북한의 채소류 생산량은 2001∼2010년 연평균 377만 톤 이었으나, 2011∼2020년 동안 340만 톤으로 10% 이상 하락한 것으로 알려졌다(KOSIS 북한통계, FAOSTAT). 주요 채소류는 양배추, 토마토, 호박, 오이, 가지, 고추, 양파/파, 마늘, 수박 등이며 전체 재배면적에 대한 정확한 통계 데이터는 제공되지 않는다. 본 연구는 북한의 식량 부족 해결을 위한 식량작물과 대표적인 채소작물인 고 추의 작부체계 연계 가능성 평가를 실시하였다. 전작물인 식량작물 밀, 보리를 6 월 하순 경 수확하고 후작물로 7월 상순에 고추를 재배하였다. 재배시험은 국립식 량과학원 연천시험지(연천군 도신면 신서리 11)에서 수행하였으며, 이 지역의 기 상환경은 북한 남서부지역과 유사하여 이 지역의 약 50%에서 적용이 가능할 것으 로 판단하였다. 고추 6품종은 2021.6.7. 육묘트레이에 파종하여 30일간 육묘한 후 7.6. 연천시험 지에 정식하였다. 파종 후 첫 꽃은 36∼37일 후에 피었으며, 개화 소요 일수(파종 후 첫 꽃이 80% 개화)는‘PR진대건’이 53일,‘아시아점보’,‘신통방통’등 5품 종은 51일이 소요되었다. 홍고추 1차 수확은 개화 후 64일(9.28., GDD 889℃) 경과 되었을 때 가능하였는데 수확량은 많지 않았다. 2차 수확은 10.13.(GDD 1,041℃)에 하였으며, 수확 당시 전체 착과된 과 중에서 홍고추 비율은 품종별 12.3∼39.9%로 수확 못한 청고추의 비율이 훨씬 높았다. 보통 건고추용 홍고추 수확까지는 개화 후 GDD 1,000∼1,300(45∼50일) 정도 소요되는 것으로 알려져 있으며 농가에서는 3∼5회 정도 수확한다. 본 연구에서는 정식 후 홍고추 2차 수확기까지의 GDD는 1,430℃(7.5.∼10.15.)로 2회 정도 수확이 가능하였으나, 10.17. 최저기온이 –3.5℃로 떨어져서 더 이상 홍고추 수확이 불가능 하였다. 결론적으로 식량작물인 밀, 보리 후작으로 고추를 재배하여 홍고추를 생산하는 작부체계는 재배안전성 및 연계성 이 낮음을 확인하였다.

본 연구과제는 아시아지역 AFACI(Asian Food & Agriculture Cooperation Initiative) 회원 13개국을 대상으로 토마토 또는 고추 품종육성 기술을 지원하기 위해 수행 되었다. AFACI 회원국 별 채소 육종 및 종자 생산, 가공, 유통 기술 수준 차이가 크다. 라오스, 미얀마, 캄보디아 등의 회원국에서는 자가 종자 생산이 어려워 필 요 종자의 70~80%를 다른 나라에서 수입하여 활용하고 있다. AFACI 회원국들의 자가 종자 생산기술 향상을 통한 자체 종자 생산을 지원하기 위해 회원국들의 요 청을 받아 고추 또는 토마토 작목의 품종육성 기술지원을 수행하였다. 회원국에서 보유하고 있는 다양한 재래종 자원들의 수집, 평가 및 선발과 세계채소센터에서 육성한 자원들을 공급받아 육종 재료로 활용하였다. 본 과제는 2019년 11월부터 2022년 10월까지 1단계 과정을 통해 회원국별로 다양한 성과들을 창출하고 있다. 효율적인 기술지원을 위해 세계채소센터 전문가들을 활용하여 육종 기술과 재료 들을 공급하였다. 2단계에서는 1단계에서 확보된 다양한 자원들을 활용한 우수 고 정종 품종 등록과 일대잡종 품종육성 기술을 지원할 계획이다. 육성된 품종들은 국가별 품종 등록 절차에 따라 품종보호출원 및 농가 보급을 추진할 계획이다. 1 단계에서는 코로나 19로 인한 대면 교육이 불가능하여 국내 종자회사들과의 소통 이 어려웠다. 하지만 2단계에서는 대면 교육 기회를 확대하고, 국내 채소 종자 업 체와 회원국의 연구원들 간의 소통을 확대하여 국내 종자 기업들의 해외 진출에 도 기여 할 수 있도록 노력할 계획이다.

