Introduction
현재 국내 농가에서는 시설원예를 이용한 농작물의 재배를 선호하고 있으며 시설 온실내에 온·습도 센서, 자동개폐기, 방제 시스템 등을 설치하여 작물을 재배하고 있다. 그러나 시설원예는 실내온도가 높고 입구를 제외하고 외부와 차단이 되어 있어서 일반 과수농가와 달리 해충에 대한 천적이 번식하기 어려운 환경이다. 현제 시설원예의 방제는 작물부분에 방제가 주를 이루고 있으며, 작물의 뿌리에 직접 방제하는 데는 한계가 있다. 그러나 다양한 작물에 피해를 주는 작은뿌리파리의 경우 외부에서 유입되어 땅속에 알을 낳고 번식하기 때문에 작물방제로는 박멸하기에 어려움이 있다. 그리고 작물뿐만 아니라 관상식물의 뿌리를 직접 가해하여 심각한 피해를 입힌다(Jagdale et. al., 2004).
농작물 재배에 있어서 방제는 필수적인 요소이며 현재까지 많은 농가에서 여러 종류의 농약을 사용하고 있다. 하지만 농약의 사용은 해충의 피해를 예방할 수 있지만 토양의 오염과 방제시 농민들이 농약에 유출되는 위험이 있다.
현재 국내 농가에서는 친환경 방제를 위해서 무농약 혹은 저독성 농약을 사용하여 방제를 하고 있으며, 그 추세는 점점 증가하고 있다(Kim, 2006). 그러나 일반방제의 경우 작물의 뿌리를 해치는 해충 및 해충의 알까지 방제하기에는 불가능 하며 이를 대처하기 위해 작기가 끝난 후 고온 토양소독을 하는 방식을 통해 토양 속 해충을 방제하고 있다. 그리고 무독성 농약, 친환경 농약과 같은 독성을 줄인 농약이 많이 시판되고 있지만 해충 방제의 효과가 약하기 때문에 농약의 사용 주기가 줄어들거나 방제의 효과가 줄어들고 있다. 일례로 최근 버섯농가의 경우에는 버섯응애류가 발생하여 피해를 주고 있으며 버섯응애류 방제용으로 등록된 약제가 없어 방제의 어려움이 있다(Yoon et. al., 2016). 또한 2019년부터 농약 허용물질 목록 관리제도(Positive List System, PLS)가 적용되어 등록되지 않은 살충제의 경우 사용이 불가능 하다(Yoon et. al., 2017). 그리고 2022년 1월부터 국내에서 생산되는 농산물에 대한 생산단계 잔류농약 안전성 검사성분을 현행 320종에서 464종으로 확대되어 살충제 사용이 점점 불가능한 상태이다. 따라서 버섯 농가에서는 해충만을 사냥하여 포식하는 포식성 천적 스키미투스 응애(Stratiolaelaps scimitus)를 사용하여 방제를 하고 있다(Yoon et al., 2017).
본 연구에서는 친환경 방제방법 중 하나인 포식성 천적(스키미투스 응애)을 딸기, 토마토, 오이 농가에 투입하여 그 효과를 살펴보았다. 이를 위하여 천적 투입 시점부터 작기가 끝나는 시점까지 토양내 해충의 유무를 측정하고, 끈끈이 평판트랩을 사용하여 포식성 천적과 포식성 천적을 피해 달아나는 해충을 관찰하고 객체 수를 측정하였다.
Materials and Methods
농가 선정 및 살포주기
실험에 필요한 농가 선정으로 대한민국 경상북도 군위군에 소재한 농가 중 해충(작은뿌리파리 등)의 피해를 입은 딸기, 토마토, 오이 농가를 선정하여 스키미투스 응애를 살포하였다. 살포량은 330 m2 (100평)당 스키미투스 응애를 5 L(약 5만마리)를 살포하였고 살포 주기는 3주에 1회씩 살포하였으며, 최초 살포 시기는 5월 중순이다. 해충의 자연감소 측정을 위하여 각 작물별로 스키미투스 응애를 살포하지 않은 대조군 실험을 동시에 진행하였다.
