Horticultural Science and Technology. 28 February 2016. 195-205
https://doi.org/10.12972/kjhst.20160009

ABSTRACT


MAIN

  • 서 언

  • 재료 및 방법

  •   씨스트선충 분리와 씨스트 수, 난수 및 유충수 조사

  •   감염지 토양을 통한 전파 가능성 연구

  •   감염지 내 유거수를 통한 전파 가능성 조사

  •   통계분석

  • 결 과

  •   감염지 토양을 통한 사탕무씨스트선충 전파 가능성 연구

  •   감염지 내 유거수를 통한 씨스트선충 전파 가능성

  • 고 찰

서 언

우리나라는 채소 소비 5위국으로 1인당 1일 599g을 소비하는 것으로 알려져 있는데 가장 많이 재배되는 채소는 배추, 양파 , 무, 파, 마늘 순이다(KREI, 2012). 이들 채소류들 중 배추가 김치의 주 원료로 전국적으로 가장 많이 재배되고 있는데(KREI, 2012) 전체 배추재배지 면적은 2014년 기준으로 29,509ha이다(Statistics Korea, 2014). 배추는 재배작형에 따라 봄배추, 가을 배추 및 여름배추로 나누는데 봄배추는 경상북도에서 659ha(33.1%)로 가장 많이 재배하고 있으며 가을배추는 전라남도가 8,998ha(30.5%)로 가장 많이 재배 하고 있다. 한편 여름배추는 고랭지 지역에서만 재배되고 있는데 강원도에서 4,579ha(89%) 로 가장 많이 재배하고 있다.

강원도 고랭지 지역은 해발 400m 내외인 준고랭지 지역과 600m 이상의 완전고랭지 지역으로 구분되는데 준고랭지 지역은 횡성, 영월, 홍천, 정선이 속하며, 완전고랭지지역은 태백, 삼척, 강릉, 평창이 속한다(Kim et al., 2014).

강원도 고랭지 채소 중 배추는 서늘한 기후를 좋아하는 저온성 채소이며, 생육적온은 15-20°C이다. 생육기간은 정식으로부 터 약 60-90일 정도인데 파종시기는 지역별이나 작형별에 따라 차이가 있어 4월 하순에서 7월 하순까지 다양하며 수확은 8-10 월까지 이루어진다(Kim et al., 2014; Lee and Kang, 1998).

우리나라 배추 재배지에서는 다양한 병해충이 발생하여 피해를 주고 있는데 국가검역관리 해충인 사탕무씨스트선충 (Heterodera schachtii)이 2011년 7월에 국내 최초로 강원도 태백시 창죽동 등 12.7 ha의 배추포장에서 발생되었으며, 2013년 에 삼척시, 정선군, 태백시에 약 38ha의 70개 배추 포장에서 추가 발생되어 총 50.7ha에서 사탕무씨스트선충 감염이 확인 되고 있다(Lee et al,. 2013).

사탕무씨스트선충은 유럽, 북미, 아시아, 아프리카 등 전 세계적으로 분포하고 있는데 40개 국가에서 발생되고 있다(Hafez and Seyedbagheri, 1997). 사탕무씨스트선충은 23과 200종의 식물을 기주식물로 하고 있으며, 그 중 명아주과 시금치(Spinacia oleracea L.), 십자화과 배추(Brassica oleracea L.), 유채(Brassica napus L.), 화이트 머스타드(Sinapis alba L.), 셜록 머스타드 (Sinapis arvensis L.), 적무(Raphanus sativus L.), 마디풀과의 메밀(Polygonum fagopyrum L.), 콩과의 완두(Pisum sativum L.) 등에서 많은 피해가 나타나고 있다(Curto, 2007; Harveson and Jackson, 2008).

사탕무씨스트선충은 기후에 민감하게 반응하며 알과 유충으로 씨스트 속에서 겨울을 난다. 충분한 습도와 토양온도가 10°C 이상 되고, 기주식물이 씨스트 주변이나 접촉되어 있을 때 뿌리의 삼출액에 의해 자극되어 알과 씨스트로부터 2령충은 부화하 게 된다. 뿌리로 이동하여 침입한 후에 뿌리피질로 더 깊이 이동하여 3령충으로 성장한다. 4령충 탈피 후 암컷 성충은 레몬모양 을 형성하고, 어린 뿌리에 붙어 작은 하얀색 덩어리가 된다. 수컷 성충은 뿌리로 나와 토양으로 이동하고 암컷과 수정을 한다. 암컷은 평균 200개의 알을 생산하고, 자신의 몸에 알을 보관한다. 암컷이 죽었을 때, 벽을 만들고 갈색의 레몬모양의 씨스트로 변형시킨다. 사탕무씨스트선충의 최적온도는 20-25°C이고, 일반적으로 4-6주에 한 주기가 된다. 사탕무씨스트선충에 감염 되면 뿌리의 크기가 감소하게 되며, 성장이 저해되고, 황화현상과 시들음 증상이 나타나게 되고, 결국 수량감소로 이어진다 (Harveson and Jackson, 2008).

