The Korean Society of Pesticide Science

Current Issue

The Korean Journal of Pesticide Science - Vol. 22 , No. 1

[ ORIGINAL ARTICLES ]
The Korean Journal of Pesticide Science - Vol. 22, No. 1, pp.69-77
ISSN: 1226-6183 (Print) 2287-2051 (Online)
Print publication date 31 Mar 2018
Received 01 Mar 2018 Revised 14 Mar 2018 Accepted 16 Mar 2018
DOI: https://doi.org/10.7585/kjps.2018.22.1.69

고랭지 배추재배지에서 클로버씨스트선충에 대한 살선충제의 방제효과
이재국 ; 고형래 ; 이동운1, *
국립농업과학원 작물보호과
1경북대학교 생태환경관광학부

Efficacy of some Nematicides against Clover Cyst Nematode, Heterodera trifolii in Chinese Cabbage Field of Highland Area
Jae-Kook Lee ; Hyoung-Rai Ko ; DongWoon Lee1, *
Crop Protection Division, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Wanju, 55365, Korea
1School of Ecological Environment and Tourism, Kyungpook National University, Sangju, 37224, Korea
Correspondence to : *E-mail: whitegrub@knu.ac.kr

Funding Information ▼

초록

클로버씨스트선충은 우리나라에 최근에 도입 된 식물기생선충으로 고랭지 배추재배지역에 심각한 피해를 주고 있다. 그러나 우리나라에서 클로버씨스트선충의 방제에 관한 연구는 매우 적다. 본 연구는 클로버씨스트선충 피해지에서 효과적으로 이용할 수 있는 살선충제 탐색을 위해 수행하였다. 2종의 훈증성 살선충제(다조멧 입제와 메탐소듐 액제)와 9종의 비훈증성 살선충제(아바맥틴 액제, 카보푸란 입제, 카두사포스 입제, 카두사포스 캡슐현탁제, 에토프로포스 입제, 포스티아제이트 입제, 포스티아제이트 액제, 이미시아포스 입제, 터부포스 입제)를 이용하여 실내와 야외에서 실험을 수행하였다. 실내 포트 실험에서는 모든 살선충제 처리구의 암컷 씨스트선충 수가 유의하게 무처리구에 비하여 적었으나 토양 내 씨스트 수는 차이가 없었다. 훈증성 살선충제 2종의 야외실험 결과 알 수는 처리 간 차이가 없었으나 암컷 씨스트선충 수는 다조멧 입제와 메탐소듐 액제 관주처리에서 유의한 차이를 보였고, 수량도 무처리구에 비하여 많았다. 3종의 비훈증성 살선충제(카두사포스 입제, 포스티아제이트 입제, 이미시아포스 입제)를 약량별로 야외에서 실험한 결과도 알 수 감소율은 무처리와 차이가 없었으나 암컷 씨스트선충 수는 포스티아제이트 입제, 이미시아포스 입제 처리에서 낮게 나타났다. 따라서 다조멧, 포스티아제이트, 이미시아포스 입제와 메탐소듐 액제는 클로버씨스트선충 방제에 활용성이 있을 것으로 생각되며 클로버씨스트선충에 대한 살선충제 효과 평가는 뿌리의 암컷 씨스트선충 수를 조사하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

Abstract

Clover cyst nematode (CCN) was newly introduced plant parasitic nematode in Korea. CCN was serious damaged in Chinese cabbage fields in highland areas. However there is very little research on how to control it in Korea. This research was found some effective nematicides against SCN for practical use in SCN damaged fields. Two fumigant (Dazomet GR and Methamsodium GR) and 9 non-fumigant (Abamectin SL, Carbofuran GR, Cadusafos GR, Cadusafos CS, Ethoprofos GR, Fosthiazate GR, Fosthiazate SL, Imysiafos GR and Terbufos GR) nematicides were used for efficacy tests in laboratory and field. Number of female cyst was significantly different treated with recommended rate of all tested nematicides than untreated control however mean number of cyst in soil was no difference among the all treatment in pot experiment. When treated 2 fumigant nematicides in Chinese cabbage fields, decreasing rate of eggs in soil was no different however mean number of female cyst was significantly different in Dazomat GR and drenching treatment of Metamsodium SL then untreated control. When treated 3 non-fumigant nematicides (Cadusafos GR, Fosthiazate GR and Imysiafos GR) in Chinese cabbage field, decreasing rate of eggs in soil was no different too. However mean number of female was significantly low in Imysiafos GR and Fosthiazate GR treatment. Dazomat GR, Fosthiazate GR, Imysiafos GR and Metamsodium SL were can be practically used for control of clover cyst nematode and it is considerable to investigate the number of female in root for effect assessment of nematicidal activity against clover cyst nematode.


