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미생물이야기 21C 환경친화적인 농업을 위한 동충하초이용 미생물농약 개발
2013-08-14 11:14:12
이엠생명과학연구원
21C 환경친화적인 농업을 위한 동충하초이용 미생물농약 개발


□ 곰팡이살충제 개발의 필요성
o 국내 농약사용량은 '90년대 중반 ㎢당 1,205㎏으로 OECD회원국 중 일본 에 이어 2위이며, OECD 평균 사용량 263㎏의 4.6배, 농약 최소 사용국인 뉴질랜드 (25kg)의 48배에 달하는 농약과다 사용
o 이로 인해 생태계 파괴, 지하수 오염, 농작물의 잔류 독성 및 해충의 저 항성 출현 심각
o 이러한 문제 해결을 위해 '92 Rio 환경회의에서는 유기합성 농약의 사용 량을 2004년까지 50% 감소하자는 국가간의 협약을 체결 o '97년 현재 미국에서는 기존 유기합성살충제 사용의 46%, 특히 채소 및 과수재배에서 68%가 대체 농약 (alternative pesticides)으로 전환하였으 며, 이중 과수재배지의 14%와 채소재배지의 6%를 곤충병원성 곰팡이과 천적곤충 등을 이용하여 해충 방제 ('98, USDA-NASS)

o 특히 곤충병원성 곰팡이를 이용한 해충 방제는 환경친화적인 방제 수단 으로 농생태계에 지속적으로 해충밀도 억제효과를 발휘할 수 있으므로 외국에서는 범 국가적인 차원에서 많은 연구가 수행 중이며, 일부 병해충 에 대한 곰팡이살충제 개발을 완성하여 시판 중
o 이처럼 대체 농약이 차지하는 비중이 점차 증가할 것으로 예상됨 o 향후 미생물농약의 국내 시장개방시 유기합성 농약에만 의존해온 우리 로서는 곰팡이살충제를 이미 개발한 국가들에게 시장 잠식으로 인한 막대한 외화손실과 화학농약에 의하여 재배된 국내 농산물의 수출에 큰 타격이 예상됨
o 이러한 국내·외적인 상황에 대처하고 또한 우리나라 농생태계에 적합한 국내 토착균을 이용하여 곰팡이살충제를 개발하는 것이 시급함

 

곰팡이살충제의 장점

o 기주특이성으로 인한 표적해충만 가해 o 해충의 저항성 출현 억제 o 이병된 충이 전염원으로 작용하여 지속적인 방제 가능 o 타 방제 수단과 혼용이 가능하여 해충의 종합방제에 활용 o 생물공학적으로 균주개량 및 대량생산 용이 o 개발비용이 화학살충제 개발보다 저렴 o 환경, 인축에대한 독성이 없고 잔류독성이 없는 양질의 농산물 생산

 

□ 국내외 연구 동향

1) 국외
o 현재 판매중인 곰팡이살충제의 종류

균 주

제품명

제조회사

등록국가

Beauveria bassiana

Ago biocontrol

Bassiana 50

 

Ago Biocontrol

콜롬비아

Beauveria bassiana

Mycotrol, BotaniGard,

Corngard

 

Mycotech Corporation

미국,

멕시코 등

 

Beauveria bassiana

Ostrinil

Natural Plant

Protection

 

프랑스

Beauveria brongniartii

Ago biocontrol Beauveria 50

Ago Biocontrol

콜롬비아

Beauveria brongniartii

Engerlingspilz

Andermatt Biocontrol

스위스

Beauveria

and Metarhizium spp.

 

Beauveria Schweizer,

Metarhizium Schweizer

 

Eric Schweizer Seeds

스위스

Chondrostereum purpureum

Biochon

Koppert

전세계

Lagenidium giganteum

Laginex

AgraQuest

미국

Metarhizium anisopliae

Ago biocontrol

Metarhizium 50

 

Ago Biocontrol

콜롬비이

Metarhizium anisopliae

isolate F-100

 

BioGreen Granule

Bio-Care Technology

오스트리아

Metarhizium anisopliae

BIO 1020

Bayer AG

독일

Metarhizium anisopliae var.

acridum isolate IMI 330189

 

Green Muscle

Biological Control

Products SA PTY

 

남아프리카

Nomuraea rileyi

AgobiocontrolNomuarea 50

Ago Biocontrol

콜롬비아

Paecilomyces fumosoroseus

Ago biocontrol

Paecilomyces 50

 

Ago Biocontrol

콜롬비아

Paecilomyces fumosoroseus

strain Apopka 97

 

