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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 헤어리베치 포장에서 발생하거나 포장으로 유입되어 종자를 가해하는 톱다리개미허리노린재의 발생양상을 집합페로몬트랩을 이용하여 조사하고, 정기적으로 곤충포충망을 이용해 헤어리베치 포장 내에서 발생하는 상황과 포장으로 유입되는 이동 상황을 조사함으로서 톱다리개미허리노린재에 의한 헤어리베치 채종에 피해를 판단하고자 하였다. 또한 헤어리베치 포장에서 톱다리개미허리노린재가 생활사를 완성할 수 있는지의 여부를 판단하기 위해, 콩 기주와 헤어리베치 기주에 따른 발육 및 기주선호성 조사를 수행하였다.
제안 방법
- 기주선호성 조사는 곤충사육상(40×44×50 cm)에 기주식물인 헤어리베치와 콩을 각각 2포트씩 마주보게 넣고 약충 10마리를 넣어 적응시킨 후 다음날오전 10시부터 오후 8시까지 2시간 간격으로 위치하고 있는 기주식물을 조사하였다.
- 헤어리베치에서의 발육과 산란력을 확인하기 위해 각 우화한 1령약충부터 개체별로 insect breeding dish(15×10 cm)에 넣고 기주식물의 잎과 종자, 잎, 종자만을 먹이로 제공하였을 때의 먹이조합에 따른 각 영기별 발육기간을 조사하였다. 또한 성충 우화 후 기주에 따른 암컷의 산란력 조사도 이루어졌다. 모든 실험은 온도 25±2℃, 상대습도 50~60%, 광주기 16L:8D의 사육실 조건에서 수행되었으며, 헤어리베치 기주 섭식에 의한 발육정도를 비교하기 위해 콩을 기주로 하여 헤어리베치와 동일한 실험을 동시에 이루어졌다
- 선정된 5개 포장에는 주성분이 E2-hexenyl E2-hexenote, E2-hexenyl Z3-hexenote, myristyl isobutyrate인 톱다리개미허리노린재 집합페로몬(그린아그로텍, 한국) 통발트랩을 포장 가장자리와 중심에 트랩간 50 m간격으로 지면으로부터 1 m높이에 설치하여 2주 간격으로 교체하며 조사하였다. 또한 포장 내 임의지점을 선정하여 왕복 15회씩 3반복으로 곤충포충망(지름 35 cm)을 이용한 조사를 트랩 교체시기 때마다 실시하여 헤어리베치 포장내에 발생하거나 유입된 톱다리개미허리노린재를 포함한 노린재목 곤충상 조사를 수행하였다.
- 따라서 본 연구에서는 헤어리베치 포장에서 발생하거나 포장으로 유입되어 종자를 가해하는 톱다리개미허리노린재의 발생양상을 집합페로몬트랩을 이용하여 조사하고, 정기적으로 곤충포충망을 이용해 헤어리베치 포장 내에서 발생하는 상황과 포장으로 유입되는 이동 상황을 조사함으로서 톱다리개미허리노린재에 의한 헤어리베치 채종에 피해를 판단하고자 하였다. 또한 헤어리베치 포장에서 톱다리개미허리노린재가 생활사를 완성할 수 있는지의 여부를 판단하기 위해, 콩 기주와 헤어리베치 기주에 따른 발육 및 기주선호성 조사를 수행하였다.
- 모든 실험은 온도 25±2℃, 상대습도 50~60%, 광주기 16L:8D의 사육실 조건에서 수행되었으며, 헤어리베치 기주 섭식에 의한 발육정도를 비교하기 위해 콩을 기주로 하여 헤어리베치와 동일한 실험을 동시에 이루어졌다
- 헤어리베치 1 포장은 수확이 끝난 상태로 포장을 정리하여 더 이상 관찰하지 못하였다. 반면에 헤어리베치 2포장은 채종을 하지 않고 계속적으로 관리하며 추가적으로 10월 1일 포장을 정리하고 다시 헤어리베치 종자를 파종한 후 계속적인 발생 및 유입양상을 조사하였다. 헤어리베치 2 포장의 경우 헤어리베치가 발아하기 전 상태에서도 계속적으로 톱다리개미허리노린재가 포획되고 있었으며, 발아가 시작되면서 톱다리개미허리노린재포획수가 다소 증가하였으나 기온이 많이 떨어짐에 따라서 포획수는 줄어들었다.
