일반과제 ( ), 보안과제 ( ) ( 과제번호 : PJ907241) 양구산채명품화를위한난방제병해충방제및안정성확보방안에관한연구 (Studies on control pest and secure safety plan for good quality mountain herbs in Yanggu ) 양구군농업기술센터 농촌진흥청
< 완결과제최종보고서 > 제출문 농촌진흥청장귀하 본보고서를 양구산채명품화를위한난방제병해충방제및안정성확보방안에관 한연구 과제의보고서로제출합니다. 제 1 세부연구과제 : 고품질산채재배기술연구 제 2 세부연구과제 : 산채난방제병해충방제법연구 2012. 02. 13 주관연구기관명 : 양구군농업기술센터 주관연구책임자 : 강영기 연 구 원 : 최석화 : 최해진 : 박종남 제1협동연구기관명 : 강원대학교 제1협동연구책임자 : 조세열
요약문 Ⅰ. 제목 양구산채명품화를위한난방제병해충방제및안정성확보방안 Ⅱ. 연구개발의목적및필요성 양구산채는지형적특성에기인하여타지역에서생산되는산채와비교품질과맛이우수하고향이진한특성을갖고있어국내에서그우수성과특이성을인정받고있다. 그러나이로인해병 해충의대량발생이문제시되어이에대한현황파악및효과적인친환경농자재선발이시급한실정에놓였다. 따라서병해충에강한우량종을육성하여빠른시일내에농가에게보급할필요가있다. 또한이미육성되어양구지역에보급된신품종곰취 ( 진향 ) 에대해서는재배적지탐색및환경조사가이루어져야할것이다. Ⅲ. 연구개발의내용및범위 1) 제 1 세부과제 : 고품질산채재배기술연구본연구과제의수행을위해산채의우량종을수집하여계통별특이성을조사하고우수계통에대하여최종 1계통을선발하였다. 또한조직배양을통한대량증식체계를확립하기위해조직배양묘의장기저장을위한저장가능기간설정및조직배양묘의순화후정식시기에대하여알아보았다. 한편, 신품종곰취 ( 진향 ) 의적합한재배환경을탐색하기위해양구관내 3개소 ( 동면, 해안, 방산 ) 에시험재배하면서생육조사및수량성을조사하였다. 재배환경이생육에미치는영향에대해서는재배전 후토양환경조사및시설내온도변화를조사하였다. 2) 제 2 세부과제 : 산채난방제병해충방제법연구본연구과제의원활한수행및시험농가선정을위해주관연구기관인양구군농업기술센터와협의함은물론양구관내양구곰취재배농가의재배면적, 병 해충피해보고사례조사및농민의시험연구에대한의지를설문조사하였다. 그결과본연구에적합한재배농가를선정하였으며병해충친환경농자재선발및현장적용을위해해당농가의포장에서발생하는병해충을조사및동정하였다.
Ⅳ. 연구개발결과 1) 제 1 세부과제 : 고품질산채재배기술개발곰취우량종선발을위해흰가루병에강하면서도수량성이높은곰취 4개계통을 2010년도우선선발하였으며, 생육및수량성과식미도검사결과를토대로 2011년 1계통 (LS0807계통) 을최종선발하였다. 초장은최종선발계통인 LS0807이 28.8cm로가장컸으며엽장, 엽폭및엽병장에서도최종선발계통이곤달비보다엽크기가큰것으로나타났다. 선발된 LS0807계통의주당엽중은 58.2g로곤달비 35.4g에비해 64.4% 높았다. 엽수의경우곤달비와비교했을때큰차이를보이지않았다. 한편, 엽품질검사결과 LS0807계통이엽색, 크기, 식미도에서평균 4.1의가장높은점수를받았다. 선발계통별결실특성을살펴보았는데곤달비는가임률이 2.8% 로매우낮았다. 곤달비의경우 5월말흰가루병이발생되기시작하였으나선발된계통은발생되지않았다. 조직배양곰취묘의저장기간에따른이후순화시생육특성결과는다음과같다. 출엽률은 0 및 3개월저장처리구에서약 95% 로 6 및 9개월처리구보다 2배이상높게조사되었다. 초장, 엽장엽폭을조사한결과 3개월저장처리구에서각각 9.28cm, 4.37cm 그리고 5.55cm로다른처리구보다크게조사되었다. 또한지상부생체중도 3개월처리구에서 2.05g으로가장높게나타났다. 조직배양묘의순화후적정정식시기를알아보기위해조사된시험구내온도변화결과는다음과같다. 첫정식이시작된 4월말일까지의평균온도는 7 내외였으나 5월부터큰폭으로상승하기시작하였고정식이완료된 6월부터는 18 이상을유지하였다. 정식시기별생육특성조사에서초장은 4월25일정식이 21.2cm로가장컸으며, 5월5일, 15일및 25일순으로조사되었다. 엽폭및생체중은정식시기가가장이른 4월25일처리구에서가장높았으나유의성의인정되지않았다. 생존률은 4월25일처리구에서 92.8% 로가장높았으며 5월5일처리구 78.1%, 5월15일처리구 83.7% 그리고 5월25일처리구에서 81.3% 로조사되었다. 본연구결과순화시기조절을위한배양묘저온저장은 -2 에서최대 3개월까지가능하였으며, 조직배양곤달비묘의순화후정식은 5월이전에실시하는것이가장바람직하였다. 양구지역내 3개소에대한토양을분석한결과 ph는 5.80~6.69인것으로조사되었으나지역별큰차이를보이지는않았다. 유기물및질소함량을조사한결과해안이각각 49.37g/kg 및 219.28mg/kg로가장많았다. 또한재배후토양성분을조사한결과유기물함량및전질소함량이다른성분과비교했을때가장크게감소하
였다. 지역별생육특성을조사한결과초장은해안이 45.6cm로가장크게조사되었고, 동면및방산이각각 39.5 및 41.8cm로비슷하였다. 엽장및엽폭에서도해안지역내 진향 의생육이타지역보다우수하였다. 경경은해안지역이다소작았으나평균주당엽수가 41.3개로타지역보다높았다. 또한, 생체중및건물중을조사한결과해안지역이각각 283.0 및 35.3g으로다른지역보다약 1.5배높았다. 2) 제 2 세부과제 : 산채난방제병해충방제법연구병18S rdna 및 ITS 지역염기서열을이용한분석결과, 곤달비에서기존보고된녹병과흰가루병이외에 Phoma glomerata에의한검은점무늬마름병 (black spotted leaf blight), Colletotrichum spp. 에의한탄저병 (Anthracnose), Alternaria brassicae에의한갈색점무늬병 (brown leaf spot), Rhizoctonia spp. 에의한뿌리썩음병 (root rot) 을곤달비주요병원체로보고하였다. 양구군의곰취에발생하는곤충을조사 채집 분류 동정하여다음과같은결과를얻었다. 채집된곤충은전부 11목 36과 44종이었으며월별분포를보면, 6월에 30종으로가장많았고, 10월에 9종으로가장적은것으로조사되었다. 흰가루병원균을친화경농자재선발을위한주요병원균으로선정하였고. 한가지병원균에널리사용되고있는미생물제 5종류와식물추출물 2종류여러병을중심으로빈번이사용되고있는친환경농자재를선발하였다. 선발된친환경농자재를펀치볼농업시험장하우스에서실외실험을실시하였고, 정확한시험을데이터를위해곤달비모종을키워강원대학교내식물배양실에서실내시험을실시하였다. 친환경농자재중바실러스서브틸리스케이비 401가실외및실내에서흰가루병에대한낮은발병률과가장높은방제가를보였다. 위의친환경농자재시험을통하여수확말기에나타는흰가루병에대한미생물방제를함으로써더많은생산율을보일것으로기대된다. 식물추출물을이용한진딧물방제효과는 3일차 31%~67%, 5일차 49%~71% 까지다양하게나타났는데그중고삼추출물인 Oxymatrine이 71% 정도의살충율을보였다. 곰취수염진딧물의최초발생기인 4월말에 Oxymatrine을살포하고, 최초번식시에곰취수염진딧물을최대한일찍제거한다면곰취수염진딧물의방제에효과가있을것으로생각된다.
Ⅴ. 연구개발결과의활용계획 선발계통신품종등록을위하여선발계통대량증식및지역적응시험을실시한후신품종으로등록하며재배시범농가를선정하여점진적으로확대보급할계획이다. 이를위해본과제를통해확립된조직배양대량생산시스템을적용하여신속하게규모화할계획이다. 또한집단 밀식재배시발생하는난방제병 해충동종자료를바탕으로집단재배체제에서발생하는병 해충로드맵을구성하고지역여건을고려한지역농업특성화사업의자료로활용할계획이며, 이는산채에적용될수있는친환경농자재의검증및선발에따른영농활용이가능할것으로기대된다. 아울러본과제를통해획득한매뉴얼을통해고품질명품화된산채류가생산되면안정성이확보된산채류의생산이 2011년도이후부터가능하리라판단되며양구산채시험마을을조성하여그결과에따라점차확대하고자한다.
