사과에서 머리뿔가위벌( Osmia cornifrons)의 적정 방사 성비와 밀도

서 론

사과나무는 장미과(Rosaceae) 배나무아과(Pomoideae) 사과나무속( Malus)에 속하는 식물로서 재배환경이 까다롭지 않아 전 세계적으로 널리 재배되고 있다( Janick et al., 1996 ; Yoo and Kang, 2014). 세계의 사과 품종은 7,500종으로 알려져 있고( Elzebroek, 2008), 2013년기준96개 국가에서 522만 ha가 재배되며 연간 약 8,100만 톤의 사과가 생산된다( FAOSTAT, 2016). 2015년 우리나라 사과의 재배면적은 31,620ha로서 과수 중 가장 많고, 생산량은 연 58만 톤으로 감귤에 이어 두 번째로 많은 주요 과실작물이다( Staeistics Korea, 2016). 사과는 대표적인 자가불화합성 작물(GSI; Gametophytic self incompatibility)이다( Alston, 1996). 따라서 수분수를 일정비율 이상 혼식하고 야생의 화분매개곤충을 이용한 수분과정을 거쳐야 결실이 가능하다( Goldway et al., 2001 ; Schneider et al., 2001 ). 그러나 농약살포 등으로 인한 방화곤충의 감소, 개화기 저온으로 안정적인 결실확보에 문제가 생기고 있다. 이에 대안으로 사과재배농가들은 인공수분( Park et al., 1998 ; Kim et al., 2003 ; Yoo and Kang, 2014)을 하거나 화분매개곤충을 방사하여 이용하고 있다( Lee et al., 2007 ; Lee et al., 2014a ; Yoon et al., 2012 ). 그 중 사과 수정을 위하여 화분매개곤충을 이용할 경우, 자연수분에 비해 결실률이 높아지고 과형이 우수해지며( Bosch and Blas, 1994; Lee et al., 2007 ; Lee et al., 2014b), 인공수분에 대비하여 노동력 절감 효과도 있는 것으로 보고되었다( Lee et al., 2008 ). Yoon et al.(2013) 이 수행한 2011년 사과농가 대상 화분매개곤충 실태조사에서 사과수정을 위한 화분매개곤충의 사용 면적은 5,557.9ha로 국내 사과재배면적의 17.8%이며, 종류별로는 뿔가위벌류가 34.7%로 가장 많고 꿀벌 32.0%, 뒤영벌 24.9%, 혼합사용이 8.4%인 것으로 보고하였다.

사과의 화분매개곤충으로 사용되고 있는 뿔가위벌류는 고독성 벌로 벌목(Hymenoptera), 꿀벌상과(Apidae), 가위벌과(Megachilidae), 뿔가위벌속( Osmia)의 곤충이다( Torchio, 1985; Bosch and Kemp, 2000). 우리나라에 자생하고 있는 뿔가위벌류는 7종으로( Lee and Woo, 1994), Kim(1999)은 머리뿔가위벌( Osmia cornifrons), 뿔가위벌( O. pedicornis), 붉은뿔가위벌( O. taurus) 등 3종이 사과수분에 이용할 수 있는 종으로 보고하였다. 뿔가위벌류의 이용은 1992년 아오모리현으로부터 청송의 한 사과농가가 머리뿔가위벌을 도입한 것을 시작으로( Lee et al., 2002 ), 1990년대 중반부터 2000년대 초기까지 전국 사과 재배지역의 농업기술센터에 의해 주로 사과재배농가에 보급되었다. 현재는 청송, 영주, 의성 등 경북 일부지방의 사과농가가 자체증식해서 사용, 판매하거나, 예천곤충연구소와 경상북도 잠사곤충사업장 등 2개의 지자체에서 무상분양 또는 판매를 하고 있다( Lee et al., 2010 ). 그러나 Yoon et al.(2013) 은 2011년 전국 사과농가의 9.2%만이 뿔가위벌류를 이용하고 있는 것으로 보고하였다. 현재 뿔가위벌류는 머리뿔가위벌이라는 이름으로 3,300m ²당 500마리 방사를 기준으로 사과에 보급되고 있으나, 벌의 종류나 암수의 구분을 하지 않는 실정이다( Lee et al., 2010 ; Yoon et al., 2016 ). 그러나 벌 종류에 따라 선호하는 밀원식물, 분포 등 생태적 특성이 다르고(Marta, 1978), 뿔가위벌류의 성비에 따라 증식률과 대상 작물의 착과율이 변할 수 있으며( Fliszkiewicz et al., 2013 ; Sheffield, 2014), 특히 과수 1ha를 수분하기 위한 적정한 밀도는 나무당 꽃의 수와 꽃을 방문하는 암벌의 수에 의해 결정되기 때문에( Maeta and Kitamura, 1981; Bosch, 1994), 사과 수분을 위해서는 머리뿔가위벌의 성비와 암벌 수에 대한 명확한 방사기준이 필요하다고 판단된다.

