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명민 옹
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1 농약과학회지 (Korean J. Pestic. Sci.) Vol. 20, No. 2, pp (2016) Open Access Online ISSN Print ISSN ORIGINAL ARTICLES / CONTROL 도라지와더덕뿌리썩음병의방제효과에미치는재배환경의영향 김다란 1 강근혜 2 정희준 2, 홍성원 1 곽연식 2, * 1 경상대학교응용생명과학부, 2 경상대학교농업생명과학연구원 Effect of Culture Conditions on the Chemical Control Efficacy of Root Rot Disease of Platycodon grandiflorum and Codonopsis lanceolata Da-Ran Kim 1, Geun-Hye Gang 2, Hee Jun Jung 2,, Sung Won Hong 1 and Youn-Sig Kwak 2, * 1 Division of Applied Life Science, Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Korea 2 Department of Plant medicine and Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea (Received on June 13, Revised on June 27, Accepted on June 30, 2016) Abstract Platycodon grandiflorum and Codonopsis lanceolata have been considered as cash vegetables and alternative medicine plants in Korea. In a previous survey from 1998 to 2010, repeated cultivation of the plant increased root rot disease incidence and severity. The disease has been recognized as critically limiting factor for crop production. However, control method has not been established for the disease of P. grandiflorum and C. lanceolata. In this study, control efficacy of Tebuconazole EC, Trifloxystroim SC and grapefriut extract was evaluated on the root rot disease of these plants in two different field conditions. Three of different fungicide were non critical effect to the disease severity and the control value, but grapefriut seed extract (GSE) was more ability to control the disease in C. lanceolata. In most things, soil drainage was the most important to decrease the disease severity and to improve the control value. Key words Ballflower, Bonnet bellflower, Chemical control, Eco-friendly control, Root rot disease << ORCID Youn-Sig Kwak 서 론 고소득임산물인도라지와더덕은다년생근채류로서, 국내재배면적이매년증가하고있다. 도라지는 1998년 1,302 ha에서 2010년 1,418 ha로 9% 증가하였고, 더덕은 1998년 1,256 ha에서 2010년 2,704 ha로 115% 증가하였다 (An et al., 2013). *Corresponding author kwak@gnu.ac.kr : Present address: Hanearl Science Ltd, Taebaek, 26046, Korea 이와같은재배면적의증가에비하여국내에서는근채류중주로인삼에대한연구가진행되어있으므로도라지 더덕의병해로경제적손실이증가하고있으며피해에대한방제대책이전무한실정이다 (Jeon et al., 2013). 뿌리썩음병의발병으로인한영향은 1년생의더덕과도라지의경우발병률이 0.1% 미만이지만 2년생의경우최대 30% 정도까지발병률이나타난다 (Kim et al., 2011). 뿌리썩음병에서큰피해로나타나는연작피해의발생정도는초작지에서는 10% 미만이지만, 연작지에서는약 80% 의뿌리썩음병이발생하는것으로알려져있어방제용농자제가필요한시점이다 (Jang et al., 2011, Rahman and Punja., 2005). 165

166 김다란 강근혜 정희준 홍성원 곽연식 기존의연구결과에서인삼뿌리썩음병징으로부터 Cylidrocarpon destructans, Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea, Phytophthora cactorum, Pythium sp.

