Res. Plant Dis. 17(1) : 1-12 (2011)
© The Korean Society of Plant Pathology
고추 역병 피해 해석과 방제가 필요한 발병수준의 설정
강효중1,2*·정경헌2·안기수2·한종우2·김상희1·김이기1
1충청북도농업기술원 수박연구소, 2충청북도농업기술원 친환경농업연구과
Damage Analysis and Establishment of Control Threshold for Phytophthora Blight of Hot Pepper ( Capsicum annuum)
Hyo-Jung Kang1,2*, Kyeong-Heon Jeong2, Ki-su Ahn2, Chong U Han2, Sang Hee Kim1 and Yeegi Kim1
1Watermelon Research Institute, Chungcheongbuk-do Agricultural Research and Extension Services, Eumsung 369-824, Korea
2Environment-friendly Agriculture Research Division, Chungcheongbuk-do Agricultural Research and Extension Services, Cheongwon 363-883, Korea
(Received on November 22, 2010; Accepted on January 24, 2011)
Incidence of Phytophthora blight of hot pepper (Capsicum annuum) and yield (fresh weight) of pepper fruits were investigated at four separate fields located in Cheongwon, Boeun, Eumsung, and Goesan, which are major pepper production areas in Chungcheongbuk-Do. In all of the experimental fields except the Goesan field, increased incidence of Phytophthora blight led to decreased yield of pepper fruits. The harvest time in which the yield of red pepper fruits was highly correlated with the incidence of Phytophthora blight was different between areas: it was highly correlated in the third harvest in Cheongwon (y =−11.0x + 435.2, r2= 0.99), but in the second harvest in Boeun (y =−15.0x + 944.6, r2= 0.76). In contrast, there was a very low correlation between the pepper yield and the disease incidence in Goesan in which pepper seedlings grafted on resistant stocks were planted. The final disease incidence in the Cheongwon experimental field reached 100% more than 40 days later in 2007 compared with that in 2006. The control threshold of Phytophthora blight in the pepper fields where disease incidence had been lower than 5% was set as 0.8% disease incidence, which caused less than 5% yield loss.
Keywords : Capsicum annuum, Control threshold, Phytophthora capsici 고추는 조미채소로서 2009년 현재 노지 재배의 경우 전
국적으로 44,817 ha의 면적에서 재배되고 있으며 연간 117,324톤이 생산되고 있는 경제적으로 중요한 채소 작물 이다(농림수산식품부, 2010). 현재까지 국내에서 보고된 고추에서 발생하는 34종의 식물병 가운데 고추 역병 (Phytophthora capsici)은 탄저병과 함께 재배과정에서 가 장 큰 수량감소를 가져오는 것으로 알려져 있다(한국식 물병리학회, 2009). 고추 역병의 방제 방법으로는 윤작, 고휴재배 등 다양한 경종적 방제 방법이 개발되어 왔으
며 생물적 방제를 위한 많은 연구 결과(Jee 등, 1988; Kim 등, 2010; Sang 등, 2007; Shen 등, 2007)가 보고된 바 있 다. 그러나 저항성 대목을 이용한 접목 재배, 역병 저항 성 품종의 재배와 함께 유기합성 농약을 이용한 화학적 방제 등이 농가에서 현재 실질적으로 많이 활용되고 있 는 주된 방제 방법이다. 유기합성농약의 발달로 농작물에 발생하여 경제적으로 큰 피해를 주는 많은 식물병은 화 학적 방제가 가능하다. 특히 1960년대 이후 식량증산 정 책에 맞물려 벼 도열병을 포함한 많은 식물병의 방제 전 략은 완전방제 또는 박멸에 가까운 수준의 방제를 목표 로 함으로써 농약의 오남용을 야기하고 재배지 토양과 농 업용수 등 농업 생산환경의 오염과 생태계 파괴의 중요 한 원인이 되었다. 그러나 1997년 친환경농업육성법이 제
*Corresponding author
Phone) +82-43-220-5862, Fax) +82-43-220-5859 Email) [email protected]
DOI: 10.5423/RPD.2011.17.1.001 보문 Open Access
정되면서 국가 정책적으로 화학비료와 유기합성 농약의 사용량을 줄이기 위한 다양한 시책이 추진중에 있다. 특 히 농약사용량을 2004년 대비 2013년까지 40%를 절감 하고자 하는 친환경농업의 정책목표를 실현하기 위하여 2010년까지 병해충 잡초 100종에 대한 요방제 수준(방제 가 필요한 발병 수준)을 설정하고자 2006년부터 2009년 까지 매년 10여종의 중요한 식물병에 대한 요방제 수준 설정연구를 추진하였다(국립농업과학원, 2010). 이러한 사 업의 일환으로 2006부터 2007년까지 고추역병 발생과 수 량 감소의 관계를 구명하고 이를 바탕으로 고추 역병 요 방제 수준을 설정하고자 이 연구를 수행하였다.
