Il Kyu Cho;So-Young Jang;Woo Young Cho;Yun-Su Jeong;Jun Seok Kim;Seong Eun Han;Kil Yong Kim;Gi-Woo Hyoung
한국환경농학회지
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제42권4호
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pp.371-381
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2023
The effectiveness of plant-based attractants was studied using large traps, which attracted relatively more snails in agricultural water drainage ditches and rice-cultivating environments, although their effectiveness in rice fields and lakes was limited. The rate began to rise after three hours of observation. Watermelon peel exhibited the highest apple snail attraction rate (13.8%), followed by potatoes (10.0%), and apple peel (8.8%). These values significantly differed from the attraction rate attributed to papaya leaves (F=3.84; P=0.0387). After 24 h, watermelon peel and apple peel indicated a higher rate of attraction (23.4% and 21.7%, respectively), which were significantly different compared with those of papaya leaves and potatoes (F=9.94; P=0.00455). Large bait traps outperformed funnel traps in capturing golden apple snails and trapped a significant number of snails measuring over 1 cm in size. Watermelon peel was the most effective attractant for a large bait trap, followed by apple peel, potatoes, and papaya leaves. On average, 110 snails were captured in the lure net. However, potatoes, apple peels, and papaya leaves caught an average of 93, 80, and 79 snails, respectively. Among the attractants, the lure effect of the snails was not significantly different. The efficiency of large bait traps in capturing snails, regardless of the plant attractant employed, followed the order: apple peel > watermelon peel and potatoes > papaya leaves > melon > Korean melon. Watermelon peel is highly recommended for farmer use, as well as apple peel and potatoes. Utilizing these snail attractants may contribute positively to developing a safe and environment-friendly integrated pest management strategy.
국내에서 친환경농법으로 사용되고 있는 왕우렁이는 본래 외국으로부터 들여온 외래종으로 국내의 토종 우렁이와는 다른 종이다. 왕우렁이농법은 논에서 지속적이고 높은 제초효과와 그에 따른 제초제 사용의 감소 및 비용의 절감으로 인하여 국내에서 많이 사용되는 친환경농법의 하나이다. 특히 최근 2008년도 3월에서 5월까지 조류독감의 전국적인 발생으로 인하여 중앙정부와 지방자치단체는 오리농법의 사용을 자제하는 대신에 이를 대체할 농법으로 왕우렁이농법을 권장함으로써 왕우렁이의 사용은 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다. 외래왕우렁이는 토종 우렁이와는 달리 알을 낳아 산란하기 때문에 대량증식이 용이하고 우화율도 95.8%로 높아 잠재적 해충으로써의 가능성이 높다. 이와 더불어 일본과 대만 그리고 동남아시아의 국가들에서는 이미 외래 왕우렁이로 인한 생태계 및 농업의 피해가 보고된 바 있고, 국제자연보전연맹은 왕우렁이를 "세계 100대 최악의 침입외래종"으로 지정하고 있다. 국내에서도 친환경농법으로 외래 왕우렁이를 수입 사용하면서 상대적으로 따뜻한 겨울기온을 보이는 전남, 전북, 경남, 경북, 충남, 강원의 일부지역에서 왕우렁이가 자연생태계로 유출되어 월동하거나 서식하는 것이 발견되고 있어 타 국가에서와 같이 외래 왕우렁이에 의한 생태계 피해가 우려되고 있는 실정이다. 그러나 최근 농림기관과 왕우렁이 농업 관련 단체들은 왕우렁이농법의 친환경적 이점과 최근 일부지역에 대해 실시된 월동조사에서 월동이 불가능하였던 연구결과를 내세워 왕우렁이에 대한 생태계 교란야생동 식물종으로의 지정을 반대하고 있다. 따라서 본고는 국내 외에서 외래 왕우렁이에 의한 생태 및 농업적 위해성을 분석하고, 국내의 여건 변화에 따른 왕우렁이의 생태위해성을 제시하여, 왕우렁이에 대한 위해성 판단이 명확해 질 때까지 왕우렁이의 합리적인 사용과 함께 국가차윈의 과학적인 생태위해성 관리의 필요성과 당위성을 제시하였다.
The apple snails of the genus Pomacea have been introduced by the snail breeders illegally into Korea. Authors confirmed that the natural life cycle of at least two pomacean species, Pomacea canaliculata and P. insularus, has been already settled down locally in the southern areas of Korea.
