생물적 방제

생물적 방제는 식물병의 여러 방제법 중의 하나이며, 생물 간의 상호작용(interaction)을 이용하여 병해충을 감소시키거나 제거하는 방법을 일컫는다.

목차

1차 산업의 생산물의 질과 양을 향상 시키기 위해서 작물에 대한 병해충을 억제시키는 것을 방제라고 한다. 식물병 방제는 크게 법적, 경종적, 물리적, 화학적, 생물적 방제로 나누어 진다.

병원체와 기주식물을 격리시키는데 목적을 둔다. 검역(quarantine)이 대표적인 예에 해당된다.

여행객의 신발과 짐에서 식물병해충을 검사하는 검역관의 모습 출처:  GettyimagesKorea

국내에 없는 병원체가 마구잡이로 유입되는 것을 막기 위해서 수입되는 모든 물품에 대해서 위험성을 확인하고 필요한 경우 직접 조사하여 병원체의 포함여부를 확인한다.

병원체가 식물과 접촉하지 못하도록 포장의 병원체를 줄이거나 제거하는 방법이다. 예를 들어, 같은 포장에서 2~3년마다 작물을 돌려짓기하면 병원체는 기주와 만날 확률이 줄어 병원체가 줄어들게 된다.

병원체에 길항적인 생물을 이용하여 병원체를 감소시키거나 제거하는 방법이다. 유전물질을 식물체에 전달하여 형질전환식물체를 만들어 저항성을 높이는 것도 포함된다. 화학적 방제법보다 친환경적이어서 최근에 많이 선호되고 있으나 생태계의 교란을 일으키는 사례가 있으므로 주의해야한다.

물리적인 힘(압력, 온도 등)을 이용하여 방제하는 방법이다. 예를 들어 종자의 온탕소독, 태양열 소독을 들 수 있다. 추수 후 논둑을 태우는 것도 화염소독의 일종이다. 치사율은 높지만 넓은 경작지를 방제하는 데는 인건비 또는 장비에 제한이 크기 때문에 효율이 떨어진다.

식물체는 치료보다는 감염되기 이전에 보호하는 것이 효율적이다. 다양한 화학물질을 사용하여 병원체를 예방하고 때로는 감염된 병을 치료할 수 있는 방법이다. 효과가 빠르고 효율적이지만 인간을 포함한 생태계 환경에 해를 끼치는 경우가 많이 보고되어 있다. 또한 저항성 병원체의 등장에 대한 연구가 요구되고 있다.

생물적 방제에 이용되는 농약을 보통 '생물농약'이라고 부르는 데, '천연식물보호제'라는 표현이 현재는 더 정확한 표현이다. 농약관리법 2조 2항에 정의된 '천연식물보호제'를 요약하면, 살아있는 미생물을 유효성분으로 제조한 농약은 '미생물농약'이라 부르고 동식물 및 미생물이 만들어 내는 대사산물(유기/무기화합물)이 유효성분인 약제를 '생화학농약'으로 구분한다.

Bacillus thuringiensis 에 의해 감염된 애벌레 (출처: GettyimagesKorea)

예를 들어, Bacillus thuringiensis가 생성하는 살충성의 내독소(endotoxin)는 단백질이므로 세균(미생물)이 만들어내는 대사산물 중 유기화합물에 속하여 '생화학농약'이 된다. 곤충을 이용하여 다른 곤충의 천적을 막는 것은 어떨까? 이것은 대사산물이 아니고 곤충 자체라서 '생화학농약'에 포함되지 않는다. 살아있는 곤충을 이용하기 때문에 '미생물농약'도 아니다. 따라서 천적을 이용한 방제는 외국에서는 생물적 방제제로 포함되어 있으나 국내에서는 아직 법적으로 포함되어 있지 않다.

생물적 방제는 유기합성농약에 의한 환경오염, 병해충 약제내성, 유용곤충 소멸 들의 문제점에 대한 대안적 방법으로 이용되고 있다. 천적관계와 길항미생물을 사용하는 생물적 방제가 대부분이다.

곤충의 생태계 내의 먹이사슬을 이용하여 해충에 대한 천적을 이용하는 방제가 대표적이다. 예를 들어 나비목 해충에 고치벌, 맵시벌 등을, 진딧물과 같은 해충에는 풀잠자리나 꽃등애 같은 천적을 이용한다. 그리고 꼭 천적을 이용하는것 만이 아니라 방사선을 처리하여 생식력을 상실한 수컷을 살포하고, 암컷을 불임시켜 번식을 감소시키는 방법도 일종의 생물학적 방제이다. 생태계 외부에서 천적을 도입하거나 모기의 유전형을 변형시킬 때 생태계에 의도치 않은 교란을 줄 수 있기 때문에 주의해야 한다.

미생물을 이용한 생물적 방제는 특정 병원균에 특이적인 길항미생물을 기주식물에 직접 접종시켜 특정 유기물 시용에 의한 토양서식 유용미생물의 활성화, 비병원성 세균에 의한 종자처리, 병원성 관련 유전자조작(genetic modification)에 의한 병원성 상실 등의 방법이 적용되고 있다. 이러한 길항미생물의 종류로 Bacillus thuringiensis와 Pseudomonas 속, Agrobacterium 속, Trichoderma속, Streptomyces 속 등이 알려져 있다.

생물농약의 사용은 생태계의 상호작용을 이용한다는 점과 환경 오염을 줄인다는 긍정적인 측면이 있으나 상호작용에 대한 이해가 부족한 점과 효과가 느리게 나타날 수 있다는 점이 앞으로 해결해야 할 문제이다.

최재혁/인천대학교

박희문/충남대학교

1.

2. Agrios, G. N. (2005). Plant pathology. 5th. Elsevier Academic Press. Burlington. MA, USA, p 294.