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Survey of Major Leaf Disease Occurred on Apple Tree in Korea from 1992-2010
Res. Plant Dis. 2018;24:249-256
Published online December 31, 2018
© 2018 The Korean Society of Plant Pathology.

Wonsu Cheon1,* , Yun-Su Do2, Sun-Young Lee1, Kyung-Hee Choi3, Jong-Chul Nam1, Se Jin Kim1, and Dong-Hyuk Lee1

1Apple Research Institute, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Gunwi 39000, Korea,
2Fruit Research Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Wanju 55365, Korea,
3Planning and Coordination Division, National Institute of Horticultural & Herbal Science, Wanju 55365, Korea
Tel: +82-54-380-3176 Fax: +82-54-980-3109 E-mail: applesident@korea.kr ORCID https://orcid.org/0000-0003-4577-2656
Received June 27, 2018; Revised August 23, 2018; Accepted September 3, 2018.
cc This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract

Disease occurrence in apple cultivars on 13-30 apple orchards from April to October 1992-2010 was investigated at 30 days intervals in Gyeongbuk, Gyeongnam and Jeonbuk provinces of Korea. Apple cultivar ‘Fuji’ was found most susceptible and is being damaged by cedar apple rust, scab, gray mold, Alternaria blotch and Marssonia blotch as major leaf diseases that were observed. The percentage of occurrence of these leaf diseases varies from every year. This variation is based on different rainfall and temperature conditions, cultivation, root stock and changed system of fungicide spray during the particular year and season.

Keywords : Alternaria blotch, Apple, Disease incidence, Marssonina blotch
서 론

사과는 우리나라에서 재배 · 생산되는 과실류 중 가장 많은 재배면적과 생산량을 차지하고 있다. 전체과실의 생산량 약 81만 톤 중, 67%인 약 55만 톤의 사과가 생산되고 있다. 그중에서도 경북 지역은 전체 사과생산의 62%를 차지하고 있으며, 그외 사과의 주요 재배지로 충북지역과 경남 거창, 전북 장수 등이 있다(통계청, 2017). 한국식물병명목록에 기재된 사과나무에 발생하는 병해는 총 41종으로 곰팡이병 32종, 세균병 4종, 바이러스병 4종, 바이로이드에 의한 병 1종이 보고되어 있다(KSPP, 2009). Lee 등(1993)에 따르면 1980년대 후반 국내 사과원에서 가장 발병이 많은 병으로 부란병과 붉은별무늬병을 보고하였으며, Kim (2004)은 2003년, 점무늬낙엽병과 갈색무늬병의 발생이 심각했던 것으로 보고하였다. 1992년부터 2000년까지 주요 사과 재배지에서 병해 발생 상황 조사 결과에 따르면, 국내에 보고된 사과 병해중에서 사과원에서 발병이 관찰되는 병해는 28종으로 보고되었으며, 이 중 붉은별무늬병, 겹무늬썩음병, 탄저병, 갈색무늬병, 점무늬낙엽병, 부란병 등의 발생이 많은 것으로 보고되었다(Lee 등, 2006). 우리나라 사과원에서는 사과나무의 생육 전기간 동안 지속적인 약제살포를 통하여 병해충을 방제하고 있으며, 그 중 경제적 손실에 큰 영향을 미치는 병해는 점무늬낙엽병, 갈색무늬병, 겹무늬썩음병 및 탄저병 등으로 알려져 있다(Uhm, 2010). 최근 사과 병에 관한 발생조사는 Cheon과 Jeon (2015)에 의해 주요 4종의 병해 발생상황에 대한 보고가 있었으며, 그 외 바이러스 발병에 관한 연구(Lee 등, 2017a; Cho 등, 2016)와 토양 병에 관한 연구(Lee 등, 2016; Lee 등, 2017b) 등이 보고되고 있다. 또한 가지검은마름병과 같은 세균성 과수병해에 관한 연구(Han 등, 2016)도 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 1992년부터 2010년도까지 19년간 사과 주산지의 사과 잎에 발병하는 병 발생 상황을 조사하고 변동 경향을 파악하여 병해 방제 연구의 기초 자료로 이용하고자 한다.

