곤충병원성곰팡이를 이용한 해충방제는 환경 친화적인 방제수단으로 농생태계 에 지속적으로 해충밀도 억제효과를 발휘할 수 있으며, 외국에서는 범국가적 차원 에서 많은 연구가 수행 중에 있다. 국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 244 종의 작물충해관리용 자재 중 미생물로 등록되어 있는 자재는 51종으로 약 21%, 식물성 추출물이 원료 로 등록되어 있는 자재는 141종으로 약 57 % 이상을 차지하고 있다. 본 연구에서는 미생물과 식물추출물이 가지는 각각의 효과를 상호 보완하여 곤 충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화 연구와 더불어 혼합농도 구배에 따 른 살충 효과를 검정한 결과, 산업화 적용 시 경제성을 검토하였을 경우 곤충병원성 곰팡이 1x107 cfu/ml , 고삼추출물 1,000 ppm의 혼합농도에서 각각의 단독 처리구 보다 높은 살충률을 보였으며 경시변화에 따른 약효 저하현상 없이 지속됨을 알 수 있었다. 곤충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성 이 낮은 것으로 판단되어, 이를 보완하기 위해 식물추출물에 곤충병원성 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 제형화 연구를 진행 중에 있다.

국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 249 종의 작물충해관리용 자재 중 식물성 추출물이 원료로 등록되어 있는 자재는 109 종으로 약 43 % 이상을 차지한다. 곤충병원성곰팡이는 가장 대표적인 Beauveria spp, Lecanicillium spp, Metarhizium spp, Paecilomyces spp 등 800여종이 보고되어 있으며 수년간 꾸준히 연구되고 있으나, 상업적 이용이 활발하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 식물추출물과 미생물이 가지는 장단점을 상호보완하기 위하여 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화 연구와 더불어 살충 효과를 검정한 결과, 식물추출물 또는 곤충병원성곰팡이 단독 처리구 보다 합제의 처리구에서 높은 살충률을 보였으며 약효도 오랫동안 지속됨을 알 수 있었다. 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성이 낮은 것으로 판단되어 식물추출물과 곤충병원성곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 연구를 진행 중에 있다.

국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 303 종의 작물충해관리용 자재 중 고삼추출물이 원료로 등록되어 있는 자재는 63 종으로 약 20% 이상을 차지한다. 이 자재들의 대상해충은 어느 한 종에 국한되어 있지 않고, 진딧물류, 응애류, 가루이류, 나방류, 멸구류, 깍지벌레류 등 매우 다양한 양상을 보인다(심지어 선충류도 포함되어 있음). 본 연구에서는 이러한 고삼추출물의 특이적 양상을 연구하기 위하여 각각의 해충에 효과가 있는 시중에 유통 중인 제품 6 종을 톱다리개미허리노린재, 파밤나방, 파총채벌레, 목화진딧물, 점박이응애에 처리하여 살충효과를 검정하였다. 사충률 80%를 기준으로 톱다리개미허리노린재에는 KB-B와 KB-N이 높은 효과를 보였으며, 파밤나방에는 KB-C와 KB-U가 높은 살충력을 나타냈다. 파총채벌레에는 KB-D와 KB-N이 높은 효과를 보였으며, 목화진딧물에는 KB-J와 KB-N이 높은 살충력을 나타내었고, 점박이응애에는 KB-C, KB-N과 KB-U가 높은 살충력을 보였다. 이와 같이 시중에 유통 중인 6 종의 제품은 시험에 사용된 5 종의 해충에 각각 다른 살충효과를 보였으며, 그 중 KB-N은 파밤나방을 제외한 4종의 해충에 높은 살충효과를 나타내었다.

