사진및자료제공 : 특화작목연구소약초시험장농학박사유동현농학박사김동원 LOGO
식물에발생하는병은? 2
식물에병을일으키는병원체는? 3
식물병원체의크기는? 4
식물병의발생의조건 病原 病原 病原 素因 誘因 素因 誘因 誘因 素因 素因 病原 誘因 素因 病原 誘因
병발생의삼각형 발병량 기주식물 ( 감수성을조장하는조건의총합 )
병의감염단계 병원체와기주식물의친화성반응으로감염의성립 7
병원균류가식물을침입 감염하는방법 8
재배기간중균류와세균의생존방식과장소 9
균류와세균의전반방법 10
세균의침입 감염방법 11
식물병의대발생 전염병 (Epidemic) 병원체가짧은시간에넓은지역에있는집단속의많은개체로전파되고영향을미치는현상 밀녹병, 옥수수깨씨무늬병, 포도나무노균병 넓은지역엄청난손실 밤나무줄기마름병, 느릅나무시들음병, 커피나무녹병 - 한대륙에서식물을멸종시킬정도로위협적 아일랜드 (1845-1846) 감자역병 - 기근초래 벵갈 (1943) 벼깨씨무늬병 기근초래
전염병의구성요소 병이발생하는시점 병발생기간 발병량 병사면체 ( 병피라미드 ) 기주와병원체공존할때기상조건과생육시기 적합한온도와강우의지속기간과빈도 매개체의출현시기 특정병의감염환의지속기간
전염병의구성요소 작물의종류 작물의저항성정도 식재량 식재시기 재식밀도 식물병발생에관여하는요인들의상호관계모식도 방제수단동원 - 강우전약제살포 재배방법다양 - 파종시기, 수확기, 재식간격, 환경의영향조절 4가지구성요소와상호작용
전염병의진전에영향을미치는기주요인 기주의유전적저항성 감수성수준 Cylindrocladium crotalariae( 땅콩먹뿌리썩음병 ) 의발병수준
전염병의진전에영향을미치는기주요인 기주식물의유전적균일성정도 유전적으로균일한기주식물이넓은지역에서자랄때새로운레이스출현가능성높음예 ) 귀리깨씨무늬병, 옥수수깨씨무늬병등 전염병진전속도 : 영양생식 > 자가수분 > 타가수분 다양한유전자구성된천연군락은전염병발생느림
전염병의진전에영향을미치는기주요인 작물의유형 다년생목본작물 ( 과수, 수목등 )> 일년생작물 ( 채소, 옥수수, 벼, 목화등 )
전염병의진전에영향을미치는기주요인 기주식물의성숙도 식물의성숙정도에따라병에대한반응다름 Pythium 모잘록병, 노균병, 복숭아나무잎오갈병 Botrytis, Penicillium, Monilinia- 꽃, 열매감염 감자역병, 토마토겹둥근무늬병
전염병의진전에영향을미치는기주요인 기주식물의성숙도 감염속도의작물나이별변화 - African cassava mosaic virus 아주어린시기에는감염에저항성 생장후기에감수성, 완전성숙기에저항성 예 ) 녹병, 바이러스병
전염병의진전에영향을미치는병원체요인 병원력의수준기주근처의전염원의양 기주식물이있는포장, 포장근처에병원균의번식체 ( 포자, 균핵, 바이러스감염식물등 ) 가많을수록병발생가능성높음
전염병의진전에영향을미치는병원체요인 병원체의증식형태 다주기성 (polycyclic) : 한생육기에여러세대를증식할수있음 녹병, 노균병, 흰가루병, 점무늬병 > Fusarium, Verticillium 등토양균류, 선충 (1 회 ~4 회 ) 단주기성 (monocyclic) : 년간단한번의감염환을일으킴 깜부기병균 4 년동안토양병원균에의해포장에서발생하는다년생작물전염병모식도 다년성 (polyetic) : 증식주기를완성하는데 1년이상소요되는병원체이듬해까지형성되고여러해를걸쳐진전됨 사과나무붉은별무늬병 (2년), 잣나무털녹병 (3~4년), 겨우살이 (5~6년) * 다년생세대가중복되면매년전염원을형성하여장기적인전염병으로발전
