Editorial Board

솔수염하늘소(M. alternatus)는 (주)오상킨섹트(예산, 한국)에서 번데기를 구입하여 실험하였다. 우화한 성충은 소나무 신초를 먹이로 공급하면서 페트리디쉬(Ø 10 × 4 cm)에 한 개체씩 사육하였다. 실내사육조건은 온도 25 ± 2^oC, 광주기 16L:8D, 상대습도 45~75%로 하였다.

꿀벌은 서양종(A. mellifera)으로 충북대학교 야외사육장에서 건강한 일벌을 채집하여 사용하였다.

본 실험에 사용된 약제는 네오니코티노이드계 5종의 약제(thiacloprid SE, acetamiprid SL, acetamiprid ME, acetamiprid+buprofezin EC, thiacloprid+buprofezin SC)를 사용하였다. 실험약제들의 일반명, 제형, 유효성분함량 및 추천 농도는 Table 1과 같다(KCPA, 2016).

솔수염하늘소와 꿀벌에 대한 살충률 분석과 잔류에 대한 날짜별 차이에 관한 실험결과 분석은 Tukey's studentized range test로 비교하였다. 솔수염하늘소와 꿀벌에 대한 조사 시간별 잔류독성에 관한 살충률의 비교는 t-test를 통하여 수행하였다(SAS Institute, 2009).

5종의 살충제를 5가지 농도로 솔수염하늘소 성충에 대한 충체분무법을 이용하여 검정하였다(Table 2). 충체 분무법으로 처리하여 솔수염하늘소에 대한 급성접촉독성을 확인한 결과 5종의 약제 모두 기준량 처리 48시간 후 80% 이상의 살충효과를 보였다. 그 중 90% 이상의 살충효과를 보인 약제는 thiacloprid와 acetamiprid SL, acetamiprid ME 3종이었다. 이들 약제에 대한 활성은 제품간 제형의 차이가 있었으나 같은 하늘소류인 북방수염하늘소에 대해서도 90% 이상 높은 살충활성을 나타냈다(Han et al., 2008). 1/8배량으로 약제처리 72시간이 지난 후에는 thiacloprid만을 제외하고 모두 낮은 살충률을 보였으나 단제처리에서는 1/4배량 희석한 약제 처리구에서도 90% 이상의 높은 살충률을 보였다.

5종의 살충제에 대한 솔수염하늘소 성충에 대한 가지침지법을 이용한 섭식독성을 검정하였다(Table 3). 가지침지법으로 처리한지 48시간 후 80% 이상의 살충효과를 보인 약제는 acetamiprid ME와 혼합제 acetamiprid+buprofezin 2종이었으며, 90% 이상의 살충효과를 보인 약제는 없었다. 그러나 북방수염하늘소에서는 수화제 형태인 acetamiprid WP가 100%의 살충활성을 나타냈다(Han et al., 2008). 이는 충의 종류에 따른 차이도 있겠으나 약제의 제형에 따라 차이를 나타나는 것으로 보인다.

충체분무법과 가지침지법에서 솔수염하늘소는 약제에 대한 감수성 결과 가지침지법을 이용한 감수성평가에서 약제활성이 더 낮게 나타났다. 이는 솔수염하늘소 성충이 약제에 대하여 섭식독성보다는 접촉독성을 갖는 것으로 보인다. 그러나 북방수염하늘소에 대한 실험에서 acetamiprid와 thiacloprid는 2가지 실험방법에서 살충활성에 대한 큰 차이를 보이지 않았으나 카바메이트계(Bensultap)와 피레스로이드계(Etofenprox, fenpropathrin), 혼합제(indoxacard+spinosad)의 경우 충체분무에서는 거의 효과가 없었으나 가지침지법에서는 100%의 살충효과가 나타났다고 하였다(Han et al., 2008). 이는 본 실험과는 반대로 접촉독성보다는 섭식독성이 작용한 것으로 나타났는데 이러한 결과는 약제 특성의 차이로 생각된다. 즉, 살충제 감수성의 차이를 나타내는 것은 살충제의 작용경로와 작용부위에 따라 차이가 있고 처리방법에 따라서도 효과에 차이를 보인다는 것이다(Aida, 1983).

본 실험 결과는 일반적으로 나타나는 약제활성과 같이 직접처리 시 가장 높은 독성을 보이며 그 다음으로 섭식독성과 잎에 잔류된 약제에 대한 영향을 평가하는 엽상잔류독성 순으로 나타나는 것과 유사한 결과를 보인다(Kim et al., 2008).