S U M M A R Y This study was carried out to select a new cultivar of Ligularia fischeri with excellent characters and to develop management manual for plant disease and pest in Ligularia fischei, at Yanggu of Gangwon province and to increase farm income ultimately. To develop the new 'Gom-chui' cultivar, four breeding lines were selected in 2010 and one breeding line, "LS0807" with resistance to the powderly mildew, high flavor and yields, was finally selected in 2011. "LS0807" line shows in average 28.8 cm plant hight, 17.6 cm leaf length, and 16.7 cm leaf width. The average productivity was 58.2 g per plant and increased 64.4 % compare to cultivar 'L. stenocephala' with 35.4 g per plant. The leaf emergence of plantlets stored at -2 during 3 months was maintained highly, but it was decreased with extending storage time. Four planting dates compared were April 25, May 5, May 15, and May 25 and the greatest growth was obtained from plantets planted on April 25. The suitable region for 'Jin-Hyang' cultivar was Haean with high organic matter(o.m.) We report in this papar that black spotted leaf blight, Anthracnose, brown leaf spot and root rot are major pathogens on l. stenocephala resulted from an analysis of 18S rdna and ITS region sequences. The investigation and classification of the insects on l. stenocephala in yanggu result in eleven order, thirty-six family and forty-four species and thirty species are investigated in June that is the most abundant species and October is the least that is nine species. powdery mildew was chosen for selection of eco-friendly farming materials which were two kind of plant extracts and five microbial germicide that are frequently used in yanggu. we conduct an experiment with the selected materials in a vinly greenhouse and in order to obtain an accurate result, seedlings of l. stenocephala were planted in an incubation room of kangwon national university. bacillus subtilis kb401 has the highest control value and low mobility rate of disease. It is expected that rate of production could make higher with the bacillus subtilis kb401 for powdery mildew which occur during late harvest. The control effect on Aulacorthum ligularicola Lee used by plant extracts showed various data ; After three days, rate of preventive effect was 31% ~ 67%. After five days, rate of preventive effect was 49% ~ 71%. Among the extracts in this
research, Oxymatine, the sophora root extract, presented about 71% of insecticide rate. If we sprayed Oxymarine on target plants at the end of April when is the first generative period of A. ligularicola in order to slip them away as fast as possible in the first reproductive period of them, we firmly believe that it would be an efficient preventive method.
제 1 장서론 산채류가다른채소류보다자연상태에서잘자라는관계로농약을살포하지않고재배할수있어소비자들은이들산채류가보다안정식품이라고생각하여최근소비가늘고있다. 특히산채류가운데는기능성이높은성분을함유하고있는것이있어그개발가치가매우크다. 우리나라에서자생하는취나물은 6속 60여종이있는것으로분류되고있으며이중참취, 곰취, 개미취, 미역취, 수리취, 각시취등 10여종이산채로주로이용되고있다. 이들중주로묵나물로이용되고있는참취 (Aster scaber Thunb.) 와쌈채소로이용되고있는곰취 (Ligularia fischeri Turcz.) 는소비자선호도가가장높은작물로그재배면적이크게증가되고있으며, 최근에는시설재배면적이급증하면서조기재배, 보통재배, 억제재배, 촉성재배등재배작형이세분화되는등재배기술의발달뿐만아니라, 양액재배등시비기술도많이개발되고있다 (Choi 등, 2009). 곰취 (Ligularia fischeri) 는국화과의쌍떡잎여러해살이식물로깊츤산나무숲밑이나비옥한초생지및산골짜기의음습한계곡에종종군락을이루면서자란다. 곰취의변종으로는한대리곰취가있고, 근연식물로는곤달비, 어리곰취, 긴잎곰취, 털머위, 화살곰취, 갯곰취, 개담배등이있으며, 곰취와곤달비가주로재배되고있다. 양구군곰취재배면적은 2005년 7ha에서 2009년 43.1ha로증가하여전국최대규모의곰취주산지로자리매김하고있다. 그동안양구군은곰취재배면적증대, 지리적입지를부각시킨청정산채생산, 축제행사등을통한소비저변확대등양구곰취의인지도제고에크게기여하고있다. 그러나양구곰취를타지역과차별화된특산작목으로육성해나가기위해첫째, 생산자측면에서볼때재배적응력이높아야하고, 병충해저항성이높아지속가능한농법으로안전재배가가능한품종개발이이루어져야할것이다. 그러나곤달비의경우흰가루병, 뿌리썩음병등병해발생이심해생산성저하의원인이되고있다. 또한, 소규모재배체계에서집단 / 밀식재배체계로전환과함께온난화등기후변화에따른난방제병 해충이대량발생하여민원이급증하고있는실정이다. 따라서양구곰취의재배안전성을극대화하고내병성, 고품질, 광지역재배능력을제고시키기위해서는곰취속내의종간잡종을통한품종개발이요구되며집단재배체계에서발생되는병 해충동종및이를효과적으로방제하기위한적정친환경농자재선정과조속한농가보급이이루어져야할것이다. 둘째, 소비자측면에서볼때타지역에서재배되고있는곰취보다품질이우수하여고객에게새로운가치를제공하고, 소비자에게꿈과환상을심어주어, 양구곰취를먹고싶은욕망을불러일으킬수있는제품으로차별화해나가야할것이다.
본연구는양구곰취우량개체선발및증식을통하여신품종으로육성하고, 난방제 병해충에대해서는친환경적방제방법을활용하여안전하면서도품질이우수한산채 를생산하여농가에보급하고이를통해농가소득을증대시키고자수행되었다.
제 2 장국내외기술개발현황 현재국내에서시판되고있는친환경농자재는대부분중국에서원료를수입하여제조된것으로알려져있다. 해충방제재의경우문헌, 회사자문, 전문가와토의한결과주요성분은 4가지정도이며모두중국원료를토대로하고있어사용되고있는친환경농자재효과가거의동일한것으로나타났다. 따라서중국외에인도, 남미등원료다변화를유도하여보다효과가좋은친환경농자재개발을유도할필요가있다. 미국이나일본의경우다각적인원료획득을통해방제효과를높이려고꾸준히시도하고있으며그결과친환경농산물의소비자가격이우리나라와비교약 2.5배높다. 하지만소비자들은생산자와공감대를형성하여소비하기때문에어려움이없으나우리나라는아직도이런한공감대형성이부족한실정이다. 따라서농민들에게지속적인교육과곰취에대한안전성확보를유도하여소비자들이믿고소비할수있는풍토를유도할필요가있다.
