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왕우렁이(Pomacea canaliculata Lamarck)는 1983년 식용목적으로 국내 도입되었고, 토종의 논우렁이(Cipangopaludina chinensis malleata)보다 크다고 해서 붙여진 이름이다(Lee et al., 2002). 도입 초기에는 시설하우스 내에서 양식되던 것이 점차 자연환경에 적응력이 생기면서 여름철 노지에서도 양식이 가능하게 되었다. 이러한 과정에서 자연생태계로 탈출한 왕우렁이는 논, 농수로, 소하천, 습지 등에 서식하게 되었으며, 잡초뿐만 아니라 수생식물 등과 동족의 알과 성체를 포함한 죽은 수생동물 등을 먹이로 하는 잡식성 생물이다(Lee et al., 2002; Saveanu and Martin, 2015). 이러한 식생 섭식능력을 이용하여 1992년부터 민간단체를 중심으로 친환경 벼재배에서 잡초방제에 왕우렁이를 이용하기에 되었다. 특히 정부에서 1997년 ‘친환경농업육성법’을 제정하여 친환경농업을 장려한 이후, 왕우렁이를 이용한 농법은 꾸준히 증가하고 있다(Kim, 1998; Moon et al., 1998; Jeong et al., 1999). 왕우렁이의 잡초방제 효과는 95% 이상으로 매우 높기 때문에 국내 친환경 벼 재배시 왕우렁이 농법을 대체할 만한 잡초방제 수단이 아직까지 없는 실정이다(Jeong et al., 1999; Kim, 1998; Moon et al., 1998).
그러나 친환경농법으로 사용된 왕우렁이는 새싹이나 어린 식물체를 선호하기 때문에 논에서 이앙초기에 발생한 잡초뿐만 아니라 불균일한 써레질로 인하여 물에 잠긴 어린모가 가해되고 있다(Horgan et al., 2014; Horgan et al., 2017). 한 예로 담수직파 벼재배에서 약 20% 정도, 이앙 벼재배에서는 4.7% 정도 피해가 발생되는 것으로 보고된 바 있다(Kim et al., 2007a, b). 또한 왕우렁이는 도입 초기에 원산지가 열대지방인 것을 고려하여 국내에서는 월동하지 못할 것으로 예상되었다(NIE, 2017). 그러나 최근에는 상대적으로 따뜻한 남부지방을 비롯하여 다수의 지역에서 왕우렁이의 월동이 확인되었고, 월동한 왕우렁이로 인하여 벼를 비롯한 농작물 등의 피해가 발생하고 있다(Kim et al., 2007a, b; Lee et al., 2002; Seo et al., 2010; Shin et al., 2021).
국내 왕우렁이의 초기 확산은 왕우렁이 농법을 하는 농경지나 왕우렁이 양식장에서 강우 등으로 인하여 주변 농수로 및 소하천으로 유출이 원인이 된 것으로 판단되었다(Lee et al., 2002; NIE, 2017). 왕우렁이는 하루에 최대 개체 체중의 22%에 달하는 수생식물을 섭식할 수 있어 농작물에 피해를 줄 수 있다(Qiu and Kwong, 2009). 실제로 왕우렁이는 특히 논 농사를 많이 하는 베트남, 일본, 필리핀 등 아시아지역에서 확산되어 여러 국가에서 정착지의 생물다양성 감소시키고, 생태계 교란 및 경제적 피해를 야기하고 있다(Bae et al., 2012; Carlsson, 2017; Halwart, 1994; Joshi, 2007; Mochida, 1991; Yusa et al., 2006). 또한 플랑크톤 생물 군집에 영향을 주어 하천 생태계 내 탁도의 증가 등 하천환경 및 생물다양성에 영향을 미친다(Carlsson et al., 2004).
