Recently, it has been demonstrated in several predator-prey interactions that predators influence prey population dynamics by inducing behavioral changes in prey as well as by feeding on prey. Accumulating evidence supports that prey change habit use patterns and activity levels in repose to predation risks. In the studies reported here, we examined the resource use patterns by adult whitefly, Bemisia argentifolii (Hemiptera: Aleyrodidae) in response to its natural enemies. The first study examined whether, in the context of a trap crop system, differential predation risks among plants influence host choice patterns of adult whiteflies. We investigated whether whiteflies avoid natural enemies inhabiting a cash crop (poinsettia) and whether this behavior can be used to increase the movement of whiteflies to a trap crop (cucumber). Three natural enemies were tested: two predators, Amblyseius swirskii and Delphastus catalinae and a parasitoid Encarsia formosa. The presence of D. catalinae on cash crop induced significantly more whiteflies to disperse to predator-free trap crop, compared with cash crop with no predator. A. swirskii and E. formosa did not result in a significant increase. The second study examined habitat choice patterns by adult whiteflies in response to D. catalinae at different spatial scales. When female whiteflies were confined in small leaf-disc arenas, whiteflies significantly delayed settling on leaf-discs with predators compared those with no predators. The presence of D. catalinae altered the vertical distribution of whiteflies on cucumber plants. Whiteflies moved upward faster over time within the plant canopy when predator were present at lower canopy compared with plants with no predator. However, D. catalinae did not result in elevated between-plant movement of whiteflies in the greenhouse, compared with that with no predator. Predator avoidance behavior by adult whiteflies should be considered in the development of biological control programs.
Conservation biological control (CBC) is one of the pest management tactics based on protecting and maintaining natural enemies that already exist in the crop environment. Among many appropriate practices to control pests, CBC has been considered as a sustainable means and a less expensive alternatives to chemicals. It contains an introduction of non-crop plants as shelter habitat for providing natural enemies with food sources, overwintering or refuges shelters. As a small scale experiment of CBC, we tried to intercrop six kinds of floral plants (buckwheat, red clover, Agastache rugosa, Chrysanthemum indicum, Allium tuberosum, Lythrum anceps) with napa cabbage in order to attract some natural enemies, especially parasitic wasps that could be fed on them in the cabbage fields, which is a novel way for conservation of natural enemies, but none showed significant result. For the development of integrated pest management system by harmonizing biological and chemical control, we carried out evaluating toxicity of 30 pesticides to parasitoids and investigating effectiveness of traps. With leaf dipping method for adult and body dipping method for cocoons, 12 pesticides showed under 30% of toxicity being selected as safer by IOBC. Using sex-pheromone traps for attracting lepidopteran pests showed that DBM, CAW and CL occurred less than untreated fields; 67.5%, 70.6% and 44.0%, respectively. Also, yellow sticky traps could reduce some pests; 52% for flea beetle, 62% for cabbage sawfly and 41% for Phaedon brassicae. These results are expected to give basic information to develop conservation biological control of DBM with indigenous parasitoids in the cabbage fields on a large scale in the future. Before developing and distributing a promising pest control method, we should consider whether it can be compatible with other agricultural practices or various situations around fields.
천적곤충산업은 네델란드, 벨기에 등 유럽을 중심으로 최고의 기술을 보유하고 있으며, 일본과 미국 등에서도 천적이용 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 반면 우리나라의 경우 천적곤충의 개발 수준은 선진외국과 비교했을 때 상당한 수준에 도달해 있지만, 일부 친환경 시설재배지 중심으로 정부보조의 형태로 이용 되어왔다.
경기도는 2007년부터 토착천적곤충 개발연구를 수행해 왔으며, 시설재배지가 아닌 노지의 난방제 해충 방제 등 연구를 확대하고 있다. 지금까지 개발한 천적곤충으로는 총 4종으로 시설원예 진딧물 방제용 천적 꼬마남생이무당벌레, 국내최초 흰가루병 방제용 천적인 노랑무당벌레, 배과원 깍지벌레 방제용 천적 어리줄풀잠자리와 포도원 하늘소류 천적 개미침벌이다.