Bistrifluron은 IGR계 살충제이며 나비목 해충의 알에 대한 부화억제 및 유충 생 육단계에서 Chitin 생합성을 저해하여 치사시킨다. Etofenprox는 합성 Pyrethroid 계통 살충제이며 곤충의 신경세포에 영향을 미치며 이온통로를 교란시켜 곤충을 치사시킴으로서 살충활성이 빠르게 나타난다. 본 연구는 사과, 복숭아, 자두 등의 과원에서 신초 및 과실을 직접 가해하여 생산 량 및 품질저하에 큰 영향을 미치는 복숭아순나방(Grapholita molesta)과 복숭아 심식나방(Carposina sasakii)에 대하여 다른 작용기작을 이용한 혼합 살충제 Bstrifluron+Etofenprox 25% SE의 방제효과를 확인하고자 수행하였다. 경북지역 의 사과와 자두 과원에서 페로몬트랩을 이용하여 복숭아순나방과 복숭아심식나방 의 1세대 성충 다발생기를 확인하였다. 복숭아순나방을 대상으로 성충 다발생기 부터 7일 간격으로 2회 경엽처리하였고, 최종약제처리 8일과 18일 후 피해 신초를 조사하였다. 복숭아심식나방을 대상으로 성충 발생초기부터 10일 간격으로 3회 경엽처리하였고, 최종약제처리 9일 후 피해과수를 조사하였다. Bistrifluron+Etofenprox SE는 복숭아순나방에 대하여 사과 과원에서 100%와 92.5%의 방제효과를 확인하 였고, 자두 과원에서 100%의 우수한 방제효과을 확인하였다. 복숭아심식나방에 대하여 자두 과원에서 84%의 방제효과를 확인하였다. 본 연구결과 Bistrifluron+Etofenprox SE는 복숭아순나방과 복숭아심식나방의 방제약제로 활용될 수 있을 것이다.

Beauveria bassiana 등의 곤충병원성곰팡이를 해충방제에 적극적으로 활용하 기 위해서는 효과적인 대량배양방법의 개발이 필수적이다. 이에 대한 한 가지 방 안으로 다음의 방법을 제시하고자한다. 곰팡이의 배양 시 곡류는 탄소원을 다량 함유하고 있으나 질소원이 부족한 반면, 기장은 탄소원은 물론이거니와 질소원 역 시 다량 함유하고 있어서 포자 생산과 균사생장에 있어서 매우 매력적인 재료이므 로 기장을 이용하여 시험을 수행하였다. 우선 B. bassiana 균주를 PDB 배지에 2 5℃, 5일간 배양하여 종균으로 사용하였다. 고체 배지원인 기장은 물에 불리는 시 간을 달리하고(10분, 30분, 60분) 버섯재배용기에 넣고 121℃, 30분간 멸균후 B. bassiana접종하여 배양하였다. 배양온도는 25℃±0.5, 습도 30%±5, 암조건에서 배 양하였으며, 배양 15일 후, 1.9×109cfu/g, 2.9×109 cfu/g, 3.0×109 cfu/g의 포자를 생 산하였다. 최초 접종량은 5ml, 10ml로 달리하여 배양하였으며, 초기 배양성은 30 분, 60분 불리고, 10ml접종한 것이 좋았으나, 배양 20일 후에는 차이를 보이지 않았다.

친환경 농자재로 많이 사용 중인 식물추출물을 사용하여 벼의 중요한 흡즙성 해충인 벼멸구 성충에 대한 살충시험(분무법)을 실시하였다. 실험곤충(해충)인 벼멸구는 고려바이오(주) 부설농업생명과학기술연구소 곤충사육실(25±1℃, 50±10%)에서 누대 사육한 우화 후 3일 경과한 암컷성충과 7일~8일된 건강한 암컷성충을 사용하였으며, 기주로 사용된 벼는 추청벼를 사용하였다. 식물추출물은 고삼추출물, 데리스추출물(rotenone), 님(종자)추출물(azadirachtin), 유카추출물을 이용하였으며, 처리농도(희석배수)는 4,000배, 6,000배, 8,000배, 10,000배, 20,000배로 하여 처리 24시간, 48시간 후 살충률을 조사하였다. 벼멸구의 우화 일수(3일, 7일) 및 추출물의 종류에 따른 결과와 각각의 추출물을 일정한 비율로 혼합하여 처리한 살충률은 다양한 결과를 보였다. 데리스추출물이 벼멸구에 대하여 가장 높은 살충 활성을 보였으며, 우화 3일 경과 성충에 20,000배 처리 48시간 후 91.8%, 우화 7일 경과 성충에 84.0%의 높은 살충효과를 보인반면, 고삼추출믈은 20,000배 처리시각 44.3%와 32.0%로 다른 추출물보다 낮은 살충효과를 보였다. 전처리구에 유카추출물을 4,000배 혼용하여 진행하였으며, 단용으로 처리한 벼별구에 대한 효과는 10%내외로 다른 추출물에 비해 매우 낮은 효과를 보였지만, 다른 추출물과 혼용시 약효상승효과를 확인할 수 있었다.