Keywords: Chinese cabbage, Clover cyst nematode, Female cyst, Imysiafos, Nematicide
키워드: 배추, 암컷 씨스트선충, 살선충제, 클로버씨스트선충

서 론

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.


재료 및 방법
시험선충

시험에 사용된 선충은 클로버씨스트선충이 감염된 포장(강원도 정선군 임계면 용산리) 토양을 채집하여 온실 포트검정을 하였으며 동일한 포장에서 야외 포장 방제 효과 시험을 실시하였다. 시험 포장의 토양 특성은 자갈이 있는 양토였다. 채집 된 씨스트선충은 PCR동정과 형태적 동정 결과 클로버씨스트선충으로 확인되었다(Okki et al., 2018)

시험약제

실험에 사용한 살선충제는 우리나라에서 뿌리혹선충 등 식물기생선충 방제용으로 등록 된 11종의 약제를 사용하였다(Table 1). 약제는 훈증성 약제 2종(메탐소듐 30% 액제, 다조멧 96.5% 입제)과 비훈증성 약제 9종(카보퓨란 3% 입제, 카두사포스 3%입제, 카두사포스 18.9% 캡슐현탁제, 에토프로포스 5% 입제, 이미시아포스 5% 입제, 터부포스 5% 입제, 포스티아제이트 5% 입제, 포스티아제이트 30% 액제, 아바멕틴 1.68% 액상수화제)을 사용하였으며 모두 정식전 처리하였고, 입제는 토양 혼화, 액제는 토양관주 처리하였다.

Table 1. 
List of used nematicides tested
Nematicide A.I. (%)a) Recommendation rate Classes
Abamectin SCb) 1.68 4 ml/20 L Abamectin
Cabofuran GR 3 2 kg/10a Carbamate
Cadusafos GR 3 6 kg/10a Organophosphate
Cadusafos CS 18.9 10 ml/20 L Organophosphate
Dazomet GR 96.5 30 kg/10a Organophosphate
Ethoprofos GR 5 9 kg/10a Organophosphate
Fosthiazate GR 5 6 kg/10a Organophosphate
Fosthiazate SL 30 5 ml/20 L Organophosphate
Imysiafos GR 5 6 kg/10a Organophosphate
Methamsodium SL 25 40 L/10a Organosulfur
Terbufos GR 3 6 kg/10a Organophosphate
a)Active ingredient.
b)GR; granule, SC; suspension concentrate, SL; soluble concentrate.

온실 포트 실험

살선충제의 종류별 클로버씨스트선충의 밀도억제 효과를 비교하기 위해 국내에서 유통되고 있는 포스치아제이트 입제 등 11종의 농약을 시험에 사용하였다(Table 1).

시험에 사용된 클로버씨스트선충은 강원도 정선군 임계면 용산리 포장의 클로버씨스트선충이 감염된 토양을 채집하여 사용하였다. 채집한 토양은 10 mesh되는 체(sieve)로 쳐서 잘 섞어 선충의 밀도를 균일하게 한 후, 직경 12 cm 토화분에 담았다. 시험 전 토양을 잘 섞은 후 그 중에서 토양 300 cm3를 취하고, 체(sieve)법으로 씨스트를 분리하여 검경하였으며, 시험 전 토양의 씨스트의 밀도는 3반복 평균으로 토양 300 cm3 당 310 마리로 시험에 충분한 밀도였다.