2012년 농림부 공모사업으로 “천적곤충산업화진원센터” 운영을 앞두고 있어 앞으로 활발한 토착천적 개발 및 보급, 홍보사업이 이루어질 것으로 보고 있다. 세부적으로는 농경지 병해충 방제용 천적 개발을 포함해 위생해충 방제용, 신문제(돌발해충) 방제용 토착천적 개발 사업을 진행할 것이며, 천적곤충과 이를 이용한 친환경 농산물의 차세대 소비자인 학생들이 교과과정으로 체험할 수 있는 다양한 체험학습프로그램을 개발해 나갈 것이다.
친환경 농산물 생산을 위한 해충관리 전략으로 천적의 이용은 필수적이다. 하지만 단순한 농생태계를 구성하는 시설재배지에서는 해충 발생초기에 천적을 단독으로 이용하는 것은 방제효율이 낮을 수 밖에 없다. 따라서 이미 외국에서는 재배를 목적으로 하는 작물보다 더 잘 해충을 유인할 수 있는 식물을 투입하여 해충의 밀도를 한곳으로 집중시켜 방제수단 동원시 방제 효율을 높일 수 있는 방법에 관한 연구가 추진되어 왔고 실용화되어 왔다. 우리는 꽃노랑총채벌레의 트랩식물로써 황색개화국화와 담배가루이의 트랩식물로써 망초의 이용가치를 조사하였다. 시설국화에서 꽃노랑총채벌레는 꽃을 직접적으로 가해하여 경제적인 손실이 큰 해충이며 시설토마토에서 담배가루이는 화학약제의 지속적인 사용에도 불구하고 방제가 쉽지않은 해충이다. 황색개화국화는 시설재배 국화에서 10m 지점에 발생한 꽃노랑총채벌레를 최대 75.6% 유인하였고, 천적과 동시활용시 87.9%의 방제효과를 보였다. 망초는 다른 농작물인 오이, 가지, 토마토 보다 담배가루이의 성충을 더 잘 유인하였으며 이러한 망초를 트랩식물을 천적과 동시에 활용시 천적을 단독으로 방사했을 때보다 더 방제효과를 높일 수 있을 것으로 기대한다.
개인이 내리는 의사결정보다는 집단이 내리는 합의 의사결정(consensus decision)이 종종 옳은 경우가 많다. 만약 개인이 가지고 있는 정보가 부분적이고, 이러한 개인들이 많이 모일수록 보다 완벽한 정보를 얻을 수 있다. 그러면 집단의 크기가 클수록 올바른 의사결정을 내릴 수 있다. 그러나 집단의 의사결정은 의사결정의 주체, 의사결정에 도달하는 방법, 속도와 정확성간의 타협과 같은 문제가 있다. 사회성 동물에서는 중앙에서 보다는 정보가 모아지는 현장에서 의사결정을 내리는 분산 의사결정이 특징이다. 의사결정을 내리기 전에 사회성 동물의 개체들은 정보를 공유한다. 사회성 동물들이 정보를 공유하지 않으면 의사결정을 내리지 못한다. 이와 반대로 공유한 정보를 검정하지 않고 맹목적으로 따를 경우 틀린 결정을 내릴 수 있다. 집단 의사결정의 정확성은 정보의 공유를 통한 상호의존과 정보의 검정을 통한 독립성에 달려있다. 의사결정이 신속하게 내려질 경우 의사결정을 존중하는 개체의 수가 한정되어 있다. 올바른 의사결정을 내리는 것도 중요하지만 내려진 의사결정이 수행되지 않을 경우 쓸모가 없다. 그러므로 집단의 많은 개체들이 의사결정을 수행하기 위해서는 이들을 설득하기 위한 충분한 시간이 필요하다.
사회적 동물들의 행동은 의사결정과정을 통해 이루어지며, 한 집단의 통일된 행동들은 각 개체들의 독립된 의사결정과정과 정보의 공유를 통해 이루어진다. 복잡하게 보이는 집단행동들은 실제로는 단순한 규칙들을 따르는 경우가 많으며, 동물들은 활용 가능한 다양한 감각정보를 사용하여 의사결정을 내린다. 본 소모임에서는 다양한 사회성 동물들의 의사결정 시에 쓰이는 감각정보 및 규칙들에 대한 연구 결과를 리뷰하며 개체들의 의사결정 정보가 어떻게 다른 개체에게 전달되어 복잡한 집단행동을 형성하는지에 대해 다룰 예정이다.
