보고서 정보
주관연구기관 |
국립식량과학원 National Institute of Crop Science |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2014-02 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
과제관리전문기관 |
국립식량과학원 National Institute of Crop Science |
등록번호 |
TRKO201400011389 |
과제고유번호 |
1395021636 |
사업명 |
기능성작물시험연구 |
DB 구축일자 |
2014-06-28
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400011389 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
1. 수수 왕담배나방 발생생태 구명 및 최적 관리기술 개발
1) 왕담배나방 발생생태 및 피해 구명
수수의 이삭을 가해하는 왕담배나방의 발생생태를 구명하고 약제살포 시기 및 횟수에 따른 방제효과를 구명하고자 하였다. 왕담배나방은 수수의 개화 초기에 산란하여 부화한 유충이 꽃과 열매를 가해한다. 성페로몬트랩으로 지역별 발생소장(발생기간, 세대수 및 최성기)을 조사한 결과 제주에서 5월 상순부터 10월 하순까지 연 4세대 및 7월 상순, 밀양에서 5월 상순부터 10월 하순까지 연 4세대 및 9월 중순,
Ⅳ. 연구개발결과
1. 수수 왕담배나방 발생생태 구명 및 최적 관리기술 개발
1) 왕담배나방 발생생태 및 피해 구명
수수의 이삭을 가해하는 왕담배나방의 발생생태를 구명하고 약제살포 시기 및 횟수에 따른 방제효과를 구명하고자 하였다. 왕담배나방은 수수의 개화 초기에 산란하여 부화한 유충이 꽃과 열매를 가해한다. 성페로몬트랩으로 지역별 발생소장(발생기간, 세대수 및 최성기)을 조사한 결과 제주에서 5월 상순부터 10월 하순까지 연 4세대 및 7월 상순, 밀양에서 5월 상순부터 10월 하순까지 연 4세대 및 9월 중순, 원주에서 5월 상순부터 9월 하순까지 연 3세대 및 6월 중순으로 나타났다. 그리고 유충에 의한 수수의 이삭 피해율은 3~90%로 품종과 개화기에 따라 다양하였다.
2) 왕담배나방의 다발생에 미치는 환경요인 구명
노지보다 시설에서 피해가 심하였다. 6월 중순에 남풍찰수수를 파종하고 무방제로 재배한 경우, 왕담배나방의 발생량은 노지 및 시설에서 각각 이삭당 0.3~4.3마리, 1~5.7마리였고, 최종 이삭 피해율도 77.3% 및 96.7%로 매우 심하였다. 품종과 개화시기에도 발생 및 피해에 차이가 있었다. 남풍찰수수보다 밀양5호에서 발생량이 약간 많았고, 파종시기가 늦은 7월 상순 파종에서 발생량이 가장 많았다.
3) 왕담배나방 방제 방법이 수수 불임에 미치는 영향 구명
약제 살포시기와 살포횟수, 이삭당 살포량, 일중 살포시간 등 살포방법에 따른 수수 불임의 영향은 없었는데, 일반적으로 수수불임률은 5% 이하였다. 그러나 출수기와 개화기에 이삭에 약제를 살포하고 10일 동안 봉지를 씌운 처리에서 각각 91% 및 66% 불임이 되었고, 개화기와 유숙기에는 불임이 발생하지 않았다.
4) 왕담배나방 최적 관리기술 개발
왕담배나방의 유충은 수수 종실을 약 105개 가해하였으며, 영기가 증가할수록 섭식량도 크게 증가하였다. 수수에서 왕담배나방의 요방제 수준을 위한 회귀식은 출수기에 Y=23.278X+6.744(R2=0.96), 개화기에 Y=20.197X-0.0712(R2=0.99), 등숙기에 Y=11.343X-1.1201(R2=0.98)로 나타났고, 수수 이삭 20개당 유충의 요방제 밀도는 출수기, 개화기 및 등숙기에 각각 1.4, 5.0 및 10.8마리였다. 왕담배나방 유충에 대한 친환경농자재의 노버그®(마트린 0.45% 함유)과 은비총®(제충국+데리스+님)의 처리후 3일차 살충률은 각각 76%와 89% 이었고, 이들 2종의 자재의 혼용처리시 살충률은 97% 이었고, 인독사카브 5% 액상수화제 등 화학농약 6종의 7일차 살충률은 95%이상 이었다. 수수포장에서 노버그®와 인독사카브 5% 액상수화제에 의한 왕담배나방의 방제효과는 출수기와 출수 후 20일(등숙초기)에 각각 1회 살포한 경우 95%이상 이었고, 출수기에 1회 살포한 경우에도 90%이상 이었다. 따라서 수수 왕담배나방은 친환경유기농자재 및 인독사카브 액상수화제 등으로 효과적으로 방제할 수 있을 것으로 기대된다.