재료 및 방법

병해조사

1992년부터 2010년까지 19년간 경상남 · 북도, 전라북도의 사과 주산지인 8개 시 · 군(거창, 군위, 의성, 안동, 청송, 영천, 영주, 장수)에서 1-5곳의 과원을 선정하여 사과나무의 잎의 병해 발생 상황을 조사하였다(Table 1). 병해 발생 조사는 농촌진흥청 조사방법에 준하여 육안조사를 실시하였으며, 4월부터 10월 하순까지 30일 간격으로 조사하였다. 주요 조사 대상병은 잎에 발생하는 붉은별무늬병, 검은별무늬병, 점무늬낙엽병, 갈색무늬병, 잿빛곰팡이병에 대하여 이병엽율과 발생과원율을 조사하였다. 이병엽율의 조사방법은 한 과원에 5주를 임의로 선정한 후, 한 주당 각각 8방향으로 총 40가지를 선정하여 총 잎 수와 병든 잎 수를 조사하여 이병엽율(%)을 환산하였다. 장기간의 조사로 인하여 조사과원의 폐원 또는 변경이 있었으나, 그러나 최대한 동일한 과원의 동일한 지점의 조사를 하고자 하였으며, 불가피할 경우 같은 시·군 내의 과원들로 대체하였다. 병명이나 병원균의 학명은 한국식물병명목록에 따랐다.

Numbers of apple orchards surveyed in 1992-2010

Province  City/CountyYears

92939495969798990001020304050607080910
GyeongbukGunwi5555544443333233333
Andong5555543333444333333
Yeongcheon5555543333333333333
Yeongju5555543331123233333
Cheongsong55543333333333333
Uiseong543443333333333

GyeongnamGeochang413322231112

JeonbukJangsu22223341112

Total orchards20202525302822252520222326162020201822

기상분석

연도별 기상자료는 기상청(Korea Meteorological Administration, KMA)에서 자료를 수집하여 강수량과 각 병의 발병율과의 관계를 회귀분석을 실시하였다(Table 3).

Rootstocks of surveyed apple orchards

RootstockYears

92939495969798990001020304050607080910
Malus Prunifolia202025253028222518111616171113121345
M9000000007667957871114
M260000000000000000033

Total orchards20202525302822252517222326162020201822

List of weather observation station

CityIDBeginning dateMeteorological siteIatitudeLongitudeHeight above sea level
Andong1361973.01.01Unan-dong, Andong, Gyeongbuk36.57293128.70732140.1
Yeongju2721972.11.28Punggi-eup, Yeongju, Gyeongbuk36.87188128.51695210.79
Yeongcheon2811972.01.21Mangjeong-dong, Yeongcheon, Gyeongbuk35.97743128.9514293.8
Cheongsong2762010.09.01Cheongsong-eup, Cheongsong-gun, Gyeongbuk36.4321129.0423206.23
Uiseong2781973.01.01Uiseong-eup, Uiseong-gun, Gyeongbuk36.35611128.68881.81
Geochang2841972.01.24Geochang-eup, Geochang-gun, Gyeongnam35.6674127.909225.95
Jangsu2481988.01.01Jangsu-eup, Jangsu-gun, Jeonbuk35.65695127.52029406.49

결과 및 고찰

병해 발생상황

사과원에 발생하는 주요 잎의 병은 붉은별무늬병, 잿빛곰팡이병, 점무늬낙엽병, 갈색무늬병 등이 관찰되었다. 각 지역별로 후지품종을 중심으로 조사하였으며, 조사 기간 중, 초기부터 1999년까지는 조사 과원 모두 일반대목이 재식된 과원이었으나, 2000년대 이후, 왜성대목(M9, M26)의 재식비율이 점차 늘어나 조사 마지막 해인 2010년에는 전체 조사과원의 77%가 왜성대목이 재식된 과원으로 대목의 변화가 있었다(Table 2). 주요 사과 재배지에서의 19년간 병해발생상황의 변동은 매우 컸으며, 변동원인은 매우 다양할 것으로 판단된다.

