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문제 정의
- (2002)의 보고를 제외하고는 귤응애를 대상으로 한 연구가 보고된 바 없다. 따라서 본 시험은 귤응애 발육태별, 온도별 그리고 먹이밀도별 팔라시스이 리응애의 포식량을 조사함으로써 귤응애에 대한 팔라시 스이 리응애의 생물적 방제 인자로서의 이용가능성을 평가하기 위해 수행하였다.
제안 방법
- 먹이로 공급된 귤응애 알은 귤응애 성충을 접종하여 1일간 산란시켜 확보하였으며, '유충 + 약충, 은 귤응애 밀도가 높은 감귤 잎을 절단하여 가져와 미세한 붓을 이용하여 귤응애 알이 산란된 감귤잎(43 cm)에 유충과 약충을 다시 접종하였다. 20반복으로 수행하였으며, 팔라시스이 리응애 산란 암컷성충을 각각 1마리씩 접종한 후 12시간 간격으로 2회에 걸쳐서 포식된 개체수를 조사하였다.
- 귤응애의 알, 유충, 전약충, 후약충에 대한 포식량 조사 는 15반복으로 수행되었으며, 먹이로 각각 30개체를 공급 하였다. 각각의 용기에 귤응애 암컷성충 15~20마리를 접종하여 1일간 산란시킨 후 용기 당 30개씩의 알을 남기 고 모두 제거하여 알을 확보하였으며, 유충, 전약충, 후약 충은 다량의 귤응애 알을 산란 받아 부화시킨 후 각 발육 태에 도달했을 때 미세한 붓을 이용하여 접종하였다 용기 당 교미한 이리응애 암컷성충 한 마리씩 접종하여 24시간 후에 포식된 개체수를 조사하였다.
- 귤응애의 알, 유충, 전약충, 후약충에 대한 포식량 조사 는 15반복으로 수행되었으며, 먹이로 각각 30개체를 공급 하였다. 각각의 용기에 귤응애 암컷성충 15~20마리를 접종하여 1일간 산란시킨 후 용기 당 30개씩의 알을 남기 고 모두 제거하여 알을 확보하였으며, 유충, 전약충, 후약 충은 다량의 귤응애 알을 산란 받아 부화시킨 후 각 발육 태에 도달했을 때 미세한 붓을 이용하여 접종하였다 용기 당 교미한 이리응애 암컷성충 한 마리씩 접종하여 24시간 후에 포식된 개체수를 조사하였다.
- 동일한 잎에 귤응애의 알과 '유충+약충'을 함께 접종하여 각각에 대한 포식량을 조사하였다. 이때 먹이로 알은 70개체, , 유충+약충, 은 각각 35개체를 공급하였다.
- 이때 먹이로 알은 70개체, , 유충+약충, 은 각각 35개체를 공급하였다. 먹이로 공급된 귤응애 알은 귤응애 성충을 접종하여 1일간 산란시켜 확보하였으며, '유충 + 약충, 은 귤응애 밀도가 높은 감귤 잎을 절단하여 가져와 미세한 붓을 이용하여 귤응애 알이 산란된 감귤잎(43 cm)에 유충과 약충을 다시 접종하였다. 20반복으로 수행하였으며, 팔라시스이 리응애 산란 암컷성충을 각각 1마리씩 접종한 후 12시간 간격으로 2회에 걸쳐서 포식된 개체수를 조사하였다.
- 먹이로는 귤응애 알을 공급하였으며 20반복으로 수행하였다. 지름 4 cm의 감귤 잎 절편에 귤응애 암컷성충을 각각 30마리씩 접종하여 1일간 산란시켜 먹이를 확보하였다.
- 먹이밀도(4, 8, 16, 32, 64, 128개체)에 따른 포식량 조사 는 귤응애 알, 유충 약충을 대상으로 수행하였으며 포식 자는 4x4 cm의 감귤나무 잎 절편에 먹이를 접종하고 팔라 시스이리응애 산란 암컷성충을 1마리씩 접종하여 12시간 및 24시간 후에 포식된 먹이의 수를 조사하였다. 그 외의 방법은 귤응애 발육태별 포식량 조사방법과 동일한 방법으로 수행되었다.
- 먹이밀도는 동일한 수준으로 하고 먹이가 올려져 있는 식물 잎의 크기를 달리하였을 때의 포식량과 그에 따른 산란수를 조사하였다(Table 4). 반응면적을 지름 20, 40, 60 mm로 하였을 때의 포식량은 팔라시스이리응애 접종 초기에는 반응면적 간에 차이를 보이지 않았으나 24시간 뒤에는 20 mm에서는 21.