이에 본 연구는 사과에서 머리뿔가위벌을 사용할 때, 적정 성비와 방사밀도 등의 기준을 설정하기 위하여 2,000m ²의 단위면적 당 머리뿔가위벌의 성비와 암벌의 수에 따른 화분매개활동, 증식률과 과실의 착과율, 수확물의 특성 등을 조사·분석하였다.

재료 및 방법

결과 및 고찰

사과에서 머리뿔가위벌의 적정 방사 성비

머리뿔가위벌의 성비에 따른 영소활동 및 증식률

사과 개화기 중 머리뿔가위벌의 성비에 따른 영소 활동을 조사한 결과( Table 1), 성비에 따라 영소에 출입하는 암벌의 비율은 유의미한 차이를 나타내었다(one-way ANOVA test: F _(3,28)=4.336, p=0.022). 암수 1:2 비율이 31.5±6.5%로 가장 높은 암벌의 영소 출입비율을 나타내었고, 암수 1:0, 암수 1:1은 통계적으로 같은 수준이었다. 수벌만 방사한 시험구에서는 영소활동이 관찰되지 않았다. 대나무 영소로 들어오는 암벌의 비율은, 화분을 수집한 경우와 수집하지 않은 경우 모두 암수 1:2가 9.4±2.5%, 6.4±2.4%로서 다른 성비보다 각각 3.1~11.7배, 1.6~4.0배 높았으며, 통계적 유의성이 일부 인정되었다(화분수집 입소: F _(3,28)=4.861, p=0.017; 화분 미수집 입소: F _(3,28)=0.858, p=0.474). 영소 밖으로 나가는 암벌 비율 역시 암수 1 : 2일 때, 15.8±3.3%로 가장 높은 결과를 나타내었다(F _(3,28)=6.613, p=0.006). 따라서 사과 개화기에 암수 1:2의 비율로 방사한 경우 암벌의 화분매개활동이 가장 활발하였음을 확인할 수 있었다. 각 시험구의 머리뿔가위벌의 우화율은 87.2~91.4%로 확인되었다.

Table 1.

Average rates of nesting behavior of O. cornifrons females when different sex ratio are released in an apple orchard

