해충의 생물적방제를 위한 천적이용 현황

해충의 생물적방제를 위한 천적이용 현황

 

 

1. 생물적방제의 개념   유기합성농약이 출현하면서 해충방제는 거의가 농약에 의존함으로써 단기적인 측면에서는 해충에 대한 방제효과가 우수하여 작물생산에 크게 기여하였다. 그러나 장기적으로는 자연생태계의 파괴는 물론 농약잔류 등과 같은 부작용이 부각됨으로써 최근에는 유기합성농약을 대체할 수 있는 새로운 방제방법이 요구되게 되었다. 농약을 대신할 새로운 방법으로는 재배방법의 전환이나 저항성품종의 이용도 중요하지만 천적을 이용한 생물적방제의 중요성이 더 강조되고 있다.   생물적방제의 이론은 작물에 피해를 주는 해충 개체군의 밀도와 생물적방제 요인인 천적 개체군의 밀도가 상호 작용을 이루어 생물군집 전체의 밀도가 평형을 이루게 함으로써 해충의 과도한 발생을 억제하는 것으로 농약에 의한 완전방제의 개념과는 큰 차이가 있다. 천적을 이용하는 방법으로는 도입이용, 증식이용, 보호이용 등이 있는데, 도입이용은 대상해충에 대한 유력한 천적을 외국으로부터 도입하여 방사하는 방법으로 주로 침입해충에 대해서 많이 적용되고 있으며, 가장 전통적인 천적이용 방법이다. 도입이용은 천적을 방사하여 생태계내에 정착시킴으로써 해충의 밀도를 감소시키는 다소 소극적인 방법인 반면 증식이용은 유용한 천적을 인공적으로 대량증식 시켜서 방제가 요구되는 시기에 방사하여 방제효율을 보다 높이기 위한 적극적인 방법이라 할 수 있으며, 주로 시설재배에서 많이 이용되고 있다.   그러나 증식이용은 방제효율을 높일 수 있는 장점은 있으나 효과적인 이용을 위해서는 천적의 선택, 사육기술, 방사방법, 품질관리, 저장 그리고 생산비용의 절감 등과 같은 일련의 과정이 충족되어야 하는 단점이 있다. 보호이용은 해충종합관리 차원에서 중요시되는 토착천적을 생태계내에서 보호하여 이용하는 방법으로 다소 전통적인 방법이라 할 수 있으며, 병해충종합관리의 일환으로서 시설내에서 뿐만 아니라 환경조절이 어려워서 증식에 의한 방사이용이 현실적으로 어려운 벼, 과수 등의 노지재배 작물에서도 매우 중요한 천적이용 방법이다.   보호이용을 위한 방법으로는 해충의 발생원 제거, 농약을 살포해야 할 경우 대상해충에만 영향을 주는 선택성농약의 이용, 그리고 작물재배지역 주변에 천적곤충의 생존을 위한 대체먹이용 식물재배나 서식환경보존을 위한 잡초관리 등이 있다.   2. 국외에서의 천적이용 현황  가. 천적 이용실태   1888년에 미국의 캘리포니아주 감귤재배지역에서 극심한 피해를 주었던 이세리아깍지벌레(Icerya purchasi)를 대상으로 이 해충의 원산지인 호주에서 베달리아무당벌레(Rodolia cardinalis)를 도입하여 방사함으로써 방제에 성공한 것이 천적을 이용한 생물적방제의 최초 성공사례이고, 유용천적의 대량증식을 통한 방제는 1920년대 영국에서 토마토에 발생하는 해충인 온실가루이(Trialeurodes vaporariorum)를 방제하기 위해 온실가루이좀벌(Encarsia formosa)을 이용한 것이 최초의 기록이다. 이처럼 오래전부터 생물적방제가 성공하였고 실제로 많이 이용되기도 하였으나 1940년대에 유기합성농약이 출현하면서부터 이용이 단절되었다가 농약의 부작용에 대한 인식이 확산됨에 따라 1960년대 말 이후부터 생물학적 방제의 중요성이 부각되기 시작하였다. 1960년대 말에 네덜란드에서는 칠레이리응애(Phytoseiulus persimilis)를 이용하여 오이재배온실의 점박이응애(Tetranychus urticae) 방제에 성공하였고, 1968년에는 칠레이리응애를 상업적으로 대량 생산함으로써 최초로 천적을 산업화 시켰다.   현재 전세계 시설재배 면적의 73%는 전혀 생물적 방제가 이루어지지 않고 있으며, 약 7%에서는 생물적방제가 활발하게, 약 20%는 부분적으로 이용되고 있다. 생물적 방제는 미국과 캐나다 등의 북미지역과 네덜란드와 영국 등 유럽에서 많이 이루어지고 농가이용이 보편화되어 있고, 유럽은 경지면적이 좁고 추워서 시설재배가 많이 이루어지기 때문에 천적의 이용도 시설원예의 진딧물, 온실가루이, 총채벌레, 응애류를 중심으로 이루어지고 있으며, 네덜란드와 덴마아크의 경우에는 이용면적율이 90%이상으로 거의 모든 시설농가에서 천적을 이용하고 있다. 이처럼 천적의 활용이 주로 시설에 국한되고 있으나 미국과 호주에서는 감귤과 사과원에서도 천적을 이용하고 있다(표1).    <표 1> 국가별 천적이용 현황(천적연구회지, 2000)

