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실험에 사용한 공시충인 톱다리개미허리노린재나 썩덩나무노린재는 농촌진흥청 국립농업과학원 유기농업과 유기농 콩포장에서 5월경 채집하여 생물제어연구실 곤충사육실에서 2회 누대사육한 것을 이용하였다. 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재는 각각 아크릴 사육상자(40 cm × 40 cm × 50 cm)를 이용하여 풍산나물콩과 증류수를 각각 PVC 먹이통에 담아 먹이로 공급하였다. 사육실의 환경조건은 온도는 25 ± 2^oC, 상대습도는 65~70%, 빛은 16:8(L:D)시간으로 자연광을 제공하도록 조절하였다.

실내에서 유기농 콩잎을 이용한 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충에 대한 크레졸 비누(3,5-Dinitro-o-cresol, C₇H₆N₂O₅) 희석액의 기피효과 검정을 위해 흰색 4호 포트(149 × 108 mm)에 원예용 상토를 채우고 풍산나물콩을 5개씩 파종한 후, 유리온실을 이용하여 온도는 32 ± 5^oC이며 상대습도는 85 ± 10%로 유지하면서 콩을 60일간 키워 상위엽을 채취하여 실험에 사용하였다.

크레졸 비누(㈜그린제약, 한국)는 의약외품으로 판매되는 것을 시중 약국에서 구매하여 실험에 사용하였다. 크레졸 비누 희석액은 실험 직전에 50배, 250배 및 500배 농도로 증류수에 희석하여 실내 실험 및 야외 농가포장 실험에 사용하였다.

크레졸 비누의 희석 농도(0.2%, 0.4%, 2%)에 따른 톱다리개미허리노린재나 썩덩나무노린재, 2종의 기피효과를 검정하고자 Y-tube (23 × 85 × 175 mm, Dongsung Sciences Co., Seoul, Korea)를 이용하였다(Fig. 1). 크레졸 비누의 희석농도(0.2%, 0.4%, 2%)에 따른 기피효과를 확인하기 위한 대조구로 마쇄한 풍산나물콩 잎을 사용하였다. 유기농 유리온실에서 60일간 재배한 콩의 상위엽(8.5 cm)을 채취하여 막자사발로 2분간 마쇄한 후, 10 g씩 PVC통(Ø 95 mm × H 40 mm)에 담아 사육상자(W 150 × L 150 ×H 200mm) 입구의 반대편 쪽에 위치하도록 두었다. 또한 다른 사육상자에는 크레졸 비누를 0.2%, 0.4%, 2%로 희석하여 PVC통(Ø 95 mm × H 40 mm)에 각각 담아 동일한 크기의 사육상자 입구의 반대편 쪽에 위치하도록 두었다. 마쇄한 콩잎과 아무것도 들어있지 않은 동일한 치수의 일반 사육상자는 랩으로 밀봉하여 외부 공기의 유입에 의한 간섭을 최소화 하였다. 동일한 크기의 빈 사육상자에는 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충을 각각 10마리씩 준비하여 처리할 사육상자 사이에 미리 Y자 튜브를 설치하여 성충을 투입하고 1시간, 3시간, 6시간 경과 후에 크레졸 비누의 희석 농도와 콩잎 처리 별로 각 노린재 성충의 이동 수를 조사하여 기피효과를 3회 실시하여 비교 분석하였다.

Fig. 1. 
Y-tube experiments between meshed soybean leaves and three concentration (0.2, 0.4, and 2%) solutions of cresol soap.

실내 실험을 통해 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충에 대해 기피효과가 있는 크레졸 비누의 농도를 0.2%로 선정하고 노린재에 대한 기피효과를 농가포장에서 검정하고자 경기도 안성시 안성읍 공도면의 유기농 콩 재배 농가포장에서 기피효과 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 유기농 콩 재배 농가포장의 양분 및 병해 관리는 농가에서 행하는 기본적인 관리 방법을 준용하였다. 시험기간 중에는 노린재 방제를 위해 별도의 유기농업자재를 처리하거나 농작업은 실시하지 않았다.

