Res. Plant Dis > Volume 26(4); 2020 > Article
2019년 국내 사과와 배 화상병 대발생과 그 특징

ABSTRACT

To find out the cause of the fire blight outbreak in apples and pears of Korea in 2019, we investigated disease appearing situation of thirty fire blight infected orchards, and interviewed farmers to determine the cultivation characteristics. Fire blight occurred mostly in orchards that had infected more than 2 years before. The cause of this were as follows: farmers did not know the symptoms of the disease properly. It is presumed that it has spread from the first occurrence to the surrounding orchards by flower-visiting insects or farmers and to a short distance or a long distance by the same cultivator or co-farmer. These series of processes repeated in the newly spreading area, and then disease reports increased as farmers became aware of fire blight. To minimize the spread of fire blight in Korea, it suggested that thorough education of farmers for early diagnosis and quantitative detection technology that can diagnose even in no symptom showing plants. And chemical or biological spraying systems suitable for domestic cultivation methods, which are producing large fruits, and molecular epidemiological studies of pathogens.

서 론

화상병은 우리나라에서 2015년 경기도 안성의 배나무(Park 등, 2016)와 충청북도 제천의 사과나무(Myung 등, 2016)에서 처음으로 보고되었는데, 2015년에는 43건 발생한 이후 2016년과 2017년에는 각각 17건과 33건으로 약간 감소하는 추세를 보이다가, 2018년에 67건, 2019년에 188건으로 급격히 증가하였다(unpublished). 농촌진흥청에서는 “과수 화상병 예찰•방제 지침”에 따라 화상병 박멸을 위해 2018년까지는 발생 과원의 최초 발병 나무를 중심으로 반경 100 m 이내의 기주식물을 뿌리까지 굴취하여 폐기•매몰하였고, 2019년도에는 발병 과원만 전체 폐기•매몰하였다. 또한, 발병 과원을 중심으로 반경 5 km 이내를 관리구역으로 지정하여 주기적인 예찰과 연 3회 약제 방제를 하고 있으며, 관리구역 외 사과•배 재배 지역도 매년 2회 이상 발생상황을 예찰하고 연 1회 이상 약제 방제를 하고 있었다(unpublished).
이런 국가적인 방제 노력에도 불구하고 2019년에 화상병 발생이 급격히 증가하여 사회적으로 큰 쟁점이 되어 화상병이 가장 많이 발생했던 6월 중순부터(unpublished) 화상병이 대발생 원인을 찾기 위한 연구를 시작하였는데, 본 연구에서는 2019년 6월 중순 이후 화상병이 발생한 70여개 과원 중 과원 내에서 경작자와 면담이 가능했던 과원에 대해 발병나무의 특징과 과원 내의 발생 분포 등을 정밀하게 조사하고, 경작자와 면담을 통해 화상병이 처음 발생한 시점과 과원 내의 위치, 작목반 가입 및 공동작업 여부, 농작업 시 과원별 특징 등을 파악하였다. 이런 조사를 하면서 농가들이 화상병 증상을 정확히 알지 못하는 경우가 많았고, 임차농이 많아 신고를 기피하는 현상, 현 화상병 방제체계의 문제점 등을 알게 되었는데, 본 논문에서는 현재까지 발생하고 있는 화상병 발생 특징과 현장의 몇가지 문제점 분석을 통해 화상병 대발생 원인을 도출해보고, 이의 발생을 줄일 수 있는 대응 방안을 제시하고자 하였다.

재료 및 방법

2019년 발병 과원 발생 특징 조사

2019년도에 화상병 대발생 원인을 분석하기 위하여 6월 이후에 화상병이 발생한 과수원 중 과원 내에서 농가와 면담이 가능했던 30개 과수원을 대상으로 농가에서 신고 후 5일 이내에 과원 전체의 병 발생 상황을 조사하고 농업인과 면담을 통해 나무의 수령, 최초 발생 지점, 최초 증상을 인지한 시기(감염추정년수) 등 화상병 발병 및 확산과 관련이 있는 요인들을 조사하였다. 특히, 발병 과수원의 감염추정년수는 발병나무에서의 궤양의 위치와 그 정도, 과원 전체의 발병나무 비율 등을 통해 추정할 수 있는데, 예를 들면, 1년생 가지나 화기, 열매에만 병징이 있는 과원은 1년 미만으로, 5년 된 가지에 궤양 있는 경우 이 궤양 증상에 연결되어있는 4년 된 가지에 궤양이 있고 이 궤양으로부터 5년 된 가지까지 궤양 증상이 연결되면 최소한 4년 전에 발병한 것으로 추정하였다(Fig. 1). 5년 이상된 경우에는 화상병 증상을 과원 내에서 처음 발견한 시기와 발생했던 나무를 농가와의 면담을 통해 판단하였고, 5년 미만의 경우에도 농가가 인정한 경우에만 분석에 사용하였다.

과원 내 화상병 발생 확산 사례 분석

이들 조사 과원 중 충남 천안의 배 과원의 화상병 발생 분포 조사를 통해 한 과원 내에서 화상병이 농작업 등에 의해 확산할 수 있다는 사례를 분석하였다.

