소과종 수박의 병해충 발생소장과 유기농업자재를 이용한 흰가루병 방제효과*
1)
한종우***․정택구**․김영상**․김태일**․노솔지**․김익제**
Seasonal Occurrence of Diseases and Insect Pests in Small Type Watermelon and Effect of Organic Materials on
Powdery Mildew Control
Han, Jong-Woo․Jeong, Taek-Goo․Kim, Young-Sang․
Kim, Tae-Il․Noh, Sol-Ji․Kim, Ik-Jei
We investigated the occurrence pattern of diseases and insect pests and disease control efficacy of organic materials against watermelon powdery mildew in small type watermelon in Eumseong, Chungcheongbuk-do, 2015. The result of this study, the small type watermelon was damaged by diseases and pests such as Didymella bryoniae, Podosphaera xanthii, Aphis gossypii, Tetranychus urticae, thrips, Spodoptera exigua and Spodoptera litura. Among them, the occurrence of P. xanthii, T.
urticae and thrips was high. Diseased leaf rate by P. xanthii, a casual agent of powdery mildew, was 27~99.3% in three small type watermelon cultivars in the middle of June. The number of T. urticae per leaf was high from 79.9 to 111 in three small type watermelon cultivars in the middle of June. It showed high number of thrips captured by yellow and blue sticky trap. Highest numbers of yellow sticky trap (407) and of blue sticky trap (774) were detected in the middle and first of June, respectively. The disease control efficacy of mayonnaise, oleic acid and three organic materials against powdery mildew of small type watermelon in fields was evaluated. As thre results, the symptoms of plant disease were effectively reduced by over 60% in the treatments of materials such as sodium bicarbonate 80%, mayonnaise and the extract of Rheum palmatum 1%. The highest control efficacy was 83% in the treatment of sodium bicarbonate 80%. From this
***본 논문은 농촌진흥청 지역특화작목기술개발과제의 연구비 지원(과제번호 PJ011217)을 받아 수행
하였습니다.
***충청북도농업기술원
***Corresponding author, 충청북도농업기술원([email protected])
study, we had a information of the occurrence pattern of diseases and insect pests in small type watermelon and the treatment of material containing sodium bicarbonate 80% was very effective for controlling against powdery mildew.
Key words : diseases and insect pests, powdery mildew, small type watermelon, sodium bicarbonate
Ⅰ. 서 론
수박의 생산액은 2015년 기준 9,901억으로 과채류의 20.3%를 차지하여 딸기 다음으로 생 산액 2위를 차지하고 있다(MAFRA, 2016). 또한, 2016년 수박재배면적은 13,440 ha로 과채 류 전체 재배면적의 30.1%을 점유하고 있다(KOSIS, 2016). 수박은 재배면적과 생산액을 볼 때 과채류 중에서 가장 중요한 작목 중의 하나이며 여름철을 대표하는 국민 과실이다. 최 근에는 수박에 대한 소비자의 선호도가 기존 대과종에서 중 ․ 소과종으로 바뀌고 있다. 그 이유는 과거 대가족 농경사회에서는 한 가족이 먹을 수 있는 10 kg 이상의 대과종이 필요 했지만, 핵가족 시대에 접어들면서 1~2인이나 그보다 조금 더 많은 인원이 먹을 수 있는 소 과종 및 중과종에 대한 소비자의 관심이 늘어나고 있기 때문이다. 특히 소과종의 경우에는 대과종에 비해 크기가 작고 과피가 얇아서 보관과 이동이 쉬우며 버려지는 쓰레기의 양도 적어 소비자의 선호도가 높아지는 추세이다. 그러나 우리나라는 아직 이러한 소비자의 선 호에 비해 8 kg 이상의 대과종 수박 생산이 보편화 되어 있다. 소과종을 재배하는 농가들이 증가하고 있지만 아직은 재배지역이 문경, 논산, 음성, 진천 등 일부 지역에 국한되어 있으 며, 재배할 수 있는 소과종 품종들도 한정되어 있다. 또한, 소과종 재배기술과 소과종에 발생 하는 병해충에 대한 연구가 전혀 없기 때문에 농가들은 이에 대한 어려움을 호소하고 있다.
수박에 발생하는 병원균 종류는 덩굴마름병(Didymella bryoniae), 흰가루병(Podosphaera xanthii) 등 28종이며(The Korean society of plant pathology, 2009) 해충 종류는 점박이응애 (Tetranychus urticae), 목화진딧물(Aphis gossypii) 등 18종으로 알려져 있다(Ahn et al., 1998).