제 3 장연구개발수행내용및결과 제 1 절 : 고품질산채재배기술연구 1. 흰가루병에강한다수성곰취육성곰취 (Ligularia fischeri) 는깊은산음습한계곡에자라는여러해살이초본식물로건강채소로서수요가증가하고있으나식물개체간생김새와품질의차이가크므로맛과품질을균질화한품종개발이요구되고있다. 곰취속식물의우량품종육성을위하여 2008 년도부터선발육종법및교배육종법을병행하여흰가루병에강한다수성곰취를선발하였다. 교배조합으로는 L. fischeri L. fischeri var. spiciformis 유래의진향곰취와 L. fischeri var. spiciformis에서실생선발된산지 1호, 그리고농가에서재배되고있는곤달비 (L. stenocephala) 와한대리곰취 (L. fischeri var. spiciformis) 를교배친으로하여 2009년도에맞교배를실시하였다. 곰취, 한대리곰취, 곤달비모두전형적인타가수정식물로교잡에의해종자채종이용이하였으며 F 1~4 세대에종간잡종의한 그림 1. 우량종선발
우량계선발이가능하였다. 채종종자는 2011. 2. 10일파종상자에산파파종하였고, 3 월2일 50공폿트에 1차가식, 4월10일 13cm 폿트에 2차가식, 5월 21일 21cm 폿트에 3차가식을실시하였으며, 6월10일 27cm폿트에최종적인이식을완료하였다. 상토는피트모스 8 : 펄라이트 2의비율로혼합하고비료는오스모코트 (N 12-P 11-K 17-Mg 2) 를폿트당 2g씩계측하여시용하였다. 곰취우량종선발을위해흰가루병에강하면서도수량성이높은곰취 4개계통을 2010년도우선선발하였으며 ( 그림 1), 생육및수량성과식미도검사결과를토대로 2011년 1계통 (LS0807계통) 을최종선발하였다. 초장은최종선발계통인 LS0807이 28.8cm로가장컸으며곤달비가 23.2cm로그뒤를이었음. 타선발계통의경우 14~18cm로비슷하였음. 엽장, 엽폭및엽병장을조사한결과최종선발계통이곤달비보다엽크기가큰것으로나타났다 ( 표1). 표 1. 선발계통별생육특성조사 구분 초장 (cm) 엽장 (cm) 엽폭 (cm) 엽병장 (cm) 경경 (mm) 곤달비 23.2 15.5 14.7 3.6 4.8 LS0804 16.5 16.0 14.7 3.7 5.4 LS0805 18.0 16.3 14.5 3.6 6.0 LS0807 28.8 17.6 16.7 4.1 5.5 LS0808 14.2 11.6 12.5 3.1 5.1 선발된 LS0807계통의주당엽중은 58.2g로곤달비 35.4g에비해 64.4% 높았다. 엽수의경우곤달비와비교했을때큰차이를보이지않았으나엽중이높았던것은선발계통의엽크기가곤달비보다컸기때문이라고생각된다. 한편, 엽품질검사결과 LS0807계통이엽색, 크기, 식미도에서평균 4.1의가장높은점수를받았다 ( 표 2). 곰취의단축경은양분의저장기능뿐만아니라뿌리, 잎, 꽃줄기의모체가되며새로운단축경을발생시켜생명의영속성을유지하는근원이된다. 그러므로개체에따른분얼능력은채엽수량에직결되며영양번식체로서의능력등을판단할수있는중요한지표가된다. 본연구에서분얼력이좋은곤달비의주당엽수가평균 9.6인데반해 LS0807계통이 9.2로곤달비와큰차이를보이지않았다. 이는최종선발계통이교배친인곤달비와의교잡을통해분얼능력이향상된결과라고판단된다. 한편, 곰취의외적품질로는잎의크기가균일하면서적당해야하고, 엽색이농록색으로선명해야하며, 쌉싸레한맛과곰취특유의풍미가조화를이룬것이최고의품질이라고할수있다. 특히, 양구곰취 ( 곤달비 ) 의경우쌈
채소로주로이용되기때문에곰취의아린맛이너무강하면오히려품질의저하를초래하게된다. 본연구에서식미도는쌈채소로서기준을두고평가한결과로서최종선발계통이곤달비보다우수한것으로조사되어향후양구곰취의타시군과의차별화는물론이를통한재배농가의소득증대에크게기여할수있을것으로기대된다. 표 2. 선발계통별수량성및식미도조사 구분 엽중 (g/ 주 ) 엽수 ( 매 / 주 ) 엽품질 ( 불 1~ 양 5) 평균엽색크기식미 곤달비 35.4 9.6 3.5 3.5 3.5 3.6 LS0804 24.3 5.7 3.5 3.6 3.5 3.4 LS0805 18.5 4.0 3.4 3.1 3.7 3.3 LS0807 58.2 9.2 4.1 4.1 4.0 4.2 LS0808 14.0 4.0 3.4 3.8 3.1 3.1 안등 (2011) 이보고한곤달비와곰취교배조합결실특성을살펴보면곤달비와진향을맞교배했을때곤달비를교배모본으로했을경우종자채종율은 5% 로낮은반면진향곰취를모본으로한경우에결실율이 74% 로높았다. 또한곤달비와진향곰취, 한대리곰취모두자가수정처리구에서는채종율이 0.2% 내외로매우낮은결실율을나타내었다. 한대리곰취자가수정처리구에서는채종율이 1% 내외로매우낮은결실율을나타냄으로서결실된종자는대부분교잡에의한획득종자임을알수있었다. 본연구에서도선발계통별결실특성을살펴보았는데곤달비는가임률이 2.8% 로매우낮았다. 한편, 선발계통의가임률도 3.0% 에그쳐채종률이높지않음을알수있었다 ( 표 3). 가임률이 50~70% 정도인곰취및한대리곰취의경우에도금년도채종률이높지못했는데이는흐린날이많았기때문으로생각된다. 따라서가임률에대한정확한수치는앞으로조사가더진행되어져야할것이다. 현재농가에서재배되고있는곤달비는종자번식이아닌포기나누기를통해종묘를증식하여재배해오고있어품종이갖추어야할요건이상으로유전적, 형태적, 품질적으로균일성이확보되어있는상태라고는하지만곤달비는곰취에비해잎이작고질감이부드러운반면취나물고유의향기성분이약한편이고, 흰가루병과뿌리썩음병등에매우취약해농가에서재배에어려움을격고있는실정이다. 본연구에서곤달비의경우 5월말흰가루병이발생되기시작하였으나선발된계통은발생되지않았다 ( 그림 2). 이는흰가루병방제에필요한효과가불분명한고가의친환경자재를구입하는비용을절약할수있을뿐만아니라노동력절감효과도동시에기대할수있어농업인의생산적인측면에서매우
표 3. 선발계통별결실특성조사 구분 꽃수 ( 개 ) 설상화 ( 개 ) 가임립 ( 개 ) 가임률 (%) 곤달비 34 357 10 2.8 LS0804 36 511 11 2.1 LS0805 35 495 13 2.6 LS0807 38 503 15 3.0 LS0808 37 514 15 2.9 효과적일것으로생각된다. 최종선발된 LS0807계통은현재지역적응시험및생산력검정을위해조직배양및분주를통해증식하고있으며 2014년까지품종출원할계획이다. 곤달비는흰가루병과뿌리썩음병저항성이매우약할뿐만아니라, 종자결실이잘안되어뿌리로번식하지만곰취는상대적으로종자결실이잘되는편이어서대부분종자로번식한다. 곰취는타식성식물로근연식물과교잡이가능하기때문에곤달비에비해식물체개체마다생김새가다르고맛과품질이균일하지못한편이다. 특히곰취와한대리곰취는농가포장에서혼종된상태로재배되는경우가종종있으며, 곰취와한대리곰취간교잡에의한다양한형질이연속선상에있기때문에재배포장내에서도어떤개체가한대리곰취인지구별해내기가쉽지않은경우도있다. 곰취는한대리곰취에비해맛과품질은우수하나초세가약한편이이어서 3~4년에한번씩묵은뿌리를갱신해주어야한다. 본연구를통해육성된 LS0807 계통의경우흰가루병에강하면서도맛과품질이우수하여농가의소득증대에크게기여할것으로기대되며조직배양및뿌리나누기를통하여증식함으로서개체간균일성이우수할것으로생각된다. 그림 2. 흰가루병강한다수성곰취선발 ( 좌 ; 곤달비, 우 ; LS0807)
2. 신품종곰취의조직배양을통한대량증식체계확립가. 저장기간이곤달비조직배양묘의생육에미치는영향곰취는대부분타가수정에의하므로실생세대에서는형질이각각다른개체가발현될수밖에없으므로우수한형질을보유한개체를집단내에서선발하여영양번식을통해증식하고품종화하는것이일반적이다. 그러나뿌리나누기를통한증식은세대진행이너무느려조직배양을통한대량생산증식체계를확립하는것이무엇보다중요할것으로판단된다. 따라서본연구는곤달비조직배양묘의저온저장을통한묘의보관이얼마나가능한지알아보기위해실시되었다. 곤달비조직배양묘의저온저장가능기간을알아보기위해 MS배지에당농도 3% 로처리된배지를이용하여기내에서 3개월배양된조직배양묘를저온창고로옮겨저장하였다. 저온저장은 -2 에서각각 0, 3, 6 및 9개월동안이루어졌으며순화일 2010년 8월 17 일을기준으로역산하여저장하였다. 각각의저온저장은입고전후에 4 에서 1주동안예비저장후실시되었다. 저장이완료된묘는완전히세척한후엽을모두제거해주었으며, 균일한크기의묘를시판중인원예용상토를이용하여 50공트레이에반복당 100주씩식재하였다. 생육특성을알아보기위해식재후 30일에출엽율을조사하였고, 60일에초장, 엽장, 엽폭, 경경, 생체중및건물중을조사하였다. 초장은가장큰줄기선단까지의길이를측정하였고, 엽장, 폭은신초의가장큰성숙엽의기부에서선단까지의길이와가장넓은부위의폭을측정하였다. 또한개체당생체중을측정한다음, 70 건조기에서 3일간건조후건물중을조사하였다. 150 120 출엽률 (%) 90 60 30 0 0 3 6 9 저장기간 ( 개월 ) 그림 3. 저장기간이조직배양곤달비의출엽률에미치는영향
저장기간별초장, 엽장엽폭을조사한결과 3개월저장처리구에서각각 9.28cm, 4.37cm 그리고 5.55cm로다른처리구보다크게조사되었다. 또한저장기간별지상부생체중도 3개월처리구에서 2.05g으로가장높게나타났다 ( 표 4)( 그림 4). 저장기간별출엽률을살펴본결과 0 및 3개월저장처리구에서약 95% 로 6 및 9개월처리구보다 2배이상높게조사되었다 ( 그림 3). 표 4. 저장기간이조직배양곤달비의생육에미치는영향 저장기간 초장 엽장 엽폭 생체중 (g) 건물중 (g) ( 개월 ) (cm) (cm) (cm) 지상부지하부지상부지하부 0 5.13 b z 2.73 b 3.73 b 1.15 b 0.87 a 0.66 a 0.84 a 3 9.28 a 4.37 a 5.55 a 2.05 a 1.04 a 1.23 a 0.88 a 6 5.65 b 2.97 b 3.90 b 0.88 b 0.26 a 0.50 a 0.24 a 9 5.38 b 2.70 b 3.65 b 1.22 b 0.49 a 0.70 a 0.41 a z DMRT 5% 숙근성화훼류는종자나묘에저온처리기술을사용하여생육과개화를촉진시키는효과가있으며 (Huh 등, 1997; Yoo 등, 1994), 절화수량도증가시킨다 (Choi 등, 2005; Hwang 등, 2003) 고하였다. Suh 등 (1993) 에의하면저온처리의효과는저온처리에의한 ABA와 GA의활성에변화가있으며, 이를근거로한 GA 처리는화경신장및조기개화유도가가능하다고하였다. 그중앱시스산 (ABA) 은대표적인발아억제물질로서알려져 그림 4. 저장기간이곤달비조직배양묘의생육에미치는영향
