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문제 정의
- , 2005)에 대한 연구가 진행되었으나 그 후 추가연구는 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 논에서 먹노린재의 시기별 발생량 조사, 월동장소와 월동 후 생존율 조사, 그리고 온도의존 발육모형을 산출하여 발생예측 및 방제의 기초자료로 활용하고자 2018년부터 2019년까지 2년 동안 수행한 결과를 보고하는 바이다.
- 친환경 벼 재배지역 위주로 피해가 점차 확대되는 먹노린재(Scotinophara lurida) 방제기술 개발을 위하여 발생생태 및 온도의존 발육모형을 산출하였다. 2019년도 먹노린재 월동 후 생존율 조사결과 총 224마리 중 167마리가 생존하여 생존율은 72.
제안 방법
- 모든 약충은 한 마리씩 개체사육을 하였으며 충체의 크기와 탈피각을 확인하여 발육단계를 구분하였으며, 시험온도는 Multi thermo incubator (EYELA,MTI-201)를 이용하여 18, 21, 24, 27, 30℃ (14L:10D)의 항온조건에서 10반복으로 수행하였다. 각 발육단계별로 온도별 발육기간을 근거로 역수를 취하여 각 태별 발육속도를 계산하였고, Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 함수로 표현하였고, 발육속도가 0이 되는 온도 값을 찾아 발육영점 온도를 산출하였고, 각 시험온도에서 발육영점온도를 뺀 값에 발육기간을 곱하여 얻은 값들의 평균값을 산출하여 발육단계별 유효적산온도를 구하였다. 먹노린재의 생물적 방제방법을 찾기 위하여 2018년 3월 농촌진흥청 농업미생물은행에서 분양받은 Beauveria bassiana (KACC 44102)를 배양하여 90% 이상의 다습조건에서 먹노린재 감염여부를 관찰하였다.
- 2018년 벼 재배기간 중 먹노린재가 많이 발생하였던 전남지역의 논 8지점을 대상으로 월동장소와 월동 후 생존율을 2019년 3~4월에 조사하였다. 각 조사지점별 환경조건은 지역에 따라 차이가 많았지만 조사장소는 논두렁과 인근 야산(산 기부에서 20 m 이내 지역)을 중점적으로 조사하였고, 월동 먹노린재가 발견된 장소의 토질을 조사하였다. 조사규모는 각 지점별로 논두렁 5개소, 인근 야산 5개소로 10개소씩 8지점에서 총 80개소를 조사하였다.
- 조사규모는 각 지점별로 논두렁 5개소, 인근 야산 5개소로 10개소씩 8지점에서 총 80개소를 조사하였다.각 지점에서 햇빛이 잘 비추는 남쪽을 대상으로 가로, 세로 1 m의 1 m2 격자 내부를 5 cm깊이까지 시약스푼으로 흙을 파며 월동중인 성충을 정밀조사 하였다. 조사지역 내 존재한 모든 먹노린재 성충은 채집하여 실내로 가져와 25℃에서 1일 동안 관찰하여 움직임이 있는 충을 생존한 충으로 구분하였다.
- 각 포장의 조사지점은 논두렁과 인접한 첫줄의 4지점에서 5포기씩 총 20포기를 조사하였다. 단, 먹노린재 발생밀도가 높아 농가에서 자발적으로 유기농업자재를 처리하여 밀도가 급격히 낮아진 조사포장은 인근 지역의 먹노린재가 발생한 포장으로 변경하여 조사하였다.
- 먹노린재 발육단계를 명확하게 구분하고 발육기간을 산출하기 위하여 사육중인 성충으로부터 산란된 난괴를 채집해 투명한 플라스틱 사각용기(6.5×6.5×10 cm)에 넣고 부화하는 충은 새로운 용기로 옮겨주면서 각 발육단계별 개체크기를 10반복으로 측정하였다.