2019년 발병 과원 사이의 확산 사례 분석

자연 확산 및 공동작업자에 의한 확산 사례: 충주시 소태면의 야동리에서는 반경 약 1 km 안의 11개 과원에서 화상병이 발생하였는데, 충주시 농업기술센터를 통해 신고가 접수된 정보와 양봉장 등의 과원 주변 환경, 농가 면담 등을 통해 동일 작목반 회원 간의 공동작업에 의한 확산 사례를 분석하였다.
동일 경작자 과원: 시군의 농업기술센터를 통해서 신고가 들어와 화상병으로 판명된 농가들 가운데 한 명의 농업인이 여러 개의 과원을 운영하는 경우가 많았는데, 화상병이 발생한 과원 중 이렇게 동일 경작자가 운영하는 과원들 사이의 거리별로 3 km 미만, 3-10 km, 10 km 이상으로 구분하여 비교 분석하였다.
임차농 비율 분석: 시군의 농업기술센터를 통해서 신고가 들어와 화상병으로 판명된 농가들 대상으로 과수원 소유주가 직접 농사를 짓는 자가농과 과수원을 임차하여 운영하는 임차농으로 구분하여 지역별로 조사하였다.

화상병 방제약제 사용실태

국내 과수 화상병의 예방과 확산 방지를 위해 과수 화상병예찰•방제사업 지침에서는 발생구역에 동계방제 1회와 꽃이 만개 후 5일과 15일 후에 각 1회씩 약제 방제를 실시하도록 규정하고 있다. 이에 각 지역 농업기술센터에서는 농약선정위원회 등을 통해 사용할 약제를 선정하여 이를 농가에 배포하고, 각 농가에서는 보급받은 약제를 처리 시기에 살포한다. 이에 따라 올해 최대 발생지역인 충주와 제천에서 동계와 개화기에 어떤 약제를 선정하여 배포하였는지 조사하였다.

결과 및 고찰

2019년 발생 과원의 특징 조사

화상병 최초 감염 시기 및 발병 정도에 따른 발병 특징: 화상병 발병 과수원의 최초 감염 기간에 따라 발병 과원을 분류해 보면 올해 감염된 지 1년 미만의 과수원은 2개로 6.7%, 2년-4년은 19개로 63.3%, 5년 이상 과원은 9개로 30%를 차지하였다(Table 1). 사과는 감염 2-4년 된 과원이 21개 중 16개로 대부분을 차지하였고, 배는 조사 9개 과원 중 감염된 지 1년 미만인 과원은 없었고, 5년 이상 된 과원이 6개로 주를 이루었다. 이들 과수원을 발병 정도별로 구분하여 분석해 보면 발병주율 1% 미만은 7개로 23.3%, 1-5% 과원은 6개로 20%, 5.1-20% 과원은 11개로 36.7%, 20.1-50% 과원과 50.1% 이상은 각각 3개씩으로 10%씩을 차지하였다(Table 1). 특히, 2019년에 처음 발생한 연천, 파주, 용인, 이천의 경우 모든 과원이 감염된 지 2년 이상 되었는데, 이천의 사과 1개소만 1% 미만이었고 연천 사과와 이천 배 각 1농가는 50.1% 이상 화상병이 발생하였다.
발생 과원별로 최초 감염추정년수와 발병주율을 비교해 보면 사과의 경우 감염된 지 4년차에 발병주율이 20%를 넘는 과원이 있었고 감염된 지 5년차인 과원이 가장 오래되었다(Fig. 2A). 반면에 배의 경우에는 감염된 지 10년 된 과원도 있었는데, 감염된 지 6년 된 과원에서 10%를 넘고 감염년수가 오래될수록 높은 발병주율을 보였다(Fig. 2B).
이런 결과들을 종합해보면 대부분의 발병 과수원이 1% 이상 감염되어 그 발병 정도가 심할 뿐만 아니라 처음 감염된 지도 2년 이상이 대부분이라는 것을 알 수 있었다. 또한, 기존에 화상병이 발생했던 천안, 안성, 충주, 제천뿐만 아니라 2019년 처음 발생한 지역에서도 이미 감염되었던 과원에서 화상병이 발생하고 있다는 것을 보여주고 있다.