영소활동 종료이후, 머리뿔가위벌의 성비에 따른 증식효과에 대하여 조사한 결과( Table 2), 영소율은 암수 1:0이 15.8±1.2%로 가장 높고, 그 다음이 암수 1:1(13.0±1.3%), 1:2(10.3±0.9%), 0:1(2.8±0.7%) 순으로 유의미한 차이가 있었다(F _(3,53)=23.492, p=0.0001). 증식률 또한 영소율과 마찬가지로, 암수 1 : 0이 0.7배로 가장 높고 암수 1:1, 1:2, 0:1 순으로 나타났다. 자손의 성비는 암수 1:2의 경우 자손 암벌 비율이 (암:수=1:0.9)로 가장 높았고, 암수 1:0의 경우는 자손 수벌 비율이 (암:수=1:3.4)로 가장 높았다. 성비에 따른 증식효과는 암수 1:0과 암수 1:1이 가장 높은 영소율을 보여주었고, 암벌의 비율이 높을수록 높은 영소율을 나타내었다(Pearson Correlation=0.132, p=0.029). 그러나 암수 1:0의 경우, 자손의 수벌이 비율이 높기 때문에, 증식효과 면에서는 암수 1:1이나 1:2 방사가 가장 효율적이라고 판단된다. 뿔가위벌류를 포함한 많은 종류의 꿀벌과의 곤충들은 “Dzierzon의 법칙”에 따라 무정란에서 수벌이, 유정란에서는 암벌이 나타난다( Raw and O’Toole, 1979). 이번 조사에서 수벌이 암벌보다 많았던 암수 1:2의 경우 더 많은 교미 기회로 인하여, 수정란 산란이 많아 차세대 암벌의 비율이 높은 결과를 보였을 것으로 생각된다. 암벌이나 수벌만 방사했던 시험구에서도 차세대 암벌이 나타났는데, 이는 고치상태로 암수를 구분하여 방사하였기 때문에 일부 암벌이나 수벌이 섞여 들어갔거나 노지시험의 특성상 자생하는 뿔가위벌류가 영소 및 산란했을 가능성도 있다고 판단된다. 암벌만 방사했던 시험구의 성비가 수벌이 높은 이유도 수벌과의 교미 기회가 거의 없어 무정란 산란이 많았기 때문으로 생각된다. 그러나 뿔가위벌류의 자손의 암수 성비는 주변화분원이나 기상환경, 암벌의 크기, 영소의 크기에 의해서도 변할 수 있기 때문에( Kristjansson, 1992; Wilkaniec et al., 2000 ; Budriené et al., 2004), 통제된 실내조건에서 부모 성비에 따른 자손 성비에 대한 조사가 이루어져야 할 것으로 생각된다. Fliszkiewicz et al.(2013) 은 유럽산 뿔가위벌류인 O. bicornis가 증식에 있어 가장 효과적인 성비는 암수 1:2비율이라고 보고하였다.

Table 2.

Rate of trap-nesting and reproduction and sex ratios of the next generation using different released sex ratios of O. cornifrons in the apple orchard

머리뿔가위벌의 성비에 따른 중심화착과율

사과 꽃 낙화 후, 머리뿔가위벌의 성비에 따른 중심화착과율을 Table 3에 나타내었다. 540m ²망실에서는 무처리구에 비해 머리뿔가위벌을 방사한 구는 2.3~3.4배 유의미하게 높았다. 암수 1:0의 비율이 74.5±14.2%로 가장 높았고, 1:2의 비율이 64.5±20.8%, 1:1 비율이 59.3±22.1%의 비율로 같은 수준을 보였다. 0:1비율과 무처리구순으로 낮아 성비에 따라 유의미한 차이가 확인되었다(F _(4,95)=23.550, p=0.0001). 또한, 수벌만 방사한 실험구에서도 55.0±18.1%로 무처리구보다 2.4배 높은 결과를 나타내, 수벌만으로도 사과의 화분매개에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. Bosch(1994)는 뿔가위벌류의 수벌이 암벌보다 수명이 짧고, 꽃을 방문하는 횟수가 적지만, 수가 더 많기 때문에 아몬드 등 과수에서 충분한 화분매개효과가 있을 것으로 예상했다.

각 실험구별 2,000m ² 구획의 노지에서 중심화착과율을 조사한 결과, 자연수분구 대비 머리뿔가위벌을 방사한 효과는 통계적으로 유의미하였다(F _(4,95)=3.961, p=0.005). 성비별로는 암수성비 1:2와 1:1이 각각 88.3±9.8%, 87.8±8.5%로서 가장 높았고, 그 다음 암수 1:0과 0:1이 각각 83.3±13.9%, 82.5±11.4%로 같은 수준을 나타내었다. Sheffield(2014)는 O. lignaria 경우 방사지역과 가장 가까운 사과 기준으로 암수 1:2이 1:3에 비해 착과율이 2배가량 높음을 보고한 바 있다.

Table 3.

