KR20020071127A - 성페로몬을 이용한 사과애모무늬잎말이나방의 예찰 및방제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우리나라 사과, 복숭아 과수원에서 과실과 잎을 가해하는 사과애모무늬잎말이나방의 성페로몬 성분을 이용하여 해충의 발생상황을 예찰하고 방제하는 방법에 관한 것으로 시스-11 테트라데세닐 아세테이트와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트 조성 90:10 내지 99:1을 포함하는 성페로몬 조성물은 인체 및 동물에 독성이 전혀 없어 환경친화적일 뿐만 아니라, 사과애모무늬잎말이나방 수컷을 특이적이고 강력하게 유인하기 때문에 트랩을 이용할 경우 발생상황 예찰이 가능하고 또한 시스-9 테트라데세닐 아세테이트를 포함하는 성페로몬 조성물은 교미교란을 유도해 해충 방제에 유용하게 사용할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

성페로몬을 이용한 사과애모무늬잎말이나방의 예찰 및 방제 방법{Method for monitoring and controling the summer fruit tortrix moth using sex pheromene-containing composition}

본 발명은 우리나라 사과와 복숭아과수원에서 잎을 가해하는 사과애모무늬잎말이나방의 성페로몬 성분과 이를 이용하여 해충의 발생상황을 예찰하고 방제하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 비율의 성페로몬 성분 시스-11-테트라데세닐 아세테이트 및 시스-9-테트라데세닐 아세테이트 포함 조성물을 사과애모무늬잎나방인 오독소파이에스 오라나 출몰을 예찰 및/또는 조절하는데 사용하거나 상기 종의 수컷이 암컷을 찾는데 있어서 수컷을 교란시킴으로써 생식을 방해하거나 감소시키는데 사용할 수 있는 강력한 유인제로서의 상기 성페로몬 성분 포함 조성물의 용도 및 상기 조성물을 이용한 해충의 예찰 및/또는 방제방법에 관한 것이다.

사과애모무늬잎말이나방(summerfruit tortrix moth, Adoxophyes orana)은 사과와 복숭아등 과수의 잎을 가해하여 수세를 약화시키고 광합성효율을 감소시켜 과실인 사과와 복숭아등의 품질을 저하시키고 과실의 표면을 가해하여 과실의 상품성을 저하시키는 해충이다. 우리나라의 모든 사과품종에 피해를 주는 사과애모무늬잎말이나방은 잎을 말고 가해하는 습성 때문에 살충제를 살포하여도 접촉하지 않아 방제가 어렵다. 사과과수원에서는 연간 약 15회의 살충제가 살포되는데 살충제 살포는 관행적으로 주기적인 살포방식 위주로 이루어지고 있고 이에 따른 부작용으로 해충의 살충제 저항성 유발, 천적 및 유용곤충의 감소로 생태계 파괴, 잔류독성에 의한 인축독성 등이 대두되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 성페로몬을 이용하는 방법이 미국과 유럽 등 농업선진국에서 적용되어져 왔다. 성페로몬은 생물의 같은 종내 통신물질인 페로몬의 한가지로 한쪽 성에서 발산하여 상대 성을 유인하여 교미를 하게 하는 통신물질을 말한다. 성페로몬은 곤충을 비특이적으로 박멸하기 위해 많은 양 살포해야 하는 것과는 달리 매우 적은 양, 예컨대 hr당 10 내지 20g씩 2 또는 3처리 등 연속적으로 확산시켜 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 성페로몬은 종 특이적으로 작용하고 독성이 없으며 다른 생물에는 영향이 없다. 성페로몬이 이용되는 분야는 발생예찰과 대량유살, 교미교란에 의한 방제분야이고 이 중 발생예찰분야는 대상 해충의 발생상황을 지속적으로 조사하여 살충제 처리 필요여부를 판단하고, 필요시 살충제 처리 시점를 정확히 파악할 수 있어 살충제 남용을 방지하고 생태계를 보존할 수 있는 해충군종합관리(Integrated Pest Management)의 근간이 되고 있다.

사과애모무늬잎말이나방의 경우 발생상황 예찰을 통해 발생 수가 적을 때는 불필요한 살충제 사용을 방지하고 필요시 알에서 부화하여 잎 내로 침입하기 위해 이동하는 시점에 정확히 살충제를 사용하여 효과적인 방제를 할 수 있게 된다.