2. 조, 수수 진균병의 발생생태 및 방제법 연구
1) 조, 수수 진균병의 분리 및 발생현황 조사
국내 잡곡 주산지에서 생산된 종자에 대하여 병원균 감염현황을 조사한 결과 조에서 22종, 수수에서 34종의 균이 확인되었으며 Alternaria alternate, Curvularia lunata, Fusarium moniliforme, Fusarium solani가 주 우점종이었다. 이병 종자내 병원균 감염현황을 조사한 결과 조에서는 Fusarium solani는 과피, 배유, 배아 내 모두에서 존재하였으며, Alternaria alternate는 과피, 배유에서 Curvularia lunata는 과피에서 확인되었다. 수수는 대부분 균들이 과피, 배유, 배아 전부에서 존재하였으며, Curvularia lunata는 과피, 배유에서만 존재하는 것을 확인하였다.
2) 조, 수수 진균병의 발생생태 구명 및 피해
수수 이삭곰팡이병의 주요 병원균인 Alternaria alternata, Fusarium solani, Curvularia lunata 3균에 대하여 최적온도를 탐색한 결과 24-28℃에서 생육이 가장 좋았으며, 28℃ 이상에는 급격히 생육이 저조하였다. 수수 이삭곰팡이병의 주요 병원균 2종 Fusarium moniliforme과 F. solani에 대한 수량영향을 조사 한 결과 무처리의 이삭 무게는 8.27g 이었으나 Fusarium moniliforme 접종구는 평균 7.8g으로 무처리의 94.3%의 수준이었으며, F. solani 접종구는 평균 5.17g으로 무처리의 62.5% 수준이었다.
3) 수수 진균병 방제기술 개발
수수 이삭곰팡이병 주요 병원균 5종에 대하여 화학약제 원제 4종의 효과를 검정하였으며, Propiconazole은 10ppm에서 효과를 보였으며, 가장 효과가 좋았다. 화약약제 디페노 코나졸 • 프로피코나졸 유제 농도별 처리에 따른 실험결과 C. lunata와 F . moniliforme는 1,000배 희석에서도 80% 이상의 억제효과를 보였으며, A. alternata와 C. geniculata는 10배 희석에서 80% 이상의 억제효과를 보였다. 수수 이삭곰팡이병에 대한 디페노코나졸 • 프로피코나졸 유제의 처리 횟수 및 이병률 및 방제가를 조사한 결과 무처리로 병원균만 복합접종한 접종구에서는 이병률이 67.7%이었으며, 1회 살포시 48.5%, 2회 살포시 27.7%, 3회 살포시 16.7%로 이병률이 감소하였다. 방제가는 1회 살포시 38.4, 2회 살포시 64.8, 3회 살포시 78.8 이었다. 효과적인 약제처리 시기는 균 접종 전 3, 7일전 약제처리 및 균 접종 7일 후이었다. 친환경농자재 대황추출물(비타박스)을 이용한 약제 처리 시기는 균 접종 전 3일전 약제처리 및 균 접종 7일 후 약제처리시 효과가 있었다.
4) 조, 수수 종자전염관련 진균병 방제기술 개발
종자 소독제에 종류 및 침지시간에 따른 수수 입모율 조사 결과 베노밀· 티람 수화제가 가장 효과가 좋았다. 수수는 프로클로라즈 유제의 경우 발아율은 4시간 침지시 모든 처리에서 무처리보다 높았다. 이병률은 희석농도가 낮을수록 높았으며, 4시간 침지시 프로클로라즈 유제의 경우 1,000배, 2,000배 처리에서 방제가가 80%을 넘었으며, 베노밀 ·티람 수화제는 100배, 200배에서 방제가가 80%을 넘었다. 24간 침지시 프로클로라즈 유제, 베노밀·티람수화제 모두 모든 희석배수에 방제가가 80%을 넘었다. 수수 품종에 따른 종자소독제의 발아율과 이병률을 검정한 결과 황금찰, 중모4001, 남풍찰에 대하여 프로클로라즈 유제와 베노밀 ·티람 수화제의 효과가 좋았으며, 동안메, 대풍에 대해서는 베노밀 ·티람 수화제가 무처리대비 효과가 좋았다. 조와 수수의 친환경자재의 종자소독효과 검정결과 조에서는 발아율과 이병률을 고려하여 뚜렷한 효과를 보이는 친환경농자재를 보기 어려웠으나, 수수에서는 목초액(산림청 품질인증)에서 높은 방제효과를 확인 할 수 있었다. 실내검정결과 목초액에 대하여 조는 5배 희석 1시간, 10배희석 2시간 침지, 4시간 침지에서 높은 발아율과 방제가를 보였으며, 수수는 5배희석 1시간, 2시간 침지, 10배희석 1시간, 4시간 침지에서 높은 발아율과 방제가를 보였다. 목초액의 살균효과 검정을 위하여 주사전자현미경을 이용하여 수수 감염 주요 병원균을 검경한 결과 10배희석 처리구에서 가장 높은 포자형성 억제효과를 확인하였다. 그러나 시중에 판매되는 목초액에서는 발아율과 이병률이 일정치 않았으며, 동일한 효과를 확인하기 어려웠다. 입모율 검정결과는 10배희석 2시간 침지에서 무처리 대비 10.8%의 입모율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.
