바이오인

식물 병해 예측 연구 및 활용 현황

이 건 웅

(재)전주농생명소재연구원

요약문

식물에 병을 일으키는 주요 요소 중 한 가지는 환경조건으로, 기상변화에 따라 병 발생빈도와 발병력, 전염 정도가 달라진다. 지난 한 세기 동안 지구는 기온이 상승하고 있으며, 국내에서도 아열대 기후가 북상하고 있어 국내 주요 작물의 병 발생 예측이 힘들어지고 있다. 최근에는 이러한 기후변화에 대응하기 위하여 빅데이터를 활용한 식물 병 모델링 연구가 진행되고 있으며, 방대한 자료와 실시간 기상상황을 기반으로 하는 모델링을 통하여 식물 병 발생을 예측하기 위해 노력하고 있다. 병에 대한 예측은 병 발생 구성요소 중 어느 하나의 분석만으로는 정확한 예측이 불가능하며, 기주식물과 병원체의 정확한 이해, 발병력이 증가되는 시점 분석, 실시간 기후변화자료 확보 등, 종합적 분석 시스템 구축을 통해서만 가능성 높은 병 예측 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 본 동향 리포트에서는 작물에 가해하는 병 예측 모델 연구 및 국내에서 활용되고 있는 모델들을 소개하고자 한다.

목차

1. 서론
2. 본론
  2.1 병발생의 원인
  2.2 기상변화 및 시스템 구축을 통한 주요 병해 예측 연구
  2.3 우리나라 식물 병 예측 모델 운영
   2.3.1 주요 검역 병해충 발생예측 정보시스템
   2.3.2 국가농작물병해관리시스템 운영
   2.3.3 경기도 농업기술원 병해충 발생예보 운영
3. 결론
4. 맺음말
5. 참고문헌

1. 서론

‘기후변화’는 현시대의 가장 큰 화두 중 하나이며, 새로운 시대를 열어가는데 피해갈 수 없는 문제이기도 하다. 급격한 기후 변화는 지구온난화로 지난 한세기 동안 평균기온을 상승시켰으며, 국내 기온 또한 약 1℃ 이상 상승하여 기후변화에 따른 농업 환경 변화들이 진행되고 있다[1](그림 1). 기온 및 강수량의 변화는 작부체계의 변화로 농작물의 재배 지도가 변화하고 있으며, 작물의 생리에도 영향을 미치어 생산량 감소에 따른 농가의 소득하락으로 이어지고 있다. 또한, 국내 기후는 고온 다습한 아열대성 기후로 변화하고 있어 병원균의 발생시기 및 전염성 정도를 예측하기 매우 어렵게 되었다[2,3].

기온은 병원균이 병을 발병할 수 있게 해주는 주요 요건 중 하나이며, 기온의 변화에 따라 병원균의 활동성과 전염성이 달라질 수 있다. 이에 기후변화에 따른 식물 병 발생을 예측할 수 있는 방법을 개발하여 기후변화로 인해 피해가 예상되는 농업의 생산성을 보존하고 우리나라의 변화되는 기후특성과 환경에 맞는 적절한 대책으로 활용이 요구된다.

기온 상승은 겨울철에도 고온으로 이어져 병원균의 월동에도 유리한 조건이 되면서 고온으로 인한 기존 병원균의 발병 및 외래 침입 병원균의 국내 정착과 같은 변화를 가져올 것이다. 실제 곤충의 경우 기온 상승으로 인하여서 성충의 출현일이 빨라지고 있으며[4], 분포지역의 변화 또는 개체의 증가로 이어지고 있다[5].

우리나라는 2000년대 이전까지 아열대 기후 지역인 제주도, 부산, 통영, 목포, 여수, 완도, 거제로 7개 지역이었으나, 겨울철이 짧아지고 여름이 길어지는 기후변화로 인하여 10여년 후 고흥, 남해, 울산 등을 비롯해 아열대로 속하는 지역이 지속적으로 늘어나고 있다[6]. 이러한 기후변화 속에서 병 발생의 생태가 변화될 것이며, 돌발적 병도 증가할 것으로 예상된다. 작물에 큰 피해를 입히는 주요 병원균으로부터 농작물을 예방하기 위해서는 초기 방제 시점이 중요하기 때문에, 발병원인과 주요 요인을 정확히 분석하여 발병시기 및 창궐하는 시기를 예측할 수 있다면 적기에 농약 살포 등 예방책 등을 통하여 미연에 예방하고 농약 남용에 대한 대비책도 될 수 있을 것이다.

지난 한 세기 동안 기후의 급격한 변화에 따른 기온의 상승, 강수량 증가 등은 농업환경에 있어서 매우 중요한 문제이며, 특히 병 발생에 따른 생산량 감소는 농가의 소득과 바로 연결되는 문제로 꼭 해결해야 할 과제이기도 하다. 최근 들어 병 발생을 예방하고자 많은 노력들이 투자되고, 기술의 발달과 데이터의 분석을 기반으로 하여 각 작물에 발병하는 주요 병원균의 생리를 파악하고 기온에 따른 발병 정도를 알 수 있게 되었으며, 무인 관측기를 통한 실시간 기상자료 수집과 오랜 기간 축적해온 데이터 분석을 통하여 병발생의 예측이 가능한 수준의 모델링을 구축하는데 이르렀다. 본 보고서에서는 기상자료 등을 활용한 식물 병 발생 예측 모델 연구 및 활용 현황에 대해서 서술하고자 한다.

...................(계속)

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