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문제 정의
- 현재까지 우리나라에서는 호박꽃과실파리를 비롯한 과실파리류에 관한 생태 연구가 미미한 실정이나 과실파리류의 피해는 매년 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 박과류에 피해를 주고 있는 호박꽃과실파리의 온도와 발육과의 관계를 구명하고 발육 모형을 수립하여 호박꽃과실파리의 발생시기예측, 방제 전략 수립을 위한 기초 자료로 이용하고자 시험을 수행하였다.
제안 방법
- 알기간은 성충이 산란하여 1령 약충으로 부화한 날까지 약충 기간은 알에서 부화하여 1, 2, 3령충을 거쳐 번데기가 된 기간까지 번데기 기간은 번데기가 된 직후부터 성충으로 우화할 때 까지로 계산하였다. 각 온도에 따른 단계별 발육 조사는 12시간 간격으로 수행하였으며 탈피각의 존재 유무를 기준으로 발육태 변화를 판정 하였다.
- 성충 개체군 유지 및 채란을 위해 아크릴사육상(35×35×35 cm)에 인공먹이(전지분유, yeast hydrolysate, 설탕)를 1:1:3의 비율로 조성하여 공급하고, 한천을 이용하여 3%의 별도 수분을 공급하는 방법을 사용하였다.
- 수거한 알은 페트리디쉬(직경 5 cm, 높이 1 cm)에 필터페이퍼를 깔고 7개 항온항습기(15, 18, 21, 24, 27, 30, 33±1.0℃ RH 70±5%, 14L:10D)에 각각 30개체씩 넣어 개체사육을 하였다.
- 0℃ RH 70±5%, 14L:10D)에 각각 30개체씩 넣어 개체사육을 하였다. 알기간은 성충이 산란하여 1령 약충으로 부화한 날까지 약충 기간은 알에서 부화하여 1, 2, 3령충을 거쳐 번데기가 된 기간까지 번데기 기간은 번데기가 된 직후부터 성충으로 우화할 때 까지로 계산하였다. 각 온도에 따른 단계별 발육 조사는 12시간 간격으로 수행하였으며 탈피각의 존재 유무를 기준으로 발육태 변화를 판정 하였다.
- 항온항습기(24±2℃, RH 70±5%, 14L:10D)에서 누대 사육 사육중인 호박꽃과실파리 성충 중 짝짓기 한 암컷 약 50마리를 먹이가 들어있는 별도의 아크릴사육상(35×35×35 cm)에 따로 분리한 후, 삼각플라스크에 물을 넣고 호박 수꽃 8개를 한 묶음으로 공급하면서 24시간 간격으로 산란을 받았다.
대상 데이터
- 호박꽃과실파리는 2009년 전북 완주군 진안읍 일대 호박재배지에서 호박꽃과실파리에 의해 피해를 받은 호박 수꽃으로부터 3령의 노숙 유충을 수거한 후, 항온항습기 (24±2℃, RH 70±5%, 14L:10D)에서 누대 사육한 개체를 이용하였다.
데이터처리
- a는 직선회귀식의 기울기 b는 y절편의 추정치를 나타낸다. 직선회귀식은 각단계별 모든 영기를 분석하였고, 매개변수의 추정은 SAS PROC REG(SAS Institution, 1999)를 사용하였다. 발육단계별 발육영점온도는 직선회귀식의 X절편(-b/a) 이며, 발육완료를 위한 유효적산온도는 기울기의 역수 값이 된다(1/a).
이론/모형
- 온도와 발육과의 관계는 Campbell et al.(1974)의 최소자승법(수식 1)을 사용하였고 온도에 따른 영기별 발육율은 발육단 계별 발육기간의 평균값에 역수를 온도별 발육속도로 바꾸어 계산하였다.
- Logan et al.(1976)을 변형한 Lactin 2(Lactin et al., 1995)의모형을 사용하였다(수식 2).