붉은별무늬병

사과 붉은별무늬병(cedar apple rust)은 Gymnosporangium yamadae에 의해 주로 잎에 많이 발병하나, 발생밀도가 높을 경우 과실에도 발병하는 경우가 있다(Choi 등, 2012; Jones와 Aldwinckle, 1991; Lee 등, 2007). 병징은 잎의 표면에 황색의 작은 반점이 형성되며, 병이 진전됨에 따라 황색의 반점이 확대된다. 병반은 부풀어 올라 흑갈색으로 변하며, 잎의 뒷면에는 털모양의 녹포자기를 형성한다(Fig. 1D). 1992년부터 2010년까지 붉은별무늬병에 피해를 받은 이병엽율을 조사한 결과, 연 평균 2% 이내의 발병율을 보였다. 1993년에 2.2%로 가장 높은 발병율을 나타내었으며, 1998년 이후 부터는 발병이 점차 감소하여, 0.5% 이내의 발병율을 나타내었다. 지난 19년간 붉은별무늬병의 평균 이병엽율은 0.33%였다(Fig. 1A). 발생과원율을 조사한 결과, 1997년까지는 70% 이상의 농가에서 관찰되었지만, 1998년부터 발생과원율은 점차 감소하는 추세이다(Fig. 1B). 붉은별무늬병은 4월부터 관찰이 되며, 5-6월에 가장 높은 발병율을 보였다(Fig. 1C). 7월 이후, 발병이 감소하여 수확기까지 발병은 관찰되지 않았다. 붉은별무늬병의 발병이 감소된 이유로는 병해의 주 감염시기인 낙화직후, 만코제브, 마이클로뷰타닐 수화제를 많이 사용하며 효과적인 방제가 이루어졌고, 붉은별무늬병의 중간기주인 향나무 및 노간주나무 등을 사과원 주변에서 제거함으로써 병의 발생이 감소된 것으로 판단된다. 그러나 관리가 소홀하고, 주변에 중간기주가 많은 과원과 강원 지역의 일부 사과원에서는 붉은별무늬병의 발병이 문제시되고 있으며(Won, 2018), 발생정도는 미약하지만 방제에 소홀히 해서는 안될 것으로 판단된다.

Fig. 1.

Cedar apple rust incidence in apple orchard during 1992 to 2010. (A) Annual incidence of cedar apple rust in ‘Fuji’ apple (B) Percentage of infected orchards. (C) Average monthly incidence of cedar apple rust. (D) Cedar apple rust caused by Gymnosporangium yamadae.


검은별무늬병

사과 검은별무늬병(scab)은 Venturia inaequalis에 의한 병으로, 전 세계적으로 사과와 배의 가장 중요한 병해로 알려져 있다(Bowen 등, 2011; Carisse와 Bernier, 2002; Jones와 Aldwinckle, 1991; MacHardy 등, 2001). 그러나 우리나라에서는 사과에서의 검은별무늬병 발생은 1997년까지만 병 발생이 관찰되었다(Lee 등, 2006). 병징은 잎, 잎자루, 꽃, 꽃받침, 과실, 과경 및 가지에도 발병하나 주로 잎에 많이 발병한다. 잎의 앞면에 녹황색의 반점이 형성되고 병이 진전됨에 따라 갈색의 분생포자층을 형성한다(Fig. 2D). 본 조사에서 1992년부터 2010년까지 검은별무늬병의 발병율을 조사한 결과, 0.3%이내의 발병율을 보였다(Fig. 2A). 1994년 0.13%로 조사 기간 중 가장 높은 발병율을 보였으며, 발병과원율은 1994년 48%의 농가에서 발병이 관찰되었으며, 이후 점차 발병이 감소하여, 1998년 이후 발생은 관찰되지 않았다(Fig. 2B). 검은별무늬병은 5월부터 발생이 관찰되기 시작하여, 8월에 가장 높은 발병율을 보였다(Fig. 2C). 사과원에서의 검은별무늬병에 의한 피해는 1998년 이후로 문제가 되고 있지 않으나, 배과원에서의 검은별무늬병(Venturia nashicola)의 발병은 약 3.68%로 나타나고 있다(Song 등, 2013). 검은별무늬병이 전혀 발생이 되지 않는 이유에 대해서는 현재로서 명확히 밝히기는 힘드나, 휴면기 석회유황합제와 개화 전 및 낙화 직후의 EBI제의 살포가 가장 효과적이라는 보고(Yoon 등, 1993)를 감안하였을 때, 농가에서의 성공적인 약제방제에 대한 효과를 생각할 수 있다. 또한 90년대의 주품종인 ‘후지’ 품종에서 미시마, 미얀마, 후브락스 등의 후지변이계 품종으로 교체되며 품종간의 병원성 차이 등을 생각해 볼 수 있다.

Fig. 2.

Scab incidence in apple orchard during 1992 to 2000. (A) Annual incidence of scab in ‘Fuji’ apple. (B) Percentage of infected orchards. (C) Average monthly incidence of scab. (D) Scab caused by Venturia inaequalis.