고품질의 작물을 재배하기 위해 광은 필수적인 환경조건이 다. 겨울철에는 다른 계절에 비해 일사량이 저조하므로 보광 처리를 이용해 작물의 생육과 수확량을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 약광기 동안 고추 온실재배를 위한 경제적인 보광 광 원을 선발하기 위해 수행되었다. 풋고추(Capsicum annuum ‘Super Cheongyang’)는 2019년 9월 5일에 정식하였다. 보광 처리는 2020년 1월 1일부터 2020년 3월 31일까지 수행되었 다. White LED(R:G:B = 5:3:2, W LED), RB LED(red:blue = 7:3, RB LED), 고압나트륨등(high pressure sodium lamp, HPS)을 광원으로 사용하였다. 무처리를 대조구로 사용하였 다. 고추의 초장, SPAD, 마디 수는 보광 광원에 따른 유의적인 차이가 없었다. 그러나 분지 수는 RB LED 광원에서 가장 많 았다. 또한 보광은 고추의 광합성을 증가시켰으며, 특히 RB LED에서 보광기간 동안 가장 높은 광합성률을 보였다. 또한 고추의 수확량은 보광처리에서 증가하였고, RB LED는 다른 광원에 비해 가장 높은 수확량을 보였다. 소비전력은 W LED 가 가장 높았고 HPS 조명이 가장 낮았다. 경제적인 측면에서 RB LED를 이용한 보광처리는 다른 광원에 비해 높은 경제성 을 가졌다. 결론적으로 이러한 결과는 고추 온실에서 약광기 동안 보광 광원으로 RB LED를 사용하는 것이 수확량과 경제 성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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.

전국 최대 규모의 고추(Capsicum annuum L.) 재배지는 안동이다. 이 지역을 중심으로 본 연구는 시설재배지 고추를 가해하는 총채벌레의 연중(2021년 3월 31일~10월25일) 발생을 보고한다. 황색트랩을 이용하여 포획한 총채벌레를 유관으로 동정한 결과 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)가 우점종으로 나타났다. 전체 포획충은 107,873마리였으며 이 가운데 꽃노랑총채벌레가 약 82%, 대만총채벌레가 약 17% 그리고 기타 총채벌레가 약 0.3% 를 차지하였다. 연중 전체적으로 2회 총채벌레 발생 피크를 보였다. 첫 번째 발생피크는 5-6월에 나타났고, 두 번째 발생 피크는 9월 이후에 일어났다. 발생규모는 첫 번째보다는 두 번째 발생 피크에서 높았으며 대부분은 꽃노랑총채벌레가 차지하였다. 흥미롭게 7-8월에 이들 총채벌레의 발생이 매우 낮았는데 이들 주요 총채벌레 가 고온에 대한 높은 감수성으로 기인되었다. 실내 고온 노출실험은 총채벌레들이 35°C 이상에서 고온 감수성을 보여 45°C에서는 1시간 노출을 견디지 못하였다. 실 제로 안동지역 7-8월 시설재배지는 최고온도가 45°C 이상을 기록하였다. 이 가운데 꽃노랑총채벌레가 대만총채벌레에 비해 낮은 고온 감수성을 보였다. 반면에 안동 에 비해 기온이 낮은 강원지역의 시설 고추 재배지에서는 7-8월에 오히려 최대 총채벌레 발생피크를 나타냈으며, 이 시기 최고온도는 45°C 이하를 기록하였다. 조사 한 안동지역 고추에서는 TSWV (tomato spotted wilt virus)에 의해 발병되는 바이러스병이 발생하였다. 다중 PCR 검정법으로 이 바이러스 보독 유무 및 대상 총 채벌레를 동시에 분석하였다. 이 결과 바이러스 보독충 비율은 최대 30%를 기록하며 연중 지속적으로 검출되었는데 이들 모두는 대만총채벌레로 판명되었다. 이상 의 결과는 시설 고추재배지에서 꽃노랑총채벌레는 고추 수확기에 최성기를 이루며 고추에 직접피해를 줄 가능성이 높으며, 대만총채벌레는 높은 바이러스 보독율로 고추의 간접피해를 유발할 위험성이 있다는 것을 각각 제시하고 있다.

