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식물기생선충은 작물 재배 시 수량감소를 유발하거나 토지 이용에 제한점으로 작용하여 직ㆍ간접적인 손실을 야기하는데 뿌리혹선충류와 씨스트선충류 등 15종 정도가 전세계적으로 대표적으로 문제를 일으키는 식물기생선충으로 간주되고 있다(Varaprasad and Swarup, 1986). 이들 중 클로버씨스트선충(Heterodera trifolii)은 전 세계적으로 분포하며 클로버를 비롯한 딸기, 배추 등 110여종 이상의 기주식물 범위를 가진다(Inserra et al., 1993; Evans and Rowe, 1998).

우리나라에서 Heterodera속 씨스트선충은 6종이 알려져 있는데(Choi, 2001; Lee et al., 2013; Kang et al., 2016; Ko et al., 2017) 대나무에서 발견 된 Afenestrata koreana도(Vovlas et al., 1992) Heterodera속에 편입되어(Mundo-Ocampo et al., 2008) 전체적으로 7종이 분포하고 있다. 이들 중 클로버씨스트선충은 근래에 강원도 고랭지 배추 재배지에서 사탕무씨스트선충과 더불어 피해가 확인 된 선충이다(Okki et al., 2018). 고랭지 배추 재배지에서 씨스트선충피해는 2011년 강원도 태백에서 처음 발생이 확인되었고(Lee et al., 2013), 이후 PCR을 이용한 분류(Ko et al., 2017)와 형태적 분류를 통해 사탕무씨스트선충으로 규명(Okki et al., 2018)되었는데 사탕무씨스트선충 뿐만 아니라 클로버씨스트선충도 발생하여 피해를 주는 것은 2017년 확인 되었다(Okki et al., 2018).

씨스트선충은 씨스트 내에 알 상태로 있다가 기주식물 뿌리의 삼출액에 자극되어 부화한 뒤, 2령충이 기주식물의 뿌리로 침입하고, 3, 4령충 때까지는 식물체 내에서 기생하다가 성충이 되면 구침이 있는 두부만 식물체 내에 박은 체 생활하는 이주성 내부기생선충이다(Weischer and Brown, 2000).

클로버씨스트선충은 Trifolium속의 클로버류가 주 기주식물이지만 지역 계통에 따라 기주범위나 기주선호성에 차이를 보이고 있다(Inserra et al., 1993; Wang and Riggs, 1999). 특히 사탕무 계통(race)의 경우 사탕무를 비롯하여 양배추나 꽃양배추, 무 등과 같은 십자화과 작물들이 주요기주이다(Mass et al., 1982). 우리나라에서는 강원도 고랭지에서만 피해가 확인되고 있는데(Unpublished data) 고랭지는 고온으로 인하여 재배가 어려운 여름철에 배추나 양배추 등과 같은 배추과 작물이 주로 재배되고 있다(KOSIS, 2016). 따라서 이들 강원도 고랭지역의 클로버씨스트선충은 기후조건으로 인해 타지역에서 재배가 어려운 시기에 재배되면서 소비가 많이 되는 십자화과 채소류의 수량 손실과 상품성 저해를 유발하기 때문에 방제의 필요성이 매우 높다. 현재 고랭지에서 문제 시 되고 있는 사탕무씨스트선충을 방제하기 위한 방법으로는 씨스트선충 발생지에 유인녹비작물인 화이트머스타드를 파종하여 사탕무씨스트선충의 부화를 유도한 뒤 선충의 차세대 발육을 억제하는 방법(Lee et al., 2016)을 사용하고 있으나 기간이 오래 걸리고, 방제효과가 충분하지 못하다는 단점이 있다. 또한 저항성 품종 재배나 휴경이나 윤작과 같은 재배적 방법이나 살선충제를 이용한 화학적 방제 등의 다양한 방법들이 있으나(Riggs and Schuster, 1998) 재배적 방법의 경우 경지면적이 적고, 작기가 짧은 고랭지의 경우 현실적인 적용이 어려운 실정이기 때문에 살선충제를 이용한 화학적 방제법이 실용성이 높은 방제법이다.

