[논문]농업용 멀티콥터를 활용한 무인항공기용 작물보호제에 대한 배추 파밤나방의 약제감수성

박부용; 이상구; 정인홍; 박세근; 이상범; 김길하

doi:10.5656/ksae.2019.10.0.039

농업용 멀티콥터를 활용한 무인항공기용 작물보호제에 대한 배추 파밤나방의 약제감수성
Susceptibility of Spodoptera exigua to UVA Insecticides Using Agricultural Multi-copter on Cabbage Field 원문보기

한국응용곤충학회지 = Korean journal of applied entomology, v.58 no.4, 2019년, pp.271 - 280

박부용 (국립농업과학원 농산물안전성부 작물보호과) , 이상구 (국립농업과학원 농산물안전성부 작물보호과) , 정인홍 (국립농업과학원 농산물안전성부 작물보호과) , 박세근 (국립농업과학원 농산물안전성부 작물보호과) , 이상범 (국립농업과학원 농산물안전성부 작물보호과) , 김길하 (충북대학교 농업생명환경대학 식물의학과)

초록
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본 연구에서는 배추에 발생하는 파밤나방에 대하여 멀티콥터를 이용한 무인항공용 방제약제의 약효 및 약해를 조사하였다. 약해는 배추와 7개 주변작물에 대하여 시험대상 약제를 기준량과 배량으로 처리하여 살충 효과를 조사하였다. 배추 포장에 스피네토람 액상수화제(16배)와 메톡시페노자이드, 설폭사플로르 액상수화제(16배)를 살포하였고, 감수지를 이용하여 살포 약제의 낙하입자를 측정하고 피복도를 조사하였다. 두 가지 약제 모두 배추의 파밤나방에 대하여 97% 이상의 우수한 살충 효과를 보였다. 기준량 및 배량에서 배추와 7개 주변작물에 약해가 발생하지 않았다. 낙하입자 분석결과 바람 세기의 차이에 따라 낙하입자의 균일도가 다른 양상을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

We investigated the control efficacy and phytotoxicity of unmanned aerial vehicle-applied pesticides against the insect Spodoptera exigua, a major emerging pest in Chinese cabbage. Phytotoxicity was investigated in cabbage and 7 crops cultivated in the perconducted on 8 surrounding crops including Chinese cabbage at 1 to 2 times the recommended pesticide dosage. We treated cabbage fields with spinetoram suspension concentrate (16×), methoxyfenozide, sulfoxaflor suspension concentrate (16×). Then, we used water-sensitive paper to measure the distribution pattern of falling pesticide particles and the degree of coverage. Two of the pesticides showed 97% control efficacy, however, control efficacy might differ in resistant populations. Phytotoxicity was not observed in Chinese cabbage and the 7 surrounding crops treated with 1 to 2 times the recommended pesticide dosage. Analysis of the distribution pattern of falling pesticide particles revealed that breeze caused particle diffusion. Thus, wind is an important factor affecting the uniform treatment and diffusion of multicopter-applied pesticides. It follows that setting optimal conditions is necessary for effective control and treatment.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Tested field information (Left: Iksan, Right: Wanju).
그림 Fig. 3. Experimental process (A: Breeding test insects, B: Pesticide dilution, C: Pesticide treatment using multi-copter, D: Mortality survey).
그림 Fig. 2. Water sensitive paper deployed in the field.
표 Table 1. Information of insecticide used in this experiment
그림 Fig. 5. Correlation between diameters of airdrop particle analysis method using Water Sensitive Paper.
표 Table 6. Classified airdrop particle size on different nozzle models
표 Table 2. Susceptibility of Spodoptera exigua to insecticides using multi-copter
표 Table 3. Susceptibility of Spodoptera exigua to insecticides using multi-copter
표 Table 4. Susceptibility of Spodoptera exigua to insecticides using multi-copter
그림 Fig. 4. Control effect in untreated and treated plot (Left: untreated, Right: treated).
표 Table 5. Weather information in the test plot during experiment
그림 Fig. 6. Drop dispersion pattern at pesticide spray in the field.
표 Table 7. Coverage index of Water Sensitive Paper and airdropped distribution

AI 본문요약
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문제 정의

(2018)의 연구에서 멀티콥터의 살포높이에 따른 하향풍, 살포폭 및 낙하 농약입자수 등을 조사하였고 이를 근거로 하여 항공방제용 약제 4종에 대하여 파밤나방 등 3종에 대한 완전치사농도와 약량을 실내검정하여 약제방제기준을 설정하였다. 이에 본 연구에서는 파밤나방에 등록된 무인항공용 약제를 대상으로 배추에 발생하는 파밤나방에 대한 실증시험을 통해 약효 및 약해를 검정하여 멀티콥터의 사용 기준이 될 수 있는 근거자료를 제시하고자 한다.