- 먹노린재 온도별 발육기간을 조사하기 위하여 사육중인 성충이 갓 산란한 난괴를 채취하여 플라스틱 샤레에 담아 부화하는데 소요기간을 조사하였다. 부화한 약충은 벼 줄기에 접종하여 각 발육단계별 소요기간을 조사하였는데, 전술한 플라스틱 사각용기에 벼 줄기를 세우고 아래에는 증류수를 공급하여 벼가 건조하는 것을 예방하였고, 망사 달린 뚜껑으로 덮어 약충의 탈출을 차단하였다.
- 부화한 약충은 벼 줄기에 접종하여 각 발육단계별 소요기간을 조사하였는데, 전술한 플라스틱 사각용기에 벼 줄기를 세우고 아래에는 증류수를 공급하여 벼가 건조하는 것을 예방하였고, 망사 달린 뚜껑으로 덮어 약충의 탈출을 차단하였다. 모든 약충은 한 마리씩 개체사육을 하였으며 충체의 크기와 탈피각을 확인하여 발육단계를 구분하였으며, 시험온도는 Multi thermo incubator (EYELA,MTI-201)를 이용하여 18, 21, 24, 27, 30℃ (14L:10D)의 항온조건에서 10반복으로 수행하였다. 각 발육단계별로 온도별 발육기간을 근거로 역수를 취하여 각 태별 발육속도를 계산하였고, Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 함수로 표현하였고, 발육속도가 0이 되는 온도 값을 찾아 발육영점 온도를 산출하였고, 각 시험온도에서 발육영점온도를 뺀 값에 발육기간을 곱하여 얻은 값들의 평균값을 산출하여 발육단계별 유효적산온도를 구하였다.
- 먹노린재 온도별 발육기간을 조사하기 위하여 사육중인 성충이 갓 산란한 난괴를 채취하여 플라스틱 샤레에 담아 부화하는데 소요기간을 조사하였다. 부화한 약충은 벼 줄기에 접종하여 각 발육단계별 소요기간을 조사하였는데, 전술한 플라스틱 사각용기에 벼 줄기를 세우고 아래에는 증류수를 공급하여 벼가 건조하는 것을 예방하였고, 망사 달린 뚜껑으로 덮어 약충의 탈출을 차단하였다. 모든 약충은 한 마리씩 개체사육을 하였으며 충체의 크기와 탈피각을 확인하여 발육단계를 구분하였으며, 시험온도는 Multi thermo incubator (EYELA,MTI-201)를 이용하여 18, 21, 24, 27, 30℃ (14L:10D)의 항온조건에서 10반복으로 수행하였다.
- 먹노린재 월동성충은 논에 6월 중하순부터 발생하고, 7월 상순에 산란하고, 8월 중하순에 1세대 성충이 발생한다. 온도의존 발육모형을 구하기 위하여 18, 21, 24, 27, 30℃ 14L:10D 조건의 항온기에서 온도별, 발육단계별 발육기간을 조사하였다. 18, 21, 24, 27, 30℃의 온도조건에서 알에서 성충이 될 때까지의 기간은 각각 119.
- 각 지점에서 햇빛이 잘 비추는 남쪽을 대상으로 가로, 세로 1 m의 1 m2 격자 내부를 5 cm깊이까지 시약스푼으로 흙을 파며 월동중인 성충을 정밀조사 하였다. 조사지역 내 존재한 모든 먹노린재 성충은 채집하여 실내로 가져와 25℃에서 1일 동안 관찰하여 움직임이 있는 충을 생존한 충으로 구분하였다.
대상 데이터
- 2018년 6월 전남 나주 친환경 벼 재배단지에 발생한 먹노린재를 채집하여 벼를 먹이식물로 유리온실에서 사육하며 시험에 이용하였다. 먹노린재 발육단계를 명확하게 구분하고 발육기간을 산출하기 위하여 사육중인 성충으로부터 산란된 난괴를 채집해 투명한 플라스틱 사각용기(6.
