수국은 수국과(Hydrangeaceae) 수국속(Hydrangea)의 낙엽관목 식물로 크고 화려한 화형을 가져 절화, 분화 및 조 경수로 전세계적 인기가 있는 식물이다. 나무수국은 수국 (H. macrophylla)과 비교하여 삽목율이 낮은 것으로 알려져 있지만 나무수국의 묘목생산을 위한 삽목 연구 및 두 종간 삽목율 차이 원인 규명에 관한 연구는 미미하다. 본 연구는 IBA(Indol-3-butyric acid) 500mg·L-1 처리시 삽수의 침지 시간에 따른 삽목율 조사를 통해 적정 호르몬 처리 시간을 제 시하고 나무수국과 수국의 해부학적 구조 관찰을 통한 삽목율 차이 발생의 원인을 규명하고자 실시하였다. 나무수국의 적정 호르몬 처리 시간을 규명하기 위해 IBA 500mg·L-1을 무처 리, 30분, 2시간, 4시간 침지처리를 하였다. 종간 삽목율 차이 발생의 원인 규명을 위해 나무수국과 수국의 줄기 단면과 삽 목 후 시간 경과에 따른 발근을 해부학적으로 관찰하였다. 연 구의 결과 나무수국의 삽목시 IBA 500mg·L-1에 2시간 이상 침지처리가 다른 처리구와 비교하여 발근율이 높고 발생 뿌리 수가 가장 많았다. 또, 나무수국의 삽목율이 수국과 비교하여 낮은 것은 줄기의 세포 구조상 방사조직의 형태, 섬유세포의 밀도, 도관의 발달, 전분 함유 세포의 수 등에 차이가 관찰되 었고 이러한 세포 구조적 차이들의 영향으로 나무수국이 수국 보다 삽목 후 뿌리 조직 세포분열이 7일 늦게 시작되는 것이 확인되었다. 본 연구의 결과로 나무수국의 삽목 번식의 기초 자료로 활용되어 묘목 생산 효율 증대에 활용되길 바란다.

최근 기후변화와 더불어 국제 교역량, 여행객 및 외국 이주민 등의 증가로 인해 국내 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있는 고위험 식물 병의 유입 사례가 꾸준히 증가하고 있는 추세다. 특히, ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’가 원인병원균인 감귤황룡병의 경우, 발생하게 되면 감귤과원에 큰 피해를 야기한다. 이에 본 연구에서는 아직까지 국내 유입되지 않은 감귤황룡병과 매개충인 아시아감귤나무이(Asian citrus psyllid; ACP; Diaphotima citri)에 대한 예찰 조사를 남부지역에 집중된 유자 재배지 중심으로 수행하였다. 유자는 감귤황룡병의 기주가 될 수 있는 운향과(Rutaceae)에 속하는 작물로 기후 특성상 우리 나라 전라남도와 경상남도 해안지역을 중심으로 주로 재배되고 있다. 예찰 조사는 전남과 경남에 속하는 각 3개 지역 중심으로 수행하였는데, 전남 권역은 고흥, 보성 및 광양 중심으로 그리고 경남 권역은 거제, 통영 및 남해 지역이며, 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다. ACP 포획을 위해 끈끈이 트랩을 이용한 조사를 병행하였다. 예찰 조사는 2018년부터 2020년까지 3년에 걸쳐 수행하였고 2018년은 6월부터 10월까지, 2019년과 2020년은 4월부터 10월까지 2주 간격으로 실시하였다. 예찰 조사 결과 감귤황룡병과 매개충 ACP는 국내에서는 아직 확인되지 않았다. 이 연구는 식물병을 조기에 탐지하기 위해 구축된 전국적인 모니터링 네트워크를 통해 수행할 수 있었고, 국외 고위험 식물 병들의 예찰 조사를 위한 지역 거점을 확보하는데 기여하였다고 평가된다.

단풍나무는 종족 번식을 목적으로 씨앗을 확산시키기 위해 바람을 이용한다. 모수에서 분리된 씨앗은 자동회전을 하면서 떨어지는데 이 회전을 통해 생성된 앞전 와류로 높은 양력을 발생시킴으로써 씨앗을 천천히 낙하시킨다. 단풍나무 씨앗의 자동회전 현상은 안정적인 공기 역학적으로 낙하 초기 자세에 상관없이 일정한 크기의 회전율과 낙하 속도를 갖고 있어서 산업적 응용 가능성도 크다. 본 연구에서는 단풍나무 씨앗의 자동회전 현상의 특성을 실험적으로 밝히고 이를 생체 모방하여 소형 풍력 터빈으로 개발할 가능성을 제시하고자 한다.

