절화 국화 ‘백마’를 재배하고 있는 관행농가와 스마트팜의 시설현황, 재배환경, 절화생육 및 경영성과를 비교 분석하였 다. 관행농가는 비닐하우스에서 토경으로, 스마트팜은 유리온 실에서 양액재배하고 있었다. 스마트팜은 광량, 온도, 습도, CO2, 풍속, 강우, 양액 pH와 EC 측정을 위한 센서들을 갖추어 자동제어하고 있었으며, 실시간으로 컴퓨터와 휴대전화 어플 리케이션을 이용하여 온실을 관리하고 있었다. 반면에 관행농 가는 환경 측정용 센서와 관비재배용 pH와 EC 센서들이 전혀 없었고, 모든 시스템들을 수동으로 작동하고 있었다. 시설 내의 주간과 야간온도는 관행농가에서 생육 적온보다 낮게 관리되고 있었다. 관행농가의 토양 EC는 3.2dS･m-1로 높게 나타나 절화 생육에 적합하지 않은 것으로 나타났고, 스마트팜은 1.1dS･m-1 로 적절하게 관리하고 있었다. 재배방법에 있어서 토양소독은 관행농가에서는 실시하지 않았으며, 스마트팜에서는 과산화수 소를 이용하여 토양소독을 실시하고 있었다. 그 외에 재배방 법은 큰 차이가 없었으나, 관행농가에서 응애가 많이 발생하 여 피해증상이 나타났다. 절화장, 화폭, 생체중, 엽록소 함량 등과 같은 절화 생육은 관행농가보다 스마트팜에서 더 양호한 것으로 나타났다. 경영성과 측면에서 1,000m2 기준으로 순이 익은 관행농가에서 -419천원이었고, 스마트팜은 4,484천원이 었으며, 생산량과 수취가격이 관행농가보다 스마트팜에서 각 각 22%와 52% 더 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 절화의 생육과 경영성과의 차이는 스마트팜의 자동화 설비에 의해 정 밀 생육관리가 가능했기 때문이라고 판단되었다.

총채벌레는 시설재배작물의 주요 해충으로서 짧은 세대, 기피행동 및 살충제 저항성 발달 등으로 인하여 방제가 어려운 실정이다. 뿌리이리응애[Stratiolaelaps scimitus (Womersley)]는 포식성 토양응애로서 땅에 떨어져 용화되는 총채벌레를 포식한다. 본 연구에서는 농가자가생산법에 따라 증식한 뿌리이리응애를 활용하여 2018년 8~9월에 시설재배지 국화에 발생한 총채벌레의 밀도억제효과를 분석하였다. 총채벌레의 초기밀도는 꽃송이 당 약 6마리였다. 온실에 뿌리이리응애 한 상자 처리 시 밀도는 약 1,000마리/m2 정도 된다. 시험기간 동안 총 10상자를 처리하였다. 9월 말 무처리 온실의 총채벌레 밀도는 53.7 ± 7.0마리로 8.8배 증가한 반면에 처리 온실의 밀도는 13.5 ± 1.7마리로 2.1배 증가하였다. 처 리구의 밀도는 무처리구 대비 74.9%가 억제되었다. 즉, 여름기간 국화재배시설의 고온 조건에도 불구하고 뿌리이리응애를 이용하여 총채벌레의 밀도를 억제할 수 있는 가능성이 높다고 판단된다.

