Current Issue

분재의 성공적인 수출을 위해서는 선충 무감염 분재를 생산하여야 하기 때문에 선충을 100% 치사 시킬 수 있는 방법을 개발하여야 한다. 따라서 선충 무감염 분재를 생산하기 위한 여러 가지 방법들 중 실용적이고 이용이 용이한 화학적 방법을 선택하였다. 살선충제인 fosthizate 30% 액제, abamectin 1.8% 유제, imicyafos 30% 액제, emamectin benzoate 2.15% 유제와 살균제인 tebuconazole 20% 액상수화제 등을 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)과 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)을 대상으로 효과를 검정하였고, 분재 뿌리부분의 흙 제거 후 잔존하는 선충 제거를 목적으로 선행 실험에서 효과가 높았던 fosthizate 외에 추가적인 예비 실험에서 살선충 효과가 높았던 알콜계 향미성분의 undecanol (1-undecanol, 99%) 염소계 소독제인 이염화아이소사이아누르산나트륨(NaDCC, 96%), 살균·소독제인 차아염소산나트륨(NaOCl, 5%)을 이용하여 추가적으로 효과 검정을 수행하였다.

각각의 농약은 농약판매점에서 구입하여 사용하였고, 1-undecanol과 이염화아이소사이아누르산나트륨은 Sigma-Aldrich에서 구매하여 사용하였으며 차아염소산나트륨은 유한크로락스사(경기 화성)의 제품을 이용하였다.

한편 두 선충을 방제 대상으로 선택한 것은 분재소재에 기생하는 선충들이 한국껍질선충(Hemcylicopora koreana)이나 미국검선충(Xiphinema americanum) 외 다양한 선충들이 있지만(unpublished data) 실험에 필요한 수준의 감염목을 확보하기 어려워 확보가 쉬우면서 실험의 모델로서 적용이 가능하여 선택하였다.

6년생 소나무(Pinus densiflora) 분재에 소나무재선충을 접종하여 수체 내에서 증식한 후 약제 처리 효과를 검정하였는데 접종은 Lee et al. (2009)의 방법을 응용하여 수행하였다. 화분 지제부에서 5 cm 떨어진 곳의 수피 부분을 칼로 2 cm 찢고, 찢은 부위에 솜을 넣은 뒤 소나무재선충 1,000마리/0.2 ml를 접종하였다. 그런 다음 수분증발을 방지하기 위하여 파라필름으로 접종 부위를 둘러싸고, 자외선 차단을 위하여 주방용 알루미늄 호일로 파라필름을 감은 부분을 덮어 씌웠다. 소나무재선충이 수체 내에서 증식할 수 있도록 15일 동안 온실에 보관하면서 분재원에서 행하는 방법대로 일반적인 수분관리를 하였다. 15일 후 20 L 용적의 플라스틱 용기에 1,000 ppm 농도로 희석한 fosthizate, abamectin, imicyafos, emamectin benzoate와 4,000 ppm 농도로 희석한 tebuconazole을 18 L씩 채우고, 소나무 분재를 화분에서 조심스럽게 꺼낸 뒤, 전체가 잠기도록 24시간 동안 침지 처리하였다. 처리 농도는 예비 실험을 통하여 설정하였다. 침지 처리 후 소나무재선충 접종부위에서 5 cm 떨어진 곳부터 3 cm 크기로 세 토막을 톱이나 전정가위로 자른 뒤, 토막의 무게를 측정하였다. 잘려진 토막은 Shin et al. (2015)의 소나무재선충 분리 방법에 준하여 전정가위와 도끼를 이용하여 나무토막을 5 mm 이하의 폭으로 잘게 잘라 깔데기법으로 선충을 분리하여 해부현미경(Nicon SMZ-20, Japan)으로 살아있는 선충수를 조사하였다. 실험은 한 주의 분재를 한 반복으로 3반복 처리하였으며 완전임의배치하였다.

가장 살선충 효과가 높았던 fosthizate를 이용하여 침지시간과 농도별로 약효를 분석하였다. 농도는 각각 1,000, 2,000, 4,000 ppm으로 처리하였으며 침지시간은 3, 6, 12, 24시간 침지하였다. 실험의 방법은 전술한 방법과 동일하게 수행하였으며 한 주를 한 반복으로 3반복 완전임의배치 하여 수행하였다.

토양 중에 서식하면서 수체 내로 침입하여 피해를 주는 분재선충의 모델 선충으로 고구마뿌리혹선충에 대한 약효검정을 하였는데 고구마뿌리혹선충에 감염된 토양을 마사토와 1:1로 혼합한 뒤 사전밀도를 조사하였다. 그리고는 화분에 500 g씩 넣고, 1,000 ppm 농도로 희석한 fosthizate, abamectin, imicyafos, emamectin benzoate와 4,000 ppm 농도로 희석 한 tebuconazole 희석액에 3, 6, 12, 24시간 동안 침지 처리하였다. 침지는 소나무재선충에 대한 효과 실험에서와 동일하게 20L 용적의 플라스틱 통을 이용하여 수행하였다. 효과는 침지처리 후 일주일이 경과한 뒤 토양 속의 생존 선충수를 조사하였다. 처리는 완전임의법 4반복으로 하였다. 처음 실험에서 뿌리혹선충에 대한 살선충 효과가 높은 fosthizate와 abamectin, imicyafos를 이용하여 2,000 ppm과 4,000 ppm 농도에서 2차 실험을 수행하였다. 실험의 방법은 첫 번째 실험과 동일한 방법으로 처리하였으며 완전임의법 4반복으로 수행하였다.

