농학석사학위논문 포도에대한꽃매미의피해증상과 약제방제 Damageby Lycormadelicatulaandchemicalcontrol in vineyards 지도교수 우수동 농생물학과 응용곤충학전공 송명규 이논문을농학석사학위논문으로제출함 년 2 월

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숙 기
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1 농학석사학위논문 포도에대한꽃매미의피해증상과 약제방제 Damageby Lycormadelicatulaandchemicalcontrol in vineyards 충북대학교대학원 농생물학과 응용곤충학전공 송명규 2010 년 2 월

2 농학석사학위논문 포도에대한꽃매미의피해증상과 약제방제 Damageby Lycormadelicatulaandchemicalcontrol in vineyards 지도교수 우수동 농생물학과 응용곤충학전공 송명규 이논문을농학석사학위논문으로제출함 년 2 월

3 본논문을송명규의농학석사학위논문으로인정함. 심사위원장김길하인 심사위원조수원인 심사위원우수동인 충북대학교대학원 2010 년 2 월

4 목 차 Abstract i Listoftables ⅵ Listoffigures ⅶ Ⅰ. 서론 1 ΙΙ. 연구사 2 Ⅲ. 재료및방법 4 1. 발생분포조사 4 2. 피해조사 4 3. 포도나무의생육조사 5 4. 포도원꽃매미의생활환및난괴당알수조사 5 5. 알부화에대한온도및일장의영향 7 6. 살충제생물검정 8 7. 포장시험 8 Ⅳ. 결과및고찰 발생분포및포도원에서피해 10 (1) 발생분포 10 (2) 포도원에서꽃매미의피해 포도원에서꽃매미의생태 19 (1) 포도원에서꽃매미의생활환 19 -i-

5 (2) 난괴당알수 21 (3) 온도및일장에따른알의부화생태 방제효과 28 (1) 발육단계별살충효과 28 (2) 방제효과시험 31 Ⅴ. 요약 33 Ⅵ. 참고문헌 35 - i-

6 Damageby Lycormadelicatulaandchemicalcontrol in vineyards Song,Myung Kyu DepartmentofAgriculturalBiology,ColegeofAgricultureLife& EnvironmentSciences,ChungbukNationalUniversity SupervisedbyProfessorWoo,SooDong Abstract Thisstudy wasconducted tofind outthedamage,biologicalcharacteristicsof Ggot-mae-mi,Lycormadelicatula(Hemiptera:Fulgoridae)invineandtheefectof chemicalpesticidestol.delicatula. L.delicatulahadoccuredinCheongju-city,Cheongwon-gun,Jincheon-gun, and Boeun-gun in 2008 and was observed further in Eumseong-gun, Jeungpyeong-gun,Goesan-gun,Okcheon-gun and Chungju-city in 2009.In - i-

7 -ivvineyards,thegrapesisdamagedby L.delicatulathatsucksthestemsand secretes nectarwhich cause the sooty mold.so the commercialvalue of grapesisfeldown.theratioofgrapes'commercialvaluewas19.2% with nopaperbaginorganicfarmingbecauseof L.delicatula'snectar.Butwith paperbag,theratioofgrapes'commercialvaluewasover98%. Andthesucking damageofl.delicatulawasexperimented.notreatment tree grew 81%-the ratio of tree's length- from 6.15 to 8.18.but 3 L. delicatula/treegrew 17% and5l.delicatula/treegrew 14% sameperiod. Thenumberofegg peregg masswas32.7±6.49.thecumulativeratioof hatchability was27% at25,16% at20,14% at15,3% at30 and 0% at10.andthehatching periodofl.delicatulawas12.7±2.60day at 25.With developmentrate(1/day)curve,the growth zero degree ofl. delicatula was Butthe hatchability ofl.delicatula atdiferent lightconditionwassimilar. Theexperimentsofmortalityofegg,4thnymphandadultofL.delicatula with chemicalwereperformed.themortality ofegg ofl.delicatula with 11 chemicalpesticides was below 8%.So eggs must be removed by physicalmethodsnow.themortalitiesof4thnymphandadultl.delicatula with 10 chemicalpesticides were reached to100% within 24hr.Itested 4 chemicalpesticide atthe vineyard to controll.delicatula.the eficacies of nymph and adultl.delicatula with 4 chemicalpesticides were overmore than90% in7thdayafterapplication.

8 Listoftables Table1. Listofchemicalpesticidestestedforinsecticidalactivity 9 Table2. OccurenceofLycormadelicatulaatChungbukinKorea from 2008to Table3. TheoccurrencevariationofLycormadelicatulainvineyard ornonvineyard 13 Table4. Theratioofgrapes'commercialvalue 15 Table5. ThenumberofeggpereggmassofLycormadelicatula 21 Table6. Hatchingperiod(days;Mean±STD)ofLycormadelicatula bytemperature 24 Table7.AccumulationRatioofhatchabilityofLycormadelicatula atdiferentlightconditionon25 25 Table8.ThemortalityofLycormadelicatulabychemicalpesticides 30 -v-

9 Listoffigures Fig.1.DevelopmentalstagesofLycormadelicatula.A,Eggmass; B,1st-3rdnymphs;C,4thnymph;E,Adult 6 Fig.2.ThedamageofyounggrapewithLycormadelicatula (Thevalueatapplicationdate=100%).A,Treelength;B, Culm length;c,culm width;d,leaflength;e,leaf'swidth 18 Fig.3.LifecycleofLycormadelicatulaatthevineyardinOkchoen ofchungbuk A,OccurenceofL.delicatula; B,NumberofL.delicatula 20 Fig.4.AccumulationratioofhatchabilityofLycormadelicatula atavarioustemperatureconditions. 23 Fig.5.AccumulationratioofhatchabilityofLycormadelicatula atavarioustemperatureconditions. 27 Fig.6.Thecontroleficacyofthenymphsandadultsof Lycormadelicatulabychemicalpesticidesinvineyard. A,4thnymph(applicationdate:5.11);B,4thnymph (applicationdate:5.27);c,adults(applicationdate:9.11) 32 -vi-

