[논문]양곡보관창고에서 LED 트랩을 이용한 보리나방과 화랑곡나방의 방제효과

전예진; 이회선

doi:10.3839/jabc.2016.035

양곡보관창고에서 LED 트랩을 이용한 보리나방과 화랑곡나방의 방제효과
Control effects of LED trap to Sitotroga cerealella and Plodia interpunctella in the granary 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.59 no.3, 2016년, pp.203 - 206

전예진 (Department of Bioenvironmental Chemistry, College of Agriculture & Life Science, Chonbuk National University) , 이회선 (Department of Bioenvironmental Chemistry, College of Agriculture & Life Science, Chonbuk National University)

초록
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보리나방과 화랑곡나방 성충에 대한 LED 트랩의 곡물보관창고에서 이용가능성을 평가하기 위해 상업적 대조구 BLB 트랩과 비교한 실증실험을 통하여 유인효과를 비교하였다. 그 결과 4일 후 blue LED 트랩은 보리나방, green LED 트랩은 화랑곡나방에 대하여 대조구 BLB 트랩보다 높은 유인활성을 나타내었으며 곡물보관창고 외부에서 진행한 실험은 내부 실험보다 약 1.7배 높은 유인활성을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 blue LED와 green LED 트랩이 곡물보관창고에서 화랑곡나방과 보리나방을 방제하기 위한 친환경 저곡해충 방제법으로 적용 가능성을 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate the attraction effects of Sitotroga cerealella and Plodia interpunctella adults to light emitting diode (LED) trap in granary and compared with the results of the black light bulb (BLB) trap, which is typically used as a commercial trap. The blue LED was more attractive to S. cerealella than the BLB. The green LED was significantly more attractive to P. interpunctella than the BLB. Furthermore, the external installation of blue LED and green LED was about 1.7 times more attractive to S. cerealella and P. interpunctella, respectively, than the internal installation. These results indicated that blue LED and green LED traps can be used for eco-friendly insect pest control in granary.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이와 같이 LED의 특정 파장을 이용하여 여러 해충들을 제어하는 연구들이 계속해서 진행되고 있으나 곡물보관창고내의 저곡해충에 대한 실험은 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구팀은 보리나방과 화랑곡나방의 주광성 행동반응을 실험한 이전 연구결과를 바탕으로 제작된 LED 트랩의 이용 가능성을 검토하기 위해 곡물보관창고에서 실증실험을 실시하였다.

