[논문]갈색날개매미충(Pochazia shantungensis) 월동알 부화와 약충 발육에 미치는 온도의 영향

최덕수; 고숙주; 마경철; 김효정; 이진희; 김도익

doi:10.5656/ksae.2016.11.0.029

초록
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본 실험은 갈색날개매미충의 난괴 채집시기별 부화율, 2011년부터 2014년까지 부화율과 부화시기, 그리고 발육에 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 갈색날개매미충 알은 11월부터 익년 3월까지 채집시기가 늦어질수록 부화율이 높아지는 경향이며, 부화기간은 차이가 없었다. 온도별 부화 소요기간은 15, 18, 21, 24, 27, $30^{\circ}C$에서 각각 51.2, 31.3, 24.8, 19.4, 17.1, 19.4일이었으며 $18{\sim}27^{\circ}C$ 범위에서 70% 이상의 부화율을 보였다. 전남 구례지역에서 갈색날개매미충 월동 알의 부화시기는 2011년보다 2014년에 9일이 빨라졌으며, 겨울철 평균온도가 높았던 해에는 부화율이 높아지는 경향이었다. 부화약충부터 5령 약충까지 온도별 발육기간은 18, 21, 24, $27^{\circ}C$(습도 40~70%, 광조건 14L:10D)에서 각각 82.8, 58.0, 45.8, 39.6일로 온도가 높을수록 발육기간은 짧아졌는데, $30^{\circ}C$에서는 4령 이후 모두 사멸하여 시험온도중 약충의 발육최적온도는 $27^{\circ}C$이었다. 알에서부터 4령 약충까지의 온도와 발육속도와의 관계식은 Y = 0.0015 X - 0.014이며, 발육영점온도는 $9.3^{\circ}C$, 유효적산온도는 693.3일도였다. 발육영점온도는 4령 약충이 $3.8^{\circ}C$로 가장 낮았다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigates the hatching periods and hatchability of the eggs of Pochazia shantungensis at different collection times from 2011 to 2014, and the effect of temperature on the growth of P. shantungensis nymphs in an area of its outbreak. The hatchability of P. shantungensis eggs varies wit...

This study investigates the hatching periods and hatchability of the eggs of Pochazia shantungensis at different collection times from 2011 to 2014, and the effect of temperature on the growth of P. shantungensis nymphs in an area of its outbreak. The hatchability of P. shantungensis eggs varies with their collection time; their hatchability in late November was higher than that in March of the next year, but no difference was observed in their hatching periods. The hatching periods of the eggs were 51.2, 31.3, 24.8, 19.4, 17.1, and 19.4 days at 15, 18, 21, 24, 27, and $30^{\circ}C$, respectively. The hatchability was above 70% at temperatures ranging from 18 to $27^{\circ}C$. The hatching time of the overwintered eggs in the Gurye region in Korea was reduced by 9 days from 2011 to 2014. The hatching rate was relatively higher when the average temperature in the winter season was relatively warmer. The dvelopmental periods of the first to fifth nymphs were 82.8, 58.0, 45.8, and 39.6 days at 18, 21, 24, and $27^{\circ}C$, respectively, at the relative humidity of 40~70%, and a photoperiod off 14 h light:10 h dark. The higher the temperature, the shorter the developmental period. At $30^{\circ}C$, all life stages after the fourth nymph died. Thus, the optimum growth temperature was estimated to be $27^{\circ}C$. For all life stages from the egg to the fourth nymph, the relationship between the temperature and developmental rate was expressed by the linear equation Y = 0.0015 X - 0.014. The lower developmental threshold was $9.3^{\circ}C$ and the effective cumulative temperature was 693.3 degree-days. The lower developmental threshold of approximately $3.8^{\circ}C$ was the lowest at the fourth nymph stage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 초기 발생지인 전남 구례에서 갈색날개매미충의 발생양상 변화와 온도가 발육에 미치는 영향을 조사하고자 난괴 채집시기별 부화율, 알의 온도별 부화율과 부화 소요기간, 2011년부터 2014년까지 야외조건에서 부화시점과 부화율을 조사하였고, 약충의 온도별 발육기간을 조사하여 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하여 방제의 기초자료로 활용하고자 수행하였다.