식물검역은 공항만으로 수입되는 모든 식물류 및 병해충에 대한 검역을 통해 외국에서 식물에 해를 끼치는 병해충의 국내유입을 차단하는 것을 목적으로 한다. 우리나라는 식물방역법을 통해 위험도가 높은 식물, 병해충 및 흙 등을 수입금지하고 있으며, 검출 시 해당 화물에 대하여 폐기․반송조치하게 된다. 특히 살아있는 병해충 자체를 수입할 경우에는 국내에 분포하는 종이라도 수입을 금지하고 있어 연구자들이 외국에서 연구재료를 국내에 반입하는 경우 각별한 주의가 필요하다.
이에 농림축산검역본부에서는 연구 및 유전자원 확보 등을 지원하기 위하여 시험연구용, 농업유전자원용, 국제박람회용에 한하여 금지품 수입을 허가하는 제도를 운영하고 있다. 금지품을 수입하고자 하는 경우 수입 전 미리 수입허가를 받아야 하며, 신청 시 농림축산검역본부에서 시설․장비․인력 및 안전관리계획서를 검토 후 관리능력이 인정되는 경우 수입허가증명서를 발행한다. 수입 후에는 금지품이 환경에 유출되지 않도록 정기적으로 점검하고 있으며, 동시에 연구자들의 세심한 관리가 요구된다.
시설재배 과채류 화분 매개충의 수요가 꾸준히 증가하고 무농약 재배에 의한 농업환경 개선 등 친환경 농업의 중요성 부각되었다. 농업 선진국을 중심으로 천적을 활용한 작물재배가 국제적인 추세였으며, 정부의 친환경농업정책 일환으로 농약 사용량을 현재보다 줄이는 방안을 강구하고 있었다. 또한 과학기술의 발달과 함께 연구용 병해충의 수요가 증가했다. 따라서 ‘02년 최초로 “생물학적 방제용” 등 농림부장관이 정하는 목적으로 수입하는 병해충의 수입을 가능하게 하였으며, ‘04년 천적관련 규정 보완 및 애완용 및 연구용 곤충 수입허용 규정 신설하여 운영하고 있다. ‘14년 현재까지 화분매개용, 생물적 방제용, 연구용 등 금지품에서 제외되는 해충 38종이 수입 허용되었다. 수입허용과정은 수입하고자 하는 자가 농림축산검역본부 고시 별지 1호서식과 함께 수입허용 요청 해충의 자료를 제출하면 관련절차에 따라 2개월 이내에 위험분석을 실시하여 수입허용 여부를 결정한다. 앞으로 친환경농법, 생물적 방제, 연구용, 애완용 등의 수요증가로 수입 허용요청이 증가할 것으로 예상된다. 이번 소모임을 통해 금지품에서 제외되는 해충 수입허용 절차 및 과정, 수입허용된 종들에 대해 소개함으로써 관련 분야 연구자들의 이해를 돕고자 한다.
세계화 및 경제성장에 따른 국제교역의 확대로 수입검역건수는 매년 증가하고, 침입외래종(Invasive Alien Species, IAS)의 의도적 또는 비의도적 침입 위험은 증대되고 있다. 이러한 위험을 전략적․종합적으로 분석하고 관리하기 위해서는 우수한 인재양성을 위한 체계적인 접근이 필요하다. 이를 위해서 우선적으로 대학 내 관련 교과목의 개설 및 전문교재의 출판 등 학문후속세대 양성을 위한 노력이 필요하다. 현재 국내에는 약 10여개의 대학이 식물검역 관련 강좌를 개설 또는 희망하고 있으며, 관련 교재 및 전문 강사 확보 등의 요구가 높아지고 있다. 식물검역 분야는 실무적인 측면이 강한 전문분야로 교재의 출판도 해당업무를 담당하고 있는 기관이 중심이 되어 추진하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 이에 따라 농림축산검역본부에서는 「식물검역학 교재 편집 소위원회」를 구성하고 세부 주제 및 집필진 선정 작업을 진행하고 있다. 본 소모임을 통하여 그동안의 진행상황 및 추진계획을 소개하고 학계의 적극적 참여를 요청하고자 한다. 관련 전문분야 연구자들의 조언과 관심은 교재의 전문성 향상 및 커리귤럼 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.