사과•배 수령에 따른 화상병 발병 특징: 사과와 배의 수령에 따라 발생주율을 비교해 보면, 사과는 수령이 5년인 과원에서 57.7%의 발병주율을 보여 가장 높았고 25년 된 과원에서 0.7%로 가장 낮았는데 수령과 발병주율 사이에 통계적인 유의성은 없었지만 상관계수값이 -0.298로 부의 값을 나타냈다(Fig. 3A). 또한, 배도 수령과 발병주율 사이의 상관계수값이 -0.055로 상관관계를 나타내지 않았다(Fig. 3B). 그러나, 사과를 최초 감염 추정연수에 따라 구분하여 수령과 발생주율 사이의 관계를 분석해보면, 감염된 지 3년인 과원의 경우 통계적으로 유의성은 없었지만 상관계수값이 -0.446으로 부의 관계가 있는 것을 나타냈고(Fig. 4A), 감염된 지 4-5년인 과원의 경우 상관계수값이 -0.951로 고도의 부의 상관을 나타냈다(Fig. 4B). 특히, 수령이 5년 된 과원에서 57.7%의 발병주율을 보인 사례는(Fig. 4B) 감염추정년수가 4년 된 과원으로(Fig. 2A) 이 과원은 2년생 묘목을 재식한 해에 감염되었다는 것을 추론할 수 있었다. 이는 일반적으로 10년 이하의 과수에서 Erwinia amylovora가 감염되었을 때 식물체 내로 빠르게 확산된다는 보고와 비교해 볼 때 (Johnson과 Temple, 2016), 사과의 경우 수령이 어릴수록 과원 내에서 확산이 빠르다는 것을 간접적으로 추론할 수 있었다.
국내 주로 재배되는 신고배 품종이 화상병에 저항성으로 알려져 있는데(Peil 등, 2009), Fig. 2만을 보면 신고배가 사과보다 저항성이기 때문에 상대적으로 과원 내에서 확산 속도가 늦어진 것으로 판단할 수도 있다. 하지만, 한 가지 흥미로운 것은 Fig. 2BFig. 3B를 비교해 보면, 배나무의 15년생인 나무에서는 감염된 지 6년 만에 발병주율이 70%가 넘는 과원이 있다는 걸 발견할 수 있다. 이는 사과와 마찬가지로 신고배도 10년 이하의 수령에서 감염이 시작될 경우에는 화상병 확산이 빠르다는 것을 보인 사례였다. 그런데, Ham 등(unpublished)이 현재까지 국내에서 화상병이 발병한 배나무 과원 대부분이 20년 이상이었다고 보고하였는데, 앞으로 화상병 저항성 품종 연구나 화상병 방제 연구 시 수령에 따른 발병 정도를 평가할 수 있는 심도 있는 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
과원 내의 화상병 발생 분포 사례: Fig. 5는 천안 성거읍의 배나무 과원에 발생한 화상병 발병나무를 적색점으로 표시하였는데 전체 840주 중에서 72주가 발병한 사례이다. 이 과원은 입구 주위에는 주간부까지 감염된 발병이 심한 나무들이 대부분 모여 있었고 입구에서 멀어짐에 따라 가지에 주로 화상병이 발생하였는데(자료 미제시), 입구 쪽부터 시작해서 열을 따라 발병 나무가 분포하기 때문에 과수원 입구를 시작으로 해서 화살표를 따라 화상병이 확산된 것으로 추정 가능하였다. 이는 생육기에 전정을 통해서 화상병 전염이 가능하다는 보고(Lecomte, 1990)와 비교해 볼 때 농작업자나 곤충 등 어떤 요인을 통해 처음 감염이 시작되어 전정 등의 농작업을 통해 확산된 것을 보여주는 사례라고 할 수 있다.