잿빛곰팡이병

사과 잿빛곰팡이병(gray mold)은 Botrytis cinerea에 의한 병으로 저장 중에 과실에서 많이 발생하나, 사과원에서도 생육기의 잎에서 다소 발생한다(Choi 등, 2012; Jones와 Aldwinckle, 1991; Lee 등, 2006). 사과의 생육기에 잎에서의 병징은 갈색 또는 적갈색의 원형병반이 형성되고 병이 진전됨에 따라 동심원(윤문병반)을 그리며 병반이 형성된다(Fig. 3D). 잿빛곰팡이병의 연평균발병율은 1% 미만으로 발병하며, 2001년 1.4%의 발병율을 나타낸 뒤, 점차 감소하고 있는 추세이다(Fig. 3A). 발병과원율은 27.3-100%로 연도별 변동성이 큰 것으로 나타났으며(Fig. 3B), 5월부터 잿빛곰팡이병이 관찰되며, 수확기인 10월까지 관찰되었다(Fig. 3C).

Fig. 3.

Gray mold incidence in apple orchard during 1998 to 2010. (A) Annual incidence of gray mold in ‘Fuji’ apple. (B) Percentage of infected orchards. (C) Average monthly incidence of gray mold. (D) Gray mold caused by Botrytis cinerea.


점무늬낙엽병

사과 점무늬낙엽병(Alternaria blotch)은 Alternaria alternata에 의한 병으로 병징은 잎에 주로 발생하며, 갈색 또는 흑갈색의 소형 반점에 형성한다(Cheon과 Jeon, 2015; Choi 등, 2012; Jones와 Aldwinckle, 1991; Lee 등, 2006). 주로 신초에 많이 발생하며, 병이 진전됨에 따라 암갈색 또는 회갈색의 병반을 형성한다(Fig. 4D). 점무늬낙엽병은 조사 전 기간에 걸쳐 관찰되었다. 연평균 발병율은 8% 이내로, 1993년과 2003년 7.9%와 7.1%로 가장 높은 발병율을 나타내었다(Fig. 4A). 발병과원율 또한 모든 조사대상농가에서 관찰되었다(Fig. 4B). 점무늬낙엽병은 4월 하순부터 발병이 관찰되기 시작하여, 사과의 생육기간동안 발병이 점차 증가한다. 9월에 가장 높은 발병율을 보이며 사과의 수확기인 10월까지 발병이 지속된다(Fig. 4C). 이는 기온이 12-28°C 사이에서 강우지속기간이 길어질수록 병이 발생하기 쉬우며, 발생최적온도인 23.5°C에서는 5.1시간의 강우시간에도 발병하는 것으로 보고(Filajdic과 Sutton, 1995)된 것처럼 발병조건이 까다롭지 않기 때문인 것으로 생각된다.

Fig. 4.

Alternaria blotch incidence in apple orchard during 1992 to 2010. (A) Annual incidence of Alternaria blotch in ‘Fuji’ apple. (B) Percentage of infected orchards. (C) Average monthly incidence of Alternaria blotch. (D) Alternaria blotch caused by Alternaria altanata.


갈색무늬병

사과 갈색무늬병(Marssonia blotch)은 Marssonina coronariae에 의한 병으로 주로 잎에 많이 발병한다(Cheon과 Jeon, 2015; Choi 등, 2012; Jones와 Aldwinckle, 1991; Lee 등, 2006). 병징은 원형 또는 부정형의 흑갈색 반점이 형성되고, 병이 진전됨에 따라 병반이 확대되고 병반 상에 흑색의 소립을 형성한다. 병반 주위의 건전한 부위는 황화 되거나, 짙은 녹색의 경계가 뚜렷해진다(Fig. 5D). 갈색무늬병은 조사 전기간에 걸쳐 발병이 관찰되었으며, 연평균 발병율은 25% 이내로 나타났다(Fig. 5A). 지난 19년간 발생과원율은 78.5-100%로 점무늬낙엽병과 같이 모든 조사 농가에서 관찰되었다(Fig. 5B). 갈색무늬병은 5월부터 발병하기 시작하여 사과의 생육 전기간에 발병한다(Fig. 5C). 과실의 착색과 수확기인 9-10월에 발병이 가장 심하여, 과실의 상품성에 많은 영향을 미친다. 병원균의 생육최적온도는 20°C이며, 인공접종 시 100% 상대습도 상태를 3일간 유지하였을 때 발병률이 가장 높고(Lee 등, 2011), 강수량이 많은 해일수록 발생이 많아지는 것으로 알려져 있다(Cho, 2009; Kim, 2004; Sagong 등, 2013). 본 조사에서도 1998년을 비롯한 갈색무늬병 발생이 많았던 해(2003, 2006, 2007, 2010년)의 강수량이 다른 해에 비해 많았던 것(Fig. 6)으로 나타나 당해 강수량이 갈색무늬병 발생에 많은 영향을 끼치는 것으로 생각된다.