수박에 흰가루병을 일으키는 병원균은 Podosphaera xanthii로 오이, 참외, 호박 등에 발생하 는 흰가루병원균과 같은 종으로 알려져 있다(Shin, 2000). 특히 흰가루병은 공기 전염을 하 는 특성 때문에 시설재배지에서는 초기 방제에 실패할 경우 전체 시설로 급속히 전파되어 큰 피해를 초래하고 있다(Kim et al., 2008). 또한, 흰가루병원균은 약제 저항성이 쉽게 발달 하는 특성이 있어(McGrath, 2001) 작물보호제를 대체할 수 있는 방제기술이 필요하다. 그중 한 가지가 유기농업자재를 이용한 방법으로 오이, 상추, 딸기 등의 작물에서는 흰가루병 방 제를 위해 우유, 전해수, 중복기생균, 아인산, 난황유 등 다양한 재료를 사용하여 방제하는 기술이 개발되고 있다(Jee et al., 2002, 2008; Lee et al., 2000, 2007; Nam et al., 2005). 따라
서 본 연구는 국내 소과종 수박에 발생하는 병해충을 조사하고 흰가루병에 효과가 있는 유 기농업자재를 선발하여 소과종 수박 병해충 방제를 위한 기초 자료를 제공하고자 수행되 었다.
Ⅱ. 재료 및 방법 1. 소과종 수박 품종 및 재배조건
충청북도 음성군 대소면 소재 수박연구소 시험포장인 비닐하우스(6 m×30 m)에서 2015년 4~9월에 병해충 발생조사를 하였으며 유기농업자재를 이용한 흰가루병 방제 효과 시험은 2016년 8~9월에 실시하였다. 2015년 병해충 발생소장 시험의 공시품종은 minimi(바이엘누 넴), 애플(신젠타), 꼬꼬마(아시아종묘)였고, 대목은 불로장생을 사용하였다. 정식기는 4월 6 일이었고 재식거리 42×250 cm로 정식하였다. 적심은 본엽이 4~5매 전개할 때 하였고 건실 한 덩굴 3줄기를 유인하여 재배하였다. 2016년 흰가루병 방제 효과 시험에서 품종은 minimi 였고 대목은 불로장생을 사용하였다. 정식기는 7월 12일이었고 재식거리 50×250 cm로 정 식하여 2015년과 같은 방법으로 재배하였다.
2. 병해충 발생 조사
병해충 발생소장 시험 포장에는 병해충 발생을 자연적으로 유도하고 지속시키기 위해 정식 후 수확할 때까지 살균 및 살충제를 살포하지 않았다. 목화진딧물, 점박이응애 발생 조사는 품종별 임의로 10주씩을 선정하여 2015년 4월 6일 정식 후 10일부터 6월 18일까지 7일 간격으로 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 준하여 조사하였고, 덩굴마 름병과 흰가루병은 같은 방법으로 품종별 전수조사 하였다. 총채벌레류는 4월 9일에 황색 및 청색 평판점착트랩(Green Agro Tech, Korea)을 지상부로부터 150 cm 높이에 설치하여 7 월 6일까지 트랩에 유살된 개체수를 7일 간격으로 조사하였다. 나방류 발생 조사는 5월 1 일에 일반수박에 발생하는 파밤나방, 담배거세미나방, 목화바둑명나방 성페로몬 트랩(Green Agro Tech, Korea)을 하우스 앞과 중간 그리고 뒤에 지상부로부터 150 cm 높이에 각각 1개 씩 설치하여 9월 30일까지 트랩에 유살된 개체수를 10일 간격으로 조사하였다.
3. 유기농업자재 처리 시 흰가루병 방제 효과 조사
유기농업자재 처리 시험 포장에는 흰가루병 자연발병을 유도하기 위해 2016년 7월 12일
에 정식 후 수확할 때까지 살균제를 살포하지 않았다. 마요네즈와 올레산 그리고 현재 시 판 중인 공시목록 된 유기농업자재 3종과 대조구로 수박 흰가루병 작물보호제로 등록된 플 루오피람 액상수화제를 사용하였다. 마요네즈는 시중에서 판매되는 제품을 구입하여 Kim 등(2009)과 같은 방법으로 마개가 있는 용기에 마요네즈 100 g을 넣은 후 물 250 ml를 넣고 1분간 상하로 흔들어 마요네즈를 완전히 잘 풀어준 후 나머지 물을 첨가하여 20 L로 희석 해 최종농도를 0.5%로 만들어 사용하였다. 올레산은 Lee 등(2013, 2014)의 방법으로 물 10 L에 올레산 40 ml와 천연유화제인 레시틴((주) 대정화금) 40 ㎕를 첨가한 후 나머지 물을 첨가하여 20 L로 희석해 올레산은 최종농도를 2,000 ㎍/㎖, 레시틴은 2 ㎍/㎖으로 만들어 사 용하였다. 나머지 공시목록 된 유기농업자재 3종과 대조구인 작물보호제는 자재별 추천농 도로 희석해 사용하였다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 수행하였으며 흰가루병이 발생 하기 시작한 2016년 8월 24일에 유기농업자재를 최초 처리하고 7일 후인 8월 31일에 한 번 더 처리하였다. 유기농업자재를 최종 처리하고 7일 뒤인 9월 4일에 처리구당 50엽씩 3반복 으로 병반면적율, 발병도 및 방제가를 조사하였다. 흰가루병 방제 효과를 조사한 공시목록 유기농업자재는 Table 1과 같다.