Fruit set rates of the central fruits for different sex ratios of O. cornifrons in the apple orchard

머리뿔가위벌의 성비에 따른 수확물 품질

머리뿔가위벌의 성비에 따른 수확물의 품질을 조사하였다. 성비에 따른 과실무게는 암수 0:1이 298.8±69.2g로 가장 높고, 다음으로 자연수분(276.9±51.4g), 암수 1:2(276.4±54.8g) 순이었다(one-way ANOVA test: F _(4,172)=44.951, p=0.0001). 당도는 암수 0:1과 1:2가 각각 15.8±1.3, 15.4±1.1 brix로 다른 성비보다 1~2.5 brix 높았다(F _(4,96)=20.486, p=0.0001)( Table 4). 과실의 형태를 성비별로 조사한 결과( Table 5), 망실 내 수확물의 경우 L/D 값이 암수 1:2와 1:1이 각각 0.88±0.09, 0.87±0.05로 가장 높았고, 그 다음이 암수 0:1(0.86±0.05), 암수 1:0(0.83±0.05) 순이었다. 무처리의 경우 0.68±0.02로 머리뿔가위벌 방사구보다 0.16~0.20 낮은 값을 나타내었다(F _(4,206)=153.160, p=0.0001). 이에 정형과율에서도 암수 1:1과 1:2가 각각 52.5, 52.3%로 다른 성비보다 1.2~2.2배 높은 결과를 나타내었다(chi-square test: x ²=23.266, df=4, p=0.0001). 통계적인 유의성은 없었으나, 사축과율은 암수 1:2가 52.3%로 가장 낮은 경향을 나타내었고, 편형과율은 암수 1:1과 암수 1:2가 각각 23~25%로 다른 성비에 비해 낮은 결과를 보여주어(x ²=40.672, df=4, p=0.0001), 망실 내에서 수확한 과실의 형태면에서는 암수 1:2와 1:1이 가장 상품성이 높은 것으로 판단된다.

Table 4.

Weight and soluble solids of fruit for different sex ratios of O. cornifrons in the net screen house of the apple orchard

Table 5.

Fruit shape and L/D values of fruit for different sex ratios of O. cornifrons in the net screen house of the apple orchard

노지 수확물의 경우에서 과실무게는 암수 1:1이 329.5±45.2g으로 가장 높았고(one-way ANOVA test: F _(4,481)=54.141, p=0.0001), 당도에서는 암수 0:1과 1:2가 각각 14.9.±0.1, 14.5±1.1 brix로 망실의 결과와 유사하였다(F _(4,258)=55.652, p=0.0001)( Table 6). 또한 수확물의 형태면에서 L/D 비율은 암수 1:2와 1:1이 각각 0.89±0.06, 0.87±0.05로 암수 1:0, 0:1 및 자연수분구보다 약 0.10 이상 높은 유의미한 결과를 보여주었다(F _(4,258)=140.010, p=0.0001)( Table 7). 정형과율에서는 암수 1:2가 58.0%, 1:1이 55.8%로 50% 이상의 정형과율을 나타내 0:1과 1:0의 성비 대비 13~16% 높고, 자연수분 대비 22.5% 높은 결과를 보였다(chi-square test: x ²=107.506, df=4, p=0.0001). 사축과율에서는 암수 1:1이 33.7%로 가장 낮은 결과를 보였다(x ²=12.695, df=4, p=0.0001). 통계적으로 유의미하지 않지만 편형과율에서는 암수 1:2가 20.6으로 가장 낮고 그 다음이 암수 1 : 1, 1 : 0 순이었고, 특히 자연수분의 경우 37.6%로 머리뿔가위벌 방사구보다 4~17% 낮은 결과를 나타내었다. 따라서 노지 역시 망실의 결과와 마찬가지로 암수 1:2이나 1:1이 다른 성비보다 정형과 생산에 유리할 것으로 생각된다.

이상 화분매개활동, 증식률, 중심화착과율, 과실형태, 무게, 당도 등의 결과를 종합하여 볼 때, 대부분의 결과에서 상위를 나타낸 암수 1:2와 암수 1:1이 머리뿔가위벌의 방사에 적합한 성비로 판단되며, 화분매개곤충 이용의 주목적인 착과율 증진, 정형과 생산 측면에서는 암수 1:2로 머리뿔가위벌을 방사하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다. 아울러 수벌만 방사한 구에서도 암수를 함께 방사한 처리구보다 착과율이나 과실품질이 다소 떨어지지만, 무처리구나 자연수분에 비하여 높은 착과율을 나타내므로, 차후 머리뿔가위벌 수벌의 화분매개효과에 대해서도 연구해볼 필요가 있을 것으로 판단된다( Bosch and Kemp, 2002).

