The Korean Society of Pesticide Science
[ ORIGINAL ARTICLES ]
The Korean Journal of Pesticide Science - Vol. 22, No. 4, pp.284-291
ISSN: 1226-6183 (Print) 2287-2051 (Online)
Print publication date 31 Dec 2018
Received 16 Oct 2018 Revised 7 Nov 2018 Accepted 8 Nov 2018
DOI: https://doi.org/10.7585/kjps.2018.22.4.284

사과원 나무좀류의 발생과 살충제 방제

김지원* ; 김세진 ; 남종철 ; 이동혁 ; 이선영1 ; 도윤수2 ; 최경희3
농촌진흥청 국립원예특작과학원 사과연구소
1농촌진흥청 국립원예특작과학원 채소과
2농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과
3농촌진흥청 국립원예특작과학원
Seasonal Occurrence and Pesticide Control of Ambrosia Beetles (Coleoptera, Curculionidae: Scolytinae) in Apple Orchard
Kim*, Ji Won* ; Se Jin Kim ; Jong-Chul Nam ; Dong-Hyuk Lee ; Sun-Young Lee1 ; Yun-Su Do2 ; Kyung-Hee Choi3
Apple Research Institute, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration, Gunwi 39000, Republic of Korea
1Vegetable Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration, Wanju 55365, Republic of Korea
2Fruit Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration, Wanju 55365, Republic of Korea
3National Institute of Horticultural & Herbal Science, Rural Development Administration, Wanju 55365, Republic of Korea

Correspondence to: *Email: kjw99341018@korea.kr

초록

본 연구는 사과원의 나무좀류 발생 양상과 5종의 살충제(Phenthoate EC, Chlorpyrifos WP, Thiamethoxam WG, Thiacloprid SC, Acetamiprid + Buprofezin EC)를 이용하여 야외 포장의 약제 감수성을 조사하였다. 유인 트랩에 유살된 나무좀은 암브로시아나무좀(Xyleborinus saxesenii), 오리나무좀(Xylosandrus germanus), 붉은목나무좀 (Ambrosiodmus rubricollis), 사과둥근나무좀(Anisandrus apicalis) 등 4종이 동정되었으며, 암브로시아나무좀이 우점하였다. 나무좀의 발생은 4월 상순에 시작하여 년 1~2회 발생하였으며, 종에 따른 차이를 보였다. 나무좀 침입공의 높이별 분포는 후지의 경우 21~100 cm 높이에서 피해를 받았으며 홍로는 41~100 cm에서 피해를 받는 것으로 나타났다. 야외 살충제 시험에서 나무좀류 방제로 등록된 유기인계 약제인 Phenthoate EC와 진딧물과 굴나방류 방제 약제로 등록된 유기인계 Chlorpyrifos WP, 네오니코티노이드계 Thiacloprid SC는 처리 5일차까지 90% 이상의 방제 효과를 나타내었다. 본 연구 결과를 통해 사과원에서 진딧물과 굴나방류 방제로 사용되고 있는 Chlorpyrifos WP와 Thiacloprid SC 또한 나무좀 방제를 위한 대체 약제로 이용 할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

Ambrosia beetles (Coleptera: Curculionidae: Scolytinae) are important pests of apple trees. This study was conducted to assess the seasonal occurrence and field efficacy of 5 insecticides such as Phenthoate EC, Chlorpyrifos WP, Thiamethoxam WG, Thiacloprid SC, and Acetamiprid + Buprofezin EC on ambrosia beetles in apple orchards. We were surveyed beetles using ethanol-baited traps and identified the collected species as Xyleborinus saxesenii Ratzeburg, Xylosandrus germanus Blandford, Ambrosiodmus rubricollis Eichhoff, and Anisandrus apicalis Blandford, of which the dominant species was X. saxesenii. The trap monitoring showed that the ambrosia beetles appeared from April and occurred in first or second generations per year, and the occurrence was a difference according to the species. The entrance hole of ambrosia beetles was observed from 21~100 cm and 41~100 cm by height in the trunk of “Fuji” and “Hongro” apple, respectively. In the field test of insecticide, Phenthoate EC and Chlorpyrifos WP, Thiacloprid SC, the control value was more 90% at 5 days after treatment. These results indicate that the Chlorpyrifos WP and Thiacloprid SC can be a supplement potential option for controlling of ambrosia beetles in the field.

