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문제 정의
- 살충제의 사용을 최소화하고 친환경 방제를 위해 살충성이 비교적 높은 것으로 평가되고 있는 친환경농자재 14종, 살충제 9종을 선별하여 톱다리개미허리노린재를 방제할 수 있는지의 여부를 확인하였다. 친환경농자재의 유효성분은 주로 고삼, 님 추출물 위주로 선발하였으며(Table 1), 살충제는 여러 계통에 각각의 유효성분을 고려하여 선발하였다(Table 2).
- 이 논문에서는 친환경농업에서 녹비작물로 재배되고 있는 헤어리베치를 보호하고, 톱다리개미허리노린재로 인한 피해를 경감시킬 수 있는 기술을 확립하기 위해서, 최근 많이 이용되고 있는 고삼과 인도멀구슬나무에서 추출한 추출물(이하 “님 추출물”)을 이용하여 제조된 친환경농자재및 저독성 살충제를 선발하여 톱다리개미허리노린재의 친환경적인 방제를 수행하기 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 각각의 처리구당 톱다리개미허리노린재 성충 10마리씩 3반복 하였으며, 온도 25±2℃, 상대습도 50~60%, 광주기 16L:8D의 조건하에서 5일간의 톱다리개미허리노린재의 살충률과 방제가를 산출하였다.
- 친환경농자재의 유효성분은 주로 고삼, 님 추출물 위주로 선발하였으며(Table 1), 살충제는 여러 계통에 각각의 유효성분을 고려하여 선발하였다(Table 2). 무처리구는 물을 처리하였고, 처리구는 살충제를 기준량으로 희석하여 사용하였다.
- 직접 약제분무는 톱다리개미허리노린재를 insect dish(5×Ø10cm)에 성충 10마리를 넣고 CO2를 이용하여 활력을 감소시킨 후 spray tower를 이용하여 3 ml씩 분사하였고, 이후 물을 적신 솜으로 잎자루를 감싼 울타리콩잎을 먹이로 제공하였다.
- 톱다리개미허리노린재를 온도 25±2℃, 상대습도 50~60%, 광주기 16L:8D의 사육실 조건에서 울타리콩 기주 식물과 약콩(서목태)(Rhynchosia volubilis) 종자를 먹이로 하여 아크릴 사육상(40×44×50cm)에서 사육하였으며, 사육충의 유전적 도태 및 활력 저하를 막기 위하여 포충망이나 페로몬 트랩으로 채집한 야외성충과 교잡하여 누대사육하였다.
대상 데이터
- 친환경농자재를 이용한 방제와 비교하기 위하여 현재 등록되어 있는 화학합성 살충제 중 여러 계통에 각각의 유효성분을 고려하여 선발하여 톱다리개미허리노린재의 방제 실험을 수행하였는데, Pe-A, Pe-B, Pe-C, Pe-D는 노린재류 방제제로 등록되어 있는 약제이다. 약제를 톱다리개미허리노린재에 직접 처리한 경우 노린재류 방제제로 등록된 살충제 중에서 Pe-A를 제외한 나머지는 모두 처리한지 48시간 이후에 100%의 살충률을 보였다(Fig.
데이터처리
- Means with different small letters within the same columns are significantly different by Tukey's HSD test after one way ANOVA.
- Means with different small letters within the same columns are significantly different by Tukey’s HSD test after one way ANOVA.
- 친환경농자재와 살충제의 각 처리에 의한 사충율의 통계분석을 위하여 SPSS ver 18.0을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)를 하고 Tukey’ HSD test로 사후분석하였다.
이론/모형
- Table 4. Residuals effects of environmental friendly agricultural materials (EFAMs) against adults of Riptortus pedestris using by indirect spray method that EFAM sprayed to plant surface and dried.
- 톱다리개미허리노린재에 대한 약제감수성 실험은 분무법(spray method)을 이용하여 충체에 직접 약제분무, 기 주식물에 약액을 살포하는 간접 약제분무 방법으로 살충활성을 검정하였다. 직접 약제분무는 톱다리개미허리노린재를 insect dish(5×Ø10cm)에 성충 10마리를 넣고 CO2를 이용하여 활력을 감소시킨 후 spray tower를 이용하여 3 ml씩 분사하였고, 이후 물을 적신 솜으로 잎자루를 감싼 울타리콩잎을 먹이로 제공하였다.