연구는 엽채류 재배지에 많은 피해를 주고 있는 파밤나방(Spodoptera exigua) 에 대하여 신규 살충제인 Bistrifluron 10% EC와 혼합 살충제 Bistrifluron+Chlorfenapyr 13% SC의 발육 단계별 살충활성, 속효성 및 잔효력을 확인하고자 수행되었다. Bistrifluron 10% EC의 발육단계별 시험에서 알에 대한 부화억제효과는 77.9%이었으며, 부화 후 생육 단계에도 영향을 주어 98.3%의 우수한 살충효 과를 나타내었다. 파밤나방 2령 유충에 대한 LC50과 LC90은 각각 1.33ppm과 12.52ppm이었으며, 잔효력은 10일까지 지속되어 IGR계 살충제중 가장 우수한 살충효과를 나타내었다. IGR계 살충제의 부족한 속효성과 대상해충의 확대를 위한 혼합제로 Bistrifluron+ Chlorfenapyr 13% SC를 선정하였으며, 그 결과 알에 대한 부화억제효과는 95%이었으며, 2령과 4령 유충에 대하여 각각 100%의 방제효과를 나타내었다. 파밤나방에 대한 속효적인 효과는 24시간 이내에 4령 유충을 100%로 방제가 가능하였으며, 그 효과는 14일까지 지속되었다. Bistrifluron 10% EC와 Bistrifuron+Chlorfenapyr 13% SC는 파밤나방에 대한 부화억제, 속효성 및 잔효력이 우수하여, 파밤나방의 방제에 대한 활용성이 높을 것으로 판단된다.

본 연구는 신규 살비제 개발을 목적으로 생물활성 검정을 통하여 신규 화합물 K-16776의 활성을 증가시킬 수 있는 보조제(Adjuvants)를 선발하고자 수행하였다. 시험에 사용된 보조제는 모두 16종 이었으며, 보조제 250ppm이 점박이응애(Tetranychus urticae)에 미치는 영향과 K-16776에 보조제를 첨가하였을 때의 살비활성의 증가효과를 조사하였다. 실내 시험 결과 보조제만 처리하였을 경우 보조제 QTO (Methyl(polypropylene polyethylene glycol) bis(trimethylsiloxy)silane)외 6종의 보조제가 6.6~26.4%의 살비활성을 보였으며, 나머지 보조제들은 점박이응애 암컷성충에 대하여 활성을 보이지 않았다. 신규화합물 K-16776 원제의 경우 63.4%의 살비활성을 보였으나, 보조제 A, B, C를 첨가하였을 경우 살충활성이 97.5, 100, 100%로 증가되었다. 선발된 3종의 보조제를 첨가하여 점박이응애의 모든 발육단계가 혼재된 온실조건에서 살비활성을 검토한 결과, 처리 12일 후에 살비활성이 각각 20.6, 21.3, 25.9% 증가하였다. 이상의 결과는 적절한 보조제의 선발에 의한 K-16776의 활성 증가의 가능성을 제시하고 있으며, 신규 살비제 개발을 위한 실내시험에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 실험에 사용한 C. gloeosporioides는 밤나무 재배단지에서 탄저병 증상을 보이는 밤나무 종실로부터 분리하였고, ITS 영역 유전자의 염기서열 및 형태하적 분석을 통하여, C. gloeosporioides로 동정하였다. 병원성 검정실험에서, 80% Eucalyptus oil 및 B. subtilis GG95 10배액 처리구가 C. gloeosporioides에 대한 항균효과가 우수하였고, 최종배합은 Eucalyptus oil 40%, B. subtilis GG95 40% 외 제제화용 첨가제 20%로 하였다. 2012년도 포장실험에서, 자봉 품종 시제품 500배 4회 처리구의 방제가는 무처리구 대비 60.9%로 조사되었고, 2013년도 포장실험에서, 자봉 품종의 방제가는 250배 처리구가 71.2%로 가장 높았다. 조생종 및 중생종보다 만생종에서의 방제가 69.8%로 가장 높은 것으로 보아, 착과이후 종실이 작을 때부터 약제 처리를 하면, 방제가를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 포장 500배 4회 처리후 수확물인 조생종 단택에서는 4℃ 저장에서의 방제효과는 약 61.9%로 조사되었고, 25℃ 저장에서의 방제효과는 63.2%의 방제가로 조사되었고, 실내 단태 품종에 대한 방제가는, 250배에서 81.16%, 500배에서 75.36%로 측정되었으나, 1000배의 효과는 낮은 편이므로, 최소한 500배 이상의 처리가 필요시 된다. 상기의 결과를 바탕으로 밤나무 종실에 발생하는 탄저병을 효율적으로 방제하기 위해서 는 착과 이후 개발제품을 500배 희석농도로 4회 경엽처리하고 수확후 250배로 침지 처리한 후 저장하는 것이 가장 효율적인 방법으로 판단된다.