해충의 방제 여부에 대한 의사결정에 이용하는 두 가 지 방제수준으로는 경제적 방제수준(ET, economic threshold) 과 요방제 수준(CT, control threshold)이 있다. 경제적 방 제수준이 경제적 피해 수준(EIL, economic injury level)에 근거하고 있는 반면, 요방제수준은 피해허용밀도(TIL, tolerable injury level)로부터 산출된다(Iwa와 Kiritani, 1973;
Kiritani 1980; Stern 등, 1959). 피해허용밀도는 수량 손실 이 전혀 없는 해충밀도나 피해 수준으로 일본에서 주로 사용하고 있으며, 전혀 수량 감소를 초래하지 않는 밀도 중에서 최대 밀도수준이므로 결과적으로 방제 적기 이전 에 방제 여부를 판단할 수 있는 해충 밀도이다. 그러나 연구자에 따라서는 TIL로서 임의의 수량 감소를 허용하 는 수준의 밀도를 선택하기도 한다(Kiritani 1980; 농업과 학기술원, 2003).
이러한 개념을 식물병에까지 확장하여 오이 흰가루병 (김 등, 2006), 벼 키다리병(이, 2007), 벼 도열병(예 등, 2008) 등 경제적으로 중요한 작물에 발생하는 식물병에 대하여 요방제수준 설정 연구가 수행되었다. 한편 고추 역병은 잎에 발생하는 식물병과 달리 일단 발생할 경우 직접적으로 수량감소가 발생하며 특히 저항성 품종이나 저항성대목을 이용한 접목재배가 이루어지지 않을 경우 연작지나 상습 발생포장에서 화학적 방제가 극히 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서 이 연구에서는 고추 역병의 요방제수준을 후자의 TIL의 정의를 이용하여 5% 수량감 소를 가져오는 고추 역병 이병주율(%)로 설정하여 고추 역병에 대한 CT를 설정하고자 하였다(Kawamura와 Izumi, 1998; Kiritani 1980; 농업과학기술원, 2003). 고추역병의 CT를 설정하기 위한 첫 단계로서 고추 역병 피해 해석을 수행하였다. 고추 역병 피해해석을 위하여 고추 역병 이 병주율(%)과 수량감소의 관계를 구명하고자 고추 역병 발 생 이력이 크게 다른 다양한 지역의 포장조건과 저항성 품종재배 포장 등에서 실험을 수행하였으며 방제가 필요 한 발병수준(CT)의 설정을 위하여 초기 이병주율과 총수
량간의 관계를 구명하고자 하였다.
재료 및 방법
초기 발병 수준 설정, 역병 방제약제 처리, 수량조사.
2006년 고추 연작 재배지 포장 시험은 1997년부터 9년간 고추를 연작하였으며 2003년부터 고추 역병이 발생하기 시작하여 고추 역병이 심하게 발생하고 있는 충청북도 청 원군 오창읍에 소재한 농업기술원 원내 시험포장에서 자 연발병을 유도한 후 시험을 수행하였다. 고추(품종: 효도) 는 자체 육묘하여 2006년 5월 8일에 주간 30 cm, 휴폭 1 m로 정식하였으며 각각의 시험구에는 99주를 식재하였 다. 각 시험구 별로 미리카트 액상수화제(처리농도 1,500 배액), 포룸수화제(처리농도 1,000배액) 등을 경엽 처리 또는 관주 처리하였다. 포룸수화제의 경엽 처리구에서는 정식할 때(5/8, 처리기호 D0), 정식 10일 후(5/19, 처리기 호 D1), 20일 후(5/29, 처리기호 D2), 30일 후(6/9, 처리 기호 D3)부터 10일 간격으로 약제를 경엽 살포하여(6/19, 6/28, 7/7) 다양한 수준의 초기 발병을 유지하였다. 관주 처리(처리기호 DD)에서는 정식할 때부터 10일 간격으로 약제를 처리하였다. 8월 9일에 1차 수량조사를 실시하였 으며 이후 역병이 급격히 확산되어 추가 수확은 할 수 없 었다.
2006년 고추를 처음 재배하는 조건인 초작 재배지 시 험은 1997년부터 9년 이상 고추를 재배한 적이 없는 시 험포장에 위와 동일한 조건으로 고추를 정식한 후 6월 28일에 고추 역병이 발병한 식물체와 근권 토양을 함께 옮겨 심은 후 역병 방제 약제를 살포하여(6/28, 7/7, 7/20, 7/25, 7/31) 시험을 수행하였다. 수량조사는 8월 10일에 1회 실시하였다.
2년차 시험으로 2007년 고추 연작 재배지 포장 시험은 1년차와 동일한 위치에서 동일한 품종의 고추를 사용하 여 5월 4일에 정식을 하여 시험을 수행하였다. 1년차 시 험 결과 무방제구와 5% 이상의 발병구에서 병이 심하게 발병하여 인접한 시험구에 영향을 주는 것으로 판단되었 으며 초기 발병이 5% 이상되는 시험구에서는 병이 급격 히 진전되는 것으로 나타나 2년차 시험에서는 발병 초기 (5/24)부터 약제를 살포하여 발병율을 5% 이하에서 유지 하고자 하였다. 고추 정식 3주 후부터 미리카트 액상수화 제를 7일 간격으로 지제부 주변에 약 50 ml 정도씩 살포 하여 6월 하순까지 고추 역병 발생을 5% 이하로 유지하 고자 하였다(5/24, 6/2, 6/8, 6/15, 6/22). 이후 이병주 등을 옮겨 심어 초기 발병율을 0, 1, 2, 3, 5% 정도로 조절한 후 7일 간격으로 약제를 살포하면서(6/26, 7/3, 7/5, 7/9,
7/18) 이병주율을 조사하고 4회(8/1, 8/13, 8/19, 9/18)에 걸쳐 수량을 조사하였다.