2019년 발병 과원 사이의 확산 사례 분석

근거리 자연 확산 및 공동작업자에 의한 확산 사례: Fig. 6은 충주시 소태면 야동리의 화상병 발생 과원들의 분포를 보여주고 있는데, 동일 경작자가 운영한 A1과 A2 과원이 6월 5일에 처음 신고가 된 지역이다. 그림을 보면 A1과 A2 과원 바로 옆에 벌통이 100개 이상 되는 양봉장(적색 네모)이 위치하였고, 6월 5일에 처음 신고가 된 후 이들 과원과 인접한 B, C, D 과원이 6월 10일에, D 과원 옆의 E 과원은 6월 19일에 신고가 이루어졌는데, 이들 과원은 모두 양봉장을 중심으로 반경 0.5 km 이내에 위치하였다. 그리고 6월 22일에는 반경 1 km 주변에 있던 F 과원에서 신고가 있었고 이어서 6월 25일에는 A1과 A2 과원 경작자가 재배하는 A3와 A4 과원에서 신고가 있었다. 그리고, G 과원이 7월 4일에, 바로 옆의 H 과원이 7월 5일에 신고가 된 사례이다. 벌은 벌통으로부터 꽃으로 세균을 옮길 수 있고, 특히 꽃에서 꽃으로 화상병균을 전염시킬 수 있는데(Hildebrand와 Phillips, 1936; Keitt와 Ivanoff, 1941; Pierstorff와 Lamb, 1934; Van Laere 등, 1981), 야동리 사례는 양봉장에서 가까운 순서대로 신고가 이루어지고 있어 A1과 A2 과원을 시작으로 해서 벌에 의해 주변으로 확산된 것으로 추정할 수도 있다. 하지만, 신고 당시의 과원 내 화상병 발병주수가 처음 발병한 A1과 A2 과원은 각 10 주인 반면 반경 0.5 km 이내의 다른 농업인의 4개 과원은 1-2 개로 발병 정도가 적어 A1과 A2 과원에서 꿀벌 등에 의해 자연적으로 확산하거나 동일 경작자에 의해 확산된 것으로 추정 가능하였다. 반면에, 반경 1 km 주변에 있는 F, G, H 과원 중 F와 G 과원은 발병주수가 원점으로 추정되는 A1과 A2 과원의 그것과 비슷했기 때문에 발병 정도의 비교만으로는 벌에 의해 자연적으로 확산되었다고 추론하기에는 무리가 있었다. 물론 벌의 보통 이동 반경이 600-800 m로 알려져 있고(Visscher와 Seeley, 1982) 최대 9.5-13 km (Beekman과 Ratnieks, 2000; Pahl 등, 2011)까지 이동할 수 있기 때문에 다른 과원들이 벌에 의한 자연 감염이 불가능한 것은 아니다. 하지만 생육기에 잘못된 전정 작업이 화상병 확산의 중요한 경로로 알려져 있는데(Lecomte, 1990), 농가 면담 결과 G와 H 과원의 경작자는 A 과원 농가와 같은 작목반 소속으로 꽤 오래전부터 전정과 적과를 공동으로 작업하였다는 것을 알 수 있었다. G와 H 과원의 발병 상황을 구체적으로 보면, G 과원인 Fig. 7A의 소태 1번의 경우 과원의 검정색점 위치가 처음 감염된 나무로 추정되고, 이 나무의 주지에 붙어 있는 5년 된 가지와 주지에서 궤양이 발견되었다(Fig. 7B). 또한, 주변 나무에서는 화기로 전염되어 화총과 신초가 고사한 증상도 발견되었는데(Fig. 7C), 소태 1번 과원의 경우 3년 전부터 소태 2번 농가는 2년 전부터 화상병과 유사한 증상을 보았다는 답변을 각 농가로부터 들을 수 있었다. 따라서, 이 두 농가는 A 농가를 포함한 작목반원들과 공동작업으로 인해 2-3년 전에 각각 전염되었을 것으로 추론하였다. 하지만, Fig. 6의 F 과원의 경우 다른 특이점을 찾지 못해 좀 더 깊이 있는 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
동일 경작자에 의한 확산 사례: 2019년 화상병이 발생한 농가 중 2회 이상 신고하여 2개 과원 이상 발병한 과원을 가진 농가는 21농가 44개 과원이었다(Table 2). 이는 2019년 발생한 188개 농가의 과원(unpublished) 중 23.4%로 상당히 큰 비중을 차지하고 있는데, 이 중 3 km 이내의 근거리에 있는 과원이 15개 농가 32개 과원으로 대부분이었다. 하지만 읍•면을 넘는 3-10 km 거리에 떨어져 농사를 짓는 경우는 충주의 2개 농가 4개 과원이 있었고, 10 km 이상 과원도 충주 내에서 1개 농가, 충주와 제천 사이 2개 농가, 안성과 이천 사이의 1개의 배 재배 농가가 있었다(Table 2).
전정 등의 농작업은 감염나무에서 건전한 나무로 전염시키는 중요한 전파 경로이기 때문에(Lecomte, 1990), 같은 작업 도구를 사용하는 동일 경작자는 과원 사이의 화상병을 전파할 수 있는 중요한 매개자가 될 수 있는데, Fig. 8의 화상병 발생 과원의 분포를 보면 동일 경작자의 고리를 명확히 볼 수 있다. 2015년 최초 발생지인 제천 백운면과 바로 인접한 충주 산척면의 특정 지역(송강리)을 중심으로 과원 간 근거리에서 발생이 집중되어 있다. 하지만, Fig. 8의 A처럼 산척면 내에서 집중 발생 지역인 송강리와 인접한 명서리의 사례와 Fig 8의 B처럼 산척면과 인근 동량면의 동일 경작자 사례는 3 km 이상의 비교적 거리가 먼 지역의 과원이 동일 경작자에 의해 전파되었다는 것을 보여주고 있다. 또한, Fig. 8의 C와 D 사례는 다발생 지역인 제천시 백운면에서 새로운 지역인 충주시 소태면과 종민동으로 확대되었고, Fig. 8의 E의 경우에는 충주시 내의 산척면에서 주덕읍으로 20 km 이상의 원거리 지역으로 확대된 사례이다. 발생 위치만을 놓고 보면 충주 산척면의 송강리에서 명서리 지역으로 동일 경작자에 의해 전염되어 명서리 주변으로 확대된 후 (Fig. 8의 A), 다시 이 지역에서 Fig. 8의 E처럼 동일 경작자에 의해 주덕면의 원거리로 확산한 것으로 추론할 수 있었다.
이천에 발생한 배 과원의 경작자는 안성에서 다른 과원을 경작한 임차농 사례인데(Table 2), 이 경우는 좀 더 깊이 있는 관계 분석이 필요해 다른 연구에서 논하고자 한다. 자료를 제시하지는 않지만 2015년 제천에 처음 화상병이 발생했던 농가는 2018년과 2019년에 그 인근의 다른 과원에서 화상병이 발생하였고, 2018년에 발생한 농가가 2019년에도 발생한 동일 경작자도 다수가 있었기 때문에 화상병이 발생했던 농가들의 또 다른 과수원에 대한 철저한 관리 방안이 수립되어야 할 것이다.