10 Ⅰ. 서론 세계적인포도생산량에대비하여최근국내에서의포도재배면적과생산량은 꾸준히감소하고있는반면, 포도의부가가치향상에의해 친환경포도재배 면적은충북지역의경우 2006 년 0.6ha 에서 2008 년 196.3ha 로, 농가수는 2006 년 1농가에서 2008 년 636 농가로급격한증가를보이고있다 ( 김등, 2009; ChungbukGrapeResearchInstitute,2008). 그러나이러한친환경포도재배면적의증가는해충피해의증가를야기하고있으며, 특히돌발해충에대한방제대책의수립을요구하고있다. 그중에서도최근포도농가에서심각한피해를주고있는돌발해충이꽃매미이다. 포도원에서는꽃매미 (Lycormadelicatula) 가포도가지를직접흡즙하는피해와배설물로인한그을음병유발로포도의상품성이떨어지고있다. 특히관행재배농가에비해친환경재배농가에서그피해가크게나타나고있다. 하지만꽃매미의흡즙에대한피해및포도원에서꽃매미생태에대한조사가미비한실정이다. 따라서본연구에서는포도나무에대한꽃매미의피해양상과꽃매미의생태및그방제방법을구명함으로써, 향후포도재배농가에서꽃매미의방제에활용할수있는기초자료를제공하고자한다. -1-

11 ΙΙ. 연구사 꽃매미 (L.delicatula) 는매미목, 꽃매미상과, 꽃매미과 (Hemiptera:Fulgoridae) 에속하고중국, 일본, 인도, 베트남등동남아시아등지에분포하며, 꽃매미과에속하는곤충은우리나라에서는희조꽃매미 (Limois emelianovioshanin, 1908) 와꽃매미 2종이보고되었다 ( 문교부 1972). 그중꽃매미는은신처에숨지않고열린공간에서자유롭게사는데이는몇가지꽃매미가천적에대응하는기능이있기때문이다. 점프능력, 앞날개의위장술, 숨겨진날개에서갑자기보이는붉은색의경고, 독성물질을가지고있다는신호로날개를활짝펴서경고자세를취함으로써천적에대응하는것으로알려져있다 (Xue and Yuan,1996). 꽃매미는중국남부및동남아시아의더운지방이원산지로알려진아열대성해충으로 (Xiao,1991), 국내에서는 2004 년천안에서발견된이후 2006 년부터밀도가증가하기시작하여,2007 년에는서울, 고양, 인천, 천안, 청주, 정읍에발생하였고,2008 년에는경기파주, 가평, 광명, 성남, 군포, 안성, 충남공주, 연기, 아산, 충북청원, 진천, 보은, 강원춘천, 원주, 경북영천에서관찰되는등빠른속도로확산되고있다 (Chungbuk Grape Research Institute,2008). 이와같은확산은국내에서월동이가능함에의한것으로보고되고있으며중국으로부터유입되어국내에토착화된것으로알려져있다 (Hanetal,2008) 년이전에는 L.delicatula 를주홍날개꽃매미라고불렀으나꽃매미과의대표종으로서꽃매미로재명명되었다 (Hanetal,.2008). 국내에서꽃매미에대한연구보고로는꽃매미의발육단계별형태와약충의령기별발육기간조사, 목본 38 종, 초본 3종등총 41 종에대한보고와산림 -2-

12 에서꽃매미방제를위한 Deltamethrin 등 5종약제의약효검정등에대한보고가있다 ( 박등,2009). 중국에서는꽃매미의기주식물에대해서가죽나무등 23 종이보고되어있다 (Xiao,1991), 꽃매미는방제대상으로여겨지기도하지만약용곤충으로도사용되었는데꽃매미에는 cantharidin 이란성분이검출되었고 (Feng etal,1988), 두개의인돌알칼로이드 (yohimbine, ß-Ajmalicin) 도관찰되었다 (Xue and Yuan, 1996). cantharidin 은중국과유럽에서항암기능으로인해오랫동안의약품으로사용되었다 (Feng etal.,1988). 원색곤충류약물도감에서가을에잡아서끓인물에죽인후햇볕에건조하거나홍건해서파어산결, 통경타태, 해독용으로사용하거나경패, 징가및광견교상등의치료에이용한다고한다 ( 최등,2002) 이처럼꽃매미를약용곤충으로도이용할수있으나급격한개체수증가로포도농가에피해를주고있어본실험을수행하게되었다. -3-

13 Ⅲ. 재료및방법 1. 발생분포조사 2008 년부터 2009 년까지 7월과 8월에충북지역지방도및국도를중심으로차량으로이동하면서읍 면 동 리의 3개지점이상에서꽃매미의기주인가죽나무, 은사시나무, 포도나무등에약충및성충발생양상그리고나무당마리수를조사하였다. 꽃매미발생지역중포도원이있는경우포도원과포도원인근지역을나누어조사하였으며, 포도원내에서관찰되지않는경우 월경재확인하였다. 2. 피해조사 2007 년부터 2009 년까지포도재배기간에청주, 청원, 천안등지의포도원에서꽃매미의피해증상을관찰하였다. 감로피해에대한포도상품화피해정도조사는 2008 년,2009 년수확기에농가에방문해재배별로나누어조사하였다. 유기농포도원은충북청주시용암동에위치한농가를대상으로봉지를씌우지않고재배한구역과일부품종에대해유과기에봉지를씌운구역으로나누어수확기에상품성을조사하였다. 상품성조사는그을음병의피해가없는포도로농가에서생과로판매한양을전체생산량을기준으로나타내었다. 일반재배 4농가에수확기에방문해봉지유무및재배방식을조사하고, 상품성양을조사하였다. -4-