우리나라에서는 다양한 살선충제들이 등록되어 있는데 2017년 기준 32품목이 주로 뿌리혹선충 방제용으로 이용되고 있고, 씨스트선충 방제제로는 훈증성 약제인 다조멧 입제와 메탐소듐 액제만이 등록되어 있는데(KCPA, 2017) 클로버씨스트선충 방제제로 등록 된 약제는 전무하다. 또한 클로버씨스트선충은 최근에 우리나라에서 동정되어(Okki et al., 2018) 다른 선충들에 비하여 방제에 대한 연구가 매우 적은데 일부 살선충 활성물질을 이용한 알 부화 억제 및 살선충 활성 효과에 대한 연구나(Kim et al., 2016) 씨스트선충 방제를 위하여 이미시아포스 액제 처리법에 대한 연구가 수행 된 바 있다(Kim et al., 2017). 그러나 농가에서는 사용가능한 다양한 형태의 방제제를 요구하고 있으며 선충의 약제저항성 문제에 대응하기 위해서도 다양한 계통의 살선충제 사용이 필요한데 현실적으로 클로버씨스트선충에 적용할 수 있는 살선충제의 정보가 우리나라에서는 매우 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에 등록되어 있는 다양한 살선충제들에 대한 클로버씨스트선충에 대한 살선충 효과를 검정하여 농가에서 실용적으로 활용할 수 있는 살선충제 선발의 기초자료를 확보하기 위하여 수행하였다.

실내 포트 시험 결과 클로버씨스트선충에 대한 살선충 효과는 살선충제의 종류에 따라 다양하게 나타났는데 토양 내 씨스트 수는 기준량에서는 통계적 차이가 없었고, 배량에서만 통계적 차이를 보였으나 방제가는 34.1-72.7%로 높지 않게 나타났다. 그러나 암컷 씨스트선충 수는 기준량과 배량 모두에서 유의한 통계적 차이와 함께 방제가도 기준량 처리에서 58.2-100%로 실용적 수준을 보였으며 훈증효과를 나타내는 다조멧 입제나 메탐소듐 액제 뿐만 아니라 포스티아제이드 액제나 포스티아제이드 입제 및 이미시아포스 입제, 아바멕틴 액제가 96.3% 이상의 방제가를 나타내었다. 또한 실내에서 선발 된 살선충제들을 이용하여 훈증성 약제와 비훈증성 약제로 나누어 포장에서 실험한 결과도 실내 실험과 유사한 경향을 보여 씨스트 밀도나 알 수의 경우 처리간에 차이를 보이지 않았으나 암컷 수와 배추 수량은 차이를 보였다.

식물기생선충에 대한 방제효과는 선충에 종류에 따라 다양한 방법들을 사용할 수 있는데 일반적으로 처리 전 밀도와 처리 후 일정 기간 후의 밀도를 비교하여 생충율을 조사하는 방법을 사용하고 있고, 식물체 내 생활하는 정주성 선충의 경우 식물체 단위 무게 당 선충수를 비교하여 방제효과를 비교한다(Hackney and Dickerson, 1975; Biliavska et al., 2016). 또한 식물체 뿌리에 혹을 형성하는 뿌리혹선충류의 경우 뿌리에 형성 된 혹의 수나 혹 형성 정도를 비율로 관찰하여 뿌리혹지수로 방제효과를 판별하기도 한다(Hackney and Dickerson, 1975). 씨스트선충류에 대한 방제효과 평가는 씨스트선충의 충태별 밀도를 기준으로 알이나 유충, 암컷 성충, 씨스트 수 등으로 평가할 수 있는데 알은 수분과 기주식물 뿌리의 삼출물 등에 의해 부화가 촉진되기 때문에(Sharma and Sharma, 1998) 작물 정식 전 토양에서는 유충이 매우 낮은 밀도로 존재하고, 작기 중에도 토양 내 밀도는 매우 낮다. 따라서 유충 밀도를 이용하여 효과를 조사하는 것은 상기와 같은 이유로 불합리하기 때문에 씨스트 내 알 수와 유충수를 모두 조사하는 방법을 사용하기도 하는데 알 수의 경우 씨스트 내에서 알들이 들어있는 씨스트를 선별하는 과정이 필요하며 씨스트 내 알 수는 씨스트 별로 많은 편차가 있다. 즉 씨스트 내의 알들은 일시에 부화하는 것이 아니고, 기주식물로부터 분비되는 삼출액이나 온도, 습도 등의 다양한 요인들에 의하여 점진적 부화가 이루어지기 때문에(D’Addabbo et al., 2005; Kabir et al., 2015) 씨스트 내의 알 수는 많은 편차가 생긴다. 그리고 알이 차 있는 씨스트를 선별하기 위해서는 씨스트를 분리하는 공정을 수행하는 시간이 필요할 뿐만 아니라 숙련도가 필요하다. 또한 알들을 씨스트로부터 분리하기 위해서는 초음파분쇄기와 같은 별도의 장비와 시간이 소요되기 때문에 알의 수를 조사하는 데에는 씨스트를 조사하는 것보다 많은 시간적 제약이 따른다. 한편 토양 내 알을 포함한 유충의 밀도가 씨스트 밀도에 비하여 사탕무 수량과 상관관계가 더 높다는 보고도 있지만(Griffin, 1981) 토양 내 사탕무시스트선충의 알 수와 선충의 증식률과는 낮은 상관관계를 보이는 것(Cooke and Thomason, 1979)을 고려하면 작물에 피해를 주는 실제적 측면에서 유충이나 알 수의 감소율로 효과를 판정하기에는 부적합한 부분이 있다.

