본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 $10^{\circ}C$이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다. 억새밭에서 이화명나방 피해는 줄기 침입구멍 존재여부와 부러진 줄기로 판단하였는데 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율이 28.6%이었으며, 부러진 줄기수는 전체의 12.4%이었으나 심한 곳은 구멍뚫린 줄기비율이 46.8%, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명 나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.
본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 $10^{\circ}C$이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다. 억새밭에서 이화명나방 피해는 줄기 침입구멍 존재여부와 부러진 줄기로 판단하였는데 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율이 28.6%이었으며, 부러진 줄기수는 전체의 12.4%이었으나 심한 곳은 구멍뚫린 줄기비율이 46.8%, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명 나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.
The rice stem borer (Chilo suppressalis Walker) was one of the most destructive pest of rice for the 1960s and 1970s in Korea. Recently, it is newly recognized as a potential risk factor to the biomass yield of bioenergy crops. The current research was firstly conducted to investigate overwintering ...
The rice stem borer (Chilo suppressalis Walker) was one of the most destructive pest of rice for the 1960s and 1970s in Korea. Recently, it is newly recognized as a potential risk factor to the biomass yield of bioenergy crops. The current research was firstly conducted to investigate overwintering larvae population density and pattern of rice stem borer attacking Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1 which is referred to as an ideal lignocellulosic bioenergy crop in Korea. Population density of larvae per $1m^2$ in stems and rhizomes at the Miscanthus experimental plots and rates of damage (wormhole, abscission) of M. sacchariflorus cv. Goedae 1 were investigated from October 2012 to March 2013. The population of larvae per $1m^2$ in stems of Miscanthus were 23, 4, 1, and 1 in October, November, December 2012, and January 2013, respectively. Over the same period, the population of larvae in basal stem rots and rhizomes were increased, whereas decreased in stems. Interestingly, the positions of larvae for overwintering in Miscanthus were confirmed to 5~10 cm below the soil surface such as basal stem rot and rhizome, whereas the most common overwintering position known in rice is a part of stem on the ground such as rice straw and rice stubble. It would suggest that the larvae gradually moved to bottom of stems and rhizomes in soil in line with decline in temperature. Moreover, the damage rates of stems per $1m^2$ were up to more than 50% in some places. In conclusion, this might be the first report that rice stem borer could affect the productivity of biomass of Miscanthus in case of mass cultivation. Moreover, it should be necessary to make a decision in insect control management for this bioenergy feedstock and other related crops.
The rice stem borer (Chilo suppressalis Walker) was one of the most destructive pest of rice for the 1960s and 1970s in Korea. Recently, it is newly recognized as a potential risk factor to the biomass yield of bioenergy crops. The current research was firstly conducted to investigate overwintering larvae population density and pattern of rice stem borer attacking Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1 which is referred to as an ideal lignocellulosic bioenergy crop in Korea. Population density of larvae per $1m^2$ in stems and rhizomes at the Miscanthus experimental plots and rates of damage (wormhole, abscission) of M. sacchariflorus cv. Goedae 1 were investigated from October 2012 to March 2013. The population of larvae per $1m^2$ in stems of Miscanthus were 23, 4, 1, and 1 in October, November, December 2012, and January 2013, respectively. Over the same period, the population of larvae in basal stem rots and rhizomes were increased, whereas decreased in stems. Interestingly, the positions of larvae for overwintering in Miscanthus were confirmed to 5~10 cm below the soil surface such as basal stem rot and rhizome, whereas the most common overwintering position known in rice is a part of stem on the ground such as rice straw and rice stubble. It would suggest that the larvae gradually moved to bottom of stems and rhizomes in soil in line with decline in temperature. Moreover, the damage rates of stems per $1m^2$ were up to more than 50% in some places. In conclusion, this might be the first report that rice stem borer could affect the productivity of biomass of Miscanthus in case of mass cultivation. Moreover, it should be necessary to make a decision in insect control management for this bioenergy feedstock and other related crops.
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문제 정의
본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다.