제안 방법

보리나방과 화랑곡나방에 대한 주광성 행동반응을 측정하기 위해 곡물보관창고 내부에서 빛, 어둠, 먹이를 조건으로 진행하였으며, 외부에서는 빛과 어둠을 환경조건으로 하여 외부로부터 유입되는 해충에 대한 방제를 위하여 실험을 진행하였다. 보리나방과 화랑곡나방 성충 약 300마리를 방사하여 4일간 5반복하여 진행하였으며, 포집망에 포집된 개체수를 파악하여 LED 트랩의 유인효과를 검정하였다.
본 연구에서 저곡해충 검정실험 실험구는 이전 연구를 바탕으로 blue LED는 보리나방, green LED는 화랑곡나방에 사용하였고 양성대조구는 BLB를 사용하였으며, LED 트랩은 곡물보관창고 내부와 외부에 빛의 확산/간섭 효과를 고려하여 설치하였다. 보리나방과 화랑곡나방에 대한 주광성 행동반응을 측정하기 위해 곡물보관창고 내부에서 빛, 어둠, 먹이를 조건으로 진행하였으며, 외부에서는 빛과 어둠을 환경조건으로 하여 외부로부터 유입되는 해충에 대한 방제를 위하여 실험을 진행하였다. 보리나방과 화랑곡나방 성충 약 300마리를 방사하여 4일간 5반복하여 진행하였으며, 포집망에 포집된 개체수를 파악하여 LED 트랩의 유인효과를 검정하였다.
본 연구에서 저곡해충 검정실험 실험구는 이전 연구를 바탕으로 blue LED는 보리나방, green LED는 화랑곡나방에 사용하였고 양성대조구는 BLB를 사용하였으며, LED 트랩은 곡물보관창고 내부와 외부에 빛의 확산/간섭 효과를 고려하여 설치하였다. 보리나방과 화랑곡나방에 대한 주광성 행동반응을 측정하기 위해 곡물보관창고 내부에서 빛, 어둠, 먹이를 조건으로 진행하였으며, 외부에서는 빛과 어둠을 환경조건으로 하여 외부로부터 유입되는 해충에 대한 방제를 위하여 실험을 진행하였다.
본 연구에서는 Song과 Lee(2016)에 의해 고안된 곡물보관창고내 포집장치를 본 연구에 맞게 수정/보완하여 제작된 LED 트랩을 곡물보관창고내에서 진행한 실증실험을 위해 사용하였다 (Fig. 1).
본 연구팀의 이전연구에서 보리나방과 화랑곡나방의 LED 파장에 따른 주광성 행동반응을 조사하기 위하여 blue (470±10 nm), green (520±5 nm), yellow (590±5 nm), red (625±10 nm), UV (365 nm), IR (730 nm) LED를 이용하여 관찰한 결과, 보리나방은 blue LED에 가장 우수한 유인활성을 나타내었으며(Kim과 Lee 2014), 화랑곡나방은 green LED 높은 유인활성을 나타내었다(Park과 Lee 2016). 이 결과를 바탕으로 곡물보관창고 내부와 외부에서 보리나방과 화랑곡나방을 효과적으로 방제하기 위해 제작된 LED 트랩에 각 해충의 유인활성이 나타난 blue LED와 green LED 를 장착해 실험하였다. 이들의 유인활성을 비교하기 위해 양성대조구로 BLB를 사용하여 곡물보관창고 내에서 실증실험을 진행하였다.
이 결과를 바탕으로 곡물보관창고 내부와 외부에서 보리나방과 화랑곡나방을 효과적으로 방제하기 위해 제작된 LED 트랩에 각 해충의 유인활성이 나타난 blue LED와 green LED 를 장착해 실험하였다. 이들의 유인활성을 비교하기 위해 양성대조구로 BLB를 사용하여 곡물보관창고 내에서 실증실험을 진행하였다. 보리나방은 곡물보관창고에서 blue LED 트랩으로 4일동안 실험한 결과 내부에서 평균 145.

대상 데이터

본 연구에 이용된 보리나방과 화랑곡나방은 국립농업과학원 농업생물부로부터 분양 받아 온도 28±1^oC, 상대습도 70±5 % 및 광주기 12L:12D 조건으로 항온항습실에서 어떠한 약제처리 없이 누대 사육하였다. 보리나방의 먹이로는 통밀, 보리 및 현미 등을 공급하였으며, 플라스틱 사육상자(W45 × L45 × H45 cm)에서 사육하며 우화한 유충을 사육하여 성충을 실험에 사용하였다.
1). 실험에 사용된 blue LED (470±10 nm)와 green LED (520±5 nm)는 CR-LED (Guandong, China)사에서 구입하여 사용하였으며, 양성대조구(positive control)로 사용된 BLB는 Ciel light (Seoul, Korea)사 제품을 실험에 사용하였다. LED 트랩은 상·하단부에 장착된 LED 광원에 의해 저곡해충을 유인하며, 저곡해충 중에 유시충은 상단부에 흡입력이 강한 팬을 통해 흡입되어 포집망에 포집되도록 제작되었다.

데이터처리

본 실험은 3회 반복하여 얻어진 결과를 통계분석프로그램(SPSS)을 이용하여 평균 ± 표준오차 또는 백분율(%)로 결과 값을 표기하였으며, 분산분석(ANOVA)을 이용하여 결과값의 유의성을검정하였다. 또한 사후검정으로는 Duncan’s multiple range test를 사용하였다.
본 실험은 3회 반복하여 얻어진 결과를 통계분석프로그램(SPSS)을 이용하여 평균 ± 표준오차 또는 백분율(%)로 결과 값을 표기하였으며, 분산분석(ANOVA)을 이용하여 결과값의 유의성을검정하였다. 또한 사후검정으로는 Duncan’s multiple range test를 사용하였다.

