토양병해의 발생생태 및 방제

1. 토양병해의 특징

토양병은 지상부 병해와는 달리 국부적으로 전파되지만, 육묘에서부터 감염 정식후 전포장으로 전파되는 경우도 있고, 물과 함께 잘 이동하는 역병이나 풋마름병 등은 환경조건만 되면 빠르게 전 포장으로 전파되기도 한다. 그리고 전염은 대부분 땅속에서 진전되므로 외부로 증상이 나타날 경우에는 땅속에서는 병원균의 감염이 심하게 오염된 경우가 많다. 토양병해의 발생은 토양속에 있는 병원균의 내구체가 식물체에서 분비되는 여러 가지 물질 등의 자극을 받아 병원균 포자가 발아하여 식물체에 침입함으로써 발생한다. 또 토양병원균은 일반적으로 부생능력이 강하여 불리한 환경 하에서는 곧바로 내구체를 만들고 휴면상태로 돌입하여 불리한 환경조건에도 장기간 생존이 가능하다. 이러한 요인들이 토양병해방제에 어려운 이유중 하나인데 토양자체의 물리, 화학 및 생물적인 여러 조건이 복잡하게 관계하고 있기 때문이다. 이러한 토양전염성병은 성질상 방제가 곤란하기 때문에 세계적으로 문제가 되고 있으며 그 피해도 크다. 일반적으로 토양병은 노지보다는 시설재배에서 연작연수가 길수록 발생이 많다.

2. 토양병원균의 종류와 특성

우리 나라에서 발생하여 피해를 주고 있는 토양병해를 병원별 작목별로 보면 표 1과 같다. 병명은 외관상 나타난 증상을 보고 붙여진 것이며 병원체는 달라도 증상은 비슷한 것들이 많아 증상만 보고 병원체를 진단하는 것은 쉽지 않다. 또한 토양병은 생태적으로 방제대책이 비슷한 것들이 많아 복잡할 것 같지만 피해를 주는 병원체는 많지 않다. 시설내 토양미생물은 식물의 뿌리에 기생하여 생활하는 근계 생식균과 식물뿌리에 의존하지 않고 생활하는 토양생식균이 있다. 즉, 식물뿌리에 각력하게 기생하여 살아갈 수 있는 능력을 갖고 있는 균으로 phytophthora균, pythium균, rizoctonia균 등이 있고 fusarium균과 같이 부생능력이 강한 균이 있다. 전자는 병원성이 강하여 토양내 밀도가 낮아도 발병되어 피해가 크고, 후자는 도관병으로 서서히 발병되는 것이 특징이다. 토양병원균은 기주식물에 침입 식물체내에 증식한다. 그 결과 식물체는 병에 걸려 죽게 되고 병원균이 더 이상 영양분을 흡수 못하게 되면 자기의 생존을 위해 병원균 종류에 맞는 내구성 기관을 형성하여 장기간 동안 토양 속에서 생존한다.

3. 토양병해 발생포장의 특성

토양병해가 많이 발생한 포장과 병이 발생하지 않은 포장의 재배연수를 비교하여 보면 발병이 많은 포장은 대부분 2년 이상 5년간 연작한 포장이 많았으며 1년차 재배 포장이거나 벼를 심고 작물을 재배한 포장에서는 발병이 적거나 발병하지 않았다. 재배토양의 종류와 병 발생을 보면 병해종류에 따라서 차이가 있는데 사질토양에서는 박과작물의 급성시들음증상, 시들음병, 덩굴쪼김병 발생이 많았고, 식질토양에서는 역병, 풋마름병 발생이 많은 것으로 나타났다. 토양병해가 심하게 발생한 포장은 표토에 염류가 많이 집적되어 있었으며 작물의 뿌리를 뽑아보면 대부분 굵은 뿌리만 남아있고 잔뿌리의 발생이 적었으며 발병이 심한 포장일수록 뿌리의 부패가 심하였다. 또 충분히 썩지 않은 계분퇴비나 돈분퇴비를 많이 시용하고 재배한 포장에서 토양병해가 많이 발생한 것으로 나타났다. 병 발생이 많은 포장의 토양은 발병하지 않은 토양보다 병원균의 밀도가 높고 토양미생물상이 단순하였으며, 이에 비해 무발생 포장의 토양은 다발생 포장의 토양에 비해서 병원균의 밀도가 낮고 미생물상이 다양하게 분포하고 있는 것으로 나타났다.

4. 토양병해의 방제전략

토양병해의 방제는 밀도가 높은 병원생물의 밀도를 낮춰 병 발생을 경감시키는 방법으로 물리적, 화학적, 생태적, 경종적인 방제방법 등이 있다. 그러나 병원균이 토양속에 만연되어 병 발생이 심한 상태에서는 어떠한 방법으로도 완전방제는 곤란하다. 따라서 병 발생 후 ’치료’보다는 ’예방’위주로 관리해야 한다.