- 그 외의 방법은 귤응애 발육태별 포식량 조사방법과 동일한 방법으로 수행되었다. 반응면적(지름 20, 40, 60 mm)에 따른 포식량 조사는 귤응애 알을 먹이로 하였으며, 15반복으로 하여 각각 50개씩의 먹이를 공급하였고, 그 외의 조사방법은 먹이밀도에 따른 포식량 조사방법과 동일한 방법으로 수행되었다. 기능반응의 모수인 탐색률(Search rate, a)과 처리시간(Handling time, b)은 Royama (1971)와 Rogers (1972)의 Random Predator Equation을 이용하여 추정하였다.
- 지름 4 cm의 감귤 잎 절편에 귤응애 암컷성충을 각각 30마리씩 접종하여 1일간 산란시켜 먹이를 확보하였다. 알을 50개씩만 남기고 귤응애 성충과 나머지 알을 제거한 후에 팔라시스이리응애 산란 암컷성충을 각각 1마 리씩 미세한 붓으로 접종하여 10, 15, 20, 25, 30, 35℃에 각각 보관한 후 12시간 간격으로 2회에 걸쳐서 포식된 알의 수를 조사하였다.
- 온도가 팔라시스이 리응애의 포식량과 산란에 미치는 영향을 알아보기 위해 10, 15, 20, 25, 30, 35℃의 항온조건 에서 귤응애 알에 대한 팔라시스이리응애 산란 암컷성충 1마리의 1 일간 포식량과 산란수를 조사하였다(Table 3). 각각의 온도에서 1.
- 지름 9 cm, 높이 3 cm의 소형 플라스틱 샤레를 시험 용기로 이용하였다. 용기의 바닥에 물에 적신 탈지면을 깔고 그 위에 감귤나무 잎의 절편을 뒷면이 위로 향하도록 올려놓고 시험하였다. 팔라시스이리응애를 접종한 후에 는 항온 .
- humilis Alefbld) 에서 증식된 점박이응애를 먹이로 제공하였으며, 점박이응애 의 기주식물인 강낭콩은 직경 10 cm, 높이 9 cm의 비닐포 트에 원예용 상토를 담은 후 2 ~3립씩 파종하여 40x30x 10 cm의 사각 플라스틱 박스에 넣어 온실에서 재배하였다. 점박이응애는 본 엽이 완전히 전개 된 후에 접종하여 증식시켰으며, 그 위에 팔라시스이리응애가 증식된 강낭 콩 잎을 올려놓아 팔라시스이리응애를 증식시켰다.
- 먹이로는 귤응애 알을 공급하였으며 20반복으로 수행하였다. 지름 4 cm의 감귤 잎 절편에 귤응애 암컷성충을 각각 30마리씩 접종하여 1일간 산란시켜 먹이를 확보하였다. 알을 50개씩만 남기고 귤응애 성충과 나머지 알을 제거한 후에 팔라시스이리응애 산란 암컷성충을 각각 1마 리씩 미세한 붓으로 접종하여 10, 15, 20, 25, 30, 35℃에 각각 보관한 후 12시간 간격으로 2회에 걸쳐서 포식된 알의 수를 조사하였다.
대상 데이터
- 시험에 이용한 팔라시스이리응애(Neose由〃s fallacis Garman)는 국립식물검역소의 허가를 받아 2000년 8월에 미국의 천적회사인 EC-Giger company로부터 수입하여 사육실(25±1 ℃, 65±5% RH, 16L:8D)에서 누대人]육 하였다. 강낭콩(Fhaseo知s vulgaris var. humilis Alefbld) 에서 증식된 점박이응애를 먹이로 제공하였으며, 점박이응애 의 기주식물인 강낭콩은 직경 10 cm, 높이 9 cm의 비닐포 트에 원예용 상토를 담은 후 2 ~3립씩 파종하여 40x30x 10 cm의 사각 플라스틱 박스에 넣어 온실에서 재배하였다. 점박이응애는 본 엽이 완전히 전개 된 후에 접종하여 증식시켰으며, 그 위에 팔라시스이리응애가 증식된 강낭 콩 잎을 올려놓아 팔라시스이리응애를 증식시켰다.