유럽에서 연간 사탕무씨스트선충으로 인한 사탕무 수확량 감소에 따른 피해는 약 9 백만 유로로 추정되고 있으며(Muller, 1999), 미국의 미시간 주에서는 사탕무씨스트선충에 의한 피해액이 년 간5- 10백만 달러로 추정되고 있다(Hines, 2001).

우리나라에서는 사탕무씨스트선충의 발생이 강원도 3개 시군에서 제한적으로 발생되고 있는데 피해 확인 원년부터 매년 피 해면적이 증가하고 있다.

한편 사탕무씨스트선충과 마찬가지로 국가관리검역 대상 해충인 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)의 경우 1988년 에 우리나라에 최초 발생한 이래 확산방지를 위하여 감시초소의 운영과 감염지 내에서 소나무류의 반출 시 사전 검사조치의 이 행 및 전국규모의 예찰작업을 수행하고 있다. 그럼에도 불구하고 소나무재선충병의 확산은 매년 확대되고 있으며 피해면적 또 한 줄어들고 있지 않는 실정이다( Shin, 2008).

소나무재선충의 경우 자력으로 이동이 불가능하여 매개충인 하늘소에 의해 확산되어 토양 내에 서식하는 사탕무씨스트선 충과는 다른 방법으로 분산을 하고 있다. 따라서 지속적인 예찰과 방제활동을 하였음에도 불구하고 매년 피해가 확산되었던 소 나무재선충과는 확산양상이 다르게 나타나겠지만 사탕무씨스트선충도 발생 지역 내 또는 발생 지역 외부로의 확산이 우려된 다. 특히 사탕무씨스트선충은 다른 일반적인 토양서식 식물기생성선충과는 달리 씨스트를 형성하고 있어 환경에 대한 내성이 매우 높은 선충으로 기주가 없이도 토양에서 6-12년간 생존할 수 있고, 건조한 토양이나 식물체 잔재물 등에서도 장기간 생존 이 가능한 특성을 지니고 있다(Hafez, 1998).

따라서 본 연구는 국가관리 검역대상 해충으로 최근에 국내에서 확인 된 사탕무씨스트선충의 확산 가능성을 연구하여 피해 지 확산을 저지하기 위한 기초연구를 수행하기 위하여 고랭지 사탕무씨스트선충 피해지에서 일반적인 배추 재배와 수확기의 농작업에 의한 사탕무씨스트선충의 전파가능성을 연구하였다.

재료 및 방법

씨스트선충 분리와 씨스트 수, 난수 및 유충수 조사

토양으로부터 씨스트선충의 분리는 각 조사 때마다 채취 된 토양을 지퍼팩 내에서 2분간 흔들어 골고루 섞은 후 100-300cc 의 토양을 덜어내어 5L 비이커에 넣었다. 여기에 수돗물을 5L 분수한 뒤 나무막대로 10초간 고루 젖고, 20, 60, 325, 400mesh 채를 이용하여 걸러내었다. 씨스트는 60mess 채를 통과하지 못하기 때문에 직경 8cm 유리 깔때기에 직경 150mm필터페이퍼 (ADVANTEC #2, Toyo Roshi Kaisha, Ltd. Japan)를 깔때기에 부착되도록 접어 삽입한 후 60 mesh채에 있는 고형물을 부은 후 현미경 하에서 씨스트를 분리하였다. 각각의 씨스트는 씨스트 내부에 있는 알이 부화되어 탈출이 완료 된 상태로 남아있는 것이 섞여있기 때문에 전체 씨스트 수와 씨스트 내부가 비어있는 씨스트를 구분하여 조사하였다. 비어있는 씨스트는 현미경 상 에서 쭈그러져 있거나 터져 있기 때문에 이들의 수를 조사하였다

알 수 조사는 15mL 코니칼튜브(Conical tube)(SPL, Korea)에 씨스트를 넣고, 균질기(Polytron PT-1300D, Kinematica AG. Luzern, Swaziland)를 이용하여 씨스트 껍질을 파괴한 다음 시험관 혼합기(Voltex mixer)(SLV-6, Korea)로 균일하게 한 다음 해부현미경(Nikon SM1000, Japan) 하에서 알의 수를 세었다.

씨스트선충의 유충 조사는 유충이 400mess체를 통과하지 못하기 때문에 400mess 체에 걸러진 선충을 Baermann 깔때기법 을 이용하여 분리한 뒤(Bridge and Starr, 2010) 현미경에서 조사하였다.