따라서 왕우렁이에 대한 환경에 미치는 영향을 최소화하고 지속적인 농업을 위해서는 생태계 유출 방지에 대한 지속적인 관리방법 및 방제에 관한 대책마련이 시급한 실정이다. 이에 가장 좋은 관리방법은 논과 양식장에서 사용된 왕우렁이가 유출되지 않도록 일정한 안전시설을 설치하는 것이다. 이를 위하여 논과 양식장의 배수로에 차단망을 설치하거나 사용 후에 회수하는 등의 관리가 필요하다. 또한 홍수 또는 범람에 대비한 시설과 대책 등과 사용농가에 대한 안전관리 교육 등으로 사전에 유출이 막는 방법이 가장 좋은 방법이다. 또한 왕우렁이를 통제하기 위해 살충제를 살포하는 방법, 어류 또는 오리를 이용한 생물학적 방법, 물리적 통제방법 등의 방법을 사용하고 있다(Kim et al., 2007c; Global Invasive Species Database, 2008). 최근에는 자연생태계에 대한 부작용이 없이 왕우렁이를 조절할 수 있는 가장 효율적인 방법으로 식물추출물과 같은 친환경자재를 사용하는 방안이 대두되고 있다.
따라서 본 연구는 왕우렁이와 논우렁이를 논물과 농수로 물에 투입시 pH, BOD와 같은 수질지표 및 양분변화에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고, 실제로 왕우렁이가 서식한 지역을 대상으로 수질지표 등에 대한 영향을 평가하였다. 또한 왕우렁이에 의한 잡초 섭식 정도와 잡초 추출물을 사용하여 왕우렁이를 방제할 수 있는 방법을 찾고자 수행하였다.
재료 및 방법
실험 재료
본 연구에 사용된 논우렁이는 전남 벌교에서 수집하여 사용하였고, 왕우렁이는 전남 나주시 왕우렁이 사육농가에서 분양 받아 사용하였다. 논우렁이(평균 4 g 이상)와 왕우렁이(평균 5 g 이상)는 각각의 최대 크기의 중간 정도 크기로 분류하여 사용하였다. 본 연구에 사용된 논물과 농수로물은 전남 순천시 해룡 친환경단지(20년 이상 친환경 벼 재배 농가)에서 수집하여 사용하였다.
왕우렁이와 논우렁이 투입에 따른 수질 변화
고무통(90 × 60 cm, 30 L)에 수집된 논물과 농수로물 각각 10 L을 넣고 왕우렁이와 논우렁이 각각 50마리를 투입하였다. 실험기간 산소공급기로 산소를 공급하였으나, 먹이는 주지 않았고, 물은 교체하지 않았다. 처리구는 논물 + 논우렁이, 논물 + 왕우렁이, 농수로물 + 논우렁이 및 농수로물 + 논우렁이로 나누고, 각각의 논물과 농수로물을 대조로 사용하였다.
왕우렁이와 논우렁이 투입 후 1일 간격으로 22일까지 pH, EC 및 수온(Portable pH/EC/TDS/Temperature Meter)과 탁도(ECTN100IR Portable Turbidity Meter)를 사용하여 조사하였다. 왕우렁이와 논우렁이 투입 후 22일에 BOD (DO meter, Pro 20i), COD (C-WBS-D Water Bath), T-N (UV-vis Spectrophotometer Biochrom) 및 T-P (UV-vis Spectrophotometer Biochrom)은 순천대학교 친환경인증센터에 의뢰하여 분석하였다. 또한 왕우렁이와 논우렁이 투입 후 11일과 27일에 난괴수, 부화수 및 사충수를 조사하였다.
양식장 주변 왕우렁이 유출 실태 및 서식지 수질조사
전남 나주, 장흥, 해남 및 화순과 충북 보은 지역에 왕우렁이 양식장이 있는 주변 50~100 m에 위치한 농수로와 소하천을 대상으로 조사하였다. 조사는 7월 1일~7월 2일에 1회 조사하였고, 9월 6일~8일에 2회 조사하였다. 왕우렁이 서식개체수는 농수로와 소하천의 상태에 따라 약 2~5 m2에 생존하는 개체들을 조사하여 1m2에 서식하는 밀도로 환산하였다. 서식지의 pH, EC 및 수온과 탁도는 위의 “수질변화”실험과 동일한 기기를 사용하여 측정하였다.