3. 잡곡 도복경감을 위한 재배법 개선 연구
토양 표토관리별 잡초발생량은 파종후 30일에 피복비닐을 제거하면, 잡초방제가가 84.0%(고랑피복), 97% 이상이었다. 파종시기 및 토양표토관리별 조 수량은 파종시기에 따라 만파보다는 조파, 적파가 유의적으로 높았으며, 피복과 비닐제거구, 그리고 무피복과는 일정한 경향은 없었다. 적파의 경우 출수기 시 태풍에 의해 도복되어 도복지수는 5정도로 가장 높았으며, 태풍피해가 없으면 파종본수가 작을수록 도복이 되지 않은 경향이었다. 간장과 하위 1∼3절 길이는 조파>적파> 만파 순이었으며, 수장은 파종본수별로는 파종본수가 적을수록 큰 경향이었다. 도복관련에 형질이 높은 하위 1∼3절 크기는 주당 파종본수가 많을수록 도장하는 경향이었다. 조의 수량은 조파와 적파에서 수량이 높았으나 만파에서는 현저히 감소하였으며, 파종본수별로는 주당 6본이 가장 높은 경향이었다. 백수피해율이 10∼20%에서는 수량감수율이 20%, 20∼30%에서는 50%, 30∼40%에서는 70% 정도로 감소하였다. 수량은 태풍 통과시 호숙기였던 함평이 180kg/10a이었고, 파종이 늦었던 영광은 158kg/10a, 백수피해가 심했던 고창과 해남은 129~137kg/10a 이었다.
4. 수수·기장 불임 발생 환경요인 구명
1) 수수, 기장 이식시기별 불임 발생양상 구명
수수 품종 및 이식시기별 출수기 도달일수는 토종수수는 50~52일, 황금찰수수는 54~57일 정도였으며 전포장이 출수하는 필요한 일수는 토종수수는 20~35일, 황금찰수수는 15~23일 소요되었다. 시험년도별 출수기는 수수는 2013년이 2011년보다 12~18일정도, 기장은 5~10일 정도 빨랐고 이식시기와 출수기와의 관계는 수수는 둔감한 반면 기장은 민감하였다. 이식시기별 불임발생율은 수수의 경우 6월 12일, 6월 15일 이식구가 23~30%로 높은 반면 6월 3일 및 6월 30일 이식구는 상대적으로 낮았으며 기장은 이식시기와 불임발생과는 관련성이 낮았다.
2) 수수, 기장 불임발생 환경요인 분석
출수기 때 불임유도 처리별 발생주율은 수수는 강우+차광 > 강우 > 차광 순이었고, 기장은 강우+차광의 효과만 인정되었다. 따라서 결과적으로 수수와 기장의 불임발생은 출수기 고온 조건에서의 지속적인 강우에 따른 일조부족과 과습이 주요인으로 생각된다.
3) 기후 변화에 따른 수수의 생산량 변화 추적 및 파종시기 도출
시험년도별 황금찰수수의 수량은 2011년에는 187 kg/10a, 2012년 224 kg/10a, 2013년 197 kg/10a 이였고, 토종수수는 170 kg/10a 정도였다. 기장의 수량은 2012년 165.5 kg/10a, 2013년 205.9 kg/10a 이었으며 이식 시기별로는 6월 중순 이식구가 6월 초 또는 6월 말 이식구 보다 높았다. 그리고 여러 주산지별 기상자료와 수수, 기장의 생육기간을 고려한 결과 수수의 파종시기는 6월 초순, 기장은 6월 중 • 하순 파종시 수량성과 품질에 가장 큰 영향을 미치는 개화기간과 수확기 동안 기상재해를 회피할 수 있는 확률이 가장 높은 것으로 사료된다
Abstract
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1. Study on Occurrence and management of corn earworm, Helicoverpa armigera, in sorghum field.