Keywords:

Apple, Ambrosia beetles, Entrance hole, Chlorpyrifos, Thiacloprid

키워드:

사과, 나무좀, 침입공, Chlorpyrifos, Thiacloprid

서 론

암브로시아나무좀류는 나무좀아과(Scolytinae)의 많은 종과 긴나무좀아과(Platypodinae)의 모든 종을 포함하고 있으며(Choo et al., 1988a; Kwon et al., 2011) 산림, 과수원, 묘목장 등의 나무 목질부에 구멍을 내는 해충으로 알려져 있다(Oliver and Mannion, 2001; VanDerLaan and Ginzel, 2013). 성충은 나무를 파고 들어 하나 또는 여러 개의 터널 및 육아실로 구성된 갱도를 형성한 다음 성충과 유충의 먹이인 암브로시아균(공생균)을 배양한다(Oliver and Mannion, 2001; Biedermann and Taborsky, 2011). 암브로시아균은 암브로시아나무좀의 먹이원으로 이용되기도 하지만 이차적으로 숙주 식물을 죽이는 것으로 알려져 있다(Werle et al., 2015). 유충은 갱도 내에서 발육을 완료하고 새로운 암컷 성충은 자손 번식을 위해 교미 후 나무를 빠져 나와 새로운 기주 식물를 찾기 위해 분산한다(Weber and McPherson, 1984).

나무좀은 주로 산림의 주요 해충으로 다루어져 왔으나 (Kwon et al., 2011) 유럽과 미국 등지에서 사과, 배, 핵과류 등을 가해하여 경제적 손실을 입히는 것으로 보고 되고 있다(Hesjedal and Edland, 1988; Cebeci and Ayberk, 2010; Saruhan and Akyol, 2012; Salmane et al., 2015; Agnello et al., 2017). 이들은 일반적으로 홍수, 가뭄, 동해 등의 스트레 스를 받거나 약한 나무를 선호하며(Kühnholz et al., 2001; Cebeci and Ayberk, 2010; Ranger et al., 2013), 스트레스를 받은 나무는 휘발성 물질을 생성하는데 그 중 에탄올이 나무좀에게 강한 유인력을 보인다고 알려져 있다(Montgomery and Wargo, 1983; Kühnholz et al., 2001; Ranger et al., 2013). 국외의 경우 산림과 더불어 과수원, 묘목장 등에서 에탄올 트랩을 이용하여 나무좀의 발생 모니터링 및 수간부 살충제 처리를 통한 방제 활동을 실시하고 있다(Oliver and Mannion, 2001; Doerr et al., 2008; Reding et al., 2013; Agnello et al., 2017). 그러나 국내의 경우 산림의 고사목에 서식하는 나무좀의 생태에 관한 연구가 주를 이루고 있으며(Lee and Lee, 2000; Kwon et al., 2002; Kwon et al., 2011; Choi et al., 2017), 과수를 가해하는 나무좀의 발생(Yoon et al., 1982)과 방제에 관한 연구는 미흡한 실정이 다. 따라서, 본 연구는 사과원에 발생하는 나무좀의 종류와 발생 양상을 파악하고 사과원 나무좀 방제에 이용되는 약제의 감수성 및 대체 이용 가능한 약제를 평가하여 사과원 나무좀류의 방제 체계 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 수행하였다.