있으며, 스트레스내성호르몬으로서식물이수분스트레스를받을때 4시간에서 8시간사이에그농도가약 50배정도증가될수있다 (Taiz and Zeiger 2003). 앱시스산농도증가는공변세포로이어져기공을닫게하며, 이로인해수분스트레스에대한내성을증가시킨다. 본연구에서무처리구보다 3개월저온처리구에서생육이우수했던것은저온처리에의해발아억제물질인 ABA 호르몬에변화가나타났기때문이라고생각되며이는차후연구가더진행되어져야할것이다. 나. 정식시기가곤달비조직배양묘의생육에미치는영향 곰취와곤달비의생육적온범위는야간 13~15, 낮 20~22 내외이며, 온도가 25 이 상올라가는조건이되면생육이현저히떨어지기시작한다. 또한 30 이상의고온조건 이지속되게되면잎으로부터생성된동화산물의축적보다양분소비량이증가하기때문에생육속도가급격히저하되고잎은황화하면서서서히지상부경엽이점차고사에이르게되는데이러한하고증상은곤달비보다곰취가고온견딤성이약해평난지재배를어렵게하는요인이된다. 따라서고온기전정식묘가활착되어있어야하고로인한피해를최소화할수있을것으로판단된다. 본연구에서는조직배양을통해증식된묘의순화후적정정식시기를조사하였다. 35 Temperature( ) 30 25 20 15 10 5 0-5 E M L E M L E M L E M L E M L 4 5 6 7 8 Month 평균온도 최고기온최저기온 그림 5. 실험기간중시험구설치지역내온도변화 이를위해기내에서 3개월배양된묘를꺼내어완전히세척한후일반원예용상토및 50공트레이를이용하여펀치볼통일농업시험장유리온실에서순화하였다. 온실내야간최저온도는 15 로유지되었고, 3개월순화시킨후실험에이용하였다. 정식은 2011년 4월 25일부터 5월 25일까지 10일간격으로비닐하우스에식재하였다. 시험구는두둑 120cm
150 120 생존률 (%) 90 60 30 0 April 25 May 5 May 15 May 25 정식시기 그림 6. 정식시기가조직배양곤달비의생존률에미치는영향 에재식거리를 20 20cm으로 4줄심기를하여반복당 100주씩정식하였고, 난괴법 3반복으로배치하였다. 생육조사는같은해 9월 1일에생존율및 2차생장을통해이루어진생육특성을조사하였다. 초장은가장큰줄기선단까지의길이를측정하였고, 엽장, 폭은신초의가장큰성숙엽의기부에서선단까지의길이와가장넓은부위의폭을측정하였다. 또한개체당생체중을측정한다음, 70 건조기에서 3일간건조후건물중을조사하였다. 첫정식이시작된 4월말일까지의평균온도는 7 내외였으나 5월부터큰폭으로상승하기시작하였고정식이완료된 6월부터는 18 이상을유지하였다 ( 그림 5). 정식시기별 표 5. 정식시기가조직배양곤달비의생육에미치는영향 정식시기 초장 (cm) 엽장 (cm) 엽폭 (cm) 생체중 (g) 건물중 (g) 4 월 25 일 21.2 a 5.2 a 10.0 a 67.0 a 24.5 a 5 월 5 일 18.5 a 5.5 a 8.0 a 57.0 a 22.8 a 5 월 15 일 14.8 a 4.0 a 7.4 a 36.5 a 16.4 a 5 월 25 일 13.2 a 4.5 a 6.2 a 42.0 a 20.2 a z DMRT 5% 초장은 4월25일정식이 21.2cm로가장컸으며, 5월5일, 15일및 25일순으로조사되었다. 엽폭및생체중은정식시기가가장이른 4월25일처리구에서가장높았으나유의성의인정되지않았다 ( 표 5)( 그림 7). 정식시기별생존률은 4월25일처리구에서 92.8% 로가장높았으며 5월5일처리구 78.1%, 5월15일처리구 83.7% 그리고 5월25일처리구에서
81.3% 로조사되었다 ( 그림 6). 본연구결과순화시기조절을위한배양묘저온저장은영하 2 에서최대 3 개월까지가능하였으며, 조직배양곤달비묘의순화후정식은 5 월이전에 실시하는것이가장바람직하였다. 그림 7. 정식시기가조직배양곤달비의생육에미치는영향 3. 신품종곰취 진향 에대한양구지역내재배적지탐색가. 신품종곰취 진향 의관내재배적지탐색을위한토양분석토양시료채취는각조사구에서표토부분의부엽층과유기물층을제거한후 0~10cm 깊이에서채취하였으며, 실험실로운반하여자연건조한후 2mm 채로쳐서이화학적특성을분석하였다. 유기물함량은 Tyurin법, ph는토양과증류수의비율을 1:5로분석하였다. 전질소함량은 micro-kjeldahl법으로, 치환성 K, Ca, Mg는 1 N ammonium acetate로침출시킨후 ICP를이용하여분석하고, 유효인산은 Bray No. 1법으로분석하였다. 생육특성조사는실험 2의방법과동일하였다. 양구지역내 3개소에대한토양을분석한결과 ph는 5.80~6.69인것으로조사되었으나지역별큰차이를보이지는않았다. 유기물및질소함량을조사한결과해안이각각 49.37g/kg 및 219.28mg/kg로가장많았다. 또한재배후토양성분을조사한결과유기물함량및전질소함량이다른성분과비교했을때가장크게감소하였다 ( 표 6). 이는신품종 진향 이생육기간동안유기물및질소질비료에대한요구도가높았기때문이라고생각된다. 한편, 시설내토양의경우농가의운영형태및토양관리정도에따라언제든지변화가가능하다. 권장되는토양의적정산도는 6.0~6.5로공급된비료의용해도가가장우수하여작물이필요한양분을골고루흡수하기에적합한수치이다. 본연구에서토양 ph 는재배전후권장치를크게벗어나지않아곰취재배에크게문제시되지않았으나향후지속적인토양검정을통해작물재배에핵심인근권부생육환경을적절히조절하는것이중요하리라판단된다. 한편, 시설재배시염류집적도가높아연작장해에대한생산성저하가
표 6. 재배전, 후토양성분변화비교 재배지 ph EC OM NO 3 P 2O5 Ca K Mg Na (1:5) (ds/m) (g/kg) (mg/kg) (cmol(+)/kg) 재배전 재배후 방산 6.31 0.66 39.27 49.35 843 6.54 2.63 3.08 0.15 동면 5.80 1.57 26.09 185.15 458 6.77 0.81 2.5 0.12 해안 6.69 1.82 49.37 219.28 311 13.26 0.12 2.15 0.49 방산 6.44 0.16 30.57 8.93 866 6.43 1.44 2.72 0.01 동면 5.91 0.74 18.81 42.7 418 4.32 0.61 1.64 0.04 해안 6.57 1.20 17.37 123.55 282 10.99 0.01 1.22 0.4 크게문제시되고있다. 토양에대한전기전도도 (EC) 의측정은시설내토양에염류가얼마나집적되었는지를알수있는가장보편적인방법으로서 2.0 이상일때염류가집적되었다고할수있다. 본연구에서토양 EC는모두 2.0 이하로서곰취뿐만아니라다른작물생산에도문제시되진않았다. 그러나지속적인시설내비료의과잉공급이이루어질경우염류집적은언제든지발생할가능성이높기때문에토양 ph와함께지속적인토양검정을통해적정량의시비량을선택해야할것이다. 나. 신품종곰취 진향 의재배지역별생육특성및수량성신품종곰취 진향 의양구지역내재배적지를탐색하기위한시험재배지역은양구관내 해안, 동면 및 방산 3개소로하였으며, 재식거리는 20 30cm로 1 년생실생묘를 55% 차광된비가림하우스내두둑당 4열로식재하였다. 초장은해안이 45.6cm로가장크게조사되었고, 동면및방산이각각 39.5 및 41.8cm로비슷하였다. 엽장및엽폭에서도해안지역내 진향 의생육이타지역보다우수하였다. 경경은해안지역이다소작았으나평균주당엽수가 41.3개로타지역보다높았다. 또한, 생체중및건물중을조사한결과해안지역이각각 283.0 및 35.3g으로다른지역보다약 1.5배높았다 ( 표 7)( 그림 8). 표 7. 신품종곰취 진향 의재배지역별생육특성및수량성 재배지역 초장 (cm) 엽장 (cm) 엽폭 (cm) 경경 (mm) 엽수 ( 매 / 주 ) 생체중 (g/ 주 ) 건물중 (g/ 주 ) 해안 45.6 19.4 22.0 4.0 41.3 283.0 35.3 동면 39.5 16.5 21.2 4.5 28.2 140.6 20.0 방산 41.8 17.9 19.8 4.6 35.8 206.5 26.3
그림 8. 신품종곰취 진향 의재배지역별생육특성 ( 좌측부터동면, 방산, 해안 ) 본연구결과진향의재배적지로해안지역이적합하리라판단되나이와같은결과는지역적인기후특성이기보다는표 6에서와같이해안지역에유기물함량이타지역보다높았기때문이라고생각된다. 토양내유기물은질소이외의영양공급, 수분의흡착과보유, 식물의뿌리생육에양호한영향을미친다 ( 권등, 2011). 따라서재배전유기질비료의충분한공급이이루어져야할것으로판단되며향후적정시비량에관해서는연구가더욱진행되어져야할것이다. 다. 신품종곰취 진향 의관내재배적지탐색을위한기상분석 재배지별기상자료를수집하기위해식재된지역에각각 HOBO 를설치하여 2010 년 5 월부터 10 월까지변화하는온도의변화를측정하였다. 온도 ( 40 32 24 16 ) 8 0 최고기온 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 해안동면방산
온도 ( 25 20 15 10 최저기온 ) 5 0 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 해안동면방산 온도 ( ) 30 25 20 15 10 5 0 평균기온 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 해안동면방산 그림 9. 재배적지탐색을위한기상자료수집 ( 평균, 최고, 최저기온 ) 양구지역내 3 개소에대한재배환경을알아보기위해최고기온, 최저기온및평균기온을 알아본결과, 최고기온은 6 월달에해안지역에서조금높았지만크게차이는나지않았으 며, 최저기온, 평균기온도 3 개지역에서비슷한경향을나타내었다 ( 그림 9).
