고추에 피해를 주고 있는 병으로 잎오갈병, 더뎅이병, 탄저병, 역병등 19종이 우리나라에 보고 되어 있다. 이러한 고추의 병해를 병원균별로 보면 담배모자이크바이러스등 바이러스가 5종, 더뎅이병균등 세균이 3종이 있으며 곰팡이는 역병균등 14종이 고추에 병을 일으키고 있다. 이와같은 고추병들이 고추에 피해를 주고 있지만 그중에서도 특히 고추를 이어짓기 하는 밭이나 비닐하우스에서 고추의 작황을 좌우하는 것은 대부분이 역병에 의한 피해이다. 역병의 피해는 물론 고추를 이어짓기함으로써 토양 전염되는 역병균의 전염원이 매년 증가하기 때문이기도 하지만 역병이 발생하기 쉬운 여름철에 장마가 겹치므로 물빠짐이 나빠지거나 침수가 되기 때문에 피해가 증가하는 요인이 되고 있다.
고추 탄저병 요방제 수준을 설정하기 이하여 시험한 결과 노지 고추 수량에 영향을 주지 않는 수준의 탄저병 방제적기는 발생정도가 0.9% 이하이었으며, 노지고추 탄저병 발생정도와 수량과의 회귀식은 Y = -16.83X + 327.57, $R^2=0.83$ 성립하였다. 비가림 재배(무강우 조건) 고추의 수량에 영향을 주지 않는 수준의 탄저병 방제적기는 발생정도가 1.7% 이하이었으며, 고추탄저병 발생정도와 수량과의 회귀식은 Y = -4.92X + 361.02, $R^2=0.84$ 성립하였다. 비가림 재배(강우 조건) 고추의 수량에 영향을 주지 않는 수준의 탄저병 방제적기는 발생정도가 2.3% 이하이었으며, 고추 탄저병 발생정도와 수량과의 회귀식은 Y =-5.91X + 359.71, $R^2=0.76$ 성립하였다.
고추에 발생하는 병해는 우리나라에 18여종이 있다. 그중에서 가장 중요한 병해는 두말할 나위없이 역병과 탄저병일 것이다. 세균성점무늬병(반점세균병)과 바이러스병(모자이크병, 괴저병)도 문제가 되고 있으나 앞의 두 병해에 비하면 발생도 국부적이고 피해도 훨씬 가볍다고 할 수 있다. 이 네가지 병해는 우리나라 고추 주산단지의 연작 장해현상과 밀접한 관련을 가지며 연작에 의하여 발병이 심화되는 대표적인 병해다. 이밖에도 고추에는 잿빛곰팡이병, 균핵병, 흰가루병등의 공기전염성 병해들이 시설재배지의 특수환경과 관련하여 점차 발생이 늘어나는 추세에 있다. 여기에서는 고추에서 가장 문제가 되고 있고 농민들이 방제에 큰 어려움을 겪고 있는 역병과 탄저병에 대하여 그 효과적인 방제대책을 알아본다.
전세계적으로 널리 재배되는 고추 (Capsicum annuum)는 한국에서 소비가 많은 채소류 중 매우 중요한 작물중 하나이다. 고추는 생육기간 동안에 고추 탄저병에 심한 피해를 입어 방제나 저항성 품종에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 탄저병에 저항성이 있는 고추 4품종과 민감성을 가진 1품종에 대해 K1탄저균을 접종하였으며, 시간이 지나면서 나타나는 병 면적을 촬영하여 프로그램을 통해 정량화한 내용을 분석하였다. 고추과일 면적과 병면적의 비율을 통해 감수성 품종인 An-S는 약 40%로 약하게 나타났으며, 저항성 품종인 An-12R (23%), AR-Tan (21%), An-9R (19%)로 비교적 강하게 나타났고, PBC81는 약 11%로 탄저균에 강한 병 반응을 보였다. 이와 같은 정량적인 수치는 탄저병 품종이나 탄저균에 대한 저항성 연구를 수행하는데 비교할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있다.
고추 탄저병 발생 상황을 알아보기 위하여 경북 북부 지방의 예천, 안동, 의성, 청송, 영양, 봉화 등 6개 시군 고추 주산지에서 포장 조사한 결과, 본포에서 6월부터 발병이 시작되어 9월 중순에는 약 30%로 급증하였다. 고추 탄저병이 인접과실로 전염하는 데는 보통 2-3일이 소요되었으며, 5-7일 후에 만연되는 것을 확인할 수 있었다. 과실에 탄저병을 일으키는 병원균은 대부분 Colletotrichum gloeosporioides였다. 고추 탄저병 발생에 관여하는 요인은 무엇보다도 이병 잔재물과 연작에 의한 1차 전염원의 증가, 생육기의 강우일수와 그 지속기간 등 기상 요인들이 복합적으로 관여함을 알 수 있었다. 병 발생을 줄이기 위해서는 이병 잔재물의 월동전 처리와 타 작물과의 윤작, 비가림 재배, 예방 위주의 약제 살포가 필요하다고 본다.
