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문제 정의
- 그러나 골프장 잔디에서 실제적으로 가장 큰 피해를 일으키고 있는 검거세미나방에 대한 방제효과는 검토된 바 없다. 따라서 본 연구는 한국산 S. carpocapsae선충의 검거세미나방의 생물적 방제 가능성을 실내와 온실, 포장에서 조사하여 골프장에서 실제적으로 이용할 수 있는 기초자료를 얻기 위하여 수행하였다.
제안 방법
- 살포 후 뚜껑을 덮고, 질식을 방지하기 위하여 메스로 1 cm 길이의 홈을 뚜껑의 네 곳에 내었다. 25˚C 항온기에 보관하면서 3일 후 치사충수를 조사하였다. 하나의 용기를 1반복으로 4반복 처리하였으며 무처리구는 멸균 증류수만 10 ml 살포하였다.
- 처리 4일 후 각 구의 양철 링에 주방세제 10 ml를 물 4L에 희석하여 관주 한 뒤 잔디로부터 탈출해 나오는 검거세미나방 생충수를 조사하였다. 2차 실험은 동일한 장소에서 8월 20일 수행하였는데 검거세미나방 4령충을 15마리씩 방사한 뒤 S. carpocapsae GSN1 계통을 10만 Ijs 농도로 2 L 살포 한 후 물 2L를 추가 살포하였다. 4반복 처리하였고, 무처리는 물 만 관주하였으며 8일 후에 생충수를 조사하였다.
- carpocapsae GSN1 계통을 10만 Ijs 농도로 2 L 살포 한 후 물 2L를 추가 살포하였다. 4반복 처리하였고, 무처리는 물 만 관주하였으며 8일 후에 생충수를 조사하였다.
- 첫 번째 실험은 8월 16일 크리핑 벤트그래스포장에 1m2 크기의 시험구를 난괴법 4반복으로 설정하였다. 각 시험구의 중앙에 직경 38 cm, 높이 15 cm 크기의 양철 링을 5 cm 깊이로 박은 다음, 검거세미나방 3령충 처리구와 4령충 처리구로 나누어 각각 15마리씩 접종하였다. 접종 후 가정용 물뿌리개를 이용하여 S.
- 검거세미나방 공시충 확보를 위해 Benzon Research사로부터 공급받은 인공사료가 1 cm 두께로 분주되어 있는 200 cc 사육용기를 이용하여 실험을 수행하였다. 각각의 용기에 검거세미나방 3령충 10마리씩을 방사한 후, S. carpocapsae GSN1 계통을 63, 125, 250마리 감염태유충(infective juveniles=Ijs)을 각 용기에 가정용 분무기를 이용하여 10 ml 씩 충분히 묻도록 살포하였다. 살포 후 뚜껑을 덮고, 질식을 방지하기 위하여 메스로 1 cm 길이의 홈을 뚜껑의 네 곳에 내었다.
- 무처리구는 증류수만 처리하였고, 7일 후에 생충수를 조사하였다. 곤충병원성선충 처리 후 전체 pot에 mist 분무기를 이용하여 1분간 관수하였으며 매일 동일한 방법으로 관수하였다.
- 병원성 조사 후 4령충 처리 pot에서 잔디와 흙을 조심스럽게 들어내어 검거세미나방 유충이 서식하는 잔디 지재부 0-3 cm 이내의 토양과 그 아래쪽 3-6 cm 토양 부분을 구분하여 칼로 자른 뒤 237 ml 플라스틱 통(Solo, Lake Forest, IL, USA)에 잘 부수어 각각을 담은 후 꿀벌부채명나방 5령충을 10마리씩 투입하였다. 뚜껑부분에 핀셋으로 세 곳에 구멍을 내고, 25˚C 항온기에 7일간 보관 후 선충 감염여부를 조사하였다. 한 개의 pot를 한 반복으로 4반복 처리하였다.
- 4 ml (2 L m-2 기준) 살포하였다. 무처리구는 물만 처리하였고, 조사는 6일 후에 생충수를 조사하였다.
- carpocapsae GSN1 계통을 500, 1000, 2000 Ijs 농도로 40 ml씩 살포(각각 m2당 25,000, 50,000, 100,000 Ijs 곤충병원성선충을 2 L 물량 수준처리)하였는데 햇볕에 의한 건조와 자외선 피해를 막기 위하여 오후 6시에서 7시 사이에 처리하였다. 무처리구는 증류수만 처리하였고, 7일 후에 생충수를 조사하였다. 곤충병원성선충 처리 후 전체 pot에 mist 분무기를 이용하여 1분간 관수하였으며 매일 동일한 방법으로 관수하였다.