화상병 대발생 원인 분석

화상병 증상 구분 어려움: 발병 농가들을 면담할 때 공통점은 화상병 증상을 신고 당시에 처음 알았다고 대답하는 것이다. 하지만, Fig. 1처럼 오래된 궤양을 찾아내고 과원 내에서 최초 발생할 것으로 추정되는 나무를 찾아 알려 주면 그때서야 화상병 증상을 처음 발견했던 시기를 답한 경우가 대부분이었고, 화상병 증상이 처음 시작한 나무 위치를 정확히 기억하는 경우도 다수가 있었다. 하지만, 많은 농가가 화상병 증상을 제대로 알지 못했는데, 특히 사과의 경우 부란병의 가지 마름 증상이나 사과나무 하단부의 제초제 피해와 배의 경우 가지의 동해 증상과 화상병의 줄기 마름 증상을 구분하지 못하였다. 화상병 확산 방지를 위한 주요 관리 방안 중 한 가지가 발병 가지로부터 20-30 cm 이상의 하단부 건전 조직을 잘라내는 것인데(Johnson, 2000; Sundin, 2014), 본 조사의 대상 농가들이 다른 유사한 병징과 구분하지 못하여 전염원인 궤양을 그대로 방치하는 경우가 대부분이었다.
Park 등(2017)은 국내에서는 꽃의 증상이 적은 것이 특징이라고 보고했는데, 이는 국내 재배법이 사과 홍로 품종의 경우 꽃의 대부분을 개화 직후에 바로 따내고, 다른 품종이나 배도 중심 열매가 맺히면 나머지 꽃이나 어린 열매를 바로 따버리기 때문에 화기에 감염될 확률이 상대적으로 낮아 발병이 적을 수도 있다. 하지만, 최근 몇년간 사과•배 개화기에 냉해 피해가 잦았는데, Fig. 9A처럼 사과의 어린 열매의 증상을 보여주면 농가는 이를 냉해 피해로 알고 있었다. 또한, 배의 경우에는 Fig. 9B처럼 화상병 증상이 검은별무늬병과 매우 비슷해서 농가들이 꽃이나 어린 열매의 화상병 증상을 보고도 이를 인지하지 못하고 꽃이나 열매를 제거했을 가능성이 매우 높다고 유추할 수 있었다.
임차농: 2019년 국내 화상병이 발생한 188개 과원 중 44.6%인 84개 과원이 임차농이 관리하는 과원이었다(Table 3). 현재 우리나라에서는 화상병 최초 발생지역에서 과원 내에 1주라도 발생하거나, 기존 발생지역에서 발병주율 5% 이상 발생한 경우에 과원 전체를 폐원하고 있는데(unpublished), 이렇게 폐원할 경우, 식물방역법에 따라 폐원한 과원의 경작자에게 손실보상을 해주고 있다. 그런데, 문제는 경작자가 임차농일 경우 과원 소유주에 비해 손실보상 금액이 상대적으로 적고 당해연도 정상적인 수확을 해서 판매하는 것이 이익이 크기 때문에(자료 미제시) 신고를 기피할 가능성이 있으며, 이렇게 신고를 하지 않은 과원을 다음 해에 다른 임차농이 다시 재배하고 되고, 이런 사례가 2-3년 반복되면서 화상병이 과원 전체로 확산되었다는 것을 유추할 수 있었다.
화상병 방제약제 및 시기: Table 4는 2019년에 화상병 발생이 급격히 늘어난 제천과 충주 지역에서 화상병 방제를 위해 사용된 농약 리스트이다. 이를 보면 동계기에는 동제가 주성분인 약제들이, 개화기에는 옥시테트라싸이클린과 스트렙토마이신 성분이 포함된 항생제 계통 농약과 Bacillus subtilis가 주성분인 미생물제가 주로 사용되었다. 화상병의 주 감염경로가 꽃의 주두와 화밀공이기 때문에(Thomson, 1986), 개화기에 4-7일 간격으로 약제를 살포하는 것이 가장 보편적인 화상병 약제 살포 방법으로 알려져 있는데(Steiner, 2000), 국내 화상병 방제시스템의 문제는 개화기 약제 살포를 만개 후 5일과 15일 2회 처리하는 것으로 과수 화상병 예찰•방제지침에 명시하고 있다는 것이다. 이렇게 외국의 일반적으로 권장하는 개화기가 아닌 만개기 이후에 약제 살포를 권장하고 있는 것은 국내의 사과•배 재배법이 외국과 다르기 때문인데, 국내에서는 큰 과일을 생산하기 위해 꽃의 중심화에서 맺힌 과실을 제외한 다른 열매는 솎아내는 재배법이 주를 이루기 때문에 개화기에는 착과에 영향을 줄 수 있는 농약 살포 등의 재배관리를 철저히 배제하고 있다. 이로 인해 국내에 화상병과 유사한 가지검은마름병이 처음 보고된 이후(Kim 등, 1999), 이를 예방하기 위해 개화기를 피하는 약제 살포 시기 연구(자료 미제시)를 통해 만개 후 5일과 15일에 2회 약제를 살포하는 방식이 정착되어 현재 화상병 방제에도 적용하고 있다. 따라서, 화상병 주 감염 시기에 약제를 살포할 수 있는 방안이 필요한 시점이다.
감염된 지 오래된 과원에서 발생: 본 조사에서 2019년 화상병 발생 과원의 최초 발생 시기를 보면 이미 감염된 지 2년 이상 된 과원이 93.3%이고(Table 1), 배의 경우 10년 이상 된 과원도 있었다(Fig. 2B). 그런데, 2015년 천안 입장면과 안성 서운면의 인접 지역과 충북 제천 지역에서 우리나라 화상병 첫 발생 보고가 이루어진(Myung 등, 2016; Park 등, 2016) 반면, 농림축산검역본부의 2019년 역학조사 보고서를 보면 화상병의 국내 유입 시점을 2000년대 초•중반으로 추정하고 있다(Animal and Plant Qurantine Agency, 2020). 역학조사 보고서와 2019년에 발생한 과원들이 이미 감염된 지 꽤 오래되었다는 것을 비교해서 유추해 보면 2000년대 중반에 국내 처음 발생했던 천안과 안성의 인접 지역과 제천 지역으로 어떤 원인에 의해 화상병이 유입되었다고 가정할 수 있다.
종합의견: 이렇게 최초 발생지역에 유입된 화상병은 (1) 농가가 병 증상을 정확히 알지 못하여 농작업과 방화곤충 등을 통해 과원 내에서 퍼지게 되고, (2) 방화곤충이나 농작업자 등에 의해 처음 발생 과원에서 주변 과원으로 확산되었고, (3) 동일 경작자 또는 공동 농작업자에 의해 근거리 또는 원거리의 다른 과원으로 확산된 것이라고 추정할 수 있다. (4) 이런 일련의 과정이 새롭게 확산된 지역에서 반복 누적되다가 특히, 사과 주산지인 충북 제천과 충주 지역에 2018년 화상병 발생이 늘어나면서(unpublished) 농가들이 화상병을 알게 되고 이로 인해 2019년 신고가 증가한 것이 화상병 대발생의 일련의 원인이라고 추정할 수 있었다. 화상병은 개화기의 기상 조건이 화상병 감염과 확산에 중요한 요인으로 알려져 있는데(Johnson과 Stockwell, 1998; Kim과 Yun, 2018), 국내 화상병 발생 추이 및 2019년 대발생과 기상요인과의 관련성에 대한 깊이 있는 연구가 필요할 것으로 생각되었다.