- Curry et al.(1978)의 방법으로 동일 연령집단의 발육 완료 분포를 추정하였다. 주어진 온도 조건에서의 각각의 개체들의 발육기간을 발육기간의 평균으로 나눈 3-parameter의 Weibull함수에 적용시켰다.
- 발육단계별 발육완료 분포 모형을 구하기 위해 3-parameter Weibull함수 모형을 사용하였다(Wagner et al., 1984) (수식 3).
- (1978)의 방법으로 동일 연령집단의 발육 완료 분포를 추정하였다. 주어진 온도 조건에서의 각각의 개체들의 발육기간을 발육기간의 평균으로 나눈 3-parameter의 Weibull함수에 적용시켰다. 발육단계 중 알의 경우를 제외한 유충과 번데 기단계에서 발육 평균 완료시기를 중심으로 분포하여 동일 온도 조건에서의 발육기간의 변이가 적은 것으로 판단되며(Fig.
성능/효과
- 9일로 온도가 증가할수록 짧아지는 경향을 보였다(Table 1). 1, 3령 유충은 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아졌다. 번데기는 15℃에서 21.
- 발육기간과 사망률과의 관계를 종합해 보면 18℃이하와 27℃이상이의 온도 조건에서 발육율이 저하되고 사망률도 높아 21-27℃가 생육에 적합한 온도 범위로 판단된다(Table 1, 2).
- 주어진 온도 조건에서의 각각의 개체들의 발육기간을 발육기간의 평균으로 나눈 3-parameter의 Weibull함수에 적용시켰다. 발육단계 중 알의 경우를 제외한 유충과 번데 기단계에서 발육 평균 완료시기를 중심으로 분포하여 동일 온도 조건에서의 발육기간의 변이가 적은 것으로 판단되며(Fig. 2), r2 값도 0.81-0.86으로 모형의 적합성을 보였다(Table 5).
- 4℃로 비슷한 경향을 보였다(Thierry and Quilici, 2000). 발육단계별 선형모형의 r2 값은 0.93-0.98, 비선형모형(Lactin 2)의 r2 값은 0.98-0.99로 선형모형과 비선형모형 모두가 적합함을 보였으나 비선형 모형이의 r2이 더 높은 경향을 보였다(Table 3, 4). 발육단계별 유효적산온도는 28.
- 99로 선형모형과 비선형모형 모두가 적합함을 보였으나 비선형 모형이의 r2이 더 높은 경향을 보였다(Table 3, 4). 발육단계별 유효적산온도는 28.5, 101.4, 155.3일도였으며, 전체 유효적산온도는 255.0일도였다(Table 3).
- 9%였다(Table 2). 유충은 1, 2, 3령충 모두 15℃에서 24.1, 27.3, 18.2%였고 33℃에서는 14.8, 17.4, 31.6%를 보여 고온과 저온에서 사망률이 높은 경향을 보였으며, 번데기도 15℃에서 18.2%, 33℃에서 23.1%의 사망률을 보였다(Table 2). 전체적으로 21-27℃ 사이가 사망률이 낮은 값을 나타냈다.
후속연구
- 이상의 결과를 종합해 볼 때, 호박꽃과실파리의 온도별 발육에 관한 자료를 토대로 실제 포장에서 유충의 발생 시기와 발생 패턴 및 방제 시기의 결정의 기초 자료로 이용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 앞으로 성충의 산란과 생존 모형이 개발될 경우 개체군 밀도 변동 예측 모형 개발도 가능하리라 생각된다.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때, 호박꽃과실파리의 온도별 발육에 관한 자료를 토대로 실제 포장에서 유충의 발생 시기와 발생 패턴 및 방제 시기의 결정의 기초 자료로 이용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 앞으로 성충의 산란과 생존 모형이 개발될 경우 개체군 밀도 변동 예측 모형 개발도 가능하리라 생각된다.
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