식물추출물 민간 및 유기재배농가 활용 사례 조사 결과, 배 유기재배지에서 병해충 방제는 13∼20회 정도 이루어 졌으며 초기에는 기계유유제, 후기 나방 방제는 페로몬과 식물추출물, 시판자재, 병해 방제는 황을 이용하였고 지역에 따라 발생하는 해충이 달랐으나 풍뎅이, 방패벌레등의 방제가 필요로 하였다. 유기 단감은 석회황과 유아등, 식물추출물을 이용하고 있으며 탄저병과 감꼭지나방의 방제가 필요하였다. 포도에는 갈색무늬병과 흰가루병, 애매미충이 문제가 되었으며 경북지역은 포도유리나방, 호랑하늘소, 박각시나방 방제가 필요하였다. 병 방제를 위한 식물은 개오동, 필발, 편백, 뱀도랏 등이며, 나방은 고비, 무화과, 페루꽈리, 페튜니나, 진딧물은 월계수, 명아주, 란타나, 응애는 치자, 피라칸다, 투구꽃 등으로 나타났다. 배 과수원의 꼬마배나무이에 대한 방제효과를 확인한 결과 5일 간격으로 3회 살포시 은행, 때죽, 마늘, 할미꽃뿌리, 규산+토착미생물의 처리가 80.6%로 밀도를 억제할 수 있었다.

배 수출의 저해요소 중 병해충은 가장 큰 장애요인 중 하나로, 농가소득의 감소 와 방제를 위한 농약의 남용으로 이어진다. 그 중 배에서 가장 심각한 해충으로 알 려진 꼬마배나무이의 월동처는 거친 나무껍질 속으로, 약재의 효능이 낮으며 제한 된 살충제로 인해 농약 저항성이 쉽게 발달하여 화학적 방제가 매우 어려운 실정이 다. 그러므로 월동성충의 수상이동시기와 산란 시기에 기계유유제를 살포하는 것 이 중요한 방제전략 중 하나로 실행되고 있다. 수상이동시기 및 산란시기의 예측은 기상정보와 꼬마배나무이의 생태정보를 바탕으로 그 모형이 제시된바 있다. 그러 나 기 개발된 모형은 중부지방을 대상으로 조사된 결과로 날씨가 온난한 남부지방 에서의 실측자료가 필요한 실정이었다. 이에 본 연구는 지난 수년간 나주지역 배 수 출단지에서 꼬마배나무이 발생현황에 대해 조사하였으며 아울러 무인기상장치를 이용한 기상정보도 수집하였다. 그 결과, 나주지역이 꼬마배나무이의 수상이동시 기 및 산란시기는 기존 발생 예측 모델과 다소 차이가 있는 가운데 수상이동은 기존 예측모델과 비교하여 최대 14일 차이가 발생하였고 산란일의 경우 최대 7일정도의 차이가 발생하는 경우가 확인되었다. 이에 따라 남부지방을 대상으로 한 발생 예측 모델연구 및 이에 따른 방제전략 수정에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각 된다.

회화나무이는 가로수인 회화나무에 최근 들어 발생하는 주요 해충의 하나로서 본 연구소에서는 차후의 방제시험을 목적으로 기초생태 연구를 수행하였다. 회화나무이는 1년에 월동성충과 신성충 1세대가 발생하는 것으로 추정된다. 월 동성충은 갈색형으로 4월 초순부터 5월 하순까지 발생하였으며, 우화최성기는 5 월 초순이었다. 신성충은 연두색형으로, 5월 중순부터 10월 하순까지 발생하였으 며, 5월 하순이 우화최성기였다. 난은 길이 0.31±0.02mm, 폭 0.14±0.01mm로, 촛 불 모양으로 둥글고 끝에는 갈고리형 돌기가 있다. 약충은 5령기를 거치는 것으로 조사되었으며, 1령충은 두폭 0.19±0.01mm, 체장 0.37±0.05mm, 2령충은 두폭 0.26±0.01mm, 체장 0.53±0.01mm, 3령충은 두폭 0.37±0.01mm, 체장 0.76±0.03mm, 4령충은 두폭 0.42±0.02mm, 체장 0.78±0.03mm, 5령충은 두폭 0.58±0.02mm, 체 장1.90±0.03mm이다. 향후 회화나무이의 정확한 연 발생 세대수와 월동처 구명 등이 진행될 계획이다.

꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola) 월동성충이 산란한 알에 대한 온도별 부화 율 변화와 친환경 유기 농자재 등에 의한 살란 효과 및 배 재배기간 동안 친환경 유 기 농자재에 의한 방제효과를 조사하였다. 산란된 알이 약 80% 이상 부화한 시기는 25℃에서 약 13일 후였으며, 20℃에서 약 15일 이후로 25℃와 큰 차이가 없다. 15℃ 에서는 13일 후부터 부화하여 24일 후에 80% 이상 부화하였고, 10℃에서는 약 29 일 이후에 10% 이상 부화하였다. 아바멕틴 유제, 석회유황합제, 기계유유제, 및 친 환경 유기 농자재의 살란 효과를 보기 위하여 2012년 3월 6일 살포하고, 80% 정도 부화하였던 시기인 4월 16일에 부화율을 조사한 결과, 모두 방제가 30% 이하로 알 에 방제 효과는 없는 것으로 판단된다. 친환경 유기 농자재에 의한 방제 효과 검토 를 통해 활용할 만한 자재를 선발하기 위해 2012년 5월 21일 1차 살포하고, 15일 후 2차 살포한 결과, 90% 이상의 방제가를 보인 친환경 유기 농자재는 고삼, 계피 추출 물 등 4종이었는데 D사의 Azadiractin A+B, Nimbin, Salanin, Meliantriol, Vepol 등 혼합물이 94.2%의 방제가를 보였다.

꼬마배나무이 (Cacopsylla pyricola)에 저항성 품종육성을 위한 육종재료를 선발코자 월동형 성충수, 단과지내의 산란수, 과총엽내의약충수 및 수관 전체적인 그을음 발생정도를 15개 종 및 종간잡종133개 유전자원을 대상으로 조사하였다. 월동형 성충수는 Pyrus.calleryana 4.6마리, 단과지내 산란수는 P. calleryana 0.3개, 과총엽내약충수는 P. calleryana 0마리, 그리고 그을음 발생정도는 P.betulaefolia, P. calleryana, P. communis, P. hybrid (P.pyrifolia × P.communis), P. lindleyi 0으로 발생 및 피해정도가 가장 낮았으며 종간의 차이가 뚜렷하였다. 전체적으로 대목으로 이용하고 있는 콩배인P. calleryana와 P. betulaefolia가 조사 대상 유전자원 중 가장 높은 항객성(antixenosis)을 보였으나 품질개량에 많은 기간이 요구됨에 따라 실용적으로는 서양배(P. communis) 중 ‘Conference', 'Cascade','Bosc', 'Winter Nelis' 가 가장 낮은 발생 및 피해정도를 보여 꼬마배나무이 저항성 품종 육성을 위한 좋은 육종재료로 판단되었다.

배 과원 문제해충의 하나인 꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola)의 월동성충이 낳은 알의 온도별 부화율 변화를 조사한 결과, 23℃와 18℃에서 각각 9, 11일후 80% 이상부화하였고, 13℃에서는 18일 후에 80% 이상 부화하였다. 나주에 위치한 배시험장 포장에서 일별 부화율을 조사한 결과, 부화율 50%를 초과일은 ’11년 4월 13일이었다. 월동성충 방제적기 모델과 유사하게 2월 1일부터 일일 최고기온 6℃ 이상의 온도를 누적한 결과, 424.3일도였으며, ‘08년과 ’09년에 50% 이상 알 부화일은 각각 4월 11일, 4월 6일인데 같은 방법으로 누적적산온도를 계산한 값은 각각 429.7일도, 417.6일도였다. 한편 ‘11년 부화 비율이 50%와 80%를 초과한 시점에 10종의 친환경 자재를 처리하고 처리 10일후 잎당 발생밀도를 조사한 결과, 고삼(뿌리) 추출물 제품이 각각 0, 0.02마리로 가장 낮은 밀도를 보였다.

1990년대 후반부터 배 과수원에서 문제가 된 꼬마배나무이는 농가에 따라 9월 수확기부터 월동기를 제외한 배 생육기 전반에 집중적인 방제로 약제저항성 발달이 우려되고 있고, 농가에서 약제효과에 대한 의문을 제기하고 있는 실정이다. 따라서 본 시험은 나주시 금천면 농가포장에서 채집한 꼬마배나무이 5령 약충에 대해 5가지 살충제로 살충효과를 Leaf disc 분무법으로 실내 검정하여 약제효과를 검토하고자 수행하였다. 처리 24시간 후 Acetamiprid 8WP의 살충율이 14.8%로 가장 높았고, Dinotefuran 10WP와 Thiametoxam 10WG가 5.7%로 낮은 살충율을 보였으나 처리 3일후에는 Dinotefuran 10WP, Thiametoxam 10WG 살충율이 각각 78.2, 74.4%, Acetamiprid 8WP, Chlorpyrifos 25WP에 대해 각각 51.3, 42.3%, Fenitrothion 40WP에 대해 29.5%를 보였다. 처리 7일후에는 Chlorpyrifos 25WP가 90.8%로 가장 높았고, Fenitrothion 40WP가 82.9%로 가장 낮아 약제간 살충율 변화가 다른 양상을 보였다. 성충직전의 5령충으로 시험하였기 때문에 95% 이하의 살충율을 보였지만 공시약제 모두 80% 이상의 살충율을 보여 약제저항성 발달로 판단하기는 어려웠다.

