온도에 따른 톱다리개미허리노린재 (Riptortus pedestris)의 개체군 밀도 변동 예측 모델을 상용 소프트웨어인 DYMEX로 구축하고 월동 성 충밀도를 바탕으로 한 연간 발생 밀도 변동 패턴과 살충제 처리 시기에 따른 밀도 억제 효과를 시뮬레이션하였다. 구축된 모델은 총 10개의 모듈을 사용하였으며, Lifecycle 모듈은 알, 1, 2, 3, 4, 5령, 성충의 7개 발육 단계로 구성하였다. 월동 성충 개체군의 포획시기를 이용하여 연중 밀도 변 동을 예측한 결과 연도에 따라 3~4번의 신 성충 발생이 가능하여 페로몬 트랩 포획밀도 조사와 유사하였다. 콩 포장으로 침입해 들어오는 두 번째 신 성충의 경우 개발된 모델을 이용하여 예측된 성충 발생 최성일이 페로몬 트랩으로 조사된 포획 밀도 최성기와 거의 일치 하였다. 그러나 예측된 첫 번째 신 성충 발생 최성일은 페로몬트랩 포획 최성기보다 연도에 따라 9~16일 늦었으며, 마지막 세대의 발생 최성일은 연도에 따라 페로몬 트랩 포 획 최성기보다 17~23일 빨랐다. 살충제 사용을 가정한 첫 번째 신성충 개체군 밀도 억제가 다음 세대들의 밀도 증가에 미치는 영향을 시뮬레이션한 결과, 신 성충 발생 초기일수록 밀도 억제효과가 커서 7월 1일 살충제 처리를 가정하였을 때 다음 세대에 형성된 성충은 무처리의 3% 정도로 현저 하게 낮았다. 또한 포장에 침입해 들어오는 두 번째 신성충 개체군을 대상으로 시기별 살충제 처리 효과를 시뮬레이션한 결과 8월 30일 살충제 처 리를 가정한 경우 다음세대 성충 최고 밀도는 무처리의 25% 정도로 줄었고, 최고 밀도에 도달한 시기도 무처리에 비해 2주 이상 늦었다. 이상의 연구 결과들은 톱다리개미허리노린재의 효율적인 종합적 방제 계획을 세우는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

애멸구(Laodelphax striatellus Fallen)는 국내에서 월동 가능한 해충으로 벼의 줄무늬잎마름병 (RSV)을 매개하여 피해를 발생시킨다. 최근에는 5월하-6월 상순경에 중국으로부터 대량으로 비래하여 서해안 지역의 벼 줄무늬잎마름병 발병에 관여하고 있는 것으로 추정하고 있다. 본 연구는 수리적 모형과 상용 프로그램을 이용하여 보다 정확한 애멸구 개체군의 발육 및 밀도 변동을 예측하기 위하여 수행되었다. 예측 모델은 상용프로그램인 DYMEX® (Maywald et. al., 2007)를 이용하여 구축하였으며, Lifecyle 모듈을 포함한 8개의 모듈로 구성하였다. Lifecycle 모듈은 알, 1, 2, 3, 4, 5령, 성충의 7개 발육 단계로 구성되었으며, 각 영기의 발육율 계산에 사용된 비선형 모형은 변형된 Sharpe & DeMichele 함수를 사용하였다. 발육완료 함수는 Logistic 함수 (Neter & Wasserman, 1974)를 사용하였으며, 성충 산란모델은 총산란수함수, 사망률함수, 누적산란율 함수로 구성하였고, 성충의 성비는 0.5로 가정하였다. 모델의 평가를 위해 2011년 7월 6일 벼 포트에 성충 3쌍을 접종하여 증식시키며 4회 전수 밀도 조사한 결과 7월 21일, 8월 5일, 8월 12일 조사에서는 육안조사 밀도가 모델을 이용한 예측 밀도보다 16∼112마리 많았으나 8월 19일에는 20마리 가량 적었다. 조사 시기별 개체군내 발육태별 상대적 비율 변화를 분석한 결과, 모델을 사용하여 영기 진전을 예측하였을 경우 실측 조사 영기보다 1∼2령 정도 느리게 발육하는 것으로 추정되었다. 본 연구 결과 예측치와 실측치간의 절대 밀도와 영기 비율의 부분적인 불일치는 사망률 정보의 추가와 적절한 온도 자료의 제공을 통해 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단되었다.

애멸구 (Laodelphax striatellus Fallen)는 벼의 줄무늬잎마름병 (RSV) 매개충으로 우리나라에서는 주로 3∼5령의 약충 형태로 논둑이나 휴반에서 월동한다. 애멸구에 의한 피해는 줄무늬잎마름병 매개로 인한 피해가 대부분이다. 줄무늬잎마름병 감소 대책 마련을 위한 중요한 연구 분야 중의 하나가 월동 애멸구 개체군의 연령 구성 및 증식에 관한 예측 분야로 본 연구는 수리적 모형과 상용 프로그램을 이용하여 보다 정확한 애멸구 개체군의 발육을 예측하기 위하여 시도 되었다. 문헌을 통해 확보한 1974, 1975년 수원 (현 등, 1977), 1978, 1979년 진주(김 등, 1979), 1991, 1992년 밀양 (배 등, 1995)에서 월동 애멸구의 시기별 발육 조사 결과를 DYMEX로 예측한 결과와 비교하였다. DYMEX® (Maywald et. al., 2007)는 호주 CSIRO에서 개발하여 상용화된 개체군 모델링 프로그램이다. 구축된 모델은 Lifecyle 모듈을 포함한 6개의 모듈로 구성되어 있으며, Lifecycle 모듈은 4개의 발육 단계로 구성하였다. 각 영기의 발육율 계산에 사용된 비선형 모형은 변형된 Sharpe 와 DeMichele 함수를 사용하였으며, 발육완료 함수는 2-parameter weibull 함수와 매개변수의 조합을 사용하였다. Daily Temperature cycle 모양은 composite (sine + sine) 설정을 사용하였다. 월동 애멸구 약충들의 생리적 연령을 0으로 가정하고 시뮬레이션 한 결과 성충이 출현하는 형태는 모든 지역, 년도에서 유사하였으나 50% 누적 우화일은 실측치보다 상당히 늦은 것으로 예측 되었다. 반면 월동 애멸구의 생리적 연령을 0.2로 가정 하였을 때 1975년 수원, 1992년 밀양 지역에서는 누적 우화 곡선의 모든 범위에서 높은 예측 정확성을 보였다.

Pesticide application pattern for agricultural insect pest was modeled and simulated by temperature change scenarios using DYMEX simulator. For modeling pesticide application pattern, we evaluated bioassay using two-spotted spider mites (TSSM) in vitro. Four separated bioassay was evaluated at four different temperature conditions (20, 25, 30, and 35℃). Selected four commercial pesticides were Acrinathrin-Spiromesifen mixture, Fenpropathrin, Abamectin, and Azocyclotin, respectively. All the pesticide was used its recommended dose, except Abamectin (1/10 of recommended dose). Each mortality of TSSM were counted after 24 and 48 hours. Based on the bioassay results, increasing temperature made decreasing mortality in Acrinathrin-Spiromesifen mixture and Fenpropathrin, whereas increasing mortality in Abamectin and Azocyclotin, respectively. A TSSM model was developed and simulated under four temperature increasing scenarios (present condition, average 1, 2, and 3℃ increased conditions) using DYMEX simulator. The DYMEX results showed that the pesticides application pattern were different among four pesticides under climate change scenario. In conclusion, the pesticide application should be changed for sound management of agricultural insect pest under climate change scenario.