[논문]북방농업지대에서 유효적산온도를 이용한 벼 해충의 발생시기 비교

김순일; 엄기백; 김대용; 박형만

doi:10.5656/ksae.2019.08.8.029

초록
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본 연구는 북방농업지대에서 벼 해충의 지역 간 발생상황을 비교하기 위하여 곤충의 발육에 필요한 온도를 이용하여 발생 시기를 추정하는 방법으로 발생세대수나 발생 시기 등을 비교하였다. 벼 해충 6종(벼물바구미, 벼잎벌레, 흰등멸구, 벼멸구, 혹명나방, 멸강나방)에 대해 유효적산온도를 이용하여 발생 시기를 추정한 결과 월동해충은 지역에 따라 발생 시기에 차이가 있었으며, 동북방향으로 갈수록 발생시기가 늦어져, 북부고산이나 동해안북부에서는 발생시기가 가장 늦었다. 또한 해충의 발생시기가 6월부터 8월 사이에는 비래해충 1세대 성충 발생시기와 같이 지역 간 발생 시기에 차이가 적어 비슷한 시기에 발생하였으며, 기온이 낮아지는 8월부터 9월에 발생시기가 되면 지역 간 차이가 커서 벼멸구의 2세대 성충이 발생하지 못하거나, 흰등멸구, 혹명나방, 멸강나방 등의 2~3세대 성충의 발생이 안 되는 지역이 많아지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 특징으로 보아 북방지역의 동북지역, 동해안북부, 북부내륙, 북부고산지역에서의 벼해충 발생은 적을 것으로 추정되며, 중부산간의 평강, 양덕을 제외한 동해안남부, 수양산 이남, 이북지역은 국내 경기, 강원북부지역과 비슷한 발생을 보일 것으로 추정되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to compare on the time of occurrence of 6 major rice insect pests [Lissorhoptrus oryzophilus Kusche, Oulema oryzae Kuwayama, Sogatella furcifera (Horvath), Nilaparvata lugens Stal., Cnaphalocrocis medinalis (Guenee), Mythimna separata Walker] in northern part of the Korean...

This study was carried out to compare on the time of occurrence of 6 major rice insect pests [Lissorhoptrus oryzophilus Kusche, Oulema oryzae Kuwayama, Sogatella furcifera (Horvath), Nilaparvata lugens Stal., Cnaphalocrocis medinalis (Guenee), Mythimna separata Walker] in northern part of the Korean peninsula. Using growing degree days of the insects, we evaluated the number of occurrence generations and the time of occurrence. Over-wintering insects such as L. oryzophilus and O. oryzae showed different occurrence periods in northern regions. The occurrence period of the first generation adults was later in northeast regions than in Korean middle regions and more later both in northern alpines and in northern parts of east sea. In addition, the first adults of S. furcifera, N. lugens, C. medinalis, and M. separata occurred between June and early August. However, from late August to September, these insects showed the different occurrence periods in northern regions. Especially, the second adults of N. lugens were not occurred and the second to third generation adults of S. furcifera, C. medinalis, and M. separata showed similar occurrence properties. Based on these properties, the occurrence of major rice insect pests will be less in northeast regions, northern regions of east sea, northern inlands, and northern alpines of the Korean peninsula. However, comparing with their occurrences in northern regions of Gyenonggi and Gangwon provinces, the rice insect pests may show similar occurrence pattern in mid-korean mountains except for pyunggang and yangduk regions as well as in the southern and northern regions of Suyang-san.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Prediction on the time of occurrence of Lissorhoptrus oryzophilus migratory and new adults in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day
표 Table 2. Prediction of the time of highest egg-laying and new adults occurring of Oulema oryzae in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day
표 Table 3. Prediction of the time of adults occurring of Sogatella furcifera in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day
표 Table 4. Prediction of the time of adults occurring of Nilaparvata lugens in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day
표 Table 5. Prediction of the time of adults occurring of Cnaphalocrocis medinalis in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day
표 Table 6. Prediction of the time of adults occurring of Mythimna separata in rice-cultivation zones^a of northern part of the Korean peninsula using the growing degree day