Table 6.

Weight and soluble solids of fruit for different sex ratios of O. cornifrons in the open field of the apple orchard

Table 7.

Fruit shape and L/D values of fruit for different sex ratios of O. cornifrons in the open field of the apple orchard

사과에서 머리뿔가위벌의 적정 방사 밀도

머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 영소활동 및 증식률

사과 개화기 중 머리뿔가위벌의 암수 성비를 1:2로 설정한 후 2,000m ²기준 암벌 방사량에 따른 영소활동을 조사하였다( Table 8). 그 결과, 암벌의 수에 따라 영소를 출입하는 벌의 비율 차이는 유의미하게 증가하였다(one-way ANOVA test: F _(2,21)=3.551, p=0.047). 암벌 400마리의 영소활동이 200마리와 100마리를 방사하였을 때보다 1.9-3.5배 높았다. 대나무 영소로 들어오는 암벌의 비율에서도, 암벌 400마리 방사구가 다른 방사구보다 높은 경향을 보였다. 특히 꽃가루 미수집 귀소비율은 통계적으로 같은 수준을 보였으나, 꽃가루 수집 귀소비율은 암벌 400마리구가 다른 처리구에 비해 각각 2.0배, 3.8배 유의미하게 높았다(F _(2,21)=4.736, p=0.020). 영소 밖을 나가는 암벌의 비율은 통계적 유의성은 없었으나 암벌 400마리 방사구가 높은 경향이었다. Lee et al.(2008) 은 머리뿔가위벌의 방사량별로 입출소수를 조사한 결과, 방사량이 많을 수록 입출소수가 늘어난다고 보고하여 본 조사와 유사하였다. 각 시험구의 머리뿔가위벌의 우화율은 83.7~90.7%로 확인되었다.

Table 8.

Average rate of nesting behavior in O. cornifrons when different numbers of female bees were released in the apple orchard

영소활동 종료 후, 암벌 방사 마리수에 따른 증식효과를 Table 9에 나타내었다. 영소율의 경우 암벌 400마리 방사구가 70.2±14.3%로서 200마리(16.2±6.8%)와 100마리(9.0±4.9%)보다 각각 4.3배, 7.8배 높은 결과를 나타내었다(one-way ANOVA test F _(2,23)=146.467, p=0.0001). 증식률에서도 암벌 400마리 방사구는 3.3배로 1.4~1.5배에 그친 100, 200마리 구보다 높은 증식 효과를 보였다. 자손의 암수 성비를 조사한 결과, 방사한 암벌의 수가 많을수록 수벌의 비율이 낮아지는 경향이었다(Pearson Correlation=0.924, p=0.0001), 특히 암벌 200마리 이상부터 영소율이 크게 증가하는 경향을 나타내었다(y=7E-06x ²-0.0013x+0.1519, adj R2=0.893, ANOVA test F _(2,33)=146.467, p=0.0001). 따라서 암벌의 방사량에 따른 증식효과는 암벌 400마리가 가장 효율적이었다. Lee et al.(2008) 은 사과에 500마리 방사보다 750마리 방사 시 영소율이 5배가 높아지고, 1,000마리는 감소한다고 보고하였으나, 당시 보고에서는 실험에 대한 암수에 대한 성비기준이 없어 이번 결과와 직접적인 비교는 불가능하였다.

Table 9.

Rates of trap-nesting and reproduction and the sex ratios of the next generation when using different numbers of O. cornifrons female bees in the apple orchard

머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 중심화착과율

머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 사과의 중심화착과율을 조사한 결과를 Table 10에 나타내었다. 머리뿔가위벌 암벌 400마리, 200마리, 100마리 방사 모두 86.3~90.6%로 통계적으로 같은 수준의 중심화착과율을 보여 방사량에 따른 착과율의 차이는 나타나지 않았다. 다만, 자연수분구는 76.1±9.5%로 머리뿔가위벌을 방사 대비 10.2~14.5% 낮은 결과를 보여 머리뿔가위벌의 방사 효과가 인정되었다(one-way ANOVA test: F _(3,32)=5.837, p=0.003).