실험에 사용한 콩 품종은 농가선호도가 높은 장류콩인 대원콩을 사용하였고 2021년 6월 15일에 2립씩 파종하였다. 시험포장의 총면적은 3,960m²로 주변에는 콩과 작물을 전혀 재배하지 않는 곳으로 330 m²씩 3등분하여 250배의 크레졸 비누 희석액을 빗물에 의해 희석되지 않도록 비가림이 되고 공기가 잘 통하는 고정트랩에 넣어 1.5m 높이로 콩재배 포장 안쪽에 330m² 당 3개씩 설치하였다.

노린재를 비롯한 콩을 가해하는 해충의 조사는 처리 14일 후부터 2주일 간격으로 반복 당 콩 20주씩을 5회 조사하였다.

마쇄한 콩잎과 크레졸 비누 희석액 처리에 따른 2종의 노린재 성충의 기피 및 유인효과에 대한 실내 및 농가포장실험에서 노린재의 개체수의 변화와 콩꼬투리의 피해 정도는 Microsoft Excel 2016 프로그램을 이용하여 data를 정리하였고, 처리 간의 통계적인 유의성은 SAS 통계패키지의 PROC GLM을 이용하여 일원분산 분석하였으며 처리 평균값을 3반복으로 유의수준 p < 0.005로 설정하여 비교 분석하였다.

실험실조건에서 Y-tube를 이용하여 마쇄한 콩 잎과 크레졸 비누의 희석 농도(0.2%, 0.4%, 2.0%)별 처리 시간의 경과에 따른 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재의 기피효과에 대해 조사한 결과, 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 모두 마쇄한 콩잎과 크레졸 비누의 희석 농도(0.2%, 0.4%, 2%)별 처리 시간의 경과에 따라 유인과 기피되는 성충의 개체 수 간에 유의적(p < 0.005)으로 차이를 나타내었다(Fig. 2, Fig. 3).

Fig. 2. 
Attractive or repellents effect of 0.2 (A), 0.4 (B), and 2% (C) solutions of cresol soaps and meshed soybean leaves on R. clavatus. Within a treatment time, the means followed by the same letter were not significantly different (Duncan’s test at 95% confidential level).

Fig. 3. 
Attractive or repellents effect of 0.2 (A), 0.4 (B), and 2% (C) solutions of cresol soaps and meshed soybean leaves on H. halys. Within a treatment time, the means followed by the same letter were not significantly different (Duncan’s test at 95% confidential level).

두 종류의 노린재 성충 모두에서 크레졸 비누보다 마쇄한 콩 잎에 대한 선호도가 높게 나타났다(Fig. 2, Fig. 3). 특히, 크레졸 비누 처리에서는 2.0% 농도를 제외하고 0.2%와 0.4% 농도에서 유인되는 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충의 개체수가 콩잎 > 입구 > 크레졸 순으로 유의(p < 0.005)하게 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 0.2% 농도의 크레졸 비누 희석액 농도만으로도 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충에 대한 기피효과가 높았음을 확인할 수 있었다(Fig. 2, Fig. 3).

톱다리개미허리노린재 성충의 경우, 0.2% 크레졸 비누 처리에서는 처리 6시간 후에도 유인되는 성충의 개체수가 평균 0.5마리 이하로 유지되었다(Fig. 2 A). 반면, 마쇄한 콩잎 처리에서는 처리 시간의 경과에 따라 유인되는 성충의 개체수가 6시간째에는 평균 5.0마리로 유의적(p < 0.005)으로 높은 수치를 보였다(Fig. 2 A).

0.4% 크레졸 비누 처리구에서는 처리 3시간 후부터 마쇄한 콩잎 처리구에서 톱다리개미허리노린재 성충의 개체수가 평균 6.5마리로 유의적(p < 0.005)으로 높은 수치를 보였다(Fig. 2 B). 0.4% 크레졸 비누 처리는 처리 시간의 경과에 따라 톱다리개미허리노린재 성충이 평균 2.0마리에서 지속적으로 감소하여 평균 0.5마리로 유의적(p < 0.005)으로 감소하였다(Fig. 2 B).

2.0% 크레졸 비누 처리구에서는 처리 시간의 경과와 상관없이 사육상자의 투입구에서 톱다리개미허리노린재 성충의 개체수가 평균 4.0~4.5마리로 유의적(p < 0.005)으로 높은 수치를 나타내었다(Fig. 2 C). 특히, 2% 크레졸 비누와 마쇄한 콩잎으로는 톱다리개미허리노린재 성충의 이동이 거의 관찰되지 않았다(Fig. 2 C).