전염병의진전에영향을미치는병원체요인 병원체의증식형태 대부분의균류와모든기생성종자식물 : 기주의지상부표면에전염원형성 기주표면으로부터포자와종자는먼거리까지쉽게전파확산됨 유관속기생균류, 세균, 바이러스등 : 식물체의내부에서증식함 매개체의도움없이는전파가극히드물거나불가능 토양전염성균류, 세균, 선충 : 토양속에감염된식물체의부위에전염원형성 토양속에서전염원은느리게전파되며급격한확산위험은적음
전염병의진전에영향을미치는병원체요인 병원체의전파양식 공기전염성병해 : 녹병, 노균병, 점무늬병 매개체에의한전반 곤충 ( 진딧물, 가루이, 총채벌레, 멸규류등 ) 전반바이러스 선충 : 소나무재선충 비바람 : 탄저병, 사과나무검은별무늬병, 세균류 종자, 영양번식기관 ( 괴경, 인경 ) : 키다리병, 감자둘레썩음병등 토양전반 : 지역적한정, 확산속도느림
전염병의진전에영향을미치는환경요인 수분, 온도, 인간의활동 ( 재배수단, 방제수단 ) 병원체의생존, 활력, 번식률, 포자형성과병원체전파의용이성, 방향, 거리 포자의발아율, 침입률에영향을미침 병원체의매개체수와활동 식물병의시작, 진전, 대발생에영향을미침
전염병의진전에영향을미치는환경요인 수분 난균, 균류 ( 마름병, 노균병, 점무늬병, 녹병, 탄저병 ), 세균 ( 점무늬병, 마름병, 무름병 ), 선충 균류의포자형성, 세균증식을증가시킴 기주표면에서많은균류의포자방출, 세균의유출을촉진시킴, 포자발아와유주포자, 세균및선충의이동 바이러스매개토양균류, 선충활동증가 바이러스매개진딧물, 멸구등의활동감소
전염병의진전에영향을미치는환경요인 온도 난균, 균류, 세균및선충의전염원은겨울저온에의해감소 고온기에바이러스전염원감소 포자발아, 알의부화, 기주침입, 병원체의생장, 증식, 기주내부침투와포자형성
전염병의진전에영향을미치는환경요인 인간의경종과방제수단의영향 식물전염병에직접, 간접으로영향을미침, 전염병의발생빈도와속도를증가시키고일부감소시킴 위치선정과준비 : 지대, 배수, 통기, 감염포장 번식재료의선발 : 이병종자, 묘목사용 초기전염원증가, 진전촉진
전염병의진전에영향을미치는환경요인 인간의경종과방제수단의영향 경종수단 : 단일작물의연작, 넓은면적에동일품종재배, 질소질비료다비 무경운재배, 밀식재배, 위생관리 Phytophthora infestans 의진전에미치는지상부밀도의영향 5~6 월 ( 병발생부적기 ), 11 월 ~12 월 ( 병발생최적기 )
전염병의진전에영향을미치는환경요인 인간의경종과방제수단의영향 병방제수단 : 약제살포, 재배수단 ( 위생관리, 돌려짓기 ), 생물적방제저항성품종이용등 새로운병원체의도입 : 종자, 괴경, 묘목등의농산물의이동
전염병의유형 병진전곡선 (disease-progress curve) 병반수, 병든조직의양, 병든식물의개체수 전염원의출현시기와양, 생육기간중기주감수성의변화, 정기적기상변화, 경종수단및방제수단의효과에관한정보를보여줌 정확한예찰, 효율적방제전략, 방제시기선택 식물전염병의유형별병진전곡선의모식도 (A) 전염속도가다른 3 가지단기주성병 (B) 감자역병등다기주성병 (C) 꽃과열매가각각다른시기에감염되는핵과류의잿빛무늬병 2 정점형다주기
전염병의유형 병전파곡선 (dispersal curve, 병구배곡선 ) 공간유형에영향받음 병과병사이, 병과작물의사이, 기주군락과군락지역내외부로이동영향미침 전염원이가까울수록발병량이많고, 전염원거리가멀수록발병량이적어짐 병구배곡선의모식도발병률과거리의크기는병원체의전파방법에따라다름 ( 토양전염성, 곤충매개성바이러스는병구배거리짧고공기전염성은길음 )