암컷 씨스트선충은 뿌리에 기생하고 있으면서 좁쌀 모양으로 흰색을 띄고 있어 쉽게 식별이 되고, 씨스트를 분리하는 과정과 동일한 분리 및 수거과정이 필요하지만 알이나 유충을 조사하는 것보다 빠른 시간에 조사가 가능하다. 또한 암컷 씨스트선충은 기주 체 내 침입 후 생활사를 완성한 상태로 뿌리에 기생하고 있는 것이기 때문에 식물체에 실제적으로 피해를 주는 상태이다. 따라서 클로버씨스트선충과 같은 씨스트선충류에 대한 살선충 효과 평가는 암컷수를 이용하여 조사하는 것이 씨스트 수나 알 수를 조사하는 것보다 실체적 정보를 줄 수 있을 것으로 판단된다. 아울러 야외시험에서 살선충제 처리구가 무처리구에 비하여 배추수량에 유의한 차이를 보였는데 수량과 상관관계가 가장 높은 것도 암컷 씨스트선충 수였다. 토마토에서도 사탕무씨스트선충 암컷 밀도와 토마토 뿌리 무게와는 높은 상관관계를 보였다(Steele, 1975). 따라서 실내 실험에서는 무처리 대비 상대적으로 낮은 방제가를 보인 씨스트 수를 대상으로 효과를 판단할 수 있겠지만 야외시험에서는 기존의 씨스트에서 부화하여 전체적인 생활사를 완성한 암컷 씨스트선충 수를 대상으로 효과를 평가하는 것이 합리적인 것으로 생각된다. 한편 수량의 경우 비록 처리간에 통계적 유의성이 높게 나타났지만 작물의 수량에 영향을 미치는 요인이 선충이외에도 다른 병원체나 시비의 균일성, 토성, 국지적 기상요건 등 다양한 인자들이 영향을 미치기 때문에 단순히 수량으로서 선충 방제 효과를 판단하는 것은 적절하지 못할 것으로 생각된다.

실험에 사용한 살선충제들간에 클로버씨스트선충의 효과는 상이하게 나타났다. 씨스트선충류는 일반 식물기생선충과는 달리 씨스트를 형성하고 있기 때문에 앞에서도 언급한 바와 같이 씨스트에 의해 알이 보호받고 있고, 또한 보호받고 있는 알이 일시에 부화되어 식물체에 침입하는 것이 아니고, 서서히 부화가 진행되고, 부화조건이 맞지 않을 경우 휴면상태로 존재할 수 있기 때문에(Sharma and Sharma, 1998) 약제가 처리 되어 약효가 유지 될 수 있는 기간 동안 약제에 노출이 되지 않으면 선충이 치사되기가 어렵다. 또한 살선충제 종류에 따라 살란효과의 차이가 있고, 식물체 내에 기생하고 잇는 선충의 경우 처리 된 살선충제가 식물체 내로의 침투이행력이 없으면 방제가 어렵다. 따라서 이러한 요인들로 인해 기존에 살설충제의 효과가 상이하게 나타난 것으로 생각된다.

클로버씨스트선충 방제를 위하여 다조멧 입제나 메탐소듐액제와 같은 훈증성 살선충제 뿐만 아니라 이미시아포스나 포스티아제이트와 같은 비훈증성 살선충제들도 작물 내 잔류 문제가 없다면 실용적 이용이 가능할 것으로 생각되며 추후 방제효과를 증대시킬 수 있는 처리 방법이나 처리 시기 또는 종합적 방제법에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 아울러 우리나라 고랭지 배추재배지에서 혼재하여 발생하고 있는 사탕무씨스트선충(Okki et al., 2018)에 대한 약제 반응도 검토가 필요할 것으로 생각되며 동 속에 속하는 선충들의 동일 약제에 대한 반응 차이 여부도 연구가 필요할 것으로 생각된다.