재료 및 방법

나무좀류의 발생 조사

사과 과수원에 발생하는 나무좀의 발생 양상을 파악하기 위해 2015년부터 2016년까지 경북 군위군 국립원예특작과 학원 사과연구소 내 시험포장에서 발생 조사를 실시하였다. 조사는 ㈜그린아그로텍에서 판매하는 나무좀 트랩을 이용하여 3월부터 10월까지 주 3회 조사하였다. 트랩은 과원의 가장자리 1 m 거리에 과원의 위·아래 2개(간격 70 m)를 설치하였으며, 유인액은 1주일 간격으로 교체하였다. 트랩에 유살된 성충은 계수하여 종 수준까지 분류·동정하였다. 피해 나무속에 우점하고 있는 종들의 분포 조사를 위해 2015년과 2016년 각각 5월 하순에 나무좀의 피해를 받은 나무(후지 품종)를 수거하였다. 수거된 나무는 피해 받은 부위를 포함하여 길이 20 cm로 자른 후 원형 우화트랩(Emergence trap, ø10 cm × 21 cm)에 넣어 우화하는 나무좀 성충을 채집하였다. 채집된 성충은 건조표본으로 만든 후 실체현미경(Olympus BX53, Olympus, Japan)하에서 종 수준까지 분류·동정하였다. 나무좀 트랩과 우화 트랩에 채집된 성충의 분류·동정은 Nobuchi (1969), Choo et al. (1988b), Rabaglia et al. (2006)Faccoli et al. (2009) 등의 자료를 이용하였다.

나무좀 피해의 높이별 분포

사과나무 수간에서 나무좀 피해의 높이별 분포는 농가에서 많이 재배 되고 있는 홍로와 후지 품종을 대상으로 하였다. 홍로(5년생)와 후지(5년생)는 사과연구소 시험포장 내에 3.5 × 1.5 m 간격으로 식재되어 있으며 4월 상순경 나무좀의 피해를 받기 시작하는 나무를 5주 선정하였다. 조사는 4월 상순부터 6월 중순까지 2~3일 간격으로 선정된 나무의 수간부에 나무좀의 침입공을 확인 후 줄자(Tajima 5.5 m, Japan)를 이용하여 높이를 측정하였으며, 조사기간 동안 살충제는 살포하지 않았다.

살충제에 의한 피해 경감 효과

본 실험에 사용된 약제는 사과 과수원에서 나무좀 방제에 등록되어 있는 약제 2종(Phenthoate, Acetamiprid + Buprofezin)과 나무좀이 발생하는 시기에 진딧물류와 굴나방류 방제에 많이 이용되는 약제 3종(Chlorpyrifos, Thiamethoxam, Thiacloprid)을 선발하였다(KCPA, 2015). 선발된 약제는 약제 계통별로 유기인계 2종, 네오니코티노이드계 2종, 혼합제(클로로니코닐계 + 치아디아진계) 1종이다. 살충제에 대한 일반명과 유효성분량, 제형 및 추천농도 (ppm), 사과의 적용 해충은 Table 1과 같다. 실험은 국립원 예특작과학원 사과연구소 내 시험 포장에서 완전임의배치법으로 3반복 수행하였다. 약제 처리는 4월 중순경 나무좀의 피해를 받은 나무를 선정하여 5가지 시험 약제를 추전농도로 희석 후 압축 자동 분무기(180 × 135 × 310 mm, Force Art, Korea)를 이용하여 지상 1.5 m 높이까지 약액이 충분히 흐르도록 수간 살포하였다. 조사는 약제처리 전 침입공을 계수(전년도 침입공 제외)하고, 약제 처리 1, 3, 5일 후 사과 나무 수간부에 나무좀의 침입공 형성여부를 조사하였다. 무처리구는 처리구와 동일한 방법으로 물을 처리하였다. 무처 리구 대비 방제가(Control value, %)는 [(a − b) / a] × 100으로 산출하였으며 이때 a는 무처리구의 침입공 수, b는 처리 구의 침입공 수이다.

List of insecticides used to toxicity study

자료 분석

홍로와 후지 품종에서 높이별 나무좀의 침입공 수 차이는 SAS (SAS Institute, 2011)를 이용하여 ANOVA 분석을 실시하였으며, 사후검정은 Tukey’s HSD test로 유의수준 5%에서 비교하였다.


