등검은말벌은 우리나라 뿐 아니라 유럽지역에 침입한 꿀벌의 중요한 포식해충이다. 양봉가들이 살충제를 활용하여 밀도 억제를 시도하고 있으나 아직까지 실현가능하고 과학적 방법과 적용 가능성이 정형화되지 않았다. 본 연구는 양봉가들이 주로 사용하는 살충제를 가지고, 등검은 말벌의 유충과 성충의 살충율과 반응 패턴을 조사하였다. Clothianidin, Dinotefuran, Carbosulfan은 처리 후 30분 내 70% 이상의 살충률을 보 였으며, Bifenthrin, Cartap hydrochloride의 상대적으로 살충률이 낮았다. Clothianidin, Dinotefuran, Carbosulfan의 반수치사약량(LD50)은 각 0.29, 0.65, 2.21 μg/bee이었다. 5령 유충에 대한 24시간 간격으로 3회 연속 섭식 처리를 했을 때, 2일이후에 약효가 나타났고 72시간 후에는 모두 70% 이상 살충률을 보였다. 등검은말벌의 반수치사약량은 양봉꿀벌의 것보다 10-100배 더 높았다. 향후 이 살충제를 말벌 방제에 이용할 수 있을지 추가적 검토가 필요하다.

스마트팜형 시설 딸기에 예찰 없이 작물 정식 초기에 천적을 먼저 적용하는 생태공학적 Natural Enemy in First (NEF) 기법이 총채벌레류 와 진딧물류의 밀도에 미치는 영향을 확인하였다. 대조구는 약제를 처리하여 비교하였다. NEF 처리구에서 총채벌레류와 진딧물류의 천적과 서식 처로 참멋애꽃노린재와 Portulaca sp.를 적용하여 작기 종료시점까지 해충의 밀도를 대조구와 유사하게 효과적으로 관리할 수 있었다.

최근 새로운 엽채류로 관심받고 있는 루꼴라의 주요 해충에 대한 발생과 피해정보는 물론 주요 해충인 파밤나방을 효율적으로 방제할 수 있 는 살충제를 선발하였다. 2019년부터 2021년까지 경기도 화성과 고양의 루꼴라 포장에서 발생한 해충은 모두 4목 7과 9종이었다. 이중 피해가 높았던 파밤나방에 대해 시판 살충제의 방제 효과를 포장에서 검정한 결과, Spinetoram SC, fluxametamide EC, chlorantraniliprole WG, cyantraniliprole DC, emamectin benzoate EC는 루꼴라 재배 포장 2개소에서 95% 이상의 높은 살충효과를 보였고 2배량에서도 약해가 없어 루꼴라 재배지에서 파밤나방 방제 전용 살충제로 등록되어 이용이 가능할 것으로 판단된다.

지난 10년 동안, 이중 가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)를 이용한 특정 유전자 발현 간섭(RNA interference, RNAi) 기술은 의약품 개발뿐만 아니라 작물보호 분야에 해충방제부터 익충보호까지 다양하게 그 기술이 사용되어 왔다. 그동안 학계 및 산업체에서 활발히 연 구되어 온 RNAi기술을 이용한 작물 및 익충보호제는 상용화를 눈앞에 두고 있다. 미래 농업 시장에서 해충방제제와 익충보호제로써의 개발을 위한 RNAi의 기술적 응용은 상당한 잠재력을 가지고 있지만, 현장에 직접 사용되기에는 아직 여러 가지 한계점이나 극복해야 할 과제가 남아있 다. 본 리뷰에서는 최근에 활발히 진행되고 있는 작물보호제 및 익충보호제(protection of crops and beneficial insects)로써의 dsRNA의 다양 한 활용과 그 잠재성(potential)을 소개하고자 한다.