14 3. 포도나무의생육조사 5월에삽수를한포트묘중에크기가비슷한포트묘를 cm의방충망이쳐진케이스안에넣고같은양의물을주며재배하였다. 재배전묘의길이, 경장, 경태, 엽장, 엽폭을조사하고꽃매미 4령충을 3마리 / 나무,5 마리 / 나무가되도록 10 일간접종한뒤꽃매미성충을같은방식으로다시접종하였다. 4. 포도원꽃매미의생활환및난괴당알수조사꽃매미의생활환을조사하기위해겨울에청주시용암동에서꽃매미알을채취해포도연구소해충실험포장에방사하고관찰하였다. 또한방충망이씌워진해충실험하우스에서알시기인 4월부터알을낳을무렵인 10 월말까지매일오전 10 시에꽃매미의령별형태를조사하였다. 그림 1을기준으로발육단계별발생시기및양을관찰하였다. 난괴당알수의조사는스트로브잣나무, 단풍나무, 때죽나무, 모과나무에서 30 난괴, 포도나무에서 90 난괴를채집하고난괴당알수를조사하였다. -5-

15 A B C D Fig.1.DevelopmentalstagesofLycormadelicatula. A,Eggmass;B,1st-3rdnymphs;C,4thnymph;D,Adult -6-

16 5. 알부화에대한온도및일장의영향 12 월에포도원에서수거한꽃매미알에대하여부화실험을실시하였다 mm plantculturedish 에 filterpaper 를깔고그위에꽃매미알을 50 개씩넣었다. 암흑조건에서온도조건을 -10,0,5 로맞춘항온기에 0,5,10, 15,20 일동안처리한후광조건 14L10D, 온도 10,15,20,25,30 로설정한항온기에옮긴후부화율을조사하였다.Plantculturedish 를처리당 3반복으로하였고매일꽃매미부화수를조사하였다. 일장의영향에대한실험은 plantculture dish 에꽃매미알을준비한다음 16L8D,12L12D,8L16D 광조건으로설정한 25 인큐베이터에 3반복으로치상하였고, 매일꽃매미부화수를조사하였다. -7-

17 6. 살충제생물검정실험에이용된살충제는포도에등록되어있는유기인계, 피레스로이드계, 네오니코틴계살충제로써농가에서많이사용하고있는약제를기준으로하였다 ( 표 1). 알에대한살충성실험은꽃매미알 50 개씩 3반복으로준비하고포도에품목고시된농약 AcetamipridWP 등 11 약제를살포한뒤 mm plantculture dish 에 filterpaper 를깔고그위에약제를처리한꽃매미알 50 개씩을반복별로넣었다. 인큐베이터는광조건 14L10D, 온도 25 로설정하고 plantculturedish 를넣고오전 9시 30 분에꽃매미부화수를조사하였다. 실험해충인꽃매미는 3회에걸쳐청주시용암동과석소동에서약충과성충을각각 1,000~2,000 마리를생포해포도연구소로이동 cm 방충망에하루동안적응후실험하였다. 약충실험은 4령약충을 mm plant culture dish 에 5마리씩을포도줄기와함께넣고분무처리하였고, 성충실험은 mm culturedish 에 filterpaper 를깔고성충 5마리씩포도줄기와함께넣은후약제를분무처리하였다. 약제살포후 2시간,24 시간후살충율을조사하였다. 그리고약충은 4반복, 성충은 5반복으로실험하였다. 7. 포장시험 2009 년 5월,9 월 3차례에걸쳐청주시용암동포도농가에서실험하였다. 시험약제는약제선발시험결과저렴하고농가에서많이쓰이는약제와제조회사가중복이되지않도록선발하였다. 포도원에서처리당 3반복으로시험구를두고나무당꽃매미사전밀도를조사한후추천농도로희석해분무기로분무 -8-

18 살포하였고, 살포 3,5,7 일후생충수를조사하였다. Table1.Listofinsecticidestestedforinsecticidalactivity CommonName Trade name A.I.1) (%)&Formu lation Recommended Dilutions Neonicotinoids Acetamiprid Mospilan 8 WP a 2,000 Clothianidin Bjgcard 8 WP 2,000 Imidacloprid Corindo 8 WP 2,000 Thiamethoxam Actara 10 WG b 2,000 Pyrethroids Bifenthrin Capture 2 WP 1,000 Ethofenprox Trabon 10 WP 1,000 Organophosphate Fenitrothion Smithion 40 WP 1,000 Mixtures Buprofezin+dinotefuran Gumgak WP 2,000 Diazinon+ethofenprox Dduksim 25+8 WP 1,000 Lambda-cyhalothrin+Thiamethoxam Stonate SG c 2,000 Carbazate Bifenazate Acramite 23.5 SC d 2,000 1) Activeingredient,WP a :WetablePowder,WG b :WaterdispersibleGranule,SG c : Soluble granule,sc d :Suspension Concentrate,EC e :Emulsifiable Concentrate(Jung etal.2000) -9-