전염병의유형 속도곡선 식물군락내에서단위시간당 ( 일, 년당 ) 발병증가량 전염속도의유형 전염속도곡선의모식도 (A) 좌우대칭전염속도를가지는곡선 : 감자역병 (B) 생육초기에최고전염속도를가지는곡선 : 사과나무검은별무늬병, 노균병, 흰가루병 (C) 생육후기에최고전염속도를가지는곡선 : Alternaria 잎마름병, Verticillium 시들음병점선은누적전염속도곡선에의해작성된가상병진전곡선
전염병의진전 포장내작물의재배밀도, 유전전균일성 병원성강한병원균존재, 출현유무 감수성단계 : 병원체의생성, 전파, 접종, 침입, 감염및증식일어남 환경 : 적절한온도, 수분, 바람, 매개충존재 전파매개체유무
농작물로부터병원체를배제시키는방제법 검염과조사, 병원체의기피또는회피, 무병번식체의이용 전염원의제거또는감소에의한방제법 경종적방법 기주제거, 돌려짓기, 위생관리, 병원체에불리한환경조건조성, 폴리에틸렌유인판과덮개 생물적방법 발병억제토양, 길항미생믈이용, 포획식물이용, 길항식물이용 물리적방법 열처리, 광선의특수파장이용, 저장곡물과열매의건조, 냉장 매개충방제 화학적방제 농작물의면역또는저항성개선에의한병방제 교차보호, 유도저항성, 식물방어활성제, 생장조건개선, 저항성품종이용 병원체로부터농작물의직접적인보호 생물적방제 농작물병의종합적방제
식물검역 (plant quarantine) 병원균이없는지역으로새로운병원균도입되는것을방지 도입된병원균은완전히정착되기전박멸 도입된병원균 감자더뎅이병균 : 1913년일본 사과나무뿌리혹병 : 프랑스 미국 일본 한국 벼흰잎마름병, 벼알마름병 : 일본 키위궤양병 : 일본 제주도 검역대상병 : 금지병, 관리병 금지병 : 관련농산물의수입금지 ( 무조건폐기, 반송 ) 5종 ( 98) 화상병, 사과나무빗자루병, 감귤그린병, 포도피어스병, 황화병 관리병 : 발견시소독처리후수입 ( 소독법이없으면폐기, 반송 ) 48종 ( 98)
병예찰 (disease forecating) 병발생가능성및발생정도가심해지는것을미리알려재배자로하여금병발생에대한방제대책을세우도록하는것 치료보다예방이효과적, 경제적 병발생예찰 병원균, 기상조건, 기주식물의상태들을조합하여결정
병예찰 (disease forecating) 예 벼흰잎마름병 초기발생시기와발생량이후기수량결정 기상조건 ( 온도, 강우량, 강우일수, 태풍, 침수 ) 과박테리오파지의밀도를근거로예찰 배사과나무화상병 꽃에있는세균밀도변화로예찰 고추오이모자이크바이러스 매개충발생밀도
병원세균의회피또는기피 ( evation, avoidance) 병원균을회피또는기피함으로병의발생을막거나병의피해를줄이는방법 처녀지, 병원균없는포장 병원균존재하기어려운환경에서재배예 ) 벼흰잎마름병 : 조생종재배하여만연시기회피 담배풋마름병 : 조생종재배고온기회피
병원균오염되지않은종자나번식체사용 병에걸리지않거나발생정도미약 무병종자채종 병원균이없는지역, 병원균생존이부적절한환경지역 병원균매개곤충생존에부적절한환경 사용종자, 영양번식체 종자소독, 열처리를통해병원균제거후사용
식물, 포장, 농기구보관창고등에있는병원균전염원제거 건전한생산물로병원균이확산되는것으로방지 수확후감염된식물매몰, 소각 감염되거나고사한가지의전정 감염열매와식물체잔재의제거 전정가위나영양번식체자르는칼의소독 토양소독, 담수 수확후저장중생기는병의경우상처나지않도록
토양전염성세균 비기주작물을 3~4년동안재배 토양내균밀도저하 기주범위가좁고 종자전염이안되는병에효과적 기주범위가넓고병원균생존이긴경우비효과적 강낭콩불마름병, 오이세균성점무늬병에효과적