2007년 농가 포장 시험은 고추 주산지인 괴산, 음성, 보 은의 농가 포장 가운데 농가 설문을 통해 시험 전년도 고 추 역병이 30% 이상(이병주율 괴산 >50%, 음성 >60%, 보은 30%) 발병했던 역병 상습 발생 포장을 선정하여 자 연 발병을 유도한 후 6월 하순부터 농가 자체의 관행 방 제에 의존하면서 7일 간격으로 병조사를 실시하였다. 모 두 노지재배 하는 농가로서 괴산은 역병 저항성 대목을 이용한 접목재배를 하는 농가에서, 보은과 음성은 역병 감수성 품종을 재배하는 일반재배 농가 포장에서 시험을 수행하였다. 병조사는 반복없이 농가별 각각의 이랑에 식 재된 전체 주수에 대한 발병 주수를 조사하여 이병주율 을 구하였다. 역병의 병조사는 설정된 시험구의 모든 포 기에 대하여 0-9의 등급을 설정하여 건전주 0, 고사주 9 의 등급을 설정하여 병징 발현 정도에 따라 전수조사를 실시하였다. 초기 병징을 보이거나 병징이 뚜렷하지 않은 포기는 이병주율에 포함시키지 않았으며, 지제부에 병징 이 뚜렷이 나타나거나 발병정도가 9이상으로 나타나 고 사된 포기를 이병주율에 포함시켰다. 수량조사는 홍고추 의 생체중을 조사하였으며 병조사 시험구의 전체 또는 일 부 시료에 대하여 조사하였다. 수량조사는 농가 수확기와 가능한 일치하여 조사하였으며 괴산 4회(7/31, 8/14, 8/27, 9/13), 보은 5회(8/9, 8/17, 8/24, 8/31, 9/12), 음성 4회(8/
8, 8/20, 8/28, 9/7)에 걸쳐 조사하였다.
자료 분석. 2006년과 2007년 동일한 장소에서 수행된 원내 시험포장의 병조사 결과를 이용하여 고추 역병 약 제 처리 시기 및 방법에 따른 병발생 양상의 변화를 분 석하였다. 고추 역병 피해 해석은 2006년에는 6월 하순 의 고추 역병 발생량(이병주율 %)을 기준으로 고추 역병 발생과 수량과의 관계를 조사하려 하였으나 역병이 급격 히 진전되어 분석이 불가능하였다. 따라서 1차 수확기(병 조사: 8월 8일, 수량조사: 8월 9일)의 이병주율(%)과 수 량(건고추 수량)과의 관계를 조사하였다. 2007년에는 수 확시기별 병발생량과 수량(홍고추 생체중)과의 관계를 조 사하였다. 또한 2006년 고추 역병이 심하게 발병하였던 보은, 음성, 괴산의 농가 포장을 선정하여 농가 관행 또 는 특정 약제를 처리하고 역병 이병주율과 매 수확기별 수량조사 통하여 피해 해석을 수행하였다.
결과 및 고찰
저항성 대목 이용 노지 재배. Fig. 1A는 2007년 저항 성 고추 대목을 이용하여 접목 재배한 괴산의 고추 역병
상습발병 농가포장에서 시험한 고추 역병의 발생 소장을 보여주고 있다. 각각의 병 진전곡선은 고추가 정식된 각 이랑의 이병주율(%)을 나타내고 있다. Fig. 1B는 초기 이 병주율(6월 18일 조사)에 대한 수량 감소를 나타내고 있 다. 6월 하순 이병주율이 5% 이하였으며 수확 후기까지 초기 이병주율(6월 18일)의 차이가 수량감소에 영향을 주 지 않았다.
감수성 품종 노지 재배. 고추 역병 발병상습지인 음성 에서 2007년 조사한 고추 역병의 공간적 확산 양상은 Fig.
2와 같다. 5월 30일에 처음 병조사를 실시하였으며 초기 전염원의 위치는 포장 내에 고르게 분포되어 있었다. 이 포장에서는 초기 병조사 시점 이전부터 역병이 발생하여 농가에서 이병주를 제거하고 있었으며 5월 30일 이후에 는 미리카트 액상수화제, 포룸수화제 등을 7-10일 간격으 로 지제부에 살포한 결과 장마 이후 7월 중순까지 어느 정도 병 진전속도를 지연시킬 수는 있었으나 지속적인 장 마로 인하여 8월 9일 경에는 병이 매우 빠르게 진전되었 다(Fig. 3A). 이 포장에서 역병의 공간적 확산 양상은 초 기 전염원으로부터 인접한 포기로 전염되지 않고 장마직 전까지 지속적으로 무작위로 발생하는 특징을 나타냈으 며 이는 약제방제 효과 때문으로 생각된다. 다만 약제 처 리 이후에도 병이 지속적으로 증가한 것은 이들 포기에 서 약제처리 이전에 역병균 감염, 근권 토양에서의 역병 균의 활동개시 또는 밀도증가 때문으로 생각된다. Fig. 3A Fig. 1. Disease progress curve (A) of Phytophthora blight on hot pepper caused by Phytophthora capsici and damage function (B) relating to expected yield (fresh weight of red pepper fruits) in Goesan in 2007.