- 헤어리베치 포장에서의 연중 톱다리개미허리노린재의 발생 양상 조사는 충남 아산 지역의 보리와 헤어리베치를 혼작한 2개 포장과 대전 유성 지역의 헤어리베치만 정식한 1개 포장, 주변에 콩 포장이 위치한 헤어리베치 1개 포장, 콩만을 정식한 1개 포장에서 조사하였다. 선정된 5개 포장에는 주성분이 E2-hexenyl E2-hexenote, E2-hexenyl Z3-hexenote, myristyl isobutyrate인 톱다리개미허리노린재 집합페로몬(그린아그로텍, 한국) 통발트랩을 포장 가장자리와 중심에 트랩간 50 m간격으로 지면으로부터 1 m높이에 설치하여 2주 간격으로 교체하며 조사하였다. 또한 포장 내 임의지점을 선정하여 왕복 15회씩 3반복으로 곤충포충망(지름 35 cm)을 이용한 조사를 트랩 교체시기 때마다 실시하여 헤어리베치 포장내에 발생하거나 유입된 톱다리개미허리노린재를 포함한 노린재목 곤충상 조사를 수행하였다.
- 기주선호성 조사는 곤충사육상(40×44×50 cm)에 기주식물인 헤어리베치와 콩을 각각 2포트씩 마주보게 넣고 약충 10마리를 넣어 적응시킨 후 다음날오전 10시부터 오후 8시까지 2시간 간격으로 위치하고 있는 기주식물을 조사하였다. 성충은 약충과 같은 방법으로 조사하였으며, 각각 27회 반복 수행하였다.
- 톱다리개미허리노린재를 온도 25±2℃, 상대습도 50~60%, 광주기 16L:8D의 사육실 조건에서 울타리콩 기주 식물과 약콩(서목태)(Rhynchosia volubilis) 종자를 먹이로 하여 아크릴로 만든 곤충사육상(40×44×50 cm)에서 사육하였으며, 실내 사육 공시충의 유전적 유전적 도태 및 활력저하를 막기 위해 포충망이나 페로몬 트랩으로 채집한 야외성충과 교잡하여 누대사육하였다.
- 헤어리베치에서의 발육과 산란력을 확인하기 위해 각 우화한 1령약충부터 개체별로 insect breeding dish(15×10 cm)에 넣고 기주식물의 잎과 종자, 잎, 종자만을 먹이로 제공하였을 때의 먹이조합에 따른 각 영기별 발육기간을 조사하였다.
대상 데이터
- Ten bean bugs were input in the cages with 2 each plants. Twenty-seven replicates were used.
- 헤어리베치 포장에서의 연중 톱다리개미허리노린재의 발생 양상 조사는 충남 아산 지역의 보리와 헤어리베치를 혼작한 2개 포장과 대전 유성 지역의 헤어리베치만 정식한 1개 포장, 주변에 콩 포장이 위치한 헤어리베치 1개 포장, 콩만을 정식한 1개 포장에서 조사하였다. 선정된 5개 포장에는 주성분이 E2-hexenyl E2-hexenote, E2-hexenyl Z3-hexenote, myristyl isobutyrate인 톱다리개미허리노린재 집합페로몬(그린아그로텍, 한국) 통발트랩을 포장 가장자리와 중심에 트랩간 50 m간격으로 지면으로부터 1 m높이에 설치하여 2주 간격으로 교체하며 조사하였다.
데이터처리
- aSignificant differences were compared at 0.05 level according to independent samples t-test ; b one-way ANOVA (PASW statistics 18). Values represent mean±SD.