2 166 김다란 강근혜 정희준 홍성원 곽연식 기존의연구결과에서인삼뿌리썩음병징으로부터 Cylidrocarpon destructans, Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea, Phytophthora cactorum, Pythium sp., Alternaria panax 등 7종의병원균이분리, 동정되었다 (Kim et al., 2012). 이들병원균중, 인삼뿌리썩음병은 C. destructans에의해발생하는것으로알려져있으나, 도라지 더덕뿌리썩음병은 Fusarium spp. 에의해발생하는것으로보고되어있다 (Kim et al., 2006, Lee et al., 1991). 뿌리썩음병의병징으로초기에는뿌리가암갈색으로무르다가근주전체가검게타버리는증상이나타나며결과적으로수확량의감소에영향을미치고있다. 또한뿌리썩음병은토양산도, 수분, 온도와같은환경적요인과발병도의상관관계에서토양 ph산도 5, 수분잠재력 0.02 MPa, 온도 20 o C에서가장높은발병도를나타내는것을알려져있다 (Lee et al., 2014). 최근까지근채류중인삼뿌리썩음병에관한방제연구가주로수행되었으며, 다조메입제등의토양훈증제를사용한방제가시도되었으나여러가지여건상실용적으로사용되고있지못하고있는실정이다 (Kim et al., 2011). 이에국내에서는화학제제 21종과친환경유기농자재 19 종을이용하여도라지와더덕뿌리썩음병방제제를선발하고자하였고, cyazofamid SC, trifloxystrobin SC, difenoconazole WP과함께 tebuconazole EC가가장뚜렷한병원균 (F. oxysporum) 성장저지대를보였으며, 유기농자재로는자몽종자추출물 (Grapefruit Seed Extract, GSE) 이선발되었다 (Jeon et al., 2013). 병원균에가장뚜렷한항진균효과를나타내었던화학제제 tebuconazole EC는 triazole계살균제로서옆면살포를통하여토양과옆면에축적되어독성을나타내는특성이있으며, trifloxystrobin SC 진균의미토콘드리아호흡계에서전자전달을막아다양한병원균에대하여항진균성을나타낸다고보고되어있다 (Kundu et al., 2011, Han et al., 2012). 친환경유기농자재로서선발된자몽종자추출물은 (GSE) 토코페놀이함유되어있어세포벽과세포막의기능을약화시켜항진균과항세균성으로알려져있다 (Al- Âni et al., 2011). 그러나현재까지근채류뿌리썩음병에대한올바른방제약제연구와재배지관리방법이미흡한실정과함께더덕, 도라지재배농가에서인식부족으로뿌리썩음병에대한피해를줄이지못하고있다. 본연구에서는선행연구에서선발된화학제제및친환경제제의방제효과를도라지와더덕 의재배환경별로뿌리썩음병방제효과검증을수행하였다. 재료및방법 뿌리썩음병발병률조사및병징조사포장선정에있어도라지와더덕의재배조건이다른평지재배지와산지재배지두조건으로포장을선정하였다. 하동군옥종면의평지재배지 (Fig. 1A) 는 2014년 5월 21일부터 7일간격으로 5월 28일, 6월 4일, 6월 11일에조사를시행하였으며, 산지재배지 (Fig. 1B) 로 2014년 5월 23일부터 6월 13일까지진주시금산지역 ( 국립산림과학원시험포장, 월아시험림 N35 21', E128.15') 을정하여실험을수행하였다. 재배지특성외의두포장의차이는하동군옥종면포장 (N35 16', E127.09') 의도라지는이식을했었고, 평지재배로토양은점질토였다. 진주시금산면의포장은파종을하였고, 산지재배로토양은식양토였다. 병징은기존에알려져있는뿌리썩음병의병징을기준으로근부에갈색의무른병반이보이며근부와덩굴의연결부위가쉽게분리되는경우그리고지상부의덩굴이검게말라죽으며시들음증상이보이는것을뿌리썩음병발병에포함시켜조사하였다 (Kim et al., 2006). 발병도조사는병의정도및발병률을종합하여다음과같은기준으로하였다. 병징이관찰되지않는경우를 0, 병징이식물체에서 1~10% 를 1, 10~30% 를 2, 30~50% 를 3, 50~70% 를 4, 그리고 70% 이상이거나전체적으로식물체가고사한경우를 5로측정하였다 (Song et al., 2014). 이때한처리구는임의선발을통하여 150근주를기준으로발병도를계산하였다. 이후 ANOVA 분석을시행한후, 처리평균간비교를위하여 Tukey HSD (P=0.05) 를실시하였다. 발병도와방제가는농약등록실험표준작업지침 Fig. 1. Field conditions and the disease symptoms of root rot. A: Hadong production areas (paddy field culture), B: Geumsan production areas (forest stands culture), C: Root rot disease symptoms of Codonopsis lanceolata, D: Root rot disease symptoms of Platycodon grandiflorum.