제안 방법

최근 갈색날개매미충 발생시기가 점차 빨라지고 있는데, 그 원인을 찾기 위하여 해충 발생에 가장 큰 환경요인인 온도와의 연관성을 조사하였다. 전남지역에서 갈색날개매미충 피해가 처음으로 확인된 전남 구례의 산수유나무에서 2011년부터 2014년까지 4년 동안 월동 갈색날개매미충 알의 부화 시작시점과 부화율을 조사하였다. 매년 3월에 갈색날개매미충 알이 산란된 산수유 가지 10개를 햇빛이 잘 드는 쪽에서 선정하여 라벨을 붙이고 난괴 위와 아래에 끈끈이를 발라 부화하는 약충을 매일 확인하여 부화시점을 찾았으며, 부화가 완료되는 6월 15일 이후 가지를 채취하여 해부현미경하에서 산란부위를 절개하며 부화여부를 조사하였다.

대상 데이터

매년 3월에 갈색날개매미충 알이 산란된 산수유 가지 10개를 햇빛이 잘 드는 쪽에서 선정하여 라벨을 붙이고 난괴 위와 아래에 끈끈이를 발라 부화하는 약충을 매일 확인하여 부화시점을 찾았으며, 부화가 완료되는 6월 15일 이후 가지를 채취하여 해부현미경하에서 산란부위를 절개하며 부화여부를 조사하였다. 또, 부화율과 부화시기에 온도가 미치는 영향을 조사하기 위하여 기상청(http://www.kma.go.kr)에서 구례와 가장 인접한 순천지역의 기상을 토대로 월동기인 11월부터 이듬해 5월까지의 월평균기온을 산출하였다.
월동중인 갈색날개매미충 알의 채집시기별 부화율을 조사하기 위하여 전남 구례군 산동면의 산수유 가지에 산란된 알덩어리를 2011년 11월부터 2012년 3월까지 매월 초에 1개월 간격으로 총 5회 채집하였으며, 채집한 가지는 신문지로 싸고 지퍼백에 넣어 4℃ 저온저장고에 보관하였다가 3월 초에 채집한 알덩어리와 함께 부화시험을 실시하였다. 산란가지를 3~4개의 난괴가 포함될 수 있도록 절단하여 50 ml 팔콘튜브에 넣고 3 ml의 증류수를 넣어 가지 아래 절단면이 잠기도록 하고 뚜껑을 닫아 가지가 건조하지 않도록 하여 25℃ 항온기에(14L:10D) 넣어 부화를 유도하였다.

데이터처리

사육케이지에서 갓 부화한 약충을 전술한 용기에 한 마리씩 접종하여 온도별 10반복으로 처리하였으며 매일 탈피여부를 확인하여 약충의 온도별 발육기간을 조사하였다. 온도별, 발육단계별 발육기간은 R 프로그램을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고 유의한 차이가 있는 경우 Duncan 검정을 실시하였다.
또, 난괴 채집지인 구례 산동면 현지에서의 부화율도 6월 초에 채집하여 동일한 방법으로 조사하였다. 채집시기에 따른 부화소요일수와 부화율에 대하여 R 프로그램을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고 유의한 차이가 있는 경우 Duncan 검정을 실시하였다.

이론/모형

온도와 발육율과의 관계를 나타낸 선형모델은 R 프로그램을 이용하여 최소자승법(Cambell et al., 1974)을 사용하여 구하였다. 완전하게 발육하지 못한 30℃ 성적은 제외한 18~27℃의 성적을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