4종의 살선충제(fosthizate, abamectin, imicyafos, emamectin benzoate)에 대한 소나무와 단풍나무(Acer palmatum) 분재의 약해정도를 조사하였다. 각각의 약제들을 1,000, 2,000, 4,000 ppm 농도로 희석한 뒤 소나무재선충에 대한 효과 검정과 동일한 방법으로 처리 한 뒤 0에서 5까지의 살충제 약해평가 기준에 따라 약해를 조사하였다(KCPA, 2016a). 소나무에 대한 약해 유무는 소나무재선충에 대한 약효 조사 시 처리 한 시험목을 대상으로 조사하였으며 단풍나무 분재에 대한 약해 조사는 소나무재선충 약효 조사 시 희석 한 각각의 살선충제에 3년생 단풍나무 분재를 침지 한 뒤 조사하였다. 약해 조사는 침지처리 7, 14, 21, 28일 후 외관상 약해유무를 달관 조사하였다. 한편 선행 실험에서 두 선충에 대해 모두 효과가 좋았던 fosthizate와 abamectin에 대해서는 10,000 ppm 농도로 희석한 후 24 h 침지 처리한 후 잎에서의 반점과 반문의 유무, 황변 또는 엽소 여부, 경엽의 위조 여부와 고사 여부 등도 육안으로 관찰하였다. 하나의 분재화분을 한 반복으로 3반복 처리하였다.

수출용 분재의 경우 분재목 뿌리에 흙이 잔존해 있으면 안 되기 때문에 흙을 제거한 뿌리부분에 잔존할 가능성이 있는 식물기생선충을 방제하기 위하여 3년생 수출용 분재 6종[소나무 100본, 단풍나무 60본, 백일홍(Zinnia elegans) 80본, 쥐똥나무(Carpinus turczaninoviii) 40본, 소사나무(Ligustrum obtusifolium) 50본, 애기사과 120본(Malus sieboldii)]들 중 수종별로 각각 무작위로 6본을 선택하여 뿌리에 있는 흙을 1차적으로 제거한 후 fosthiazate 4,000 ppm, undercanol 1,000 ppm, NaDCC 2,000 ppm, NaOCl 1,000 ppm에 12시간, 24시간 침지 처리 후 침지시간과 농도에 따른 뿌리부분에 있는 선충들의 살선충 효과를 조사하였다. 처리는 소나무재선충에 대한 실험에서와 동일 한 방법으로 약제 희석액에 침지처리 하였다. 무처리구는 물에만 침지처리 하였다. 효과는 처리 후 시험목의 뿌리들 사이를 실험실 씽크대에서 물의 수압을 이용하여 뿌리주변을 세밀하게 씻어 낸 후 325 mesh, 400 mesh 체를 이용하여 살아있는 선충의 수를 조사하였다. 뿌리부분에 잔존해 있을 선충의 제거가 목적이었기 때문에 별도로 선충의 종류는 확인하지 않았으며 처리는 완전임의 법 3반복으로 하였다.

실험결과들은 처리평균간 차이를 SAS 프로그램을 이용하여 Tukey’s HSD Test로 분산분석하였다.

소나무분재에서 소나무재선충에 대한 처리 약제들의 살선충 효과는 처리별로 차이를 보였다(df=5, 12, F=7.04, P=0.0027)(Fig. 1). Fosthiazate 처리에서는 생존 해 있는 소나무재선충이 없었으며 imysiafos를 제외한 세 처리에서는 무처리에 비하여 현저히 적은 생충수를 보였다(Fig. 1).

Fig. 1. 
Efficacy of nematicides on survival of pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus in bonsai of 6 years old pine tree. Bonsai tree was socked in 1,000 ppm of abamectin, emamectin benzoate, imysiafos and fosthiazate and 4,000 ppm of tebuconazol aquatic suspension at 24 hours. Pine wood nematode was inoculated at 15 days before the socking treatment. The same lowercase letter on the bars indicate that there is no significant difference among means based on Tukey’s HSD Test (P<0.05).

살선충 효과가 가장 좋았던 fosthiazate를 농도별, 시간별로 처리한 결과, 4,000 ppm으로 12시간 이상 침지 처리할 때 소나무재선충이 검출되지 않았고(df=3, 8, F=54.83, P= 0.0001), 2,000 ppm에서는 24시간 침지 처리에서 소나무재선충이 검출되지 않았다(df=3, 8, F=13.14, P=0.0019)(Table 1).

고구마뿌리혹선충에 감염된 토양을 각각의 농약 현탁액에 침지 처리한 결과 약제 처리구에서는 전체적으로 시간이 경과할수록 선충의 밀도가 떨어졌는데(Fig. 2) fosthiazate와 abamectin, imicyafos 처리에서는 24시간 후에 100% 치사되었다(df=5, 18, F=48.97, P=0.0001) (Fig. 2).