국화재배시 발생하는 꽃노랑총채벌레와 대만총채벌레는 꽃을 선호하는 특성에 의해 국화의 개화시기에 꽃을 가해함으로 써 경제적으로 가장 큰 피해를 야기하는 해충이다. 시설국화는 5월 초순경 심겨지시 시작하면서부터 재배농가들은 10일 또는 1주일 간격으로 화학약제를 살포하고 있고 이로 인하여 건강악화로 인한 고통을 호소하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 국화재배시 발생하는 총채벌레를 유인하여 방제함으로써 방제효율을 극대화하고 화학약제의 사용을 최소화 하는데 목적을 두었다. 개화한 황색의 포트국화에 미끌애꽃노린재가 산란한 채송화 줄기를 식재하여 재배국화 정식 10일 후 20m 간격으로 투입한 결과 총채벌레의 밀도는 신초당 3마리 이하의 밀도를 유지할 수 있었고 투입하지 않은 무처리구에서는 신초당 10마리 이상의 밀도를 확인할 수 있었다. 꽃봉우리 형성 시기에 1회의 총채벌레 방제용 화학약제를 살포한 결과 수확시기 개화한 국화의 꽃당 총채벌레 밀도는 0.3마리 이하의 수준으로 총채벌레를 방제할 수 있었다. 따라서, 시설국화재배시 발생하는 총채벌레 방제를 위하여 황색개화국화를 총채벌레의 트랩식물로써 투입하고 동시에 천적인 미끌애꽃노린재를 투입하여 수확전까지 총채벌레의 밀도를 관리한 후 수확시기에 화학약제를 사용함으로써 총채벌레에 의한 경제적 손실을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

국화의 재배기간 중에 개화전인 영양생장단계에서 개화한 국화를 트랩식물로써 투입하여 꽃노랑총채벌레의 밀도를 집중시켜 방제를 용이하게 함으로써 화학 약제의 사용량을 줄이고자 수행하였다. 충남 예산지역 시설국화 주산재배단지에서 재배농가의 방제형태에 따라 꽃노랑총채벌레의 발생은 상이 하였다. A농가에서는 정식 후부터 개화전까지 지속적인 방제에도 불구하고 꽃노랑총채벌레는 지속적인 밀도 증가를 보인 반면 개화직전 B농가에서는 개화 직전 집중적인 방제를 실시했음에도 불구하고 완전 박멸은 되지 않았다. 두 농가 모두 꽃노랑총채벌레에 의한 경제적 손실은 입지 않았다. 시설재배지에 스탠다드 국화인 백선을 정식과 동시에 트랩식물인 황색개화국화인 피스옐로우를 10m 간격으로 설치하고 총채벌레의 밀도가 증가하기 시작하는 5월 20일 이후 트랩식물에 미끌애꽃노린재 교미된 암컷 10마리를 방사한 것과 산란된 채송화를 트랩식물에 식재하여 투입한 곳에서의 미끌애꽃노린재 성충의 밀도를 조사하였다. 미끌애꽃노린재 성충 암컷 10마리를 방사한 처리구에서는 성충의 분산에 의하여 10m 거리까지 효과를 보였으며 알 30마리 이상의 처리구에서는 꽃노랑총채벌레의 밀도가 확연히 줄어듬을 확인하였다. 본 실험에서는 미끌애꽃노린재 성충 10마리 방사보다 알 30마리 이상의 산란된 채송화를 트랩식물에 식재하는 것이 꽃노랑총채벌레 밀도 억제에 보다 효과적이었다.

국화재배시 총채벌레 방제를 위하여 주 1회 적용약제를 살포하고 있어 막대한 노동력과 방제비용이 투입되고 있으며 웰빙에 대한 관심이 고조되면서 식용․약용 국화에 대한 안전성 문제가 대두되고 있어 이에 대한 친환경 방제 전략이 필요한 실정이다. 시설국화에서 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)의 친환경 방제를 위해 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)가 산란을 위해 선호하는 채송화(Portulaca grandiflora)를 뱅커플랜트로 선정 및 적용하여 7주 동안 천적의 분포 및 해충의 밀도변동을 조사 하였다. 뱅커플랜트에 산란된 천적의 알이 부화되어 약충기간동안 적용한 곳 부근에서 활동하다가 3주째 5m, 4주째 10m, 5주째 15m까지 방사지점에서 떨어져 활동영역을 확대해 나간 것을 확인할 수 있었다. 천적의 알이 산란된 뱅커플랜트와 천적을 동시 적용했을 때 85.7%의 방제가를 보였으며 친환경자재 처리구에 비해 5.8배, 뱅커플랜트 단독 처리구에 비해 2.8배의 해충방제 효과가 있음이 입증되어 시설재배 국화에서 뱅커플랜트 적용의 꽃노랑총채벌레 방제 가능성을 확인하였다.