Table 1. List of organic materials to control powdery mildew
No. Organic materials1) Dilution rate
1 Sodium bicarbonate 80% 500
2 Simplicillium lamellicola BCP 500
3 Extract of Rheum palmatum 1% + Ethyl alcohol 30% 500
1)Main components of manufactured goods
4. 발병조사
흰가루병 병반면적율과 발병도 및 방제가는 다음과 같이 조사하였다.
병반면적율(%) = 병반면적엽면적
×100
발병도 = 발병계수 × 발병엽수조사엽수 ×
×100
발병계수=0 : 발병 없음, 1 : 병반면적율 1-5%, 2 : 병반면적율 5.1-20%, 3 :병반면적율 20.1-40%, 4 : 병반면적율 40.1% 이상
방제가(%) = 무처리구 발병도
무처리구 발병도 처리구 발병도
×100
5. 통계분석
유기농업자재 처리에 따른 흰가루병 발병도 결과에 대하여 처리 평균에 대한 Duncan’s multiple range test (DMRT)로 통계처리하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰 1. 소과종 수박의 병 발생 양상
2015년도 소과종 수박품종 minimi, 애플, 꼬꼬마가 정식된 비닐하우스에서 병 발생조사 를 한 결과 덩굴마름병과 흰가루병이 발생하였다(Fig. 1). 덩굴마름병은 minimi 품종에서 4 월 16일에 1주가 발생하여 2.2%의 발생률을 보였으며 나머지 두 품종에서는 조사 동안 발 생하지 않았다(Fig. 2). Didymella bryoniae에 의해 유발되는 덩굴마름병은 병든 식물 내에서 나 종자 내 또는 종자표면에서 월동하며 분생포자와 자낭포자 모두를 형성하여 잎과 줄기 과실을 감염시키는 것으로 알려져 있다(Agrios, 2006). 덩굴마름병은 박과작물에 피해를 주 는 병으로 특히 멜론의 피해가 가장 심각하며(McGrath et al., 1993), 수박, 참외에도 큰 피해 를 주고 있으나(Norton, 1979) 최근 들어 국내 수박에는 피해가 거의 없는 실정이다. 그 이 유로는 과거에는 농가들이 직접 종자를 파종하여 육묘하였으나 현재는 농가 대부분이 육 묘장을 통해 묘를 구입하면서 종자에 대한 오염률 및 육묘 시 발생할 수 있는 감염률이 줄 어들고 덩굴마름병에 저항성인 수박 품종들이 개발되었기 때문이라 생각된다. 소과종 수박 에서 덩굴마름병의 낮은 발생률도 이와 같은 원인 때문이라 판단된다. 흰가루병은 소과종 품종들을 정식한 후 4월과 5월에는 발생이 없었으며 6월 11일에 3품종 모두에서 처음 발생 이 확인된 후 7일 후에 minimi 품종은 99.3% 애플 품종은 68.3% 그리고 꼬꼬마 품종에서는 27%의 발생을 나타냈다(Fig. 2). 흰가루병은 수박에서 가장 문제가 되는 병으로 다습한 조 건에서도 흔히 발생이 되지만 주로 온난건조한 조건에서 흔히 발생하고 피해가 심한 것으 로 알려져 있다(Agrios, 2006). 소과종 품종들에서 흰가루병을 처음 확인하고 7일 후에 minimi 품종에서 99.3%의 높은 발생률을 보인 이유는 흰가루병이 발생한 시기가 기온이 높 아지면서 일정 수준의 상대습도를 유지한 상태로 2차 전염원인 분생포자가 빠르게 퍼진 결 과라 생각된다. 그리고 같은 시험포장내에서 품종별 흰가루병 발생의 차이는 잎의 형태나 흰 가루병에 대한 저항성 정도 등 품종 간의 차이에 따른 결과라 생각이 들며 이 부분을 명확히
하기 위해서는 품종의 특성 조사와 같은 조건에서의 반복 조사가 필요하다고 생각된다.