대응 방안

과수 화상병은 우리나라에서 금지급 검역병해충의 하나로 식물방역법에 따라 국내 확산 방지를 위해 박멸을 목표로 국가적으로 방제에 총력을 다하고 있다. 우리나라처럼 검역병해충으로 관리했던 외국의 사례를 보면, 이스라엘의 경우, 1985년 처음 배 과수원에서 발견하여 박멸을 위한 방제를 하였으나 다음 해에 전국의 배 주산지에서 일부 발견되어 확산억제 방식으로 방제 정책을 변경하였다. 이후 산발적으로 병이 발생하다가 1994-1996년 사이에 1차 대발생이 있었고 2010-2011년 사이에 2차로 대발생하여 문제가 되었다(Shtienberg 등, 2015). 스위스의 경우에는 1989년 섬개야광나무속 나무에서 처음 발견되었고 1991년 사과 과수원에서 발생한 이후 2002년 전국 26개 canton 중 23개 canton으로 화상병이 확산되었는데(Duffy 등, 2005), 2001년부터 화상병 발병상황에 따라 보호구역, 오염구역 등으로 구분하여 연방정부와 지방정부가 협력하여 관리하였다(Holliger 등, 2003). 이처럼, 이스라엘에서는 처음 발견되고 9년 만에, 스위스에서는 과수원에 처음 발견된 후 11년 만에 화상병이 거의 전국으로 확대되어 대발생하였는데, 우리나라는 2000년대 중반을 처음 유입 시점으로 본다면 국내 처음 발견했던 2015년은 이스라엘이나 스위스에서 이미 전국으로 확대되었던 것과 비슷한 기간인 약 10년 정도 지난 시점이라는 것이다. 그리고, 첫 발생 후 4년이 지난 2019년의 화상병 발생 농가수가 2018년보다 약 3배가 늘고 발생지역도 2015년 2개도 3개 시•군에서 4개도 11개 시•군으로 확대된 상황(unpublished)은 앞으로 화상병이 다른 지역으로 확산될 수 있고, 발생지역 내에서도 더욱 심해질 수 있다는 것을 추정할 수 있게 해주고 있다. 따라서, 앞에서 사례를 통해 분석한 2019년 대발생 원인을 바탕으로 우리나라에서 화상병 확산을 최소화할 수 있는 몇 가지 정책 방안과 그에 따른 연구 방향을 제시해 보고자 한다.
조기진단을 위한 농업인 교육과 진단기술 개발: 본 조사에서 농가들이 화상병 증상을 잘 모르고 있다는 것을 알 수 있었는데, 화상병 방제의 첫 번째가 감염된 가지의 증상에서 20-30 cm 이상 아래쪽 가지를 제거하는 것이기 때문에(Steiner, 2000) 국가 및 각 지자체에서는 화상병 증상을 정확히 구분할 수 있는 다양한 교육 프로그램을 개설하고 이런 교육에 농업인이 반드시 참여하게 할 수 있는 행정적 강제 방안이 강구되어야 할 것이다. 하지만 이런 화상병 증상을 구분할 수 있는 교육 프로그램을 만들기 위해서는 화상병 증상과 유사한 증상을 구분할 수 있는 기준이 마련되어야 하는데, 이를 위해서는 화상병균을 분리할 수 없을 정도의 낮은 농도의 균이 잠복해 있는 가지에서 화상병균을 정량적으로 검출해 낼 수 있는 기술 개발이 선행되어야 할 것이다.
개화기 및 생육기 방제체계: 국내의 개화기 약제 살포 시기가 만개 후 5일과 15일로 규정되어 있는데, 화상병 주 감염 시기인 꽃이 피어 있는 시기와 맞지 않는 문제점을 앞에서 언급하였다. 하지만, 더 큰 문제는 화상병이 발생한 농가들에 대한 면담에서 개화 초기나 만개기에 약제를 살포하는 방식에 대한 의견을 물어보면 대부분 중심화에 대한 약해 우려 때문에 이를 받아들이지 못하고 있다는 것이다. 그러면서, 연구자들에게 요구하는 것은 생육기에도 예방적으로 살포할 수 있는 약제 및 더 나아가 병에 걸린 나무를 완전히 치료할 수 있는 치료제를 개발해 달라는 것이다. 실제로 석회보르도액 등을 생육기에도 지속적으로 살포하는 사례가 다양한 경로를 통해 보고되고 있고, 검증되지 않은 다양한 물질의 화상병 억제 효과를 확인해 달라는 민원도 폭증하고 있는 것이 현실이다. 그러나 화상병이 국내에서 금지급 검역병으로 지정되어 발병 시 즉시 발병과원 전체를 매몰하고 있는 상황에서 개화기나 생육기에 방제 효과를 구명하기 위한 실험을 할 수 없는 상황이다. 하지만, 이를 극복하기 위해서 생물안전3등급 이상의 격리연구동을 조속히 신축하고 발생지 주변 과원 등을 활용하여 국내 사과•배 재배법에 따라 화상병 주 감염 시기에 방제조치가 이루어질 수 있는 기술 개발이 필요한 시점이다.
전염원 관리 방안: 우리는 앞에서 국내 화상병 확산의 주요 전염 경로가 근거리는 양봉 또는 작업자, 원거리는 동일 경작자라는 것을 제시하였다. 특히 외국에서는 화상병 확산 방지를 위해 양봉장 관리를 철저히 하고 있다(Holliger 등, 2003). 국내에서도 과수 화상병 예찰•방제지침에는 이를 명시하고 있지만, 농업 현장에서는 이의 실행이 쉽지 않은 것이 현실이다. 또한, 앞에서 제시한 양봉 또는 동일 경작자가 주요 전염 경로라는 것도 상황적 판단을 통해 내린 결론으로 이를 증명하기 위해서는 최근 개발되고 있는 다양한 분자생물학적 기술(Dardouri 등, 2017; Rezzonico 등, 2011; Singh와 Khan, 2019)들을 활용하여 각 과원에서 분리한 병원균 사이의 분자•역학적인 연구를 통해 그 감염 고리에 대한 명확한 근거를 제시할 필요가 있다. 외국에서는 묘목이 중요한 감염경로로 알려져 있고 묘목 관리의 중요성을 제시하고 있는데(Steiner, 2000), 본 연구에서는 구체적인 자료를 얻지 못해 언급하지 않았지만, 무병징에서의 화상병 균 검출 기술과 분자•역학적 연구가 성과를 거둔다면, 이를 통해 (1) 농업인에게 전정 등의 작업 시 작업 도구 소독의 중요성을 각인시키고 (2) 양봉을 관리할 수 있는 구체적인 지침과 (3) 묘목 및 동일 경작자를 통해 미발생 지역으로 화상병이 확산되는 것을 방지하는 국가적인 대책을 수립하는 데 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