에서 각각의 병진전 곡선은 약 50주가 식재된 한 이랑을 한 처리구로 설정하여 조사된 이병주율(%)을 나타내고 있 다. 병조사 초기에 병징이 뚜렷하지 않은 시들음 증상을
보이는 4포기에 대하여 병원균을 분리한 결과 역병균을 현미경으로 확인할 수 있었으며 9월 상순 경에는 병이 심 하게 발생하여 병징이 지제부 뿐 아니라 지상 20 cm 이 Fig. 2. Spatial evolution of Phytophthora blight of pepper caused by Phytophthora capsici from point inoculum source in Eumsung in 2007. Evaluation on every 7 day observation. Each small square represents a single pepper plant, which can be identified by the number of the row (upper horizontal axes, 1 to 16) and number of the pepper plant in that row (left axes, 1 to 50). Colors of each square represent survey date (month/day). Figures in each square represent the disease severity (0, no symptom, 9, dead plant).
상의 줄기에서도 뚜렷이 나타났다. 또한 아주 심한 포기 의 일부 열매에서는 흰색의 유주자낭 표징이 육안으로 관 찰되었다. 총 16개 이랑 가운데 양쪽 가장자리(1열, 15열, 16열)에서는 역병이 늦게 발생하였다. 2개의 이랑을 한 처리로 설정하여 수량조사를 실시하였으며 2개 이랑의 평 균 이병주율과 홍고추 생과중과의 관계로 직선회계 분석 을 실시하였다. 농가에서 수확은 4회 실시하였으나 3차 조사와 4차 조사에서 처리별 수량 조사 자료를 얻지 못 하여 1회와 2회 수량조사 결과를 1, 2차 수확기 병조사 자료와 관련지어 직선회귀 분석을 실시하였다. 1차 수확 과 2차 수확기에의 수량과 병조사 관계 분석에서는 비록 발병율이 20% 이상 되었으나 병 발생량과 수량 사이에 는 상관관계가 매우 낮았다. 이러한 결과는 역병 발생으 로 인한 수량 감소가 시간을 두고 나타나기 때문으로 생 각되며, 청원과 보은 포장에서도 유사한 현상이 나타났다.
한편 음성 시험포장의 경우 초기(6월 하순) 이병주율과 수량(1차 수량과 2차 수량의 합계)과의 관계를 직선회귀 분석을 실시한 결과 초기 이병주율 1% 증가에 따라 수 량이 약 24 kg/10a 정도 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 3B).
2007년 고추 역병 발병상습지인 보은 농가 포장에서 조 사한 고추 역병의 공간적 확산 양상은 Fig. 4와 같다. 보 은 시험포장에서는 시험 전년도에 역병이 심하게 발생하 였던 위치를 중심으로 시험을 수행하였으며 2007년에도 2006년과 비슷한 위치에서 역병이 심하게 발생하였다 (Fig. 4, 분홍색 위치). 이 지점에서는 1차 병조사와 포장 선정이 이루어진 6월 중순(6월 19일)에 이미 9%의 높은 이병주율을 나타냈다. 이때 농가에서는 역병이 발생한 포 기를 제거한 후 리도밀동수화제를 포기당 1스푼씩 정도 씩 토양에 혼화 후 보식을 한 상태로서 이들 포기에서는 일부 약해가 나타나 잎 가장자리가 타는 증상을 보였다.
병 발생은 장마이전에도 진전속도는 느리지만 지속적으 로 증가하였으며 장마 이후 8월 상순에 이르러 급격히 증 가하였다(Fig. 5A). 보은 시험포장에서도 음성과 마찬가 지로 초기 전염원이 포장내에 비교적 고르게 분포되어 있 었다. 포룸수화제 등으로 역병 방제를 지속적으로 실시하 였으나 장마직전까지는 포장내에서 무작위적으로 병이 발 생하였으며 초기 전염원을 중심으로 인접한 포기로 병이 진전되는 병 진전양상은 나타나지 않았다. 장마 이후에는 초기에 병이 발생하였던 지점을 중심으로 인접한 포기로 병이 진전되는 양상을 보였으며 이병주율이 높아질 수록 병진전속도가 매우 빨라지는 지수함수적 증가 양상을 보였다.
매 수확 시기별 이병주율과 고추 수량과의 관계를 직 선회귀분석을 통하여 분석한 결과 1차 수확기에는 이병 주율과 고추 수량 사이에는 낮은 상관을 보였다(Fig. 5C).
2차 수확기와 3차 수확기에 이병주율 증가에 따른 수량 감소가 뚜렷이 나타났다(Fig. 5D와 5E). 4차 수확기에는 3차 수확기와 비슷한 경향을 보였다(Fig. 5F). 한편 고추 역병 이병주율과 수량간에는 1차 수확기에는 이병주율이 20% 이상 되더라도 수량에는 거의 영향을 주지 않았으 며 그 원인은 1차 수확기에는 고추에 역병이 발생하더라 도 역병 발생이 고추 과실의 생장이나 성숙, 또는 착색 등에 뚜렷한 영향을 주지 않기 때문으로 생각된다. 그러 나 역병이 진전되면서 고추가 죽거나 시들게 되고 이로 인한 영향이 2차 수확기 무렵부터 본격적으로 나타나며, 수확 후기에는 포기당 과실수의 증가가 크지 않고 기타 다른 병해충 등의 영향으로 역병 발생량이 후기 수량 미 치는 영향이 감소하는 것으로 생각된다.