AI 본문요약
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문제 정의

즉, 한반도 북방 지역 작물에 발생하는 해충에 대한 정보는 대부분 단편적인 것들로 지역 전체에 대한 정보는 많지 않아 해충들이 지역에서 어느 시기에 어느 정도 발생하는지, 어떤 해충들이 주요종인지에 대한 정보도 전무한 실정이다. 그래서 유효적산온도를 이용하 여 벼에서 주로 발생하는 주요 해충들로 저온성 해충들인 벼물바구미(Lissorhoptrus oryzophilus Kusche)와 벼잎벌레(Oulema oryzae Kuwayama) 그리고 비래해충인 흰등멸구[Sogatella furcifera (Horvath)], 벼멸구(Nilaparvata lugens Stal.), 혹명나방[Cnaphalocrocis medinalis (Guenee)], 멸강나방(Mythimna separata Walker) 등의 발생 시기를 비교함으로서 북방지역에 서 해충발생에 대한 정보를 얻고자 하였다. 이들 해충들의 선정 은 한반도 북방지역과 유사한 온도 특성을 나타내는 길림성과 요녕성의 벼 해충들과 국내에서 중요 벼 해충들로서 발육영점 온도 및 유효적산온도를 활용 가능한 종들을 기준으로 하였다 (Rye et al.
이처럼 온도는 곤충의 발육, 생 식, 생존 등에 영향을 미치는 가장 중요한 요인들 중 하나이다. 따라서 본 연구는 온도에 기반하여 북방지역 내 벼 재배지대를 7개 농업지대로 구분한 결과를 활용하여 벼의 월동해충 2종과 비래해충 4종의 온도에 따른 발생세대수와 발생 시기 등을 비교 및 지역적인 차이를 분석함으로써 향후 북방지역 벼 재배지에서 이들 해충들을 효율적으로 관리할 수 있는 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다.
이러한 특징으로 보아 북방지역의 동북지역, 동해안 북부, 북부내륙, 북부고산지역에서의 벼 해충 발생은 적을 것으로 추정되며, 중부산간의 평강, 양덕을 제외한 동해안남부, 수양산이남, 이북지역은 국내 경기, 강원북부지역과 비슷한 발생을 보일 것으로 추정된다. 따라서 본 연구는 향후, 북방 지역 벼 재배 지대에 따른 각 해충 발생 시기를 추정하고 그 정보를 제공함으로써 향후 북방 지역 벼 해충 관리 대책 수립을 위한 기초자료로서 간접적으로 활용할 수 있으리라 생각한다.

제안 방법

농업지대구분은 온도에 따라 벼 재배지대를 구분한 것으로 북방지역을 7개 농업지대로 구분한 것을 활용하여 월동성충 발 생시기와 신성충 발생 시기 등으로 구분하여 추정하였다.
본 조사에서는 벼 병해 및 벼 재배지역 등과 연관된 조사 결과와 연동하여 벼 해충 발생 정보를 활용할 수 있도록 북방지역 농업지대구분을 북한농업지대별 작물재배 및 기후특성에 따라 구분한 7개 농업지대 구분(수양산이남지대, 수양산이북지대, 동해안남부지대, 중부산간지대, 동해안북부지대, 북부내륙지대 및 북부고산지대)을 활용하였다(Yoon and Kim, 2006).

대상 데이터

2회 성충은 대부분 지역에 서 8월 중하순에 발생하였으며, 동해안북부의 청진, 선봉은 9 월 상순, 북부고산은 혜산에서만 9월에 발생하였으며, 장진, 풍 산, 삼지연에서는 2회성충이 발생하지 못하였다. 3세대 성충은 9월말~10월에 성충이 발생하였으며, 일부 중부산간과 동해안 북부, 북부내륙지대에서는 3회 성충까지 발육하지 못하였다. 3 세대 발육에 필요한 유효적산온도가 이들 지역에서는 10월 하 순 이후로 북방지역의 기온 특성을 고려할 때, 멸강나방 3회 성충의 발육은 어려울 것으로 추정된다.
왜냐하면 벼멸구, 혹명나방은 경기도, 강원도 지역에 비래 성적이 없기 때문이다. 멸강나방은 경기도 수원지역에서 성페로몬으로 조사한 주비래일 5월 31일을 기준으로 분석하였다. 흰등멸구(Park et al.
분석 대상 벼 해충들은 한반도에서 보편적으로 발생하는 해충들 중에서 6종을 선택하여 분석에 사용하였다. 벼물바구미 월동 성충이동 시기는 14.
분석대상인 한반도 북방 27개 지역 및 경기강원 북부 7개 지역의 해충별 유효적산온도 분석에 필요한 기상자료는 기상청 국가기상종합정보(http://www.weather.go.kr/weather/ main.jsp) 기후자료에서 2017년도 기상자료를 다운받아 사용하였다.
, 1998). 비래해충인 흰등멸구, 벼멸구, 혹명나방은 2017년 농촌진흥청 농작물병해충조사에 서 경기도 지역에 7월 8일 채집된 흰등멸구 38마리를 기준으로 분석하였다. 왜냐하면 벼멸구, 혹명나방은 경기도, 강원도 지역에 비래 성적이 없기 때문이다.

이론/모형

멸강나방은 경기도 수원지역에서 성페로몬으로 조사한 주비래일 5월 31일을 기준으로 분석하였다. 흰등멸구(Park et al., 2013), 벼멸구(Uhm, 1991), 혹명나방(Park et al., 2014) 그리고 멸강나방(Ko et al., 2003)은 기존에 발표된 자료를 참조하였고, 온도에 따른 발육모형을 활용하여 발생 분석에 사용하였다.