- 시험에 이용한 팔라시스이리응애(Neose由〃s fallacis Garman)는 국립식물검역소의 허가를 받아 2000년 8월에 미국의 천적회사인 EC-Giger company로부터 수입하여 사육실(25±1 ℃, 65±5% RH, 16L:8D)에서 누대人]육 하였다. 강낭콩(Fhaseo知s vulgaris var.
- 동일한 잎에 귤응애의 알과 '유충+약충'을 함께 접종하여 각각에 대한 포식량을 조사하였다. 이때 먹이로 알은 70개체, , 유충+약충, 은 각각 35개체를 공급하였다. 먹이로 공급된 귤응애 알은 귤응애 성충을 접종하여 1일간 산란시켜 확보하였으며, '유충 + 약충, 은 귤응애 밀도가 높은 감귤 잎을 절단하여 가져와 미세한 붓을 이용하여 귤응애 알이 산란된 감귤잎(43 cm)에 유충과 약충을 다시 접종하였다.
- 지름 9 cm, 높이 3 cm의 소형 플라스틱 샤레를 시험 용기로 이용하였다. 용기의 바닥에 물에 적신 탈지면을 깔고 그 위에 감귤나무 잎의 절편을 뒷면이 위로 향하도록 올려놓고 시험하였다.
데이터처리
- 시험 결과는 분산분석(ANOVA)과 Tukey's studentized range test (SAS Institute, 2004)에 의해 P<0.05 범위에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 반응면적(지름 20, 40, 60 mm)에 따른 포식량 조사는 귤응애 알을 먹이로 하였으며, 15반복으로 하여 각각 50개씩의 먹이를 공급하였고, 그 외의 조사방법은 먹이밀도에 따른 포식량 조사방법과 동일한 방법으로 수행되었다. 기능반응의 모수인 탐색률(Search rate, a)과 처리시간(Handling time, b)은 Royama (1971)와 Rogers (1972)의 Random Predator Equation을 이용하여 추정하였다.
- 여기서 y=포식수, x=초기 피식자 밀도 a=탐색률, b= 처 리시간, pt=포식자수, T= 반응시간을 나타내고, 실험 중 먹이가 보충되지 않았으므로 Holling (1959)의 Disc equation 대신에 위 공식을 이용하였다. 모수추정은 대수변환 한 후 y에 대한 ln(x-y)/y의 직선회귀(Rogers, 1972)로 초 기값을 구한 후, y에 대한 ln(x)의 Marqurdt 용법에 의해 최종적인 값을 추정하였다(SAS Institute, 1999).
- 여기서 y=포식수, x=초기 피식자 밀도 a=탐색률, b= 처 리시간, pt=포식자수, T= 반응시간을 나타내고, 실험 중 먹이가 보충되지 않았으므로 Holling (1959)의 Disc equation 대신에 위 공식을 이용하였다. 모수추정은 대수변환 한 후 y에 대한 ln(x-y)/y의 직선회귀(Rogers, 1972)로 초 기값을 구한 후, y에 대한 ln(x)의 Marqurdt 용법에 의해 최종적인 값을 추정하였다(SAS Institute, 1999).
성능/효과
- 3개를 포식하여 같은 경향을 보였 다(Table 3). 각 온도에서의 산란수를 조사한 결과 역시 온도가 높을수록 산란수도 많아지는 것으로 나타났는데, 온도가 산란에 직접적으로 영향을 주었다기보다는 온도가 높을수록 포식량이 많았기 때문에 산란수도 많아진 것으로 생각된다. 팔라시스이리응애는 15℃에서 1일간 귤응애 알을 4.
- 온도가 팔라시스이 리응애의 포식량과 산란에 미치는 영향을 알아보기 위해 10, 15, 20, 25, 30, 35℃의 항온조건 에서 귤응애 알에 대한 팔라시스이리응애 산란 암컷성충 1마리의 1 일간 포식량과 산란수를 조사하였다(Table 3). 각각의 온도에서 1.1, 4.7, 13.2, 20.6, 21.3, 25.3개를 포식 하여 온도가 높을수록 포식량기 증가하였다. 또한 각 온도 에서의 산란수는 0.
- 귤응애 알, 유충, 약충을 대상으로 먹이밀도를 달리하였 을 때의 팔라시스이리응애의 포식특성을 비교한 결과 (Fig. 1), 먹이밀도가 증가할수록 포식량이 증가하였으며, 먹이밀도가 낮을 경우에는 귤응애의 발육단계에 대한 포 식특성에서 차이를 보이지 않았으나 먹이밀도수준이 16 이상일 경우에는 유충이나 약충에 비해 알의 포식량 증가 율이 급격하게 낮아졌다. 따라서 이러한 결과는 귤응애에 대한 팔라시스이리응애의 포식효율은 알보다는 유충과 약충에서 더 높다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있다.