제 2 절 : 산채난방제병해충방제법연구 1. 병 해충동정및발생, 친환경농자재선발및보급가. 재료및방법 (1) 병 해충동정및발생조사를위해농가선정본연구과제를수행하기위해선발된양구군지석리외 2곳은최근대량재배에따른병 해충발생지역으로써본연구과제를수행하는데적합한곳으로판단되었다 ( 그림 10)( 그림 11). 선정된이들 5 곳에서매년 4월일주일단위로 1번씩방문하여월별발생하는병 해충조사를실시하였고, 조사하는곰취밭에온도, 습도등을체크해주는장치를설치하여데이터를확보하였다 ( 그림 12). 그림 10. 1 년차실험을위해선정된양구군지석리, 죽곡리, 펀치볼통일농업시험장 그림 11. 2 년차실험을위해선정된양구군펀치볼통일농업시험장, 방산면장평리
그림 12. 실험농가포장에서의병해충채집 ( 좌 ) 및기상장비설치 ( 우 ) (2) 병해충조사및동정매방문 / 조사시곰취에발생하는병과해충을채집하여실험실에서동정및분류를실시하였다. 잎 줄기에병이생길경우샘플을채집하여다른병원균이침투하지않게휴지로곰취잎을감싼후지퍼벡에넣어서보관하였고해충이발생하였을경우채집하여독병에넣거나, 지퍼벡에넣어보관하여실험실에서바로실험혹은동정을하였고, 해충은 -20도에보관하여추후동정및분류를하였다. 병징이보이는곰취는실험실에가져와서바로실험하거나 4도냉장보관후분류동정실시하였다. 병징의경우채집해온곰취의이병옆을잘라서 70% 에탄올에 2-3분소독하여멸균된 filter paper에올려놓고물기를제거한후멸균수로 2-3회 washing 하였다. 고체 PDA배지에 sample 1개당 3개씩만들어서 9개를 24 에서 7일정도배양한후포자가자라면광학현미경으로균사의색깔, 모양, 및포자등과같은병징을관찰하였다 ( 그림 13). 그림 13. 병동정및조사 ( 좌 ) 및곰취에발생한병의 PDA 배지에접종 ( 우 )
그림 14. 병원균동정을위한유전자염기서열지역 채집된이병체조직 (1cm²) 을 1% sodium hypochloride에서표면살균후멸균수로세척하고표면살균된조직을 potato dextrose agar(pda) 배지에치상하여 24 에서 7-14일간배양하여균총및포자를관찰하였다. 현재균류의분류학적위치를정하는데있어서가장유용하게사용되는 ribosomal DNA 유전자염기서열을분석하는데그림과같이 18S와 5.8S 사이 5.8S와 28S사이를 ITS라칭하고 28S와 5S사이를 IGS라불리우며두곳의 DNA 염기서열을분석하여병원균을동정하는데사용하고있다 ( 그림 14). 그림 15. 해충동정및조사 포자사진과더불어분석된염기서열을 GenBank에등록된균류의염기서열과비교및분석하여최종적으로균류를동정하였다. 채집방법은포충망을이용한쓸어잡기, Pit-fall trap, 독병을이용한직접채집등을이용하였다. Pit-fall trap의경우지름 7cm, 높이 7.5cm 되는플라스틱컵을땅에 10m 간격으로묻고설탕물 (20%) 을이용하여채집하였다. 채집지에있는곤충의경우지름 50cm의포충망을이용해쓸어잡기혹은독병으로직접
채집하였다. 채집한곤충들은실험실로가져와동정하여표본으로만들거나 -20 냉동고 에보관한후추후에연화하여표본제작하였다 ( 그림 15). (3) 병해충친환경농자재선발및현장적용 1년차과제에서선정된해충친환경농자재를바탕으로노지에적용하여해충친환경농자재의효과를검증하였다 ( 표 8). 해충친환경농자재 A, B, C, D, 무처리 5구역으로나누어 3반복을통해살충율을얻었다 ( 그림 16). 표 8. 해충친환경농자재 약제 주요성분 실험군 대조군 A B C D 식물추출물미생물제멀구슬 + 고삼추출물식물추출물무처리 곰취에가장많이발생하는병징은 1, 2 년차모두흰가루병징이었다. 그래서생산량에 영향을끼치는흰가루병을저해할수있는친환경농자재를선발을하였다 ( 표 9). 그림 16. 해충친환경농자재의노지적용
표 9. 병친환경농자재선발 흰가루병 실험군 대조군 바실러스서브틸리스와이 1366 1.0x10 9 CFU/g 바실러스서브틸리스케이비 401 2x10 7 CFU/mg 바실러스서브틸리스 1x10 6 CFU/ml 바실러스서브틸리스큐에스티 713 5x10 9 CFU/g 식물추출물 식물추출물 + 식물성오일 미량요소복합비료 물 무처리 그림 17. 병친환경농자재실외실내테스트 그림 18. 곤달비병해방제값측정과정
나. 연구결과및고찰 (1) 병 해충발생및조사 2010년과 2011년총 2년간양구곤달비재배지역에서관찰된주요병해증상은그들의특징에따라총 8 그룹으로구분할수있었다 ( 그림 19). 그중 7개의그룹은지상부에만나타나는병징으로, 그특성에따라각각을검은점무늬마름병 (black spotted leaf blight), 탄저병 (anthracnose), 갈색점무늬병 (brown leaf spot), 잎마름병 (leaf blight), 흰가루병 (powdery mildew), 엽맥괴저병 (vein necrosis) 및탈색 (chlorosis) 으로구분하였다. 또한마름과줄기고사증상을나타내는지하부병징은뿌리썩음병 (root rot) 으로명명하였다. 특히지상부에나타나는각종병해는곤달비상품성저하의주요원인으로작용하였으며, 지하부병징은수확량감소 (20-30%) 의원인인것으로나타났다. 검은점무늬마름병 (black spotted leaf blight) 은잎선단부에 2-3개의작은갈색반점이형성되고, 이후병이진전됨에따라병든부분이확대되고점차담갈색및흑색으로변색되었다 ( 그림 19A). 탄저병 (anthracnose) 은잎전체에소수의갈색점무늬가형성된후, 이들점무늬가확대되면서점무늬끼리융합되어잎전체로퍼져나가면서마름증상으로확대되었다 ( 그림 19B). 갈색점무늬병 (brown leaf spot) 의경우, 잎에엽맥을경계로하여병반이 1-2개씩발생하기시작하여심할경우잎당병반수가 20개이상발생하기도하며, 이는잎전체로확산되는경우도많았다 ( 그림 19C). 잎마름병 (leaf blight) 은잎가장자리가연보라색으로탈색되기시작하고, 이는점차잎중앙으로퍼져나가며최초탈색된가장자리는갈색으로마르고병징후기에는잎전체가완전히고사하였다 ( 그림 19D). 이들검은점무늬병, 탄저병, 갈색점무늬병및잎마름병은곤달비보통재배작형전생육기에발생하였으나, 특히 10.2 ~ 19.3 와평균 60% 이상의상대습도조건, 즉저온다습한조건인 4월말경부터 5월말까지집중적으로발생하는것으로조사되었다 ( 그림 20). 반면, 지하부뿌리썩음병 (root rot) 은출현기또는수확초기인 3월 25일부터 5월 25일까지온도 5 ~ 10.2 와평균 40% 상대습도조건에서많이발생하는것으로나타났다 ( 그림 20). 이병은포기나누기가잘이루어지지않았거나 3년이지난묘위주로발생하는것으로판단되며, 특히월동휴면중인숙근으로부터어린경엽이자라나지못하는숙근에서많이발생하는것으로조사되었다 ( 그림 19E). 또한뿌리썩음병이발생한포기를자세히관찰한결과, 뿌리썩음병발생포기의지상부는위에서설명한잎마름병징과매우유사한것으로나타났다. 따라서이잎마름병은뿌리및지제부조직이물러지고썩음으로서뿌리로부터물과무기양분의원활한흡수및이동이저해되기때문인것으로사료된다. 한편, 탈색 (chlorosis) 증상은주로월동숙근으로부터최초출현한잎에서주로나타났으나, 이로부터어떠한감염균도분리되지않아생물적병원체에의한현상은아닌것으로판단되었다. 그러나곤달비가어린시기에주로발생되는현상으로보아, 동일재배지에서월동체를연속재배하는곤달비의특성상기비또는추비의시비가적절하지못한영양성분불균형