국내에서도 바이오에너지 원료생산을 위해 억새를 대규모로 재배할 가능성이 높아짐에 따라 억새의 생육 및 수량 감소에 영향을 미치는 잠재적 병충해 발생을 사전에 예방하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발이 절실하다. 본 연구는 억새 집단 재배지 내의 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하여 억새 가해해충 이화명나방의 방제법에 대한 기초자료로 활용하고자 수행하였다.
본 연구는 억새에 기주하는 이화명나방의 발생형태 및 밀도를 분석하여 이화명나방의 방제 및 관리법 개발의 기초로 활용하기 위해 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물센터의 거대억새 생산력 검정을 위한 시험 포장에서 수행되었다. 시험포장에는 거대 1호, 억새 2호, 우람억새, 도입종(3배체)억새 및 일반 물억새의 5종류의 억새를 4년간 재배 중이며, 각 억새종별 시험포장의 면적은 10 × 10 m로 난괴법 3반복으로 구성되어 있다.
제안 방법
거대억새를 가해하는 이화명나방에 의한 피해정도를 분석하기 위하여 억새의 생육말기인 2012년 11월경에 각 시험구내의 단위면적당(1 x 1 m) 거대억새 전체 마디수(경수)를 조사하였으며 이화명나방에 의해 줄기에 구멍이 뚫어져 있거나 부러진 마디를 피해를 입은 식물체로 판단하여 그 경수를 조사하였다.
수확된 지상부는 초장 및 줄기수 조사 등의 생육조사를 행하였으며 생육조사가 완료된 줄기는 종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 발생여부(유/무) 를 조사하였다. 또한 기온에 따른 이화명나방 유충의 이동형태를 알아보기 위하여 월별로 절단된 줄기 최하단 부분으로부터 유충이 출현된 위치까지의 높이를 측정하였다. 이와 동시에 각 조사지점에서 채취한 지하부도종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 밀도를 조사하였다.
본 연구를 위한 이화명나방 유충의 조사기간은 이화명나방의 2화기 후 2012년 10월경부터 이듬해 2013 년 3 월경까지이며 월 1회 조사를 수행하였다. 조사방법으로는 매월 거대 1호 시험포장에서 1 x 1 m 내의 식물체 지상부(줄기)를 지상에서 최대한 근접하게 절단하여 수확하였고, 수확된 식물체 개체에 해당하는 지하부(뿌리)를 채취하였다.
조사방법으로는 매월 거대 1호 시험포장에서 1 x 1 m 내의 식물체 지상부(줄기)를 지상에서 최대한 근접하게 절단하여 수확하였고, 수확된 식물체 개체에 해당하는 지하부(뿌리)를 채취하였다. 수확된 지상부는 초장 및 줄기수 조사 등의 생육조사를 행하였으며 생육조사가 완료된 줄기는 종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 발생여부(유/무) 를 조사하였다. 또한 기온에 따른 이화명나방 유충의 이동형태를 알아보기 위하여 월별로 절단된 줄기 최하단 부분으로부터 유충이 출현된 위치까지의 높이를 측정하였다.
시험포장에는 거대 1호, 억새 2호, 우람억새, 도입종(3배체)억새 및 일반 물억새의 5종류의 억새를 4년간 재배 중이며, 각 억새종별 시험포장의 면적은 10 × 10 m로 난괴법 3반복으로 구성되어 있다. 이 중에서 거대 1호를 대상으로 이화명나방 유충의 발생형태를 조사하였다.
또한 기온에 따른 이화명나방 유충의 이동형태를 알아보기 위하여 월별로 절단된 줄기 최하단 부분으로부터 유충이 출현된 위치까지의 높이를 측정하였다. 이와 동시에 각 조사지점에서 채취한 지하부도종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 밀도를 조사하였다.
이화명나방 유충의 가해로 인한 거대억새의 피해정도를 조사하기 위하여 포장내 3개의 지점을 대상으로(A, B, C 지점) 1 x 1 m 내의 전체 경수를 조사하였으며 그 중 피해를 입은 줄기는 이화명나방에 의하여 구멍이 뚫린 줄기(wormhole)와 부러져 있는 줄기(abscission)로 나누어 조사하였다. 그 결과, A 지점, B 지점 및 C 지점에서의 거대억새 전체 평균 줄기수는 각각 80.