고추에서 Colletotrichum scovillei를 검출하고 계수하기 위한 반선택배지가 개발되었다. 기본배지로서 Potatodextrose- agar (PDA)가 사용되었다. 반선택배지의 최종 조성은 부생성곰팡이와 세균을 저해하고, C. scovillei의 생장에 양호할 수 있도록 확립되었다. 반선택배지는 pyribencarb 와 pydiflumetofen 각각 40 μg mL-1와 세균을 방지하기 위한 streptomycin 100 μg mL-1를 포함한다. 배지의 pH는 85% lactic acid로 4.8로 조절했다. 반선택배지에 배양할 때 C. scovillei의 균사생육 저해율은 Fusarium속과 다른 부생균보 다 뚜렷이 낮았다. 반선택배지에 과실과 줄기조직 현탁액 을 평판배양하여 탄저병균이 자연 감염된 식물체로부터 C. scovillei가 검출되었고, 신뢰할 수 있고 정량할 수 있었다. 이것은 자연 감염된 고추조직에서 C. scovillei의 존재를 검출하기 위한 반선택성배지에 대한 처음 보고이다.

Bacillus velezensis HKB-1가 표고버섯 수확후배지 퇴비로부터 분리되었으며 고추역병균(Phythopthora capsici), 인삼모 잘록병균(Rhizoctonia solani), 고추탄저병균(Collectotrichum coccodes) 및 시들음병(Fusarium oxysporium)의 균사체 성장을 70% 이상 억제하는 항 진균 활성을 보였다. B. velezensis HKB-1은 표고버섯 수확후배지 퇴비물 추출물과 당밀 1% 첨가배지에서 다른 상업용 세균배지보다 10~100배 더 높은 세균증식률을 보였으며 고추 역병균의 균사체 생장을 90% 억제하였으며 고추생육 촉진효과 및 고추역병에 대하여 70% 이상의 방제효과가 있었다.

시설재배지를 대상으로 고추 정식 이후 황색 끈끈이트랩으로 총채벌레 발생을 모니터링하였다. 아울러 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus: TSWV)가 유발하는 고추 칼라병을 유관으로 조사하였다. 고추 정식 직후(3월 말) 낮은 밀도로 대만총채벌레(Frankliniella intonsa)가 트랩에 포획되었으며 4월 중순부터는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)도 발견되었다. 이후 5월부터는 두 종이 전체 총채 벌레의 98% 이상을 차지하였고, 이 가운데 대만총채벌레가 꽃노랑총채벌레보다 다소 많은 발생 밀도를 보였다. 전체 총채벌레의 발생 피크를 보면 5월 중순에 낮은 피크를 기점으로 6-7월에 발생 최성기를 보였다. 이후 총채벌레의 발생은 급격하게 감소하였다. 포획된 꽃노랑총채벌레의 암수 비율이 일정하지 않았는데 이는 이 곤충의 특이적 단성생식 가능성으로 이에 대한 실험적 증거를 제공하였다. 지역간 꽃노랑총채벌레의 유전적 거리를 COI 서열로 비교한 결과 원거리에서 채집한 꽃노랑총채벌레 집단과는 차이를 보였지만 안동지역 내에서 발생한 꽃노랑총채벌레는 COI 서열에서 높은 유사성을 보였다. 이들 주요 두 종의 총채벌레가 전파할 것으로 추정되는 고추 칼라병이 일부 시설재배지를 중심으로 발견되었으며 항혈청 및 분자진단을 통해 확인되었다. 더불어 감염 고추에서 채집된 꽃노랑총채벌레에서도 분자진단을 통해 TSWV를 검출하였다. 감 염 TSWV의 게놈 구조를 비교하기 위해 기능성 단백질을 갖는 NSS, N, NSM의 유전자 서열을 분석하였다. 서로 다른 지역별 이들 유전자는 다수의 점돌연변이가 존재하였고 이들 가운데는 아미노산 서열 차이를 초래하는 오류 돌연변이를 포함하였다. 추출된 TSWV를 비보독충 꽃노랑 총채벌레에 섭식 처리한 유충과 성충 모두에서 감염으로 일어났으나, 유충에게서만 바이러스 증식이 일어나는 것을 확인하였다.

꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis) 방제 전략 가운데 하나로 대량유살 기술이 제기되었다. 이를 위해 본 연구는 이 해충에 적용되는 상용유인제 의 효능을 시설 고추재배지를 중심으로 분석하였다. 총채벌레 모니터링에 사용되는 점착트랩의 경우 청색과 황색 색상에 따른 유인력 차이는 크지 않았다. 그러나 트랩의 위치는 큰 변수로서 기주에 가까이 위치할수록 포획 밀도가 높았다. 또한 상하 위치도 중요한 변수로서 기주 작물 수관 부위에서 가장 높은 포획 밀 도를 보였다. 이를 기준으로 황색 점착 트랩을 설치한 경우 전체 총채벌레 밀도의 약 1%를 유살하였다. 이러한 낮은 유살 능력을 높이기 위해 상용유인제를 황색트랩에 추가하였다. 집합페로몬 또는 식물 휘발성 유인제(4-methoxybenzaldehyde) 성분의 두 가지 상용유인제 추가 처리는 황색트랩 단독 처리에 비해 크게 유인력을 증가시키지 못하였다. 그러나 Y-튜브 실내 행동분석은 집합페로몬과 식물 휘발성 유인제(methyl isonicotinate)들이 각각 꽃노랑총채벌레에 대해서 높은 유인력을 가지고 있는 것을 확인하였다. 반면에 이들 유인물질은 기주 고추 꽃보다 꽃노랑총채벌레에 대해서 상대적으로 낮은 유인력을 나타냈다. 이는 꽃이 없는 시설 대파(Allium fistulosum) 재배지에서는 상용유인제 추가 처리가 황색트랩 단독 처리보다 꽃노랑총채벌레에 대하여 높은 유인력을 가지는 것을 미뤄 이 곤충의 꽃에 대한 높은 선호성을 뒷받침하였다. 본 연구는 꽃노랑총채벌레에 사용되는 상용유인제들의 한계성을 지적하며 추후 고추 꽃을 중심으로 새로운 유인물질의 탐색에 대한 기초자료를 제공한다.

본 연구는 세계채소센터의 고추 유전자원들에 대한 침수조건에서 생육특성을 조사해 침수 저항성 자원을 선발하기 위해 수행하였다. 세계채소센터 유전자원센터에서 보유중인 4종의 고추 8자원을 선발하여 유리온실에서 종자를 파종하여 2개월 간 육묘한 후 본 실험을 위해 비닐하우스로 이동 후 침수시험을 수행하였다. 시험에 이용된 고추는 고온인 여름철에 시험이 수행되어 침수에 대한 반응이 매우 빠르게 나타났다. 1. 침수 처리구에서 생육이 전체적으로 감소 되었으나 저항성 자원들은 대조구와 비교하여 초장에 있어 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 2. 침수 처리 후 고추자원의 엽온 조사에서는 No. 29 (9656-13) 자원을 제외한 모든 침수구에서 엽온이 대조구에 비해 높게 유지되었다. 3. 감수성 자원들은 위조지수가 1.5 이상을 나타냈으나 내침 수성 자원들은 0.5로 낮게 유지되었다. 4. SPAD 값을 조사한 결과에 있어서는 침수로 인해 전체적으로 대조구에 비해 10% 낮은 수치를 나타냈다. 5. Proline 함량에 있어서는 침수구에서 전체적으로 Proline 함량이 높게 나타났으나 내침수성이 강했던 No. 8과 22는 대조구와 유의차가 없이 낮았다. 6. 침수자원들에 대한 침수와 고온에 따른 화분활력 조사에서는 침수에서 일부 자원의 화분활력 감소를 확인하였으며, 고온처리에서 처리구 대부분의 화분 활력이 유의하게 감소하는 결과를 나타냈다. 7. 본 시험을 통해 이번 시험의 고추자원 중 Capsicum bacatum 종인 No. 8 (VI028788), No. 12 (VI044312) 자원 이 침수저항성이 강한 자원으로 판단되어 1차 선발하였다.