- 5 cm 높이로 가위를 이용하여 자른 뒤 검거세미나방 2령충과 4령충을 각각 10마리씩을 방사하였다. 방사 한 시간 후 이동하지 못하는 개체는 수거한 후 다시 건강한 유충을 방사하였다. 방사 후 검거세미나방 유충의 pot 밖으로의 탈출을 막기 위하여 pot 위 3 cm 부분을 바셀린으로 도포하였다.
- 병원성 조사 후 4령충 처리 pot에서 잔디와 흙을 조심스럽게 들어내어 검거세미나방 유충이 서식하는 잔디 지재부 0-3 cm 이내의 토양과 그 아래쪽 3-6 cm 토양 부분을 구분하여 칼로 자른 뒤 237 ml 플라스틱 통(Solo, Lake Forest, IL, USA)에 잘 부수어 각각을 담은 후 꿀벌부채명나방 5령충을 10마리씩 투입하였다. 뚜껑부분에 핀셋으로 세 곳에 구멍을 내고, 25˚C 항온기에 7일간 보관 후 선충 감염여부를 조사하였다.
- 병원성 조사 후 각 pot에서 검거세미나방 령기별 병원성과 pot 토양 내 곤충병원성선충 분포 조사 때와 동일한 방법으로 토양 내 선충분포를 조사하였다. 잔디와 흙을 조심스럽게 들어내어 잔디 지재부 3 cm 이내의 토양과 그 아래쪽 3 cm 토양 부분을 구분하여 칼로 자른 뒤 237 ml 플라스틱 통(Solo, Lake Forest, IL, USA)에 잘 부수어 각각을 담은 후 꿀벌부채명나방 5령충을 10마리씩 투입하였다.
- 곤충병원성선충, Steinernema carpocapsae GSN1 계통(ScG)은 우리나라에서 분리된 것으로 시설재배 해충을 비롯한 토양서식 해충 방제에 유용한 생물적 방제인자로 우리나라에서 상업적으로 생산되고 있다. 본 연구는 검거세미나방에 대한 ScG의 병원성을 실험실과 온실, 포장에서 검정하였다. 검거세미나방 인공사료 배지에서 3령충을 대상으로 63마리 감염태 유충(Ijs)을 접종한 결과 3일후에 90%이상의 치사율을 보였다.
- 실험을 위하여 직경 16 cm 플라스틱 화분에 흙을 채우고, 퍼래니얼 라이그래스 ‘Palmer III’ 품종(Fayette Seed, Lexington, KY, USA)을 4 g pot-1 씩 파종하였다.
- 여기에 가정용 스프레이를 이용하여 S. carpocapsae GSN1 계통을 1770 Ijs 농도(10만 마리 m-2)로 35.4 ml (2 L m-2 기준) 살포하였다.
- 방사 후 검거세미나방 유충의 pot 밖으로의 탈출을 막기 위하여 pot 위 3 cm 부분을 바셀린으로 도포하였다. 이후 가정용 스프레이를 이용하여 S. carpocapsae GSN1 계통을 500, 1000, 2000 Ijs 농도로 40 ml씩 살포(각각 m2당 25,000, 50,000, 100,000 Ijs 곤충병원성선충을 2 L 물량 수준처리)하였는데 햇볕에 의한 건조와 자외선 피해를 막기 위하여 오후 6시에서 7시 사이에 처리하였다. 무처리구는 증류수만 처리하였고, 7일 후에 생충수를 조사하였다.
- 잔디 초종별에 따른 곤충병원성선충의 병원성 차이를 알아보기 위하여 들잔디(Zoysia japonica)와 크리핑 벤트그래스 (Agrostis stolonifera) ‘Penncross’를 이용하였는데 각각의 잔디는 켄터키대학교의 Spindletop Research Farm에서 자라고 있는 것을 직경 15 cm hole cutter로 떠내어 직경 22 cm 플라스틱 화분에 이식하였다.
- 병원성 조사 후 각 pot에서 검거세미나방 령기별 병원성과 pot 토양 내 곤충병원성선충 분포 조사 때와 동일한 방법으로 토양 내 선충분포를 조사하였다. 잔디와 흙을 조심스럽게 들어내어 잔디 지재부 3 cm 이내의 토양과 그 아래쪽 3 cm 토양 부분을 구분하여 칼로 자른 뒤 237 ml 플라스틱 통(Solo, Lake Forest, IL, USA)에 잘 부수어 각각을 담은 후 꿀벌부채명나방 5령충을 10마리씩 투입하였다. 뚜껑부분에 핀셋으로 세 곳에 구멍을 내고, 25˚C 항온기에 7일간 보관 후 선충 감염여부를 조사하였다.