- 2018년 벼 재배기간 중 먹노린재가 많이 발생하였던 전남지역의 논 8지점을 대상으로 월동장소와 월동 후 생존율을 2019년 3~4월에 조사하였다. 각 조사지점별 환경조건은 지역에 따라 차이가 많았지만 조사장소는 논두렁과 인근 야산(산 기부에서 20 m 이내 지역)을 중점적으로 조사하였고, 월동 먹노린재가 발견된 장소의 토질을 조사하였다.
- 조사포장은 화순, 순천, 장흥지역에서 전년도에 먹노린재 발생량이 많았던 벼 친환경재배 3포장씩 총 9포장에서 포장 당 20포기에 발생하는 먹노린재 수를 조사하였다. 각 포장의 조사지점은 논두렁과 인접한 첫줄의 4지점에서 5포기씩 총 20포기를 조사하였다. 단, 먹노린재 발생밀도가 높아 농가에서 자발적으로 유기농업자재를 처리하여 밀도가 급격히 낮아진 조사포장은 인근 지역의 먹노린재가 발생한 포장으로 변경하여 조사하였다.
- 각 발육단계별로 온도별 발육기간을 근거로 역수를 취하여 각 태별 발육속도를 계산하였고, Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 함수로 표현하였고, 발육속도가 0이 되는 온도 값을 찾아 발육영점 온도를 산출하였고, 각 시험온도에서 발육영점온도를 뺀 값에 발육기간을 곱하여 얻은 값들의 평균값을 산출하여 발육단계별 유효적산온도를 구하였다. 먹노린재의 생물적 방제방법을 찾기 위하여 2018년 3월 농촌진흥청 농업미생물은행에서 분양받은 Beauveria bassiana (KACC 44102)를 배양하여 90% 이상의 다습조건에서 먹노린재 감염여부를 관찰하였다.
- 전남지역 논에서 시기별 먹노린재 발생양상을 조사하고자 2019년 벼 이앙이 완료되는 6월 중순부터 10월 상순까지 시기별 먹노린재 발육단계를 구분하여 조사하였다. 조사포장은 화순, 순천, 장흥지역에서 전년도에 먹노린재 발생량이 많았던 벼 친환경재배 3포장씩 총 9포장에서 포장 당 20포기에 발생하는 먹노린재 수를 조사하였다.
- 각 조사지점별 환경조건은 지역에 따라 차이가 많았지만 조사장소는 논두렁과 인근 야산(산 기부에서 20 m 이내 지역)을 중점적으로 조사하였고, 월동 먹노린재가 발견된 장소의 토질을 조사하였다. 조사규모는 각 지점별로 논두렁 5개소, 인근 야산 5개소로 10개소씩 8지점에서 총 80개소를 조사하였다.각 지점에서 햇빛이 잘 비추는 남쪽을 대상으로 가로, 세로 1 m의 1 m2 격자 내부를 5 cm깊이까지 시약스푼으로 흙을 파며 월동중인 성충을 정밀조사 하였다.
- 전남지역 논에서 시기별 먹노린재 발생양상을 조사하고자 2019년 벼 이앙이 완료되는 6월 중순부터 10월 상순까지 시기별 먹노린재 발육단계를 구분하여 조사하였다. 조사포장은 화순, 순천, 장흥지역에서 전년도에 먹노린재 발생량이 많았던 벼 친환경재배 3포장씩 총 9포장에서 포장 당 20포기에 발생하는 먹노린재 수를 조사하였다. 각 포장의 조사지점은 논두렁과 인접한 첫줄의 4지점에서 5포기씩 총 20포기를 조사하였다.
데이터처리
- Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 다항식으로 분석하여 회귀곡선을 얻었고 이를 근거로 발육단계별 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하였다. 알에서 5령 약충까지 먹노린재 발육영점온도는 17.
성능/효과
- 일부 온도시험에서 2령이 3, 4령 약충 기간보다 길었던 결과를 보였으나, 전체적으로 약충이 성장할수록 발육기간이 길어지는 경향을 보였다(Table 3). 또한 발육이 빨랐던 24℃와 27℃에서는 약충이 성장하여도 생존율이 높았으나, 18, 21, 30℃의 경우 4령, 5령 약충 기간의 생존율이 낮았다. 이는 발육기간이 길어지면서 장기간 동안 항온기의 좁은 환경 즉 응축기 소음, 형광등에 의한 인공 광조건, 환기량 등이 수명을 단축하는 스트레스 요인으로 작용하였을 것으로 추정한다.