척추동물과 유사하게 곤충도 인지질분해효소(phospholipase A2)의 촉매 작용으로 다양한 아이코사노이드를 합성한다. 그러나 일련의 아 이코사노이드 생합성과정은 척추동물과 차이를 보이는데, 이는 곤충의 인지질에는 전구물질인 아라키도닉산의 함량이 낮기 때문이다. 대신에 비 교적 풍부하게 존재하는 다가불포화지방산인 리놀레익산을 기반으로 사슬 연장 및 불포화반응으로 아라키도닉산을 합성하여 척추동물과 같이 아이코사노이드 전구물질로 이용하는 것 같다. 이렇게 해서 형성된 아라키도닉산은 다시 척추동물의 cyclooxygenase와 유사한 peroxynectin이 PGH2 형태의 프로스타글란딘(prostaglandin: PG) 전구물질을 형성하게 된다. 이후 여러 이성체 효소들의 특이적 반응에 의해 PGA2, PGD2, PGE2, PGI2, TXB2의 다양한 PG가 생성된다. 반면에 또 다른 형태의 아이코사노이드인 에폭시아이코사트리에노익산(epoxyeicosatrienoic acid: EET)은 척추동물과 유사한 단일산화효소의 산화반응으로 아라키도닉산을 전구물질로 5,6-EET, 8,9-EET, 11,12-EET, 14,15-EET를 형성하게 된다. 그러나 세 번째 아이코사노이드 부류인 류코트리엔(leukotriene)의 경우 곤충 체내 존재는 확인되었지만 생합성 과정은 아직 밝 혀지지 않았다. 이들 아이코사노이드가 곤충의 대사, 배설, 면역 및 생식에 관여하는 생리작용을 중개한다. 따라서 아이코사노이드 생합성 과정을 교란하는 물질 탐색은 새로운 살충제 개발 전략이 된다. 본 종설은 이 가운데 PG의 곤충 면역 중개 기작을 소개한다.

Pest control treatment was carried out using an unmanned automatic pesticide spraying system that can spray pesticides on crops while moving autonomously to control pests in vegetable greenhouse. As a result of examining the control effect on tomato and strawberry on thrips (Frankliniella occidentalis) and greenhouse whitefly (Trialeurodes vaporariorum) pests, 85.6% of yellow flower thrips were found in tomatoes and 87.5% in strawberries, and 81.7% (tomato) and 80.6% (strawberry) of greenhouse whitefly. In addition, the control effect according to the pesticide treatment method showed a control effect of 81.7% of the chemical spraying treatment by manpower and 83.9% of the automatic moving pesticide spraying treatment (F=22.1, p < 0.001). When comparing the control effect between the two treatment sections, there was no significance, but the automatic transfer spraying treatment showed a 2.2% higher effect. On the other hand, as a result of comparing the spraying time of the drug, the automatic unmanned control sprayer had a spraying time of 5 min/10a, which took about 25 min less than the conventional manpower spraying time of 25－30 min/10a. Based on these results, it was judged that the automatic transfer spraying method could be usefully used for efficient pest control in the facility greenhouse during the peak period of development.

에틸포메이트는 살충 효과가 빠르고 환경에 무해하며 특히 인축독성이 낮아 검역용 훈증제로 등록되어 있다. 이러한 에틸포메이트를 이용하여 훈증 챔버 (0.275 m3) 내에서 4종의 농업 해충 (오이총채벌레, 담배가루이, 복숭아혹진딧물, 점박이응애)과 4종의 작물 (참외, 오이, 토마토, 고추) 유묘기를 대상으로 12시간 훈증 처리하여 약효와 약해를 평가하였다. 에틸포메이트 1.5 g/m3의 약량으로 12시간 훈증 했을 때 담배가루이와 복숭아혹진딧물은 93.3% 이상의 높은 살충력를 나타내었으나, 점박이응애는 2.0 g/m3 약량에서도 20% 미만의 낮은 살충력을 나타내었다. 그리고 에틸포메이트의 CT값(농도ⅹ시간)이 훈증 처리 온도 20 ± 1.5℃에서 8.9 g･h/m3 이상일 때 점박이응애를 제외한 나머지 3종의 해충에 대해서 90% 이상의 살충 효과를 얻을 수 있었다. 에틸포메이트 1.5 g/m3의 약량으로 상기 4작물을 12시간 훈증했을 때 약해 증상은 나타나지 않았다. 따라서 에틸포메이트 훈증기술은 시설 내 해충방제를 위한 새로운 방식이 될 수 있으며 관행적인 살충제의 사용을 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 해충의 충태별, 작물의 생육 시기별 에틸포메이트 약효 및 약해에 대한 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

