무화과(Ficus carica L.)는 아열대성 반교목 낙엽활엽수로 뽕나무과(Moraceae)에 속하며, 전 세계에 약 600여 품종이 분 포한다(Park, 2010). 무화과의 원산지는 소아시아의 Carica 지 방이며, 주요 생산지는 미국 및 지중해 지역으로 알려져 있다 (Vinson, 1999). 우리나라에서는 1930년대부터 전라남도 목포 에서 처음 재배가 시작되었고(Jeong et al., 2005), 그 후 온대 및 아열대 기후에 속하는 남부 지방과 제주도에서 주로 재배되고 있다(Kim et al., 1992). 우리나라의 주요 재배 품종은 내한성 (耐寒性)이 가장 좋은 봉래시(Horaish)와 1970년대 미국에서 수입하여 일본 히로시마(廣鳥)현에서 육성한 승정 도후인(Masui Dauphine)이 대표적인 품종이다(Na et al., 2013). 우리나라 무 화과 재배면적은 596 ha이며 전라남도 영암지역이 전체 무화 과 재배 면적의 약 70%를 차지하고 있고, 전라북도에서도 약 9.5 ha가 재배되고 있다(Cheong et al., 2013). 최근 들어 중부권 인 경기도 화성지역에서도 시설하우스를 이용한 재배가 이루 어지고 있다. 우리나라의 무화과 생산량은 10 ha당 1,706 kg로 연간 4,270 ton이 생산되고 있다(Cheong et al., 2013).

무화과 재배에 있어 문제가 되는 병해로는 열매썩음병 (Macrophoma sp.) 과실점무늬병(Phoma sp.), 줄기마름병(Phomopsis cinerescens), 역병(Phytophthora citrophthora, P. palmivora), 점 무늬병(Pseudocercospora fici-caricae), 더뎅이병(Sphaceloma caricae), 탄저병(Colletotrichum caricae), 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea)등이 보고되어 있다(Cheong, et al, 2013). 또한 해충으로 는 굽은가슴넓적밑빠진벌레(Carpophilus hemipterus), Carpophilus freemani, Carpophilus mutilatus, Lepidosaphes conchiformis, Amyelis transitella, Drosophila spp., D. melanogaster, Tetranychus pacificus, T. urticae가 문제가 되고 있으며, Pratylenchus vulnus, Meloidogyne incognita, M. Javanica, Xiphinema index 등과 같 은 선충류도 발생하여 피해를 주는 것으로 알려져 있다(UC Statewide IPM Program, 2009). 이와 같이 무화과에 발생하는 병해충으로 많은 종들이 보고되었지만, 총채벌레가 무화과원 에 발생하여 과실에 피해를 준다고 보고된 바는 없다. 그러나 우리나라 전남의 영암지역과 경기도 화성지역의 시설하우스 재배 농가에서는 총채벌레가 발생하여 과실에 피해를 주고 있 어 무화과 생산에 어려움을 겪고 있다.

따라서 본 연구는 경기도 화성지역의 시설재배 무화과를 대 상으로 총채벌레의 발생실태와 피해양상을 조사하여 향후 무 화과에 발생하는 총채벌레의 연구 및 방제를 위한 기초 자료로 활용하고자 수행되었다.