표 1. 최근 국내에서 발생하고 있는 주요작물의 토양병해

작물	병명	병원균명
가 지	무름병 풋마름병 검은점뿌리썩음병 시들음병 갈색부패병 역 병 잘록병 균핵병	erwinia carotovora ralstonia solanacearum colletotrichum coccodes fusarium oxysporum phytophthora capsici phytophthora nicotianae (phytophthora parasitica) rhizoctonia solani sclerotinia sclerotiorum
고 추	뿌리혹병 궤양병 무름병 풋마름병 탄저병 역 병 잘록병 균핵병	agrobacterium tumefaciens clavibactor michiganensis erwinia carotovora ralstonia solanacearum colletotrichum coccodes phytophthora capsici pythium ultimum rhizoctonia solani sclerotinia sclerotiorum
토마토	궤양병 줄기무름병 풋마름병 줄기속썩음병 잎마름역병 뿌리역병 균핵병 검은점뿌리썩음병 시들음병 뿌리썩음병	clavibactor michiganensis erwinia carotovora ralstonia solanacearum pseudomonas corrugata phytophthora infestans phytophthora capsici (drechileri,megasperma) sclerotinia sclerotiorum colletotrichum coccodes fusarium oxysporum fusarium oxysporum
수 박	덩굴쪼김병 역 병 균핵병 검은점뿌리썩음병	fusarium oxysporum phytophthora capsici sclerotinia sclerotiorum monosporascus cannonballus
오 이	덩굴쪼김병  역 병 균핵병	fusarium oxysporum phytophthora capsici sclerotinia sclerotiorum
참외, 메론	덩굴쪼김병 역 병 뿌리썩음병 검은점뿌리썩음병 균핵병 잘록병	fusarium oxysporum phytophthora capsici (drechileri) pythium ultimum monosporascus cannonballus sclerotinia sclerotiorum rhizoctonia solani
호 박	뿌리썩음병 역 병 균핵병 덩굴쪼김병	pythium ultimum phytophthora capsici sclerotinia sclerotiorum fusarium oxysporum
딸 기	탄저병 시들음병 역 병 뿌리썩음병	colletotrichum gloeosporioides fusarium oxysporum phytophthora sp. pythium sp.

가. 경종적 방제

시설재배토양에서 토양병원균을 완전 제거한 상태에서 작물을 재배하기란 곤란하다. 따라서 모든 재배토양에는 정도의 차이는 있지만 병원균이 항시 존재한다고 할 수 있다. 그렇다면 작물이 병에 발생하지 않도록 환경을 만들어 주는 것이 가장 중요한 방제방법이다.

1) 답전윤환 및 적지 적작 재배

답전윤환 후 작물을 재배하면 근권의 병원사상균은 줄어든 반면 그람음성세균의 밀도는 높아지므로 뿌리의 활력이 좋아진다. 사양토에서는 fsarium에 의한 병 발생에 좋은 조건이므로 이 병에 약한 작물은 피하는 것이 좋고, 강한 작물을 재배하면 효과적이다.

2) 윤작 및 간·혼작에 의한 피해경감

윤작은 생태적방제의 기본이다. 토양병원균이 후막포자로 월동한 후 다음해 같은 작물을 연작하면 뿌리의 분비물 등에 의해 발아하여 침입하게 된다. 그러나 비기주 작물을 재배하면 침입하지 못하고 다른 미생물에 의해 사멸하는 것으로 알려져 있다.

3) 정식기 이동 및 저항성품종과 대목이용 >

시설재배는 작물이 생육하기에 적합하지 않은 환경이므로 작물이 연약하게 자란다. 따라서 환경적응 능력이 약한 작물은 정식기를 조절하여 환경이 좋은 시기에 정식하는 것이 유리하다. 저항성품종과 대목이용은 병해방제에 가장 좋은 방법으로 많이 이용하고 있다. 그러나 품종과 대목별 접목친화성문제를 고려하여야 한다.

4) 양질의 유기물 시용에 의한 방제

최근 유기물의 종류는 계분, 돈분, 우분 등으로 크게 구분할 수 있다. 유기물 시용에 의해서 토양병원균이 사멸하는 것이 아니고 토양물리성 및 토양미생물상의 변화 와 작물근권환경의 개선 등 간접적인 효과로 병원균의 밀도를 낮춰 작물생육에 효과를 주는 것으로 알려져 있다.

5) 심경의 효과

연작지에서의 심경은 토양의 물리 화학성 개량으로 작물뿌리의 근권확대, 상 하층의 토양혼용에 의한 염기류 조절의 효과가 있다. 심경에 의한 병 발생 억제원인에 대하여 병원균의 밀도저하, 근권환경 개선, 병원균에 대한 저항성증진 등 확실히 밝혀지지는 않았으나 상호 복합적인 작용에 의한 것으로 생각된다.

나. 물리적 방제

물리적 방제로 고온기에 태양열 소독은 세균, 방선균, 사상균에 의한 병해와 선충류 등에도 직접적인 효과가 있다. 이때 병원균을 사멸시키고 고온성미생물을 증가시켜 토양환경을 개선시킨다. 토양의 증기소독과 열에 의한 소독은 공해와 약해의 걱정 없이 할 수 있는 방법으로 육묘용상토 등에서 많이 이용한다. 담수처리는 염류집적의 문제를 해결하는데 가장 좋은 방법으로 이용되고 있다. 그러나 담수처리가 병원 및 토양미생물의 생태에 미치는 영향은 좀더 연구해야할 분야다.

다. 생물적 방제

미생물에 의한 작물의 저항성을 유도시켜 병해를 방제하는 방법으로 최근에 상품화까지 된 것도 있다. 그리고 약 및 비병원성균 전접종에 의한 병해방제, 길항균에 의한 방제, 휴한기 목초재배로 유용미생물상 복원에 의한 근권 보호로 병해방제를 하는 방법들이 있다.