왕우렁이 잡초 종류별 섭식 수준과 흰여뀌 추출물에 의한 왕우렁이 방제
사초과 2종(방동사니, 바람하늘지기), 화본과 5종(바랭이, 강아지풀, 논피, 참새피, 털물참새피), 광엽잡초 14종(한련초, 깨풀, 명아주, 미국가막사리, 흰여뀌, 어저귀, 쇠비름, 개비름, 사마귀풀, 밭둑외풀, 자귀풀, 여뀌바늘, 물달개비, 중대가리풀)에 대한 섭식 정도를 알아보았다. 일반적으로 왕우렁이가 잘 먹는 것으로 알려지고 조직이 부드러운 상추와 조직이 단단한 벼를 대조로 사용하였다. 이들 잡초는 2020년 가을에 수확한 종자를 사용하였다. 원형 포트(200 mL)에 원예용 상토를 충진한 후 위의 종자를 파종하여 온도가 20~30℃로 일정하게 유지된 유리온실에서 4~5엽기까지 생육한 후 사용하였다. 사각포트 (12 × 18 cm)에 농수로 물 500 mL을 넣고 왕우렁이 대 (9~10 g), 중(4~5 g) 및 소(1~2 g)로 구분하여 각각 2마리씩 넣었다. 4~5엽기까지 생육한 잡초 지상부를 수확하여 사각포트당 1.5 g을 물위에 넣어 주었다. 왕우렁이에 잡초를 먹이로 준 후 14일까지 1일 간격으로 섭식정도를 조사하면서 100% 섭식하는데 소요되는 일수를 산출하였다.
위의 왕우렁이 잡초 섭식 연구에서 섭식을 거의 하지 않은 흰여뀌를 선발하였다. 흰여뀌 종자를 위의 잡초 섭식 실험과 동일하게 4~5엽기까지 생육한 후 순천대학교 실험포장에 이식하여 종자가 형성되기 시작한 시기에 줄기와 잎으로 구분하여 수확하였다. 이들 수확한 줄기와 잎을 자연상태에서 음건하여 건조하였다. 물추출은 건조한 잎과 줄기를 각각 50 g을 증류수 1 L에 넣고 20℃ 배양기(한백과학) 조건하에서 24시간동안 교반하여 추출하였다. 열수 추출은 물추출과 동일하게 넣고, 100℃에 30분간 가열하였다. 이들 추출물을 4겹의 miracloth로 여과한 후 다시 filter paper (Whatman No. 2)로 재여과하여 감압농축기(EYELA, N-1300)를 사용하여 최종농도가 50%가 되도록 농축하여 사용하였다. 추출물의 최종농도가 1,000; 3,000; 5,000 및 10,000 ppm이 되도록 각각의 사각포트(12 × 18 cm)에 500 mL을 넣은 후 왕우렁이 중간 크기(약 5 g) 5마리를 넣고 2일 후 치사정도를 조사하였다. 대조로 왕우렁이 방제를 위해 사용되는 ‘달팽이 없는 마을’(규조토 30%, 차나무 추출물 30%, 보조제 40%) 유기농자재을 대조(2 kg/10a) 사용하였다.
결과 및 고찰
왕우렁이와 논우렁이 투입에 따른 수질 변화 및 적응성
논물과 농수로물에 왕우렁이와 논우렁이 서식이 수질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 pH, 전기전도도(EC), 수온 및 탁도를 측정하였다(Fig. 1). 논물 조건의 pH 경우, 논물 자체는 논물 투입 후 기간 증가에 따라 상승하여, 투입 후 22일에는 pH 8.5이상을 보였으나, 논우렁이와 왕우렁이 투입에서는 투입 후 기간 증가에 따라 감소하였고, 두 조건 간에 큰 차이가 없었다. 즉 논우렁이와 왕우렁이 투입 후 22일에 pH는 각각 6.8과 7.1을 보였다. 농수로물의 자체 pH 경우도 논물처럼 투입 후 기간 증가에 따라 상승하여 투입 후 22일에는 pH 8.4이상을 보였다. 