Table 10.

Fruit set rate of the central fruit for different numbers of O. cornifrons female bees in the apple orchard

머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 수확물 품질

머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 수확물 품질을 Table 11와 12에 나타내었다. 머리뿔가위벌의 암벌 방사량에 따른 사과 수확물의 무게는 통계적으로 유의미한 차이를 확인할 수 있었는데, 암벌 200마리와 400마리 방사구가 각각 364.7±72.7g, 357.7±82.1g으로서, 100마리 방사구 대비 2.5~4.6%, 자연수분구 대비 8.8~10.6% 무 거 웠 다 (one-way ANOVA test F _(3,496)=5.031 p=0.002)( Table 11). 수확물의 당도에서는 모든 실험구가 14.6~14.8 Brix로 암벌 방사 마리수에 따른 유의미한 차이는 확인되지 않았다.

Table 11.

Weight and soluble solids of fruit when using different numbers of O. cornifrons female bees in the apple orchard

과실의 형태를 확인하기 위해 L/D 값을 암벌 방사량에 따라 분석한 결과, L/D값은 머리뿔가위벌 암벌의 방사수가 100~200마리일 때 높았다( Table 12). 자연수분의 경우, 머리뿔가위벌 방사구에 비해 0.04~0.07 다소 낮은 차이를 보였다(F _(3,496)=25.360, p= 0.0001) ( Table 11). 이를 바탕으로 한 정형과율에서도 100마리 방사구와 200마리 방사구가 각각 67.1%, 61.4%로 가장 높았고, 그 다음으로 400마리 방사구는 50.7%, 자연수분구는 25.0%로 머리뿔가위벌 방사구에 비해 25.7~42.1% 낮은 결과를 보였다(chi-square test: x ²=40.588, df=3, p=0.0001). 비대칭과를 평가하는 사축과율은 머리뿔가위벌 미방사구가 방사구에 비해 2배정도 높아 상품성이 떨어졌다(x ²=36.493, df=3, p=0.0001). 편형과율 역시 100마리, 200마리 방사구가 각각 15.0%, 19.3%로 400마리 방사구보다 약 6.4~10.7%, 자연수분보다 38.2~42.5% 더 높은 결과를 나타내어(x ²=53.349, df=3, p=0.0001), 정형과 생산 측면에서 암벌 100~400마리에서 큰 차이는 없었다. 따라서 머리뿔가위벌의 구입 비용 등의 경제성을 고려할 때, 머리뿔가위벌의 방사 수는 100~200마리가 적절하다고 생각된다.

Table 12.

Fruit shapes and L/D values of fruit for different numbers of O. cornifrons female bees in the apple orchard

화분매개활동, 증식률 등 머리뿔가위벌의 활용적인 면과 중심화착과율, 무게, 당도 등 과실의 생산성과 품질적인 면을 모두 고려할 때, 머리뿔가위벌의 2,000m ²기준 머리뿔가위벌의 적정 방사밀도는 암벌 200마리, 수벌 400마리 이상인 것으로 판단된다. Maeta and Kitamura(1974)는 사과 10,000m ² 수분에 요구되는 머리뿔가위벌의 암벌의 수는 550마리, Torchio(1991)는 O. lignaria는 625마리, Vicens and Bosch(2000)는 O. cornuta는 530마리로 보고하였다. 이를 2,000m ²로 환산하면 각각 암벌 110마리, 125마리, 106마리로 본 연구결과에 비해 37.5~47.0%정도 적었다. 이는 제시된 암벌의 수가 영소활동을 하는 암벌의 수이기 때문으로, 방사 당시에는 더 많은 수의 암벌 고치수가 필요했을 것으로 생각된다( Bosch and Kemp, 2002). Lee et al.(2008) 은 사과의 효율적인 수분을 위하여 3,300m ²당 750마리(암수 3:7)로 보고하였다. 이를 2,000m ²로 환산 시 암벌 137마리가 필요한 것으로 이번 결과와 차이가 있었다. 이러한 차이는 시험 당시의 재배 품종이나 시험면적 내 나무 수, 재배환경 등이 다르기 때문으로 생각된다( Bosch and Kemp, 1999).