썩덩나무노린재 성충에 대한 마쇄한 콩잎과 0.2%, 0.4%, 2% 크레졸 비누의 처리 시간의 경과에 따른 유인 또는 기피효과에 대해 조사한 결과, 0.4% 크레졸 비누의 희석 농도를 제외하고 0.2%와 2% 크레졸 비누 희석액의 처리에서 톱다리개미허리노린재와 매우 유사한 반응을 보였다(Fig. 3). 크레졸 비누 희석액의 처리 간에 유인되는 썩덩나무노린재 성충의 개체 수의 차이가 있었지만 2% 크레졸 비누 희석액을 제외하고 처리 시간의 경과에 따라 투입구 쪽보다 마쇄한 콩잎으로 이동한 성충의 비율이 유의적(p < 0.005)으로 높았다(Fig. 3). 특히, 크레졸 비누의 희석 농도별 썩덩나무노린재 성충의 이동 개체수를 비교해 보면 0.4%> 0.2%> 2% 순으로 유의적(p < 0.005)으로 높은 것으로 나타났다(Fig. 3). 따라서 2%와 0.2% 크레졸 비누 희석액이 썩덩나무노린재 성충에 대한 기피효과가 높았음을 확인할 수 있었다.

썩덩나무노린재 성충에 대한 0.2% 크레졸 비누 처리에서는 처리 시간의 경과와 상관없이 성충이 전혀 유인되지 않았다. 하지만, 마쇄한 콩잎 처리의 경우는 처리 시간의 경과에 따라 유인되는 성충의 개체수가 지속적으로 증가하여 6시간 후에는 평균 4.0 마리로 가장 높은 수치를 보였다. 반면 사육상자의 입구 쪽으로 이동하는 썩덩나무노린재 성충의 개체수는 지속적으로 감소하였다(Fig. 3 A).

0.4% 크레졸 비누와 마쇄한 콩잎 처리구에서는 처리 6시간 후, 마쇄한 콩잎 처리에서 썩덩나무노린재 성충의 개체수가 평균 5.0마리로 유의적(p < 0.005)으로 가장 높은 수치를 보였다(Fig 3 B). 하지만, 0.4% 크레졸 비누 처리에서는 처리 시간의 경과에 상관없이 평균 1.0마리로 일정한 개체수를 유지하였고, 사육상자의 입구 쪽은 처음에 평균 8.5마리로 유의적(p < 0.005)으로 가장 높은 개체를 유지하다고 6시간 후에는 평균 3.5마리로 마쇄한 콩잎 다음으로 많은 개체수가 조사되었다(Fig. 3 B).

2% 크레졸 비누와 마쇄한 콩잎 처리 구에서는 처리 시간의 경과에 상관없이 사육상자의 투입구에서 썩덩나무노린재 성충의 개체수가 평균 3.5~4.0마리로 유의적(p < 0.005)으로 가장 높은 개체수를 나타내었다(Fig. 3 C). 하지만, 처리 6시간 후, 마쇄한 콩잎 처리구에서는 썩덩나무노린재 성충의 개체수가 평균 2.0마리이었고 2% 크레졸 비누 처리구에서는 썩덩나무노린재 성충의 개체수가 평균 2.0마리로 사육상자의 투입구 쪽 다음으로 유의적(p < 0.005)으로 높은 개체수를 나타내었다(Fig. 3 C).

유기농 콩 재배 농가포장에서 실내 검정을 통해 톱다리개미허리노린재와 썩덩나무노린재 성충에 대해 기피효과가 우수한 것으로 확인된 0.2% 크레졸 비누 희석액을 고정트랩에 넣어 포장에 배치한 후, 유기농 콩 수확기에 노린재류에 대한 기피효과를 노린재에 의한 피해 정도로 조사하였더니, 무처리구의 노린재에 의한 콩꼬투리의 피해율은 평균 16.1%로 나타냈으며, 반면 0.2% 크레졸 비누 희석액을 투입한 처리구는 평균 0.8%로 무처리구에 비해 유의적(p < 0.005)으로 평균 15.3% 노린재에 의한 콩꼬투리 피해가 경감되었다(Fig. 4).

Fig. 4. 
Reducing effect of 0.2% cresol soap on soybean pods damaged with Hymenoptera in organic soybean farming field in 2021. Bar with different letters are significantly different from each another (Duncan’s test at 95% confidential level).