 필요한 적산온도를 더하여 추정하였다.
- 월동알 50% 부화일부터 1령부터 산란전기간의 발육모형을 이용일별 발육률을 계산하고, 그것을 누적하여 T 이 되는 시기를 1세대 성충 산란 최성기(생리적 연령 1=50% 산란기)로 추정하였다. 2세대 성충 산란 최성기는 1세대 성충 산란 최성기부터 알 발육모형을 이용 2세대 알 발육에 필요한 생리적 연령을 추정하고(50% 알 부화기), 여기서부터 1령-산란전기간의 발육모형을 이용발육률을 계산 . 누적하여 추정하였다.
- 각 발육단계 발육완료에 필요한 적산온도는 추정된 회귀식 기울기의 역수 값(1/기울기)으로 구하였다. 가루깍지벌레 각 발육단계 중 알, 1령+2령, 3령, 산란전기기간, 1령-산란전기간에 대한 발육영점온도 및 적산온도를 추정하였다.
- 가루깍지벌레 각 발육단계별 발육기간은 15, 20, 25 그리고 30±0.5℃로 설정된 항온기를 이용 실시하였으며 광조건은 16:8 (L:D), 상대습도는 50-70%이었다.
- 가루깍지벌레 누대 사육을 위하여 밧드(W37 × L32 ÷ H5 cm)에 모래 (수분함량 =10%, g/g)를 l-2cm 정도 깔고 그 위에 싹이 3-4cm 크기로나 있는 감자를 5-9개 올려놓았다
- 즉 수명 및 산란기간을 명확히 구분할 수 없었으므로 산란전기간 만을 조사하였다. 결과적으로 본 연구에서 조사한 발육단계는 1령+2령, 3령, 산란전기간 등이었다. 각 온도별 처리 개체수는 50-80 마리 이었으며 실험 중 사망한 개체수를 제외한 최종분석시 이용된 개체수는 Table 1과 같다.
- 이 알들을 25℃ 조건에서 보관하면서 실험에 필요한 충분한 개체수가 나타날 때까지 일찍 부화하는 개체들은 제거하였다. 누대 사육시와 같은 방법으로 감자 싹을 마련하고 여기에 갓 부화된 약충을 가는 붓을 이용 접종하여 각 온도별로 처리하였다. 가루깍지벌레는 일단 정착하면 그 자리에서 성충이 될 때까지 머물기 때문에 개체별 발육기간 조사가 가능하였다.
- 국내외적으로 상온상태에서 발육자료만 있을 뿐(Hough, 1925; Choi, 1991) 아직까지 가루깍지벌레의 온도발육에 대한 정량적 자료가 없는 상태이다. 따라서 본 연구는 가루깍지벌레의 온도발육 실험을 실시하고, 그 자료를 바탕으로 세대별 성충산란시기 예측모형을 작성 하였다. 또한 장차 가루깍지벌레 개체군의 발생모형(population phenology model) 작성을 위한 각 발육단계 전이(우화)모형을 작성하였다.
- 따라서 본 연구는 가루깍지벌레의 온도발육 실험을 실시하고, 그 자료를 바탕으로 세대별 성충산란시기 예측모형을 작성 하였다. 또한 장차 가루깍지벌레 개체군의 발생모형(population phenology model) 작성을 위한 각 발육단계 전이(우화)모형을 작성하였다.
- 발육단계별 발육기간 조사를 위하여 누대 사육실에서 갓 산란된 난괴 30개를 채취하여 알이 깨지지 않도록 가는 붓으로 각 난괴를 서로 잘 혼합하였다. 이 알들을 25℃ 조건에서 보관하면서 실험에 필요한 충분한 개체수가 나타날 때까지 일찍 부화하는 개체들은 제거하였다.
- 가루깍지벌레는 일단 정착하면 그 자리에서 성충이 될 때까지 머물기 때문에 개체별 발육기간 조사가 가능하였다. 발육단계별 발육기간은 탈피각을 이용하여 구분하였다. 탈피각관찰은 해부현미경(10-20X )을 이용 매일 10:00-12:00 시 사이에 실시하였다.
- 발육영점온도 및 발육완료에 필요한 적산온도 추정 : 처리온도와 발육률(1/발육기간)간의 직선회귀식을 구하고, 이 식으로부터 발육률이 0이 되는 온도를 추정하여 발육영점온도를 구하였다
- 발육율 적산을 통한 발육단계 전이모형 시뮬레이션 : 발육률 적산을 통한 발육단계 전이모형은 어떤 발육단계 상태에 있는 집단(cohort) 중에서 다음 발육단계로 전이되는 개체수들의 비율을 추정한다. 발육모형과 발육완료시기 분포모형을 이용하여 각 발육단계전이모형을 작성하였다(Curry ef aZ.
- 알 발육기간 조사를 위하여 누대 사육실에서 갓 산란된 난괴 20개를 채취하였으며, 각 난괴에서 알 3개씩을 분리하여 총 60개의 알을 각 온도에 처리하였다. 온도 처리시 알을 무독성 접착제(Glue Stick®)를 이용하여 여과지에 접착시킨 다음 페트리디쉬(⑦55X 12 cm)에 넣 었다(Jeon d al.