성능/효과
- 친환경농자재를 식물에 처리한 간접살포 결과(Table 4), EFAMs-B를 제외하고 충체에 약제 처리한 경우와 비교하였을 때 살충효과는 매우 늦게 나타났고 살충력은 감소하였다. 120시간 이후 최종 방제가가 가장 높게 나타난 EFAMsB는 55%에 불과하였다.
- 실험에 사용된 대부분의 친환경농자재는 24시간 이후에 살충성이 나타났는데, EFAMs-G는 24시간 이후에, EFAMs-D, EFAMs-H, EFAMs-K는 48시간 이후 효과적인 살충력을보였다. 96시간 이후에서야 실험에 사용된 모든 약제에서 살충성을 보였다. 살충률과 방제가를 고려하였을 때 EFAMs-D, EFAMs-G, EFAMs-H가 가장 효과적인 친환경농자재로 선발할 수 있으며 고삼추출물이 공통적으로 함유되어 있음을 알 수 있다.
- 일부 친환경농자재의 경우 톱다리개미허리노린재에 대하여 높은 살충효과를 나타내고 있으며, 살충제의 경우에는 대부분 높은 살충효과를 나타내었다. 고삼 추출물과 님 추출물이 함유된 친환경농자재를 톱다리개미허리노린재에 직접 살포한 결과, 120시간 이후의 방제가가 70% 이상으로 나타난 친환경농자재가 6종, 90% 이상의 높은 방제가를 나타낸 친환경농자재는 3종이었다. 살충제의 경우, 톱다리개미허리노린재에 직접 처리한 경우 노린재류 방제제로 등록된 살충제 중에서 Pe-A를 제외한 나머지는 모두 처리한지 48시간 이후에 100%의 살충율을 보였다.
- 친환경농자재를 이용한 톱다리개미허리노린재의 방제 실험 결과, 친환경농자재를 충체에 직접처리 하는 것이 기 주식물에 처리하는 것보다 효율적임을 알 수 있다. 그리고 살충효과는 속효적으로 나타나지 않고, 약액을 처리한지 96시간 이후부터 모든 약제의 살충효과가 나타나는 것으로 보아, 톱다리개미허리노린재의 발생초기에 사용하였을 때에 효과적일 것이라 사료된다. 하지만 이미 톱다리개미허리노린재가 만연한 포장에서는 큰 효과를 기대하기 어려울 것이다.
- , 2008). 등록되지 않은 약제 중에서는 Pe-E는 120시간 내에 90%의 높은 살충효과를 보였다. Pe-E의 유효성분은 etofenprox로 완두콩바구미(Bruchus pisorum), 꽃매미(Lycorma delicatula) 방제에 효과적이라고 보고된 바 있다(Kim 등, 2010; Lee 등, 2010).
- 본 연구에 사용된 님 추출물을 함유하고 있는 친환경농자재는 톱다리개미허리노린재에 대하여 EFAMs-K, EFAMsL은 EFAMs-M에 비해 살충효과는 좋으나 96시간 이후 살충효과를 보였다. 이처럼 방제효과의 차이는 님 추출물의 농도와 함유량에 따른 차이로 사료된다.
- 살충 기작에 따라 각각의 실험에서 약간의 차이는 있었지만 친환경농자재와 비교하였을 때 살충제는 살충효과가 매우 빠르게 나타났고 살충력도 더 강하였다. 그리고 노린재류는 연간 발생이 대체로 2~3세대로 약제저항성이 발달하기에 발생횟수가 매우 적을 것으로 예상되고, 비교적 다른 노린재류에 비해 톱다리개미허리노린재는 약제 내성이 낮은 것으로 보고된 바가 있어 소량을 살포하더라도 방제효과는 비교적 높을 것으로 사료된다(Bae 등, 2008).
- 살충제를 울타리콩 기주식물에 처리한 경우 노린재류 방제제로 등록된 살충제 중에서 Pe-C, Pe-D는 약액을 처리한지 24시간 이내에 100%의 높은 살충효과를 보였다(Fig. 2). 이 두 살충제는 유기인계로 각각의 유효성분은 fenitrothion 과 phenthoate이며, 다른 곤충에 있어서도 살충효과가 높게 나타났다.
- EFAMs-N을 제외한 나머지 친환경농자재는 24시간 이내의 살충효과는 나타나지 않았다. 실험에 사용된 대부분의 친환경농자재는 24시간 이후에 살충성이 나타났는데, EFAMs-G는 24시간 이후에, EFAMs-D, EFAMs-H, EFAMs-K는 48시간 이후 효과적인 살충력을보였다. 96시간 이후에서야 실험에 사용된 모든 약제에서 살충성을 보였다.