4일이 소요되어 성장할수록 발육기간은 점차 길어졌다. 30℃에서 완전히 발육하지 못하고 4령에서 모두 죽었지만 1령부터 3령까지의 발육기간이 27℃에 비해 더 길어진 것으로 보아 알과 약충의 발육최적온도는 27℃였다(F=450.2; df=3; P<0.0001)(Table 4). 온도시험 결과를 기초로 알에서 약충 발육단계별 온도와 발육속도와의 관계식, 발육영점온도, 유효적산온도를 구한 결과는 Table 5와 같다(F=161.
0일도였다. 알, 1령, 2령, 3령, 4령, 5령 약충의 발육영점온도는 각각 0.4℃, 9.4℃, 6.3℃, 5.8℃, 3.9℃, 8.4℃로 월동태인 알의 발육영점온도가 가장 낮아 저온에 내성이 강하며, 약충은 5령을 제외하고 충체가 커질수록 온도가 낮아지는 경향이었다. 4령과 5령 약충이 30℃에서 정상적으로 성장하지 못한 것은 상대적으로 좁은 항온기의 환경조건이 고온에서 해충발육에 부의 영향을 주었으며, 그로 인하여 선형회귀의 P값이 높아 신뢰도가 낮아졌는데, 신뢰도를 향상시킬 수 있는 자료를 얻을 수 있는 추가연구가 필요한 실정이다.
4%로 높아졌다. 알의 부화시기 및 부화율과 온도와의 연관성을 분석하기 위해 구례와 가장 인접지역인 순천의 월평균기온을 조사한 결과 2010년 11월부터 2011년 5월까지 월평균기온을 모두 합한 온도가 39℃였는데, 2011/2012년 49.7℃, 2012/2013년 40.7℃, 2013/2014년 49.7℃로 2013년에는 다소 낮았지만 전반적으로 평균온도가 높아지는 경향이었으며, 또 온도가 높았던2012년과 2014년은 부화율이 각각 91.7%와 94.4%로 높았던 반면 2011년과 2013년에는 비교적 낮아서 알의 월동기간에 온도가 높을수록 부화율은 높아지고 부화시기는 빨라지는 결과를 보였다(Table 3).

후속연구

4℃로 월동태인 알의 발육영점온도가 가장 낮아 저온에 내성이 강하며, 약충은 5령을 제외하고 충체가 커질수록 온도가 낮아지는 경향이었다. 4령과 5령 약충이 30℃에서 정상적으로 성장하지 못한 것은 상대적으로 좁은 항온기의 환경조건이 고온에서 해충발육에 부의 영향을 주었으며, 그로 인하여 선형회귀의 P값이 높아 신뢰도가 낮아졌는데, 신뢰도를 향상시킬 수 있는 자료를 얻을 수 있는 추가연구가 필요한 실정이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 갈색날개매미충의 발생 현황은?	국내에서 갈색날개매미충(P. shantungensis)은 2010년에 처음으로 충남 공주와 예산의 사과와 블루베리에서 발생하기 시작하여 2011년에는 전남 구례 산수유 재배지역 286 ha에 발생하는 등 충북, 전북, 강원, 경남 등으로 급속히 발생지역이 확대되어 2013년 발생면적 718 ha에서 2015년에는 6,958 ha로 확대되었다(Choi et al., 2011; Choi et al.
	갈색날개매미충으로 인해 심각한 피해를 겪은 과수는?	, 2012). 대표적으로 피해가 심한 과수는 사과, 블루베리, 복숭아, 단감, 산수유, 대추 등으로 효율적인 방제를 위하여 친환경 자재선발, 월동 난괴의 생태적 특성 및 부화시기 예측모델 설정 등의 연구가 국내에서 수행된 바 있다(Choi et al., 2011; Choi et al.
	갈색날개매미충의 기주식물은 몇 종류인가?	, 2012). 갈색날개매미충의 기주식물은 목본류 32종, 초본류 19종을 포함한 51종으로 기주범위가 넓고 주로 산림 속에서 서식하기 때문에 방제관리가 잘 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 성충은 날개를 이용하여 확산할 수 있으므로 과수원을 비롯한 각종 농작물에 피해가 점차 심해지고 있는 실정이다(Choi et al., 2012).

참고문헌 (13)

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Choi, Y.S., Hwang, I.S., Kang, T.J., Lim, J.R., Choe, K.R., 2011. Oviposition characteristics of Ricania sp. (Homoptera: Ricaniidae), a new fruit pest. Korean J. Appl. Entomol. 50, 367-372.

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Ryu, T.H., 2015. Essential oils with repellent effect against Pochazia shatungensis (Hemiptera: Ricaniidae). Chungnam national university. Ms.D paper
Xu, C.Q., Liang, A.P., Jiang, G.M., 2006. The genus Euricania melichar (Hemiptera: Ricaniidae) from China. Raffl. Bull. Zool. 54, 1-10.
KMA homepage. 2015. http://www.kma.go.kr

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