총채벌레는 우리나라에 60여 종이 알려져 있으며 다양한 시설작물에서 직접적인 섭식 피해 이외에 토마토반점위조바이러스(TSWV)를 매 개하는 간접적인 피해도 유발한다. 그동안 총채벌레 방제는 살충제에 의존해 왔는데, 이는 농업환경에 많은 부작용을 유발하고 해충의 저항성을 유발시켜 더욱 방제를 어렵게 하고 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 내성 회피를 위한 물질을 탐색하였다. 실내검정으로 약용작물 67종의 추출물을 꽃노랑총채벌레 성충에 처리하여 가장 효과가 우수한 목단피를 선발하였다. 목단피 추출물을 처리 후 1일차에 100%의 살충효 과를 보였다. 또한, 목화진딧물은 3일차 83%, 복숭아혹진딧물 3일차 97%, 점박이응애 1일차 100%의 살충효과를 보였다. 고추 포트 검정에서 꽃노랑총채벌레 방제가는 1일차 77.6%, 2일차 40%의 효과가 나타났다. 현재 추가적으로 효과를 증대시킬 수 있는 물질을 탐색하고 있으며, 총 채벌레 방제에 본 추출물을 활용한다면 효과적일 것으로 기대된다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 광식성 해충으로 토마토황화잎말림바이러스(Tomato Yellow Leaf Curl Virus; TYLCV), 카사바갈색줄무늬병 (Cassava Brown Streak Disease; CBSD)를 매개하는 해충이다. 담배가루이 방제를 위해 화학적 방제가 주로 시행되지만 저항성으로 인한 한계로 인 해 종합적해충방제를 위한 고정정확도를 이용한 표본조사법(Fixed precision sampling plan)을 개발하였다. 표본추출은 토마토 식물이 50 cm 높이의 레일 위에 위치한 배지를 이용해 재배되고 있어 배지로부터 130 cm 이상(지상에서 180 cm 이상)을 상단, 70 cm~100 cm (지상에서 120 cm~150 cm)를 중단, 50 cm 이하(지상에서 100 cm 이하)를 하단으로 나누어 각 위치별 토마토 7엽의 잎 뒷면에서 관찰된 담배가루이 노숙 유충 마리 수를 조사 하였다. 담배가루이 노숙유충은 이동성이 거의 없어 알에서 우화한 뒤 고착화하여 용과 성충 단계를 거치기 때문에 중단, 하단에 밀도가 높았다. 공간분 포분석은 Taylor’s power law (TPL)를 이용하여 도출된 TPL의 회귀계수를 통해 분석하였고, TPL 계수의 차이는 공분산분석(ANCOVA)하여 차이 가 없어 자료를 통합(pooling)하여 계산된 새로운 TPL 계수를 이용하여 표본추출정지선과 방제의사결정법을 개발하였다. 개발된 표본추출법의 적합 성을 판단하기 위해 분석에 사용하지 않은 독립된 자료를 이용하여 Resampling Validation for Sampling Plan (RVSP) 프로그램으로 평가하였다.

A causality exists between insect density and plant health, where plant health is affected by both the plant’s potential and environmental factors. In other words, causality is possible between insect density and environmental factors, allowing for the analysis of insect density based on these environmental factors. Machine learning enables studying insect density alongside environmental factors, providing insights into the causality between insects, the environment, and plant health. Machine learning is a methodology that involves the design of models by learning patterns from input data. This study aims to predict F. occidentalis density by sampling environmental factors and applying them to machine learning models.

For effective control of Frankliniella occidentalis, one of polyphagous pests with resistance to insecticides, necessitates the implementation of an integrated pest management strategy. Therefore, estimation of pest density is essential and this is achieved through the application of spatial statistical analysis methods. Because traditional methods often overlook the correlation between sampling locations and data, geostatistical analysis using variogram and kriging is introduced. Variogram provides information on the independent distance between data points. Kriging is a spatial interpolation technique for estimating the values at unsampled locations. For assessing model fitness, cross-validation is used by comparing predicted values with actual observations. This study focuses on the application of geostatistical techniques to estimate F. occidentalis density in hot pepper greenhouse, thereby contributing to making decision.