Golden apple snails (Pomacea canaliculata) were first introduced as food for high protein source and were later widely used as a means of weeding in rice paddies by taking of their vigorous feeding habits. Since 2000, the wintering of golden snails has been found and damage to rice plants occurred by them. To prevent damage, a means to control golden apple snails has become necessary. In this study, we investigated the possibility of eco-friendly control of golden apple snail by using Styrax japonicus fruit that grow naturally in-country. When the ethanol extract of the fruit was treated for controlling golden apple snail, the effect of over 90% was confirmed at 250 and 125 ppm after 1 day. Using UPLC MS analysis, two major compounds, dihydrorotenone known as a natural pesticide was detected. The molluscicidal activity was confrimed at 50 ppm of dihydrorotenone standard material. Our results showed that the possibility of developing an eco-friendly agent of golden apple snail using S. japonicus fruit was confirmed.
왕우렁이가 자연상태에 전파되어 서식되는 경로는 양식장의 배수시, 총수로 인한 노지 양식장 붕괴 및 제초용 왕우렁이 입식에 의하여 이루어지고 있다. 왕우렁이의 생리적 특성을 보면 알 크기는 2.47 mm, 난괴크기는 $1.8\times4.3\times0.94$ cm, 알무게 12.78 mg, 산란수157$\sim$784개/1마리 (평균 321개/마리) 유체크기 1.69$\sim$2.15 mm, 유체 무게 3.32 mg, 최저 산란 왕우렁이 크기 2.40$\sim$2.26 cm 이상, 1개알 산란소요시간 22.4초 였다. 알의 색변화는 산란직후 우유빛의 연분홍에서 중기에는 선홍색, 부화직전 에는 흐린 연보라색으로 변화하면서 부화된다. 왕우렁이 섭식 대상은 벼, 논잡초, 미나리, 토마토, (양)배추, 무, 호박, 콩잎 등 대부분 농작물을 포함한 식물체 및 동족의 왕우렁이 등 수중동물이었다. 왕우렁이 월동지역은 장항, 장성 및 해남지역으로 양지녘의 식물체 줄기나 벼 그루터기에 산란된 알과 성체 상태로 저수지나 논의 물웅덩이에서 월동고, 5월 중순이후 수로의 벽이나 식물체 줄기에 산란하며 6월과 9월에 번식이 가장 왕성하였다. 서식지 수질특성은 변이 폭이 컸으나 pH가 7.07$\sim$9.50 범위로 알칼리성에서 주로 번성하였다. 왕우렁이에 한 벼 가해 양상중 벼 발아초미에는 왕우렁이 크기에 관계없이 모두 벼싹을 가해하였고, 벼품종과 생육시기에 따라 차이가 있으며 어린묘 일수록 가해율이 높았으며, 이앙후 45일 벼 (초장 약 73 cm)도 각고 3.3$\sim$3.5 cm 이상의 중형 왕우렁이는 가해하였다.
본 연구에서는 왕우렁이를 이용한 벼 친환경 재배시 왕우렁이에 피해가 되지 않으면서 중간낙수에 의하여 벼 생육을 촉진하는 것이 가능한지 검토하고자 수행하였다. 낙수기간에 따른 토양수분함량과 왕우렁이의 생존율을 온실에서 포트실험을 통하여 조사한 결과, 토양 수분함량은 낙수 후 6일에 39.1%, 9일에 31.9%, 12일에 26.8%, 15일에 21.8%로 감소되었고, 왕우렁이는 치패의 경우 낙수 처리 후 12일까지, 중패는 낙수 처리 후 9일까지 100%의 생존율을 보였고, 낙수 후 15일에는 치패는 93.3%, 중패는 83.3%의 생존율을 보였다. 잡초발생량은 상시담수구와 중간낙수구간에 차이가 없었으며, 중간낙수에 의하여 주당 수수가 증가하여 중간낙수구의 쌀 수량은 511kg/10a로 상시담수구의 쌀수량 445kg/10a보다 66kg/10a 증가한 결과를 보였다.
저장안정성을 검토하여 품질개선방안을 확립하고자, 우렁이 생체 및 반건조 우렁이 제품을 저장하는 기간중, 처리조건별 미생물의 경시적 변화와 관능검사를 실시하였다. 우렁이의 초기 총균수(${\log}_{10}\;CFU/g$)는 5.6으로 나타나 식품가공과 유통을 위해서는 살균처리가 필수적이라고 판단되었다. 염침지농도, 건조온도, 건조시간에 따라 우렁이 생체의 조직감, 수분활성도, 건조 특성에 영향을 크게 미치기 때문에 가공 시에 약 10%의 염농도를 가진 침지액에 침지한 후 냉풍 건조하여 처리하여 저장성이 뛰어난 반건조제품을 제조하였다. 천연 보존제 및 연화제를 첨가하여 진공 포장하여 미생물 검사를 한 결과, 총균수는 거의 나타나지 않았으며 대장균, 효모 및 곰팡이, 호염성 미생물은 검출되지 않았으므로, 가공처리 후 필수적으로 진공 포장을 실시해야 하는 것으로 나타났으며, 천연 식품첨가물의 첨가시 우렁이 중간수분식품의 품질이 크게 향상되었기 때문에, 가공시에는 파인애플 착즙액을 원료 대비 5% 첨가하여 좋은 결과를 얻었다. 본 연구결과 개발된 우렁이 가공품은 우렁이가 함유한 여러 생리활성기능(항산화, 항염 및 간기능 개선)의 건강식품 이미지를 살리면서 우렁이를 주원료로 한 반건조 제품, 통조림, 건강음료, 분말 등 가공품의 품질특성을 부여된 가공제품을 생산할 수 있을 것이다.