보은 시험포장에서는 역병 이병주율 1% 증가에 따라 2차 수확에서 15 kg/10a, 3차 수확에서는 6 kg/10a 정도의 수량감소가 일어나는 것으로 나타났다(Fig. 5D와 5E). 한 편 초기 이병주율과 고추 최종 수량사이의 관계를 분석 해본 결과 고추 역병 초기 이병주율 1% 증가에 따라 홍 고추는 생체중으로 93 kg/10a 정도 수량 감소가 발생하는 Fig. 3. Disease progress curve (A) of Phytophthora blight on hot
pepper caused by Phytophthora capsici and damage function (B) relating to expected yield (fresh weight of red pepper fruits) in Eumsung in 2007.
Fig. 4. Spatial evolution of Phytophthora blight of pepper caused by Phytophthora capsici from point inoculum source in Boeun in 2007.
Evaluation on every 7 days observation. Each small square represents a single pepper plant, which can be identified by the number of the row (upper horizontal axes, 1 to 13) and number of the pepper plant in that row (left axes, 1 to 200). Colors of each square represent survey date. Values in each square represent the disease severity (0, no symptom, 9, dead plant).
것으로 나타났다(Fig. 5B).
2006년 청원의 고추를 9년 이상 재배하지 않은 포장 (충북농업기술원 시험포장)에서 고추 역병 발병에 따른 수량 감소를 조사한 결과는 Fig. 6과 같다. 6월 하순 이 병주를 식재하여 초기 발병율을 조정한 후 관행 방제를 실시한 결과 초기 이병주율 1% 증가에 따른 수량감소(홍 고추 건물중, kg/10a)는 약 3 kg/10a 정도 일어나는 것으 로 나타났다.
청원 시험포장에서 2006년 고추 역병 요방제 수준 설 정 연구를 위하여 여러 수준의 초기 발병율을 얻고자 몇 가지 약제 방제 처리를 수행한 결과 얻은 각 처리별(D, D1, D2, D3, D4, DD, M), 조사시기별 평균 이병주율과 무방제구(C1-5)의 고추 역병 이병주율을 Table 1에서 보 Fig. 5. Disease progress curve (A) of Phytophthora blight on hot pepper caused by Phytophthora capsici and damage functions relating expected yield of pepper fruits (fresh weight of red pepper) to disease incidence in Boeun in 2007. The damage function relating to total yield was derived by the linear regression of whole pepper yield on initial (June 26) disease incidence of Phytophthora blight (B). The damage functions (C-F) were derived by the linear regression of pepper yield (fresh weight of red pepper fruits, kg/10a) on disease incidence at each harvest.
Fig. 6. Damage function for Phytophthora blight of hot pepper in the field in which pepper had never been cultivated for more than 9 years. The damage function was derived by the linear regression of pepper yield (dry weight of red pepper fruits, kg/10a) on initial disease incidence observed on June 28, 2006.
여주고 있다. Table 1에서 보는 바와 같이 장마 시작 이 전에는 포룸수화제 또는 미리카트액상수화제의 관주처리 (DD)가 지상부 경엽살포 처리(D, D1-D4)보다 높은 방제 효과를 나타냈다. 그러나 본격적인 장마가 시작되면서 관 주 처리의 발병율이 급격히 증가하였다. 이는 관주 처리 시 약제 관주를 위한 공간확보 과정에서 뿌리에 형성된 상처 또는 이때 사용한 작업도구에 의한 역병균의 이동 때문으로 생각된다. 실제로 역병 발생으로 피해가 큰 괴 산 시험농가 포장에서 관수 호스를 이용한 쿠퍼수화제 관 주를 시도하였으나 오히려 병 발생이 증가한 사례가 있 었다. 따라서 2007년에는 초기 발병 수준을 5% 이하로 낮추기 위하여 약제 방제에서 지상부 경엽 살포 또는 관 주 처리가 아닌 지제부 주변에 약제를 살포하여 전염원 의 이동과 뿌리 상처 발생을 방지한 결과 장마 이후 까 지도 낮은 발병율을 유지할 수 있었다.
Fig. 7에서는 1반복 시험구에서 고추 역병의 병 진전곡 선을 나타내고 있다. 1반복 처리구에서는 지난 3년간('03- '05년) 병발생이 상대적으로 적었으며 초기에는 병 발생 량이 많지 않았다. 7월 19일 이전까지는 다양한 역병 방 제 약제 처리구에서와 무방제구 사이에 뚜렷한 이병주율 의 차이를 나타내지 않았다. 그러나 7월 상순 이후 병 발 생량이 증가하면서 7월 19일에는 무방제구와 뚜렷한 차 이를 나타냈다. 이후 역병 발생이 급격히 증가하면서 약 제 처리구에서도 이병주율은 급격히 증가되었다. 이것은 무방제에서 급격히 증가된 전염원이 빗물을 타고 인접한
Table 1. Different development of Phytophthora blight of hot pepper according to several chemical control methods in Cheongwon experimental field in 2006
Disease incidence (%)c
Treatment 6/2 6/3 6/5 6/9 6/16 6/22 6/29 7/5 7/11 7/14 7/19 7/25 8/2 8/8 8/14 Da 2.0b 2.0 2.0 4.0 4.0 5.1 6.1 6.1 7.1 7.1 16.2 48.5 63.6 74.7 76.8 D1 2.0 2.0 3.0 4.0 4.0 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 7.1 28.3 43.4 52.5 59.6 D2 3.0 4.0 5.1 7.1 8.1 11.1 11.1 11.1 11.1 12.1 16.2 50.5 63.6 71.7 80.8 D3 0.0 1.0 7.1 14.1 16.2 18.2 18.2 18.2 18.2 19.2 22.3 45.8 52.0 54.0 61.2 DD 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 7.1 52.0 95.1 99.0 99.0 100 M 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 55.5 100 100 100 100 C1 6.2 7.2 7.2 8.2 8.2 7.2 9.2 9.2 9.2 15.3 38.6 69.0 100 100 100 C2 4.0 4.0 4.0 6.1 11.1 14.1 18.2 21.2 21.2 23.2 70.7 100 100 100 100 C3 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 3.0 7.6 66.7 97.0 98.5 100 C4 7.1 7.6 8.2 9.2 10.5 10.3 11.1 11.1 11.1 17.0 61.5 97.4 100 100 100 C5 1.4 1.4 1.4 3.7 3.7 5.6 8.7 10.6 13.4 17.5 68.2 99.1 100 100 100
aPoroom (wettable powder, a. i. dimethomorph 25%) was sprayed at 10-day intervals from planting date (D) and from 10 (D1), 20 (D2), and 30 (D3) days after planting or drenched in 50-ml volume from planting date (DD). M represents drench of Mirikat (w. p., a. i. cyazofamid 10%) at 10-day intervals from planting date. C1 to C5 means no chemical control.