지금까지 사과애모무늬잎말이나방의 발생상황 예찰은 주로 가해된 잎을 표본조사하여 이루어져 왔기 때문에 시간과 노동력이 많이 투입되었고 발육단계와 살충제 처리를 위한 시점을 알기가 곤란하였다. 사과애모무늬잎말이나방의 성페로몬 성분에 대한 연구는 주로 일본에서 진행되어 시스-11 테트라데세닐 아세테이트, 시스-9 테트라데세닐 아세테이트 조성 10 : 90임을 보고하였다 (내용, 인용문헌). 그러나, 국내에서는 이러한 성페로몬 조성을 이용하여 예찰을 실시하여 왔으나 이 경우 사과애모무늬잎말이나방이 거의 유인이 되지 않아 예찰이 불가능하였다.

성페로몬은 종 특이적이어서 특정 종에 정확히 맞는 성페로몬 조성이 존재한다. 이러한 조성을 차이는 종의 생식적 격리에 매우 중요하기에 다른 성페로몬 조성을 이용하는 경우 위의 사례처럼 전혀 대상 곤충을 유인 예찰할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자들은 사과애모무늬잎말이나방에 특이적인 성페로몬 성분분석과 이를 이용하기 위해 연구를 진행한 결과, 국내에 서식하는 사과애모무늬잎말이나방의 성페로몬 조성이 일본의 경우와 전혀 다른 조성을 갖는다는 것을 확인하였으며 종래의 시스-11 테트라데세닐 아세테이트보다 교미교란 효과가 우수한 시스-9 테트라데세닐 아세테이트를 이용하여 효과적으로 사과애모무늬잎말이나방의 교미를 교란하여 방제할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 사과애모무늬잎말이나방을 예찰 및 방제할 수 있는 성페로몬 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 성페로몬 조성물을 이용하여 사과애모무늬잎말이나방을 예찰 및 방제하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적들 및 잇점은 하기 상세한 설명에 의해 보다 명백히 드러날 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 설명한다.

도 1은 사과애모무늬잎말이나방 성페로몬 추출물에 대한 GC-EAD그램이다.

도 2는 시스-11 테트라데세닐 아세테이트와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트의 성분비율에 따른 사과애모무늬잎말이나방 수컷의 유인수(2000. 8.1-8.28. 경북지역 사과과수원에서 실시)를 나타내는 그림이다.

도 3은 시스-11 테트라데세닐 아세테이트와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트의 성분비율에 따른 사과애모무늬잎말이나방 수컷의 유인수(2000. 6.9-7.15. 청도 복숭아시험장에서 실시)를 나타내는 그림이다.

도 2는 시스-11 테트라데세닐 아세테이트와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트의 성분비율에 따른 사과애모무늬잎말이나방 수컷의 유인수(2000. 8.11-8.28. 청도 복숭아 시험장에서 실시)를 나타내는 그림이다.

본 발명은 우리나라의 사과와 복숭아 과수원에서 과실과 잎을 가해하는 사과애모무늬잎말이나방의 성페로몬 성분을 이용하여 해충의 발생상황을 예찰하고 방제하는 방법에 관한 것으로 본 발명 페로몬 조성물은 시스-11 테트라데세닐 아세테이트(Z11-tetradecenyl acetate; Z11-14:Ac)와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트(Z9-tetradecenyl actate; Z9-14:Ac) 조성 90:10 내지 99:1(w/w)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은 사과애모무늬잎말이나방의 행동방식을 조절할 목적으로 가장효과적인 조성의 혼합물을 여러 비율로 조제하여 시험한 결과, 상기 두가지 성분을 상기 비율로 혼합시 강력한 유인력을 발휘하여 사과애모무늬잎말이나방의 수컷은 트랩으로 효과적으로 유인될 수 있으며, 다른 것이 없이는 다른 하나만으로 그렇게 효과가 없는 것으로 나타나 두 성분이 일정 비율로 같이 존재할 때 효과가 가장 상승적이며, 가장 효과적인 농도범위는 농도비율이 90:10 내지 90:1(w/w)임을 알 수 있었다.