감염지 토양을 통한 전파 가능성 연구

1) 작업자 신발에 부착되는 흙을 통한 씨스트선충 전파 가능성 조사

작업자 신발에 부착되는 흙의 양을 조사하기 위한 실험은 사탕무씨스트선충의 감염이 확인 된 태백시 상사미동 산 21(N 37°16´58.00˝ ,E128°59´22.90˝, 고도 730m)와 정선군 임계면 돈들길 50-3(N 37°26´23.20˝ ,E128°51´23.80˝, 고도 536m)에 위치 한 2014년에 배추를 재배한 후 수확을 하지 않은 밭에서 조사를 하였다. 태백지역 시험지는 산비탈면에 경사가 심한 밭으로 사 탕무씨스트선충의 밀도가 높지 않은 포장이었으며 정선지역의 시험지는 평지에 가까운 곳으로 부분적으로 10°내외의 경사가 있는 포장이었다.

태백지역에서의 조사는 배추의 수확이 이루어지고 있는 2014년 9월 12일과 봄에 정식이 이루어지는 시기인 2015년 4월 13 일 수행하였는데 가을철 조사는 두 명의 작업자가 10분간 배추 밭에서 작업을 한 후 신고 있던 신발에 부착 된 흙의 양을 조사 하였다. 작업자의 신발은 농작업용 장화(SㆍacE, China)로 260mm 동일 크기의 신발을 착용하였으며 각 장화의 왼발과 오른발 에서 분리하여 부착 된 흙을 핀셋을 이용하여 바닥에 비닐을 깔고 수거하였다. 수거한 흙을 지퍼팩에 넣은 뒤 아이스박스에 넣 어 실험실로 운반한 뒤 부착 된 흙의 무게와 부피를 조사하였으며 각 흙 속에 있는 사탕무씨스트선충의 씨스트 수와 알 수 및 유충수를 조사하였다. 각 작업자의 한쪽 신발을 한 반복으로 4반복 조사하였다. 조사지역의 토양 수분량을 조사하기 위하여 25cm 깊이까지 토양을 삽으로 1kg 채취한 뒤 지퍼백에 넣어 실험실로 운반 한 뒤 건조 전 무게를 재고, 실험실에서 2주간 완전 히 건조시킨 후 무게를 측정하였다.

봄 정식시기 조사는 하루 종일 비가 왔던 2015년 4월 13일(강우량: 9.3mm) 배추 정식을 위한 두둑 만들기 작업을 하던 4명 의 작업자 고무장화에 부착 된 흙의 양을 조사하였다. 작업화는 가을 조사와 동일한 제품을 착용하였고, 1시간 작업 후 작업화 에 부착 된 흙을 가을 조사와 동일한 방법으로 수거하여 실험실로 가져 온 뒤 부착 된 흙의 무게와 부피를 조사하였으며 각 흙 속에 있는 사탕무씨스트선충의 씨스트 수와 알 수 및 유충수를 조사하였다. 각 작업자의 장화 한 켤레를 한 반복으로 8반복 조 사하였으며 종일 강우가 있어 토양수분이 포화상태였기 때문에 수분은 따로 측정하지 않았다.

정선지역에서의 조사도 태백지역과 동일 한 방법으로 2014년 9월 12일 조사하였다. 각 작업자의 한쪽 신발을 한 반복으로 4 반복 조사하였으며 토양수분조사도 태백지역과 동일하게 조사하였다.

2) 토양 수분별에 따른 작업자 신발에 부착되는 토양량 및 선충감염량 조사

강원도 정선군 임계면의 작업자 신발에 부착되는 흙을 통한 씨스트선충 전파 가능성 조사포장에서 10월 17일에 조사하였 다. 1m2 정사각형 시험구를 만든 다음 물의 양을 4, 8, 16Lㆍm-2로 하여 물뿌리개를 이용하여 관주하고, 10분이 경과 한 뒤 몸무 게 75kg과 100kg 작업자가 100걸음을 걸은 다음 작업화에 오른발과 왼발의 부착된 토양을 각각 핀셋을 이용하여 채취하여 지 퍼팩에 넣었다. 각 몸무게 별로 2회에 걸쳐 100걸음을 걷게 한 뒤 장화 밑면에 붙어 있는 흙을 한 족씩 구분하여 채취하였으며 채취한 흙은 아이스박스에 담아 실험실로 가져와 토양의 무게와 부피를 측정하였고, 흙 속에 있는 사탕무씨스트선충의 전체 수, 건전씨스트 수, 알 수, 유충 수를 조사하였다. 각 장화의 족을 한 반복으로 4반복 조사하였는데 자료분석은 흙 부착량에 편 차가 심한 한 반복은 기각하고 3반복으로 하였다.