지상부병발생이우려되는경우 스프링클러대신점적관수, 고랑물대기법이용 토양병발생이우려되는경우 고랑물대기를가능한피함 관개수도깨끗한물사용 물관수로병원균밀도감소시킴, 병원균활성저하시킴 감자더뎅이병 감자괴경형성시기약 6주동안관개
시비및재식밀도를조절하여병원균에대한저항성을증가 질소비료과용, 단위면적당너무많은식물재배 식물체의지상부내에공기유통이잘안되고 높은습도유지되어병발생증가 예 ) 복숭아세균성구멍병 나무를튼튼하게키워저항성을높이는방법이가장중요
토양전염성세균병 저항성대목을사용하여접목 - 토마토풋마름병 - 과수 : 땅가줄기에접목하면뿌리혹병발생우려지제부보다높은부위에서접목하는것이좋음
종자와번식체의열탕처리 종자전염병, 몰리큐트에의한병의방제에이용 온수 (50 ) 처리 배추검은썩음병균 (X. campestris pv. campestris) 에오염된종자 토마토더뎅이병균 (X. axonopodis pv. vesicatoria) 에오염된종자 조직배양생장실온도 (30~37 ) 로수일 ~ 수주처리 몰리큐트에감염된식물 휴면기관인경우 30~50 물에 10 분 ~72 시간처리 A. vitis 포도뿌리혹병 삽수를열탕처리한후사용
인간이아닌다른생물체를이용, 병원균밀도및병원성감소로병발생이일어나지않게하는방법 저항성품종이용 경제적, 기술적으로가장실용적 농약살포등방제노력비절감 유해한화학물질에의한환경오염방지 육종된저항성품종이있는병» 벼흰잎마름병, 오이점무늬병, 콩불마름병, 감자와담배풋마름병, 목화모무늬병
길항미생물이용 A. tumefaciens의길항균 A. radiobacter 이용 묘목, 삽수종자등의번식체를약 10 8 cells/ml농도의 A. radiobacter K84 균주에침지후이식 병원세균을억제 병원세균부착장소차지, 공간양분경쟁 Erwinia amylovora 의길항균 E. herbicola
유도저항성이용 유도원처리에의해유도되는저항성 유도원 괴사유도병원균 Salicylic acid, ß-aminobutyric acid, benzothiadiazole 등의화학물질 식물생장촉진근권세균 (PGPR plant growth promoting rhizobacteria) 곰팡이, 세균, 바이러스등의모든병원체에효과적 오래지속됨, 양적저항성, 병방제에효과적
둥근무늬병 (Pseudocercospora rubi) 점무늬병 (Septoria rubi) 탄저병 (Colletotrichum gloeosporioides, C. acutatum, C. coccodes) 총생위축병 (Cercosporella rubi) 흰가루병 (Sphaerotheca macularis) 잿빛곰팡이병 (Botrytis cinerea) 혹병 (Agrobacterium sp.) 역병 (Phytophtora spp.) 가지마름병 (Botryosphareia sp., Phoma sp., Fusarium sp.) 세균병 바이러스병
뽕나무에발생하는병해의종류 세균병 ( 3종 ) 줄기썩음병 (Erwinia rhapontici) 세균오갈병 (Pseudomonas syringae pv. mori) 가지썩음병 (Xanthomonas campestris) 곰팡이병 (16종) 녹병 (Aecidium mori), 아밀라리아뿌리썩음병 (Armillaria mellea) 오디균핵병 (Ciboria shiraiana, Scleromitrula shiraiana) 거짓줄기마름병 (Cytoplea sinensis), 눈마름병 (Fusicoccum sp., Fusarium