각 성분들은 상업적으로 구입가능하며, 공지기술에 의해 실질적으로 순수한 형태로 합성되거나 분리되어 사용될 수도 있다. 시스-11 테트라데세닐 아세테이트의 합성방법(W.L. Roelofs ＆ H.Arn, Nature 219, 513(1968)) 및 시스-9 테트라데세닐 아세테이트 합성방법(A.A. Sekul ＆ A. N. Sparks, J. Econ. Entomol. 60, 1270(1967); D. Wharton, J. Med. Chem, 11, 371(1968))은 문헌에 개시되어 있다.

이들 성분을 포함하는 조성물을 미끼로 사용하여 트랩내에 유인된 수컷의 수를 측정함으로써 어떤 주어진 지역에서 해충의 출몰 정도를 알 수 있으며, 점착성 물질이나 독성물질을 함께 트랩에 제공함으로써 이들 해충을 유인하여 방제하는데도 이용할 수 있다.

또한, 본 발명 조성물을 해충이 대량 출몰하는 지역에서 액상으로 공기 중에 살포하거나 트랩에 제공하여 증발시킴으로써 암수 교미를 방해하여 해충 번식을 억제 및/또는 방해할 수도 있다. 예컨대, 대한민국특허 제20-0192716에는 성페로몬을 이용하여 성충의 유인력을 향상시켜 나방류의 발생예찰이 간편한 성페로몬 트랩이 개시되어 있으며, 미국특허(US 4,734,281)에는 성페로몬을 공기중으로 확산시켜 해충을 방제하는 방법이 개시되어 있다.

상기 성분들은 아주 소량으로도 매우 뛰어난 활성을 나타낸다. 따라서, 본 발명 조성물은 이들을 고상 또는 액상의 불활성 담체 또는 희석제와 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명 조성물은 이들 불활성 담체 또는 희석제 외에 다른 활성 성분을 하나 이상 함유할 수도 있는데, 이들 다른 활성성분은 해충구제활성을 나타내는 그 외의화합물일 수 있고, 이들 다른 화합물은 본 발명 화합물과 함께 상승작용을 나타낼 수 있다.

본 발명 조성물은 가내, 원예, 농업환경 등에서 사과애모무늬잎말이나방의 발생예찰을 위한 성페로몬 트랩의 유인력을 향상시키며, 나아가 트랩 사용방법의 표준화와 사과해충들의 연간 발생예찰 및 방제계획을 수립한다면 본 발명 조성물 사용으로 화학적 살충제 사용량을 크게 줄일 수 있기 때문에 생물학적 방제를 통한 환경친화적 농업을 이루는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

본 발명은 사과애모무늬잎말이나방을 서식지에서 구제하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 서식지에 본 발명 조성물을 처리하는 것을 포함한다. 바람직하게는 상기 서식지는 상기 해충에 의해 공격받기 쉬운 환경, 예컨대 사과 과수원, 복숭아 과수원을 포함한다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용효과를 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적일 뿐 본 발명의 권리범위는 하기실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 성페로몬 확인

사과애모무늬잎말이나방 성페로몬 조성을 확인하기 위해 미교미 암컷 성충의 성페로몬샘을 절단하고 헥산으로 추출하여 GC-EAD를 실시하였다. 사과무늬잎말이나 방 수컷 성충 감각기에 대한 촉각 전도반응과 GC의 FID 반응을 비교한 결과 촉각전도반응을 일으키는 물질은 Z9-테트라데세닐 아세테이트(Z9-14:Ac)와 Z11-테트라데세닐 아세테이트(Z11-14:Ac)로 확인되었으며(도 1), 이는 GC-MS 분석 결과와도 일치하였다.

실시예 2 : 성 페로몬 성분 조성별 야외포획실험

GC-EAD로 확인한 후 두 성분 비율별 유인력을 확인하기 위해 두 합성화합물 Z11-14:Ac와 Z9-14:Ac의 총량을 1mg으로 하여 여러가지 조성으로 헥산에 녹인 다음 고무격막에 흡수시킨 성페로몬 미끼를 끈끈이트랩(Pherocon 1C trap, Trece Co.)에 매달아 경기 수원, 경북 군위 지역의 사과에서 지상 약 1.2-1.5m 되는 높이의 가지에 매달았다. 트랩들은 나무들 사이에 약 10-25m 간격으로 설치하고 약 2-6일 간격으로 포획된 수컷 성충수를 셈하고 조사 시에는 이미 포획된 성충은 제거하였다.

그 결과는 표 1과 같다.