본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월 평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 10℃ 이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다.
대상 데이터
본 연구를 위한 이화명나방 유충의 조사기간은 이화명나방의 2화기 후 2012년 10월경부터 이듬해 2013 년 3 월경까지이며 월 1회 조사를 수행하였다. 조사방법으로는 매월 거대 1호 시험포장에서 1 x 1 m 내의 식물체 지상부(줄기)를 지상에서 최대한 근접하게 절단하여 수확하였고, 수확된 식물체 개체에 해당하는 지하부(뿌리)를 채취하였다. 수확된 지상부는 초장 및 줄기수 조사 등의 생육조사를 행하였으며 생육조사가 완료된 줄기는 종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 발생여부(유/무) 를 조사하였다.
성능/효과
2012년 6월부터 2013년 3월까지 기주식물인 거대 1호의 초장을 조사한 결과, 억새 생육초기인 6월에는 평균 223 cm이었으며 7월에는 294.3 cm로 초장의 증가폭이 가장 컸다(Fig. 2). 8월 이후부터 이듬해 3 월까지는 초장의 증가폭은 크지 않은 것으로 나타났으며 평균 초장 300 cm 이상이었다.
거대억새 지하부의 유충조사를 행한 결과, 흥미롭게도 줄기 기부 뿐만 아니라 억새 뿌리(지하경) 내에도 유충이 다수 출현하는 것을 확인할 수 있었다. Fig.
이화명나방 유충의 가해로 인한 거대억새의 피해정도를 조사하기 위하여 포장내 3개의 지점을 대상으로(A, B, C 지점) 1 x 1 m 내의 전체 경수를 조사하였으며 그 중 피해를 입은 줄기는 이화명나방에 의하여 구멍이 뚫린 줄기(wormhole)와 부러져 있는 줄기(abscission)로 나누어 조사하였다. 그 결과, A 지점, B 지점 및 C 지점에서의 거대억새 전체 평균 줄기수는 각각 80.5, 83.5, 70.5개 이었다(Fig. 5). A 지점에서의 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율은 전체의 28.
더 나아가 10월부터 이듬해 3월까지 거대억새 지하부(뿌리)에 기주하는 이화명나방 유충의 출현밀도를 조사한 결과, 10월경에는 평균 약 18마리가 관찰되었으나 그 이후 11월과 12월에는 각각 48마리, 49마리가 관찰되며 가장 높은 밀도를 나타내고 있음을 알 수 있었다(Fig. 3b). 그리고 1월, 2월, 3월에는 약 20~25마리의 밀도를 유지하고 있었다.
본 연구 결과, 1970년대 국내 대표적인 벼 가해 해충으로 잘 알려진 이화명나방이 섬유질계 바이오에너지작물인 억새를 대규모 식재 및 재배하였을 시 바이오매스 생산성에 악영향을 미칠 수 있는 잠재적 해충임을 알 수 있었다. 보다 심각하게 생각되는 부분은 바이오매스용 억새의 지상부 수확시기가 2~3월경인데 그 시기에 이화명나방 유충 대부분은 억새의 밑둥 줄기 및 지하경 내에서 월동하고 있다는 점을 볼 때 수확에 의한 유충 밀도감소 등의 재배적 방제방법 효과가 거의 없을 것으로 판단된다.
섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월 평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 10℃ 이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다.
섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월 평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 10℃ 이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다. 억새밭에서 이화명나방 피해는 줄기 침입구멍 존재여부와 부러진 줄기로 판단하였는데 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율이 28.6%이었으며, 부러진 줄기수는 전체의 12.4%이었으나 심한 곳은 구멍뚫린 줄기비율이 46.8%, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.
3a). 유충이 발견된 줄기의 발생위치별 유충수를 월별로 분석한 결과, 가장 많은 유충이 발견된 10월의 경우에는 수확한 거대억새 지상부의 최하단으로부터 21~25 cm 부근에서 12마리가 발견되어 가장 높은 밀도를 나타내었으며 그 다음으로는 10~15 cm 부근에서 5마리, 16~20 cm 와 26~30 cm 부근에서는 각각 3마리씩이 발견되었다. 11월경에는 10~15 cm 부근과 16~20 cm 부근의 거대억새 줄기 하단부위에서 각각 2마리씩 발견되었다.