This study was conducted to determine the occurrence of corn earworm, H elicoverpa armigera Hubner on sorghum, and the control efficacies of control agents against the pest. Corn earworm oviposits at th
1. Study on Occurrence and management of corn earworm, Helicoverpa armigera, in sorghum field.
This study was conducted to determine the occurrence of corn earworm, H elicoverpa armigera Hubner on sorghum, and the control efficacies of control agents against the pest. Corn earworm oviposits at the early flowering stage of sorghum and hatched larvae damage flowers and growing seeds. The seasonal occurrence pattern of H. armigera was recorded by using its sex pheromone placed inside a funnel trap from early May to late October in Jeju island, from early May to late October in Miryang, and from early May to late September in Wonju. The damaged ear rate of sorghum by larvae of H. armigera varied from 3 to 90% depending on the sorghum varieties and flowering stage, and was severe in greenhouse cultivation than in field. Sorghum.
The larva infested about 105 grains of sorghum and infestation increased with increased larval population. The regression equations of the economic injury levels (EIL) for 5% yield loss of sorghum was Y=23.278X+6.744(R2=0.96) for heading stage, Y=20.197X-0.0712(R2=0.99) for flowering stage and Y=11.343X-1.1201(R2=0.98) for soft dough stage. The larval population estimated to be kept under control for EIL for every 20 spikes of sorghum was 1.4. 5.0 and 10.8 for heading, flowering and soft dough stage, respectively.
The larval mortality at 3 days after treatment with Nobug® including 0.45% matrine and Eunbichong® including pyrethrin+derris+neem were 76 and 89%, respectively, and was above 95% by treatment of mixture of Nobug® and Eunbichong®, while the mortality with six different insecticides including Indoxacarb SC was above 95% at 7 days after treatment. In sorghum fields, control efficacy of Nobug® and Indoxacarb SC against H. armigera larvae was above 95% at heading stage and 20 days after heading stage with their one time application, respectively. Thus, corn earworm can be effectively managed by using environmentally-friendly materials and Indoxacarb SC.
2. Study on the occurrence and control method of fungi affecting foxtail millet and sorghum
Yield loss of cereal crops is largely influenced by infertility, viviparous germination, and increased occurrence of disease and insect pests that is often related to temperature and relative humidity. Among the diseases, fungus, that is highly related to temperature and relative humidity conditions, inflicts yield loss and deteriorates quality of foxtail millet and sorghum. Fungus infection on sorghum and foxtail millet has been one of the serious problems, hence, there is a need of research on the occurrence ecology and control method of the fungus.
Seed-borne mycoflora of sorghum and foxtail millet was collected from different growing areas in South Korea. Thirteen genera with 22 species of fungi were identified from the seeds of foxtail millet, and 18 fungal genera with 34 fungal species were identified from the seeds of sorghum. Dominant fungi were Curvularia lunata followed by F usarium moniliforme and F usarium solani. The percent recovery of seed-borne fungi ranged from 2.22% to 60.0%, and Alternaria alternata, Curvularia lunata and 4 species of F usarium were isolated from the endosperm and embryo of sorghum and foxtail millet. The seed-borne fungi might be primary source of infection of sorghum and foxtail millet crops. Optimum temperature for dominant fungi is 24-28℃. Sorghum was found to be infected at blooming period, and depending on the type of fungi, the seed weight was found to be reduced by 38% to the maximum.
Propiconazole, a chemical, is verified as one of the best on its effectiveness against the grain mold of sorghum. Among fungicides, difenoconazole·propiconazole emulsion is verified as the best on its effectiveness against the grain mold of sorghum. After pathogen inoculation during blooming period, difenoconazole·propiconazole was applied at an interval of 7 days for 3 times and it showed control value of 78.8% on sorghum. Prochloraz emulsion and benomyl thiram are wettable powders (W P) verified as best fungicide for the seed disinfection. In case of foxtail millet, control effect of prochloraz emulsion and benomyl thiram W P was found good, but germination rate was a problem. In sorghum, optimum concentration dilution of prochloraz emulsion is 2,000 times and benomyl thiram W P is 200 times. Also, Prochloraz emulsion and the benomyl thiram W P treated seeds showed higher germination rate and disinfection rate in all the tested five sorghum varieties, and showed control value of 80% when compared with untreated control.