드론을 이용한 배추 해충 방제기준을 설정하기 위하여, 드론의 살포높이(3, 4, 5 m), 진행속도(3, 4 m/sec) 에 따른 하향풍 속도, 살포 폭, 그리고 낙하 입자수와 입자크기를 감수지를 이용하여 조사하였고, 항공방제용 농약 4종을 이용하여 배추 주요해충인 배추좀나방, 파밤나방, 담배 거세미나방에 대하여 완전치사농도와 약량을 실험실에서 검정하였다. 드론의 농약 살포시 면별 낙하입자비율은 표면 80.5, 수직면 14.8, 밑면 4.7%였고, 살포높이에 따른 낙하입자수는 3 m = 53, 4 m = 40, 5 m = 39개/cm2였다. 비행속도별 낙하입자수는 3 m/sec = 62, 4 m/sec = 25 개/cm2였다. 실내시험에서 배추좀나방의 완전치사농도와 치사량이 클로르페나피르액상수화제(20배, 0.5 μl) 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르 액상수화제(25배, 0.5 μl)였다. 파밤나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, 1 μl), 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르액상수화제(20 배, 1 μl)였고, 담배거세미나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, 1 μl), 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르액상수화제(20배, 0.5 μl)였 다. 따라서 드론을 이용하여 배추 주요해충을 방제하는 방법으로 클로르페나피르액상수화제 또는 비스트리플루론 ․ 크로르페나피르액상수화제 를 20배액으로 희석하여 3 m 높이에서 3 m/sec 속도로 살포하면 72개/cm2의 농약입자가 낙하하므로 해충방제에 효과적일 것으로 판단된다.

나무주사제의 약제처리 오류(중복처리 또는 천공 후 약제 미처리)로 인한 방제예산의 낭비를 방지하고, 나무주사1회 처리로 소나무재선충과 매개충인 솔수염하늘소를 동시에 방제할 수 있는 ‘시인성 (視認性) 나무주사제(Acetamiprid+Emamectin benzoate SL)’의 실용성을 검증하였다. 시인성 확보를 위해 발색보조제를 첨가한 나무주사제는약제 처리 후 약 1개월간 약제처리 여부를 확인할 수 있는 시인성을 확보하였으며, 소나무 수체 내 약제의 전달력및 잔류성은 기존 제품(발색보조제무첨가) 대비 비등 이상이었다. 특히 2월~5월 사이에는 나무주사 시기에 관계없이솔수염하늘소에 대한 약효가 우화종료시기인 7월말까지 지속되므로 나무주사 1회 처리로 소나무재선충과 솔수염하늘소를 동시에 방제 가능하여, 솔수염하늘소 성충우화기에 수관처리하는 살충제를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 가을작형 잎들깨 재배 시 천적과 살충제를 효율적으로 이용하여 방제체계를 확립하고자 시기별 주요해충인 점박이응애, 차먼지응애, 들깨진딧물, 들깨잎말이명나방의 발생밀도를 조사하였다. 점박이응애는 유묘기인 8월~9월말까지 낮은 발생을 보이다가 이듬해 4월부터 다시 낮은 발생을 보였다. 차먼지응애는 10월, 12월에 낮은 발생을보였고, 이듬해 2월부터 잎당 2마리 이상의 발생밀도를 보였다. 들깨진딧물은 8월에 낮은 발생을 보였고, 10월에잎당 5마리 이상의 발생을 보였으며, 이듬해 2월부터 4월까지 낮은 발생을 보였다. 들깨잎말이명나방은 8월부터9월까지 발생을 보였다. 따라서, 가을 잎들깨 해충 방제 시 점박이응애는 유묘기인 8월에 천적인 칠레이리응애와선택독성이 높은 등록약제로 방제하고, 차먼지응애 발생 시에는 점박이응에 등록약제로 방제하여 방제한다. 들깨진딧물은 월동 전에는 발생 시 약제로 방제하고, 겨울철에는 보리를 이용한 뱅커플랜트로 예방한다. 들깨잎말이명나방은8월에 등록약제로 방제한다.

다래(Actinidia arguta)는 전국에 자생하지만 상업적으로 약 30ha가 재배되고 있다. 주요 해충에 대한 친환경 방제법을개발한 결과, 뽕나무깍지벌레 성충과 갈색날개매미충 월동난은 겨울철 기계유유제 살포로 90% 이상, 부화유충은5월 중순 유기농업자재 살포로 92% 이상 방제가 가능하였다. 노린재류는 4월 중순부터 다래 생육후기까지 페로몬트랩으로 효과적으로 포획되었다. 기생봉에 기생된 갈색날개노린재 알은 65.4%로 천적이용 가능성이 높았으나, 썩덩나무노린재의 알은 기생률이 매우 낮았다. 녹응애류, 총채벌레류, 애매미충류는 6월 상순에 동시방제를 하면 방제가90% 이상이었고, 밀도가 높을 경우 8월 중순, 9월 상순에 추가 방제가 필요하였다. 한편, 백색필름을 이용한 과수원바닥 멀칭은 자연초종에 비해 총채벌레류와 애매미충류의 피해과율이 34.9% 낮아 효과적이었다. 유기농업자재로는식물추출물 50%+녹나무오일 5%+목초액 30%, 님 80%, 고삼70%＋계피 15%, 고삼 75%+계피 0.5%+채종유 15%,식물추출물 91%＋목초액 7.5% 등이 방제효과가 우수하였다.