3 도라지와더덕뿌리썩음병의방제효과에미치는재배환경의영향 167 서 (SOP) 를통하여수치화하였다. 발병도 = 의 2배액을사용하였으며약제의처리방법은약효검증과동일하게처리하였다. ( 소의합 1)+( 중의합 3)+( 다의합 5)+( 심의합 7) 100 조사엽수 7 결 과 0 ( 무 ) = 0%, 1 ( 소 ) = 1-10%, 3 ( 중 ) = %, 5 ( 다 ) = %, 7 ( 심 ) = 50% 이상방제가 =(1 ( 처리구 / 무처리구 )) 100 근채류뿌리썩음병화학방제약제와친환경유기농자재의약효및약해검증화학약제는선행연구결과를바탕으로배지에서약효가가장높게검증된 tebuconazole EC와 trifloxystrobin SC를처리하였으며약제살포는 7일간격으로 3회실시하였다. 두약제모두권장약량인 20 L 당 10 ml을희석하여도라지와더덕각각 150 근주에옆면살포처리하였다. 친환경유기농자재의약제살포는화학방제약제처리와동일하게 7일간격으로 3회실시하였고, 약제는자몽종자추출물 (Grapefruits Seed Extract, GSE 80%) 1,000배와자몽종자추출물 (GSE) 500배희석액을옆면살포처리하였다. 약제의약해검증에있어서약량은약효검증처리방법 근채류뿌리썩음병발병조사및병징산지재배형태인진주시금산면재배지에서 2014년 5월 21일부터 7일간격으로 2015년 6월 11일까지그리고평지재배형태인하동군옥종면재배지에서 2014년 5월 23일부터 2015년 6월 13일까지약제처리전, 후병징을관찰하였다. 약제처리전결과두지역의도라지와더덕에서뿌리썩음병의병징인덩굴부위갈변과시들음증상을포함하여근부의갈변증상이관찰되었다 (Fig. 1 C and D). 또한시험전발병조사한결과두개포장의더덕과도라지에서약제처리전초기발병률이 5% 로조사되었다. 근채류뿌리썩음병화학방제약제와친환경유기농자재의약효검증하동군옥종면더덕재배지에서는 tebuconazole EC를 3 회처리한근채류는발병정도가무처리구와큰차이점을볼수없었으며, trifloxystrobin SC 약제를처리한구간에서발 Fig. 2. Root rot disease control efficacies by the chemical applies in Hadong field. Bars indicate standard error and same letters represent no significantly different among the samples.

4 168 김다란 강근혜 정희준 홍성원 곽연식 Fig. 3. Root rot disease control efficacies by the chemical applies Geumsan. Statistical analysis was performed with Tukey HSD (p=0.05). 병개채수가무처리구에서 6%, 약제처리구에서 5% 로발병율이조사되었다 (Fig. 2A and B). 하동군옥종면도라지재배지의 tebuconazole EC 처리구역에서도더덕과같이큰차이가없었다 (Fig. 2C). 또한하동군옥종면도라지재배지에 trifloxystrobin SC를처리한구역은무처리구가 8% 였으며처리구에서발병근주가 4.8% 로억제효과가있었다 (Fig. 2. D). 진주시금산면재배지는하동재배지와달리더덕과도라지에서 2가지약제모두발병을크게억제시킨것을확인할수있었다 (Fig. 3A and B ). 진주시금산면재배지에서 tebuconazole EC 를처리한경우더덕처리구의경우 2.4% 였으며무처리구는 9% 로처리구에서발병율이감소하는것을확인되었으며, trifloxystrobin SC 처리구역시같은결과로무처리구는 9.2% 였으며처리구는 4% 로두배의발병억제효과가나타났다. 도라지의경우처리구에서 tebuconazole EC는 3.3% 로 trifloxystrobin SC는 3.4% 였으며무처리구의감염근주가 8% 이상으로약제의효과를검증하였다 (Fig. 3C and D). tebuconazole EC, trifloxystrobin SC 약량 2배액을처리하여약해의증상을확인한결과약해가관찰되지않았다. 도라지잎의테두리가보라색을띄는현상을보였지만, 빛 으로인한일시적인현상으로관찰되었다. 더덕의경우약량 2배액을처리했을경우, 무처리구에비교하였을때차이점이없었으며약해증상또한관찰되지않았다. 근채류뿌리썩음병유기농자재의약효검증하동군옥종면평지재배지에서유기농자재로자몽종자추출물 (GSE) 1,000배희석액처리구에서더덕의경우발병근수에서대조구와큰차이가없었으며도라지의경우처리구에서 12% 로무처리구에서 8% 로도라지에서약효가나타나지않았다 (Fig. 4A and C). 하동군옥종면의더덕과도라지에서자몽종자추출물 (GSE) 500배희석액그리고 1,000 배희석액모두동일한양상으로더덕의약제처리구에서다소효과를보였으나도라지에서는약제의효과가검증되지않았다 (Fig. 4B and D). 산지재배형태였던진주시금산면더덕재배지에서는하동군옥종면과달리친환경방제용유기농자재의 500배와 1,000배희석액에서이병주발병억제큰효과를보였다 (Fig. 5). 진주시금산면재배지에서자몽종자추출물 (GSE) 500배희석액처리구중더덕의경우처리구에서 3% 미만으로발병근주의개체수가조사되었으며도라지는 5.9% 로나타났고각각의무처리구가 9.8%,

5 도라지와더덕뿌리썩음병의방제효과에미치는재배환경의영향 169 Fig. 4. Root rot disease control effectiveness by grapefruit extracts in Hadong. Fig. 5. The disease control efficacy of grapefruit extracts in Geumsan.