약제 처리는 작물 정식 전에 실시하였는데 포스티아제이트 등 6종의 입제 약제는 먼저 3개 화분 분량의 토양과 약제를 함께 큰 비닐봉투에 넣어 흔들어 잘 섞은 다음, 3개 토화분에 각각 나누어 담았다. 아바멕틴 액상수화제와 카두사포스 캡슐현탁제, 포스티아제이트 액제는 토화분에 토양을 넣은 다음 토양 관주 처리를 하였다. 약제 처리량은 기준량과 배량으로 하였다. 약제처리 1주일 후에 상토에서 미리 육묘시켜둔 4엽기의 춘광 배추를 한 화분당 한 포기씩 옮겨 심었으며 각 처리별로 한 개의 화분을 한 반복으로 3반복으로 하였다. 훈증성 약제인 다조멧 입제와 메탐소듐 액제 처리는 토양과 약제를 비닐봉투에 넣어 충분히 섞고, 물을 첨가하여 약효를 활성화 시킨 후, 1주일 동안 비닐봉투를 밀봉하여 훈증하였다. 훈증 후 화분에 담아 1주일간 가스를 제거한 후, 4엽기의 춘광배추를 한 화분에 한 포기씩 심었다. 대조구로는 선충이 감염된 토양에 농약을 처리하지 않은 처리구로 3반복으로 하였다.

살선충제 처리 효과는 배추 정식 70일 후에 클로버씨스트 선충 암컷 수와 지상부 생체중을 조사하였다. 클로버씨스트 선충 밀도 조사는 토화분 안의 뿌리와 흙을 꺼내어 잘 섞은 다음 300 cm3 를 취하여 물통에 넣고, 물을 2/3 정도 채운 후 잘 섞은 다음, 60메시 체에 천천히 부은 후 60메시 체 위에 모인 씨스트를 계수기 위에 두고, 해부현미경을 이용하여 연 노랑색을 띤 암컷 씨스트 선충의 수를 계수하였다.

야외 포장 시험

야외 포장 시험은 실내 실험에서 클로버씨스트선충의 방제 효과가 높았던 약제들을 훈증성 약제와 비훈증성 약제로 구분하여 실험하였다. 훈증성 약제 처리구는 다조멧 입제와메탐소듐 액제를 사용하였고, 비훈증성 약제는 침투이행성 약제인 이미시아포스와 포스티아제이트 입제와 방제효과가 낮았지만 대조 약제로 접촉성 약제인 카두사포스 캡슐현탁제를 선택하여 시험에 사용하였다. 시험포장은 강원도 정선군 임계면 용산리의 클로버무씨스트선충이 감염된 포장에서 실시되었다. 시험 포장을 처리구로 40 m2 (5 m × 8 m)로 나누어 시험 전 포장 토양의 씨스트의 밀도를 조사하였는데 처리구 평균 토양 300 cm3 당 524 마리 였으며 수평 분포밀도도 시험에 충분한 밀도였다.

훈증성 약제 처리 시험

훈증성 살선충제는 다조멧 입제와 메탐소듐 액제를 2014년 9월 29일 처리한 다음 비닐을 피복하였다. 다조멧 입제 처리량은 10a 기준 30 kg과 60 kg을 포장 전면에 살포한 후 트랙터를 이용하여 15 cm 깊이로 토양 혼화 처리를 한 다음 바로 비닐피복을 하였다. 메탐소듐 액제는 토양관주 처리와 점적관수 처리의 두 가지 방법으로 처리하였는데 10a기준 60 L와 90 L를 처리하였다. 토양관주 처리는 토양 관주기가 부착된 트랙터를 이용하여 토양 15 cm 깊이로 관주 처리를 한 다음 바로 비닐 피복을 하였고, 점적관수 처리는 점적호스를 밭의 고랑부분에 설치한 다음 관주처리 하였다. 이듬해 배추 정식 20일전인 2015년 4월 10일 비닐을 제거하고, 토양을 경운하여 가스를 휘산시켰다. 약제를 처리하지 않은 대조구를 두었으며 처리구는 난괴법 3반복으로 하여 시험을 하였다. 처리구는 비닐 제거 후 2015년 4월30일에 4-5엽기의 춘광 배추를 60 × 45 cm 간격으로 정식하였다.

각 시험구의 선충 밀도 조사는 약제처리 전, 배추 정식 당일, 배추 정식 후 55일과 75일에 토양을 채취하여 씨스트수, 암컷 씨스트수, 씨스트 내 알 수를 현미경을 이용하여 조사하였다. 배추 생육 조사는 정식 75일후에 각 처리구별로 9포기를 수확하여 배추 생체중을 조사하였다.