- 친환경농자재를 이용한 방제와 비교하기 위하여 현재 등록되어 있는 화학합성 살충제 중 여러 계통에 각각의 유효성분을 고려하여 선발하여 톱다리개미허리노린재의 방제 실험을 수행하였는데, Pe-A, Pe-B, Pe-C, Pe-D는 노린재류 방제제로 등록되어 있는 약제이다. 약제를 톱다리개미허리노린재에 직접 처리한 경우 노린재류 방제제로 등록된 살충제 중에서 Pe-A를 제외한 나머지는 모두 처리한지 48시간 이후에 100%의 살충률을 보였다(Fig. 1). Pe-F, Pe-H는 약제를 처리한지 48시간 이후에 50% 이상의 살충효과를 보였다.
- 2). 이 두 살충제는 유기인계로 각각의 유효성분은 fenitrothion 과 phenthoate이며, 다른 곤충에 있어서도 살충효과가 높게 나타났다. Fenitrothion는 밤바구미(Curculio sikkimensis), 사과면충(Eriosoma lanigerum), 북방하늘소(Monochamus saltuarius) 방제에 큰 살충효과가 보고된 바 있고(Han 등, 2008; Kim 등, 2009a; Kim 등, 2004), phenthoate는 북방하늘소 방제에 큰 효과가 있으며, 꿀벌(Apis mellifera) 과 서양뒤엉벌(Bombus terrestris)에서 높은 독성이 보고된 바 있다(Ahn et al.
- 살충률과 방제가를 고려하였을 때 EFAMs-D, EFAMs-G, EFAMs-H가 가장 효과적인 친환경농자재로 선발할 수 있으며 고삼추출물이 공통적으로 함유되어 있음을 알 수 있다. 이 세 가지 중에서는 EFAMs-G 의 효과가 가장 좋았으며 속효성을 나타내었고, 72시간 이후에 방제가 100%를 나타내었다. 이와 대조적으로 EFAMsB, EFAMs-E, EFAMs-I, EFAMs-M, EFAMs-N은 살충력이 현저하게 떨어졌고, 5일 이후 최종 방제가가 15%도 미치지 못하였다.
- 이 세 가지 중에서는 EFAMs-G 의 효과가 가장 좋았으며 속효성을 나타내었고, 72시간 이후에 방제가 100%를 나타내었다. 이와 대조적으로 EFAMsB, EFAMs-E, EFAMs-I, EFAMs-M, EFAMs-N은 살충력이 현저하게 떨어졌고, 5일 이후 최종 방제가가 15%도 미치지 못하였다. 이처럼 고삼 추출물을 함유한 친환경농자재간의 살충효과가 다양한 이유로는 추출방법과 식물체 사용부위(뿌리, 줄기 또는 씨앗), 농도에 따른 활성차이로 생각이 되지만, 이를 뒷받침할 만한 자세한 분석 자료는 찾아 볼 수 없다.
- 최근 친환경농자재의 원료로 많이 사용되고 있는 고삼 추출물과 님 추출물을 위주로 친환경농자재를 선발하여 톱다리개미허리노린재에 직접 살포한 결과(Table 3), 120시간 이후의 최종 방제가가 70% 이상으로 나타난 친환경농자재가 6종, 90% 이상의 높은 방제가를 나타낸 친환경농자재는 그 중 3종이었다. EFAMs-N을 제외한 나머지 친환경농자재는 24시간 이내의 살충효과는 나타나지 않았다.
- 친환경농자재를 식물에 처리한 간접살포 결과(Table 4), EFAMs-B를 제외하고 충체에 약제 처리한 경우와 비교하였을 때 살충효과는 매우 늦게 나타났고 살충력은 감소하였다. 120시간 이후 최종 방제가가 가장 높게 나타난 EFAMsB는 55%에 불과하였다.
- 친환경농자재를 이용한 톱다리개미허리노린재의 방제 실험 결과, 친환경농자재를 충체에 직접처리 하는 것이 기 주식물에 처리하는 것보다 효율적임을 알 수 있다. 그리고 살충효과는 속효적으로 나타나지 않고, 약액을 처리한지 96시간 이후부터 모든 약제의 살충효과가 나타나는 것으로 보아, 톱다리개미허리노린재의 발생초기에 사용하였을 때에 효과적일 것이라 사료된다.
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