결과 및 고찰

나무좀 발생 밀도 및 우점종

나무좀 유인트랩을 이용하여 사과원의 나무좀 발생 정도를 조사한 결과는 Fig. 1과 같다. 트랩에 유살된 나무좀은 딱정벌레목(Coleoptera) 바구미과(Curculionidae) 나무좀아 과(Scolytinae)의 (A)암브로시아나무좀(Xyleborinus saxesenii), (B)오리나무좀(Xylosandrus germanus), (C)붉은목나무좀(Ambrosiodmus rubricollis), (D)사과둥근나무좀(Anisandrus apicalis) 등 4종이 조사되었다. 유살된 나무좀의 밀도는 암브로시아나무좀(91%)이 가장 높았으며 사과둥근나무좀(0.07%)이 가장 낮았다. 발생은 암브로시아나무좀의 경우 3월 하순 부터 시작하여 4월 상순 ~ 6월 중순까지 발생이 많았으며, 6월 중순 이후 감소하다 7월 중순에 밀도가 다시 증가하여 9월 중순에 발생이 종료되었다. 오리나무좀은 4월 상순부터 시작하여 8월까지 나타났으며, 4월 중순부터 5월 상순까지 발생 밀도가 높은 것으로 나타났다. 붉은목나무좀은 4월 중순 ~ 5월 하순, 7월 상순 ~ 8월 하순에 발생하였으며, 사과 둥근나무좀은 2015년 경우 3~5월, 2016년은 8~9월로 발생 양상이 일정하지 않았다. 나무좀 우화 트랩의 조사 결과 (Fig. 2), 후지 품종에 대한 나무좀의 종별 출현 빈도는 암브로시아나무좀(60%)이 가장 높았으며 다음으로 오리나무좀(35%), 붉은목나무좀(2%) 순을 보였다. 미동정 개체는 3% 정도로 나타났으며, 유인트랩에 유살된 사과둥근나무좀은 피해목에서 발견되지 않았다. 유인트랩과 우화트랩의 결과로 암브로시아나무좀이 우점하는 것으로 나타났으며, 채집된 4종은 사과나무 뿐만 아니라 살구나무, 자두나무, 밤나무, 감나무 등 다양한 과수 작물을 가해하는 것으로 나타났다(Murayama, 1929; Yoon et al., 1982; Choo and Woo, 1985; Choo et al., 1988a; Choo and Woo, 1989). 그러나 국내 사과나무에서 이들의 분포와 발생양상에 대한 연구는 현재까지 보고된 바 없다. Yoon et al.(1982)은 자두나무와 살구나무에서 서울나무좀(Scolytus schevyrewi), 뽕나무좀(Ambrosiophilus atratus), 오리나무좀, 사과둥근나무좀, 암브로시아나무좀 등 5종이 발생하고, 그 중 서울나무좀은 5월 상순에 발생하여 년 2회 발생 피크를 보인다고하였다. 잣나무림에서는 암브로시아나무좀의 경우 4월부터 8월, 오리나무좀은 6월에서 9월, 붉은목나무좀은 6월~9월, 사과둥근나무좀은 4월 한 차례 발생된다고 보고하였다(Choi et al., 2017). 유럽의 라트비아 사과원에서 발생하는 나무좀인 Xyleborus dispar은 5월에 발생을 시작하여 6월 중순에 발생이 종료된다고 하였으며(Salmane et al., 2015), 뉴욕주의 사과 과수원에서 오리나무좀의 발생은 5월에 시작하여 6월과 8월에 발생 피크를 보이고 9월 하순에 발생이 종료된다고 하였다(Agnello et al., 2017). Oliver and Mannion (2001)은 트랩에 포획되는 나무좀류는 지역 내 나무좀 군집의 다양성, 채집 방법 및 주변 환경에 따라 큰 영향을 받는다고하였다. 본 연구의 나무좀 발생양상 및 분포 결과는 한 장소에서만 얻어진 것이므로 국내 사과원에서 나무좀의 일반적인 발생양상과 분포를 파악하기 위해서는 품종, 지역, 주변 경관 등을 포함하여 보다 많은 곳에서 연구자료들이 축적되 어야 할 것으로 판단된다.

Fig. 1.