본 연구는 친환경 재배에 적합한 고추 품종을 선발하기 위해 수행하였다. 1. 수확과수는 114번 99.5과, 103번 87.5과, 118번 85과 순으로 높은 수량을 보였다. 2. 생과중은 114번 2,491.6 g, 118번 2,184.5 g, 115번 1,733.0 g 순으로 높았고, 3. 과장은 115번 175.5 mm, 117번 162.5 mm, 116번 160.4 mm 순으로 무거웠다. 4. 과경은 120번 28.3 mm, 123번 25.8 mm, 117번 25.5 mm 순으로 컸고, 5. 1과중은 116번 33.3 g, 115번 32.7 g, 117번 30.3 g의 순으로 높은 생과중을 보였다. 6. 10주에 대한 건과 수량은 114번 379.3 g, 118번 354 g, 122번 322.8 g 순으로 높게 나타났고, 7. 건조 전 색도는 L값이 105번 33.4, 104번 32.7, 106번 30.7, a값은 110번 17.9, 105번 17.3, 106번 16.0, b값은 103 번 21.5, 120번 19.5, 119번 19.2, 건조 후 색도는 L값이 110번 33.6, 108번 32.5, 123번 31.7 a값은 110번 19.0, 103 번 18.6, 106번 17.4, b값은 106번 7.8, 103번 7.0, 108번 6.8 순으로 높았다. 8. 총 캡사이신 함량은 101번 81.3 mg/100 g, 102번 76.2 mg/100 g, 104번 70.1 mg/100 g 순으로 매운맛이 강한 것으로 나타났고, 유리당 함량은 116번 17.39 g·100 g-1, 101번 17.32 g·100 g-1, 113번 16.93 g·100 g-1 순으로 높았다. 유기산 함량은 102번 1272.1 mg·100 g-1, 111번 1266.0 mg·100 g-1, 114번 1253.1 mg·100 g-1 순으로, 당산비는 120번 5.1, 119번 7.3, 118번 8.5 순으로 나타났다. 9. 건고춧가루에 대한 선호도 조사에서 106번, 107번, 115번, 116번, 120번의 선호도가 높은 것으로 나타났다. 10. 고추의 주요 병으로 알려진 CMV, TSWV, 탄저병에 대 한 조사에서 106번, 115번, 116번, 120번 4개 품종의 이병률이 가장 낮게 나타나 이들 복합내병성 품종이 친환경 재배에 적합한 것으로 선발되었다.

2018년과 2019년에 서울에서 유통 중인 건고추 및 고춧가루에 대해 잔류 농약 안전성 검사를 실시하였다. 총 101건의 시료에 대해 71종 농약을 모니터링한 결과 잔류허 용기준을 초과한 시료는 없었으나 잔류농약이 검출된 시료는 87건으로 86.1%의 검출률을 나타내었다. 건고추와 고춧가루 검출률은 각각 73.3%, 91.5% 이었다. 고춧가루의 잔류농약 검출률이 건고추에 비해 다소 높게 나타났 다. 검출된 농약은 12종이었으며 모두 작물보호제 지침 서에 따른 고추에 사용가능한 살균제 및 살충제이었다. 가장 다빈도로 검출된 농약은 pyraclostrobin이었으며 다음으로 flubendiamide, azoxystrobin, chlorantraniliprole 순이었다. 검출된 농약에 대한 위해성을 ADI(Acceptable daily intake)대비 식이섭취율로 산출하여 평가한 결과, %ADI는 모두 5.66E-05 – 3.34E-02%로 나타나 안전한 것으로 나타났다.

고품질의 공정묘를 생산하기 위해 접목 및 활착 이후 순화는 출하 전의 묘소질을 감소시키지 않는 중요한 육묘단계이다. 적절한 순화 조건은 2차 육묘시기 전 묘소질을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 묘의 생육촉진에 효과적이다. 따라서 본 연구는 공정묘의 순화시 적절한 차광조건을 확인하기 위해 수행되었다. 실험 작물은 토마토와 고추를 이용하였으며, 두 작물 모두 활착이 끝난 뒤 벤로형 유리온실에 있는 베드에 터널을 설치하여 차광 처리를 하였다. 차광률은 35%, 55%, 75% 그리고 95%로 진행했고, 차광기간을 1주와 2주로 진행하였으며, 무처리를 대조구로 하였다. 토마토 접목묘의 경우 차광기간 1주, 차광률 55%에서 초장, 경경, 지하부의 건물중, 엽면적이 유의성 있게 우수하였다. 고추 접목묘는 초장, 경경, 엽면적은 차광기간 2주, 차광률 35%에서 가장 높았으나 묘소질을 판단하는 지표인 지하부의 건물중, 충실도, T/R율은 차광기간 1주, 차광률 55%에 비해 낮게 나타났다. 따라서 묘소질을 고려하였을 때, 토마토와 고추 접목묘의 순화시 차광기간 1주, 차광률 55% 처리를 하는 것이 묘소질이 우수한 묘를 생산하는데 적합한 것으로 판단된다.