PFR-97 biological

insecticide

 

Thermo Trilogy

Corporation

 

유럽연합,

미국

 

Verticillium lecanii

Ago biocontrol

Verticillium 50

 

Ago Biocontrol

콜롬비아

Verticillium lecanii

Mycotal

Koppert

네덜란드, 영국, 스위스, 프랑스, 노르

웨이, 덴마크

 

Verticillium lecanii

Vertalec

Koppert

영국,스위스, 노르웨이, 덴

마크, 핀린드

 

9종 18균주

18제품

11개사

 
 






o 국외의 곰팡이살충제 연구 현황

국 가

연 구 현 황

미 국

· USDA-ARS의 균주보존센터를 중심으로 1970년대 초부터 활발한 연구

· 현재 850종의 기주로부터 곤충병원성 곰팡이 약 5,000균주 수집 및 보존

 

유 럽

(LUBILOSA)

 

·카나다, 영국, 스위스, 네덜란드 정부의 생물적방제 기관이 연합하여 설립한 기관 ·세계 여러 지역에서 문제가 되는 메뚜기류 방제를 위해 곤충병원성 곰팡이를 이용한 곰팡이살충제(GreenMuscle)

개발

 

영 국

·BBSRC 산하 IACR-Rothamsted Entomology & Nematology Dept.는 곤충병원성 곰팡이를 이용하여

진딧물 방제 성공

 

네덜란드

·IPO-DLO Research Institute for Plant Protection에서

병해충 종합방제 수단으로 곤충병원성 곰팡이 이용 연구

 

호 주

·농림부 산하 연구소에서 녹강균 Metarhizium의 대량생산

및 이를 이용한 대단위 해충방제 수행

 

중 국

·중국농업과학원 산하 생물방치연구소의 곤충병원균과를 중심으로 미생물 살충제 개발 연구 ·풍뎅이 유충인 굼벵이 방제를 위해 백강균 Beauveria

brongniartii 포자 연 2만톤 생산 및 살포

 

일 본

·백강균 Beauveria bassiana를 이용한 배추좀나방 방제 연구 ('99, Toshio Masuda Miyagi Prefecture Horticultural

Experiment Station)

 
2) 국내
o 곰팡이살충제 개발을 목표로 농업과학기술원 농업해충과와 고려대학교 등 대학 연구소를 중심으로 토착균주 수집 및 살충력 우수균주 선발을 위한 연구 중
o 임업연구원을 중심으로 솔잎혹파리 등 임업 해충에 백강균을 이용한 방제가 시도되었으나 솔잎혹파리의 생태적 특성을 제대로 파악하지 못 하여 방제 효율이 떨어짐
o 곤충병원성 곰팡이의 병원성 향상을 위해서는 유전공학적 방법에 의한 균주 개량이 필요하나 이에 대한 연구 미흡 o 곰팡이살충제의 실용화에 가장 중요한 인자인 대량생산 및 제형 화 기술이 전무한 실정임
o 외국에 비해 곰팡이살충제의 효율적 개발을 위해 필수적인 곤충병원성 곰팡이 전문가 부족 o 국내 국공립 연구소 중 해충방제를 위한 곤충병리 전문 연구실이 없어 집중적이고 지속적인 연구가 미비
o 곰팡이살충제의 조기 실용화를 다양한 연구분야가 필요하므로 유기적인 산학관 협동연구가 절실히 요구됨
o 국내 곰팡이살충제 개발 수준

개발분야

국 외

국 내

균주 수집 및 동정

약 5000균주

약 100균주

균주개량

성공

초보

대량생산

성공

전무

제제화

성공

전무

이용기술

성공

전무

 


□ 국내 곰팡이살충제 개발을 위한 선결과제
o 국공립 연구소에 곤충병리전문 연구실 확립 및 국가적 지원 필요 o 곤충병리에 관한 연구 활성화를 위하여 각 대학 관련 학과에 연구비 지원
o 곤충병원성 곰팡이 분류전문가 및 곤충병리전문가 양성
o 지속적인 균주 수집 및 살충력 우수균주 선발
o 곰팡이살충제의 실용화를 위한 장기적인 다학제간 및 산학연 협동연구 프로그램 개발 및 연구비 조성 - 국내 토착 곤충병원성 곰팡이의 다양성 및 자원확보를 위한 분류기술 - 대량생산공정 기술 - 곰팡이살충제의 안전성을 위한 제제화 기술 - 병원성 향상 및 균주 개량을 위한 생물공학기법

- 효율적 방제를 위한 곰팡이살충제 이용 기술





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