- (Kramer and Hain, 1989). 그러나 본 시험에서는 35℃에서 25.4개의 귤응애 알을 포식하고 2.3개의 알을 생산함으 로써 고온에서도 포식능력과 알 생산능력이 높은 것으로 나타났다. 또한 팔라시스이리응애가 포식한 먹이의 양과 포식 후의 다음세대 생산량과의 관계 즉 천적의 소비효율 을 나타내는 전환율은 0.
- 1), 먹이밀도가 증가할수록 포식량이 증가하였으며, 먹이밀도가 낮을 경우에는 귤응애의 발육단계에 대한 포 식특성에서 차이를 보이지 않았으나 먹이밀도수준이 16 이상일 경우에는 유충이나 약충에 비해 알의 포식량 증가 율이 급격하게 낮아졌다. 따라서 이러한 결과는 귤응애에 대한 팔라시스이리응애의 포식효율은 알보다는 유충과 약충에서 더 높다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있다. 대부분의 포식성 응애류에서 보고(Lee, 1990; Kim and Paik, 1999c; Kim, 1992)된 것과 마찬가지로 본 시험에서 도 먹이밀도가 증가할수록 포식수는 증가하나 그 증가율 은 감소하는 Holling의 기능반응II형(포화형)의 특성 (Holling, 1959)을 보여주었다.
- 2마리로 알을 조금 더 포식하기는 하였으나 유의차는 없었다. 또한 24시간 뒤에도 포식량이 각각 10.4 개와 9.8마리로 12시간 후의 조사 결과와 같은 경향을 보임으로써 팔라시스이리응애는 귤응애의 알과 '유충+ 약충 중 어느 한 쪽을 더 선호하지 않는 것으로 나타났다.
- 3개의 알을 생산함으 로써 고온에서도 포식능력과 알 생산능력이 높은 것으로 나타났다. 또한 팔라시스이리응애가 포식한 먹이의 양과 포식 후의 다음세대 생산량과의 관계 즉 천적의 소비효율 을 나타내는 전환율은 0.09정도로 나타나면 일반적으로 효율이 좋은 것으로 추정하는데, 본 시험 결과 20℃에서 0.08이었으며, 그 외에는 모두 0.09이상으로 팔라시스이 리응애는 귤응애 알을 먹이로 하였을 때에도 먹이섭식에 따른 산란효율이 높은 것으로 나타났다. 10℃에서는 conversion rate가 027로 매우 높았는데, 이는 처리 전의 섭식이 영향을 주었기 때문에 높게 나타난 것으로 생각된다.
- 1은 같은 크기의 감귤 잎에 먹이종류(귤응애의 알, 유충, 약충) 및 밀도(4, 8, 16, 32, 64, 128개체)를 다르게 하여 팔라시스이리응애를 접종한 후 1 일간의 포식량을 조사한 결과이다. 먹이밀도가 증가할수록 포식량이 증가 하였는데, 알의 수는 16개까지, 유충과 약충의 수는 32마 리까지 일정한 증가량을 보였으나 그 이상에서는 증가량 이 감소하는 경향을 보였다. Table 5는 밀도수준에 따른 포식량을 이용하여 추정한 탐색능력(a)과 처리시간(Th) 을 나타낸 것이다.
- 반응면적을 달리하여 귤응애 알을 먹이로 공급한 후 팔라시스이리응애의 포식량과 산란수를 비교한 결과 (Table 4), 반응면적이 좁을수록 포식량이 많고 산란수도 많았다. 이는 먹이 수는 일정하나 반응면적이 좁아짐에 따라 포식자가 피식자와 조우할 기회가 많아지고 탐색능 력이 높아지기 때문이라고 생각된다.
- 먹이밀도는 동일한 수준으로 하고 먹이가 올려져 있는 식물 잎의 크기를 달리하였을 때의 포식량과 그에 따른 산란수를 조사하였다(Table 4). 반응면적을 지름 20, 40, 60 mm로 하였을 때의 포식량은 팔라시스이리응애 접종 초기에는 반응면적 간에 차이를 보이지 않았으나 24시간 뒤에는 20 mm에서는 21.1 개를 40 mm와 60 mm에서는 각각 17.3개와 16.7개를 포식하여 반응면적이 작아질수 록 포식량이 증가하였다. 그러나 40 mm와 60 mm 간에 유의차는 없었다.