요 약

2019년 국내의 사과와 배에 화상병이 크게 발생한 원인을 파악하기 위하여 화상병 발생한 30개 과원을 대상으로 각각의 발생 상황과 농가 면담을 통해 경종적 특징 등을 조사하였다. 화상병은 이미 감염된 지 2년 이상 오래 된 과원에서 대부분 발생하였는데, 이런 원인은 (1) 농가가 병 증상을 정확히 알지 못하여 농작업과 방화곤충 등을 통해 과원 내에서 퍼지게 되고, (2) 방화곤충이나 농작업자 등에 의해 처음 발생 과원에서 주변 과수원으로 확산되었고, (3) 동일 경작자 또는 공동 농작업자에 의해 근거리 또는 원거리로 확산된 것이라고 추정할 수 있다. (4) 이런 일련의 과정이 새롭게 확산된 지역에서 반복되다가 농가들이 화상병을 알게 되면서 신고가 증가한 것이 2019년 화상병 대발생의 일련의 원인이라고 추정할 수 있었다. 국내에서 화상병 확산을 최소화하기 위해서는 조기진단을 위한 철저한 농업인 교육과 무병징 식물체에서도 화상병균 진단이 가능한 정량적 검출기술이 요구되고 있다. 또한 큰 열매를 주로 생산하는 국내 재배법에 적합한 약제방제 체계 개발이 필요하다. 화상병 방제에서 가장 중요한 가지의 궤양 증상, 묘목, 양봉장 등의 전염원 관리를 위해서 과원별 병원균의 분자역학연구를 통해 정확한 확산경로를 구명할 것을 제안한다.

Acknowledgments

This study was carried out with the support of Cooperative Research Programs (Project No. PJ015059012020) from Rural Development Administration, Republic of Korea.