6 170 김다란 강근혜 정희준 홍성원 곽연식 Table 1. Root rot disease incidence and control value in Hadong-goon Okjong-myeon Disease incidence (%) Control value (%) Codonopsis lanceolata Platycodon grandiflorum Codonopsis lanceolata Platycodon grandiflorum Tebuconazole EC Trifloxystrobin SC Grapefruit extract Grapefruit extract Table 2. Root rot disease incidence and control value in Jinju-si Geumsan -myeon Disease incidence (%) Control value (%) Codonopsis lanceolata Platycodon grandiflorum Codonopsis lanceolata Platycodon grandiflorum Tebuconazole EC Trifloxystrobin SC Grapefruit extract Grapefruit extract % 로약제의효과가검증되었다 (Fig. 5B and D). 1,000배희석액처리구역시이와같은동일한양상을보였으므로친환경유기농자재로서자몽종자추출물의GSE) 효과가검증되었다 (Fig. 5A and C). 자몽종자추출물의 (GSE) 2배액을 3회처리한후약해조사를하였을때약해의증상은확인되지않았다. 더덕, 도라지뿌리썩음병발병도및방제가최종약제처리후각구역의발병도를조사하여방제가를도출하였다. 하동군옥종면더덕재배지에서약제처리에따른발병도는약제처리구에서 4.4%~5% 의발병도를보였으며방제가를구한결과 tebuconazole EC 19% 로가장낮았으며자몽종자추출물 (GSE) 500배희석액에서 27% 로방제가가가장높았다. 도라지의경우 trifloxystrobin SC가 37.2% 로방제가가높았다 (Table 1). 진주시금산면더덕재배지의약제처리구에서는 tebuconazole EC가 51.6% 로가장높았으며다음으로 trifloxystrobin SC 39.1% 와자몽종자추출물 (GSE) 500배에서 35.9% 순으로방제가를보였다. 도라지에서는 trifloxystrobin SC 가 76.7% 로가장방제효과가높게나타났다 (Table 2). 고찰 본실험에서는근채류중생산량이증가되고있는도라지와더덕에대하여화학약제 2종과유기농자재 1종에대하여뿌리썩음병방제에있어재배형태에따른방제효과차이를검증하고자하였으며재배지의지리적형태에따라약제의방제효과에있어서차이가나타남을확인하였다. 선행연구 (Jeon et al., 2013) 에서선발된화학약제 tebuconazole EC와 trifloxystrobin SC 그리고친환경유기농자재로선발된자몽 종자추출물을 (GSE) 사용한결과더덕과도라지의친환경유기농자재효과를비교하였을때근채류의뿌리썩음병은더덕의경우친환경방제용유기농자재인자몽종자추출물의 (GSE) 방제효과가화학방제제를대체할정도로효과가있는것으로사료된다. 그러나화학약제와유기농자재모두에서뿌리썩음병의감소가확인되어자재의조건이병감소에큰영향을미치지않는것으로보인다. 단방제가가낮게나온하동군옥종면재배지의경우는평지재배지이며점질토로배수가불량하였고, 진주시금산면재배지는산지재배지로식양토이고배수가잘되는환경이였다. 이는근채류의뿌리썩음병의발병조건이지리조건에따른환경적요인에영향을받고 (Lee et al., 2014), 약효역시동일한영향을받는것으로보여진다. 즉배수가용이한산지재배형태가고품질의더덕과도라지생산에유리하며, 근채류의종류보다재배지환경의차이로인해뿌리썩음병의방제가가차이가나타나는것으로사료되어진다. 단산지에재배한도라지에서는친환경방제용유기농자재방제시기와살포횟수의차이에따라친환경방제효과를거둘수있을것으로기대된다. 유기농자재와화학제제사용에있어서재배자의선택에따라사용하여도병방제에큰영향을미치지않을것으로보여지며, 또한약제의선택보다병원균의특성에따라배수가용이한재배지를선택하여재배하는것이병감소의근본적인해결방안으로제시하는바이다. 감사의글 본연구는농촌진흥청의연구과제 (PJ010827) 의지원으로수행되었습니다.