제안 방법

이 기기를 이용하여 완주포장에는 2019년 6월 12일, 익산포장에는 2019년 6월 14일 오전 5시경 10 m/s의 비행속도로 약제를 살포하였다. Vernier Software and Technology社의 센서형 데이터수집 장치 Labquest2 LQ-LE를 이용하여 시험당시 현지포장의 온·습도 및 풍속을 측정하였다.
FC(Flight controller)는 xAircraft SuperX2 이며, 약 1 ha의 면적을 10분 내외로 방제할 수 있으며 노즐은 4개까지 장착할 수 있는 기기이다. 이 기기를 이용하여 완주포장에는 2019년 6월 12일, 익산포장에는 2019년 6월 14일 오전 5시경 10 m/s의 비행속도로 약제를 살포하였다. Vernier Software and Technology社의 센서형 데이터수집 장치 Labquest2 LQ-LE를 이용하여 시험당시 현지포장의 온·습도 및 풍속을 측정하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 파밤나방은 국립농업과학원 작물보호과 해충사육실에서 누대사육해온 감수성 개체로 아크릴케이지(40.0 × 45.0 × 40.0 cm)에서 배추를 기주로 사육한 것이다(24 ± 1℃, 60 ± 5% RH, 14L:10D). 영기별 방제효과를 검정하기 위해 2령과 5령의 유충을 구분하여 시험에 사용하였다.
시험에 사용한 약제는 총 2종으로 스피네토람(spinetoram) 액상수화제와 메톡시페노자이드, 설폭사플로르(methoxyfenozide, sulfoxaflor) 액상수화제이다. 이들은 배추 파밤나방에 대해 무인항공기 방제용으로 등록된 약제이며, 시험약제들의 제형, 유효성분 및 추천 희석농도는 Table 1과 같다.

데이터처리

파밤나방에 대한 무인항공기용 약제의 영기별 방제효과의 유의성을 검정하기 위해 SAS (SAS Institute)를 이용하여 Tukey의 다중검정을 실시하였다. 또한 감수지를 이용한 약제의 낙하입자 분석을 위해 Image J (National Institute of Health)를 사용하여 피복도(coverage)를 측정하였다.

이론/모형

살포약제 낙하입자의 분석은 농약 및 원제의 등록기준의 낙하분산조사법(Fig. 5)을 참고하였다(RDA, 2019). 이는 낙하 액적의 입경을 기준으로 4단계로 구분하고, 단위면적(cm²)당 낙하 액적의 수를 가지고 8단계로 구분하여 약제의 낙하입자 패턴을 구분한다.

성능/효과

시험당시 바람이 거의 불지 않았던 완주포장의 경우 상대적으로 고른 분포를 보였다. 따라서 무인 방제시 고려되어야 할 기상여건 중 풍속이 약효의 균일성과 비산방지측면에서 가장 중요한 요소라 판단되며, 이러한 바람과 관련된 요인인 하향풍, 비행 속도도 고려해야 할 것으로 여겨진다.
8%, 및 7일차에 100%의 방제가를 보였다. 익산포장에서 파밤나방 2령 유충에 대한 메톡시페노자이드,설폭사플로르 액상수화제 살포에 따른 방제 효과는 1일차 87.0%, 3일차 95.7%, 및 7일차에 100%였고, 5령 유충에 대하여는 1일차 88.7%, 3일차 95.6%, 및 7일차에 97.4%의 방제 효과를 보여주어 두 약제 방제 효과가 우수함을 확인할 수 있었다(Fig. 4). 변이계수(C.

후속연구

이들 중 11개가 파밤나방 방제용으로 등록되어 있다(RDA, 2019). 따라서 적용 작물, 대상 해충 및 약제의 종류를 확대할 필요가 있으며 이를 위해 향후 작물 잔류성이나 주변 비산문제도 고려한 다양한 실증 시험이 필요하며, 대상 농작물, 대상 해충 및 기상상황을 감안한 멀티콥터 방제제 등록시험의 가이드라인 설정이 필수적이라고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	파밤나방은 무엇인가?	파밤나방은 나비목(Lepidoptera) 밤나방과(Noctuidae)에 속하며 채소, 화훼, 과수, 잡초 등 광범위한 기주범위를 보이고 있다(Taylor and Riley, 2008). 또한 국내에서 시설재배지 조건에서 월동이 가능한 수준의 내한성이 있는 것으로 추정되고 있으며(Kim and Kim, 1997), 연중 발생할 경우에는 4-5회 발생하는 것으로 추정되고 있다(Goh et al.
	국내 파밤나방은 어떤 조건에서 월동이 가능한 수준의 내한성이 있는가?	파밤나방은 나비목(Lepidoptera) 밤나방과(Noctuidae)에 속하며 채소, 화훼, 과수, 잡초 등 광범위한 기주범위를 보이고 있다(Taylor and Riley, 2008). 또한 국내에서 시설재배지 조건에서 월동이 가능한 수준의 내한성이 있는 것으로 추정되고 있으며(Kim and Kim, 1997), 연중 발생할 경우에는 4-5회 발생하는 것으로 추정되고 있다(Goh et al., 1993).
	파밤나방은 어떻게 구분되는가?	그러나 파밤나방은 약제 저항성 발현이 잘 되고, 4령충 이후 노숙유충에 대해서는 약효가 많이 떨어지는 해충으로 구분하고 있다(Park and Goh 1992). 따라서 발생초기 방제가 중요하지만 현재 국내농업의 현실상 농작업 인력 부족으로 방제에 어려움을 많이 겪고 있어 이에 대한 대안으로 자동화, 생력화 및 집락영농 등이 거론되고 있다(Kim and Jun, 2011; Kim, 2015).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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