lateritium) 자주날개무늬병 (Helicobasidium mompa), 잎마름병 (Hormodendrum mori, Nectria cinnabarina) 가지마름병 (Massaria phoricioides), 혹병 (Nectria cinnabarina) 흰가루병 (Phyllactinia moricola, Uncinula mori), 흰날개무늬병 (Rosellinia necatix) 가지균핵병 (Sclerotinia sclerotiorum), 갈색고약병 (Septobasidium tanakae) 갈색무늬병 (Septogloeum mori), 그을음병 (Sirosporium mori) 파이토플라스마 (1 종 ) 오갈병 (Phytoplasma asteris)
아주양호양호보통 불량 아주심함
5 월 ~6 월 7 월이후 병해종류 병원균 주율 엽률 ( 지, 과 ) 주율 엽률 ( 지, 과 ) 발생시기 점무늬병 Pseudocercospora rubi 27.9 2.9 100 40.7 5하 ~10하 줄기혹병 Agrobacterium sp. 0.6-0.7-5하 ~10하 축엽병 Cercospora sp. 2.4 1.4 0 0.3 5중 ~7상 잿빛곰팡이병 Botrytis cinerea <1-0 0.3 6월 탄저병 Colletotrichum acutatum C. gloeosporioides C. coccodes 0 0 10.3 20.8 7 상 ~10 하 흰가루병 Sphaerotheca macularis 0.7 0.8 0.8 <1 5 하 ~10 하 역병 Phytophthora sp. 0 0 <1 <1 10 상 ~
1) 잎에둥글고각이진암흑색점무늬형성, 잎이자라면서희거나회색의 1~2 mm또는 4~6 mm크기반점형성 2) 병반이커지고융합되면황화되어낙엽유발
병원균 : Sphaerulina rubi, Pseudocercospora rubi 1) 자낭은 4~8 개의자낭포자, 투명, 원형으로양쪽끝이뾰족함 2) 포자는 32~86 3~4.8 μm로길고가늘며약간휘어짐 3) 투명하고한쪽끝이뾰족하고 3~9 개격막 생활사 1) 고사된잎에자낭각형태로잎과줄기에분생자각형태로월동 2) 줄기병반에남아있는분생포자는이듬해봄에초기전염원역할 3) 이른봄이나초여름에어린잎과줄기는포자나자낭각에감수적이므로병감염되기쉬움 4) 분생자각은여름동안에이병조직에빠르게확산 5) 분생포자의누출덩어리는빗방울에의해튀겨서확산되거나비바람에의해계속적으로감염시킴 6) 늦가을에노화잎에형성된자낭각은봄에자낭으로성숙하고자낭포자를방출 7) 줄기에서형성된분생자각은잎에서보다더크고두꺼운벽을가지고있어월동할때까지포자를형성하지않음
방제요령 1) 밀식하지말고재식밀도를적절하게하여수간내공기순환잘되고비온후에잎이나줄기의물방울이빨리말라감염시간을줄여병발생감소 2) 수확후수확가지를제거하고죽거나병든가지를제거하면월동중전염원을줄일수있음 3) 수확가지제거후 20일이내적용방제약제살포
1) 잎의가운데부위는흰색, 가장자리는갈색또는보라색 2) 병반의가장자리는둥글고크며직경 3~4 mm이며, 중앙부위는작고검은분생포자층밀생 3) 줄기, 잎자루는잎과병반이동일하나병반가장자리가가늘고길음
어성초갈색무늬병 진황정점무늬병 진황정잎마름병
옥잠화겹둥근무늬병 마갈색무늬병 어성초갈색무늬병