그림 19. 곤달비주요병해증상. (A : 검은점무늬마름병, B : 탄저병, C : 갈색점무늬병, D : 잎마름병, E : 뿌리썩음병, F : 탈색, G : 엽맥괴저, H : 흰가루병 ) 때문인것으로사료되었다 ( 그림 19F). 수확말기인 6월 10일경부터수확을할수없는 8 월까지주로발생하는증상은엽맥괴저증상 (vein necrosis) 과흰가루병 (powdery mildew) 이였다 ( 그림 20). 엽맥괴저병징은주맥및엽맥을따라수침상의병반이형성되고이것이점차엽맥에서먼지역까지확산되며, 병말기에는검은색으로탈색되었다 ( 그림
19G). 또한흰가루병은온도가 20 안팎일경우갑작스럽게발생하여급속도로포장전체 에발생하는것으로조사되었다 ( 그림 19H). 그림 20. 곤달비 1.2 년차월별병해발생현황.
(2) 곤달비병해원인체분석현재까지정확한규명이이루어지지않고있는곤달비주요병해의원인체를분석하기위하여, 종간유사도가높은 18S rdna 지역과종간다양한변이를나타내는 ITS지역을활용하였다. 먼저검은점무늬마름병징 (black spotted leaf blight) 으로부터분리된균류는 BLASTn 검색결과모두 Phoma속균류와높은상동성을나타내었으며, 이속에포함되는여러종을대상으로 18S rdna 및 ITS 지역염기서열을이용하여계통도를작성한결과, 여러식물에서점무늬병또는부생균으로보고된 P. glomerata, P. herbarum, P. gardeniae, P. eupyrena, P. complanata 및 P. paspali와동일한그룹으로나타났으며, ITS의경우는데이지와다양한식물에서점무늬병을유도하는 P. glomerata 및 P. bellidis와동일한그룹에속하여, 두지역염기서열분석결과이를최종적으로 P. glomerata를원인균으로판명하였다 ( 그림 21A, B). 탄저병징 (anthracnose) 으로부터분리된균류는 Colletotrichum 속균류와상동성이높았고, 종단위에서는 18s rdna 염기서열의경우고추및여러식물의탄저병원균인 C. acutatum으로 ITS 염기서열을이용한계통도에서는군자란탄저병원균 C. cliviae, 박과작물탄저병원균 C. orbiculare 그리고많은식물에서탄저병을발생시키는 C. gloeosporioides와 C. lagenarium과그룹을이루었다 ( 그림 21C, D). 그리고갈색점무늬병징 (brown leaf spot) 으로부터분리된균류는대표적엽면병원균류인 Alternaria 속균류로나타났으며, 18S rdna와 ITS 지역염기서열을이용한계통도에서각각십자화과점무늬병원균 A. brassicae 및다양한식물의점무늬병원균 A. alternata와동일그룹으로나타났다 ( 그림 21E, F). 또한뿌리썩음병징 (root rot) 으로분리된균류는 Rhizoctonia속의옥수수및벼썩음병을유도하는 R. zeae 와 R. oryzae와동일한그룹으로나타났다 ( 그림 21G). 반면, 잎마름병징 (leaf blight) 으로부터는다양한균류를분리할수있었으나, 18S rdna 및 ITS 염기서열을이용한분석결과어떠한식물에서도병원균류로보고되지않은균류로나타나이를원인체로생각하지않았다. 또한이는병징의특성에서도뿌리썩음병징을나타내는이병주에서주로잎마름병징과유사한병징이많이나타나는것으로보아뿌리및지제부의괴사와썩음증상으로발생한 2차적피해로판단되었다. 또한엽맥괴저병징 (vein necrosis) 으로부터도식물병원균류가아닌부생성균류로만규명되어졌으며, 이는곰취및곤달비에주로발생하는수염진딧물이주로발생하는시기에이병징이나타나고이후에는동일부위에흰가루병이나타나는점으로미루어보아식물바이러스에의한피해로추정된다. 이외에탈색병징 (chlorosis) 으로부터는이병조직내에서병원체의증거물인균류의분생포작각또는병자각과균사및포자를관찰할수없었으며, 이로부터어떠한균류도분리되지않았다. 한편, 흰가루병징 (powdery mildew) 은절대기생체인관계로본분석에서는제외시켰다.
결론적으로, 본연구에서수행된 18S rdna 및 ITS 지역염기서열을이용한분석결과, 곤달비에서기존보고된녹병과흰가루병이외에 Phoma glomerata에의한검은점무늬마름병 (black spotted leaf blight), Colletotrichum spp. 에의한탄저병 (Anthracnose), Alternaria brassicae에의한갈색점무늬병 (brown leaf spot), Rhizoctonia spp. 에의한뿌리썩음병 (root rot) 을곤달비주요병원체로보고한다.
그림 21. 곤달비병해원인체분석 강원도양구군의곰취에발생하는곤충을조사 채집 분류 동정하여다음과같은결과를얻었다. 채집된곤충은전부 11목 36과 44종이었으며월별분포를보면, 6월에 30종으로가장많았고, 10월에 9종으로가장적은것으로조사되었다. 조사기간동안곤충중에서계속적으로발생하는곤충을근거로해충으로서의가능성이높은곤충을조사한결과메뚜기목 (Orthoptera), 매미목 (Homoptera), 총채벌레목 (Thysanoptera), 딱정벌레목 (Coleoptera), 나비목나비목 (Lepidoptera) 에서 19과 26종으로추정되었다. 메뚜기목 (Orthoptera) 에서는 3과 5종, 매미목 (Homoptera) 에서는 2과 2종, 총채벌레목 (Thysanoptera) 에서는 1종딱정벌레목 (Coleoptera) 에서는 3과 5종이었으며, 해충종으로서가장많이채집된나비목 (Lepidoptera) 에서는 9과 12종이었다. 그중에서, 곰취수염진딧물 (Aulacorthum ligularicola Lee), 배추좀나방 (Plutella xylostella Linnaeus), 미나리총채벌레 (Thrips nigropilosus Uzel), 차응애 (Tetranychus kanzawai Kishida) 와거세미나방 (Agrotis segetum Denis et Schiffermuller) 이곰취에꾸준히피해를입히는해충으로조사되었는데, 특히곰취수염진딧물 (Aulacorthum ligularicola Lee) 이곰취의수확량에영향을끼칠정도의큰피해를입히는해충으로조사되었다. 곰취수염진딧물 (Aulacorthum ligularicola Lee) 은 4월말쯤에발생하여주로곰취의잎뒷면에서
그림 22. 곤달비해충월병종의수 흡즙하면서가해를하기때문에흡즙한잎이나줄기에서피해가나타난다. 그외에배추좀나방 (Plutella xylostella Linnaeus), 미나리총채벌레 (Thrips nigropilosus Uzel), 차응애 (Tetranychus kanzawai Kishida), 거세미나방 (Agrotis segetum Denis et Schiffermuller) 외채집된나비목 (Lepidoptera) 곤충들은잠재적해충으로조사되었다. 또, 주요채집된목의조사결과를토대로군집분석을실시한결과, 딱정벌레목 (Coleoptera) 은 6월, 매미목 (Homoptera) 은 8월, 나비목 (Lepidoptera) 은 6월에발생밀도가가장높았고, 메뚜기목 (Orthoptera) 은월에상관없이비교적고르게발생하였다. 가장피해가큰해충인곰취수염진딧물은 5월과 7월중순쯤에발생밀도가가장높았다. 발생한종수와평균온도를비교해보면월평균기온이 20 에서25 사이로나타났던 6월과 7월에각각 30종, 29종으로가장많은종이발생한것으로조사되었으며, 월평균기온이 10 정도로나타났던 10월에 9종으로조사된종수가가장적게나타났다. 곤충의종수및개체수의월별변동상황은 6 에가장많았고, 종수와개체수모두 10월이가장적게나타났다 ( 그림 22).