이상의 결과를 종합하여 볼 때, 사과에 머리뿔가위벌을 사용할 때 성비와 암벌의 수에 따라 사과의 착과율, 수확물의 특성도 차이가 날 수 있음을 확인하였다. 현재 머리뿔가위벌은 암수 구분 없이 3,300m ²에 500마리로 보급 또는 판매가 되고 있어, 사과의 수분효과가 머리뿔가위벌의 사용하는 농가마다 크게 달라질 수 있다고 생각된다. 머리뿔가위벌의 품질 균일성과 사과에서의 효과를 최대한 확보하기 위하여, 사과재배 면적 2,000m ² 기준, 머리뿔가위벌 암벌 200마리, 수벌 400마리(암수 1:2)를, 3,300m ² 기준으로는 암벌 330마리, 수벌 660마리를 농가에 보급하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 다만 머리뿔가위벌을 판매하는 입장에서는 암수를 구분하는 노동력이 추가로 들 수 있으므로 농가판매가격이 일부 상승할 수도 있을 것으로 생각된다. 사과 재배지역, 품종에 따른 개화시기 변화, 과수원의 고도, 사과꽃 외 주변 화분원에 따라 뿔가위벌류의 화분매개활동이나 증식률은 달라질 수 있다( Huh et al., 1997 ; Bosch and Kemp, 2001, 2002). 따라서 차후 명확한 머리뿔가위벌의 농가 사용 기준 제시를 위하여, 지역별, 사과 품종별 적정 방사시기와 사과 과수원이 위치한 고도, 재식밀도, 재배환경에 따른 머리뿔가위벌의 화분매개활동, 증식률 및 수확물 품질평가 등의 연구도 필요할 것으로 생각된다. 아울러, 암벌보다 수가 많은 수벌에 대한 화분매개곤충으로서 이용 가능성도 주목해 볼 필요성이 있다고 판단된다.

적 요

사과의 화분매개를 위한 머리뿔가위벌의 방사기준을 설정하기 위하여 2,000m ²기준 성비와 암벌의 방사량에 따른 영소활동과 화분매개효과를 조사하였다. 그결과, 머리뿔가위벌의 성비에 따라 영소활동, 증식효과, 착과율, 수확물 형태에서 유의미한 차이를 보여주었다. 영소활동은 암수 1:2 일 때 다른 성비보다 3.4~6.7배 높은 활동률을 보였고, 증식효과는 암수 1:0이 1.2~5.6배 높은 영소율을 보였다. 중심화착과율에서는 암수 1:2가 다른 성비에 비해 1.2배 다소 높은 결과를 나타내었다. 특히 암벌이 전혀 없었던 시험구에서도 무처리에 비해 2.4배 높아 화분매개효과가 인정되었다. 수확물의 형태에서도 암수 1:2가 다른 성비에 비해, 정형과율이 다소 높고, 사축과율은 1.1~1.6배 낮은 결과를 보여, 암수 1:2의 성비가 사과의 수분에 가장 효율적인 것으로 생각된다. 성비가 1:2인 상태에서 머리뿔가위벌 암벌의 방사량에 따른 영소활동과 증식효과는 유의미한 차이를 보였는데, 암벌 400마리 방사가 다른 방사구에 비해 영소활동의 경우 1.8~3.5배, 영소율의 경우 4.3~7.8배 높은 결과를 나타내었다. 그러나 착과율에서는 모든 방사량이 같은 수준을 나타내었고, 과실의 형태와 무게에서는 100~200마리가 400마리 방사구보다 다소 높은 경향을 보여주었다. 따라서 사과의 수분을 위하여 머리뿔가위벌 방사기준은 2,000m ²당 암수 성비 1:2, 암벌 200마리 이상으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업기초기반 연구개발사업(과제번호: PJ01001002)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.

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