성능/효과

, 1990). 4월 1일부터 14.9℃ 이상을 적산하여 분석한 결과, 벼물바구미 월동성충 이동시기는 동해안 남부의 장진지역이 5월초로 가장 빠르고, 원산, 함흥과 수양산이남북, 중부산간의 회천, 수풍지역과 북부내륙의 강계지역이 5월 중하순이었다(Table 1). 중부산간의 평강, 양덕 및 동해안북부의 신포는 6월 상순이었으며 동해안북부의 김책과 북부내륙의 중강, 북부고 산지역의 혜산이 6월 중순이었으며, 동해안북부의 청진, 선봉 이 6월 하순이었다.
월동해충인 벼물바구미와 벼 잎벌레의 월동 성충 및 신성충 발생 시기는 국내의 경기, 강원북 부지역과 북방 동해안남부, 수양산이남, 이북지역은 비슷하였다. 또한 북방지역의 벼물바구미와 벼잎벌레의 월동충 및 신성 충의 발생 시기는 동북방향으로 갈수록 점차 늦어지는 경향을 보였다. 흰등멸구 1세대 성충은 북부고산지대인 장진, 풍산 삼지연만 8월 중순으로 다른 지역보다 늦었으나 대부분의 지역에 서는 7월말~8월 상순으로 차이가 크지 않았다.
이상과 같이 벼 해충 6종에 대해 유효적산온도를 이용하여 발생 시기를 추정한 결과 월동해충은 지역에 따라 발생 시기에 차이가 있었으며, 동북방향으로 갈수록 발생시기가 늦어져, 북 부고산이나 동해안북부에서는 발생시기가 가장 늦었다. 또한 해충의 발생시기가 6월부터 8월 사이에 비래해충 1세대성충 발 생시기와 같이 지역 간 발생 시기에 차이가 적어 비슷한 시기에 발생하였으며, 기온이 낮아지는 8월부터 9월에 발생시기가 되 면 지역 간 차이가 커서 벼멸구의 2세대성충과 같이 발생하지 못하거나, 흰등멸구, 혹명나방, 멸강나방 등의 2~3세대 성충의 발생이 안 되는 지역이 많아지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 특징으로 보아 북방지역의 동북지역, 동해안 북부, 북부내륙, 북부고산지역에서의 벼 해충 발생은 적을 것으로 추정되며, 중부산간의 평강, 양덕을 제외한 동해안남부, 수양산이남, 이북지역은 국내 경기, 강원북부지역과 비슷한 발생을 보일 것으로 추정된다.
, 2014). 본 분석의 추정 결과가 북방지역의 혹명나방 성충의 야외 발생 시기와 일치한다면, 북부고산지역의 장진이나 풍산, 삼지연 등을 제외한 대부분 지역에서 8월 상순 1세대 성충들의 밀도가 높을 것으로 보인다. 하지만 2세대 성충의 발생은 9월에 가능하겠지만, 현실적으로 벼 생육기를 감안한 다면 북방지역에서 2세대 혹명나방의 발생은 1세대 성충에 비해 훨씬 더 적을 것이다.
또한 해충의 발생시기가 6월부터 8월 사이에 비래해충 1세대성충 발 생시기와 같이 지역 간 발생 시기에 차이가 적어 비슷한 시기에 발생하였으며, 기온이 낮아지는 8월부터 9월에 발생시기가 되 면 지역 간 차이가 커서 벼멸구의 2세대성충과 같이 발생하지 못하거나, 흰등멸구, 혹명나방, 멸강나방 등의 2~3세대 성충의 발생이 안 되는 지역이 많아지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 특징으로 보아 북방지역의 동북지역, 동해안 북부, 북부내륙, 북부고산지역에서의 벼 해충 발생은 적을 것으로 추정되며, 중부산간의 평강, 양덕을 제외한 동해안남부, 수양산이남, 이북지역은 국내 경기, 강원북부지역과 비슷한 발생을 보일 것으로 추정된다. 따라서 본 연구는 향후, 북방 지역 벼 재배 지대에 따른 각 해충 발생 시기를 추정하고 그 정보를 제공함으로써 향후 북방 지역 벼 해충 관리 대책 수립을 위한 기초자료로서 간접적으로 활용할 수 있으리라 생각한다.
이상과 같이 벼 해충 6종에 대해 유효적산온도를 이용하여 발생 시기를 추정한 결과 월동해충은 지역에 따라 발생 시기에 차이가 있었으며, 동북방향으로 갈수록 발생시기가 늦어져, 북 부고산이나 동해안북부에서는 발생시기가 가장 늦었다. 또한 해충의 발생시기가 6월부터 8월 사이에 비래해충 1세대성충 발 생시기와 같이 지역 간 발생 시기에 차이가 적어 비슷한 시기에 발생하였으며, 기온이 낮아지는 8월부터 9월에 발생시기가 되 면 지역 간 차이가 커서 벼멸구의 2세대성충과 같이 발생하지 못하거나, 흰등멸구, 혹명나방, 멸강나방 등의 2~3세대 성충의 발생이 안 되는 지역이 많아지고 있음을 알 수 있었다.