bEach figure represents the average of three replicates. Ninety nine pepper plants (c.v. Hyo-Do) per each plot were planted on May 8, 2006.
cThe percentage of the diseased plants per whole plants observed was used as the disease incidence.
Fig. 7. Disease progress curve (A) of Phythophthora blight of hot pepper in the plot (replicate 1), in which pepper plants had been continually cultivated for 9 years and Phytophthora blight had occurred severely for 4 years. Poroom (wettable powder, a. i.
dimethomorph 25%) was sprayed at 10-day intervals from planting date (D) and from 10 (D1), 20 (D2), and 30 (D3) days after planting. C means no chemical control. The damage function (B) was derived by the linear regression of pepper yield (dry weight of red pepper, kg/10a) on the disease incidence (percentage of the diseased plants per whole plants observed per each plot) observed on August 8 in 2006.
처리구로 이동하여 영향을 준 결과로 추정된다.
Fig. 8에서는 2반복 시험구에서 고추 역병의 병진전 곡 선을 나타내고 있다. 1반복 시험구보다 다소 높은 이병주 율을 보여주고 있으나 장마직전까지는 역병 방제 약제 처 리로 인하여 병진전이 크게 억제되는 것으로 나타났다.
그러나 장마 이후 7월 19일부터 병발생이 급격히 증가하 였다. 1반복과 마찬가지로 무방제구에서 증가된 전염원이 인접한 약제 처리구에 영향을 준 것으로 추정되며 이러 한 결과는 고추 역병의 포장내 병원균의 밀도가 어느 수 준이상으로 증가하면 화학적 방제를 통한 역병 방제효과 를 거의 기대할 수 없음을 보여주고 있다.
Fig. 9에서는 3반복 시험구에서 고추 역병의 병진전곡 선을 나타내고 있다. 5월 하순부터 이미 역병이 발생하기 시작하여 장마이전에 20% 이상의 역병 이병주율을 나타 냈다. 본 시험 수행 4년 전(2002년)부터 역병이 발생하기 시작하였으며 포장내에서 역병 발생이 가장 심하였던 지 점으로 정식 직후부터 역병 방제를 실시하였으나 일부 처 리에서는 무방제구보다 높은 이병주율을 나타내기도 했 다. 한편 정식 30일부터 방제를 실시한 처리구에서는 11주
씩 3개의 이랑에 식재된 하나의 시험구에서 고추 역병 약 제 방제를 지속적으로 실시하였음에도 2개의 이랑에서는 역병이 발생하여 계속 진전되어 최종적으로 전체 22주가 역병에 감염되고 고사하였다. 그러나 나머지 11주가 식재 된 또 다른 이랑에서는 병이 발생하지 않음으로써 포장 내 고추 역병의 발생이 매우 불균일하며 전염원의 밀도 가 어느 수준이상으로 증가할 경우 약제 방제 효과를 기 대할 수 없음을 시사하고 있다. 한편 3반복 시험구에서도 7월 중순 이후 병 발생이 급격히 증가하면서 무방제구의 전염원이 인접한 처리구로 영향을 주어 병 발생이 급격 히 증가한 것으로 추정된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 약제 방제를 통한 고추 역병의 방제는 장마 이전에는 비 교적 뚜렷한 효과가 있는 것으로 생각된다. 특히 포장내 전염원의 밀도가 어느 수준 이상으로 증가하기 이전에 약 제방제를 실시하는 것이 효과적이며 어느 수준 이상 증 가한 이후에는 약제방제를 통한 병발생 억제가 불가능한 것으로 판단된다.
한편 8월 8일 이병주율과 1차 수확기(8월 9일)의 수량 과의 관계를 조사한 결과 Fig. 10과 같이 고추 역병 이병 Fig. 8. Disease progress curve (A) of Phythophthora blight of hot
pepper in the plot (replicate 2), in which pepper plants had been continually cultivated for 9 years and Phytophthora blight had occurred severely for 4 years. Poroom (wettable powder, a. i.
dimethomorph 25%) was sprayed at 10-day intervals from planting date (D) and from 10 (D1), 20 (D2), and 30 (D3) days after planting. C means no chemical control. The damage function (B) was derived by the linear regression of pepper yield (dry weight of red pepper, kg/10a) on the disease incidence (percentage of the diseased plants per whole plants observed per each plot) observed on August 8 in 2006.