- 각 시험구의 중앙에 직경 38 cm, 높이 15 cm 크기의 양철 링을 5 cm 깊이로 박은 다음, 검거세미나방 3령충 처리구와 4령충 처리구로 나누어 각각 15마리씩 접종하였다. 접종 후 가정용 물뿌리개를 이용하여 S. carpocapsae GSN1 계통을 10만 Ijs 농도로 2 L 관주하였고, 무처리는 물만 2 L 처리하였다. 처리 후 양철 링의 안쪽 끝 부분을 바셀린으로 도포하여 검거세미나방이 외부로 탈출하지 못하게 하였고, 철망을 양철 링의 윗 부분에 놓고, 못으로 고정하여 조류들이 검거세미나방 유충을 잡아먹지 못하게 하였다.
- 처리 후 양철 링의 안쪽 끝 부분을 바셀린으로 도포하여 검거세미나방이 외부로 탈출하지 못하게 하였고, 철망을 양철 링의 윗 부분에 놓고, 못으로 고정하여 조류들이 검거세미나방 유충을 잡아먹지 못하게 하였다. 처리 4일 후 각 구의 양철 링에 주방세제 10 ml를 물 4L에 희석하여 관주 한 뒤 잔디로부터 탈출해 나오는 검거세미나방 생충수를 조사하였다. 2차 실험은 동일한 장소에서 8월 20일 수행하였는데 검거세미나방 4령충을 15마리씩 방사한 뒤 S.
- 실험은 켄터키대학교의 Spindletop Research Farm에서 2012년 8월 16일과 8월 20일 두 차례 수행하였다. 첫 번째 실험은 8월 16일 크리핑 벤트그래스포장에 1m2 크기의 시험구를 난괴법 4반복으로 설정하였다. 각 시험구의 중앙에 직경 38 cm, 높이 15 cm 크기의 양철 링을 5 cm 깊이로 박은 다음, 검거세미나방 3령충 처리구와 4령충 처리구로 나누어 각각 15마리씩 접종하였다.
- 파종 후 흙으로 얇게 피복한 후, 플라스틱 tray에 넣고, tray에 2-4 cm 높이로 물을 채워 pot 내에 물이 완전히 흡수되도록 하였다. 파종 후 24일간 관리한 pot의 잔디를 지표면에서 2.5 cm 높이로 가위를 이용하여 자른 뒤 검거세미나방 2령충과 4령충을 각각 10마리씩을 방사하였다. 방사 한 시간 후 이동하지 못하는 개체는 수거한 후 다시 건강한 유충을 방사하였다.
- 25˚C 항온기에 보관하면서 3일 후 치사충수를 조사하였다. 하나의 용기를 1반복으로 4반복 처리하였으며 무처리구는 멸균 증류수만 10 ml 살포하였다.
대상 데이터
- 검거세미나방 공시충 확보를 위해 Benzon Research사로부터 공급받은 인공사료가 1 cm 두께로 분주되어 있는 200 cc 사육용기를 이용하여 실험을 수행하였다. 각각의 용기에 검거세미나방 3령충 10마리씩을 방사한 후, S.
- 실험에 이용한 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)은 New York Worm (Long Island, NY, USA)에서 구입한 5령 유충을 사용하였고, 검거세미나방은 Benzon Research (Carlisle, PA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 공급받은 검거세미나방은 4˚C 냉장고에 냉장보관하면서 실험 때마다 실온에 1시간 동안 순화시켜 사용하였다.
- 실험에 이용한 곤충병원성선충, S. carpocapsae GSN1 계통은 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella) 노숙유충을 이용하여 증식시켜 사용하였는데(Dutky et al., 1964), White trap을 이용하여 수확한 뒤 9˚C 냉장고에 보관하면서 수확한 지 4주 이내의 것을 사용하였다(Woodring and Kaya, 1988).
- 실험에 이용한 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)은 New York Worm (Long Island, NY, USA)에서 구입한 5령 유충을 사용하였고, 검거세미나방은 Benzon Research (Carlisle, PA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 공급받은 검거세미나방은 4˚C 냉장고에 냉장보관하면서 실험 때마다 실온에 1시간 동안 순화시켜 사용하였다.