토양 내 씨스트선충을 조사하기 위한 토양 채집은 직경 2.5 cm 토양 채집 도구를 이용하여 각 처리구당 20번씩 15 cm 깊이로 찔러 흙을 채집하였다. 채집한 토양은 잘 섞어 300 cm3를 취하여 물통에 넣고, 물을 2/3 채운 후 잘 섞은 다음 60메시 체에 천천히 부은 후 60메시 체위에 모인 씨스트를 계수기 위에 두고 해부현미경을 이용하여 씨스트 수, 암컷 씨스트 수를 조사하였으며, 이중 건전한 씨스트 30개를 핀셋으로 모아서 10 ml 코니칼튜브(conical tube, SPL, Korea)에 씨스트와 물을 넣고, Homogenizer (PT 1300 D, Kinematica, USA)를 이용하여 8,000 rpm으로 15초간 씨스트 껍질을 깬 다음 분리되어 나온 알을 계수기에 넣고, 현미경 아래서 알 수를 조사하였다.

비훈증성 약제 처리시험

비훈증성 살선충제는 포스티아제이트 입제와 이미시아포스 입제, 카두사포스 캡슐현탁제를 배추 정식 10일전인 2015년 4월 20일에 처리 하였다. 포스티아제이트 입제와 이미시아포스 입제 처리량은 10a 기준 각각 12 kg, 18 kg, 24 kg을 포장 전면에 살포한 후 트랙터를 이용하여 토양 깊이 15 cm 정도 토양 혼화 처리를 한 후 물을 충분히 주었다. 카두사포스 캡슐현탁제는 약제를 물로 2,000배 희석하여 m2 기준 2 L, 3 L, 4 L의 량을 각각 토양 관주 처리를 하였다. 약제를 처리하지 않은 대조구를 두었으며 난괴법 3반복으로 시험을 하였다. 약제처리 10일 후인 2015년 4월 30일에 4-5 엽기의 춘광 배추를 60 × 45 cm 간격으로 정식하였다.

각 시험구의 선충 밀도 조사와 배추생육 조사는 훈증성 약제 처리 시험과 동일한 방법으로 하였다.

통계처리

실내 포트실험 결과는 처리 평균간 차이를 Tukey’s Studentized Range (HSD) Test로 one-way anova분석하였으며 난괴법으로 수행 된 야외시험 결과는 Duncan’s multiple range test로 처리평균간 차이를 분산분석하였다(SAS 9.3 user’s guide, 2011). 야외시험에서 처리 별 배추 수량과 씨스트 생존율, 알 생존율, 암컷 씨스트선충 밀도와의 상관관계는 엑셀 프로그램을 이용하여 r2값을 산출하였다. 모든 자료는 평균 ± 표준편차로 표기하였다


결 과
포트실험

실내 pot에서 클로버씨스트선충에 대한 11종의 살선충제들을 이용하여 살선충 효과를 검정한 결과 처리한 살선충제의 종류별에 따라 상이한 방제효과를 보였으며 조사 대상(씨스트 수, 암컷 씨스트선충 수, 배추 수량)에 따라서도 방제효과의 차이를 보였다(Table 2).

Table 2. 
Efficacy of some nematicides against clover cyst nematode in potted Chinese cabbage
Treatment Mean no. of cyst/300 cc soil ± SD Mean no. of female/300 cc soil ± SD Mean weight of Chinese cabbage (g)/plant ± SD
Recommended rate Double rate Recommended rate Double rate Recommended rate Double rate
Abamectin SL 57.0 ± 29.1aa) 35.0 ± 7.8b 7.3 ± 5.0cd 2.7 ± 2.5b 10.7 ± 1.7b 11.0 ± 0.3abc
Cabofuran GR 82.0 ± 26.2a 60.7 ± 7.5b 41.0 ± 19.5bcd 21.0 ± 8.9b 8.7 ± 0.6b 10.6 ± 3.1abc
Cadusafos GR 74.7 ± 7.4a 53.3 ± 17.6b 69.7 ± 27.3bc 55.3 ± 30.0b 11.1 ± 2.5b 11.2 ± 1.1abc
Cadusafos CS 48.3 ± 18.8a 62.7 ± 29.4b 86.0 ± 19.3b 42.0 ± 23.5b 10.2 ± 0.9b 29.8 ± 1.6abc
Dazomet GR 61.7 ± 26.7a 73.0 ± 10.5b 0.0 ± 0.0d 0.0 ± 0.0b 21.0 ± 2.6a 21.2 ± 2.5a
Ethoprofos GR 99.0 ± 16.6a 84.7 ± 35.6ab 33.3 ± 8.0bcd 75.0 ± 34.1b 11.1 ± 2.1b 12.2 ± 0.7abc
Fosthiazate GR 63.0 ± 6.6a 53.7 ± 7.5b 0.3 ± 0.6cd 0.0 ± 0.0b 9.9 ± 2.1b 12.4 ± 1.7abc
Fosthiazate SL 64.3 ± 9.1a 63.0 ± 14.8b 0.0 ± 0.0d 0.0 ± 0.0b 9.0 ± 3.1b 8.4 ± 2.4c
Imysiafos GR 43.7 ± 15.4a 59.3 ± 8.3b 0.0 ± 0.0d 0.0 ± 0.0b 10.9 ± 2.9b 11.1 ± 0.8abc
Methamsodium SL 83.7 ± 9.5a 58.0 ± 9.8b 0.0 ± 0.0d 0.0 ± 0.0b 10.3 ± 2.1b 20.6 ± 12.3ab
Terbufos GR 53.3 ± 15.4a 53.3 ± 11.7b 83.7 ± 41.0b 99.3 ± 71.0ab 8.8 ± 1.6b 9.1 ± 3.4bc
Control 96.0 ± 36.6a 128.3 ± 25.0a 200.3 ± 58.5a 209.0 ± 121.2a 9.4 ± 3.7b 12.9 ± 2.4abc
a)Means followed by same letters within the column are not significantly different (Tukey's Studentized Range Test, P<0.05).