그러나 논우렁이와 왕우렁이 투입 모두 투입 후 13일까지 감소하였고, 14일 이후부터는 논우렁이 투입에서는 감소하는 경향을 보였으나, 왕우렁이 투입에서는 증가하는 경향을 보였다. 종합적으로 볼 때 논물과 농수로물과 상관없이 왕우렁이와 논우렁이 투입 후 시간이 경과됨에 따라 pH는 떨어지는 경향을 보였다. 논물의 경우 EC는 논우렁이와 왕우렁이를 투입하므로써 논물 단독 조건에 비해 투입 후 16일까지 감소하였다. 그러나 EC는 논우렁이 경우 투입 후 19일~22일에는 논물 단독과 같아지는 경향이었으나, 왕우렁이 경우는 논물 단독과 논우렁이 투입보다 높았다. 비록 농수로물의 EC의 경우는 논물에 비해 낮았지만 논물처럼 투입 후 13일까지는 논우렁이와 왕우렁이 투입에서 낮았으나, 투입 후 19일부터는 왕우렁이>논우렁이>농수로물 순으로 증가하였다. 종합적으로 볼 때 왕우렁이와 논우렁이 투입의 경우 EC는 투입 초기에는 논물과 농수로물에 비해 낮았으나 투입 후기에는 증가하였다. 수온의 경우는 논물과 농수로물에 논우렁이와 왕우렁이 투입에 상관없이 차이가 없었다. 논물의 조건하에서 탁도는 논우렁이 경우는 투입 후 감소하였으나 왕우렁이 투입 경우는 투입 시작부터 증가하기 시작하여 투입 후 21일과 22일에는 논물자체와 논우렁이 투입에 비해 11~14배 증가하였다. 농수로물 자체와 논우렁이와 왕우렁이 투입의 모든 조건하에서 투입 후 기간이 증가할수록 감소하였다. 그러나 논우렁이 투입의 경우는 농수로물 자체에 비해 탁도가 투입 18일까지 적었으나 투입 19일부터는 높았다. 또한 왕우렁이 투입 경우는 농수로물 자체뿐만 아니라 논우렁이 투입에 비해 훨씬 높았다. 종합적으로 볼 때 논물과 농수로물 조건하에서 탁도는 논우렁이 투입에 상관없이 차이가 없으나 왕우렁이 투입에서는 상당히 높았다. 본 연구와 유사한 연구(Lee et al., 2018)에서도 왕우렁이와 논우렁이 투입으로 pH가 다소 떨어졌으나 통계적으로 유의적인 차이가 없다고 하였다. 그러나 본 연구에서는 왕우렁이와 논우렁이 투입 후 1일 간격으로 22일간 측정한 pH에서는 상당히 떨어지는 것으로 볼 수 있는데 이러한 현상은 위의 연구(Lee et al., 2018)와 실험조건 등에 차이에 기인되는 것으로 판단된다. 즉 본 연구에서는 논물과 농수로물을 사용하고 먹이를 주지 않은 대신 위의 연구에서는 지하수물을 사용했던 것과 왕우렁이 투입밀도와 먹이 투여 등에서 본 연구와 차이가 있어 이러한 요인들에 의한 차이일 것으로 판단된다. 또한 pH는 무기영양소 이용성, 화학적 및 생화학적 특성에 영향을 미치기 때문에(Herczeg et al., 1985), 두 실험조건에 차이를 보였던 것으로 판단된다. 그러나 본 연구와 유사하게 왕우렁이 투입은 시간의 경과와 밀도가 증가됨에 따라 EC 값이 높았고, 논우렁이 보다는 왕우렁이 투입에서 높았다(Lee et al., 2018). 또 다른 연구(Seo et al., 2010)에서 왕우렁이를 수생식물이 있는 조건에 투입한 경우에도 EC는 증가하는 경향을 보여, EC는 물의 종류, 수생식물 유무 및 왕우렁이 밀도 등에 상관없이 일정하게 높은 경향을 보였다. 왕우렁이는 플랑크톤 생물 군집에 영향을 주어 하천 생태계 내 탁도의 증가 등 하천환경 및 생물 다양성에 영향을 미친다고 보고된 바와 같이(Carlsson et al., 2004), 본 연구에서도 왕우렁이 투입으로 인해 뚜렷하게 탁도가 증가하였다.