Fig. 5.

Marssonia blotch incidence in apple orchard during 1992 to 2010. (A) Annual incidence of Marssonia blotch in ‘Fuji’ apple. (B) Percentage of infected orchards. (C) Average monthly incidence of Marssonia blotch. (D) Marssonia blotch caused by Marssonia coronariae.


Fig. 6.

Correlations between disease occurrence in the apple at the harvesting stage and precipitation surveyed. The coefficient between the precipitation of April to October and the disease occurrence of Marssonina blotch was calculated as 0.48.


기상 요인이 병 발생에 미치는 영향

기상 요인이 병 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 회귀분석을 실시하였다. 기온은 조사된 모든 병의 발생에 통계적으로 유의미한 영향은 미치지 않는 것으로 분석되었고(자료 미 제시), 강수량과 발병율을 분석한 결과, 강수량이 증가함에 따라 갈색무늬병의 발생이 증가하는 경향을 나타냈다(Fig. 6). Kim 등(1998)과 Uhm (2010) 역시 강수량이 증가함에 따라 갈색무늬병의 발병은 증가한다고 보고하였으며, 본 조사에도 유사한 경향을 나타냈다. 그 외의 병들은 강수량과 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

사과나무 잎에 발생하는 병의 발생상황은 매우 다양하게 나타났으며, 매해 발생상황의 변화가 컸다. 특히 대목의 변화에 따른 재식거리(밀식재배) 및 재배관리(초생관리)의 변화는 사과원에 큰 변화를 가져왔다(Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries, 2007; Statistics Korea, 2011). 또한, 90년대 후반까지 년간 14-16회의 약제방제체계에서 2000년대를 기점으로 병의 발생 시기에 맞는 9-10회 방제체계로 변화하였다(Uhm, 2010). Lee 등(1994)은 기상요인을 비롯한 품종과 대목, 그리고 방제에 사용하는 농약 종류 및 살포체계 등의 변화는 사과 병해 발생의 변화에 큰 영향을 끼친다고 보고하였다. 이러한 사과원에서의 다양하고 복합적인 변화 요인에 의하여, 본 조사에서도 19년간의 사과나무 잎의 병 발생정도의 차이가 많이 나타나는 것으로 판단된다. 최근 갈색무늬병의 감염 및 발생시기가 앞당겨지고 있으며(Back과 Jung, 2014), Erwinia pyrifoliae (Han 등, 2016), Pseudomonas syringae (Cheon과 Jeon, 2015)등과 같은 세균병에 대한 문제가 야기되고 있다. 기후변화를 비롯한 사과의 재배지 변화 등에 따른 병해 발생변동은 장기적이고 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 생각된다.

요 약

1992년부터 2010년까지 경북 군위를 비롯한 사과 주산지 8개 지역에서 사과의 잎에 발병하는 병의 발생상황을 조사하였다. 사과의 잎에 발병하는 주요 병은 붉은별무늬병, 잿빛곰팡이병, 점무늬낙엽병, 갈색무늬병이였다. 지난 19년간 사과 잎에 발병하는 병의 발생양상은 상당히 많이 변해왔는데, 1990년대 초반, 발생이 많아 문제가 되었던 붉은별무늬병, 검은별무늬병은 1990년대 후반 이후 발생이 감소하거나 발생하지 않았다. 잿빛곰팡이병은 일부 과원에 따라 발병이 관찰되었으며, 점무늬낙엽병과 갈색무늬병의 발병은 지속적으로 발병이 관찰되었다. 병해발생상황은 기상조건, 재배조건 및 방식, 약제 살포 체계 등 다양한 요인에 의해 변화한 것으로 판단된다. 이러한 병해들의 발생상황의 변화에 대한 조사는 장기적이고 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

Conflicts of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Acknowledgement

This research was supported by 2018 AGENDA grant title “Establishment of apple bitter rot resistant cultival breeding program” (project no. PJ01191302) of Rural Development Administration.

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March 2019, 25 (1)