- 실험은 켄터키대학교 유리온실에서 수행하였는데 온실은 25˚C 내외로 관리되고 있었으며 광은 자연 채광에 의존하면서 보조적으로 할로겐 전구를 이용하였다. 실험을 위하여 직경 16 cm 플라스틱 화분에 흙을 채우고, 퍼래니얼 라이그래스 ‘Palmer III’ 품종(Fayette Seed, Lexington, KY, USA)을 4 g pot-1 씩 파종하였다.
- 실험은 켄터키대학교의 Spindletop Research Farm에서 2012년 8월 16일과 8월 20일 두 차례 수행하였다. 첫 번째 실험은 8월 16일 크리핑 벤트그래스포장에 1m2 크기의 시험구를 난괴법 4반복으로 설정하였다.
데이터처리
- 각각의 실험자료들 중 백분율 자료를 arcsin-root square 변환하여 Tukey test로 처리평균간 차이를 분산분석하였다(Statistix 8, 2003). 결과는 변환전의 값을 표기하였으며 평균±표준오차로 표기하였다.
- 결과는 변환전의 값을 표기하였으며 평균±표준오차로 표기하였다.
이론/모형
- 방제가를 산출하기 위하여 Abbott (1925)의 방법으로 보정사충율을 구하였다.
성능/효과
- 검거세미나방 4령충을 대상으로 곤충병원성선충을 처리한 pot의 지제부 부근과 아래쪽의 곤충병원성선충 분포를 조사한 결과 지제부 부근보다 토양 아래쪽에 더 많은 선충이 분포하고 있었으며 곤충병원성선충의 처리 밀도가 높을수록 꿀벌부채명나방에 대한 병원성이 높게 나타났다 (df=5, 18, F=11.7, P<0.0001) (Fig. 3).
- 검거세미나방 인공사료 배지에서 3령충을 대상으로 63마리 감염태 유충(Ijs)을 접종한 결과 3일후에 90%이상의 치사율을 보였다. 검거세미나방 령기와 잔디 초종별에 따른 ScG의 병원성은 검거세미나방 2령충에 비하여 4령충에서 높았고 (90.0% 대 81.2% 치사율, 2,000 Ijs pot-1), 검거세미 나방 3령충에 대한 초종별 병원성은 크리핑벤트그라스 (Agrostis palustris)에서가 들잔디(Zoysia japonica)에 비해서 높았다(96.7% 대 52.5% 치사율, 100,000 Ijs m-2). 크리핑벤 트그라스 포장에서는 m2 당 100,000 Ijs ScG처리 시 검거세미나방 4령충에 대한 보정사충율은 79.
- 검거세미나방 유충 1마리 당 6.3 Ijs 처리에서도 85.4%의 보정사충율을 보였고, 12.5 Ijs와 25 Ijs 마리-1 처리에서는 100% 치사되었다 (df=3, 12, F=56.7, P < 0.0001)(Fig. 1).
- 본 연구는 검거세미나방에 대한 ScG의 병원성을 실험실과 온실, 포장에서 검정하였다. 검거세미나방 인공사료 배지에서 3령충을 대상으로 63마리 감염태 유충(Ijs)을 접종한 결과 3일후에 90%이상의 치사율을 보였다. 검거세미나방 령기와 잔디 초종별에 따른 ScG의 병원성은 검거세미나방 2령충에 비하여 4령충에서 높았고 (90.
- 곤충병원성선충 S. carpocapsae GSN1 계통은 들잔디에 비하여 벤트그라스에서 검거세미나방에 대한 높은 병원성을 보였다(df=1,8, F=55.4, P<0.0001).
- 0%보다 높았으나 통계적 차이는 없었다. 곤충병원성선충 처리 후 추가 관수를 한 2차 야외실험의 결과 검거세미나방 4령충에 대한 보정사충율은 79.9%로 선충 처리 후 추가 관수를 하지 않은 1차 실험에 비하여 높은 효과를 보였다.
- 두 잔디 초종의 토양 내 곤충병원성선충의 분포는 들잔디에서는 지제부에 가까운 곳보다 먼 토양 속에 분포가 많았으나(df=1,6, F=11.8, P<0.014) 벤트그라스에서는 두 층간 차이가 없었다(Fig. 4).