논물과 농수로물에 왕우렁이와 논우렁이 투입에 따른 COD (화학적 산소요구도), BOD (생물학적 산소요구도), T-P (총인산) 및 T-N (총질소)을 측정하였다(Fig. 2). BOD는 논물과 농수로물 상관없이 논우렁이와 왕우렁이 투입으로 증가하였으나, 왕우렁이 투입은 논우렁이 투입에 비해 높았다. COD의 경우도 BOD와 유사하게 논물과 농수로물 상관없이 논우렁이와 왕우렁이 투입으로 증가하였으나, 왕우렁이 투입에서 논우렁이에 비해 높았다. T-P는 논물과 농수로물 상관없이 논우렁이와 왕우렁이 투입으로 5배 이상 증가하였으나, 논우렁이와 왕우렁이 투입간에는 큰 차이가 없었다. T-N는 논물과 농수로물 상관없이 논우렁이와 왕우렁이 투입으로 3~6배 증가하였다. 그러나 T-N은 논물에 논우렁이와 왕우렁이 투입간에는 큰 차이가 없었으나 농수로물에 왕우렁이 투입시 논우렁이 투입보다 약 2배 많았다. 유사한 연구(Seo et al., 2010)에서 인공수족관에 좀개구리밥, 올방개, 나도겨풀 등을 이식하여 10일간 착생시킨 후에 왕우렁이를 투입하였다. 투입 후 60일에 COD, T-N, T-P 등이 무처리구에 비해 높아지는 경향을 보였는데, 이는 왕우렁이들이 이식한 수생식물들을 섭식하여 이들 식물들에 의한 수질정화기능이 떨어 졌고, 왕우렁이가 배설하는 과정에서 유기물들이 물속으로 배출되었기 때문으로 판단하였다. 그러나 본 연구의 경우는 실험기간 동안 왕우렁이와 논우렁이에게 먹이를 주지 않은 조건에서도 BOD, COD, T-P 및 T-N 함량이 높은 것으로 볼 때 수질 자체만으로 볼 때 부정적 일수 있으나 논에서 왕우렁이 농법을 한 경우 이들 무기영양소를 작물이 이용할 수 있는 긍정적인 측면도 있을 것으로 사료된다.
논물과 농수로물에 왕우렁이와 논우렁이 투입 후 28일에 난괴수, 새끼수, 부화수 및 사충수를 조사하였다(Fig. 3). 왕우렁이 경우 논물과 농수로물에 상관없이 유사한 난괴수와 부화수를 보였다. 그러나 사충수의 경우 농수로물 보다는 논물 투입에서 적었다. 논우렁이 경우 새끼수는 논물에서 농수로물 조건에 비해 많았고, 사충수는 논물과 농수로물간에 큰 차이가 없었다. 왕우렁이의 사충수는 논물 조건에서 농수로물에 비해 적었던 것은 논물의 경우 유기물 등을 비롯한 양분 등 생존을 위한 환경요인이 농수로물의 경우 보다 좋았던 것으로 해석된다. 논우렁이 경우도 농수로물 보다 논물에서 새끼수가 많았던 것도 왕우렁이 경우와 유사하게 해석이 된다. 왕우렁이는 pH 7.07~9.50로 약 알칼리성인 담수에 잘 서식하고, 염농도가 높고, COD가 높을 지라도 크게 좌우되지 않고 오염된 담수에서도 잘 적응한다는 것이 증명되었다(Lee et al., 2002; Sharfstein and Steinman, 2001). 또한 왕우렁이는 BOD 및 COD이 농업용수 수질환경 기준의 10~20배가 넘는 곳에서도 서식이 가능하다고 보고하였다(Park et al., 2007). 따라서 본 연구에서 왕우렁이가 논우렁이에 비해 사충수가 많은 것은 BOD 및 COD와 같은 수질 관련 지표에 의한 요인보다는 27일 동안 먹이를 주지 않았기 때문인 것으로 해석된다. 즉 왕우렁이는 논우렁이와 섭식 방법이 다르고 먹이가 없는 조건에서 적응성이 낮은 것으로 사료된다.
양식장 주변 왕우렁이 발생 실태 및 서식지 수질조사
왕우렁이 양식장 주변 농수로와 소하천에 서식개체수를 7월에 조사한 경우 나주와 장흥, 충북 보은의 경우는 농수로에 m2당 2~5개 발생하였고, 해남과 장흥의 경우는 각각 m2당 15개와 10개로 상대적으로 발생량이 많았다(Table 1). 그러나 소하천의 경우는 화순(5개/m2)을 제외하고는 발생하지 않았다. 이들 서식지의 물의 pH, EC, 탁도 및 수온은 왕우렁이의 발생밀도와 관련성은 전반적으로 낮은 것으로 판단된다. 그러나 왕우렁이 발생이 많았던 해남 서식지의 경우 pH 8.0으로 다른 지역에 비해 높았고, 탁도의 경우도 33.8로서 다른 지역에 비해 2~3배높았다.