해충 채취 지점 선정
해충의 측정으로는 토양내 해충의 측정과 끈끈이 평판트랩(평판트랩, 그린아그로텍, Korea)을 사용하여 지상부 해충을 포획하고 측정하였다. 토양내 해충의 측정 범위로는 지점의 범위(10x10x5 cm)의 토양을 100 m당 6지점으로 선정하였고 끈끈이 평판트랩 또한 토양 채취 지점과 동일한 지점으로 총 6지점에 일정한 간격을 주어 배치를 주어 작물의 최하단부 위치에 설치를 하였다. Fig. 1은 농가내 토양 채취지점과 트랩 설치 지점을 나타낸다.
해충 분포 측정
먼저 토양에서 채취된 해충은 평판트랩에 포획된 성충과 달리 육안으로 확인하기 어려울 정도로 작아서 포획된 개체의 수를 측정하기 위하여 전자 현미경(EGVM-35B, EG TECH, Korea)을 사용하였으며 렌즈배율은 X300로 하여 측정하였다. 채취된 토양을 샬레에 얇게 펴서 담은 후 관찰하였다.
평판트랩에 포획된 해충의 수는 해충과 비해충(즉, 토양에 피해를 주는 해충이 아닌 다른 이물질)의 접착으로 인해 이를 구분하기 위하여 직접 육안으로 개체 수를 측정하는 방법을 사용하였다. 평판트랩의 크기는 딸기 농가와 토마토 농가의 경우 작물과 토양 조건에 의해 온전한 평판트랩을 설치할 수가 없어서 작물의 배드 크기에 맞게 70×150 mm (가로×세로)의 사이즈로 잘라서 사용하였고 오이농가의 경우에는 원래 설치 방법인 트랩설치용 지지대를 이용하여 온전한 크기(150×250 mm (가로×세로))의 트랩을 사용하였다. Fig. 2는 각각 딸기, 토마토 농가와 오이농가에 사용된 트랩을 나타낸다.
Results and Discussion
작물별 평판트랩내 해충 분포 측정
딸기, 토마토, 오이농가에 설치한 끈끈이 평판트랩에 포획된 해충을 측정하였다.
먼저 딸기농가의 스키미투스 응애를 투입하지 않은 경우는 해충 수 변화량의 큰 변화가 없이 감소하다가 다시 증가하였다(Table 1). 하지만 스키미투스 응애를 투입한 경우에는 총 8주차까지 매주 변화는 있었으나 4주차까지는 큰 변화는 없었으며 5주차에서 포획된 해충의 수가 많이 줄어들었으며 6주차에서 8주차에서는 큰 변화가 없었다. 8주차에서의 해충의 수는 1주차에 비해 약 88.9% 감소하였다(Table 2). 동 기간동안 대조군에서는 해충의 개체 수가 약 29.4% 감소한 것으로 나타났다(Table 1).
토마토 농가에서의 스키미투스 응애를 투입하지 않은 경우는 1주차부터 8주차까지 해충의 수가 증가와 감소가 반복되었다(표 3). 반면 스키미투스 응애를 투입한 경우에는 1주차에서 많은 양의 해충이 포획되었지만 2주차부터 포획된 해충의 수가 줄어들기는 하지만 일정하게 계속 줄어드는 것이 아니라 약간의 증가와 감소를 반복하고 있다. 8주차에서의 해충의 수는 1주차에 비해 약 87.8% 감소하였다(Table 4). 동 기간동안 대조군에서는 해충의 개체 수가 약 25.2% 감소한 것으로 나타났다(Table 3).