성능/효과

이러한 결과는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)과 줄알락명나방(Cadra cautella)이 창고 실험에서 green light trap과 UV 에 대한 유인효과가 있다고 보고된 연구결과와 유사하며(Kirkpatrick 등, 1970), 이와 같은 연구결과는 단파장 LED에 더 민감하게 반응한다는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 곡물보관창고 실험을 통해 blue LED 트랩은 보리나방, green LED 트랩은 화랑곡나방을 효과적으로 유인할 뿐만 아니라 상업적으로 널리 이용되는 BLB보다 우수한 유인활성을 나타내었으며, 이는 곡물 보관창고의 친환경 해충방제에 적용 가능성을 기대한다.
이들의 유인활성을 비교하기 위해 양성대조구로 BLB를 사용하여 곡물보관창고 내에서 실증실험을 진행하였다. 보리나방은 곡물보관창고에서 blue LED 트랩으로 4일동안 실험한 결과 내부에서 평균 145.8마리가 포획되었고, 외부에서 평균 248.4마리가 포획되었으며 이는 외부에서 내부보다 약 1.7배 높은 유인활성을 보였다(Table 1). 반면, 일반적으로 널리 사용되고 있는 BLB의 경우에는 보리나방에 대한 유인활성은 나타내었으나 곡물보관창고 내부에서 평균 105.
7배 높게 나타났으며, 이 현상은 내부 실험 중에 먹이에 대한 조건이 저곡해충에 영향을 미쳐 LED 트랩의 유인활성을 감소시키는 것으로 사료된다. 본 연구결과에서 보리나방은 blue LED, 화랑곡나방은 green LED 트랩에 대해 유인활성을 보여주었으며, 단파장 LED에 민감하게 반응한다는 것으로 확인하였다. 이러한 결과는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)과 줄알락명나방(Cadra cautella)이 창고 실험에서 green light trap과 UV 에 대한 유인효과가 있다고 보고된 연구결과와 유사하며(Kirkpatrick 등, 1970), 이와 같은 연구결과는 단파장 LED에 더 민감하게 반응한다는 것을 확인 할 수 있었다.
4배의 낮은 개체수가 포획되었다. 화랑곡나방은 곡물보관창고에서 green LED 트랩으로 4일동안 실험을 진행한 결과는 내부에서 평균 120.4마리, 외부에서 평균 199.1마리가 포획되어서 외부가 내부보다 약 1.7배 높은 유인활성을 보였다. 대조구로 사용된 BLB는 곡물보관창고 내부에서 평균 65.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	보리나방과 화랑곡나방 성충에 대한 LED 트랩의 곡물 보관창고에서 이용 가능성을 평가하기 위해 상업적 대조구 BLB 트랩과 비교한 실증실험을 통하여 유인효과를 비교하였을 때 어떤 결과를 얻을 수 있는가?	보리나방과 화랑곡나방 성충에 대한 LED 트랩의 곡물보관창고에서 이용가능성을 평가하기 위해 상업적 대조구 BLB 트랩과 비교한 실증실험을 통하여 유인효과를 비교하였다. 그 결과 4일 후 blue LED 트랩은 보리나방, green LED 트랩은 화랑곡나방에 대하여 대조구 BLB 트랩보다 높은 유인활성을 나타내었으며 곡물보관창고 외부에서 진행한 실험은 내부 실험보다 약 1.7배 높은 유인활성을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 blue LED와 green LED 트랩이 곡물보관창고에서 화랑곡나방과 보리나방을 방제하기 위한 친환경 저곡해충 방제법으로 적용 가능성을 보여주었다.
	저곡해충의 특징은 무엇인가?	저곡해충은 곡식의 수입, 유통 및 보관 시에 외부로부터 침입에 의하여 발생하며, 저장창고와 같이 고도로 집적된 공간에서 개체군이 빠르게 성장한다(Na과 Ryoo 2005). 이와 같이 소수의 저곡해충 개체의 침입에도 곡식에 심각한 피해를 일으킬 가능성이 높아서 곡물의 안정적인 생산과 공급을 위해 저장/유통과정에서 저곡해충의 확실한 방제가 필요하다.
	보리나방의 유충은 어떤 문제점을 발생시키는가?	다양한 저곡해충 중에 특히 보리나방(Sitotroga cerealella)과 화랑곡나방(Plodia interpunctella)은 전 세계적으로 저장곡물, 건과류와 건조채소 등에 피해를 주는 주요 해충이다(Paik 1983). 보리나방의 유충은 보리, 옥수수 및 밀을 섭취하고 곡물 안에서 서식하여 수확 전·후 곡물의 치명적인 손실을 야기한다(Ahmed과 Raza 2010). 화랑곡나방 유충의 경우에는 저장식품을 섭취하여 양적 피해를 입힐 뿐만 아니라 흰색 실크의 분비와 배설물로 인해 식품의 품질 저하를 유발한다(Tzanakakis 1959; Williams 1964).

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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