고추 탄저병에 대한 보르도액의 방제효과 시험을 in vitro와 in vivo 상태에서 실시하였다. PDA 배지와 셀로판막에서 고추 탄저병균의 균사생장과 포자발아에 대한 억제효과를 조사하였으며, 고추 열매의 표면에서 포자발아와 병 발생에 대한 억제효과를 조사하였다. 또한 2012년과 2013년 2년 동안 고추 포장에서 탄저병 방제 효과를 조사하였다. 탄저병균인 Colletotrichum acutatum JC24는 $4,685{\mu}g\;mL^{-1}$의 보르도액을 첨가한 PDA배지에서 균사생장이 90.0% 억제되었지만, $937{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리구에서는 균사생장이 전혀 억제되지 않았다. 셀로판막에서 $187{\mu}g\;mL^{-1}$의 보르도액을 처리하였을 때 C. acutatum JC24의 포자발아가 100% 억제되었고, 고추 열매 상에서는 병원균을 상처 접종하였을 때와 무상처 접종하였을 때, 각각 88.1%와 91.3%가 억제되었다. 고추 열매에 병원균을 무상처 접종하였을 때, $937{\mu}g\;mL^{-1}$의 보르도액 처리구에서 방제가는 58.8%이었지만, 상처 접종을 할 경우에는 효과가 17.6%로 크게 감소하였다. 포장에서도 보르도액은 2012년과 2013년에 55.7%와 61.7%의 효과를 보였다. 이상의 결과를 토대로 보르도액은 친환경농자재로서 C. acutatum에 의한 고추 탄저병을 방제하는데 사용할 수 있을 것으로 생각한다.
미래 고추탄저병 위험도를 예측하기 위해 남한 지역에서 A1B 시나리오 온실가스 배출에 따라 예측된 일별 기온과 강우량 자료를 국립기상연구소에서 제공받아 고추 탄저병 예찰 모형에 대입하여 감염위험도(IR)을 추정하였다. 감염위험도는 탄저병 방제 횟수를 추정하는 것으로써 일평균 온도와 강우량을 기초로 감염위험도 추정식을 만들었다. 이 추정식(IR=(일평균기온-$16^{\circ}C$) ${\times}$ 0.07 + (일별강우량 ${\times}$ 0.11))을 활용하여 우리나라 135지역에서 2011년부터 2100년까지 총 12,150의 탄저병 권장 방제 횟수 자료를 얻었다. 각 지역별로 135개의 회귀분석 결과 우리나라 전 지역에서 향후 탄저병 발병은 증가 추세라는 것이 확인되었다. 상대적으로 탄저병 발병이 급증하리라 예측되는 지역은 경북의 영덕, 영양, 의성 등이었고, 반면 발병 증가가 완만하리라 기대되는 곳은 강원 횡성, 경남 함양 그리고 충남 태안 등이었다. 현재 고추 주산지인 경북동부지역은 미래 탄저병 발병압이 심각하게 증가되리라 예측되었다. 전 지역에 걸쳐 탄저병 방제 살포 횟수는 2058, 2061, 2078 그리고 2096년에는 대단히 심각하여 방제 경보가 매년 8-11회에 달하리라 예측되었다. GIS 지도로 탄저병 발병 정도를 비교한 결과 충북과 전북의 산간 지역은 상대적으로 탄저병 발병압이 낮아 향후 재배적지로 판단된다.
3-(4-Hydroxyphenyl)-propionic acid (HPP)는 곤충 병원 세균인 Xenorhabdus nematophila K1의 대사산물이다. 이 물질의 고추의 역병과 탄저병에 대한 방제가능성을 평가하였다. HPP는 역병균과 탄저병균의 균사생장을 현저하게 억제하였다. 이 항균력은 자연 태양광 아래에서 25일이상 유지되었으며, 토양수 내에서도 상실되지 않았다. HPP의 고추 뿌리를 통한 식물체 내 침투 및 상향이행성이 입증되었다. HPP 현탁액을 고추의 근권토양에 관주하고 지상부에 10일 간격으로 살포하였을 때, 약해 발생 없이 역병과 탄저병 발생이 크게 감소되었다. 이러한 결과는 HPP를 고추 역병 및 탄저병 방제를 위한 침투성농약으로 개발할 가능성이 있음을 의미한다.
Colletotrichum acutatum에 의해 발생하는 고추탄저병을 방제하기 위해 토양 근권으로부터 분리한 미생물 중 길항효과가 있는 미생물을 선발하여 주요 작물병원균에 대한 항균활성 효과와 포장에서의 방제효과를 검정하였다. 기내 대치배양법을 이용한 길항력을 검정하였을 때, CAB13001 균주는 고추 탄저병을 일으키는 Colletotrichum acutatum을 포함한 식물 병원균 Sclerotinia cepivorum, Sclerotinia sclerotium, Botrytis cinerea에 대한 뛰어난 항균활성 효과를 보였다. 또한 풋고추를 이용한 생체 검정에서 선발균주는 고추 탄저병의 병반진전 억제효과가 우수하였으며, 포장에서의 방제가 역시 무처리 대비 82.4%로 매우 우수하였다. 이러한 결과로 볼 때 CAB13001 균주는 공기 전염을 하는 고추 탄저병의 생물적 방제제로 매우 유용할 것으로 판단된다. 한편, 본 연구에 사용된 길항미생물 CAB13001 균주는 16s rRNA gene의 계통학적 위치를 분석한 결과 Burkholderia lata로 동정하였다.
노지피복 재배포장과 비닐터널유인 재배포장의 재배양식별 고추 탄저병과 역병의 발생정도를 조사하였다. 비닐터널유인재배포장의 초기 생육이 노지피복재배포장(관행)보다 월등히 우세하였다. 재배 양식별 고추 주요 병해인 탄저병과 역병의 발생정도를 조사한 결과 노지피복재배포장에 비해 터널유인 재배한 포장에서 역병발생은 60.3%, 탄저병발생은 26.9% 경감효과가 있었다. 재배양식별 건과 수확량을 조사한 결과 노지피복 재배포장대비 48.5%가 많은 것으로 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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