Climate change and biological invasions are the greatest threats to biodiversity, agriculture, health and the global economy. Tomato leafminer(Tuta absoluta) (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) is one of the most important threats to agriculture worldwide. This pest is characterized by rapid reproduction, strong dispersal ability, and highly overlapping of generations. Plants are damaged by direct feeding on leaves, stems, buds, calyces, young ripe fruits and by the invasion of secondary pathogens which enter through the wounds made by the pest. Since it invaded Spain in 2006, it has spread to Europe, the Mediterranean region, and, in 2010, to some countries in Central Asia and Southeast Asia. In East Asia, Tomato leafminer was first detected in China in Yili, Xinjiang Uygur Autonomous Region, in 2017. There is a possibility that this pest will invade South Korea as well. This study provides this by the use of MaxEnt algorithm for modelling the potential geographical distribution of Tomato Leafminer in South Korea Using presence-only data.

Since the importance of integrated pest management to minimize environmental damage and maximize pest control effectiveness has emerged, efforts to put it into practice have continued. To implement IPM, it is necessary to estimate the economic injury level to determine the control method by identifying pests and weeds that damage the quantity and quality of crops in the field, investigating the occurrence level, and calculating the ratio of cost and effectiveness. Also, damage to host plants caused by increased density of insect pests appears to change plant’s health that key factor for managing crops. Therefore, understanding the relationship between the density of pests and the damage to the host plants is necessary. This study aims to analyze the causal relationship between the density of insect pests and damage to the host plants for estimating the economic injury level of insect pests on the host plants and investigating the possibility of pest control decision-making using plant health status.

Among migratory insect pests, Mythimna seperata and Cnaphalocrocis medinalis are invasive pests introduced into South Korea through westerlies from southern China. M. seperata and C. medinalis are insect pests that use rice as a host. They injure rice leaves and inhibit rice growth. To understand the distribution of M. seperata and C. medinalis, it is important to understand environmental factors such as temperature and humidity of their habitat. This study predicted current and future habitat suitability models for understanding the distribution of M. seperata and C. medinalis. Occurrence data, SSPs (Shared Socio-economic Pathways) scenario, and RCP (Representative Concentration Pathway) were applied to MaxEnt (Maximum Entropy), a machine learning model among SDM (Species Distribution Model). As a result, M. seperata and C. medinalis are aggregated on the west and south coasts where they have a host after migration from China. As a result of MaxEnt analysis, the contribution was high in the order of Land-cover data and DEM (Digital Elevation Model). In bioclimatic variables, BIO_4 (Temperature seasonality) was high in M. seperata and BIO_2 (Mean Diurnal Range) was found in C. medinalis. The habitat suitability model predicted that M. seperata and C. medinalis could inhabit most rice paddies.

Frankliniella occidentalis is an invasive pest insect, which affects over 500 different species of host plants and transmits viruses (tomato spotted wilt virus; TSWV). Despite their efficiency in controling insect pests, pesticides are limited by residence, cost and environmental burden. Therefore, a fixed-precision level sampling plan was developed. The sampling method for F. occidentalis adults in pepper greenhouses consists of spatial distribution analysis, sampling stop line, and control decision making. For sampling, the plant was divided into the upper part (180 cm above ground), middle part (120-160 cm above ground), and lower part (70-110 cm above ground). Through ANCOVA, the P values of intercept and slope were estimated to be 0.94 and 0.87, respectively, which meant there were no significant differences between values of all the levels of the pepper plant. In spatial distribution analysis, the coefficients were derived from Taylor’s power law (TPL) at pooling data of each level in the plant, based on the 3-flowers sampling unit. F. occidentalis adults showed aggregated distribution in greenhouse peppers. TPL coefficients were used to develop a fixed-precision sampling stop line. For control decision making, the pre-referred action thresholds were set at 3 and 18. With two action thresholds, Nmax values were calculated at 97 and 1149, respectively. Using the Resampling Validation for Sampling Program (RVSP) and the results gained from the greenhouses, the simulated validation of our sampling method showed a reasonable level of precision.