Fig. 1. Pictures of disease and insect pests occurred in small type watermelon in 2015.
A: Podosphaera xanthii, B: Aphis gossypii, C: Tetranychus urticae, D: thrips, E: Spodoptera exigua, F: Spodoptera litura
Days of investigation Days of investigation
Fig. 2. Seasonal occurrence pattern of black rot (left) and powdery mildew (right) in small type watermelon in 2015.
2. 소과종 수박의 해충 발생 양상
2015년도 소과종 수박품종 minimi, 애플, 꼬꼬마가 정식된 비닐하우스에서 해충 발생조
사를 한 결과 목화진딧물, 점박이응애, 총채벌레류, 파밤나방, 담배거세미나방이 발생하였 다(Fig. 1). 목화진딧물은 4월과 5월에 발생이 없었으며 6월 11일에 꼬꼬마 품종에서 처음 확인된 후 7일 후에 엽당 마릿수가 minimi 품종은 0.7마리 꼬꼬마 품종은 2.5마리의 낮은 발생 밀도를 보였다(Fig. 3). 이후 흰가루병과 점박이응애의 피해 때문에 목화진딧물 발생 에 대해 조사는 할 수가 없었다. 이 결과는 Moon 등(2008)이 보고한 수박 반촉성재배의 목 화진딧물 발생이 4월과 5월에 시작되어 6월에 발생 최성기를 보인 결과와는 다르게 나타났 는데 이것은 조사지역의 지리적 위치와 조사연도의 기온에 따른 결과라 생각된다. 소과종 수박 품종들의 잎에 발생한 목화진딧물 조사와 함께 평판점착트랩에 유인된 목화진딧물 유시성충 밀도를 조사해 봤을 때 조사 기간 동안 목화진딧물 유시성충은 유인되지 않았다.
점박이응애는 5월 28일에 애플 품종과 꼬꼬마 품종에 처음 발생하였으며 7일 후에는 minimi 품종에도 발생하여 계속 밀도가 증가해 6월 18일에는 엽당 마릿수가 꼬꼬마 품종은 111마 리, minimi 품종은 95.6마리 그리고 애플 품종은 79.9마리 순으로 높은 발생 밀도를 나타냈 다(Fig. 3). 이러한 결과는 Moon 등(2008)이 2006년에 조사한 수박 반촉성재배의 응애류 발 생밀도와 Kim (2007)이 보고한 점박이응애의 발생 최성기가 6월과 8월이라는 결과와 같은 경향이었다. 황색 및 청색 평판점착트랩을 이용한 총채벌레류 발생 조사 결과 5월 7일에 황색 및 청색트랩에 총채벌레류가 유인되기 시작해 황색트랩에는 6월 중순이 트랩당 407 마리로 청색트랩에는 6월 상순이 트랩당 774마리로 발생 최성기였으며 그 이후에는 감소 하는 경향이었다(Fig. 3). 이 결과는 Moon 등(2008)이 2006년 반촉성재배에서 황색트랩을 이용해 총채벌레류 발생을 조사한 결과와 비슷한 경향이었다. 수박에 발생하는 총채벌레의 종류는 꽃노랑총채벌레, 오이총채벌레, 대만총채벌레 등 6종으로 알려져 있다(Ahn et al., 1998). 이중 오이총채벌레는 수박에서 주로 어린잎이나 생장점부위를 가해하며(Park, 2004), 꽃노랑총채벌레는 주로 꽃에서 밀도가 높고 잎과 과일에서 밀도가 낮은 것으로 알려져 있 다(Rosenheim et al., 1990). 파밤나방 성충은 성페로몬 트랩에 6월 10일부터 유인되기 시작 해 9월 하순까지 지속해서 유인되었으며 조사 기간 동안 트랩당 2마리 미만의 낮은 유살수 를 나타냈다. 담배거세미나방 성충은 7월 13일부터 유인되기 시작해 9월 하순까지 지속해 서 유인되었으며 파밤나방과 비슷하게 조사 기간 동안 트랩당 4마리 미만의 낮은 유살수를 나타냈다. 목화바둑명나방 성충은 조사 기간 동안 전혀 유인되지 않았다(Fig. 3). 파밤나방 과 담배거세미나방 성충들의 시기별 성페로몬 트랩에 대한 유인 결과를 볼 때 9월 상순에 가장 많은 유살수를 나타냈다. 이 결과는 파밤나방과 담배거세미나방의 유충들이 9월 상순 이전에 출현하였다는 것을 의미하며 그 기간은 가을재배에서 과실의 비대기와 일치한다.