성능/효과
-
헤어리베치 포장에서 채집된 노린재목 곤충상
곤충포충망을 이용해 헤어리베치에서의 톱다리개미허리노린재 발생실태 조사 과정에서 톱다리개미허리노린재가 전체적으로 63 개체가 채집되었다. 그러나 이보다 닮은수염노린재 (Apolyaus watajii)가 195개체, 변색장님노린재(Adelphocoris suturalis)가 170개체, 알락수염노린재(Dolycoris baccarum)가 170개체, 실노린재(Yemma exilis)가 99개체가 채집되였으며, 포식성 천적인 애꽃노린재(Orius sauteri)도 63개체가 채집되어 톱다리개미허리노린재와 같은 숫자가 채집되었다(Table 1).
- 곤충포충망을 이용해 헤어리베치에서의 톱다리개미허리노린재 발생실태 조사 과정에서 톱다리개미허리노린재가 전체적으로 63 개체가 채집되었다. 그러나 이보다 닮은수염노린재 (Apolyaus watajii)가 195개체, 변색장님노린재(Adelphocoris suturalis)가 170개체, 알락수염노린재(Dolycoris baccarum)가 170개체, 실노린재(Yemma exilis)가 99개체가 채집되였으며, 포식성 천적인 애꽃노린재(Orius sauteri)도 63개체가 채집되어 톱다리개미허리노린재와 같은 숫자가 채집되었다(Table 1). 물론 지역마다 차이는 있지만 전체적인 면에서 보면, 헤어리베치 포장의 종 다양성이 매우 높은 것을 알 수 있었다.
- 톱다리개미허리노린재의 콩과 헤어리베치 기주에 따른 발육 및 선호성을 조사한 결과, 헤어리베치 기주만으로는 정상적인 생활환을 완성할 수 없었으며, 콩에 비해 덜 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 헤어리베치는 톱다리개미허리노린재가 정상적인 개체로 성숙하면서 개체군을 발달시키기에 적합한 서식처의 기주식물로서는 판단되지 않으며, 종자결실시기에 맞춰 일시적인 방문 서식처로서 작용할 가능성이 큰 것으로 판단되었다. 이에 따라 헤어리베치 포장에서의 톱다리개미허리노린재의 친환경적 방제를 위해서는 종자의 결실이 이루어지는 시기에 포장에 유입되는 것을 차단할 수 있는 방법을 모색하거나 헤어리베치보다 선호하는 기주식물을 선발 하여 주변작물이나 유인작물로 이용하는 방법을 강구해보는 것도 효과적일 것으로 보인다.
- 그러나 이보다 닮은수염노린재 (Apolyaus watajii)가 195개체, 변색장님노린재(Adelphocoris suturalis)가 170개체, 알락수염노린재(Dolycoris baccarum)가 170개체, 실노린재(Yemma exilis)가 99개체가 채집되였으며, 포식성 천적인 애꽃노린재(Orius sauteri)도 63개체가 채집되어 톱다리개미허리노린재와 같은 숫자가 채집되었다(Table 1). 물론 지역마다 차이는 있지만 전체적인 면에서 보면, 헤어리베치 포장의 종 다양성이 매우 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 노린재목 곤충은 헤어리베치 잎이나 종자를 흡즙하여 종자 수확의 감소를 초래할 수 있는 잠재 해충으로서의 돌발 가능성을 검토해야하며 이와 더불어 이들의 발생밀도변화 또한 간과할 수 없는 주요 조사요인이 되어야 할 것으로 보인다.
- (2005)에 의하면, 월동 후 3월 하순부터 톱다리개미허리노린재가 활동을 시작하여 5월 상순부터 산란하고, 난 발육 후 제 1세대가 7월 상순부터 8월 상순까지 발생하는 것으로 보고하였다. 본 연구에서는 보리와 헤어리베치가 혼작된 포장에서 5월 12일부터 채종기인 7월 중순까지 집합페로몬트랩에 유인된 톱다리개미허리노린재를 조사한 결과, 종자의 결실이 이루어지는 6월 하순부터 헤어리베치 포장으로 유입되어 들어오는 노린재의 밀도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 이는 톱다리개미허리노린재가 헤어리베치의 종자를 흡즙하기 위하여 인근 서식처로부터 유입되는 것으로 추정된다.