7 도라지와더덕뿌리썩음병의방제효과에미치는재배환경의영향 171 Literature Cited Al-Âni, W. N., N. O. Tawfik and E. Y. Shehab (2011) Antimicrobial activity of grapefruit seeds extracts (In vitro Study). Al-Rafidain Dent J. 11: An, T. J., H. T. Kim and I. H. Kim (2013). 한국원예학회기타간행물. 5: Han, S. H., B. R. Kang, J. H. Lee, S. H. Lee, I. S. Kim, C. H. Kim and Y. C. Kim (2012) A trifloxystrobin fungicide induces systemic tolerance to abiotic stresses. Plant Pathol. J. 28: Jeon, C. S., G. H. Kim, K. I. Son, J. S. Hur, K. S. Jeon, J. H. Yoon and Y. J. Koh (2013) Root rot of balloon flower (Platycodon grandiflorum) caused by Fusarium solani and Fusarium oxysporum. Plant Pathol. J. 29: Jang, J., S. G. Kim, and Y. H. Kim (2011) Biocontrol efficacies of Bacillus species against Cylindrocarpon destructans causing ginseng root rot. Plant Pathol. J. 27: Kim, B. Y., J. H. Ahn, H. Y. Weon, J. K. Song, S. I. Kim and W. G. Kim (2012) Isolation and characterization of Bacillus species possessing antifungal activity against ginseng root rot pathogens. J. Pestic. Sci. 16: Kim, H. J. and Y. S. Cho (2011) Characteristic of rhizome rot incidence of Platycodon grandifloras by ridge width and depth and cultivation period in the seeding place. Korean J. Medicinal Crop Sci. 19: Kim, J. H., Y. H. Jeon, H. Park, B. D. Lee, D. H. Cho, B. Y. Park and Y. H. Kim (2006) The root-lesion nematode, Pratylenchus subpenetrans, on ginseng (Panax ginseng) in Korea. Nematology 8: Kundu, C., A. Goon and A. Bhattacharyya (2011) Harvest residue study of fungicide tebuconazole EC formulation in groundnut and paddy. Journal of Environ. Protec. 2: Lee E. J., Y. H. Lee, W. D. Cho, W. G. Kim and K. S. Jin (1991) Compendium of medicinal plant diseases with color plates. Reprot Agr. Sci. Inst., R. D. A. Suwon (Korea). p Lee J. S., K. S. Han, S. C. Lee, J. W. Soh and D. W. Kim (2014) Environmental factors on the development of root rot on ginseng caused by Cylindrocarpon destructans. Res. Plant Dis. 20: Rahman, M. and Z. K. Punja (2005) Factors influencing development of root rot on ginseng caused by Cylindrocarpon destructans. Phytopathol. 95: Song M. J., H. Y. Yun and Y. H. Kim (2014) Antagonistic Bacillus species as a biological control of ginseng root rot caused by Fusarium cf. incarnatum. J. Ginseng Res. 38: 도라지와더덕뿌리썩음병의방제효과에미치는재배환경의영향 김다란 1 강근혜 2 정희준 2, 홍성원 1 곽연식 2, * 1 경상대학교응용생명과학부, 2 경상대학교농업생명과학연구원 요약도라지와더덕은고소득작물로서주목받고있다. 최근소득을위해작물을연작하는경우연작피해로서뿌리썩음병의발병이급속도로증가하고있다. 뿌리썩음병은근채류식물의뿌리를가해하여큰경제적타격을입히므로방제가시급하나명확한방제법이개발되어있지않다. 이에본연구는화학약제 tebuconazole EC, trifloxystroim SC, 유기농자재인자몽종자추출물을 (GSE) 이용하여뿌리썩음병방제실험을진행한결과더덕에서친환경제제가좋은효과를보였으나도라지와더덕에서약제의특성에따라큰차이를보이지않았다. 단재배조건이배수가용이한경우발병도의감소와병방제의효과가증진됨을확인하였다. 이에근채류의뿌리썩음병의예방및방제의근복적인대책으로재배지의배수가중요한원인으로보여지는바이다. 색인어 도라지, 더덕, 화학적방제, 친환경방제, 뿌리썩음병

03-서연옥.hwp

03-서연옥.hwp 농업생명과학연구 49(4) pp.31-37 Journal of Agriculture & Life Science 49(4) pp.31-37 Print ISSN 1598-5504 Online ISSN 2383-8272 http://dx.doi.org/10.14397/jals.2015.49.4.31 국가산림자원조사 자료를 적용한 충남지역 사유림경영율 추정 서연옥