3) 사탕무씨스트선충 감염지 배추 밭 농로 통행 차량에 의한 씨스트선충 전파 가능성 조사

사탕무씨스트 선충 감염 포장 농로를 이동하는 차량에 의한 씨스트선충의 부착 가능성을 알아보기 위하여 사탕무씨스트선 충의 감염이 확인되어 수확을 하지 않고 있던 작업화 부착 토양 조사를 수행한 태백시 상사미동 산21 배추 포장에서 조사를 수 행하였다. 조사지의 밭은 한쪽 부분으로 폭 2m의 농로가 밭을 따라 60m 연결되어 있는데 2000cc SUV(sport utility vehicle) 차량(Sportage, 기아자동차, 대한민국)으로 왕복 주행 후 타이어(KH14 215/65R16 102T, 금호타이어, 대한민국)에 붙어 있는 흙을 핀셋을 이용하여 수거하였다. 수거 된 흙은 작업자 작업화에 부착 된 토양 조사와 동일 한 방법으로 지퍼팩에 담아 아이스 박스에 넣은 채로 실험실로 가져와 흙 무게와 부피, 부착 된 씨스트선충 수를 조사하였다. 사탕무씨스트선충 감염 포장과 인접 한 운전석과 운전석 뒤 바퀴에만 흙이 묻었기 때문에 이곳 타이어서만 조사하였다(Fig. 1). 본 조사는 감염가능성만을 확인하 려는 목적으로 수행되어 추가적인 반복 실험은 수행치 않았다.

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Fig. 1. Survey of the amount of soil from a tire of a sport utility vehicle (SUV) during Chinese cabbage harvest season in a highland area of Korea. (A) SUV, (B) collecting soil from the irte of the SUV.

4) 배추 수확 지원용 굴삭기에 부착 되는 토양중량 및 선충감염량 조사

배추 수확 지원용 굴삭기에 부착 된 흙의 량을 조사하기 위하여 사탕무씨스트선충에 감염이 되지 않은 강원도 태백시 상사미동 408(N37°26´23.20˝ ,E128°51´23.80˝) 위치한 밭에서 조사를 하였다. 경사도가 심한 강원도 고랭지 배추 재배지에서는 배 추 수확기에 수확한 배추를 장거리 이동용 차량에 적재하기 위하여 1톤 트럭과 같은 소형 트럭을 이용하는데 이들 트럭이 경사 지를 원활하게 이동할 수 있도록 하기 위하여 이동로 작업 및 각종 작업에 굴삭기가 널리 이용된다(Fig. 2A). 본 조사에서는 작 업 중인 굴삭기(DX55A-MT, 두산인프라코어, 대한민국)에 42개의 슈(shoe)(Fig. 2B) 중 3개에 부착되어있는 흙을 지퍼팩에 담았다. 지퍼팩에 담긴 흙을 아이스박스에 넣어 실험실로 운반한 뒤 부피와 무게를 조사하였다. 부피 조사 후 각 궤도마다 약 100g 흙을 2주간 완전 건조시킨 후 무게를 조사하여 토양 수분량을 측정하였다. 궤도의 슈 한 개에 붙어 있는 흙의 양을 한 반 복으로 3반복 조사하였다.

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Fig. 2. Survey of amount of soil from the truck tire and the excavator track during Chinese cabbage harvest season in highland area, Korea. (A) truck, (B) collecting of soil from the truck irte, (C) excavator, (D) collecting soil from the excavator trakc.

5) 장거리 배추 수송 차량에 부착 되는 토양중량 및 선충감염량 조사

장거리 배추 수송 차량에 부착 되는 흙의 량을 조사하기 위하여 수확 지원용 굴삭기에 부착 되는 흙의 양 조사지와 동일한 밭 에서 조사하였다. 고랭지에서 수확 된 배추는 중대형 트럭에 적재 후 농산물 공판장이나 직거래 장터 등으로 운송되는데 이러 한 장거리 운송용 트럭 바퀴에 묻어 있는 흙의 량을 조사하였다. 조사는 5톤 카고트럭(현대자동차, 대한민국)(Fig. 2C) 뒷바퀴 (DW03: 825R16, 한국타이어, 대한민국)(Fig. 2D)에 붙어 있는 흙의 양을 조사하였는데 바퀴에 붙어있는 흙을 핀셋을 이용하 여 지퍼팩에 담고, 아이스박스에 보관하여 실험실로 가져와 흙의 무게와 부피를 측정하였다. 한 짝의 타이어를 한 반복으로 4 개의 타이어를 조사하였다.