재료 및 방법

총채벌레의 동정

경기도 화성시 서신면의 시설에서 재배되고 있는 무화과를 대상으로 2013년 8월부터 10월까지 3개월간 총채벌레의 피해 과실에서 채집한 개체와 무화과 과원에 설치한 황색 평판 끈끈 이트랩(15 × 25 cm, Greenagrotech, Korea)에 포획된 개체를 Wang et al. (2010)과 Woo et al. (1971)이 제시한 분류키를 바 탕으로 실체현미경(SteREO Discovery. V8, Carl Zeiss, Germany) 을 이용하여 형태적 분류를 하였고, 형태적으로 분류된 개체를 다시 genomic DNA (gDNA)를 추출하고 rDNA의 ITS2 부위 를 이용한 PCR-RFLP의 단편패턴을 이용하여 확인하였다 (Toda and Komazaki, 2002). PCR-RFLP의 단편패턴을 이용 한 종 동정을 위해 genomic DNA (gDNA) 추출은 gDNA는 DNeasy Blood and Tissue kit (Qiagen, Inc)를 이용하여 kit의 protocol에 따라 추출하였다. ITS2 (internal transcribed spacer 2) 부위의 증폭은 Toda and Komazaki (2002)가 사용한프라이머 5’-TGTGAACTGCAGGACACATGA-3’와 5‘-GGTAATCT CACCTGAACTGAGGTC-3’를 이용하였고, 증폭조건은 Ahn et al. (2014)이 제시한 조건을 따랐다. 증폭된 PCR 결과산물의 5 μL를 2% agarose gel (TAE buffer)에 전기영동을 통해 증폭 여부를 확인하고, 남은 PCR 결과산물은 Qiaquick PCR Purification Kit (Qiagen, USA)을 이용하여 정제하였다. 정제된 PCR 결과산물은 10 μL에 제한효소 Rsα I (Thermo Scientific, USA) 5 unit을 처리하고, 37°C에서 2시간 동안 반응시키고, 60°C에 서 20분간 제한효소를 불활성 시킨 후, 2% agarose gel (TEA buffer)을 이용한 전기영동에서 절단된 DNA 단편 패턴을 통해 확인하였다.

무화과 과원의 총채벌레 밀도 조사

총채벌레의 발생밀도는 화성시 서신면의 시설에서 재배되 고 있는 무화과의 중점 수확시기인 8월부터 10월까지 3개월간 에 걸쳐 황색 평판 끈끈이트랩(15 × 25 cm, Greenagrotech, Korea) 을 이용하여 조사하였다. 끈끈이트랩은 과원의 중앙부에 3m 간격으로 1.5 m 높이에 총 5장을 설치하였으며, 7~13일 간격으 로 교체하고 수거하였다. 수거한 황색 평판 끈끈이 트랩은 Wang et al. (2010)과 Woo et al. (1976), 그리고 PCR-RFLP의 단편패턴을 토대로 분류한 결과물을 토대로 실체현미경(SteREO Discovery. V8, Carl Zeiss, Germany)을 이용하여 밀도를 조사 하였다.

과실에서의 피해현황 및 피해특성 조사

밀도조사가 실시된 동일한 무화과 과원에서 2013년 7월부 터 10월까지 4개월간 과실에서의 총채벌레 피해현황과 피해특 성을 조사하였다. 시기별로 과실에 나타나는 피해현황을 조사 하기 위해 각 줄을 반복으로 하여 3반복으로 조사하였으며, 각 줄에서 5주를 임의 선정하여 월 1회씩 총 4회에 걸쳐 조사하였 다. 과실의 피해 특성은 피해 받은 과실을 수거하여 실험실에서 수술용 칼을 이용하여 과실을 반으로 갈라 과실의 내부를 실체 현미경(SteREO Discovery. V8, Carl Zeiss, Germany)을 이용 하여 관찰하고 특징을 기술하였다.

결과 및 고찰

무화과원에서의 총채벌레 발생현황

총채벌레에 의해 피해 받은 과실에서 채집한 총채벌레의 종 을 동정하고 PCR-RFLP 패턴을 이용해 확인한 결과 피해과실 에서는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis Pergande), 파총채벌레(Thrips tabaci Lindeman), 대만총채벌레(F. intonsa Trybom) 3종으로 확인되었으며, 황색끈끈이 트랩을 이용해 포 획된 개체도 같은 종으로 확인되었다(Fig. 1). PCR-RFLP를 이 용한 총채벌레의 단편패턴은 Fig. 1-A는 240, 166, 69 bp로 꽃 노랑총채벌레, Fig. 1-B는 315, 119, 87 bp으로 파총채벌레로 확인되었으며, Fig. 1-C의 경우엔 167, 149, 98, 54 bp의 PCRRFLP 패턴만이 확인되었고, 10 bp는 확인이 불가하였으나, Toda and Komazaki (2002)가 분류한 총채벌레의 PCR-RFLP 패턴 과 비교한 결과 대만총채벌레인 것으로 확인되었다. 본 조사에 서 확인된 3종의 총채벌레는 우리나라 노지재배와 시설재배의 원예 및 화훼작물에서 주로 발생하는 미소해충으로 알려져 있 으나(Cho et al., 2013; Park et al., 2002; Seo et al., 2006; Kang et al., 2012), 현재까지 무화과에 발생하는 해충으로 보고된 바 는 없다.