후속연구

그러나 북부고산지대에서는 1세대 성충만 나오고 동해안 북부나 북부내륙에서는 8월 하순에 2세대 성충이 나 와 완전한 2세대를 보내기는 어려운 것으로 추정되며, 보통 9월 10일 이후 성충발생은 다음세대로 이어지지 않아 피해로 연결 되지 않을 것으로 추정된다. 또한 한반도에 유입된 비래 개체군 이 발육하는 생태가 아직 불분명하고, 비래시기나 기원지에 관 한 상세한 정보가 미흡하여 비래한 멸강나방이 정착하여 다음 세대 개체군 발생에 영향을 미치는 지에 대한 연구 등이 필요하다. 비록 본 연구가 북방지역에서 발생하는 벼 해충들에 대한 직접적인 발생 예측용으로 활용은 불가능할지라도, 북방 지역 벼 재배 지대에 따른 각 해충 발생 시기를 추정하고 그 정보를 제공함으로써 향후 북방 지역 벼 해충 관리 대책 수립을 위한 기초자료로서 간접적으로 활용할 수 있으리라 생각한다.
또한 한반도에 유입된 비래 개체군 이 발육하는 생태가 아직 불분명하고, 비래시기나 기원지에 관 한 상세한 정보가 미흡하여 비래한 멸강나방이 정착하여 다음 세대 개체군 발생에 영향을 미치는 지에 대한 연구 등이 필요하다. 비록 본 연구가 북방지역에서 발생하는 벼 해충들에 대한 직접적인 발생 예측용으로 활용은 불가능할지라도, 북방 지역 벼 재배 지대에 따른 각 해충 발생 시기를 추정하고 그 정보를 제공함으로써 향후 북방 지역 벼 해충 관리 대책 수립을 위한 기초자료로서 간접적으로 활용할 수 있으리라 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	북방농업지대에서 유효적산온도를 이용한 벼 해충 발생시기는?	벼 해충 6종(벼물바구미, 벼잎벌레, 흰등멸구, 벼멸구, 혹명나방, 멸강나방)에 대해 유효적산온도를 이용하여 발생 시기를 추정한 결과 월동해충은 지역에 따라 발생 시기에 차이가 있었으며, 동북방향으로 갈수록 발생시기가 늦어져, 북부고산이나 동해안북부에서는 발생시기가 가장 늦었다. 또한 해충의 발생시기가 6월부터 8월 사이에는 비래해충 1세대 성충 발생시기와 같이 지역 간 발생 시기에 차이가 적어 비슷한 시기에 발생하였으며, 기온이 낮아지는 8월부터 9월에 발생시기가 되면 지역 간 차이가 커서 벼멸구의 2세대 성충이 발생하지 못하거나, 흰등멸구, 혹명나방, 멸강나방 등의 2~3세대 성충의 발생이 안 되는 지역이 많아지고 있음을 알 수 있었다. 이러한 특징으로 보아 북방지역의 동북지역, 동해안북부, 북부내륙, 북부고산지역에서의 벼해충 발생은 적을 것으로 추정되며, 중부산간의 평강, 양덕을 제외한 동해안남부, 수양산 이남, 이북지역은 국내 경기, 강원북부지역과 비슷한 발생을 보일 것으로 추정되었다.
	유효적산 온도란 무엇인가?	일반적으로 곤충의 발육은 온도와 밀접한 관계가 있고 발육 단계마다 발육을 위한 일정한 온량이 필요한데, 이를 유효적산 온도라 하고 1일 평균기온에서 발육영점온도를 뺀 값을 누적시키면 된다. 이를 이용하면 해충의 발육단계를 예측할 수 있는 데, 사육온도가 증가함에 따라 발육속도는 직선적으로 증가하는 경향을 띤다(Kiritani, 2012).
	북한 경제에서 농림어업이 차지하는 비중은 얼마인가?	농림어업이 북한 경제에서 차지하는 비중은 2016년 21.7% 로 약 7조 8,326억 원 규모이고, 북한의 농가인구는 1965년 약 5백만 명 수준에서 2008년 857만 명으로 증가하였으나, 그 비 중은 감소하고 있는 추세이다(Ministry of Unification, 2019). 또한 북한의 농지면적은 2016년 191만ha로 추정되고 이중 논 면적이 32%, 밭 면적이 68%를 차지한다.

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