감염지 내 유거수를 통한 전파 가능성 조사

감염지 내 유거수를 통한 전파 가능성을 조사하기 위해 강원도 정선군 임계면과 강원도 삼척시 하장면의 사탕무씨스트선충 발생포장에서 2015년 4월 13일 조사를 하였다. 비가 오는 날에 발생포장 밭에서 5m 길이의 두둑을 배추 재배 시와 유사하게 4개 만들었으며 각 두둑의 고랑으로 흘러내리는 물에 이송되는 씨스트를 조사하였다. 강우로 토양은 물에 젖어있었으나 시간 당 강수량이 많지 않아 고랑으로 유거수가 흘러내리지 않아 물뿌리개를 이용하여 인위적으로 물을 살포하였는데 물 10L를 고 랑에 살포하여 흘려 보낸 다음 5m 지점에 체를 넣을 수 있게 작은 구덩이를 판 뒤 20mesh와 60mesh 체를 이용하여 유거수로 부터 유입되는 씨스트를 고형물과 함께 채취하였다. 유거수와 함께 채취 된 흙을 지퍼백에 담아 실험실로 가져와 직경 8cm유 리 깔때기에 직경 150mm 필터페이퍼(ADVANTEC #2, Toyo Roshi Kaisha, Ltd. Japan)를 깔때기에 부착되도록 접어 삽입한 후, 지퍼백에 있는 흙을 부은 뒤 현미경 하에서 씨스트를 분리하였으며 분리 된 씨스트에서 알 수를 조사하였다. 각각의 고랑 에 10L의 물을 살포한 후 유거수를 채수하였으며 한 고랑을 한 반복으로4반 복 조사하였다.

고랑에 유입되는 물의 양에 따른 씨스트선충의 이동량을 알아보기 위하여 4월 30일 감염지 내 유거수를 통한 전파가능성 조 사와 동일한 방법으로 강원도 정선군 임계면 사탕무씨스트선충 발생포장에서 시험을 수행하였다. 각각의 고랑에 2, 4, 8L의 물 을 물뿌리개로 살포 한 뒤 유거수로부터 유실되어 흙과 함께 떠 내려오는 씨스트선충을 20mesh와 60mesh 체를 이용하여 채 취하였다. 조사는 전술한 바와 동일한 방법으로 한 개의 고랑을 한 반복으로3반 복으로 수행하였다.

통계분석

각 조사지에서 채취한 흙의 무게, 토양수분, 사탕무씨스트선충의 전체 씨스트 수, 건전 씨스트 수, 평균 알 수, 전체 알 수와 유 충 수를 Tukey’s Studentized Range(HSD) Test를 이용하여 평균간 차이를 분산분석하였다(PROC ANOVA)(SAS 9.3 user’s Guide, 2011).

결 과

감염지 토양을 통한 사탕무씨스트선충 전파 가능성 연구

1) 작업자 신발에 부착되는 흙을 통한 씨스트선충 전파 가능성 조사

사탕무씨스트선충 감염 배추 밭에서 작업하는 사람의 작업화에 의한 씨스트선충의 전파 가능성을 알아보기 위하여 작업화 에 부착 된 흙의 양을 조사한 결과 지역에 따라 부착되는 흙의 양에 차이가 있었는데 정선지역에서는 174.3g의 흙이 작업화에 부착되었고, 태백지역에서는 53.3g의 흙이 작업화에 부착되었는데 통계적으로는 차이가 없었고(df = 1, 6, F = 3.5, p = 0.1104) (Table 1), 이들 작업화 부착 된 흙에서는 사탕무씨스트선충도 함께 검출이 되었는데 100cc 흙에서 검출 된 전체 씨스트 수는 정선과 태백지역에서 각각 51.8개와 1.8개로 차이를 보였고(df = 1, 6, F = 17.63, p = 0.0057), 채집 된 전체씨스트들 중 건전한 씨스트의 수는 각각 13개와 1개(df = 1, 6, F = 14.9, p = 0.0084)였다(Table 1). 각 씨스트 내의 평균 보란수는 각각 108.9개와 48.3개(df = 1, 6, F = 3.12, p = 0.1278)였으며 토양 내 유충 수는 각각 527.3마리와 62.5마리(df = 1, 6, F = 3.5, p = 0.0435)였다 (Table 1).

2015년 4월 13일 비오는 날 배추 정식을 위한 작업 시 작업자의 장화에 부착되는 흙의 양을 조사한 결과 족당 평1균69 .6 ± 63.2g의 흙이 묻었으며 부착된 흙에 들어있는 전체 씨스트 수는 156.8 ± 86.7개였다. 건전시스트의 수는 38.8 ± 20.2개였으며 각 건전시스트에 들어있는 평균 알 수는 116.5 ± 57.4개였다. 따라서 각 작업자의 장화에 붙어있는 씨스트선충의 밀도는 족 당 4516.1마리로 맑은 날 가을철에 조사하였을 때보다 많은 수의 씨스트선충이 잔존하였다 .

Table 1. Amount of attached soil and density of sugar beet cyst nematode, Heterodera schachtii in soil attached to rubber boots worn by a worker in a nematode-infested Chinese cabbage field.

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Worker worked for 10 minutes in the field.

Soil humidity was 20 and 17.4% in Jungsun andT aeback, respectively.

zMeans followed by same letters within the column are not significantly different (Tukey’s Studentized Range Test, p < 0.05).