Fig. 2는 2013년도에 무화과 주요 수확시기인 8월부터 10월 까지 황색 끈끈이 트랩을 이용하여 무화과원에서 발생하는 총 채벌레 종류별 발생밀도 변화를 조사한 결과이다. 총채벌레의 발생 밀도는 파총채벌레, 꽃노랑총채벌레, 대만총채벌레 3종 모두 무화과 과실의 수확기 초기인 8월에 가장 많은 발생량을 보였으며, 9월부터 발생량은 현저히 감소하는 것으로 나타났 다. 종별 총채벌레의 발생밀도는 파총채벌레가 조사 전 기간 동 안 월등하게 우점하는 것으로 나타났으며, 그 다음으로 꽃노랑 총채벌레로 나타났다. 꽃노랑총채벌레는 8월 중순경에 피크를 보였으나, 파총채벌레에 비해서는 낮은 수준의 발생밀도를 보 였으며, 9월 이후에는 지속적으로 매우 낮은 밀도를 유지하였 다. 대만총채벌레의 경우에는 조사기간 동안 뚜렷한 발생밀도 의 변화 없이 매우 낮은 밀도수준을 유지하였다. 본 조사에서 모든 총채벌레의 발생 밀도는 무화과의 주 생산시기인 8월에 가장 높았고, 8월 이후에는 감소하였다. 이러한 원인은 Park et al. (2002)이 국화를 대상으로 꽃노랑총채벌레 밀도조사에서 노지와 시설재배 모두에서 6월~7월 사이에 최대의 발생기를 보였고 7월 말에 급격한 감소를 보이다 8월말에서 9월초에 한 번의 작은 발생기를 보여 본조사의 결과 무화과 재배 시설에서 발생한 발생패턴은 Park et al. (2002)의 패턴과 유사한 결과를 보였다. 따라서 무화과 과원에서 조사된 총채벌레 밀도는 시설 에서 발생하는 총채벌레보다 외부로부터 유입되는 총채벌레의 영향이 크다고 볼 수 있다.

과실에서의 총채벌레 피해현황 및 피해특성

무화과 주요 수확기인 7월부터 10월까지 4개월간 총채벌레 에 의한 무화과 과실의 피해를 월별로 조사한 결과, 피해과율은 7월이 18.2%로 가장 많았으며, 8월에 9.7%, 9월에 2.9%, 10월 에 1.3%로 시간이 지남에 따라 과실의 피해율은 현저하게 감소 하였다(Fig. 3). 7~9월은 온실재배 무화과의 과실의 주요 생산 시기이며, 농가에서는 과실을 수확하기 1달 전부터 모든 약제 의 사용을 중단하기 때문에 총채벌레의 과실 피해가 증가할 것 으로 예상되었으나, 본 조사에서는 7월 이후부터 과실의 피해 는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 원인으로는 본 조사에서 끈 끈이트랩에 채집된 발생량이 Park et al. (2002)의 국화재배 시 설에서 발생하는 총채벌레의 밀도 변화를 기초로 볼 때 본 실험 에서의 발생량은 과실의 피해에 큰 영향을 끼칠 만큼의 밀도 증 가는 아닌 것으로 판단된다. 또한 과실의 피해 조사 시기가 본 실험의 결과에 영향을 끼쳤을 것으로 판단된다. Fig. 3의 8월의 조사 시기는 8월 하순으로 Park et al. (2002)의 국화 재배시설 의 경우 노지에서 9월 중순까지 발생량이 유지되는 것과는 달 리 9월 초순 이후로 시설에서의 총채벌레의 밀도는 급격히 감 소하였다. 따라서 차후 무화과에 발생하는 총채벌레의 발생 밀 도 및 피해 조사에 있어 조사시기 설정이 중요할 것으로 생각된다.