- 즉 재료 및 방법에서와 같이 발육모형 작성시 어떤 온도에서 실측 발육률은 '1/평균발육기간'으로 계산되었으므로 어떤 발육단계의 발육률을 누적하여 '1'이 되는 시점은 전체 개체군중 50%가 발육을 완료하는 시점이 된다. 월동알 50% 부화일부터 1령부터 산란전기간의 발육모형을 이용일별 발육률을 계산하고, 그것을 누적하여 T 이 되는 시기를 1세대 성충 산란 최성기(생리적 연령 1=50% 산란기)로 추정하였다. 2세대 성충 산란 최성기는 1세대 성충 산란 최성기부터 알 발육모형을 이용 2세대 알 발육에 필요한 생리적 연령을 추정하고(50% 알 부화기), 여기서부터 1령-산란전기간의 발육모형을 이용발육률을 계산 .
- 1992년과 1993년 원예연구소(수원시 이목동) 배과수원에서 시기별 가루깍지벌레 주요 발생시기를 조사하였다. 전년도 발생밀도가 높았던 배 품종 조생팔달, 봉리, 금촌추 각 3주를 표시해 놓고 나무별 지상부 50-150cm 사이에서 발견되는 수를 5월 하순부터 10월 하순까지 7-10일 간격으로 조사하였다. 1992년에는 시기별 성충수, 난괴수, 부화 난괴수 등을 조사하였고 1993년에는 성중수 및 난괴수를 조사하였다.
- 가루깍지벌레는 산란시 몸속의 알을 내 놓으면서 서서히 몸이 쭈그러들고 결국은 말라붙은 껍질만 남게 된다. 즉 수명 및 산란기간을 명확히 구분할 수 없었으므로 산란전기간 만을 조사하였다. 결과적으로 본 연구에서 조사한 발육단계는 1령+2령, 3령, 산란전기간 등이었다.
- 탈피각관찰은 해부현미경(10-20X )을 이용 매일 10:00-12:00 시 사이에 실시하였다
대상 데이터
- 1992년과 1993년 원예연구소(수원시 이목동) 배과수원에서 시기별 가루깍지벌레 주요 발생시기를 조사하였다. 전년도 발생밀도가 높았던 배 품종 조생팔달, 봉리, 금촌추 각 3주를 표시해 놓고 나무별 지상부 50-150cm 사이에서 발견되는 수를 5월 하순부터 10월 하순까지 7-10일 간격으로 조사하였다.
- 1)와 비교하였다. 기상자료는 가루깍지벌레 발생시기를 조사한 과원으로부터 약 5 km 떨어져 있는 수원기상대에서 측정한 것을 이용하였다.
- 실험에 이용된 가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki Kuwana)는 원예 연구소(수원시 이목동) 배과원에서 월동 알을 채집하여(1994년 2월) 사육실(25±0.5℃;RH = 70±5%;L:D=16:8)에서 3-4세대 누대 사육한 개체들이 었다
데이터처리
- 가루깍지벌레 1+2령, 3령, 산란전기간도 이와 동일한 방법으로 생리적 연령에 대응한 발육완료기간의 표준화된 누적빈도분포를 얻었다. Weibull 함수의 매개변수는 독립변수를 생리적 연령으로 하고 종속변수를 표준화된 누적 빈도분포로 하여 SAS PROC NLIN를 이용 추정하였다(SAS Institute, 1999).
이론/모형
- 각 매개변수 추정은 Wagner et al. (1984a)이 제시한 SAS 프로그램을 이용하였다(SAS Institute, 1999).
- 발육율 적산을 통한 발육단계 전이모형 시뮬레이션 : 발육률 적산을 통한 발육단계 전이모형은 어떤 발육단계 상태에 있는 집단(cohort) 중에서 다음 발육단계로 전이되는 개체수들의 비율을 추정한다. 발육모형과 발육완료시기 분포모형을 이용하여 각 발육단계전이모형을 작성하였다(Curry ef aZ., 1978a, b; Wagner et al., 1985). 즉 어떤 발육단계 집단의 생리적 연령 i 와 z+1 사이에 다음 발육단계로 전이되는 개체수의 비율은 다음과 같이 계산하였다.
- 발육완료시기 분포모형 : 가루깍지벌레 각 발육단계(알, 1+2령 약충, 3령 약충, 산란전기간)의 발육기간변이는 Weibull 함수(식 2; Curry et al., 1978)를 이용하여 적합시켰다.
- 비선형 발육모형 : 온도와 발육률(1/평균발육기간) 관계는 비선형발육모형인 생물리적 모형(biophysical model)을 이용하여 분석하였다(Schoolfied et al, 1981). 이 모형은 Eyring (1935), Johson and Lewin (1946) 등의 온도와 효소반응 및 생물리적 이론 모형을 기초로 Sharpe and DeMichele (1977)이 종합한 모형으로 다음과 같다.
- 이 모형은 Eyring (1935), Johson and Lewin (1946) 등의 온도와 효소반응 및 생물리적 이론 모형을 기초로 Sharpe and DeMichele (1977)이 종합한 모형으로 다음과 같다.
- 적산온도 모형의 경우 적산온도는 일별 평균온도에서 발육영점온도 이상의 온도를 누적하는 Mean-minus -base 추정법, Sine wave 추정법 (Allen, 1976), 그리고 Rectangle 추정법(Arnold, I960) 등의 방법으로 구하였으며, DEGDAY 프로그램(Higley et al., 1986)을 사용하였다. 세대 성충 산란 최성기(50% 산란기)는 월동 알 50% 부화일부터 적산온도를 계산하였다(Jeon et al.
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