과원 문제해충의 하나인 꼬마배나무이의 월동성충 방제를 위한 기계유 유제 살포적기는 2월 1일부터 일일 최고기온이 6℃ 이상인 날의 수가 16-21일 에 도달하는 시기로 농가에서 활용하고 있다. 이 시기에 꼬마배나무이 성충이 낳은 알의 부화율을 2008-09년에 포장에서 채취한 배 단과지를 현미경하에서 조사하는 한편, 부화율 모델을 고안하고자 월동성충 방제적기 모델과 유사하 게 2월 1일부터 일일 최고기온 6℃ 이상의 온도를 누적하였다. 2008년에 50% 알 부화일은 4월 11일이었으며 누적적산온도는 429.7일도였고, '09년에는 4월 6일이었으며 417.6일도였다. 한편 농가에서 기계유유제로 월동성충을 방제할 때 살충제를 혼용하는 경우가 많은데 기계유유제와 살충제혼용, 살충제 단용 살포, 기계유유제 단용살포에 대한 꼬마배나무이 살충율을 조사하였다. 기계 유유제와 살충제 혼용살포는 혼합약종에 따라 다소의 차이가 있었으며 처리 7일후 살충율이 약 75-90%를 보였고, 살충제만 처리하였을 경우는 약 30~65%, 기계유유제만 살포한 경우는 살충제와 혼용하여 살포하는 것과 유사 한 결과를 보였다. 따라서 꼬마배나무이 월동성충을 방제할 때 살충제를 혼용 또는 단용 살포하는 것은 경제성이 없는 것으로 판단되었다.

배에서 꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola)나 진딧물류 해충은 수체내 질소함유량이 많고 수관의 과번무는 이들 해충의 발생을 조장하고 화학적 방제시 약제가 해충에 접촉하는 것을 어렵게 하여 방제효과를 떨어뜨린다. Prohexadione-Calcium의 효과는 지베렐린 대사를 억제하는 식물생장조절제로 사용되고 있으며, 배, 사과 등의 신초생장을 억제하여 수관밀도를 줄여 주는 기능을 하는 것으로 알려져 있는데, Prohexadione-Calcium과 꼬마배나무이 방제시 살포하는 농약과 상승효과를 확인하고자 본 시험을 수행하였다. 2008년 6월 15일에 Prohexadione-Calcium을 62.5, 125, 250, 500ppm을 각각 처리하였는데, 처리 30일전 Abamectin 3,000배, 10일전 acetamiprid+ etofenfrox 2.58Wp 1,000배, 처리 3일 후에 amitraz+buprofezin 12.5+12.5 Ec 1,000배, 처리 25일 후 dinotefuran 10Wp 1,000배를 처리하였으며, 처리 30일 후 Prohexadione-Calcium을 처리하지 않은 시험구를 비교하여 꼬마배나무이 밀도를 조사하였다. Prohexadione-Calcium을 처리하지 않고 살충제 처리구에서 꼬마배나무이 밀도가 잎당 평균 0.12마리, Prohexadione-Calcium 125ppm 처리구는 0.012마리로 가장 적었지만, Prohexadione-Calcium의 처리 농도간 꼬마배나무이 밀도 차이는 적었다.

배 과원 문제해충의 하나인 꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola)의 월동성충이 낳은 알에 대해 10, 13, 18, 22, 25℃에서 부화율을 조사하여 온도와 발육률에 대한 선형모형으로 Y=0.00319X + 0.00615((R2=0.809899)(Y=temp., X=dev. rate))로 도출하였고, 알에 대한 발육영점온도는 약 –1.94로 추정되었다. 포장에서 월동성충이 낳은 알이 50%를 초과하여 부화하는 시기와 2월 1일부터 일일 최고기온 6℃ 이상의 온도를 누적한 결과, 2008, 2009, 2011년에 각각 429.7, 417.6, 424.3일도였으며, 이는 만개기를 기준으로 만개 3~7일전이다. 한편 아바멕틴 유제, 석회유황합제, 기계유유제, 및 유기농업자재 13종은 월동성충이 낳은 알에 대한 살란 효과는 없는 것으로 생각되고, 배 생육기인 2012년 5월 21일, 6월 5일 2회 살포시 방제가 90% 이상을 보인 유기농업자재는 D사의 Azadiractin A+B, Nimbin, Salanin, Meliantriol, Vepol 등 혼합물 등 4종이었다.