Fig. 9. Disease progress curve (A) of Phythophthora blight of hot pepper in the plot (replicate 3), in which pepper plants had been continually cultivated for 9 years and Phytophthora blight had occurred severely for 4 years. Poroom (wettable powder, a. i.
dimethomorph 25%) was sprayed at 10-day intervals from planting date (D) and from 10 (D1), 20 (D2), and 30 (D3) days after planting. C means no chemical control. The damage function (B) was derived by the linear regression of pepper yield (dry weight of red pepper, kg/10a) on the disease incidence (percentage of the diseased plants per whole plants observed per each plot) observed on August 8 in 2006.
주율 증가에 따른 수량과의 관계를 얻을 수 있었다. 따라 서 2007년에는 6월 20일경의 초기 발병 수준을 5% 이하 로 억제하기 위하여 정식 후 초기 발병시점(5월 24일)부 터 모든 처리에 대하여 역병 방제약제를 지제부에 약 50 ml 정도씩 7일 간격으로 살포하여 6월 20일 경의 이 병주율을 5% 이하로 유지하였다. 이후 관행방제를 실시 하며 병조사를 실시한 결과 Fig. 11A에서 보는 것과 같 이 장마 시작 이후에도 병 진전이 거의 이루어 지지 않 아 7월 중순 이후 약제 방제를 중지하여 병 발생 증가를 유도하였다. 그 결과 8월 말 3차 수확 시점까지도 10%이 하의 낮은 발병 수준을 유지하였다.
수확 시기별 발병량(이병주율, %)과 고추 수량(홍고추 Fig. 10. The damage function was derived by the linear
regression of pepper yield (dry weight of red pepper, kg/10a) on the disease incidence (percentage of the diseased plants per whole plants observed per each plot) observed on August 8 in 2006.
Fig. 11. Disease progress curve (A) obtained in 2007 for Phytophthora blight of hot pepper under the same experimental condition with that of 2006 except the chemical control strategy. The chemical control strategy such as application time and methods was changed to adjust the initial disease level to below 5% until late June. The damage functions were derived by the linear regression of pepper yield (fresh weight of red pepper fruits, kg/10a) on initial (June 22) disease incidence or on the disease incidence of each harvest time.
생체중, kg/10a)과의 관계를 조사한 결과 1차 수확과 2차 수확에서는 병발생량이 증가하여도 수량 감소는 일어나 지 않았다(Fig. 11C와 11D). 이러한 현상은 보은 시험포 장에서도 유사하게 나타났으며 보은 시험포장과 동일한 원인인 것으로 추정된다. 그러나 3차 수확에서는 발병량 증가에 따라 고추의 수량 감소가 발생하였다(Fig. 11E).
4차 수확기에도 병발생량 증가가 수량 감소에 미치는 영 향은 크지 않았다(Fig. 11F). 한편 초기(6월 22일) 이병주 율과 최종 수량과의 관계를 직선회귀분석을 통하여 조사 한 결과 Fig. 11B와 같이 초기 이병주율 5% 이하의 발 병 수준에서는 초기 이병주율과 총수량(4회 전체 수량의 합계) 사이에 낮은 상관을 나타냈다.
고추 역병 요방제 수준의 설정. 오이 흰가루병, 벼 깨 씨무늬병, 가지 흰가루병, 토마토 흰가루병 등 다양한 식 물병에 대한 요방제 수준은 연구자에 따라 또는 식물병 의 특성에 따라 경제적 피해허용수준(김 등, 2006), 경제 적 방제수준(고, 2010; 김, 2010; 예 등, 2008), 또는 수량 감소가 전혀 없는 병 발생 수준(김, 2010) 등에 근거하여 설정되어 왔다. 경제적 방제 수준(ET)이 생산자들의 해충 관리 의사결정에 있어 매우 실용적이기는 하나 해충에 의 해 항상 경제적 피해를 입거나, 예방적인 면에서 해충 관 리 방법이 사용되는 곳에서는 무시되는 의사결정 규칙 (농업과학기술원, 2003)이라는 점을 고려할 때, ET 또는 EIL 등을 고추 역병에 적용하는 것은 적합하지 않은 것 으로 생각된다. 왜냐하면 고추 역병은 등록된 약제 사용 적기가 발병 직전, 장마 직전, 또는 발병초 등으로 예방 위주의 방제를 권장하고 있으며, 일단 발병 후에는 약제 방제가 매우 어렵기 때문이다. 한편 전술한 식물병은 대 부분 잎에 발생하는 공기 전염성 병으로 발병 초기 또는 발병전부터 예방적으로 약제를 살포할 경우 완전 방제가 가능하다. 이와는 달리 고추 역병은 뿌리에 발생하는 식 물병으로 토양 또는 관개수를 통하여 전염되며 일단 역 병이 발생한 포장에서는 약제 방제가 극히 어렵거나, 잦 은 강우 등 기상 조건이 병 발생에 유리하게 조성될 경 우 방제가 거의 불가능하다는 점에서 이들과 근본적으로 다른 특성을 갖는다. 또한 잎에 발생하는 식물병과 달리 고추 역병은 시기에 따라 다소 차이는 보이나(Fig. 5, 11) 발병 자체가 수량 감소와 직결된다. 따라서 고추 역병 요 방제 수준을 수량감소가 전혀 없는 범위의 발병 수준으 로 설정할 경우, 역병이 발생한 적이 있거나 상습적으로 발생하는 포장에서는 요방제 수준의 설정이 불가능하다.