최종적으로 유인조성을 확인하기 위해 수원과 경북지역 사과과수원에서 각 성분 조성별 야외포획실험을 수행한 결과, Z11-14:Ac와 Z9-14:Ac 비율 90 : 10에서 제일 많이 포획되었다(도 2). 사과애모무늬잎말이나방 발생이 많다고 보고된 청도지역에서 복숭아를 대상으로 실시한 야외포획에서도 동일한 결과를 얻을 수 있었으며(도 3), 보다 세밀한 조성 시험에서 두 성분비율 95 : 5에서 가장 많은 수컷이 포획되었으며(도 4), 이 조성이 사과애모무늬잎말이나방을 발생예찰하기 위한 최적의 성페로몬 조성임을 확인하였다.

실시예 3 : 성페로몬 성분을 이용한 사과애모무늬 잎말이나방 교미교란 효과

사과애모무늬잎말이나방 두 가지 성페로몬 성분 Z11-14Ac와 Z9-14:Ac를 각각 폴리에틸렌 튜브에 넣어 경북 영천소재 사과과수원(총면적 6000평)에 설치하여 성페로몬에 의한 교미교란효과를 조사하였다. 야외에서 성페로몬 성분이 곤충이 내는 양보다(30ng/마리) 고농도로 존재하면 수컷은 암컷이 내는 성페로몬 인지에 혼란이 야기되어 암컷을 찾지 못하여 교미를 할 수 없게 되며 이는 다음 세대로의 연결이 불가능해 해충을 방제하는 원리가 된다.

2000년 5월부터 10월까지 실시된 교미교란 실험에서 투입된 각 성분량은 120kg/ha/year이며 ha당 약 1000개의 폴리에틸렌 튜브를 사과나무 가지에 매달았다. 교미교란 효과는 관행적인 살충제 방제구(연 16회 살충제 살포원)와 성페로몬트랩 유인수와 피해율(표 2)을 조사하여 비교분석하였다.

성페로몬 트랩에 유인되는 유인 수 조사 결과 성페로몬 처리 교미교란 실시 과수원의 경우 성페로몬 트랩에 유인되지 않아 사과애모무늬잎말이 나방 수컷은 교미교란에 의해 성페로몬 트랩을 찾지 못하는 것으로 판단되어(이는 암컷도 찾지 못함을 반영함) 교미교란 효과가 우수한 것으로 판단되며, 피해율에 있어 두 성분 모두 관행적인 살충제 살표구와 동등한 효과를 나타내었으나 Z9-14:Ac의 효과가 우수하였다. 이 성분 상대적으로 미량성분으로 그 양이 많아지면 예찰이 잘 안되는 것처럼 야외에서 이 성분이 많아지면 암수간의 조우를 방해함으로써 교미교란 효과가높은 것으로 판단되었다.

이상 살펴본 바와 같이, 시스-11 테트라데세닐 아세테이트와 시스-9 테트라데세닐 아세테이트 조성 90:10 내지 99:1을 포함하는 성페로몬 조성물은 인체 및 동물에 독성이 전혀 없어 환경친화적일 뿐만 아니라, 사과애모무늬잎말이나방 수컷을 특이적이고 강력하게 유인하기 때문에 트랩을 이용할 경우 발생상황 예찰이 가능하고 또한 교미교란을 유도해 해충 방제에 유용하게 사용할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

1. 시스-11 테트라데세닐 아세테이트 및 시스-9 테트라데세닐 아세테이트를 중량비 90:10 내지 99:1로 포함하는 것을 특징으로 하는 사과애모무늬잎말이 나방 발생 예찰용 조성물.
2. 상기 제1항의 조성물을 포함하는 트랩으로 사과애모무늬잎말이나방을 유인함으로써 상기 해충의 발생량을 측정하는 것을 특징으로 하는 사과애모무늬잎말이나방의 예찰방법.
3. 상기 제1항의 조성물 또는 시스-9테트라데세닐 아세테이트를 포함하는 사과애모무늬잎말이 나방 방제용 조성물을 이용한 사과애모무늬잎말이나방의 방제방법.
4. 제4항에 있어서, 상기 조성물을 사과애모무늬잎말이 나방 발생지역의 공기중으로 발산시켜 상기 해충 수컷의 교미활동을 방해하는 것을 특징으로 하는 사과애모무늬잎말이나방의 방제방법.