- 한 개의 pot를 한 반복으로 4반복 처리하였다. 들잔디 재배지 토양은 pH 4.49, 유기물 5.45%, sand: silt: clay 비는 14.25: 70.59: 15.17로 식양토였고, 크리핑 벤트그래스 재배지 토양은 pH 4.92, 유기물 6.21%, sand:silt:clay 비는 20.26:66.99:12.76으로 식양토였다
- 미끼곤충인 꿀벌부채명나방 유충을 이용하여 곤충병원 성선충의 토양 내 상대적 분포를 조사한 결과 라이그라스와 들잔디에서는 지제부에 가까운 얕은 토양층보다는 깊 은 토양층에서 병원성이 더 높게나타나 곤충병원성선충의 분포가 더 많은것으로 나타났으나 벤트그라스에서는 차이가 없었다. 또한 살포 한 곤충병원성선충의 양에 비례하여 토양 내 상대적 분포량에도 차이를 보였는데 전체적으로 잔디에서 검거세미나방이나 잔디밤나방과 같은 지상부 해충 방제용으로 곤충병원성선충을 살포할 경우 토양 속에 생존하면서 굼벵이와 같은 토양 서식 해충을 동시방제 할 수 있을 것으로 기대된다.
- 일반적으로 야외에서 곤충병원성선충의 충분한 해충방제 효과를 보기 위해서는 acre당 10억마리 이상을 살포하는데(Georgis, 1990; Thomson, 1992) 통상 m2 당 10만마리 이상으로 처리하고 있다. 본 실험에서는 m2 당 10만마리 이하 수준에서 검거세미나방에 대한 병원성을 평가하였는데 실내 인공사료 배지에서는 m2 당 5만마리 수준에서도 100% 치사되었고, 2만 5천마리 농도에서도 85.4%의 보정사충율을 보였다. 이는 S.
- 우리나라에서 상용화되어 있는 곤충병원성선충 S. carpocapsae GSN1 계통이 농약에 대한 저항성이 높아지는 노숙 유충기와 토양 서식기에도 효과가 있었고, 토양 내에서도 잔존하여 골프장에서 검거세미나방 유충의 환경친화적 방제에 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.
- 인공배지 용기 내에서 검거세미나방 3령충은 S. carpocapsae GSN1 계통에 대하여 높은 감수성을 보였다.검거세미나방 유충 1마리 당 6.
- 즉 벤트그라스에서는 96.7±2.3%의 보정사충율을 보였으나 들잔디에서는 52.5±0.1% 의 낮은 보정사충율을 보였다.
- 한국산 곤충병원성선충 S. carpocapsae GSN1 계통은 검거세미나방 유충에 대하여 높은 살충력을 보였다. 일반적으로 야외에서 곤충병원성선충의 충분한 해충방제 효과를 보기 위해서는 acre당 10억마리 이상을 살포하는데(Georgis, 1990; Thomson, 1992) 통상 m2 당 10만마리 이상으로 처리하고 있다.
후속연구
- 9%였다. 따라서 한국산 곤충병원성선충 ScG는 골프장 잔디에서 검거세미나방의 생물적방제 인자로 활용이 가능할 것으로 보인다.
- 미끼곤충인 꿀벌부채명나방 유충을 이용하여 곤충병원 성선충의 토양 내 상대적 분포를 조사한 결과 라이그라스와 들잔디에서는 지제부에 가까운 얕은 토양층보다는 깊 은 토양층에서 병원성이 더 높게나타나 곤충병원성선충의 분포가 더 많은것으로 나타났으나 벤트그라스에서는 차이가 없었다. 또한 살포 한 곤충병원성선충의 양에 비례하여 토양 내 상대적 분포량에도 차이를 보였는데 전체적으로 잔디에서 검거세미나방이나 잔디밤나방과 같은 지상부 해충 방제용으로 곤충병원성선충을 살포할 경우 토양 속에 생존하면서 굼벵이와 같은 토양 서식 해충을 동시방제 할 수 있을 것으로 기대된다. Ebssa and Koppenhöfer (2011)도 검거세미나방 방제를 위하여 골프장에 곤충병원성선충 처리 시 처리시기나 골프장의 관리 위치(그린, 페어웨이, 러프)에 따라 차이는 있었으나 토양 내에서 2주후에도 많은 선충이 생존하고 있었다.
- 우리나라에서는 한지형 잔디로 조성 된 골프장 그린이나 티에서 피해가 더 심해 한지형 잔디에서 효과가 더 높았던 곤충병원성선충 활용성이 더 높을 것으로 생각된다. 아울러 포장실험에서는 곤충병 원성선충 처리 후 추가적인 관수를 하였을 때 더 높은 방 제가를 나타내 골프장에서 곤충병원성선충을 사용할 때에는 선충 처리 후 스프링쿨러를 이용한 추가적 관수가 필요할 것으로 생각된다.
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