요방제 수준 또는 경제적 방제수준이란 식물병이 어느 정 도 발생하더라도 수량감소가 전혀 없거나 수량감소로 인 한 경제적 손실이 방제 비용보다 크지 않은 발병 수준으
로 완전 방제에 대비되는 개념이다. 다시 말해서 완전 방 제가 가능한 식물병에 대하여 방제 횟수를 줄이기 위한 의사 결정 체계라고 할 수 있으므로 엄밀한 의미에서 고 추 역병 요방제 수준을 적용할 수 있는 농가 조건은 역 병 저항성 품종 재배, 저항성 대목을 이용한 접목 재배, 또는 역병 발생 이력이 없는 포장 등으로 제한된다. 그러 나 현실적으로 이러한 조건을 만족하는 농가의 비율이 높 지 않은 점을 고려하여 이 연구에서는 고추 역병 요방제 수준을 수량 5% 감소를 가져오는 발병 수준으로 고정하 고(Kawamura와 Izumi, 1998; Kiritani 1980; 농업과학기술 원, 2003) 접목재배 포장을 포함한 다양한 농가 재배 조 건에서 시험을 수행하여 현장 활용성을 높이고자 하였다.
고추 역병 저항성 대목을 이용하여 고추를 재배할 경 우 괴산 지역 시험 결과로 판단해 볼 때 고추 역병 요방 제 수준은 이병주율 5%로 판단된다(Fig. 1B). 저항성 품 종을 접목재배 하는 괴산 포장에서는 초기 이병주율(6월 18일 병조사)이 낮게 유지 되었고 또한 수확 후기 까지 도 이병주율 10% 정도의 낮은 발병율을 보였으며(Fig.
1A) 이에 따라 초기 병발생량과 수량감소 사이에는 낮은 상관을 나타냈다. 2006-2007년 청원 지역 시험 결과는 고 추 역병 발생 상습지라 하더라도 정식 직후부터 약제를 집중적으로 살포하면 다른 경종적, 재배적 방제수단의 도 움 없이 화학적 방제가 가능함을 보여 주고 있다. 이러한 발병 상습지에서 고추 역병 요방제 수준은 청원, 음성, 보 은 지역의 시험 결과를 종합해 볼 때 이병주율 0%로 판 단된다. 즉, 고추 역병 상습발생 포장에서는 발병하기 이 전부터 약제를 살포해야 수량감소를 5% 이하로 유지할 수 있을 것으로 생각된다. 2006년과 2007년 청원 지역의 시험 결과(Fig. 6, 11B)로부터, 이전에 고추 역병이 전혀 발생하지 않았거나, 발병이 심하지 않았던 포장(이병주율 5% 이하)에서 고추 역병 발생에 따른 수량감소 모형은
Fig. 6으로부터 Y = −3.2X + 49.6
{수량: Y(kg/10a, 홍고추 건물중), X: 이병주율(%)}
Fig. 11B로부터 Y = −103.1X + 1636
{수량: Y(kg/10a, 홍고추 생체중), X: 이병주율(%)}
이므로, 이러한 농가 포장에서 수량 5% 감소(홍고추 건 물중 2.5 kg/10a, 홍고추 생체중 81.8 kg/10a)를 가져오는 고추 역병 요방제 수준은 주어진 수량감소 모형으로부터 역병 이병주율 0.8%로 설정되었다(Kawamura와 Izumi, 1998; Kiritani 1980; 농업과학기술원, 2003). 그러나 고추 역병은 흰가루병, 도열병, 깨씨무늬병, 잎마름병 등 잎에 발생하는 병과 달리 약제 방제 효과가 매우 낮으므로 역 병 감수성 품종을 재배하는 일반 노지 재배 포장에서 요
방제 수준을 적용하는 데에는 한계가 있는 것으로 생각된다.
요 약
충북의 고추 주산지인 청원, 보은, 음성, 괴산의 포장에 서 고추 역병 발생에 따른 이병주율과 수량과의 관계를 조사하였다. 괴산을 제외한 3개의 시험포장에서 고추 역 병의 증가는 수량감소를 가져왔다. 고추 역병 이병주율과 수량 사이의 높은 상관을 나타내는 수확시기는 청원에서 는 3차, 보은에서는 2차 수확기로 나타나 지역별로 다소 차이를 보였다. 이와는 달리 저항성 대목을 이용하여 접 목재배를 한 괴산 시험포장에서는 고추 역병 발생량과 수 량 사이에 매우 낮은 상관을 나타냈다. 청원 시험 포장 에서 이병주율 100%에 도달하는 데 소요되는 시기는 2006년에 비해 2007년에 40일 이상 늦어졌다. 고추 역병 발생이 적었던 포장(이병주율 5% 이하)에서 수량감소 5%
를 가져오는 고추 역병 요방제 수준은 0.8%로 설정되었다.
Acknowledgements
This work was carried out with the support of
“Cooperative Research Programs for Agriculture Science &
Technology Development (Project No. 002298, 003623, and 007281)” Rural Development Administration, Republic of Korea.
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