9월 조사의 경우 농수로에 왕우렁이 발생은 모든 조사 지역에서 7월 조사보다 많았고, 7월 조사처럼 해남과 화순 지역에서 가장 많이 발생하였다. 소하천의 경우도 7월 조사보다 많이 발생하였고, 화순, 나주 및 해남에서 많이 발생하였다. 앞의 7월 조사처럼 9월 조사의 경우도 왕우렁이의 서식지의 수질과 발생밀도와 관련성은 크지 않으나 상대적으로 발생량이 많은 해남의 경우 EC와 탁도가 다른 지역에 비해 각각 2.1~4.6배와 2.4~30.0배 높았다. 논산시 부적면 친환경농업 단지의 왕우렁이 서식지 수로 수질을 조사한 결과 pH, EC, COD, T-N, T-P 등은 서식하지 않은 수로보다 높아지는 경향을 보였다고 하였으나(Seo et al., 2010), 본 연구에서는 T-N, T-P 등을 조사하지 않아 직접적인 비교 및 해석은 힘들 것으로 판단된다. 하지만 앞의 본 연구(왕우렁이와 논우렁이 투입에 따른 수질 변화 및 적응성)의 결과로 볼 때 왕우렁이 서식지에 BOD, COD, T-N 및 T-P가 높아질 것으로 판단된다.
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Table 1. Occurrence of Pomacea canaliculata (PC) and water quality in agricultural water way and around PC nurseries. 
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WT, water temperature. |
잡초방제 목적으로 왕우렁이 농법을 사용하는 농가의 물 관리나 홍수 등에 의해 농경지 인근의 농수로와 소하천 등으로 유출되거나 자연생태계에 적응 및 월동한 경우도 있다(Kim et al., 2007b; Lee et al., 2002). Shin 등(2021)은 2020년 9월에 강원, 경기, 전북, 충북, 충남, 경남 등을 대상으로 농수로와 소하천에 서식하는 왕우렁이 개체수가 지역간에 크게 달랐다. 즉 개체수 현존량이 가장 높은 지역은 예산군(278개/m2)이었고, 전북 순창군과 충북 청주시에서는 2개/m2로 가장 적었다. 위의 연구에서도 본 연구와 유사하게 농수로가 소하천보다 개체수 많았던 것으로 나타났다. 이는 농수로가 농경지에 더 가깝고 또한 농수로에서는 유속이 거의 없는 정수역으로 왕우렁이가 서식하기에 적합한 것으로 판단된다.
왕우렁이 잡초 종류별 섭식 수준과 흰여뀌 추출물에 의한 왕우렁이 방제
왕우렁이는 번식력이 강하고 섭식활동이 왕성하여 농업과 수생태계를 위협하고 자생종과의 경쟁 및 생물다양성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있어(Gutiérrez and Reaser, 2005; Levin, 2006; Kim et al., 2007a), 왕우렁이 농법을 사용하고 있는 농가에서 가능한 유출이 되지 않도록 관리 방안을 마련해야 할 것이다. 따라서 왕우렁이가 유출되어 수로 등에 서식한다면 어떤 종류의 잡초를 먹는지 파악하고 만일 먹지 않는다면 그 식물을 이용하여 방제법을 찾고자 하였다(Table 2). 형태적으로 상이한 사초과, 화본과 및 광엽잡초 총 21종과 대조로 상추와 벼에 대한 왕우렁이 섭식 정도를 알아본 결과 일반적으로 사초과나 화본과 잡초에 비해 광엽잡초 섭식을 좋아하는 것으로 판단되었다. 왕우렁이는 크기에 상관없이 대부분 사초과와 화본과 잡초를 섭식하는데 14일이 경과하여도 100% 섭식하지 않았다. 왕우렁이 크기가 대(큰 것)의 경우 100% 소요에 5~12일 소요되었으나 논피와 참새피 경우는 14일까지도 50~65% 정도만 섭식하였다. 왕우렁이는 하루에 최대 개체 체중의 22%에 달하는 수생식물을 섭식하고, 조직이 연한 것을 좋아하는 습성이 있어서 상대적으로 조직이 단단한 논피, 벼 및 참새피는 싫어하는 것으로 판단되었다(Kwon et al., 2010; Qiu and Kwong, 2009). 