국    가	전체이용면적(ha)	이용면적율(%)	대상작물
덴마아크	-	98	채소류
네덜란드	670	95	오이 등 시설채소
캐 나 다	244	70	토마토, 오이, 고추 등
미    국	-	10 19	시설원예 과수
프 랑 스	917	-	토마토, 오이, 딸기 등
오스트리아	260	-	오이, 토마토, 피망 등
일    본	400	0.8	오이, 딸기, 토마토 등
호    주	-	-	과수

 

나. 천적 생산현황   현재 전 세계적으로 시판 중에 있는 천적의 종류는 약 136종으로 응애류와 진딧물의 천적이 가장 많이 생산되고 있다. 그중 대표적인 종으로는 칠레이리응애, 온실가루이좀벌, 진디벌류, 진디혹파리, 풀잠자리, 무당벌레 등이 있다(표 2).    <표 2> 시판 중에 있는 천적의 종류(천적연구회지, 2000)

구  분	종   류	계
포식응애	칠레이리응애, 나팔이리응애 등	15
진딧물 천적	진디벌, 풀잠자리 등	18
온실가루이 천적	좀벌 등	13
알 기생봉	알좀벌 등	8
깍지벌레 천적	Aphytis(기생벌류) 등	8
기생성 천적	Steinerma 등	6
저장물해충 천적	Anisopteromalus 등	4
나방류 천적	Cotesia(고치벌류) 등	11
파리류 천적	Muscidifurax 등	9
기  타	Anagrus(포식성 총채벌레류) 등	44
계		136

그리고 미국, 독일, 캐나다를 비롯한 8개국의 약 166개회사에서 천적이 생산 판매되고 있으며, 미국의 경우 95개사에서 약 121종을 생산하고 있다.(표 3)    <표 3> 국가별 주요천적회사 및 천적종류(천적연구회지, 2000)

국  가	천적생산회사 (개)	천적종류 (종)
미  국	95	121
멕시코	26	6
독  일	23	61
캐나다	11	57
호주	5	12
네덜란드	Koppert	42
벨기에	Bio best	31
스위스	Andermatt	31
계	166

 

3. 국내에서의 천적이용현황  가. 천적 이용실태   국내에서는 1930년대에 사과면충(Eriosoma lanigerum)을 방제하고자 사과면충좀벌을 일본에서 도입하여 이용한 것이 천적을 이용한 최초 사례이나 성공하지는 못하였고, 최초의 성공 사례는 1970년대에 제주도 감귤의 루비깍지벌레(Ceroplastes rubens)를 방제하기 위해 일본에서 루비붉은깡충좀벌(Anicetus beneficus)을 도입하여 방사하여 정착시킨 것이다. 국내에서는 1990년대 들어서 본격적으로 천적에 관한 연구가 시작되었고, 현재 칠레이리응애, 칠성풀잠자리(Chrysopa pallens) 등 12종의 천적이 응애, 진딧물, 총채벌레, 가루이 등의 방제를 목적으로 농업연구기관에서 사육되고 있다(표 4). 이 중 칠레이리응애는 농가에서 실증시험을 통하여 효과를 인정받아서 현재 논산의 시설딸기 재배농가에서 점박이응애의 방제를 목적으로 실제로 이용되고 있으며, 긴털이리응애(Amblysieus womersleyi), 애꽃노린재류 등 몇몇 종은 시험을 통하여 유용성이 검증되어 실증시험 단계에 있으므로 조만간 시설원예에서의 천적이용이 활성화 될 것으로 보인다.    <표 4> 천적사육 현황

