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문제 정의
- 국내에서도 억새를 바이오에너지작물로서 이용하기 위하여 대규모로 재배가 이루어짐에 따라 억새 포장에 발생하여 줄기 부러짐 피해를 주는 이화명나방의 효과적인 방제법 개발이 절실하다. 본 연구는 벼에 사용되었던 이화명나방의 방제 약제 처리가 억새에 발생하는 이화명나방 방제에 미치는 효과를 조사하고 최적 방제제 선발을 통해 바이오에너지작물 관리에 적용하고자 수행하였다.
제안 방법
- 거대 1호 억새의 맹아가 출현하기 전 1×1 m 구역에서 전년도 생육 지상부의 지제부를 절단하여 수확하고 지하경은 굴취하였다.
- 또한 월동 유충 밀도조사 후 이화명나방이 발생한 포장에서 거대억새 1호의 생육 상태를 알아보기 위하여 억새 맹아 출현 시기인 3월부터 1화기 이화명나방 유충이 발생하는 7월까지 월별로 지상부 생육 조사를 실시하였다. 생육 조사는 5개의 줄기를 지제부에서 절단하여 초장 및 줄기 굵기 등을 측정하였다.
- 또한 월동 유충 밀도조사 후 이화명나방이 발생한 포장에서 거대억새 1호의 생육 상태를 알아보기 위하여 억새 맹아 출현 시기인 3월부터 1화기 이화명나방 유충이 발생하는 7월까지 월별로 지상부 생육 조사를 실시하였다. 생육 조사는 5개의 줄기를 지제부에서 절단하여 초장 및 줄기 굵기 등을 측정하였다. 초장은 절단한 지제부로부터 가장 긴 잎 끝까지를 측정하였으며 줄기 굵기는 버니어캘리퍼스를 이용하여 두 번째 마디를 측정하였다.
- 거대 1호 억새의 맹아가 출현하기 전 1×1 m 구역에서 전년도 생육 지상부의 지제부를 절단하여 수확하고 지하경은 굴취하였다. 수확된 지상부와 지하경을 세로방향으로 쪼개어 지상부 줄기와 지하경 내부의 이화명나방 유충 유무를 조사하였다. 밀도 조사는 조사 지점별 편차를 줄이기 위하여 세 개 지점에서 각각 샘플을 채취하여 수행되었다.
- 이 시험에 사용된 살충제는 시판제로서 혼합제 3종, 벤조일하이드라진계 1종, 기타 1종으로 총 5종이며, 이들의 일반명, 상품명, 제형, 유효성분량 및 추천 농도는 Table 1과 같다. 약제 처리 이후 약제 처리 효과는 지상부의 1화기 유충의 밀도와 흡입공을 조사하여 비교하였다. 줄기 피해율과 유충밀도 조사를 위하여 무처리구와 약제 처리구별로 1×1 m 크기의 3개 지점을 무작위로 선정하여 조사지점별로 50개의 억새 줄기를 채취하였으며, 줄기 피해율은 이화명나방에 의하여 구멍이 뚫린 줄기 (wormhole)수를 조사하였고 유충 밀도는 줄기 최하단부부터 세로 방향으로 쪼개어 조사하였다.
- 억새 포장에 발생하는 이화명나방 방제 효과 조사를 위해 1화기 이화명나방 발생 최성기 9-12일 이후 포장 내 10×30 m 면적으로 구획을 나누어 벼용 이화명나방 방제 약제를 처리하였다.
- 이화명나방 유충의 가해로 인한 피해정도 및 방제 처리 효과를 조사하기 위하여 1화기 발생 최성기 9-12일 이후 벼용 살충제 4종과 친환경제 1종을 살포하고 2화기 이화 명나방 발생 이전인 7월 말경에 처리 효과를 조사하였다. 약제처리에 따른 이화명나방에 의한 줄기 피해율을 조사한 결과 2014년에는 무처리구에서 50%의 줄기피해율이 나타났고 BT 처리구 2%, CM 처리구 2%, TF 처리구 15%, CI 처리구 26%, MW 처리구 18%의 피해율을 보였다(Fig.
- 줄기 피해율과 유충밀도 조사를 위하여 무처리구와 약제 처리구별로 1×1 m 크기의 3개 지점을 무작위로 선정하여 조사지점별로 50개의 억새 줄기를 채취하였으며, 줄기 피해율은 이화명나방에 의하여 구멍이 뚫린 줄기 (wormhole)수를 조사하였고 유충 밀도는 줄기 최하단부부터 세로 방향으로 쪼개어 조사하였다.