이것은 이 두 나방들의 소과종 수박에 대한 피해가 봄재배보다 가을재배에서 더 크다는 것 을 간접적으로 보여주는 결과라 생각한다.
Days of investigation Days of investigation
Days of investigation Days of investigation
Fig. 3. Seasonal occurrence pattern of insect pests in small type watermelon in 2015.
3. 유기농업자재 처리 시 흰가루병 방제 효과
마요네즈와 올레산 그리고 현재 시판 중인 공시목록 된 유기농업자재 3종과 대조구인 플 루오피람 액상수화제를 처리하여 흰가루병의 발병도 및 방제가를 조사하였다(Table 2). 대 조구로 사용한 플루오피람 액상수화제가 90%의 방제가를 나타낼 때 처리한 유기농업자재 들 중에서 sodium bicarbonate 80%가 함유된 자재가 83%로 가장 높은 방제가를 나타냈다.
그다음으로 마요네즈가 65.1%의 방제가를 나타냈고 대황추출물 1%와 에탄올 30%가 함유 된 자재가 63.8%의 방제가를 나타냈다. 나머지 유기농업자재들은 방제가가 50% 미만으로 낮았다. 이러한 결과로부터 흰가루병 발생 초기에 sodium bicarbonate 80%가 함유된 자재를 7일 간격으로 2회 처리할 경우 흰가루병 방제에 가장 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
Table 2. Control efficacy of five organic materials on powdery mildew of small type watermelon in greenhouse in 2016
Treatment
DSI1) Control value
ReplicateⅠ ReplicateⅡ ReplicateⅢ Mean (%)
Mayonnaise 0.5% 24.0 25.0 31.5 26.8b2) 65.1
Olleic acid 2,000ppm 18.5 61.5 54.5 44.8ab 41.6
OM-13) 22.0 13.5 4.0 13.2b 83.0
OM-24) 48.5 32.0 36.5 39.0b 49.2
OM-35) 35.0 35.5 13.0 27.8b 63.8
M6) 2.5 8.0 12.5 7.7b 90.0
No treatment 91.0 75.5 64.0 76.8a -
1)Disease severity index
2)Values followed by the same letter are not significantly different at P=0.05 based on Duncan’s multiple range test.
3)Sodium bicarbonate 80%, 4)Simplicillium lamellicola BCP
5)Extract of Rheum palmatum 1% + Ethyl alcohol 30%
6)Fluopyram applied as Mercury (40% flowable, Bayer)
Ⅳ. 적 요
본 연구는 소과종 수박의 병해충 발생 양상을 조사하고 이중 가장 문제가 되는 병 들 중 의 하나인 흰가루병을 방제하기 위한 유기농업자재를 선발하기 위하여 수행되었다. 2015년 충북 음성에서 소과종 수박에 발생하는 병해충 조사 결과 덩굴마름병, 흰가루병, 목화진딧 물, 점박이응애, 총채벌레류, 파밤나방, 담배거세미나방 등 일반수박에 발생하여 피해를 주 는 대부분의 병해충이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이중 흰가루병은 6월 중순에 품종 별로 27~99.3%의 발생률을 나타냈으며 점박이응애는 6월 중순에 품종별로 엽당 마릿수가 79.9~111마리로 높은 발생을 보였다. 또한, 총채벌레류는 6월 중순과 상순에 황색과 청색 평판점착트랩 각각에 트랩당 407마리와 774마리로 높은 유살수를 나타냈다. 포장에서 마 요네즈와 올레산 그리고 현재 시판 중인 유기농업자재 3종에 대한 흰가루병 방제 효과를 조사하였다. 조사 결과 sodium bicarbonate 80%가 함유된 자재, 마요네즈 그리고 대황추출 물 1%가 함유된 자재가 60% 이상까지 효과적으로 병 발생을 감소시켰으며, 이중 sodium bicarbonate 80%가 함유된 자재가 83%로 가장 높은 방제가를 나타냈다. 본 연구를 통해 소 과종에 발생하는 병해충에 대한 정보와 sodium bicarbonate 80% 함유 자재가 흰가루병 방제 에 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
[Submitted, March. 7, 2017 ; Revised, April. 27, 2017 ; Accepted, May. 1, 2017]
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