오이 농가에서도 토마토 농가와 마찬가지로 스키미투스 응애를 투입하지 않은 경우(대조군 실험)에는 증가와 반복이 이루어 지며 꾸준히 감소하는 모습은 보이지 않았다(Table 4). 스키미투스 응애를 투입한 경우에는 각 주차별로 일정량의 감소가 아니라 마지막 4주차에 많은 양의 줄어 들었으며 1주차에 비해 78.1% 감소하였다(Table 5). 동 기간동안 대조군 실험에서는 해충의 개체 수가 약 13% 감소한 것으로 나타났다(Table 4).
작물별 토양내 해충 분포 측정
각 농가내에서 채취한 토양을 전자 현미경을 사용하여 토양내 해충 분포를 측정하였다. 토양 채취는 평판트랩과 동일하게 6지점을 지정하여 채취하였다.
딸기 농가의 토양에서 측정된 해충의 수는 스키미투스 응애를 투입하지 않은 경우는 1주차부터 8주차까지 해충 수의 증가와 감소를 반복하는 변화량을 보여지고 있다(Table 7). 그러나 스키미투스 응애를 투입한 경우는 3주차까지 큰 변화량을 보이지만 4주차부터는 변화량이 보이지 않는다. 8주차의 측정된 해충 수는 1주차 해충 수의 97.6%가 감소하였다(Table 8). 동 기간동안 대조군 실험에서는 해충의 개체 수가 2.5% 증가한 것으로 나타났다(Table 7).
토마토 농가의 경우 스키미투스 응애를 투입하지 않은 토양에서는 증가와 감소의 반복을 보이며(Table 9) 스키미투스 응애를 투입한 토양에서 측정된 해충의 수는 3주차까지 감소가 있지만 4주차부터는 큰 감소량은 보이지 않으며 증가, 감소가 반복되고 있다. 8주차에 측정된 해충의 수는 1주차의 96.4%가 감소하였다(Table 10). 동 기간동안 대조군 실험에서는 해충의 개체 수가 43.3% 증가한 것으로 나타났다(Table 7).
오이 농가에서도 딸기 농가 및 토마토 농가와 같이 스키미투스 응애를 투입하지 않은 경우에는 해충의 수가 증가와 반복을 보였다(Table 11). 스키미투스 응애를 투입하여 측정된 해충의 수는 2주차부터 큰 감소량을 보이지만 증감이 계속되었다. 4주차에 측정된 해충의 수는 1주차의 98.7%가 감소하였다(Table 12). 동 기간동안 대조군 실험에서는 해충의 개체 수가 18.3% 증가한 것으로 나타났다(Table 11).
토양내 측정된 해충의 수와 평판트랩에 포획된 해충의 분포수는 주차별로 변화가 있지만 평판트랩에 포획된 해충의 수에 비해 토양내에서의 해충은 큰 변동없이 일정량을 유지하였다. 이는 외부로부터 유입되어 온 병해충 개체가 평판트랩에 채취되어 나타난 결과로 판단된다.
Conclusion
현재 많은 농가에서 방제를 위해 무독성 및 친환경 방제로 방향을 변환하는 추세이다. 그중 토양 천적을 활용한 방제효과는 일반 농약의 사용으로 인한 토양오염과 작물의 손상을 줄일 수 있는 친환경적인 방제중 하나이다. 특히 토양 천적을 활용한 방제의 경우 토양 내에서 작물의 뿌리에 피해를 주는 해충만 포식하여 작물의 뿌리를 보호할 수 있다. 이에 따라 작물의 수세를 넓힐 수 있고 농약으로 인한 토양의 오염도 방지할 수 있는 많은 이로움을 가지고 있는 방제 방법이다. 본 연구에서 사용된 스키미투스 응애를 활용한 방제는 각 농가 토양속 해충 방제는 효과적인 것으로 나타난다. 하지만 농가마다 온실내 환경이 각각 다르며 외부로의 해충 유입도 무시할 수 없기 대문에 꾸준한 방제를 하게 된다면 기존의 약액을 이용한 방제보다 토양오염을 줄일 수 있고 방제가 어려운 토양내 방제의 효율도 올라갈 것이라 판단된다.