- 생육 조사는 5개의 줄기를 지제부에서 절단하여 초장 및 줄기 굵기 등을 측정하였다. 초장은 절단한 지제부로부터 가장 긴 잎 끝까지를 측정하였으며 줄기 굵기는 버니어캘리퍼스를 이용하여 두 번째 마디를 측정하였다.
대상 데이터
- ‘거대1호’의 이화명나방 유충 발생 밀도는 매년 3월에 조사하였으며, 무안, 화순, 산청 세 지역의 포장을 대상으로 하였다.
- 각 재배 지역별로 월동 유충 밀도는 차이가 있었으며 화순 지역의 경우 2014-2015년 모두 다른 지역에 비해 유충 밀도가 높게 나타났다. 2014년도 조사결과를 토대로 이화명나방의 발생이 가장 많았던 화순 포장을 방제 시험 장소로 선정하고 이후 실험을 수행하였다.
- 수확된 지상부와 지하경을 세로방향으로 쪼개어 지상부 줄기와 지하경 내부의 이화명나방 유충 유무를 조사하였다. 밀도 조사는 조사 지점별 편차를 줄이기 위하여 세 개 지점에서 각각 샘플을 채취하여 수행되었다.
- 본 연구는 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 개발한 ‘거대1호’ 억새의 재배 포장인 무안, 화순, 산청 세 지역에서 월동 유충밀도를 조사하고 살충제 처리는 이화명나방 밀도가 가장 높게 나타난 화순 포장에서 2014-2015년 2년간 수행하였다.
- 억새 포장에 발생하는 이화명나방 방제 효과 조사를 위해 1화기 이화명나방 발생 최성기 9-12일 이후 포장 내 10×30 m 면적으로 구획을 나누어 벼용 이화명나방 방제 약제를 처리하였다. 이 시험에 사용된 살충제는 시판제로서 혼합제 3종, 벤조일하이드라진계 1종, 기타 1종으로 총 5종이며, 이들의 일반명, 상품명, 제형, 유효성분량 및 추천 농도는 Table 1과 같다. 약제 처리 이후 약제 처리 효과는 지상부의 1화기 유충의 밀도와 흡입공을 조사하여 비교하였다.
데이터처리
- Different letters above the bars indicate significantly different value (P<0.05) calculated using one-way analysis of variance (ANOVA) followed by a DMRT test (P < 0.05).
- 통계분석은 R (version 3.3.1)을 이용하여 분산분석(analysis of variance)을 하였고 이화명나방 유충에 대한 약제 방제 효과는 P<0.05 수준에서 Duncan의 다중범위 검정으로 처리간의 유의성을 검정하였으며, 약제 처리 후 유충 밀도는 무처리구와 약제처리구간 two sample t-test 방법으로 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- 2015년에는 무처리구에서 23%의 줄기피해율이 나타났고 BT 처리구 2%, CM 처리구 1%, TF 처리구 3%, CI 처리구 26%, MW 처리구 18%의 피해율을 보였다. 2014년과 2015년 모두 약제 처리구가 무처리구보다 줄기피해율이 유의적으로 낮아 약제처리에 의한 줄기피해 억제 효과가 인정되었으며 2014년에는 BT, CM, TF 처리구가 CI, MW 처리구보다 줄기피해율이 낮았고, 2015년에는 BT, CM, TF, CI 처리구가 MW 처리구보다 줄기피해율이 낮았다. 2년간의 살충제 처리별 방제가는 BT 93.
- 7마리로 무처리구와 이화명나방 유충 밀도에 차이가 없었다. 2015년 월동 유충 밀도 조사에서 전년도에 비해 유충 밀도가 50% 감소한 결과를 보인 것과 유사하게 1화기 유충밀도 조사에서도 2014년도에 비해 무처리구의 유충 밀도가 50%이상 감소하여 전체적인 밀도가 매우 낮게 조사되었다.
- 2년간 약제처리에 따른 이화명나방에 의한 줄기피해율과 이화명나방 유충 밀도를 종합적으로 고려한 결과 BT와 CM 처리가 줄기피해율 및 유충밀도 억제에 가장 효과적인 것으로 고려되었다. 친환경 약제인 MW도 무처리구에 비해서 이화명나방에 의한 줄기 피해의 억제 효과가 있어 수변구역과 같은 지역에서 적용이 가능할 것으로 판단되었다.