시설국화에 아메리카잎굴파리 성충 접종마리수를 달리하여 국화의 피해엽율 과 피해굴수, 피해초장율을 조사하였고 국화에 등록된 약제를 대하여 굴파리좀벌 에 안전한 약제를 선발하였다. 국화에 아메리카잎굴파리 4, 10, 20, 30마리를 접종 하였을 경우 국화에 대한 피해엽률과 피해굴수는 아메리카잎굴파리의 밀도가 높 을수록 피해수준이 높았다. 피해엽률은 12.5%, 13.7%, 21.2%, 25.4%였으며 피해 굴수는 8.8%, 12.8%, 17.4%, 19%였다. 또한 전체 초장에서 피해엽이 보이는 높이 까지의 피해초장율은 36.2%, 38.1%, 42.9%, 43.8% 였다. 아메리카잎굴파리의 접 종밀도에 따른 생육 특성은 접종밀도별로 유의한 차이는 없었다. 굴파리좀벌에 대한 저독성 약제로 살균제에서는 디비이디시유제, 크레속심메 틸액상수화제, 트리플루미졸수화제, 테트라코나졸유탁제, 비티타놀․프로피네브 수화제, 아족시스트로빈수화제, 테부코나졸수화제, 플루퀸코나졸수화제가 영향 이 없는 것으로 나타났다. 또한 살충제에서는 이미다클로프리드수화제, 아세타미 프리드액제, 티아클로프리드액상수화제, 아크리나트린수화제는 약간 영향이 있 는 것으로 나타났으며 살비제에서는 비페나제이트액상수화제, 아세퀴노실액상수 화제, 에톡사졸액상수화제는 굴파리좀벌 성충에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 생장조정제인 에테폰액제와 전착제인 카바액제에서도 굴파리좀벌의 치사율이 낮 아서 영향이 없는 것으로 나타났다.

총채벌레의 유충과 성충은 잎, 열매, 꽃 등에 몸을 숨기기 좋아하며 번데기는 땅에 떨어져 토양속에서 지내기 때문에 약제에 노출이 어려워 화학약제만으로는 방제가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 시설 국화에서 초기발생 예측이 어려운 꽃노랑총체벌레(Frankliniella occidentalis Pergande)를 생육초반에 방제할 수 있는 ‘트랩식물 적용기술’과 천적을 동시에 활용하기 위해 1차 선발된 트랩식물 (가지)과 총채벌레 천적(Orius laevigatus Fieber)의 동시 활용성과 국화에 등록된 약제에 대한 천적의 독성평가를 수행하였다. 트랩식물인 가지와 대조식물인 채송화에서 미끌애꽃노린재의 산란수를 비교한 결과 가지에서 16.3±7.0개, 채송화에서 22±7.9개이었다. 독성평가 결과는 약충 접촉실험에서 아세퀴노실 15% 액상수화제 처리 7일째 28.9±4.6%, 성충 섭식실험에서 처리 15일째 아세퀴노실 15% 액상수화제에서 -14.8±25.9%, 테부코나졸 25% 수화제에서 -84.7±16.6%, 트리폴록시스트로빈 50% 입상수화제에서 10.1±51.9%, 피라클로스트로빈 22% 유제에서 -14.8±38.3%, 잔류독성실험에서 처리 1일째 아세퀴노실 15% 액상수화제에서 20.8±10.6%, 테부코나졸 25% 수화제에서 4.6±13.8%, 트리플록시스트로빈 50% 입상수화제에서 25.0±12.1%, 피라클로스트로빈 22% 유제에서 10.4±12.5%의 보정사충율을 나타내었다

국화 시설재배 기간에 발생하는 총채벌레는 꽃봉우리와 어린잎을 가해 흡즙하여 상품성을 떨어뜨리며 세대가 짧아 약제 저항성을 가지기 쉬우며 2차적으로 바이러스까지 매개한다. 본 시험은 충청남도 예산군 응봉면의 황소성, 임홍택 농가에서 수행하였으며 사용된 국화는 봄 재배시기인 4월에 삽목하여 9월까지 생산되는 백선 품종을 대상으로 하였으며, 총채벌레의 트랩식물로 가지를 이용하였다. 시설국화에서 총채벌레의 생물학적 방제 가능성 검토를 위하여 미끌애꽃노린재를 천적으로 활용하였다. 봄재배 시설국화에서 총채벌레는 5월 중순 이후 밀도가 급격히 증가하였고, 잦은 약제의 살포에도 밀도가 증가하는 양상을 보였다. 트랩식물로 활용한 가지식물은 총채벌레를 효과적으로 유인하였으며 유인효과는 가지로부터 3m 이전까지 있었다. 가지식물과 미끌애꽃노린재를 동시에 투입하였을 때 가지식물에서 미끌애꽃노린재가 가장 많이 채집되었고, 3m 지점에서도 미끌애꽃노린재가 채집되었으나 30일 이후까지 미끌애꽃노린재가 유지되지 못하였다.