19 1. 발생분포및포도원에서피해 (1) 발생분포 Ⅳ. 결과및고찰 2008 년부터 2009 년까지충북지역지방도및국도를중심으로꽃매미의기주인가죽나무, 은사시나무, 포도나무등에꽃매미알, 약충, 성충발생양상을조사하였다.2008 년말까지충북지역 9개시 군 47 개읍 면동에 194 개지점에서꽃매미의발생유무를조사한결과청주시, 청원군, 진천군그리고보은군에서그발생이관찰되었다 ( 표 2). 그리고 2009 년말까지에는충북지역 10 개시 군 66 개읍 면동에 258 개지점에서꽃매미의발생유무를조사하였는데 1년동안발생면적이확대되어 2008 년의발생지역외에추가로음성군, 증평군, 괴산군, 옥천군, 충주시에서도꽃매미가관찰되었다 ( 표 2). 그외인접지역인영동지역에서는 2009 년까지그발생을관찰할수없었으나본결과에서의확산속도를감안할때꽃매미의발생이우려되었다. 또한 2008 년과 2009 년발생인근지역을관찰한결과여름철에포도밭에서떨어져있는산이나도로가에보이던꽃매미가가을로접어들면서인근포도밭으로날아온다는점이다 ( 표 3).2008 년 5 7 월청원군문의면고은리의야산에서꽃매미가보이다가 10 월경청원군문의면구룡리포도작목반포도밭에서도꽃매미가관찰되었고,10 월경에는포도밭인근야산에비해포도밭에꽃매미가더많이관찰되었다 ( 표 3). 진천군과옥천군에서도같은경향을보였다 ( 표 3). 이처럼꽃매미가빠르게확산되고있는가운데포도밭근처야산에서꽃매미의약충이관찰된경우성충이포도밭으로날아와알을낳는것으로추정되었다. 따라서꽃매미는 1년에 1번생활상을보이기때문에포도밭인근지역 -10-

20 의꽃매미약충을방제해줌으로써포도밭에서방제횟수를줄일수있을거라사료된다. 이지역의조사는꽃매미가확산되어가는지역으로포도밭에는성충이낳은알이없던상황이었다. 따라서성충이낳은알이다음해부화를해서약충이보일수있으며약충을방제하였더라도인근지역에서성충이다시날아들어올가능성이있다고할수있다. 그러므로포도밭으로유입을차단할수있는물리적방법이필요할것으로여겨진다. -11-

21 Table 2.Occurrence oflycorma delicatula in Chungbuk from 2008 to 2009 Areaobserved No.ofcitewhereL. No.ofinsects/treea) Year (No.oftownor delicatulawasobserved/ vilages) totalno.ofsearchcite Mean Range '08 Cheongju(7) 24 / ~55 Cheongwon(10) 14 / ~48 Jincheon(3) 2 / ~44 Boeun(3) 1 / ~7 Goesan(3) 0 / Eumseong(3) 0 / Jeungpyeong(2) 0 / Okcheon(7) 0 / Youngdong(9) 0 / Total 9(47) 41 / 194 '09 Cheongju(8) 28 / ~51 Cheongwon(14) 31 / ~61 Jincheon(3) 15 / ~46 Boeun(8) 10 / ~41 Goesan(7) 6 / ~22 Eumseong(7) 6 / ~25 Jeungpyeong(2) 8 / ~15 Okcheon(5) 4 / ~6 Youngdong(4) 0 / Chungju(8) 9 / Total 10(66) 117 / 258 a) 4thnymphsandadultsL.delicatulaonthetreewereeasilycountedbynakedeyes. -12-

22 Table 3.The occurence variation oflycorma delicatula in vineyard or nonvineyard Area Date Nonvineyard Vineyard Cheongwon Jincheon ' ±6.67 a) - ' ±0.62 a) 15.1±3.14 b) ' ±2.67 a) - ' ±0.12 a) 18.1±2.64 b) ' ±3.66 a) - Okcheon ' ±1.26 a) 5.3±3.62 b) a) No.ofnymphoradult(mean±σ) b) No.ofeggmass(mean±σ) -13-

23 (2) 포도원에서꽃매미의피해 포도원에서꽃매미 (L.delicatula) 에의한피해증상을살피기위해 2007 년부터 2009 년까지수확기인 8~9 월을중심으로그피해를유기재배농가와일반농가로나누어조사하였다. 수확기에꽃매미에의한피해는잎, 줄기그리고열매에서모두관찰되었으며, 가장눈에띄는피해는꽃매미감로에의한그을음병피해로포도의상품성을저하시켜농가판매에큰지장을주고있었다. 잎에감로가묻고난뒤시간이지나면그을음병이발생하게되고포도잎은광을흡수할수없어노랗게변색되었으며, 심할경우잎전체가검게되는경우도있었다. 그을음병의발생부위를좀더자세히관찰하면포도잎표면위에균사체가부착되어있을뿐포도잎표면을뚫고들어가는건관찰되지않았는데, 이는감로가묻은자리에서만그을음병이발생함을알수있었다. 이러한그을을병피해로인해유기농재배농가에서는포도생과의상품화율이 19.2% 였으며나머지 80.8% 는세척후포도즙용으로가공판매하고있었다 ( 표 4). 반면일반관행재배농가에서는생과의상품화율이 79.1% 였으며그마저도수확기에살충제살포를꺼려나타난그을음병으로인한피해였다. 그러나봉지를씌우고재배할경우봉지가감로가포도에직접묻는것을막아줌으로써두재배농가모두생과의상품화율이높게나타났으나, 봉지를씌우고더러워진봉지를벗긴후다시포장지로싸는노동력이추가로발생하는간접적피해가발생하였다. 꽃매미의흡즙에의한직접적인피해를조사하기위하여포트에포도삽수를심어조사하였는데이는포도나무의경우 2년차부터전정을하고생육중에는순지르기를함으로써흡즙에의한생육차조사가어려웠기때문이다. -14-

24 Table4.Theratioofgrapes'commercialvalue Withoutpaperbag Withpaperbag No. of samples % of commercial grapes No. of samples % of commercial grapes Organicfarming % % Farmsbypesticide % % -15-