그리고 1월, 2월, 3월에는 약 20~25마리의 밀도를 유지하고 있었다. 이처럼 기온이 하강함에 따라 지상부의 이화명나방 유충의 밀도는 감소하고 그와 동시에 지하부(뿌리) 내의 유충수가 증가하는 결과로부터 이화명나방의 유충은 기온이 10℃ 이하로 내려가는 11월 전후로 뿌리 가까운 줄기로 이동하거나 줄기 기부 및 지하부(뿌리)로 이동하여 월동을 하는 것으로 확인되었다.
4%이었다. 이화명나방에 의한 피해율은 A, B 지점에서 50% 이하로 피해가 경미한 상태였으나, C 지점에서는 구멍이 뚫린 줄기비율이 전체의 46.8%로 높은 편이었으며, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타나 이화명나방에 의한 피해줄기 비율이 83.7%인 것으로 조사되었다.
, 2014; Yu, 1980). 하지만 본 연구결과, 억새에 기주하는 이화명나방 유충의 월동장소는 줄기 기부 또는 지하경과 같이 지하부위라는 점이 현재까지 알려진 벼에서 기주하는 이화명나방의 유충과는 다른 월동형태를 보이는 것으로 최초 확인되었다.
후속연구
9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.
특히 벼에서 2화기 이후 볏짚 또는 벼그루터기에 기주하며 월동하는 양상과 전혀 다르게 억새밭에서의 월동위치가 지하 5~10 cm 이하인 억새 줄기기부와 지하경 내에까지 분포한다는 것을 감안할 때 지금까지 알려진 방제방법(불태우기, 화학적 방제)의 효과도 거의 없으리라 추측된다. 이러한 연구결과를 바탕으로 금후에는 억새밭에서의 새로운 방제방법(화학적, 재배적, 생물학적) 에 대한 연구개발이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
이화명나방은 무엇인가?
이화명나방(Chilo suppressalis Walker, Rice stem borer)은 유충이 벼를 중심으로 피 , 갈대, 줄풀 등 벼과 식물을 가해하는 해충으로서 우리나라뿐만 아니라 동남아시아, 중국, 일본, 및 인도까지 광범위하게 분포하는 대표적인 해충 중의 하나이다. 이화명나방은 일반적으로 추운 북부지방을 제외한 우리나라 대부분의 지방에서는 연 2회 발생하며, 5월경에 1세대 성충이 우화하고, 2세대는 7월경에 우화한다.
이화명나방 유충을 조사하기 위한 식물체의 채취 방법은 무엇인가?
본 연구를 위한 이화명나방 유충의 조사기간은 이화명나방의 2화기 후 2012년 10월경부터 이듬해 2013 년 3 월경까지이며 월 1회 조사를 수행하였다. 조사방법으로는 매월 거대 1호 시험포장에서 1 x 1 m 내의 식물체 지상부(줄기)를 지상에서 최대한 근접하게 절단하여 수확하였고, 수확된 식물체 개체에 해당하는 지하부(뿌리)를 채취하였다. 수확된 지상부는 초장 및 줄기수 조사 등의 생육조사를 행하였으며 생육조사가 완료된 줄기는 종으로 쪼개어 이화명나방 유충의 발생여부(유/무) 를 조사하였다.
이화명나방의 분포지역은 어디인가?
이화명나방(Chilo suppressalis Walker, Rice stem borer)은 유충이 벼를 중심으로 피 , 갈대, 줄풀 등 벼과 식물을 가해하는 해충으로서 우리나라뿐만 아니라 동남아시아, 중국, 일본, 및 인도까지 광범위하게 분포하는 대표적인 해충 중의 하나이다. 이화명나방은 일반적으로 추운 북부지방을 제외한 우리나라 대부분의 지방에서는 연 2회 발생하며, 5월경에 1세대 성충이 우화하고, 2세대는 7월경에 우화한다.
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