토양 내 씨스트 수는 기준량 처리 시에는 약제의 종류에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(df=11, F=2.39, P=0.0364)(Table 2). 그러나 배량 처리에서는 에토프로포스 입제 처리를 제외한 모든 살선충제 처리에서 무처리에 비하여 통계적으로 유의하게 씨스트 수가 적었다(df=11, F=4.95, P=0.0005)(Table 2).

배추 뿌리에 형성 된 암컷 씨스트 선충 수는 기준량(df=11, F=19.33, P<0.0001)과 배량(df=11, F=6.31, P<0.0001)모든 처리에서 무처리구에 비하여 적었다(Table 2). 다조멧입제와 포스티아제이트 액제, 이미시아포스 입제 및 메탐소듐 액제 처리에서는 기준량과 배량 모두에서 배추 뿌리에 형성 된 암컷 씨스트선충이 없어 높은 방제효과를 보였다(Table 2).

배추의 수량은 다조멧 입제 처리구가 다른 처리구에 비하여 높게 나타났으나 배량 처리구에서는 통계적 유의성은 없었다(df=11, F=3.08, P=0.0102)(Table 2).

야외 포장 실험
훈증성 약제 처리시험

훈증성 약제 처리 시험 포장의 사전 씨스트 밀도(df=11, 18, F=1.09, P=0.4219)와 씨스트 내 알 수(df=11, 18, F=4.49, P=0.0025)는 처리구별로 차이가 있었으나 통계적 유의성은 알 수에서만 차이를 보였다(Table 3). 처리 별 씨스트 감소율(df=11, 18, F=1.99, P=0.0939)은 통계적 유의성이 없었으며 씨스트 내 알 수(df=11, 18, F=2.4, P=0.0476)는 통계적 유의성이 있었다(Table 3). 반면 토양 내 암컷 씨스트선충 수는 약제 처리구에서 낮은 밀도를 보였는데(Table 3) 약제 처리 후 285일째(배추 정식 56일째) 조사에서는 다조멧 입제와 메탐소듐 액제 관주 처리구에서 높은 방제효과를 보였고(df=11, 18, F=3.5, P=0.009), 약제 처리 304일째 조사에서는 모든 약제 처리구가 무처리구에 비하여 통계적으로 유의한 밀도 차이를 보였는데 약제별 방제 효과는 285일차와 동일하게 다조멧 입제와 메탐소듐 액제 관주처리구에서 높은 방제효과를 보였다(df=11, 18, F=3.03, P=0.0181).