- 지역별 조사 줄기수에 따른 월동 유충 밀도는 2014년의 경우 화순 포장 6%, 산청 5%, 무안 0%로 나타났고 2015년 화순 3%, 산청 3%, 무안 1%로 전년에 비해 감소하였다(Table 2). 각 재배 지역별로 월동 유충 밀도는 차이가 있었으며 화순 지역의 경우 2014-2015년 모두 다른 지역에 비해 유충 밀도가 높게 나타났다. 2014년도 조사결과를 토대로 이화명나방의 발생이 가장 많았던 화순 포장을 방제 시험 장소로 선정하고 이후 실험을 수행하였다.
- 또한 벼용 살충제는 억새 발생 이화명나방에도 효과가 있었으며 그 중에서도 뷰프로페진 • 테부페노자이드수화제(BT)와 카보설판 • 메톡시페노자이드수화제(CM) 처리가 줄기피해율 및 유충밀도 억제에 가장 효과적인 것으로 고려되었으며 방제가가 93.3, 95.2로 방제 효과가 뛰어난 것을 알 수 있었다.
- 본 연구 결과, 억새 포장에 발생하는 이화명나방 유충은 억새 지상부 수확시기인 3월경 지하경이나 지제부에서 주로 발견되며 월동 유충이 발견된 포장에서의 당해 억새 생육은 큰 영향을 받지 않는 것을 알 수 있었다. 선행 연구 결과로 보고된 억새 포장에서 발생하는 이화명나방의 피해는 유충으로 인한 억새 생육 저하, 고사 등의 피해가 아닌 유충의 줄기 속대 가해로 인해 줄기 내부가 비어있게 되면서 태풍 등 강풍으로 인한 부러짐 피해가 큰 것으로 판단된다.
- 이화명나방 유충의 가해로 인한 피해정도 및 방제 처리 효과를 조사하기 위하여 1화기 발생 최성기 9-12일 이후 벼용 살충제 4종과 친환경제 1종을 살포하고 2화기 이화 명나방 발생 이전인 7월 말경에 처리 효과를 조사하였다. 약제처리에 따른 이화명나방에 의한 줄기 피해율을 조사한 결과 2014년에는 무처리구에서 50%의 줄기피해율이 나타났고 BT 처리구 2%, CM 처리구 2%, TF 처리구 15%, CI 처리구 26%, MW 처리구 18%의 피해율을 보였다(Fig. 3). 2015년에는 무처리구에서 23%의 줄기피해율이 나타났고 BT 처리구 2%, CM 처리구 1%, TF 처리구 3%, CI 처리구 26%, MW 처리구 18%의 피해율을 보였다.
- 이화명나방 월동 유충 밀도가 억새 생육에 미치는 영향을 알아보기 위해 유충 밀도가 높았던 화순지역을 대상으로 억새의 생육을 조사한 결과, 2014년 1화기 이화명나방 발생 시기인 6월에는 평균 초장 208 cm, 1화기 이화명나방 방제 약제 처리 이후인 7-8월 조사에서도 초장은 263 cm, 300 cm로 성장하였으며, 2화기 이화명나방 발생 및 억새 출수가 완료된 11월 생육조사에서 332.6 cm의 초장을 나타냈다(Fig. 2A). 경태 조사에서도 6월 8.
- 2년간 약제처리에 따른 이화명나방에 의한 줄기피해율과 이화명나방 유충 밀도를 종합적으로 고려한 결과 BT와 CM 처리가 줄기피해율 및 유충밀도 억제에 가장 효과적인 것으로 고려되었다. 친환경 약제인 MW도 무처리구에 비해서 이화명나방에 의한 줄기 피해의 억제 효과가 있어 수변구역과 같은 지역에서 적용이 가능할 것으로 판단되었다.
후속연구
- 8과 유사한 결과를 보였다. 또한 바이오매스작물로서 억새는 주로 수변구역과 같은 유휴지를 대상으로 재배면적이 확대되고 있기 때문에 이화명나 방에 의한 줄기 피해의 억제 효과가 있는 친환경 약제인 MW는 살충제의 처리가 금지된 상수원보호 구역의 억새 포장에도 적용이 가능할 것으로 판단되었으며 추후 보다 방제가가 높은 친환경 살충제 선발을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 1의 방제가를 나타내 본 연구에서보다 높은 방제 효과를 보였다(Choi, 1994; Kim and Lee, 1994). 이는 벼와 억새의 생태특성 차이에서 기인하는 것으로 생각되며, 이에 대해 두 작물에서 이화명나방 유충의 산란, 서식 등의 생태 환경 차이에 대한 연구 및 더 많은 살충제를 대상으로 하는 방제 시험이 수행되어야 할 것으로 생각된다. 친환경살충제(MW)는 이화명나방 피해경률이 구당 4.
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