2) 토양수분별에 따른 작업자 신발에 부착되는 토양중량과 선충감염량

토양수분별에 따른 작업자 신발에 부착되는 흙의 양과 부착 된 흙 내 존재하는 사탕무씨스트선충을 조사한 결과 작업자의 몸무게와 상관없이 토양수분이 많아 짊에 따라 부착되는 흙의 양과 씨스트선충 밀도가 높아지는 경향을 보였(T다able 2).

75kg작업자의 경우에는 토양의 수분함량이 높을수록 부착되는 흙의 양은 통계적으로 유의하게 증가하였으나(df = 2, 6, F = 6.43, p = 0.0322) 작업화에 부착되는 전체씨스트수는 수분량이 높아질수록 증가하였으나 통계적인 차이는 없었다(df = 2, 6, F= 0.06, p = 0.9434)(Table 2).

Table 2. Amount of soil and density of sugar beet cyst nematode, Heterodera schachtii in soil attached to rubber boots worn by a 75-kg worker in sugar beet nematode infested Chinese cabbage field depending on amount of watering.

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zMeans followed by same letters within the column are not significantly different (Tukey’s Studentized Range Test, p < 0.05).

전체씨스트선충들 중 건전씨스트선충의 수와 전체 씨스트선충의 밀도도 수분량이 높을수록 많았으나 전체 씨스트선충 밀 도의 경우 통계적 차이는 없었다(df = 2, 6, F = 2.07, p = 0.2068)(Table 2).

100kg 작업자의 경우에는 16L 처리구에서 다른 처리구에서보다 많은 흙이 부착되었지만 통계적인 차이는 없었다(df = 2, 6, F = 1.94, p = 0.22, 자료 미제시).

3) 사탕무씨스트선충 감염지 배추 밭 농로 통행 차량에 의한 씨스트선충 전 파 가능성 조사

사탕무씨스트선충 감염지 배추 밭 농로 통행 차량에 의한 씨스트선충 전파 가능성 조사한 결과 구동축 앞바퀴에서만 흙이 부착되어 이곳에서 흙을 채취하였는데 차량 앞바퀴 2개 모두에서 씨스트선충이 채집되었으며 건전씨스트도 확인 되었다 (Table 3).

Table 3. Amount of soil and density of sugar beet cyst nematode, Heterodera schachtii in soil attached to the tire of an SUV vehicle driven on a road in a nematode-infested Chinese cabbage field.

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Vehicle was moved 120 m along the sugar beet nematode infested Chinese cabbage field in Taeback on 12 November 2014.

4) 배추 수확 지원용 굴삭기에 부착 되는 흙의 량 조사

고랭지배추 수확기에 토양수분 14.3 ± 0.4%의 배추 밭에서 수확 지원용 굴삭기에 부착 되는 흙의 량을 조사한 결과 궤도의 슈 하나 당 979.3 ± 26g의 흙이 채취되었는데 이는 굴삭기 한 대당4 1.13kg 양이었다.

5) 장거리 배추 수송 차량에 부착 되는 흙의 량 조사

장거리 배추 수송 차량에 부착 되는 흙의 양을 조사한 결과 5톤 트럭의 바퀴 네 개에 부착되는 평균 흙의 양은 223.7 ± 35.8g 이었다.

감염지 내 유거수를 통한 씨스트선충 전파 가능성

강원도 정선군 임계면과 삼척시 하장면 사탕무씨스트선충 발생포장에서 감염지 내 유거수를 통한 씨스트선충의 전파 가능 성 조사를 한 결과 두 지역 모두 유거수 내에서 씨스트선충이 검출 되었다(Table 4). 정선군 임계면의 사탕무씨스트선충 감염 지에서 전체 씨스트수는 918개였으며 전체 알 수는 39,901개였고, 삼척시 하장면의 감염지 밭에서는 전체 씨스트 수가 85.5개, 알 수는 14,212개였다.

Table 4. Mean number of sugar beet cyst nematodes in 5 meter moving runoff water from a nematode-infested Chinese cabbage field irrigated with 10 L water on a rainy day (April 13, 2015).

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Precipitation was 9.3 mm in Jungsun and Samcheok.

4월 30일 강원도 정선군 임계면 사탕무씨스트선충 발생포장에서 물의 양에 따라 유거수를 통한 씨스트선충의 전파 가능성 조사를 한 결과(Table 5) 전체씨스트 수는 8L 관주처리에서 가장 많은 씨스트가 채집되었지만(df = 2, 6, F = 1.02, p = 0.4161), 통계적인 차이는 없었다. 건전씨스트 수는 관주량이 증가함에 따라 씨스트 수도 증가하였으나(df = 2, 6, F = 1.96, p = 0.2213), 통계적인 차이는 없었다. 전체 알 수도 건전씨스트와 같이 관주량이 증가함에 따라 알 수도 증가하였으나(df = 2, 6, F = 3.06, p = 0.1210) 통계적인 차이는 없었다.