본 연구는 친환경 벼 재배지에서 왕우렁이의 생태계 유출을 예방하며 논잡초 제거를 위하여 안전하게 사용할 수 있는 방법 개발을 위하여 2021년부터 2023년까지 3년 동안 연구하였다. 전남 남부지역에서 벼를 심은 후 논에 넣은 왕우렁이 치패는 7월 중순경 성패가 되어 산란을 시작한다. 이 개체는 물이 마르지 않은 배수로에서 월동할 수 있지만, 7월 중순 이후 부화한 개체는 월동할 수 있을 만큼 성장하지 못한다. 배수로에서 월동한 왕우렁이의 크기는 각고 2.5 cm 이상이었다. 입수구에 그물망을 설치하면 왕우렁이 유입을 95% 차단할 수 있었고, 배수구에 개량물꼬와 그물망 설치로 유출차단효과는 99%였다. 중간물떼기와 수확 전 논 건조할 때 동력논배토기로 물길을 만들었다. 물길에 유인되어 수거한 왕우렁이는 59.5%이었고, 물길조성과 왕우렁이 수거작업은 130분이 소요되었다. 이러한 결과를 바탕으로 논에서 왕우렁이 안전사용을 위한 시기별 논 관리요령을 제시하였다. 이앙 전(4월 하순~5월 하순)에는 논둑정비, 입수구 물꼬차단망과 배수구 개량물꼬 설치, 월동 왕우렁이 방제, 이앙기(5월 하순~6월 상순)는 논둑에서 30 cm 안쪽으로 30일묘 이앙, 이앙 5일 후 치패 1.2 kg/10a 투입, 중간물떼기(7월 상중순)에는 물길 조성하여 왕우렁이 수거, 재배 후기(7월 하순~9월 중순) 수위 조절, 물길 조성하여 왕우렁이 수거 또는 유기농업자재 활용 방제, 수확 후(10월 중순~4월 중순)에는 논 깊이갈기 및 건조관리이다.
본 농가 실증시험에서 대조구(관행 이앙재배 및 화학적 제초제 2회 처리방법)에 비하여 무논써레 직후 왕우렁이 치패(새끼)를 ha당 12kg 처리(1차)와 무논점파(철분코팅볍씨이용) 후 유묘 2엽기경(파종 후 15일) 왕우렁이 새끼(치패) ha당 10kg(2차) 체계투입으로 100%의 높은 논 잡초방제 효과가 인정되었다. 벼 유묘의 피해정도는 하위엽에 3%정도의 피해를 보였으나 뿌리가 활착된 상태에서 후속적인 생장점을 가진 엽의 지속적인 출현으로 벼의 초장과 분얼수에는 유의적인 피해차이가 나타나지 않았다. 새끼(치패) 왕우렁이를 투입하여 무논점파재배를 한 농사실증시험에서 최종적인 수량 및 품질에서는 관행 이앙재배와 통계적으로 유의적인 차이가 없는 것으로 조사되었다.
전남지역 담수직파재배지에서 발생하여 피해를 주고 있는 왕우렁이를 방제하기 위해 오리 및 통발과 유인제를 이용하여 시험한 결과는 다음과 같다. 왕우렁이를 포식하는 오리는 작은 오리(700g)가 큰오리(1300g) 보다 더 많이 포식하였다. 작은 오리 1마리보다는 2마리 있을 경우 포식량이 더 많아 투입 2일째에 90% 이상의 우렁이를 섭식하였다. 왕우렁이와 오리를 동시에 투입하는 것 보다 왕우렁이 투입 7일후에 오리를 투입하는 것이 왕우렁이 방제에 효과적이었다. 또한 왕우렁이를 잡초제거 용으로 활용한 1개월 후부터는 오리를 어느 시기에 투입하더라도 왕우렁이 밀도를 억제시킬 수 있었다. 왕우렁이 월동이 끝나는 5월 상순에 오리를 $30m^2$ 당 4마리 투입함으로써 밀도를 억제할 수 있었다. 왕우렁이를 방제하기 위해 통발로 떡밥과 유인제를 혼합하여 유인한 결과 왕우렁이는 잉어용 떡밥에 menthol이 첨가된 통발에서 216마리/1주(週) 유인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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