Population density of four ambrosia beetle species captured by attraction trap at apple orchard in Gunwi; (A) Xyleborinus saxesenii, (B) Xylosandrus germanus, (C) Ambrosiodmus rubricollis, and (D) Anisandrus apicalis ; E: Early, M: Middle, L: Late.

Fig. 2.

Species composition of ambrosia beetles collected in emergence traps in “Fuji” apple variety.

피해의 높이별 분포

Fig. 3은 홍로와 후지 품종에서 나무좀 침입공의 높이별 분포를 나타낸다. 두 품종 모두 1~20 cm 높이에서 나무좀의 피해를 확인할 수 없었으나 160 cm 높이까지 피해를 받는 것으로 나타났다. 후지(df = 7, F = 6.91, P = 0.001)는 주로 21~100 cm 높이에서 피해를 받는 것으로 나타났으며 홍로 (df = 7, F = 9.33, P = 0.001)는 41~100 cm에서 피해를 받는 것으로 나타났다. 아보카도에서 암브로시아나무좀은 높이 0~6 m까지 채집이 된다고 하였으며(Menocal et al., 2018), 밤나무에서 오리나무좀은 30 cm 이하에서 주로 피해를 주고 나무좀의 종류에 따라 피해의 높이별 차이를 보인다고 하였다(Oliver and Mannion, 2001). 나무좀 피해의 높이별 분포는 나무좀의 비행 행동과 관련된다고 보고되고 있으며 (Oliver and Mannion, 2001; Reding et al., 2010), 나무좀의 비행은 온도, 빛의 세기, 바람의 속도, 기주식물의 유인 물질, 가용 자원 등 다양한 요인들이 영향을 미친다고 하였다(Menocal et al., 2018). 비록 본 연구에서 피해 높이별 나무좀의 종과 다양한 요인들에 대한 영향은 파악하지 못하였으 나, 유목의 홍로와 후지를 대상으로 봄철 나무좀 발생 시 0~1.6 m 높이의 수간부 약제 방제 및 관리를 실시한다면 나무좀의 피해를 줄이는데 효과적일 것으로 판단된다.

Fig. 3.

Distribution of ambrosia beetle’s entrance hole (mean ± SE) by height in the trunk of two apple varieties. Different letters above standard error bars by each variety indicate significant difference among height at P < 0.05 (Tukey’s HSD test).

야외 살충제 효과

나무좀류는 기주 식물를 뚫고 들어가면 방제가 어렵기 때문에 성충의 비행 활동에 근거하여 기주 식물로 침입하기 이전 수간부나 가지에 살충제를 살포하여 피해를 줄이는 것이 가장 효과적이다(Ranger et al., 2016). Fig. 4는 사과의 나무좀 방제에 등록 약제와 진딧물 및 굴나방류에 등록된 약제를 추천농도로 사과나무의 수관에 살포한 후 나무좀 피해의 방제 효과를 나타낸 결과이다. 나무좀류 방제로 등록된 유기인계 약제인 Phenthoate EC는 처리 1일차 약 13%, 3일차 81%, 5일차 100%의 방제 효과를 나타내었으며, 혼합제(Acetamiprid + Buprofezin)는 1일차 88%, 3일차 100%, 5일차 38%의 효과를 나타내었다. 진딧물과 굴나방류 방제 약제로 등록된 유기인계 약제인 Chlorpyrifos WP는 처리 1 일차부터 5일차까지 100%의 방제 효과를 나타내었다. 네오 니코티노이드계 Thiamethoxam WG은 처리 3일차만 62%의 방제 효과를 나타내었으며, Thiacloprid SC는 처리1일부터 5일차까지 90% 이상의 방제 효과를 나타내었다. 유기인계 살충제인 Chlropyrifos는 아보카도를 가해하는 Xyleborus glabratus에 높은 살충력을 보인다고하였으며(Carrillo et al., 2013), 망고 해충인 Hypocryphalus mangiferae에도 높은 약효를 보여 피레스로이드계통의 살충제 대안으로 사용 가능하다고 하였다(Saeed et al., 2011). Doerr et al. (2008)은 체리에 발생하는 Scolytus rugulosus가 네오니코티노이드 살충제에 대해 감수성을 가진다고 하였으나 Reding et al.(2013)은 네오니코티노이드계 살충제를 수간부에 처리시 나무좀류의 피해 예방은 효과적이지 않다고 보고하였다. Ranger et al. (2016)은 살충제의 활성 성분 이외에도 살충제의 제형에 따라 수간부의 적용 효과 및 잔류 활성이 다르게 나타난 다고 보고하였다. 나무좀 방제를 위한 살충제 적용은 나무좀의 비행 활동 시간을 두고 반복적 적용 또는 잔류 기간이긴 약제를 이용하면 효과적이라고 언급하였고(Oliver and Mannion, 2001), 수간부에 살충제 적용시 봄철 나무좀의 비행 활동을 하는 동안 2주에 한번씩 약제를 살포해야 한다고 하였다(Frank and Sadof, 2011).