Fig. 4은 총채벌레에 의한 무화과 과실의 피해 특성을 조사 하고 기술한 결과이다. 건전한 과실(Fig. 4-A)과 다르게 피해 받은 과실은(Fig. 4-B) 비대 성숙이 진행 되지 못하고 표면이 거 칠고 코르크 현상이 발생하며 착색이 이루어지지 않아 상품적 가치가 떨어졌다(Fig. 4-B). 피해 받은 과실을 수거하여 실체현 미경(SteREO Discovery. V8, Carl Zeiss, Germany)을 이용하 여 과실의 내부를 관찰한 결과, 총채벌레에 의해 피해를 받은 부위는 갈변되며 부패가 진행되고 있었다(Fig. 4C- and E). 실 체현미경을 이용하여 과실의 피해 부위를 확대한 결과, 총채벌 레에 피해를 받아 갈변된 부위에서는 회색의 곰팡이류가 과육 을 양분으로 성장하고 있었으며(Fig. 4-D), 총채벌레의 사체와 탈피각들이 다수 관찰되었다(Fig. 4-F). 본 실험에서 무화과 과 실 속에서 관찰된 총채벌레 개체들은 대부분이 약충으로 화훼 류나 채소류와 달리 무화과 과실은 쉽게 으깨어지는 꽃들로 구 성된 과실로 총채벌레가 과실과 뒤섞여 밀도의 조사는 불가능 하였다.

무화과 과실은 과실 내부에 작은 꽃들로 구성된 열매이며, 과실이 성숙 할수록 과실의 공구(ostiole)가 커져 꽃의 개화시 기를 전후로 총채벌레 등의 다양한 해충이 과실 내부로 침입하 고 피해를 준다. 특히 총채벌레의 경우 무화과에 가장 대표적 과실 해충으로 농가에서는 총채벌레의 피해를 받은 과실은 (Fig. 4-B) 과실의 성장기 및 수확기에 대부분 제거를 하고 있었 지만 외관이 건전하고 상품적 가치가 있어 수확하여 저장중인 과실에서도 대부분의 과실에서 총채벌레의 피해가 발견되었 고, 이러한 과실이 소비자에게 유통되고 있었다.

따라서 무화과에 발생하여 피해를 주는 다양한 해충에 관한 연구는 보고된 바 있으나(Cheong et al., 2013; UC Statewide IPM Program, 2009), 아직까지 총채벌레에 관한 피해는 보고 된 바가 없다. 이러한 이유로 농가에서는 총채벌레의 방제 대책 이 시급한 실정이나 효율적인 방제 대책을 세우지 못하고 있다

본 조사에서는 시설재배에 발생하는 총채벌레에 관한 발생 소장 및 피해에 관한 단편적인 자료를 제시하였으나, 우리나라 무화과 재배면적의 약 70%를 차지하는 노지 재배의 총채벌레 피해에 관한 자료는 제시하지 못하였다. 노지의 경우 무화과 재 배지 주변의 기주식물에 따른 다양한 총채벌레가 발생 할 것이 며 과실로에서의 피해도 지속적으로 발생할 것으로 생각된다. 따라서 향후 무화과의 안정적인 생산을 위해서는 노지재배의 무화과에 발생하는 총채벌레에 대한 발생 실태 조사 및 수확 전 1개월 동안 농약을 살포할 수 없는 무화과 재배 특성을 고려한 방제법 개발이 필요할 것이라 사료된다. 본 조사결과들은 무화 과원에서의 총채벌레 피해에 대한 문제인식을 불러일으킴은 물론, 향후 보다 정밀한 연구를 위한 기초자료로서 활용이 가능 할 것으로 생각된다.