NOTES

Conflicts of Interest

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

Fig. 1
Five years old and four years old pear branches bearing the cankers infected by Erwinia amylovora.
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Fig. 2
Diseased plants of fire blight according to the years of the first infection in an orchard of apple (A) and pear (B).
rpd-26-4-239-f2.jpg
Fig. 3
Diseased plants of fire blight according to the tree age in an orchard of apple (A) and pear (B). ns, not significant.
rpd-26-4-239-f3.jpg
Fig. 4
Diseased plants of fire blight according to the tree age in an orchard with three years of first infected plant (A) and with four and five years of first infected plant (B). ns, not significant.
rpd-26-4-239-f4.jpg
Fig. 5
Positions of diseased plants of fire blight in a pear orchard in Osaegdangri, Cheonan.
rpd-26-4-239-f5.jpg
Fig. 6
Map of fire blight diseased orchards centered on apiary according to the time series of disease occurrence report date in Sotae-myeon, Chungju-si.
rpd-26-4-239-f6.jpg
Fig. 7
Positions of diseased plants of fire blight in two apple orchard in Sotae-myeon, Chungju (A), shoot blight and canker symptoms of black spot in Sotae 1 (B) and blossom and leaf blight (white circle) in Sotae 1 orchard (C).
rpd-26-4-239-f7.jpg
Fig. 8
Examples of long-distance spreading of fire blight by one farmer in Chungbuk Province.
rpd-26-4-239-f8.jpg
Fig. 9
Symptoms of the blossom blight of apple (A) and pear (B); the sign of white narrow is similar to a symptom of pear scab.
rpd-26-4-239-f9.jpg
Table 1
No. of the diseased fields of apple and pear by the regions according to the period of the first infection of fire blight in an orchard and number of the diseased fields according to the diseased plants in an orchard in 2019
Fruit species Regions No. of investigated orchards No. of the diseased fields according to the period of first infection in an orchard No. of the diseased fields according to the diseased plants in an orchard

≤1 yr 2-4 yr ≥5 yr <1% 1-5% 5.1-20% 20.1-50% ≥50.1%
Apple Yeoncheon 2 0 2 0 0 0 1 0 1
Paju 1 0 1 0 0 0 1 0 0
Icheon 1 0 1 0 1 0 0 0 0
Wonju 2 1 1 0 1 0 1 0 0
Jecheon 6 1 3 2 3 0 2 1 0
Chungju 9 0 8 1 2 4 3 0 0
Sub-total 21 2 16 3 7 4 8 1 1
Pear Yongin 1 0 1 0 0 1 0 0 0
Icheon 3 0 1 2 0 1 0 1 1
Cheonan 5 0 1 4 0 0 3 1 1
Sub-total 9 0 3 6 0 2 3 2 2
Total 30 2 19 9 7 6 11 3 3
Percentage 6.7 63.3 30.0 23.3 20.0 36.7 10.0 10.0
Table 2
Number of farmers cultivating two more orchards and of fire blight diseased orchards according to the distance between the diseased orchards that is managed by one farmer
Fruit species Regions Distances between the fire blight diseased fields

<3 km 3-10 km >10 km Total

No. of farmers No. of dis-eased fields No. of farmers No. of dis-eased fields No. of farmers No. of dis-eased fields No. of farmers No. of dis-eased fields
Apple Eumseong 2 4 0 0 0 0 2 4
Jecheon 10 20 0 0 0 0 10 20
Chungju 3 8 2 4 1 2 6 14
Jecheon-Chungju 0 0 0 0 2 4 2 4
Sub-total 15 32 2 4 3 6 20 42
Pear Anseong-Icheon 0 0 0 0 1 2 1 2
Total 15 32 2 4 4 8 21 44
Table 3
Ownership of orchards where fire blight disease in 2019
Fruit species Ownership of orchards

Own Lent Total
Apple 78 72 150
Pear 26 12 36
Total 104 84 188
Percentage 56.4 44.6 100.0
Table 4
Lists of the control agent for fire blight in Jecheon-si and Chungju-si in 2019
Location Control agents according to the spraying times

Winter 5 Days after full bloom 15 Days after full bloom
Jecheon-si Copper hydroxide WP Bacillus subtilis QST 713 WP Oxytetracycline calcium alkeyltrimethylamm-onium, streptomycin sulfate salt WP
Chungju-si
Sancheok Copper oxychloride, kasugamycin WP Oxytetracycline calcium hydrochloride, streptomycin sulfate salt SG B. subtilis QST 713 WP
Eomjeong Copper sulfate basic WP Oxytetracycline calcium alkeyltrimethylamm-onium, streptomycin sulfate salt WP Oxytetracycline calcium hydrochloride, strepto-mycin sulfate salt SG
Sotae Copper sulfate basic WP B. subtilis QST 713 WP Oxytetracycline calciumalkeyltrimet-hylammonium WP
Dongnyang Copper sulfate basic WP Oxytetracycline calcium alkeyltrimethylamm-onium, streptomycin sulfate salt WP Oxytetracycline calcium hydrochloride, strepto-mycin sulfate salt SG
Jongmin Copper hydroxide WP B. subtilis QST 713 WP Oxytetracycline calcium alkeyltrimethylammonium, streptomycin sulfate salt WP
Judeok Copper sulfate basic WP B. subtilis QST 713 WP B. subtilis QST 713 WP

WP, wettable powder; SG, water-soluble granule.

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