Fig. 4.

Control value (%) of five insecticides against ambrosia beetles by apple trunk treatment under the field condition.

이상의 연구 결과를 종합하면, 사과원의 발생하는 주요 나무좀은 트랩을 이용하여 봄철 비행 활동을 탐지할 수 있으며, 유목의 홍로와 후지를 대상으로 봄철 나무좀 발생시 1.6 m 높이까지 수간부에 나무좀 약제로 등록된 Phenthoate 또는 진딧물 및 나방류의 방제 약제인 Chlorpyrifos, Thiacloprid 등을 이용하면 나무좀의 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 농약 허용물질목록 관리제도(Positive List System)가 시행됨에 따라 농약사용기준이 강화되고 있어 약제의 제형별 사용 유·무, 사용시기, 사용횟수 등 정확한 정보를 확인하여 방제에 이용해야 할 것으로 사료된다. 향후 효과적인 나무좀의 관리를 위해서는 생물적 방제 인자 탐색 및 적용, 나무좀의 종별 생리·생태 규명, 기피제 탐색 등 다양한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 생각된다.

Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 기관고유사업(과제번호: PJ011848052018) 지원에 의하여 이루어진 것입니다.

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Fig. 1.

Fig. 1.
Population density of four ambrosia beetle species captured by attraction trap at apple orchard in Gunwi; (A) Xyleborinus saxesenii, (B) Xylosandrus germanus, (C) Ambrosiodmus rubricollis, and (D) Anisandrus apicalis ; E: Early, M: Middle, L: Late.

Fig. 2.

Fig. 2.
Species composition of ambrosia beetles collected in emergence traps in “Fuji” apple variety.

Fig. 3.

Fig. 3.
Distribution of ambrosia beetle’s entrance hole (mean ± SE) by height in the trunk of two apple varieties. Different letters above standard error bars by each variety indicate significant difference among height at P < 0.05 (Tukey’s HSD test).

Fig. 4.

Fig. 4.
Control value (%) of five insecticides against ambrosia beetles by apple trunk treatment under the field condition.

Table 1.

List of insecticides used to toxicity study

Insecticide AIa) (%) Formulationb) RCc) (ppm) RTId)
a)Active ingredient.
b)WP = Wattable powder, WG = Water dispersible granule, SC = Suspension concentrate, EC = Emulsifiable concentrate.
c)Recommended concentration.
d)Recommended target insects in apple; Ovatus malisuctus (Om), Aphis spiraecola (As), Eriosoma lanigerum (El), Phyllonorycter ringoniella (Pr), Lyonetia prunifoliella (Lp), Paratlanticus ussuriensis (Pu), Xylosandrus germanus (Xg), Bark and ambrosia beetles (Ba), Tortrix moths (Tm).
Organophosphates
Phenthoate 47.5 EC 237.5 Pu, Xg, Tm
Chlorpyrifos 25 WP 250 Om, As, Tm
Neonicotinoids
Thiamethoxam 10 WG 50 Om, As, Pr, Lp
Thiacloprid 10 SC 50 Om, As, Pr, Lp
Mixtures
Acetamiprid + Buprofezin 4 + 15 EC 20 + 75 El, Ba