- 특히 약충기간이기주에 따라 큰 차이가 있었다. 식물체와 종자를 모두 먹이로 제공한 경우에서도 헤어리베치보다 콩에서 정상적인 발육이 진행되었으며, 헤어리베치 종자와 잎이 모두 먹이로 제공되었음에도 불구하고 발육기간이 지연되면서 4령 약충 이후부터 생존율이 급격히 감소하고 성충으로의 우화가 어려웠다(Table 2). Choi et al.
- 하지만 성충은 헤어리베치에 비해 콩을 더 자주 방문하는 비율을 나타내며 선호하는 경향을 나타내었다(Table 3). 조사 시간대별 방문율에 있어서는 약충의 경우 오전 10시 조사시간 대에 콩에 머무는 경향을 보였으며, 이후 조사시간대에서는 기주에 따른 차이를 확인할 수 없었다(Table 4). 성충은 약충에 비해 비교적 조사시간대 모두에서 콩에 머무는 경향을 보였지만, 약충과 마찬가지로 오전 10시와 오후 6시 조사시간대에 헤어리베치보다는 콩 기주식물에 머무는 비율이 높게 나타나, 주로 이들의 섭식행동이 이루어지는 시간대에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다(Table 5).
- 톱다리개미허리노린재의 기주 선호성을 알아보기 위해 헤어리베치와 콩을 기주식물로 하여 약충과 성충의 기주식물에 방문한 수를 2시간 간격으로 1일 6회 조사하여 비교한 결과, 약충은 기주에 대한 방문비율에 있어 기주간 차이를 확인할 수 없었다. 하지만 성충은 헤어리베치에 비해 콩을 더 자주 방문하는 비율을 나타내며 선호하는 경향을 나타내었다(Table 3).
- (2008)이 콩과 녹두를 대상으로 한 두과작물에서의 톱다리개미허리노린재의 산란선호성을 확인한 실험결과에서는 섭식선호성이 반드시 산란선호성과 연관되는 것은 아니라고 밝혔지만, 섭식이 이루어지는 콩꼬투리가 있는 식물체의 상부 잎뒷면에 주로 산란하는 경향이 확인되었다. 톱다리개미허리노린재의 콩과 헤어리베치 기주에 따른 발육 및 선호성을 조사한 결과, 헤어리베치 기주만으로는 정상적인 생활환을 완성할 수 없었으며, 콩에 비해 덜 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 헤어리베치는 톱다리개미허리노린재가 정상적인 개체로 성숙하면서 개체군을 발달시키기에 적합한 서식처의 기주식물로서는 판단되지 않으며, 종자결실시기에 맞춰 일시적인 방문 서식처로서 작용할 가능성이 큰 것으로 판단되었다.
- 헤어리베치와 콩를 기주로 먹이조합을 기주식물 잎(plant leaf), 종자(seed), 기주식물과 종자(plant+seed) 3가지로 하여 톱다리개미허리노린재의 영기별 발육기간, 성충의 수명 및 생존율을 조사한 결과, 1령 약충은 기주에 따른 발육기간의 차이가 없었지만, 2령 약충은 차이가 있었으며, 헤어리베치와 콩의 잎만을 먹이로 제공하였을 때는 2령까지만 생존하였다. 종자만을 공급한 경우 콩에서는 성충까지 정상적으로 발육되었지만, 헤어리베치에서는 3령 약충 이후부터 생존율이 급격히 감소하면서 성충으로의 우화가 불가능하였다.
후속연구
- 헤어리베치 2 포장의 경우 헤어리베치가 발아하기 전 상태에서도 계속적으로 톱다리개미허리노린재가 포획되고 있었으며, 발아가 시작되면서 톱다리개미허리노린재포획수가 다소 증가하였으나 기온이 많이 떨어짐에 따라서 포획수는 줄어들었다. 그렇지만, 11월에도 야외에서 발생한 톱다리개미허리노린재가 포획되는 것이 확인되어 지속적인 관찰을 통해 정확한 계절적 발생양상을 추후 조사할 계획이다(Fig. 1)
- 이는 톱다리개미허리노린재가 헤어리베치의 종자를 흡즙하기 위하여 인근 서식처로부터 유입되는 것으로 추정된다. 또한 6월 하순부터 헤어리베치 포장으로 유입된 톱다리개미허리노린재는 포장 인근 재배지나 야산에서 월동한 개체일 것으로 판단되며 헤어리베치의 종자결실시기는 월동충에 의해 피해를 받을 수 있기 때문에, 월동처로부터의 유입이나 포장 내 월동가능성을 최소화함으로 피해를 줄일 수 있는 방안을 강구해야할 것으로 보인다. 반면에 같은 지역에 위치하고는 있지만 헤어리베치 포장 주변에 콩을 재배하고 있는 보리-헤어리베치 혼작포장 2 포장의 경우, 결실기 이후 트랩에 포획되는 밀도가 증가하다가 감소하는 경향을 보이고 있다.