본 연구는 염류집적 국화 재배지 토양적응성 인산분 해미생물 탐색하고 선발된 미생물 시용을 통한 염류집 적 국화 재배지 토양에서의 토양 화학성의 변화를 조 사하였으며 이를 통하여 염류 집적 국화 재배지 토양 환경 개선 기술을 개발하고자 수행되었다. 시험에 사용 된 인산분해미생물은 염류집적토양에서 분리된 Pseudomonas putida(KSJ11), Acinetobacter calcoaceticus (KSJ3) 및 Acinetobacter calcoaceticus (WP20) 3종류 이었으며 미생물의 제형은 버미큘라이트에 혼합되어 있 는 상용화된 제품을 이용하였다. 시험장소는 광주광역 시 광산구 소재 신우화훼농장의 15년간 작물이 재배되 어 염류집적현상이 나타나는 국화재배지에서 처리구 82 m2에 각각의 미생물 제재 250 L씩 시용하였다. 염 류집적이 이루어진 국화재배온실에 처리된 인산분해미 생물 Acinetobacter calcoaceticus(KSJ3; WP20)는 유 효인산을 효율적으로 분해하는 것으로 나타났으며, 특히 Acinetobacter calcoaceticus(WP20)는 염류의 분 해능력이 높았다. 인산분해미생물 시용에 따라 토양내 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량의 증가가 A. calcoaceticus(KSJ3; WP20)처리구에서 뚜렷하게 나타났 으며 이러한 변화의 영향으로 판단되는 토양내 전기전 도도도 증가되었다. 또한 인산분해미생물 시용은 선충 밀도의 감소효과를 나타내어 토양환경개선을 위한 재 료로 활용될 가능성을 나타내었다. 결과적으로 염류집 적이 이루어진 국화재배 온실에서의 인산분해미생물 시 용은 처리된 미생물의 종류에 따라 차이를 나타내었지 만 토양의 유효인산량 증가와 양이온의 유용화에는 분 명한 효과를 나타내었다. 따라서 염류집적 토양에서의 인산분해미생물 시용은 토양양분의 효율적인 사용을 가 능하게 할 수 있는 방안이 될 수 있기 때문에 시비량 절감 등의 방법으로 활용할 수 있다고 판단되었다.

국화에서는 파밤나방은 7~10월에 주로 발생하여 잎과 줄기, 꽃잎에 피해를 주는 해충이다. 시설에서 재배되는 국화에 대하여 파밤나방에 대한 경제적피해수준 및 요방제 수준을 추정하였다. 파밤나방의 접종시기와 접종량에 따른 수량과 관계를 조사하였다. 국화 백선을 정식후 14일과 정식후 83일(꽃눈형성기)에 파밤나방을 100주와 20주에 각각 0, 5, 10, 20, 40마리를 접종하였다. 100주에서 20마리 접종 과 40마리 접종에서 9월13일 피해엽율은 각각 58.3%, 57.6%를 나타내었다. 파밤 나방 무방제구에 대한 수량은 47,142.9본/10a이었으며 수량감소율은 72.5%로 12964.2본/10a 였다. 꽃눈형성기에 국화 파밤나방의 유충밀도와 수량감소율과의 상관관계식은 Y = 18.5X-13.5 (R2=0.9661)의 회귀식을 얻을 수 있었고 파밤나방 접종밀도에 따른 피해엽율과 수량감소율의 관계는 정의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 경제적허용수준은 20주당 유충 1마리이며 방제가 필요한 수준은 20주 당 유충 0.8마리였다.