병원균 : Septoria rubi 1) 분생포자는가늘고길며 (40~55 1.5 μm ) 희미한격벽이 2개내지 3개임 2) 자낭각 ( 가로직경 60~80 μm ) 는구형형태로군집 3) 자낭 (45 8~10 μm ) 은원형의 8개의자낭포자를가지고있으며불규칙한톱니모양을하고있음 4) 자낭포자 (20~25 3.5~4.3 μm ) 는조금굽은가늘고긴방추형이며격막부분이약간잘록한 1개격막이있음 생활사 1) 병원균은균사체와이병고사잎이나줄기에서분생자각으로월동 2) 병원균은묘목줄기상에서분생포자각상태로다른장소로이동 3) 분생포자는비바람이나빗방울에의해튀겨감염시킴 4) 2차감염은전재배기간에걸쳐일어나며특히우기에심함
방제요령 1) 적정재식밀도와줄간격유지등으로포장내공기순환이원활하면비온뒤에잎이나줄기가빨리말라감염시간이줄어들기때문에병발생감소 2) 죽거나피해입은가지를제거하고오래된과실줄기를전정하면월동전염원을제거할수있음 3) 수확가지제거후 20일이내적용약제살포
복분자점무늬병발생소장
복분자점무늬병발생과낙엽정도 3 년생낙엽률 1 년생낙엽률 98.1 97 97.3 3년생이병엽률 1년생이병엽률 78.4 70 80 59.6 50 72.3 33.2 10.4 0 1.2 0 0 5 5 10 4.9 9.2 18.9 29.6 5 중 5 하 6 중 6 하 7 중 7 하 8 중 9 중 10 중
< 잎과줄기에발생한탄저병 > < 가지에발생한탄저병병반 > < 줄기탄저병으로주변잎황화 > < 줄기탄저병 > < 신초탄저병으로새순고사 > < 지제부까지병반확대 > 1) 물에의해전염초기에암갈색 2) 부정형반점이형성되며심하면전체가암갈색으로변하여낙엽 3) 비가많은해에심하게발병 4) 잎, 줄기등에발생하여심하면병반위쪽으로위조고사
복분자탄저병발생소장
생활사 1) 식물체의병든부위에서분생포자나균사형태로월동후, 분생포자를형성하여 1차전염원이됨 2) 병원균의전반은주로분생포자에의해서이루어지며, 강우나관수에의해포자가이동하여 2차전염원이됨 3) 고온다습 (25~35 ) 에많이발생하며전생육기간에걸쳐 2차감염을일으킴 발아 분생포자 형성 비, 바람, 공기전염 월동 종자이병잔사물 ( 포자퇴 ) 1 차전염 식물체침입병반형성 증식 식물체침입병반형성 비, 바람공기전염 분생포자형성 2 차전염
방제요령 1) 물고랑을만들어주는등배수철저 2) 질소비료과용을피하여부실한신초가발생하지않도록함 3) 통풍이잘되도록병든가지를제거하여 1차전염원을차단 4) 발병즉시병에걸린줄기, 이병잎제거 5) 수확후 20일이내적용약제살포
대기온도와탄저병발생과의관계 대기온도 포자퇴형성율 (%) 2 일후 3 일후 4 일후 발병률 (%) 2 일후 3 일후 4 일후 31 13 40 60 33 52 74 28 6 25 53 19 41 62 25 3 16 42 10 29 47 22 0 0 20 5 10 30 19 0 0 0 0 5 16
포장배수상태및주간거리별병해발생정도 발생정도 (%) 64.4 32.1 28.5 23.6 24.6 18.3 20.4 15.5 19.1 배수양호 + 고휴배수양호 + 저휴배수불량 35cm 이상 35cm 이하 3.2 배수상태 주간거리 역병 탄저병
복분자병해방제와비가림재배에의한점무늬병발생정도
전년도발병이병엽제거유무에따른점무늬병, 탄저병발생소장 점무늬병, 탄저병이병엽제거효과 이병엽제거 이병엽방치초발생일 88.5 89.3 92.9 31.8 31.9 0 2.8 0 0 3.8 5 중 5 하 6 중 7 상 7 중 7 하 이병엽제거포장 초발생일 40 일늦음, 발생률 66% 경감
수확가지제거후복분자점무늬병, 탄저병방제에의한수량증가 복분자수확후병해관리를철저히하면점무늬병과탄저병발생이경감되어복분자후기생육이양호해지므로수량이증수함 복분자수확가지제거후최초방제시기를 20 일이내시작하여적용약제를 10 일간격 3 회살포 수량 2 배이상증수