천  적  명	대상해충	사육기관
칠레이리응애(Phytoseiulus persimilis)	점박이응애	농업과학기술원 논산시농업기술센터
긴털이리응애(Amblysieus womersleyi)	점박이응애 귤응애	대구사과연구소 감귤시험장
팔라시스이리응애(Amblysieus fallacis)	점박이응애 귤응애	대구사과연구소 감귤시험장
서양이리응애(Typhlodromus occidentalis)	점박이응애 귤응애	대구사과연구소 감귤시험장
나팔이리응애(Amblysieus barkeri)	총채벌레류	농업과학기술원
오이이리응애(Amblysieus cucumeris)	총채벌레류	농업과학기술원
애꽃노린재류(Orius spp.)	총채벌레류	농업과학기술원 전남도원 호남농업시험장 경기도원 제주도원
온실가루이좀벌(Encarsia formosa)	온실가루이, 담배가루이	농업과학기술원 충북도원
칠성풀잠자리(Chrysopa pallens)	진딧물류	호남농업시험장
어리줄풀잠자리(Chrysoperla carnea)	진딧물류	호남농업시험장
콜레마니진디벌(Aphidius colemani)	진딧물류	농업과학기술원
진디혹파리(Aphidoletes aphidimyza)	진딧물류	농업과학기술원 호남농업시험장

 