솔수염하늘소 성충에 대하여 살충활성 검정에 이용한 5종의 살충제에 대하여 잔효성을 검정하였다. (Fig. 1). 실험결과 처리 직후에는 60~80%의 살충효과가 나타났으나 약제 처리 후 시간이 지날수록 살충활성이 감소하여 처리한지 1일 후부터는 20% 이하의 낮은 살충활성이 나타났다. 앞선 실험에서도 섭식독성이 비교적 낮게 나온 것으로 봤을 때 약제를 처리하면 솔수염하늘소의 섭식을 저해하여 살충활성을 감소 시키는 것으로 보이는데 이는 약제처리로 인하여 먹이 기피현상이 나타나는 것으로 보인다(Poland et al., 2006). 또한 약제 처리한 가지를 야외환경에 그대로 노출시킴으로써 약제의 활성이 외부환경에 의하여 영향을 받아 감소한 것으로 생각되어진다(Choi et al., 1989).

Fig. 1. 
Residual effects of 5 insecticides against M. alternatus adults by pine tree spray treatment under the field condition. The values are presented as the mean ± SE.

네오니코티노이드계 살충제는 저독성으로 알려진 약제로 널리 사용되고 있으나 꿀벌독성이 높다는 연구결과가 알려져 EU에서는 몇몇 네오니코티노이드계 약제(imidacloprid, clothianidin, thiamethoxam 등)에 대해서 금지하는 법안을 통과시켰다(Iwasa et al., 2004; Ahn et al., 2008; Cho et al., 2010). 그리하여 본 연구는 이들 약제를 제외하고 선발한 5종의 살충제를 이용하였다.

5종의 살충제에 대한 꿀벌의 접촉독성을 조사하기 위하여 충체분무법을 처리한 결과 고농도일수록 독성이 높아졌으며, 5종의 약제 중 혼합제 2종(thiacloprid+buprofezin, acetamiprid+buprofezin)에서는 단제를 처리했을 때와 비교하여 유사하거나 더 높은 꿀벌 독성을 보였다. 그러나 혼합제인 acetamiprid+ethofenprox와 acetamiprid+indoxacarb를 처리했을 시에는 100%의 높은 꿀벌독성이 관찰되어 혼합제로 사용된 약제에 따라 꿀벌이 받는 영향에 차이를 보인다는 것을 알 수 있었다(Ahn et al., 2008). 또한 동일한 약제임에도 다양한 제형의 acetamiprid(WP, SL, WG)와 thiacloprid SC에서는 독성을 보이지 않았으나 이들을 포함하는 몇몇 혼합제에서는 100%의 꿀벌독성이 관찰되었다(Ahn et al., 2013). 이는 acetamiprid에 의한 독성이 아닌 혼합제와 관련된 독성으로 생각된다. 본 연구결과에서도 혼합제보다는 단제가 비교적 꿀벌독성이 낮았고 고농도 일수록 그 차이가 커짐을 알 수 있었다. 그러나 이러한 꿀벌에서의 결과는 솔수염하늘소에 대한 약제의 분무처리시보다 감수성이 더 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이것은 충에 따른 약제의 생체내 흡수, 분해 및 대사과정에서 차이를 보이기 때문인 것으로 생각된다(Jung et al., 2000).

급성접촉독성 실험과 동일한 살충제를 이용하여 꿀벌의 엽상접촉독성을 조사하였다(Table 5).

살충제를 식물체에 살포하였더라도 꿀벌이 약제 처리된 식물체에 접촉하게 되면 약제에 영향을 받게 된다(Cho et al., 2010). 본 실험결과에서도 고농도 일수록 독성이 높아졌으나 급성접촉독성에 비교하면 약제에 따른 결과에 차이를 보였다. Acetamiprid ME와 acetamiprid+buprofezin에서는 직접접촉독성보다 낮은 꿀벌 독성을 보였으나 그 외 약제에서는 더 높은 독성을 보였다. 이는 같은 약제라도 농약의 제형에 따라 독성의 차이를 보일 수 있다는 것이고 꿀벌의 먹이탐색 습성으로 약제가 묻어있는 잎을 핥아먹어 섭식독성으로도 영향을 미친 것으로 보인다(Choi et al., 1989; Ahn et al., 2013).