- 25℃에서 귤응애의 알, 유충, 약충, 전약충, 후약충을 각각 먹이로 공급하여 팔라시스이리응애 암컷성충 1마리 의 1일간 포식량을 조사한 결과는 Table 1과 같다. 알, 유충, 전약충, 후약충에 대한 포식량은 각각 20.1, 26.1, 18.2, 7.4개체로 유충에 대한 포식량이 가장 많았고 후약 충에 대한 포식량이 가장 적었는데, 알과 유충 그리고 전약충의 포식량 간에 유의차는 나타나지 않았다. Table 2는 귤응애 알과 '유충+약충'에 대한 팔라시스이리응애 의 포식 선호도를 평가한 결과이다.
- Table 2는 귤응애 알과 '유충+약충'에 대한 팔라시스이리응애 의 포식 선호도를 평가한 결과이다. 이리응애 접종 후 12시간 뒤의 알과 '유충 + 약충에 대한 포식량은 각각 6.2개와 5.2마리로 알을 조금 더 포식하기는 하였으나 유의차는 없었다. 또한 24시간 뒤에도 포식량이 각각 10.
- 이상과 같은 귤응애에 대한 팔라시스이리응애의 포식 특성에 관한 시험 결과를 종합해보면, 팔라시스이리응애 는 25℃에서 귤응애 알, 유충, 전약충, 후약충을 각각 20.1, 26.1, 18.2, 7.4개체를 포식하였는데, 이는 차응애와 같은 다른 종류의 잎응애를 먹이로 공급했을 때에 비해 낮지 않은 수준이다 또한 귤응애의 알과 '유충+약충'이 감귤 잎에 공존할 경우 팔라시스이리응애는 특정 발육단계를 더 선호하지 않고 포식하였는데, 이는 피식자의 특정 발육 단계를 더 선호할 때보다 감귤나무의 수관 내에 보다 많은 시간 동안 머무를 수 있다는 것을 보여주는 것이라 할 수 있다. 그리고 귤응애에 대해 기능반응 II형의 특성을 보인 팔라시스이리응애는 먹이밀도가 낮을 경우에는 발 육단계별로 포식특성에서 차이를 보이지 않았으나 먹이 밀도수준이 잎 절편 당 16 이상일 경우에는 유충이나 약충 에 비해 알의 포식량 증가율이 급격하게 낮아졌다 따라서 팔라시스이리응애는 귤응애 알보다는 유충이나 약충에 대한 포식효율이 높음을 보여주었다.
- 10℃에서는 conversion rate가 027로 매우 높았는데, 이는 처리 전의 섭식이 영향을 주었기 때문에 높게 나타난 것으로 생각된다. 이상의 온도별 포식량 시험 결과 고온에서도 포식 및 산란능력이 높고 먹이에 대한 소비효율이 좋은 것으로 나 타났는데, 이러한 결과는 귤응애의 생물적 방제를 위한 팔 라시스이리응애의 유용성을 보여주는 것이라 할 수 있다.
- 팔라시스이리응애는 20℃ 이상이 되어야 귤응애 알을 10 개 이상 포식하고 1개 이상의 알을 낳는 것으로 나타났는 데, 25℃와 30℃에서의 포식량 간에 유의성은 없었으며 산란수도 25℃ 이상에서는 유의차를 보이지 않았다. 팔라 시스이리응애가 포식한 먹이의 양과 포식 후의 다음세대 생산량과의 관계 즉, 천적의 소비효율을 나타내는 전환율 은 20℃에서 0.08이었으며, 그 외에는 모두 0.09이상으로 높게 나타났다.
후속연구
- (2001)은 협식성전문포식자는 알을 선호하고 광식성일반포식자는 알과 유충을 모두 선호하 거나 유충을 좀 더 선호한다고 함으로써 전문포식자인 팔라시스이리응애는 점박이응애의 유충보다는 알을 더 선호한다고 하였다. 그러나 귤응애를 대상으로 한 본 시험 에서는 팔라시스이리응애는 귤응애의 알과 '유충+약충' 중 어느 한 쪽을 더 선호하지 않음으로써 팔라시스이리응 애가 광식성일반포식자의 성격을 보이는 것으로 나타났 는데(Table 2), 이 두 실험의 조건이 다르기 때문에 직접 비교에 의한 평가는 어려우며 추후 보다 정밀한 시험을 통하여 평가가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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