Table 5. Mean number of sugar beet cyst nematodes in 5 meter moving runoff water from a nematode-infested Chinese cabbage field irrigated with 2, 4, and 8 L water (April 30, 2015).

http://static.apub.kr/journalsite/sites/kshs/2016-034-01/N0130340120/images/figure_KSHS_34_01_20_T5.jpg

zMeans followed by same letters within the column are not significantly different (Tukeýs Studentized Range Test, p < 0.05).

고 찰

강원도 고랭지배추는 해마다 가격등락이 가장 심한 품목으로 이 지역 배추생산자의 94%가 가격불안정을 애로사항으로 지 적하고 있다. 이런 이유에서 강원도 고랭지 배추 재배농가에서는 최저가격을 보장해주는 대신 수익성은 낮은 저위험-저수익 형인 농협과 계약재배를 하고 있는 농가가 16.3%이고, 수확 전 미리 상인과 계약하는 중간위험-중간수익형태인 밭떼기거래 는 79.7%이며 10.9%는 고위험-고수익형인 직접출하방식을 택하고 있다(Kang, 2001).

밭떼기 거래의 장점은 가격이 미리 확정이 된다는 점에서 가격위험관리 기능을 갖고 있고, 포전관리 및 출하가 편리하다는 이유로 농가들이 선호하고 있다. 이러한 밭떼기 거래 시 상인들은 작업자와 작업기계, 운반차량을 고용하여 출하를 하고 있는 데 작업자들은 상인이 밭떼기로 거래한 밭들을 이동 해 가면서 수확작업을 한다K(ang, 2001).

사탕무씨스트선충과 같은 토양서식 병해충들은 감염된 포장에서 감염이 되지 않는 포장으로 작업자나 농기계 이동 시 전파 될 가능성이 높다. 콩시스트선충(Heterodera glycines)도 농기계나 바람, 물을 통해 전파가 이루어지고, 콩시스트선충에 감염 된 콩을 먹고 이동하여 배설하는 조류를 통해서도 전파가 이루어 질 수 있다는 보고들이 있E다p(ps, 1971; Young, 1992).

사탕무씨스트선충도 일반 식물기생성선충과 마찬가지로 토양 유실이나 바람, 비, 작업자에 의해 전파될 수 있는데 우리나라 배추재배지의 농민들이나 밭떼기 거래로 배추를 수확하는 중간 도매상인들의 경우 이러한 개연성을 간과하고 있다. 아울러 실 제 농작업자의 작업화나 수송 및 작업용 장비 등에 의해 사탕무씨스트선충이 산술적으로 얼마만큼의 양이 유출 또는 전파 될 수 있는지에 대한 실제적 자료는 우리나라에서 전무한 실정이기 때문에 농가나 농정 당국에서 실체적 위험을 직시하지 못하고 있는 실정이다.

Lee et al.(2002)이 강원도 고랭지 배추 재배농가의 시비실태를 조사하기 위하여 평창, 홍천, 홍성, 강릉, 정선, 태백, 삼척 지 역에서 조사한 바에 의하면 재배지의 표고는 평균 679m, 경사도는 20.7%로 고랭지 배추 재배지는 평난지에 주로 재배되는 채 소작물들에 비하여 경사도가 높은 지역에 주로 재배되고 있는 것으로 평가하였는데 이렇게 경사가 심할 경우 강우에 의한 토 양침식과 토양유실이 증가된다. 경사도 20°인 밭의 농가관행 농법에서 토양유실량은 ha당 93.8톤으로 추정하였는데(NIAST, 2000) 강원도 고랭지 배추재배지의 평균 경사도가 20.7°인 점을 감안할 때 사탕무씨스트선충 발생지에서 매년 93.8톤의 토사 가 유출된다면 사탕무씨스트선충의 포장밀도별에 따라 차이가 있겠지만 정선지역 수확기 배추밭에서 장화에 부착 된 흙의 양 조사 시 1g의 토양에 잔존하는 씨스트선충 알 수 49.7개를 환산하면 이와 같은 사탕무씨스트선충 밀도를 가진 배추 밭의 경우 1ha에서 년 간 4억 6천만 개 이상의 씨스트선충이 흙과 함께 유출 될 수 있다는 것으로 추정할 수 있 다.