25 포도를삽수한후일정크기로자란포도포트묘를선발해전체길이, 셋째마디의길이및마디폭, 셋째마디잎의좌우길이및위아래길이를각각측정한후 case 안에넣고, 꽃매미약충을 10 일간접종하고 40 일후다시꽃매미성충을 10 일간추가로접종하며생육상을비교관찰하였다. 그결과, 나무의전체길이생장에있어서는무처리에서가장높아 81% 의성장률을보인반면,3 마리 / 나무접종구에서는 17%,5 마리 / 나무접종구에서는 14% 의성장률을보였다 ( 그림 2-a). 셋째마디의길이 ( 경장 ) 역시무처리는 20% 성장률을보인반면,3 마리 / 나무접종구에서는 14%,5 마리 / 나무접종구에선 9% 의성장률을보였다 ( 그림 2-b). 셋째마디의두께 ( 경태 ) 무처리는 17%,3 마리 / 나무접종구에서는 16% 그리고 5마리 / 나무접종구에서는 11% 의성장률을각각보였다 ( 그림 2-c). 셋째잎의좌우길이 ( 옆장 ) 는무처리 18%,3 마리 / 나무접종구에서는 5% 그리고 5마리 / 나무접종구 3% 의성장률을각각보였다 ( 그림 2-d). 마지막으로셋째잎의위아래길이 ( 옆폭 ) 는무처리가 15% 성장률을보인반면 3 마리 / 나무접종구에서는 4%,5 마리 / 나무접종구에선 1% 의성장률을보였다 ( 그림 2-e). 이러한결과들은포도나무의생장에있어꽃매미가직접적인흡즙피해를주고있음을보여주며, 그피해가매우크다는것을보여주고있다. 현재까지꽃매미에의한피해는수목의수세약화라는막연한추측만있었을뿐구체적인자료는제시되고있지못하였으며, 특히포도나무에대한피해는생육에대한직접적인보고가없었다. 비록본연구에서구체적인자료는제시하지못하였지만생육저하의원인이흡즙에의한것뿐만아니라, 흡즙에의해줄기에구멍이생기고그구멍을통해수액이흘러나오는것을관찰할수있어이역시생육을저하시키는원인으로여겨졌으며병원균의감염피해가 -16-

26 우려되었다. 이러한부분에대해서는추가적인조사가더필요한것으로여겨 진다. -17-

27 A B 190% 170% y = 0.35 x R 2 = % 120% y = 0.09 x R 2 = 0.94 % of growth 150% 130% 110% 90% y = 0.08 x R 2 = 0.96 y = 0.06 x R 2 = 0.98 % of growth 110% 100% 90% y = 0.04 x R 2 = 0.98 y = 0.06 x R 2 = % No. 3/tree No. 5/tree No treatment 80% No. 3/tree No. 5/tree No treatment 50% 6 7 Month % 6 7 Month 8 9 C D 130% 130% 120% y = 0.07 x R 2 = % y = 0.08 x R 2 = 0.91 % of growth 110% 100% 90% y = 0.04 x R 2 = 0.76 y = 0.06 x R 2 = 0.80 % of growth 110% 100% 90% y = 0.01 x R 2 = 0.83 y = 0.02 x R 2 = % No. 3/tree No. 5/tree No treatment 80% No. 3/tree No. 5/tree No treatment 70% Month 70% 6 7 Month 8 9 E 130% % of growth 120% 110% 100% 90% 80% y = 0.07 x R 2 = 0.95 y = 0.02 x y = 0.00 x R 2 = 0.97 R 2 = 0.49 No. 3/tree No. 5/tree No treatment 70% 6 7 Month 8 9 Fig.2.ThedamageofyounggrapebyLycormadelicatula(Thevalue at applicationdate= 100%).A,Treelength;B,Culm length;c,culm width;d,leaflength;e,leafwidth -18-

28 2. 포도원에서꽃매미의생태 (1) 포도원에서꽃매미의생활환 포도원에서꽃매미의생활환을조사하기위해청주시용암동에서꽃매미알을채취해포도연구소해충실험포장에방사하고관찰하였다. 포도원에서꽃매미의생활환은일반적으로보고된것과같았다. 성충은 7월경부터보이기시작하는데초기에배부분이작고어두운색을띄다가점점배가커지면서노란색이보이게되고,9~10 월경에암수 1쌍이교미를한다.10 월부터 11 월까지포도줄기, 콘크리트지지대, 관수용물통, 하우스파이프기둥등여러장소에알을낳는데이런산란처는내부열을발산해알이동사하는것을막아주는거라고생각된다. 이처럼꽃매미는 1년에 1세대의생활환을보인다. 포도연구소의시험포장에서의꽃매미의생활환을그림 3에나타내었다.1 령약충은 4월중순부터, 성충은 7월초부터 11 월초까지활동하였다. 또한같은시기에령별중복되는기간이많고 1령이부화하는기간이긴데그원인이온도및광조건에따른것으로추정되어그영향을조사하였다. -19-

29 A Stage Month Egg stNymph 2ndNymph 3rdNymph 4thNymph Adult B Fig.3.LifecycleofLycorma delicatula atthevineyard in Okchoen of Chungbuk A,OccurrenceofL.delicatula;B,Number ofl.delicatula -20-

30 (2) 난괴당알수 포도원에서산란된난괴의알수를조사하기위해총 90 개의난괴를조사한결과, 평균 32.7±6.49 개를나타내었다 ( 표 5). 스트로브잣나무, 단풍나무, 때죽나무, 모과나무에서도난괴의알수가포도의것과유사하였다.2 년동안꽃매미의산란을관찰한결과꽃매미가산란하는횟수가 1회로관찰되었고, 산란직전암컷의배를갈랐을때포란이 여개로관찰되었다. 논문에서산란양의자료를찾을수없었으나기존에알고있던산란양과는많은차이를보이고있다. 따라서꽃매미의산란양과번식속도에대한추가적인연구가필요할것으로생각된다. Table5.ThenumberofeggpereggmassofLycormadelicatula Tree No.of eggmass No.ofegg/eggmass (mean±σ) Range Pinusstrobus ± ~ 45 Acerpalmatum ± ~ 50 Styraxjaponica ± ~ 84 Chaenomelessinensis ± ~ 43 Vitislabrusca ± ~