표 10. 곤달비해충월병현황 해충 밀잠자리 채집일 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 사마귀장삼모메뚜기모메뚜기좁쌀메뚜기팔공산밑들이메뚜기밑들이메뚜기섬서구메뚜기곰취수염진딧물톱다리개미허리노린재말매미충애사마귀붙이미나리총채벌레멋쟁이딱정벌레긴알락꽃하늘소흰줄바구미황토색방아벌레고구마잎벌레벼룩잎벌레남생이잎벌레이십일점박이무당벌레서울병대벌레연노랑목가는병대벌레 < 계속 >
해충 곰보거저리 채집일 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 1-15 16-31 1-15 16-30 1-15 16-31 홍다리조롱박벌양봉꿀벌좀줄꽃등에썩이꽃파리검정큰날개파리똥파리집파리황나각다귀배추흰나비꼬리명주나비산네발나비배점무늬불나방큰각시들명나방배추좀나방큰홍띠애기자나방오얏나무가지나방중국두줄가지나방얼룩회색잎말이나방갈색잎말이나방두점애기비단나방거세미나방
표 11. 2010-2011 년도에관찰된곤충상 목 (Order) 과 (Family) 종 (Species) 잠자리목 (Odonata) 잠자리과 (Libellulidae) 밀잠자리 (Orthetrum albistylum speciosum Uhler) 사마귀목 (Mantodea) 메뚜기목 (Orthoptera) 노린재목 (Hemiptera) 매미목 (Homoptera) 풀잠자리목 (Neuroptera) 벌목 (Hymenopter a) 파리목 (Diptera) 사마귀과 (Mantidae) 모메뚜기과 (Tetrigidae) 좁쌀메뚜기과 (Tridactylidae) 메뚜기과 (Acrididae) 섬서구메뚜기과 (Pyrgomorphidae) 호리허리노린재과 (Alydidae) 진딧물과 (Aphididae) 매미충과 (Cicadellidae) 사마귀붙이과 (Mantispidae) 구멍벌과 (Sphecidae) 꿀벌과 (Apidae) 꽃등에과 (Syrphidae) 꽃파리과 (Anthomyiidae) 똥파리과 (Scathophagidae) 집파리과 (Muscidae) 각다귀과 (Tipulidae) 큰날개파리과 (Lauxaniidae) 사마귀 (Tenodera angustipennis Saussure) 장삼모메뚜기 (Euparatettix insularis Bey-Bienko) 모메뚜기 (Tetrix japonica Bolivar) 좁쌀메뚜기 (Xya japonica De Haan) 팔공산밑들이메뚜기 ( A n a p o d i s m a beybienkoi Rentz et Miller) 밑들이메뚜기 (Anapodisma Dovnar-Zapolskii) 섬서구메뚜기 (Atractomorpha lata Motschulsky) 톱다리개미허리노린재 (Riptortus clavatus Thunberg) 곰취수염진딧물 (Aulacorthum ligularicola Lee) 말매미충 (Cicadella viridis Linne) 애사마귀붙이 (Mantispa japonica MacLachlan) 홍다리조롱박벌 (Isodontia harmandi Perez) 양봉꿀벌 (Apis mellifera Linne) 좀줄꽃등에 (Parasyrphus annulatus Zett) 썩이꽃파리 (Adia cinerella Fallen) 똥파리 (Scathophaga stercoraria Linne) 집파리 (Musca domestica Linne) 황나각다귀 (Nephrotoma cornicina Linne) 검정큰날개파리 (Minettia longipennis Fabricius) < 계속 > miramae
목 (Order) 과 (Family) 종 (Species) 딱정벌레과 (Carabidae) 멋쟁이딱정벌레 (Damaster jankowskii Oberthur) 하늘소과 (Cerambycidae) 긴알락꽃하늘소 (Leptura arcuata Panzer) 바구미과 (Curculionidae) 흰줄바구미 (Cleonus Japonicus Faust) 방아벌레과 (Elateridae) 황토색방아벌레 (Agrypnus cordicollis Candeze) 딱정벌레목 (Coleoptera) 잎벌레과 (Chrysomelidae) 고구마잎벌레 (Colasposoma dauricum Mannerheim) 벼룩잎벌레 (Phyllotreta striolata Fabricius) 남생이잎벌레 (Cassida nebulosa Linne) 나비목 (Lepidoptera) 무당벌레과 (Coccinellidae) 병대벌레과 (Cantharidae) 거저리과 (Tenebrionidae) 흰나비과 (Pieridae) 호랑나비과 (Papilionidae) 네발나비과 (Nymphalidae) 불나방과 (Arctiidae) 명나방과 (Pyralidae) 집나방과 (Hyponomeutidae) 자나방과 (Geometridae) 잎말이나방과 (Tortricidae) 애기비단나방과 (Scythrididae) 밤나방과 (Noctuidae) 십일점박이무당벌레 (Coccinella ainu Lewis) 서울병대벌레 (Cantharis soeulensis Pic) 연노랑목가는병대벌레 (Asiopodabrus fragiliformis Kang & Kim) 곰보거저리 (Gonocephalum recticolle Motschulsky) 배추흰나비 (Artogeia rapae Linnaeus) 꼬리명주나비 (Sericinus montela Gray) 산네발나비 (Polygonia c-album Linnaeus) 배점무늬불나방 (Spilosoma lubricipeda Linnaeus) 큰각시들명나방 (Glyphodes quadrimaculalis Bremer et Grey) 배추좀나방 (Plutella xylostella Linnaeus) 큰홍띠애기자나방 (Timandra dichela Prout) 오얏나무가지나방 (Angerona prunaria Linnaeus) 중국두줄가지나방 (Paraleptomiza bilinearia Leech) 얼룩회색잎말이나방 (Cnephasia cinereipalpana Razowski) 갈색잎말이나방 (Pandemis heparana Denis et Schiffermuller) 두점애기비단나방 (Scythris sinensis Felder & Rogenhoger) 거세미나방 (Agrotis segetum Denis et Schiffermuller)
(3) 병 해충친환경농자재선발결과선정된친환경농자재 7종류시험을통해병발병도및방제가를측정할수있었다. 친환경농자재중바실러스서브틸리스케이비 401이실외및실내에서흰가루병에대한낮은발병률과가장높은방제가를보였다. 위의친환경농자재시험을통하여수확말기에나타나는흰가루병에대한미생물방제를함으로써더많은생산량을보일것으로기대된다. 표 12. 병해친환경농자재방제값결과. 약제 실외 실내 발병도방제값발병도방제값 바실러스서브틸리스와이 1366 34.8% 43.4% 38% 51.2% 바실러스서브틸리스케이비 401 17.5% 70.6% 13% 83.3% 바실러스서브틸리스 28.1% 54.3% 35.1% 55% 바실러스서브틸리스큐에스티 713 54.9% 10.7% 43% 44.8% 식물추출물 44.7% 27.3% 46.8% 40% 식물추출물 + 식물성오일 36.9% 40% 14.4% 81.5% 미량요소복합비료 24.5% 60.1% 29.8% 61.7% 물 61% 0.8% 76.9% 1.4% 무처리 61.5% 0% 78% 0% 식물추출물을이용한진딧물방제효과는 3일차 31%~67%, 5일차 49%~71% 까지다양하게나타났는데그중고삼추출물인 Oxymatrine이 71% 정도의살충율을보였다. 곰취수염진딧물의최초발생기인 4월말에 Oxymatrine을살포하고, 최초번식시에곰취수염진딧물을최대한일찍제거한다면곰취수염진딧물의방제에효과가있을것이라생각된다.