Table 3. 
Efficacy of fumigant nematicides against clover cyst nematode, Heterodera trifolii in Chinese cabbage field, Jungseon, Korea
Treatment/amount of application in 10a Mean number of cyst at before treatment ± SD /300cc soil % decreasing rate of cyst ± SD Mean number of egg at before treatment ± SD /300cc soil % decreasing rate of egg ± SD Number of female at 285 DAT a) ± SD/300 cc soil Number of female at 304 DAT ± SD /300cc soil Mean weight of Chinese cabbage (g)/ Plant ± SD
Dazomat GR b)/30Kg 578.7 ± 240.6 43.4 ± 10.5 80762.0 ± 40647.7ac) 24.8 ± 7.2a 11.3 ± 8.0b 2.0 ± 3.5b 3.1 ± 0.4a
Dazomat GR /60Kg 490.3 ± 266.5 29.5 ± 7.1 58686.7 ± 15497.4ab 92.4 ± 128.1a 0.0 ± 0.0b 5.0 ± 0.0b 2.9 ± 0.2a
Metamsodium SL/60L
(soil drenching)
7207.7 ± 322.5 48.0 ± 22.8 115133.0 ± 50977.8a 28.9 ± 12.9a 4.0 ± 6.9b 3.0 ± 5.2b 3.0 ± 0.3a
Metamsodium SL/90L
(soil drenching)
193.0 ± 130.5 27.4 ± 8.0 14142.7 ± 8532.3b 18.8 ± 7.0a 0.0 ± 0.0b 0.7 ± 1.2b 2.9 ± 0.3a
Metamsodium GR /60L
(drip-watering)
580.7 ± 59.5 50.2 ± 19.8 86944.3 ± 6793.5a 46.1 ± 15.7a 23.7 ± 35.9b 4.3 ± 1.5b 3.3 ± 0.6a
Metamsodium GR /90L
(drip-watering)
446.3 ± 144.7 61.1 ± 22.0 54772.7 ± 38528.5ab 71.3 ± 43.7a 364.0 ± 370.3a 6.7 ± 3.5b 3.5 ± 0.3a
Control 661.0 ± 139.0 62.6 ± 18.2 74636.0 ± 29330.9ab 34.5 ± 10.2a 173.7 ± 39.3ab 15.3 ± 6.1a 1.3 ± 0.7b
Nematicides were applied at 24, September 2014 and Chinese cabbage was transplanted 30, April 2015.
a)DAT; days after treatment.
b)SL; Soluble liquid, GR; granule.
c)Means followed by same letters within the column are not significantly different (Duncan's Multiple Range Test, P<0.05).

배추 수량은 모든 약제 처리구가 무처리구에 비하여 높았다(df=11, 18, F=3.36, P=0.0111) (Table 3).

비훈증성 약제 처리시험

약제 처리 전 시험구 내 클로버씨스트선충의 씨스트 수(df=8, 12, F=1.48, P=0.2616)와 알 수(df=8, 12, F=1.98, P=0.1379)의 평균값은 차이가 있었으나 통계적 유의성은 없었다(Table 4). 약제 처리 전 대비 배추수확 후 씨스트 수의 감소율은 포스티아제이트와 이미시아포스 입제 처리에서 높았으나 통계적 유의성은 없었다(df=8, 12, F=2.51, P=0.0734). 또한 씨스트 내 알 수의 감소율은 이미시아포스 입제 처리를 제외한 약제 처리구에서 오히려 무처리에 비하여 낮게 나타났으나 통계적 유의성은 없었다(df=8, 12, F=65, P=0.7217).