31 (3) 온도및일장에따른알의부화생태 꽃매미의알시기가 10 월부터이듬해 5월까지관찰됨에따라알의부화에적정한온도를조사하기위하여야외에서채집된난괴를 10~30 에서처리하고그부화율을비교조사하였다. 그결과 25 에서누적부화율이 27% 로가장높았으며 20 와 15 에서각각 16 및 14% 이었고 30 에서 3% 로누적부화율이가장낮게나타났다 ( 그림 4). 부화속도면에서는 25 에서치상후 10 일부터부화하기시작해일주일이내에부화를완료했으며, 온도가낮아질수록부화시기가늦어져 20 에서는 16 일차부터,15 에서는 26 일차부터부화하기시작했다. 반면 30 에서는 25 와같이 10 일차부터부화하기시작되었으나이후부화율이현저히낮게나타나는결과를보였고 10 에서는부화가되지않았다. 각온도에서의부화기간을비교한결과온도가높을수록부화기간이짧아지는것을확인할수있었으며,10 조건에서는부화가불가능한것으로확인되었다 ( 표 6). 또한꽃매미월동알의비선형발육모형을작성한결과, 고온영역에서발육이저해되는특징을보였으며, 발육영점온도는처리온도와발육률간직선회귀식 {y = 0.005x (R 2 = 0.930)} 에의하면 로추정되었다. 가루깍지벌레의발육영점온도는 11.9 로조사되었는데여기서이용하고있는발육영점온도는추정된수치일뿐이지생리적으로발육이정지되는실질적인온도는아니라고한다 ( 전등 1996). 이상의결과를종합할때부화율이나기간면에서 25 가가장적정온도로결정되었으며, 이러한결과는꽃매미의 1령유충이 4월중순부터나타나는결과 ( 그림 3) 와일치하는것이었으며 6월이후에는그관찰이어려운것과연관 -22-

32 된것으로여겨졌다. 최근겨울철의고온이상기후가심화되어감을고려할때꽃매미의출현시기역시좀더빨라질우려가있으며, 꽃매미의발생예측을위해서는특정시기보다는온도변화를중심으로그예측이이루어지는것이바람직할것임을보여주었다. 30% % of hatch 25% 20% 15% % 5% 0% Day after treatment Fig.4.Accumulation ratio of hatchability of Lycorma delicatula ata varioustemperatureconditions. -23-

33 Table 6. Hatching period (days; Mean±σ) of Lycorma delicatula by temperature Temperature Days (Mean±STD) - a 40.2± ± ± ±1.73 a Therewerenoeggshatched70daysaftertreatment. y = 0.005x (R 2 = 0.930):Developmentrate(1/day)curveforL.delicatula overwinteredeggsasafunctionoftemperature. -24-

34 온도에따라꽃매미알의부화상태가크게영향을받음이확인됨에따라일장의변화가부화에미치는영향을조사하였다. 그결과장일 (16L8D), 중일 (12L12D) 그리고단일 (8L16D) 처리에따라 28.7%,28%,34.7% 로비슷한경향을보였고, 선형발육모형에서도큰차이를확인할수없었다 ( 표 7). 따라서꽃매미알의부화에는광조건이크게영향을끼치지않는것으로조사되었으며, 이는온도변화를통한꽃매미의발생예측이바람직함을확인시켜주는결과였다. Table 7.Accumulation ratio of hatchability of Lycorma delicatula at diferentlightconditionson25 Lengthof light(hr) A linearequation R 2 Dayoffirst hatch % of hatch 16 y=2.4131x D 28.7% 12 y=2.4754x D 28% 8 y=3.0708x D 34.7% -25-

35 꽃매미알이월동이가능한온도와휴면타파가필요한지를조사하기위해저온처리및처리기간에따른꽃매미알의부화율을조사하였다 ( 표 5).-10 에 5~20 일처리후 25 14L10D 인큐베이터에넣은결과모두부화가되지않고죽었다.0 에 5일동안보관후 25 로옮겨관찰한결과부화율이 14.0% 로무처리에비해약 50% 정도떨어졌고,10~20 일처리에서는 5.0~8.7% 로부화율이급격히떨어졌다. 또한 5 에 0~20 일처리한결과 10 일까지부화율이 10% 정도로유지되었고,15 일차에서 4% 로떨어졌으나 20 일차에서는무처리와비슷한 24.0% 로다시부화율이높아졌다. 이는저온에견딜수있도록한물질이활성화되는데시간이소요되기때문으로사료된다.20 14L10D 인큐베이터에서시험한결과 25 에비해무처리부화율이떨어졌다 ( 표 5) 일처리시 1.3% 부화율을보였으나다른기간에서는부화율이 0% 였다. 또한 0 와 5 에서 0~20 일동안처리한결과약 10% 의부화율을유지하였으나처리기간이길어질수록부화율이떨어졌다.15 14L10D 인큐베이터에서시험한결과 20 무처리부화율 16% 에서 14% 로약간떨어졌다 ( 표 5). -10 에 5~20 일처리후 15 14L10D 인큐베이터에넣은결과모두부화가되지않고죽었다.0 와 5 에서 0~20 일동안처리한결과부화율의변화가적었다. 그리고 30 14L10D 인큐베이터에서시험한결과전체적으로부화율이떨어졌다 ( 표5). 꽃매미알은저온에의해휴면이유지되고, 부화를위해서는저온처리가필요치않음을알수있었다. -26-