그림 23. 해충친환경농자재처리 ( 좌 ), 약제에노출된곰취수염진딧물 ( 우 ) 표 13. 해충친환경농자재시험결과 ( 약제처리후 3 일차 ) 사전밀도 (3 구총합 ) 1 반복 ( 생충률 %) 2 반복 3 반복평균 무처리 - 평균 ( 사망비 ) 방제가 (%) Azadirachtin 2% 130.0 77.7 81.5 85.4 81.5 36.9 31.16 Matrine 0.54% 159.0 69.2 73.0 63.5 68.6 49.9 42.12 Oxymatrine 0.18% 188.0 42.6 36.7 37.8 39.0 79.4 67.07 Pyrethrine 50% 152.0 64.5 69.7 73.7 69.3 49.1 41.49 Control 141.0 114.2 122.0 119.1 118.4 표 14. 해충친환경농자재시험결과 ( 약제처리후 5 일차 ) 사전밀도 (3 구총합 ) 1 반복 ( 생충률 %) 2 반복 3 반복평균 무처리 - 평균 ( 사망비 ) 방제가 (%) Azadirachtin 2% 131.7 63.1 66.9 56.2 62.1 75.8 54.98 Matrine 0.54% 159.3 55.3 53.5 59.7 56.2 81.6 59.23 Oxymatrine 0.18% 188.7 38.3 44.1 36.2 39.5 98.3 71.31 Pyrethrine 50% 151.3 70.4 72.4 64.5 69.1 68.7 49.88 Control 141.0 134.0 143.3 136.2 137.8
제 4 장연구개발목표달성도및대외기여도 제 1 절 : 목표대비대외달성도 우량종수집을위해 2008년도부터수집한곰취 10계통을가지고생육특성및병해충저항성등을관찰하여 2차년도 (2011년) 최종 1계통을선발하였다. 신품종대량증식을위한조직배양묘의생산체계확립은연구 1년차에정식시기에대한실험이착수되어 2년차에실험결과를보았으며조직배양묘의저장가능기간에대한설정도 2011년도실험이완료되어조직배양묘의대량생산체계확립이가능케되었다. 한편, 신품종진향의적지탐색을위하여 1년차연구시관내 3개소 ( 동면, 해안, 방산 ) 에실험구를각각설치하였으며 2 년차에생육특성관찰을통해적정재배적지를탐색하였다. 또한기상상황을측정하기위해 HOBO를각각설치하여변화하는온도및습도를조사하였다. 토양환경은 1차년도재배전 / 후시료를채취하여강원도농업기술원및강원대학교에분석의뢰하였고그결과곰취재배시전질소요구량이타비료보다월등하게높음을알수있었다. 제 2 절 : 정량적성과 ( 논문게재, 특허출원, 기타 ) 조직배양곰취의적정저장기간및정식시기와관련하여 1편의학술발표를실시 ( 한국원예학회, 2011년 10월 ) 하였고, 연구성과에대하여지방일간지 ( 강원일보, 12월 5일 ) 와중앙일간지 ( 신아일보, 12월 5일 ) 에각각 1건의홍보성과를올렸다.
제 5 장연구개발결과의활용계획 선발계통의신품종등록을위하여선발계통대량증식및지역적응시험을실시한후신품종으로등록하며재배시범농가를선정하여점진적으로확대보급할계획이다. 이를위해본과제를통해확립된조직배양대량생산시스템을적용하여신속하게규모화할계획이다. 신품종곰취가육성보급되면생산자측면에서볼때재배적응력이높고, 병충해저항성이높아지속가능한농법으로안전재배가가능하리라기대된다. 또한양구곰취의경우흰가루병이나뿌리썩음병등병해발생이심해생산성저하의원인이되고있으나신품종육성을통해생산비의절약은물론타지역과차별화가가능하여농가소득에효과적일것으로판단된다. 또한집단 밀식재배시발생하는난방제병 해충동종자료를바탕으로집단재배체제에서발생하는병 해충로드맵을구성하고지역여건을고려한지역농업특성화사업의자료로활용할계획이며, 이는산채에적용될수있는친환경농자재의검증및선발에따른영농활용이가능할것으로기대된다. 아울러본과제를통해획득한매뉴얼을통해고품질명품화된산채류가생산되면안정성이확보된산채류의생산이 2011년도이후부터가능하리라판단되며양구산채시험마을을조성하여소비자반응에따라점차확대하고자한다.
제 6 장연구개발과정에서수집한해외과학기술정보 국내에서는최등 (1985) 이충북지방을중심으로개미취등의산채류를집중적으로연구한바있으며, 양과김 (1993) 은냉이, 며느리배꼽및닭의장풀의종자발아에대해보고한바있다. 재배연구는조기재배를위한휴면, 종자의특성, 곰취의수분연구, 재배적지비교분석에대한연구들이있으나재배작형이나농가보급을위한매뉴얼작성은아직미비하며백두대간에서식또는재배되고있는다양한 Greenmine 자원에대한연구가요구되고있다. 미국, 호주, 캐나다등에서는유용식물자원의분포에대한 Greenmine 및이용정보를 DB화하여 on-line 상으로제공하고있으며 Arugula, 치커리, 엔디브및케일등과같은다양한연구가산채의영양성분, 약리효과, 추출물분석, 약용성분분석, 병충해분야에서진행되어왔다. 그리고현재이러한연구를토대로실질적생산및소비자보급단계에있다. 일찍이미국, 캐나다, 영국등선진외국에서는한국전역을대상으로산업적으로이용가능한자생식물을채집보존하는한편이를그대로활용하거나신품종을개발하여상품화에성공하였다. 일본의경우, 나가노현, 돗토리현, 센다이지방에서고사리, 도라지, 두릅등의산채를재배하여왔으나최근재배면적은급감하고있으며중국의산채는자연산이대부분이며, 일본과한국에서수요가급증하여, 1980년대초부터길림성과흑룡강성지역에서더덕, 도라지, 두릅, 미나리등을재배연간약 30천톤정도수출하고있다. 최근청정고품질국내산산채의내수급증으로저가의저품질중국산산채수입량은급감하는추세이다. 향후웰빙에관심이많은고소득도시민을중심으로안전성이확보된고품질산채에대한국내외수요가지속적으로확대될것으로기대됨에따라값싼저품질외국제품에비하여차별화된토종산채상품화에대하여지속적인연구가필요할것이다.
제 7 장기타중요변동사항 없음
제 8 장국가과학기술종합정보시스템에등록한연구장비 현황 없음
제 9 장참고문헌 Choi, C.H., J.H. Jo, Y.G. Choi, J.S. Choi, and H.B. Park. 2002. Effect of chilling treatment period and planting time on autumn yield of perennial statice 'Ocean Blue'. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 20:108. Choi, E. M., Y. Ding, H. T. Nguyen, S. H. Park, and Y. H. Kim (2007) Antioxidant activity of Gomchi (Ligularia fischeri) leaves. Food Sci. Biotechnol. 16:710-714. Choi, S.C., M.S. Ahn, S.Y. Ahn, Y.S. Ok, J.S. Son, and J.H. Joo. 2009. Effect of nitrogen application rate on growth and yields of Aster scaber Thunb. and Ligularia fischeri Turcz. in the first year after transplanting. Kor. j. of environmental agriculture, 28:243-248. Huh, K.Y., C.S. Bang, J.S. Song, C.Y. Song, B.H. Kim, and S.K. Chung. 1997. Effect of low temperature raising on flowering and cut flower quality of Eustoma grandiflorum. RDA J. Hort. Sci. 39:107-111. Hwang, J.C., D.C. Chin, D.C. An, and B.R. Jeong. 2003. Effects of planting date, chilling treatment of liners, growth regulator, and lighting on flowering and cut flower yield of Gypsophila paniculata 'Bristol Fairy'. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 44:97-101. Kwon, H.J., J.H. Lee, M.Y. Kim, J.H. Lee, and H.K. Song. 2011. Vegetation structure and soil properties of Ilex cornuta population in Jeju Island. Kor. J. Env. Eco. 25:10-16. Lee, S. B., and, J. W. Taylor, (1990) Isolation of DNA from fungal mycelium and single spores. Pages 282-287 in: PCR Protocols: A Guide to Methods and Wangsomboondee, T., and Ristaino, J. B. (2002) Optimization of sample size and DNA extraction methods to improve PCR detection of different propagules of Phytophthora infestans. Plant Dis. 86:247-253.
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최창학, 임회춘, 정동춘. 2005. 준고냉지일년생스타티스재배기술확립연구. 전라북도시험 연구보고서.
주 의 1. 이보고서는농촌진흥청에서시행한 농업현장실용화기술개발지역농업특성화기술개발지원사업 의연구보고서입니다. 2. 이보고서의내용을인용 발표할때는반드시농촌진흥청에서시행한 농업현장실용화기술개발지역농업특성화기술개발지원사업 의결과임을밝혀야합니다. 3. 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는아니됩니다.