Table 4. 
Efficacy of non-fumigant nematicides against clover cyst nematode, Heterodera trifolii in Chinese cabbage field, Jungseon, Korea
Treatment/amount of application in 10a Mean number of cyst at before treatment ± SD /300cc soil % decreasing rate of cyst ± SD Mean number of egg at before treatment ± SD /300cc soil % decreasing rate of egg ± SD Number of female at 67 DAT ± SD/300 cc soil Number of female at 86 DAT ± SD /300cc soil Mean weight of Chinese cabbage (g)/ Plant ± SD
Cadusafos CS a)/2L 499.7 ± 185.4 121.3 ± 80.9 46063.0 ± 13613.7 101.2 ± 91.9 370.3 ± 383.8 70.0 ± 63.5ab) 1.5 ± 0.8cd
Cadusafos CS /3L 615.7 ± 161.4 113.6 ± 37.3 40463.3 ± 17629.0 88.7 ± 41.3 452.7 ± 176.5 72.3 ± 40.3a 1.9 ± 0.9bcd
Cadusafos CS /4L 347.7 ± 189.0 161.7 ± 59.4 39677.3 ± 19875.1 139.3 ± 76.3 177.3 ± 20.8 42.3 ± 5.0ab 1.3 ± 0.8d
Fosthiazate GR /12Kg 484.0 ± 116.1 83.7 ± 17.2 55939.7 ± 24713.0 402.1 ± 347.1 6.3 ± 6.5 14.7 ± 13.5b 3.0 ± 1.0abc
Fosthiazate GR /18Kg 462.7 ± 118.0 38.8 ± 13.9 3971.7 ± 4812.4 87.5 ± 41.5 3.7 ± 3.5 14.3 ± 7.1b 2.7 ± 1.0abcd
Fosthiazate GR /24Kg 371.7 ± 91.1 64.1 ± 17.7 27192.3 ± 7545.1 199.2 ± 137.8 12.0 ± 19.9 2.7 ± 3.1b 3.0 ± 1.1abc
Imysiafos GR /12kg 332.3 ± 47.9 60.2 ± 31.2 39674.3 ± 9255.8 24.2 ± 16.8 0.7 ± 1.2 3.0 ± 1.7b 3.4 ± 0.3ab
Imysiafos GR /18Kg 477.3 ± 257.7 74.1 ± 33.8 53029.7 ± 23751.5 15.1 ± 8.0 0.3 ± 0.6 2.7 ± 1.5b 3.6 ± 0.4a
Imysiafos GR /24Kg 457.0 ± 100.5 78.3 ± 22.0 33063.7 ± 5106.0 47.9 ± 26.4 0.7 ± 1.2 0.0 ± 0.0b 4.0 ± 0.2a
Control 608.3 ± 68.0 94.3 ± 9.4 100502.3 ± 26224.5 31.8 ± 20.9 336.3 ± 140.3 29.3 ± 11.6ab 1.6 ± 1.0cd
Nematicides were applied at 20, March 2015 and Chinese cabbage was transplanted 1, May 2015.
a)SL; Soluble liquid, GR; granule.
b)Means followed by same letters within the column are not significantly different (Duncan's Multiple Range Test, P<0.05).

토양 내 암컷 씨스트 수는 포스티아제이트와 이미시아포스 입제 처리구에서 무처리구 대비 높은 밀도 차이를 보였는데(Table 4) 약제처리 67일차에는 토양 300 cc 당 12.0마리(96.4% 방제가)이하의 밀도를 나타내어 높은 방제효과를 나타내었지만 통계적 유의성은 없었다(df=8, 12, F=2.46, P=0.0774). 약제처리 86일차 암컷 씨스트 수는 이미시아포스 입제 처리구에서 전체적으로 낮은 밀도를 보였고, 토양 300cc 당 3.0마리로 89.8% 이상의 방제가를 보였으며 전체적으로 통계적 유의성을 나타내었다(df=8, 12, F=4.57, P=0.0094). 토양 내 씨스트 생충율이나 알 생충율과는 달리 배추의 수량은 암컷 씨스트 선충 밀도에서 낮은 밀도를 보였던 이미시아포스와 포스티아제이트 입제 처리에서 무처리에 비하여 통계적으로 유의하게 높았다(df=8, 12, F=7.79, P=0.001)(Table 4).

훈증성 약제와 비훈증성 약제 처리 모두에서 약제 처리구가 무처리구에 비하여 배추 수량이 많았다(Table 2, 3). 따라서 두 처리구에서 씨스트선충의 밀도와 배추 수량과의 상관관계를 알아보기 위하여 씨스트 밀도 감소율(Fig. 1a), 씨스트 내 알 수 감소율(Fig. 1b), 약제 처리구 내 배추 정식 56일째(Fig. 1c)와 75일째 암컷 씨스트선충 수(Fig. 1d)와 배추수량과의 상관관계 결과는 Fig. 1과 같았다. 상관계수(r2)는 수확 직전 암컷 씨스트선충 수가 0.5473으로 가장 높았고, 배추 정식 56일 차 암컷 수, 토양 내 씨스트 감소율 순이었으며 씨스트 내 알 수는 0.0035의 가장 낮은 상관계수를 나타내었다(Fig. 1).


Fig. 1. 
Correlation between weight of Chinese cabbage and reduction rate of cyst (A), reduction rate of eggs (B), number of female at 67 days after transplanting (C) and number of female at 74 days after transplanting of Chinese cabbage (D) in Jungseon, Gangwon.


고 찰

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.


Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 연구사업 “기후변화에 다른 고랭지 배추 사탕무씨스트선충 확산방지 기술개발(과제번호: PJ010774)”의 지원에 의해 수행되었습니다.


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