천적은 친환경적 해충방제를 위한 중요한 생물소재이다. 그러나 농가에서는 경제적 부담 및 불안정한 해충방제효과등 다양한 문제로 인하여 활용이 낮은 실정이다. 본 연구에서는 포식성 천적인 마일스응애(Hypoaspis miles)를 간편하게대량으로 생산할 수 있는 자가생산법을 개발하였다. 먹이응애인 긴털가루응애(Tyrophagus putrescentiae)는 쌀겨,마일스응애는 왕겨를 담은 상자(6.5L)에 증식시켰다. 큰 상자(22L)에 물을 약간 채우고 난 뒤에 왕겨상자를 넣고2중 구조의 상자를 만들었다. 이러한 2중 구조 상자를 25-30℃, 50-80% 조건에서 4주간 사육했다. 먹이원으로 긴털가루응애가 증식된 쌀겨 150ml을 주 1회씩 제공하였다. 4주 사육 후에 천적응애의 밀도가 30마리/ml 이상 수준으로증식되었다. 그 결과 천적응애 상자당 10만마리이상이며 시설재배지 330m2(100평)에 활용할 수 있다. 이러한 방법은손쉽게 생산할 수 있을 뿐만 아니라 경비절감효과, 포장 및 유통이 필요 없기 때문에 활력 높은 천적을 적용함으로서해충방제효과를 증가시킬 수 있다.

이중나선형 RNA (dsRNA)를 이용한 유전자 발현 억제기술이 다양한 생명체에서 기능 유전체학을 연구하는 데 이용되고 있다. 이 기술의 원리는 전사후 단계에서 유전자 발현을 조절하는 RNA 간섭에 기인된다. dsRNA를 이용하여 특정 유전자의 발현 억제는 심각한 치사효과를 줄 수 있다. 이러한 분자기작을 해충 방제에 적용하여 특정 dsRNA를 이용한 새로운 살충제를 개발하고 있다. 본 종설은 dsRNA를 이용한 RNA 간섭 원리를 설명하고 이를 이용한 해충 방제를 구현한 여러 예를 살펴본다. 그리고 해충방제를 실현시키기 위해 현재 이 기술이 담고 있는 한계 를 고찰하고 이에 대한 대응 방안을 본 종설에서 제공하고자 한다.

해충방제용 유기농자재는 방제효과가 낮아 농가사용에 어려움이 많다. 따라서 유기농자재 중 하나인 녹차씨유 500배에 레시틴, 잔탄검, 난황유, 물비누를 1000배로 희석하여 파프리카에 발생되는 진딧물에 1회 살포 3일후 생존율과 방제가를 조사한 결과 난황유를 첨가하여 방제할 경우 77.8%, 레시틴 69.0%, 잔탄검은 21.9%, 물비누 57.0%의 방제효과가 증가하였다. 또한 담배가루이와 총채벌레의 방제효과를 살펴보기 위하여 7일 간격 3회 살포한 후 엽당 발생마리와 발생엽률을 조사하고 방제효과를 분석한 결과 녹차씨유에 무첨가 대비 레시틴 첨가는 담배가루이와 총채벌레 각각 67.3%, 77.8%, 잔탄검 첨가는 36.9%, 22.2%, 난황유 첨가는 65.0%, 44.4%, 물비누 첨가는 60.1%, 44.4%의 방제효과가 증가하였다. 이러한 결과는 유기농자재를 이용한 진딧물, 담배가루이와 총채벌레 방제에 있어 첨가제로 난황유와 레시틴의 첨가가 방제효율을 증진시킬 수 있는 것으로 생각되었다

충남 태안에 소재한 시설 백합 농가에서 피해를 주고 있던 토양 해충, 작은뿌리파리(Bradysia diffomris), 뿌리응애 (Rhizoglyphus echinopus) 및 마늘구근선충(Ditylenchus dipsaci)을 효율적으로 방제하기 위하여 포식성 응애, 스키미투스 응애(상품명 : 마일즈응애)의 적용에 따른 동시 방제효과에 대하여 현장실증 시험을 수행하였다. 처리방법은 스키미투 스응애를 330 ㎡ 당 10,000마리로 10∼20일 간격으로 1회, 2회, 3회 방사하였다. 그리고 3회 방사한 30∼40일 후 1∼2회 다시 방사하였다. 대조구로는 기존에 농가에서 이용하고 있던 정식 전 토양 살충제로 토양을 소독, 백합 종구 소독, 생육기 살충제 처리를 하고 천적 처리구와 토양 해충의 방제효과를 비교하였다. 그 결과 백합 정식 전·후에 스키미투스응애를 3회 방사한 구에서 세 가지 해충에 대한 밀도 억제효과가 가장 좋았다. 무처리구와 비교해서는 작은뿌리파리와 뿌리응애는 90% 이상, 마늘구근선충은 80% 이상 방제효과가 높았다