특히 강원도 고랭지 배추의 주 수확시기는 년도 별에 따라 다소 차이는 있지만 주로 8월에서 9월초인데, 고랭지 배추의 주산 지 태백의 경우 8월 한 달간 30년 평균 15.6일의 강우일수를 보였고, 대관령 지역의 경우 17.8일의 강우일수를 나타내어 다른 지역에 비하여 상대적으로 강우일수가 많다(KMA, 2011). 따라서 고랭지 배추 수확시기에 관행적으로 배추 수확작업과 수송 작업을 할 경우 작업자와 농기계 및 운송 장비에 의하여 흙 속의 사탕무씨스트선충이 다른 밭으로 이동 될 수 있는 전파 가능성 이 훨씬 높아 질 수 있는 여건이다. 실제 건조 한 밭에서 작업을 할 경우 작업화에는 부착되는 흙이 없었고, 수분량이 증가 할수 록 작업화에 부착되는 흙의 양과 씨스트선충의 밀도도 높았다. 따라서 이러한 사탕무씨스트선충 전반의 위험성을 감소시키기 위해서는 강우 이후의 수확작업을 지양하고, 부득이 수확작업을 수행 할 경우 작업 후에 작업화의 세척작업이 반드시 수반되 어야 할 것이다. 실제로 비가 오는 날 작업 후 강우에 고인 물에 작업화를 간단히 세척하기만 하여도 바닥 면에 부착 된 대부분 의 흙은 제거되었다.

또한 사탕무씨스트선충에 감염된 밭 주변 농로를 차량으로 이동 시에도 타이어에 부착되는 흙에 씨스트가 유입되는 것을 확 인 할 수 있었기에 사탕무씨스트 발생지역 내 이동차량에 대한 바퀴 세척작업도 사탕무씨스트선충의 확산저지를 위하여 반드 시 필요할 것으로 생각된다.

경사도가 급환 고랭지 배추 재배지에서는 수확기나 밭 장만 시기에 원활한 농기계 작업을 위하여 궤도식 굴삭기를 주로 이 용하고 있는데 이들 궤도바퀴의 슈에는 작업자의 작업화나 자동차의 바퀴에 비하여 현저히 많은 흙이 부착되어 많은 양의 사 탕무씨스트선충을 전파시킬 수 있는 가장 중요한 확산 원인의 하나였다. 특히 이런 궤도식 굴삭기의 경우 자력으로 먼 거리를 이동하지 않고, 트럭에 적재되어 이동하기 때문에 궤도에 붙어있는 흙이 이탈되지 않은 온전한 상태로 다른 밭 또는 지역으로 이동될 수 있다. 밭떼기 거래를 하는 도매상이나 대규모 재배를 하는 농민들의 일부는 다른 지역에서도 수확작업과 재배를 하 는데 이를 경우 자신소유의 굴삭기나 임차 굴삭기를 단기간 내에 이동하면서 이용하고 있다. 따라서 이를 경우 단 기간에 대규 모 사탕무씨스트선충 전염원을 이동시키는 결과를 초래시키기 때문에 굴삭기 궤도나 주변 장치에 붙어 있는 흙의 제거가 반드 시 필요할 것으로 생각된다.

우리나라의 배추재배 면적은 2013년 2만 8천ha, 생산액은 2013년 8,444억원으로 연평균 3.3%씩 지속적으로 증가되고 있는 농가의 주요 소득 작물의 하나이며 특히 고랭지 배추의 경우 과거 재배지역이 다양하였으나 지금은 기후변화의 영향으로 93% 가 강원도 지역에 집중 되고 있다(Park et al., 2014). 따라서 강원도 고랭지 지역의 배추는 이 지역에서는 타 작물에 비하여 경 쟁우위에 있는 작물로 이들 지역에서 사탕무씨스트선충의 확산을 저지하지 못하면 배추를 비롯한 사탕무씨스트선충의 기주 가 되는 십자화과 작물을 재배할 수 없게 되며 이는 고랭지 지역의 농업기반을 와해시킬 수 있는 심각한 사안이다. 뿐만 아니라 사탕무씨스트선충이 소나무재선충과 같이 전국적으로 확산 될 경우 농업 전체에 미칠 영향은 수조원대에 이를 것으로 추산된 다. 아울러 만약 사탕무씨스트선충이 우리나라 전역에 만연되어 십자화과 채소의 재배가 제한 된 다면 우리식탁의 김치 재료 들을 모두 수입해서 사용해야만 할 수도 있을 것이다. 따라서 우리나라 국민 식단에서 빠질 수 없는 김치를 온전히 지키기 위해 서는 현재 고랭지 배추 재배지에 국지적으로 발생하고 있는 사탕무씨스트선충의 확산을 예방하기 위해 작업자의 위생이나 농 기구 및 수확 및 이동 장비에 대한 세척작업과 같은 기본적인 대책들이 강구되어야 할 것으로 판단된 다.

Acknowledgements

본 연구는 농촌진흥청 연구사업 ‘기후변화에 따른 고랭 지 배추 사탕무씨스트선충 확산방지 기술개발(과제번 호: PJ010774)’의 지원에 의해 수행되었음. 야외조사 와 실내 실험에 도움을 준 이가영, 정문기에 감사한다.

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