36 Fig.5.Accumulation ratio of hatchability of Lycorma delicatula ata varioustemperatureconditions. -27-

37 3. 방제효과 꽃매미의효과적인방제법을모색하고자현재포도나무에등록공시된약제 를이용하여알, 약충및성충에대한방제효과를검정하였다. (1) 발육단계별살충효과포도나무에등록되어있는공시약제를꽃매미알에살포하고 25 에치상한후부화율을조사하였다. 그결과처리후 22 일차까지 % 의부화율을보여무처리와비슷한경향을보임으로써현재공시된약제중에서는효과적인약제를선발할수없었다 ( 표 8). 더욱이본실험결과는난괴위의도포물질이없는낱알인상태에서한것으로써농가에서도포물질이덮여있는상태에서는그효과를기대하기가더욱어려울것으로여겨졌다. 따라서 10 월부터이듬해 4월까지알로월동을하는동안살충제를이용한방제가현재의등록약재로는어려울것으로판단되어짐으로써꽃매미알을대상으로한약제선발시험이추후필요할것으로여겨진다. 현재꽃매미알의효과적인방제법으로는알을눌러서터트리는등의물리적으로방제법이현실적인것으로판단되어진다. 동일한약제를 4령약충에대해약효실험을수행한결과 BifenazateSC 를제외한총 10 가지약제가추천농도에서 24 시간경과후 100% 의방제효과를보였다 ( 표 8). 성충에대한약효실험결과약충에대한결과와유사하게 BifenazateSC 를제외한 10 종의약제가추천농도에서 24 시간경과후 100% 의방제효과를보였다 ( 표 8). 박등이가죽나무의꽃매미약충에실험한결과델타메스린유제, -28-

38 이미다크로프리드액제, 클로치아니딘액상수화제, 페니트로치온유제에서 24 시 간후 100% 의살충율을보인것과같이클로로니코티닐계와유기인계약제에 효과가높게나타났다 ( 박등 2008). -29-

39 Table8.ThemortalityofLycormadelicatula bychemicalpesticides Pesticides Mortality(%) Egg 4thnymph Adult Acetamiprid Bifenthrin Clothianidin Ethofenprox Fenitrothion Imidacloprid Thiamethoxam Buprofezin+dinotefuran Diazinon+ethofenprox Lambda-cyhalothrin+ Thiamethoxam Bifenazate Control a) Numberofinsectstested. b) 24hrafterapplication c) notest. Samplesize(Number):Egg(150),4thnymph(20),Adult(25) -30-

40 (2) 방제효과시험약제선발후에실제로야외조건에서효과를검정하기위해포도원에서실험을하였다. 시험포장은청주시용암동에위치한농가포장을빌려사용했는데간이비가림시설에서 5년생캠벨얼리를재배하는일반농가로시험기간전 후로다른살충제는살포하지않았다.2009 년 5월경중, 하순과 9월에처리전꽃매미수를조사한후약제를살포하였고, 살포후 3,5,7 일차에약효를조사하였다.5 월상순에처리한구에서는 2일차조사시 90% 이상의방제가를보였으나이후새로부화한꽃매미에의해방제가가 10% 정도낮아졌다 ( 그림 6-A). 부화가거의끝나가는무렵인 5월하순에는시험결과 4약제모두에서 90% 이상의방제효과를보였다 ( 그림 6-B). 또한포도수확후꽃매미성충이나오는 9월에처리한구에서모두 90% 이상의방제효과를보였다 ( 그림6-C). 살충제를이용한꽃매미방제는알에효과가없으며약충과성충에대해효과가있었다. 하지만꽃매미가약제를직접맞아야방제가되기때문에새로부화하거나외부에서유입될경우추가방제를실시하여야한다. 효율적인방제시기조사및친환경적방제법에대한연구가추가로필요할것으로생각된다. 또한꽃매미의천적으로 DryinusbrowniAshmead,1905 이보고된바가있는데 (Mita,2009), 천적의도입에대해서도연구가필요할것으로생각된다. -31-

41 Ace.:Acetamiprid,Imi.:Imidacloprid, am.+ Thi:Lambda - cyhalothrin + Thiamethoxam, Fen.:Fenitrothion Fig. 6. The control eficacy of the nymphs and adults of Lycorma delicatula by chemical pesticides in vineyard. A, 4th nymph (applicationdate:5.11);b,4thnymph(application date:5.27);c, Adults(applicationdate:9.11) -32-

42 Ⅴ. 요약 포도재배농가에서꽃매미를방제하는기초자료확립을목적으로포도원에서 꽃매미의피해와생태그리고방제방법에대해조사하였다. 1. 꽃매미의발생지역조사결과 2008 년에는청주시, 청원군, 진천군, 보은군에 서나타났으며,2009 년에는추가로음성군, 증평군, 괴산군, 옥천군, 충주시에 서꽃매미가관찰되었다. 2. 꽃매미는포도원에서감로를내서그을음병을유발함으로써상품성을떨어 뜨리고광합성을저해시키며, 포도줄기를흡즙함으로써포도나무의수세를떨 어뜨린다. 3. 유기농포도재배농가에서봉지를씌우지않고재배할경우감로에의한피 해로상품성비율이 19.2% 였으며봉지를씌울경우상품성이 98% 이상이었 다. 4. 꽃매미의포도유묘에대한흡즙피해는무처리의생장률이 81% 인데비해 꽃매미를 3 마리 / 나무접종한유묘는 17% 5 마리 / 나무접종한나무에서는 14% 밖에성장하지못했다. 5. 난괴당알수는평균 32.7±6.49 개이다. -33-

43 6. 꽃매미알의부화는광조건보다온도에영향을받는다. 7. 꽃매미알의최적부화온도는 25 이며부화하는데 12.7±2.60 일이소요된다. 8. 꽃매미의발육영점온도는처리온도와발육률간직선회귀식에의하면 로추정되었다 종의살충제를이용해살충효과를본결과꽃매미알에효과가없었고, 약충과성충에대해 10 종이효과가있었다. 10. 포도원에서현장적용시험을한결과살충제 4 종이효과가있었다. -34-