- 먹노린재 월동 후 생존율은 51.9~90.0%로 지역에 따라 다소 차이가 있지만 전체 224마리중 167마리가 생존하여 평균 72.8%의 생존율을 보였다. 생존율은 지역 기상조건의 차이가 가장 크게 작용하였겠지만, 전술한 바와 같이 먹노린재가 월동하기에 좋은 환경조건인 지점에서 생존율이 높았던 것으로 판단된다.
- 먹노린재의 월동장소와 월동 후 생존율을 조사한 결과(Table 1), 월동장소는 논두렁69.6%, 산기슭 30.4%로 산기슭보다는 논두렁에서 더 많은 충을 채집할 수 있었다. 그 이유로는 먹노린재가 다발생했던 논에서 50 m 인근에 산이 존재하지 않은 곳도 있었고, 산이존재하더라도 북향으로 햇빛이 많이 비추지 않는 환경조건이 영향을 주었을 것으로 판단된다.
- 그 이유로는 먹노린재가 다발생했던 논에서 50 m 인근에 산이 존재하지 않은 곳도 있었고, 산이존재하더라도 북향으로 햇빛이 많이 비추지 않는 환경조건이 영향을 주었을 것으로 판단된다. 생존한 먹노린재가 발견된 장소는 대부분 미사질토양으로 물빠짐이 좋고 잘 뭉치지 않는 토양이며 논두렁일 경우 잡초뿌리가 빽빽하게 있는 곳 보다는 느슨하게 심어져 흙이 잘 부스러지는 공간의 흙속이나 논두렁에 놓인 돌 아랫부분에 집단으로 모여 있거나 돌에 붙어 월동하는 모습이 관찰되었으며, 논 바닥면에서 10 cm 내외 위쪽의 논두렁에 주로 월동하였다. 전반적으로 먹노린재 성충은 토양을 파헤치며 땅속 깊숙한 장소로 파고드는 능력은 없는 것으로 판단된다.
- 5와 같으며, 이를 근거로 산출한 발육영점온도와 유효적산온도는 Table 4와 같다. 온도와 발육속도와의 관계식에서 알, 1령, 2령 약충의 결정계수는 높게 나왔지만 사육 중 다수의 개체가 사망한 3령, 4령, 5령 약충은 다소 낮게 나타났다. 알에서부터 5령 약충까지의 발육영점온도는 14.
- 이상의 결과를 종합해보면 먹노린재가 가장 선호하는 월동장소는 햇빛이 잘 비추는 남향, 물빠짐이 좋은 미사질토양, 논두렁에 놓인 돌 아랫부분인 것으로 조사되었다.
- 2일이었다. 일부 온도시험에서 2령이 3, 4령 약충 기간보다 길었던 결과를 보였으나, 전체적으로 약충이 성장할수록 발육기간이 길어지는 경향을 보였다(Table 3). 또한 발육이 빨랐던 24℃와 27℃에서는 약충이 성장하여도 생존율이 높았으나, 18, 21, 30℃의 경우 4령, 5령 약충 기간의 생존율이 낮았다.
- 벼가 식재된 논에서 먹노린재 월동성충이 처음 발견된 시기는 6월 하순이었으며, 점차 밀도가 증가하여 7월 하순과 271마리로 발생최성기를 보였다. 전남지역 벼 이앙적기는 5월25일부터 6월 5일인 점을 고려하면 이앙 15일 후 먹노린재 월동성충이 본논에 유입되어 7월 중순에 최성기를 보였고, 월동성충이 7월 중순부터 산란하기 시작하며, 산란된 알은 점차 성장하여 1세대 성충의 발생최성기는 9월 상중순이었다(Fig. 2).
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