흰점박이꽃무지 (Protaetia brevitarsis seulensis) 유충의 대체사료인 한약재 부산물 발효원인 유용미생물 (Effective microorganism, EM)과 느타리버섯 종균 (Oyster mushroom fungi, OM)을 비교하였다. 각 발효된 사료의 영양성분을 비 교한 결과, 조회분을 제외한 조단백, 조지방, 조섬유 함량이 OM 발효사료에서 높게 나타났다. 각 발효된 사료로 사육된 흰점박이꽃무지 유충의 영양성분을 비교한 결과 차이가 관찰되지 않았다. 각 발효사료별 흰점박이꽃무지 유 충의 생체중을 주별 비교 분석한 결과, 3주차 관찰시기부터 EM과 OM을 이용한 사료에서 흰점박이꽃무지 유충 평균중량이 유의하게 높았다. 유충 사육 시 생존율은 발효사료의 경우 동일하게 96.7%이나, 비발효사료의 경우 9.8%로 매우 낮았다. 본 실험결과, 흰점박이꽃무지의 생육에 먹이 원의 발효는 꼭 필요했으며, OM은 EM을 대체할 수 있는 흰점박이꽃무지 대체사료의 발효원으로 더 안정적이었다.

환경친화적 생물적방제를 위해 수출딸기온실에서 해충인 점박이응애 밀도 감소 효율을 화학적방제와 생물적방제로 나누어 동일한 크기의 동일한 온실에서 각각 비교하였다. 생물적방제 온실은 점박이응애의 천적인 칠레이리응 애만을 이용하였고, 화학적방제 온실은 일반 화학합성 농약을 이용하여 점박이응애의 밀도를 조절하였다. 화학적방제 온실에 비해 생물적방제 온실에서 점박이응애 모든 태의 밀도가 낮게 관찰되었으며, 생물적방제를 위한 비용이 화학적방제에 비해 낮았다. 이러한 결과는 수출딸기의 주요해충인 점박이응애의 방제에 칠레이리응애를 이용한 생물적방제가 가능한 것을 나타내고 있다.

본 실험은 삼채에 발생하는 점박이응애의 효율적인 약제방제전략의 기초 자료를 확보하고자 시판되고 있는 10종의 살비제에 대해 약제감 수성과 포장 방제효과를 평가하였다. 점박이응애 암컷 성충에 대한 실내감수성 평가 결과 Abamectin EC, Pyflubumide SC, Cyenopyrafen SC, Acequinocyl SC가 100%의 살비효과를 나타내었고, Pyflubumide SC, Acequinocyl SC, Etoxazole SC는 부화율이 0%로 나타나 100% 의 살란효과를 나타내었다. 실내감수성 평가에서 살비효과가 우수했던 Abamectin EC, Pyflubumide SC, Cyenopyrafen SC, Cyflumetofen SC, Acequinocyl SC를 대상으로 포장검정을 평가한 결과, 약제처리 7일차에서 모든 처리구는 90.3% 이상의 방제가를 나타내었다.

담배가루이 방제는 대부분 화학적 방제에 의존하므로 약제저항성 증가가 야기되므로, 트랩식물을 이용한 대체 방제법 개발을 위해 허브식물들에 대한 담배가루이의 기주 선호성을 조사하였다. 완주군에 있는 국립원예특작과 학원 내 토마토온실에서 실험을 진행하였으며, 허브 식물로 레몬밤, 초코민트, 로즈제라늄, 애플제라늄을 지면으로부터 50 cm와 작물 상단부의 30 cm 위치에 각각 설치하여 담배가루이 밀도를 조사하였다. 허브식물의 설치 위치별 담배가루이 밀도를 각각 조사한 결과 레몬밤이 설치된 곳에서 높았으며 로즈제라늄과 애플제라늄은 오히려 기피하는 것으로 나타났다. 이 결과는 유인제, 기피제 및 트랩 식물을 포함한 허브 식물을 사용하는 담배가루이의 대체 방제법 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.