44 Ⅵ. 참고문헌 김배성, 천인석, 허정회, 안명옥 2009, 과일수급동향. 농업전망 2009( 하 ) 한국농 촌경제연구원 : 문교부 1972, 한국동식물도감제 13 권동물편 ( 곤충류 5). 박일권, 박지두, 김민영, 이상길, 신상철, 김준헌 꽃매미 (Lycorma delicatula) 의생태특성및약제살충효과. 한국응용곤충학회지 48(1): 전흥용, 김동순, 임명순, 이준호 가루깍지벌레 (Pseudococcus comstochi (Kuwana) 월동알의온도발육및부화시기예찰모형. 한국응용곤충 학회지 35(2): 정영호, 김장억, 김정한, 이영득, 임치환, 허장현 최신농약학, 시그마프 레스 : 최정, 안미영, 이영보, 류강선 원색곤충류약물도감, 신일상사 :208. Chungbuk Grape Research Institute 2008.The statistics ofvine culture. Theannualreport

45 Chungbuk Grape Research Institute The occurrence of Lycorma delicatula.theannualreport2008. Feng Y.,JianqiM.,Zhongren L.and Tianpeng G.1988.A preliminary investigation of the cantharidin resources of Shaanxi province. ActaUnivSeptentrionaliOccidentAgric16(8):28. Han J.M.,Kim H.J.,Lim E.J.,Lee S.H.,Kwon Y.J.and Cho S.W Lycorma delicatula (Hemiptera :Auchenorrhyncha :Fulgoridae : Aphaeninae)finaly,butsuddenly arrived in Korea.Entomological Research38: Kwon Y.J. and Huh E.Y Homotera(Suborder Auchenorrhyncha). Economic Insects of Korea 19(Insecta Koreana Supplement 26). NIAST,Suwon,Korea. Mita Toshiharu A taxonomic study of the Dryininae (Hymenoptera:Dryinidae) of Japan, with description of a new speciesofpseudodryinus.zootaxa2168: XueG.andYuanS.1996.Separationandpreparationofindolealkaloidsin LycormadelicatulaWhiteby HPLC.ZhongguoZhongyaoZazhi21-36-

46 (9): ,576. Xiao G.1991.ForestInsectofChina.ForestResearch Institute.Chinese Academyofforestry:

47 감사의글 천재는노력하는사람을이길수없고, 노력하는사람은즐기는사람을이길수없다고합니다. 논문을작성하면서늘즐거웠고, 주위많은분들의도움이반갑고기뻤습니다. 그래서이렇게보잘것없지만논문한편이나온것같습니다. 본연구를수행함에있어서부족함이많은저에게처음부터끝까지사랑으로지도와격려를아끼지않으셨던지도교수이신우수동교수님께깊은감사를드립니다. 아울러본논문의심사와작은부분까지지도를해주신김길하교수님, 조수원교수님과연구수행에본인일처럼신경써주신이기열소장님께깊은감사의마음을전합니다. 아울러본과정을마칠수있도록기회를주시고격려를해주신충북농업기술원민경범원장님, 윤태부장님, 송인규과장님, 노창우과장님, 김태중과장님그리고안기수박사님, 강효중박사님께감사의마음을전합니다. 또한본연구를수행할수있도록배려와도움을주신포도연구소김영호, 김익환팀장님, 김현주, 이석호, 이재웅, 김은정선생님과고미정씨에게도감사를드립니다. 또한연구중에도늘즐겁게일을할수있도록해주신박종섭교수님, 차재순교수님, 차병진교수님, 김흥태교수님, 신용철과장님, 한관만팀장님, 남승오조합장님, 민명식회장님, 김이기팀장님, 김민자, 손찬수, 권의석, 허윤선정윤희선생님께감사의마음을전합니다. 하늘에계신고강석권선생님께존경하는마음을전합니다. 그리고충북대학교곤충병리실에서주야로연구하는후배들에게고맙다는인사를전합니다. -38-

48 20 대중반에했던약속을묵묵히기다려주신우리부모님, 멀리서위로의말을건네시는장인장모님, 그리고동생식구와동서들, 처형, 처재에게감사의마음전합니다. 사랑의가정을함께이루고함께기뻐하는아내, 호진, 연진에게사랑한다고, 고맙다고그리고미안하다는말을전합니다. 끝으로제마음속에늘담고앞으로해야할약속을할까합니다 년아인슈타인이스위스취리히국립공과대학을다니던시절, 어떻게하면과학계에서발자취를남길수있을까요? 라는아인슈타인의질문에지도교수였던수학자민코프스키는대답대신엉뚱한길로안내했습니다. 선생님, 혹시엉뚱한길로들어오신것아닙니까? 라는물음에 " 그래맞네, 잘못된길이지! 이렇게 ' 잘못된길 ' 만이족적을남길수있는거야. 아직단단하게굳지않은땅, 즉새로운분야로가야만깊은발자국을남길수있다네. 이미단단하게굳은땅, 그러니까많은사람들이수없이거쳐간곳에는발자국이찍히지않아 " 라는일화가있습니다. 앞으로의연구과정과박사과정에서이말을되새기면서발자국을남길수있게노력하겠습니다 년 12 월 송명규 -39-

Ⅰ Ⅱ Ⅲ. 1. (Life Cycle) 2. ( ) Ⅳ. Ⅴ

Ⅰ Ⅱ Ⅲ. 1. (Life Cycle) 2. ( ) Ⅳ. Ⅴ 제 55 회경기도과학전람회 (Lycorma delicatula) 출품분야학생부출품부문동물 2009. 5. 시 군 학교 ( 소속 ) 학년 ( 직위 ) 성 명 성남시성남서중학교 3 학년최윤호 지도교사성남여자고등학교교사김주현 - 1 - Ⅰ. 1. 2. Ⅱ. 1. 2. 3. 4. Ⅲ. 1. (Life Cycle) 2. ( ) 3. 4. 5. 6. Ⅳ. Ⅴ. - 2