국내 최대 곶감 생산용 감 품종인 상주둥시 과원에서 방제력 적용에 따른 병해충 방제효과를 알아보기 위하여 1차적으로 방제 횟수별에 따른 병해충 방제 효과를 예비 방제력을 적용하여 경북 상주지역에서 수행하였다. 11종의 살균제와 5종의 살충제를 조합하여 6월 중순부터 3회 처리와 4회, 5회 처리를 한 후 병해충 발생을 조사하였다. 가지에서는 거북밀깍지벌레와 식나무깍지벌레 피해가 발생하였으며 잎에서는 담배거세미나방의 피해가 발생하였고, 과실에서는 식나무깍지벌레와 노린재의 피해가 발생하였다. 식나무깍지벌레는 가지에서는 무처리구와 처리구 사이 에 방제가의 차이가 없었으나 과일에서는 4회와 5회 처리구의 방제효과가 높았다. 둥근무늬낙엽병은 무방제구에서 낙엽 감소율이 94.5%로 약제처리구의 8-17.4%에 비하여 현저히 높았으며 무방제시 낙과율도 97%에 달하였다. 둥근무늬낙엽병의 이병율을 낮추기 위해서는 방제시기를 당기고, 깍지벌레류 관리를 위한 약제 처리 시기도 조절하여 야 할 것으로 생각된다.

포스핀 정제는 비용이 저렴하고 잔류량이 적어 세계적으로 저곡해충 방제에 널리 이용되고 있는 식물검역 훈증제이 다. 그러나 훈증시설 내부 온습도의 영향으로 기화량이 감소하여 약량을 과도하게 투약하는 현상이 나타남에 따라 중국, 호주 등 45개국에서 포스핀 저항성 해충이 발생되고 있다. 이에 포스핀 저항성 해충을 방제하기 위한 방안이 요구됨에 따라 본 연구에서는 포스핀 저항성 정도에 따른 적합한 방제 농도 및 훈증시간을 설정하기 위해 쌀바구미에 대한 포스핀 저항성을 판별하고 저항성 수준을 측정하였다. 어리쌀바구미의 포스핀 저항성은 FAO 매뉴얼(PH3 0.039mg/L, 20 hr)을 참고하여 그 결과에 따라 포스핀 저항성과 감수성으로 나누어 사육 및 실험에 사용하였다. 실험은 상온에서 20시간동안 진행하였으며 그 결과 포스핀 저항성 쌀바구미 성충의 LCT99값은 78.558 mg h/L, 포스핀 감수성 쌀바구미 성충의 LCT99값은 0.672 mg h/L였다.

최근 대추재배 면적이 증가함에 따라 친환경재배농가도 증가하고 있는 추세이다. 하지만 친환경 대추재배 과원은 해충에 의한 피해가 많지만, 시판 유기농업자재 처리 외에는 마땅한 방법이 없다. 따라서 친환경적 방법으로 높은 방제 효율을 보일 수 있을 것이라 판단되는 방충망을 처리하여 해충이 침입하지 못하도록 하였다. 방충망 규격은 직경 0.3mm, 0.75mm, 1mm로 각각 1주씩 설치하고 3반복으로 시험을 수행하였으며 또한 토양의 월동해충이 침입하지 못하도록 바닥에는 차광망을 깔아주었다. 그 결과 대추나무잎혹파리(가칭)의 경우 무처리의 피해잎율이 32.9% 인 반면 방충망 직경 0.3mm, 0.75mm, 1mm의 피해잎율은 각각 0.1%, 2.4%, 13%로 나타났으며, 애무늬고리장님노린재의 경우 무처리의 피해눈율이 21.6%인 반면 방충망 직경 0.3mm, 0.75mm, 1mm의 피해눈율은 각각 7.7%, 4.8%, 5.3%로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 볼 때 방충망을 사용 할 경우 친환경 대추재배과원에서 해충 방제에 효과적으로 사용 할 수 있을 것이라 판단되며, 또한 방충망 내 수체생육 및 과실 특성 등을 조사하여 방충망 처리에 따른 대추 생육 문제 여부도 조사할 예정이다.