나. 주요천적의 사육 및 이용방법  (1) 칠레이리응애(Phytoseiulus persimilis)   (가) 사육방법     ○먹이곤충 : 점박이응애     ○점박이응애 사육 기주식물 : 강낭콩     ○사육조건 : 점박이응애 → 20∼30℃,  칠레이리응애 → 20∼25℃, RH 70%이상     ○저장조건 : 6∼8℃, 5일   (나) 이용방법   대상해충의 밀도가 높으면 효과가 낮으므로 반드시 밀도가 낮을 때 방사를 해야 하며, 밀도가 높을 시에는 약제를 우선 살포한 후 저밀도에서 방사해야 함.   (다) 실용화 전망   본 종은 시설내의 점박이응애 방제를 위해 전 세계적으로 많이 이용되고 있는 종이며, 국내에서는 2000년에 논산시의 시설딸기재배 3개 농가에서 실증시험 한 결과 2개 농가에서 성공하였고, 현재 논산시 농업기술센터의 지도를 통해 시설딸기 작목반 2개소에서 100평 짜리 하우스 2개동을 이용하여 이리응애를 증식 중에 있으며, 앞으로 시설채소나 화훼농가에서 많이 적용 될 것으로 예상됨.   (2) 긴털이리응애(Amblysieus womersleyi)  (가) 사육방법    ○먹이곤충 : 점박이응애    ○점박이응애 사육 기주식물 : 강낭콩    ○사육조건 : 점박이응애 → 20∼30℃,  긴털이리응애 → 25℃, RH 70%이   (나) 실용화 전망   긴털이리응애는 국내 자생종으로 현재 사과원의 해충종합관리시 점박이응애 방제에 이용되고 있으며, 영향이 적은 농약을 선발하여 살포함으로서 자생밀도를 보호하면서 필요시에는 대량증식에 의한 방사를 하고 있다. 앞으로 과원에서의 이용이 증가할 것으로 예상되는데 사과원에서는 대량증식에 의한 방사보다는 과원에서의 보호가 더 중시될 것으로 예상된다. 그리고 감귤원 귤응애(Panonychus citri)의 유충과 성충에 대한 포식량도 매우 높은 것으로 나타났으며, 대량사육에 의한 시설감귤원에서의 실용성 검토가 이루어질 예정이다.   (3) 팔라시스이리응애(Amblysieus fallacis)  (가) 사육방법 : 긴털이리응애와 같음  (나) 실용화 전망   미국동부지역의 과수원에서 많이 이용되고 있는 천적으로 캘리포니아에서는 딸기의 점박이응애에도 이용되고 있다. 본 종은 주로 야외에서 이용되며, 시설에서 이용되기도 한다. 국내에서는 과수원에서의 점박이응애와 귤응애에 이용할 목적으로 도입하였으며, 사과원에서의 이용가능성이 확인되었고, 귤응애에 대한 포식능력이 확인된 상태이다. 본 종은 포식능력이 뛰어나 앞으로 국내 과수원에서 이용가능성이 높은 것으로 예상된다.   (4) 서양이리응애(Typhlodromus occidentalis)  (가) 사육방법   긴털이리응애와 유사하나 고온 건조한 기후를 좋아하므로 보다 낮은 습도를 유지해 주어야 한다.  (나) 실용화전망   본 종은 북미의 과수원에서 많이 이용되고 있는 천적으로 점박이응애, 차응애(Tetranychus kanzawai), 사과응애(Panonychus ulmi) 등의 많은 식식성응애를 공격하는데, 국내에 도입되어 과수원에서의 이용가능성을 검토하였으나 포식능력이나 증식속도가 다소 느리고, 또한 고온 건조한 기후에서 살수 있기 때문에 국내에서의 이용가능성은 높지 않을 것으로 예상된다.   (5) 나팔이리응애(Amblysieus barkeri), 오이이리응애(Amblysieus cucumeris)   (가) 사육방법     ○먹이곤충 : 긴털가루응애     ○긴털가루응애 먹이 : 쌀겨+소맥피       ○사육조건 : 25℃,  RH 80∼90%     ○먹이충의 저장기간 : 10℃, 약 2-3개월     ○천적증식 기간 : 천적 1마리당 먹이응애 50마리의 비율로 2주   (나) 이용방법   오이총채벌레나 꽃노랑총채벌레를 대상으로 오이, 피망, 가지, 화훼류 등에 이용될 수 있으며, 총채벌레가 발생하기 전이나 저밀도에서 작물의 잎에 뿌리거나 종이봉투에 넣어 작물에 걸어준다.   (다) 실용화 전망   구례지방의 시설오이재배농가에서 오이총채벌레와 꽃노랑총채벌레에 대한 밀도억제효과를 검토한 결과 효과는 있는 것으로 나타났으나 보다 경제성을 높이기 위해서는 애꽃노린재를 복합 투여해야 하는 것으로 나타났다. 애꽃노린재는 이동성이 높고, 총채벌레에 대한 포식능력도 뛰어나지만 저비용에 의한 대량증식이 어려운 반면 포식응애류는 사육이 쉽고 저장력도 좋은 장점을 가지고 있으므로 두 가지 천적을 함께 이용하는 방법에 대한 연구가 진행될 예정이고, 앞으로의 이용가능성이 높은 종이다.   (6) 애꽃노린재류(Orius spp.)   (가) 사육방법      ○먹이곤충 : 목화진딧물, 점박이응애, 나방류의 알      ○먹이곤충의 기주식물 : 목화진딧물→오이, 점박이응애→강낭콩      ○사육조건 : 25℃,  RH 60∼80%   (나) 이용방법   주로 노령유충과 성충을 방사하는데 해충밀도가 높을 시에는 이용효과가 낮으므      로 가능한 예방적 차원이나 저밀도 때에 방사해야 한다.   (다) 실용화 전망   외국에서는 총채벌레 방사용으로 실용화 되어 있으나 국내에서는 아직 실험중에 있으며, 포식능력은 매우 높으나 대량증식이 어려워서 사육비용이 많이 드는 것이 가장 큰 어려움이다. 따라서 앞으로 보다 더 효율적인 대량사육방법이 개발되면 널리 이용될 가능성이 높은 천적이고, 나팔이리응애등과의 복합 방사에 의한 이용이 예상된다.   (7) 온실가루이좀벌(Encarsia formosa)   (가) 사육방법     ○먹이곤충 : 온실가루이     ○온실가루이 기주식물 : 담배     ○사육조건 : 21∼25℃     ○저장 : 번데기, 13∼15℃   (나) 이용방법   황색점착판에 의한 예찰을 통해 1주일에 온실가루이가 토마토 100주당 약 1∼10마리 유살시 좀벌 100마리를 접종하는데, 10∼14일 간격으로 2∼3회 방사한다. 번데기는 카드에 부착시키거나 유리관 등에 넣어서 기주나 지주에 부착하는 방법이 있다.   (다) 실용화 전망   국내에서는 실용화 단계에 이르지는 않았으나 현재 전세계적으로 온실가루이좀벌은 20여개국에서 4,000ha이상의 시설재배에서 이용되고 있고, 또한 국내에서도 대량사육 및 이용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으므로 조만간 시설채소 및 화훼에서의 온실가루이와 담배가루이 등에 널리 이용될 것으로 보인다.   (8) 칠성풀잠자리(Chrysopa pallens), 어리줄풀잠자리(Chrysoperla carnea)   (가) 사육방법     ○먹이 : 소간, 누에번데기, 수펄가루 등을 이용한 인공사료, 보리나방 알     ○사육조건 : 25℃,  RH 60∼80%     ○저장조건 및 기간       - 알 : 10℃, 10일      - 번데기 : 8℃, 15일       - 전용 : 8℃, 90일,    - 성충 : 5℃, 8L:16D, 18∼24주   (나) 이용방법   방사방법과 보관이 용이하기 때문에 주로 알로 방사를 하는데 부화일수를 예측하고 방사시기를 결정해야 한다. 다른 천적과 마찬가지로 해충의 밀도가 높은 경우에는 많은 양을 방사해도 방사효과를 볼 수 없으므로 진딧물의 발생이 확인되자마자 방사를 해야 한다. 즉 방사량보다는 방사시기가 가장 중요하다 할 수 있다. 진딧물이 다시 발생하기 시작하면 천적을 재 방사해야 하므로 천적보존식물(Banker plant)을 작물 주위에 혼식하는 것이 좋다. 그리고 접종시기를 달리해서 여러 충태가 동시에 생존할 수 있도록 하는 것이 중요하다.   (다) 실용화 전망   진딧물이 발생하는 곳이면 어디서든 발견 할 수 있으나 털이 많고 끈적거리는 작물의 잎에서는 방제효율이 떨어진다. 국외에서도 노지에서의  대규모 방사실험이 이루어진 사례가 없고, 주로 시설에서 재배되는 피망, 감자, 토마토, 가지 등의 진딧물 방제에 이용되고 있다. 국내에서는 현재 인공사육기술을 확립하였으나 동종끼리 서로 잡아먹는 카니발니즘으로 인해 개체사육을 해야하기 때문에 대량사육이 어려운 것이 큰 문제 중의 하나이다. 그리고 간단한 밀도억제효과를 검토한 정도로 아직 실용화되어 있지는 않으나 이동성이 높고 포식량이 매우 많기 때문에 이용가능성이 매우 높으며, 진디벌과 함께 복합적으로 이용하면 보다 높은 방사효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.   (9) 콜레마니진디벌(Aphidius colemani)  (가) 사육방법     ○기주곤충 : 기장테두리진딧물     ○기주곤충 사육기주식물 : 보리     ○사육조건 : 25℃,  RH 50∼70%     ○cycle 주기 : 약 23일   (나) 이용방법   진디벌의 머미를 수거하여 시설내에 작물이 정식된 초기에 예방적으로 방사해야 하며, 적은 양을 여러번 방사하는 것보다는 많은 양을 적은 횟수로 방사하는 것이 효과적이다. 외국에서는 천적보존식물(banker plant)을 시설내에 군데군데 심어놓거나 매달아서 먹이가 부족한 경우에도 천적이 생존할 수 있는 거처를 마련해 주는 방법을 많이 이용하고 있다.   (다) 실용화 전망   진디벌의 이용은 1910년대부터이며 1953년에는 미국에서 성공적으로 방제를 한 사례가 있으며, 현재 외국에서는 상품화되어 농업인들의 이용이 계속 증가하고 있다. 국내에서는 본 종을 도입하여 보리와 고추를 이용한 사육체계를 정립하였으며, 밀도억제효과 시험과 이용 방법에 대한 연구가 수행되었다. 아직 실용화 단계에 이르지는 않았으나 앞으로 풀잠자리 등의 다른 진딧물천적과의 복합이용에 의한 실용화가 크게 기대된다.   (10) 진디혹파리(Aphidoletes aphidimyza)   (가) 사육방법     ○먹이곤충 : 복숭아혹진딧물     ○먹이곤충 기주식물 : 가지     ○사육조건 : 20∼26℃     ○저장기간 : 10℃, 약 30일  (나) 이용방법   주로 고치상태로 판매 이용되고 있으며, 역시 천적보존식물을 이용하기도 한다. 시설내에서는 반드시 고치를 지을 수 있도록 축축한 흙 등의 장소가 제공되어야 한다. 방사량은 온실의 크기와 관계없이 2,000마리정도를 1주간격으로 2회 방사하면 충분한 것으로 알려져 있다.   (다) 실용화 전망   주로 유럽에서는 유리온실의 배추, 장미, 피망 등의 진딧물 방제에, 캐나다에서는 나무딸기에서 많이 이용되고 있고, 불가리아, 폴란드, 미국, 칠레 등에서는 야외의 사과, 면화, 밀의 진딧물방제에 이용을 시도하고 있는데, 현재 진딧물의 방제를 위한 가장 좋은 생물학적 소재로 인식되고 있는 종이다. 현재 국내에서는 사육시설을 제작하여 대량사육체계를 확립한 상태이며, 진디혹파리는 전 세계적으로 진딧물 방제에 가장 많이 이용되고 있는 천적인 것으로 미루어 앞으로 이를 이용한 실용화가 국내에서도 크게 기대되고 있다.