Fig. 2. 
Efficacy of nematicides on survival of root-knot nematode, Meloidogyne incognita in soil. Soil with Meloidogyne incognita was sock into 1,000 ppm of abamectin, emamectin benzoate, imysiafos and fosthiazate and 4,000 ppm of tebuconazol aquatic suspension at 24 hours. Bars on the graph represent standard deviation.

1,000 ppm 처리에서 효과가 뛰어났던 fosthiazate, abamectin, imicyafos 3종을 2,000 ppm과 4,000 ppm 농도에서 침지시간별에 따른 고구마뿌리혹선충 생충수를 조사한 결과, fosthiazate와 abamectin 2,000 ppm 처리에서는 24시간 침지시 100%의 치사율을 보였으나(df=7, 24, F=60.89, P=0.0001)(Table 2) 4,000 ppm 처리에서는 12시간 침지 처리구에서도 100% 치사되었다(df=7, 24, F=67.7, P=0.0001)(Table 2).

소나무와 단풍나무 분재를 대상으로 4종의 살선충제에 대한 약해를 조사한 결과, 1,000 ppm과 2,000, 4,000 ppm에서는 약해가 발생하지 않았으나 abamectin과 fosthiazate 10,000 ppm 처리에서는 14일 후부터 잎이 갈변하는 약해가 소나무에서 발생하였고(Fig. 3), 단풍나무는 낙엽이 지는 피해가 발생하였다.

Fig. 3. 
Phytotoxic effects of nematicides in bonsai of pine tree at 14 days after treatment. Bonsai tree was socked in 10,000 ppm of abamectin (A) and fosthiazate (B) aquatic suspension at 24 hours.

분재 수종별 뿌리부분에 남아있는 생존 선충 수는 분재 수종이나 처리 물질 및 침지시간 별에 따라 차이가 있었다(Fig. 4). 물에 침지시킨 처리에서 수종별로는 소나무(Fig. 4E)와 소사나무(Fig. 4B) 분재에서 잔존 선충수가 다른 수종들에 비하여 상대적으로 많았으며 쥐똥나무(Fig. 4C)에서 가장 잔존 선충 수가 적었다. 모든 처리에서 12시간 침지보다 24시간 침지 시 생존 선충 수가 감소하였는데 undecanol에 침지 한 소사나무에서는 24시간 침지 시 생존 선충이 발견되지 않았다(Fig. 4B).

Fig. 4. 
Effect of fosthiazate and other chemicals on the survival of nematodes associated with bonsai tree roots. (A) Acer palmatum, (B) Carpinus turczaninovii, (C) Ligustrum obtusifolium, (D) Malus sieboldii, (E) Pinus densiflora, and (F) Zinnia elegans. Tree was socked in each aquatic suspension (4,000 ppm of fosthiazate, 2,000 ppm of NaDCC, 1,000 ppm of NaOCl and undercanol) at 12 and 24 hours. The same lowercase letter on the bars in each socking time indicate that there is no significant difference among means based on Tukey’s HSD Test (P<0.05).

소나무 분재에서 12시간 침지처리를 제외하고 모든 처리에서 분재목 뿌리부분에 잔존하는 선충 제거효과가 통계적으로 유의하게 높게 나타났는데 효과가 상대적으로 높은 물질들은 분재목에 따라 차이를 보였으나 통계적 유의성은 없었다(Fig. 4). 단풍나무 분재에서는 NaDCC 12시간 침지 시 99%의 사충율을 보였고(df=4, 10, F=21.89, P<0.0001), 24시간처리에서는 NaDCC, undecanol, NaOCl 처리 모두에서 99.5% 이상의 사충율을 나타내었다(df=4, 10, F=16.72, P<0.0002) (Fig. 4A). 소사나무에서는 12시간 처리 시 NaDCC와 undecanol 처리에서 99% 이상의 사충율을 보였고(df=4, 10, F=7.33, P<0.0005), 24시간 처리에서는 undecanol 처리에서 100%의 사충율을 보였다(df=4, 10, F=17.01, P<0.0002)(Fig. 4B). 쥐똥나무 분재에서는 12시간 처리에서는 NaOCl 처리의 사충율이 99%로 가장 좋았고(df=4, 10, F=45.87, P<0.0001), 24시간 처리에서는 undecanol과 NaOCl 처리에서 사충율이 99% 이상이었다(df=4, 10, F=23.32, P<0.0001)(Fig. 4C).

애기사과 분재에서는 처리 시간과 상관없이 undecanol 처리에서 99% 이상의 사충율을 보였다(24시간 처리: df=4, 10, F=24.54, P<0.0001) (Fig. 4D).

소나무 분재에서는 NaDCC와 NaOCl 처리에서 처리 시간과 관계없이 99% 이상의 사충율을 나타내었으며(Fig. 4E), 백일홍 분재에서는 NaDCC 처리에서 처리 시간과 관계없이 99% 이상의 사충율을 나타내었다(Fig. 4F).