Foxtail millet and sorghum seeds were manually infected to many fungi, and were subjected to eight different organic treatments with different duration and doses, also included were one chemical pesticide and an untreated control. Seeds treated with pyroligneous liquor (quality certification of Korea Forest Service) of stock solution showed higher germination rate. Sterilizing effect was tested against the main pathogen of sorghum by a scanning electron microscope (SEM). Decuple-2hours soak showed best depression effect on sporogenesis. But pyroligneous liquor from market had no fixed germination rate and control value. So it was difficult to conclude its effect. Pyroligneous liquor (diluted 10, 2 hours immersed) increased 10.8 percent in rate of seedling stand.
3. Study on improvement of cultural practice for reduced lodging in Foxtail millet
Weeding measures is an important issue for cereal crop because weed is superior to crops in early growth stage and there are not many herbicides applicable to cereal crop. Since the concern about well-being and eco-environmental products are increasing, cultivation with polyvinyl chloride(PVC) is needed. Thus, our research was conducted on inhibit lodging for foxtail millet and weed control. Five treatments included as weed-free, control(not remove weed) and covering with polyvinyl chloride(PVC) removed 30 DAS(day after seeding). Plant height, chlorophyll meter(SPAD 502) and soil moisture(ECH2O) were sampled at 30 DAS at the same location. Results showed that PVC accelerated the earlying by 3∼4 day depending on weed-free plot. At removing PVC, plant length did not differ depending on the growth stage. However, weed-free plot by weed competition were somewhat short. At weed competition early in 40 DAS, the effort was good for control. However, removing 40 DAS was difficult task. Thus, 30 DAS was judged to be suitable. Soil moisture which removed from the control was higher than 30 DAS and weed-free, and it was kept low by evaporation. The chlorophyll meter of weed-free plot was 45.0(3times mean), 30 DAS was 48.4. Remove the PVC on the 20 DAS> 30 DAS> 40 DAS was followed. Based to these findings, Remove PVC can reduce lodging on foxtail millet. The result was achieved to investigate the response of plant characters associated with lodging and yield performance of rice at three different seeding times and four number of plants. The sooner, culm length and stem diameter were seeding was greater timing. The more the number of tiller, number of plants is also frequently present. The yield loss of wind damage affect the white head: 10∼20% reduction at 20% yield loss, 20∼30% at 50% and 30∼40% at 70%, respectively.
4. Study on weather factor for sterility occurrence of the grain sorghum and common millet
To get the base information for stable cultivation of cereal crops in the monsoon climatic zone such as Korea and Japan, this study was carried out in Miryang, southern part of Korean peninsula. The Sterile of grain (sorghum sorghum bicolor L.) and common millet (Panicum miliaceum L.) that originated from the semi-arid area was big problem for stable production in Korea. We studied the infertility cause of sorghum and common millet by artificial rainfall and adjust of planting date.
The number of days after planting to heading of sorghum was 50 to 52 days in native variety and 54-57 days in Hwanggumchal. The days from heading initiation to full heading of sorghum was required 20~35 days for native variety and 54-57 days for Hwanggumchal one. The heading date in 2013 was faster 12~18 days in sorghum and 5~10 days in common millet than in 2011. The relation with date of heading and planting time for common millet was more sensitive than sorghum.
The sterile of sorghum with transplanted at June and June 15 was higher than as 23-30% in June 3 and June 30. In case of common millet, the relevant with the transplanting time and sterile relevant was low notes. The difference of sterile of the sorghum by induction treatment at heading stage was in order to rainfall+shading > rainfall > shading. However, In common millet was recognized the effect of rainfall+shading.
As a result, the sterile cause of sorghum and common millet was condition with high temperatures at heading stage and it related to the continuous rainfall is the main factor contributing to the lack sunshine.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 2
- SUMMARY ... 10
- 목차 ... 13
- 제 1 장 서 론 ... 14
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 16
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
- 제 1절 : 수수가해 왕담배나방의 발생생태 및 관리기술 개발 ... 19
- 2절 조, 수수 진균병의 발생생태 및 방제법 연구 ... 33
- 3절 잡곡 도복경감을 위한 재배법 및 강풍에 의한 피해해석 연구 ... 47
- 4. 수수·기장 불임 발생 환경요인 구명 ... 56
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 66
- 1절 : 목표대비 달성도 ... 66
- 2절 : 정량적 성과 ... 67
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 68
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
- 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 68
- 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 68
- 제 9 장 참고문헌 ... 69
- 끝페이지 ... 74
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