5종의 약제 중 thiacloprid와 acetamiprid SL, thiacloprid+buprofezin에서 약제처리 48시간 후 80%이상의 높은 꿀벌독성을 보인 반면 acetamiprid ME, acetamiprid+buprofezin은 독성이 낮아 꿀벌에 안전한 것으로 나타났다(Table 5).

솔수염하늘소 성충에 사용한 5종의 살충제에 대해 표준살포량의 기준량, 배량 2가지 농도로 꿀벌의 엽상잔류독성을 조사하였다(Fig. 2).

Fig. 2. 
Residual toxicity of 5 insecticides against A. mellifera adults by false acacia foliage spray treatment under the field condition. The values are presented as the mean ± SE. The significance of the difference compared with the 24h and 48h value is indicated by * P<0.1, ** P<0.01.

실험결과 대부분의 약제는 시간이 경과할수록 독성이 낮아졌으며, 약제 처리 1일 후 독성이 급격하게 감소하였다. 이는 일반적으로 알려진 네오니코티노이드계의 약제들이 높은 잔류독성을 보인 것과는 반대되는 결과인데 기존 연구에서는 본 실험에 사용된 acetamiprid와 thiacloprid는 접촉독성이 낮았기에 잔류독성에 대한 연구는 진행되지 않았었고 본 실험에 사용된 약제는 제형과 혼합제의 차이를 보이기에 기존 실험결과와 차이를 보인 것 같다(Ahn et al., 2008). 꿀벌의 잔류독성에 관한 살충률을 시간(0, 1, 3, 5일)에 따른 차이를 통계 처리한 결과 acetamiprid ME (24시간, P=0.5458; 48시간, P=0.1414)와 acetamiprid+buprofezin (24시간, P=0.6657; 48시간, P=0.9559)을 처리한 처리구에서는 날짜에 따른 통계적 유의성이 나타나지 않았다. 그러나 솔수염하늘소에서의 잔류독성검정에서는 모든 약제에 대하여 처리후 시간에 따른 통계적으로(P<0.0001) 차이가 매우 큰 것으로 나타났다. 같은 약제인 acetamiprid는 액제(SL)의 독성이 미탁제(ME, microemulsion)보다 높게 나타났는데 이는 같은 acetamiprid라도 제형에 따라 활성의 차이를 보이는 것 같다. 미탁제(ME)는 다른 제형에 비해 점착성(viscosity)이 떨어져 잔류효과가 감소한 것으로 보이며, acetamiprid+buprofezin는 살충활성이 IGR계통의 약제인 buprofezin보다는 acetamiprid에 의해 나타나는 것으로 보여, 이는 합제의 acetamiprid 함량이 낮아 살충활성이 감소하는 것으로 생각된다(Pratap and Bhowmilk, 2010). 또한 꿀벌에 대한 잔류독성실험 역시 약제처리 후 야외에서 노출시킨 것으로 그에 따라 약효가 감소한 것으로 생각된다. 약제의 잔류독성은 약제의 구조적 특성과 제형, 환경조건, 처리시기에 따라 차이를 보이기 때문에 같은 약제라 하여도 심한 차이를 보일 수 있다(Choi et al., 1989). 또한 약제처리 후 약효가 나타나는 시간에서도 차이를 보였는데 약제 처리 24시간 후에는 약효가 높지 않았으나 48시간이 되면 살충률에 차이를 보이는 경우가 있었다(Fig. 2). 약제의 특성에 따라 달리 나타날 수 있어 시간에 따른 약효 활성 검정실험이 중요하다 할 수 있다. 일반적으로 잔효성이 우수한 살충제는 지속적인 방제효과를 보여 경제성이 있을 수 있지만 잔류성이 길면 환경에 부작용을 미칠 수도 있다(Han et al., 2008). 그러므로 약제처리 시에는 제형과 처리방법을 고려하고 꿀벌의 활동시기 또한 고려하여야 할 것이다.

이와 같은 결과를 토대로 솔수염하늘소에 대한 살충 효과와 꿀벌에 대한 급성접촉독성, 엽상접촉독성, 엽상잔류독성을 종합적으로 고려했을 때, acetamiprid ME 약제를 선발하여 사용할 경우 솔수염하늘소에 대한 살충 효과는 높으면서 꿀벌에 대한 영향이 적어 솔수염하늘소 방제에 이용가능 할 것으로 생각된다. 그러나 살충제를 이용하여 솔수염하늘소 방제에 적용하기 위해서는 야외환경인 산림에서의 농약의 잔효 및 살충효과가 검증이 되어야 할 것으로 보인다.