- 조사 시간대별 방문율에 있어서는 약충의 경우 오전 10시 조사시간 대에 콩에 머무는 경향을 보였으며, 이후 조사시간대에서는 기주에 따른 차이를 확인할 수 없었다(Table 4). 성충은 약충에 비해 비교적 조사시간대 모두에서 콩에 머무는 경향을 보였지만, 약충과 마찬가지로 오전 10시와 오후 6시 조사시간대에 헤어리베치보다는 콩 기주식물에 머무는 비율이 높게 나타나, 주로 이들의 섭식행동이 이루어지는 시간대에 대한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다(Table 5). Jung et al.
- 콩 포장 1의 경우, 헤어리베치 포장에서의 톱다리개미허리 노린재의 포획량보다 월등히 많이 유인되어 잡혔으며, 조사가 시작된 7월 21일부터 9월 22일까지 꾸준한 유인포획이 이루어졌으나, 콩 수확이 이루어진9월 29일을 전후로 하여 포획밀도가 일시적으로 급격히 감소하였다가 수확이 끝난 상태에서도 서서히 포획밀도가 감소하는 경향을 나타내면서 조사 마지막 시점인 11월 초까지 계속적으로 유인되고 있다. 이는 야외에서 월동하려고 준비중인 톱다리개미허리노린재가 유인 포획되고 있는 것으로 추정되며, 이들이 언제까지 이동하며 페로몬트랩에 유인되어 포획되는지를 계속해서 조사할 계획이다(Fig. 1).
- 물론 지역마다 차이는 있지만 전체적인 면에서 보면, 헤어리베치 포장의 종 다양성이 매우 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 노린재목 곤충은 헤어리베치 잎이나 종자를 흡즙하여 종자 수확의 감소를 초래할 수 있는 잠재 해충으로서의 돌발 가능성을 검토해야하며 이와 더불어 이들의 발생밀도변화 또한 간과할 수 없는 주요 조사요인이 되어야 할 것으로 보인다.
- 이와 아울러 남부지역에서 주로 발생하는 것으로 확인되는 알팔파바구미도 대전 유성의 헤어리베치 1 포장에서 99개체를 포함하여 전체적으로 104 개체가 포획되어, 남부지방뿐만 아니라 중부 지방에서도 알팔파바구미에 대한 주의 깊은 관찰이 필요할 것으로 판단되었다. 국내에 보고된 콩 가해 노린재목 곤충은 약 20여종으로 보고되고 있는데, 주로 톱다리개미허리노린재를 포함해 썩덩나무노린재, 풀색노린재, 가로줄노린재, 알락수염노린재등이 밝혀져 있으며, 이 중 톱다리개미허리노린재가 콩수량 및 품질에 가장 큰 피해를 주는 종으로 확인되고 있다(Lee et al.
- 이에 따라 헤어리베치 포장에서의 톱다리개미허리노린재의 친환경적 방제를 위해서는 종자의 결실이 이루어지는 시기에 포장에 유입되는 것을 차단할 수 있는 방법을 모색하거나 헤어리베치보다 선호하는 기주식물을 선발 하여 주변작물이나 유인작물로 이용하는 방법을 강구해보는 것도 효과적일 것으로 보인다. 특히 주변작물이나 유인작물의 정확한 위치를 선정하는 데 있어 이들의 이동경로를 파악하거나 유입경로를 파악할 수 있는 정보를 확보한다면 좀더 방제효과를 높힐 수 있을 것으로 판단되어 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다.
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