왕우렁이 크기에 상관없이 광엽잡초 한련초, 명아주, 미국가막사리, 어저귀, 쇠비름, 개비름, 사마귀풀, 밭둑외풀, 자귀풀 등은 14일 이내에 100% 섭식하였다. 특히 왕우렁이는 잡초종 중 어저귀, 쇠비름, 사마귀풀, 자귀풀에 대한 섭식을 좋아했다. 왕우렁이는 본 연구에 사용된 잡초종 이외의 좀개구리밥, 어리연, 마름, 네가래, 올방개, 줄, 나도겨풀도 섭식을 좋아하는 것으로 보고되었다(Seo et al., 2010). 또한 왕우렁이를 이용한 제초의 장점은 방사시기에 관계없이 물달개비, 방동사니 같은 잡초의 방제에 우수한 효과가 있고, 물이 있는 어느 곳에서나 제초효과가 뛰어난 역할을 한다는 것이다(Hwang et al., 2013; Yoon and Moon, 2006). 그러나 왕우렁이 크기가 적은 것은 일부 깨풀, 여뀌바늘 및 중대가리풀은 14일 이내에 섭식이 불가능하였다. 일반적으로 왕우렁이 크기가 큰 것이 적은 것에 비해 섭식에 소요되는 일수가 짧았다. 그러나 흰여뀌 경우는 왕우렁이 대, 중 및 소에서 14일 동안 1~20%만 섭식하였다. Kwon 등(2010)은 왕우렁이를 10 a당 7 kg 수준으로 논에 투입할 경우 여뀌를 제외하고 일년생잡초 피, 물달개비, 여뀌바늘, 미국외풀, 밭둑외풀, 마디꽃 등 7종과 다년생잡초 올챙이고랭이, 올방개, 벗풀 등 3종의 논에 발생한 대부분 잡초를 100% 방제가 가능하였다. 따라서 왕우렁이가 섭식하는데 싫어하는 흰여뀌를 선발하여 줄기 및 잎 물추출물에 대한 왕우렁이의 치사율은 알아본 결과 줄기의 경우는 추출물 농도에 상관없이 효과가 없었으나, 잎 추출물의 10,000 ppm에서 왕우렁이가 100% 치사되었다(Fig. 4). 이런 결과를 토대로 여뀌 잎을 대상으로 하여 물과 열수추출물을 대상으로 왕우렁이 치사율을 본 경우 열수추출물의 경우는 5,000 ppm에서도 90%이상 치사되는 것으로 보아 물보다 열수 추출물이 좋은 것으로 판단된다(Fig. 5). 그러나 10,000 ppm에서는 흰여뀌 물과 열수추출물에 상관없이 왕우렁이가 100% 치사되었다. 따라서 여뀌 추출물은 유기농업자재로 목록 공시된 ‘달팽이없는마을’과 같은 정도의 효과를 보여 추후 왕우렁이 방제에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. Nils 등(2005)은 왕우렁이에 의한 수생식물 섭식 선호도를 조사한 결과 좀개구리밥과 같은 식물은 섭식하였지만, 공심채(Ipomoea aquatica)는 입식 32일 째에도 처음 개체량의 80%가 생존함을 밝혔다. 본 연구와 유사한 접근방법으로 공심채 메탄올 추출물을 이용하여 왕우렁이 방제 가능성을 시사하였다(Othman et al., 2021). 잡초방제용으로 활용되는 왕우렁이이가 벼 재배기간 동안 농경지 주변 농수로나 소하천 등으로 유출되지 않도록 사전에 예방하는 방법이 가장 좋은 방법이다. 또한 왕우렁이를 사용한 논의 수확기에 수거하거나 본 연구에서 사용한 흰여뀌 추출물과 같은 친환경자재 등을 사용하여 방제할 수 있을 것으로 판단된다.
Acknowledgements
This work was carried out with the support of “Cooperative Research Program for Agriculture Science & Technology Development (Project No. PJ01560402)” Rural Development Administration, Republic of Korea. The authors acknowledge the help of Kim Young Ok, Kim Hee Gwon, Nam Ji Young, Lee Mi Young, Jeong Byung Joon, Hwang In Taek in data curation.
