연구개발의 필요성

‘농업ㆍ농촌 및 식품산업 기본법’ 47조의 2(농업분야 기후변화 실태조사 및 영향․ 취약성 평가) 업무 신설(’14.5.) 및 개정·시행(’14.11.), 농촌진흥청장에 위임된 업무를 고시로 제정(농촌진흥청 제2016-16호, ’16.3.21.)

돌발해충이나 남방계 해충은 기후변화가 진전됨에 따라 국내에서 발생 빈도가 증가하고 대규모 출현율도 증가하고 있는 실정임.

돌발해충(꽃매미, 애멸구, 미국선녀벌레, 갈색날개매미충 등), 남방계 해충(배추좀나방, 담배나방, 혹명나방 등)은 기후변화가 진전됨에 따라 국내에서 발생 빈도가 증가하고 출현율도 증가하고 있으나 발생의 불규칙성으로 인해 대비책은 미흡한 실정임

미국선녀벌레의 피해는 2013년 전국 35개 시군에서 발생해 단감, 포도, 배, 사과 등 과수작물과 콩, 옥수수 등 식량작물, 인삼 등 특용작물에도 피해가 보고되었으며, 2016년에는 전국 60시군 8,116ha에 발생하여 심각한 피해를 주고 있음

향후 농경지의 심각한 문제해충으로 부상할 가능성이 높은 미국선녀벌레에 대한 서식 환경 및 발육상태 등 생태적 특성을 연구하여 관행, 친환경 재배 등 적합한 종합적 방제기술 개발이 필요함

생물농약은 미생물(바이러스, 박테리아 및 곰팡이), 천적곤충, 곤충병원성 선충류, 식물 유래 살충제, 미생물 (항생제)의 2차 대사산물, 곤충 페로몬, 제초제 저항성 유전자 변형 작물 등이 해당됨(Copping & Menn, 2000)

생물농약은 전 세계적으로 약 30억 달러의 작물 보호 시장을 형성하고 있으나(Olsonet al., 2013), 연평균 복합 성장률이 8.64%로 성장함에 따라 2023년까지 시장 규모가 45억 달러 이상 차지할 것으로 예측되고 있음(Olson, 2015)

병해충 방제용 주요 식물추출물로는 pyrethrum, neem, rotenone, essential oil류 등이 있으며, 이를 통해 살충제, 기피제, 살균제, 제초제, 발아 억제제, 전착제와 같은 보조제등 다양하게 개발되어 이용되고 있음

통상적으로 유기합성 농약의 개발에 위해서는 2억 5천만 달러의 비용과 9년의 등록 기간이 필요한데 반해 생물농약은 동일한 프로세스에 1천만 달러, 4년 미만이 소요된 다는 장점이 있음 (Olson, 2015)

최근 국민의 안전먹거리에 대한 요구 증가로 친환경 농업의 확장이 가시화되고 있음을 감안할 때 식물추출물 등을 포함하는 효과적인 친환경적인 농자재 개발이 필요하며, 나아가 2019년부터 시행된 PLS 제도에 대응해 등록된 작물보호제가 없는 소면적 작물등에 유기농업자재는 가장 현실적인 대안일 수밖에 없음

국내 연구 현황

– 기후변화에 따른 남방계 해충과 동반병원체의 국내확산 및 피해 예측기술을 개발(김 등, 2015)

– 기후변화 대응 농작물 주요 병해충잡초 발생, 확산예측 및 영향 평가(김 등, 2016)

– 미국선녀벌레 방제용 유기농업자재 개발 및 산업재산권 출원(경기도, 2017)

– 미국선녀벌레의 생리, 생태 및 관리기술 개발(농촌진흥청, 2015)

– 현재 우리나라 유기농업자재로 공시 및 품질 인증된 제품은 1,141종이 있으며 충해관리용 제품(292종) 중 님(30.8%), 고삼(35.6%), 데리스(5%) 추출물 포함 자재는 약 71%로 많은 비중을 차지하고 있음(농촌진흥청, 2012)

– 고삼추출물을 함유한 유기농업자재의 경우 꿀벌에 강한 독성이 있어, 화분매개 활동 과정에서 직접적인 치사를 일으키거나 잔류독성으로 봉군의 밀도를 떨어뜨리는 등 부작용이 우려됨(오진아 등, 2013)

– 차나무를 가해하는 차응애에 대한 식물추출물(주엽, 차나무, 계피, 란타나 등) 단독 및 혼합처리의 살비 효과 구명(강충수 등, 2018)

– 포식성 천적 사막이리응애에 대한 식물추출물의 영향 평가(김지오 등, 2016)

– 미생물(Bacillus thuringiensis)과 식물추출물(고삼)의 혼합처리에 의한 파밤나방 방제효과 구명(한지희 등, 2016)

– 곤충병원성 미생물인 BT와 님오일 혼합제는 배추좀나방의 번식과 발육에 영향을 미치는 것으로 밝혀짐(Cho et al., 2009)

– 고삼추출물, 데리스추출물, 파라핀유를 주성분으로 하는 친환경유기농자재의 가루깍지벌레에 대한 방제제로서의 가능성 제시(Suh et al., 2011)

– 살충활성과 항균활성이 확인된 고삼, 정향 및 님나무 식물추출물의 벼 병해충 방제용 농자재로서의 이용 가능성 제시(황기철 등, 2014)

국외 연구 현황

– 오스트리아 CLIMEX 프로그램 이용하여 미국선녀벌레 위해성 분석(Strauss, 2010)

– 미국선녀벌레 섭식행동 연구(Wilson et al., 2007)

– 유럽연합(EU)의 경우 1993년부터 기존 유기합성 농약에 대한 위험을 인지하고, 이를 관리하기 위해 “Registration of Plant Protection Products(PPPs)”라는 작물보호제 등록제도를 운영하고 있는데 식물추출물이라도 그 주성분이 인간이나 환경에 부작용이 없는 조건에 한하여 등록이 가능함

– 님나무 추출물은 곤충의 다양한 활동에 영향을 주어 곤충생장억제제와 같은 살충제 뿐만 아니라 친환경 살균제 제조에도 이용되고 있음(Kavathekar, 2003)

– 곤충 병원성 미생물인 BT의 저항성을 지연시키는 방법으로 다른 기작으로 작용하는 살충제를 교호처리하거나 혼용하는 방법을 제시(Singh et al., 2007)

 

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