서언
대나무는 젓가락이나 이쑤시개와 같은 생활도구를 비롯하여 각종 가구나 공예품, 건축 및 복합재료, 펄프, 직물, 식품 및 사료 제품, 땔감이나 숯과 같은 다양한 용도로 활용되고 있다(van Dam et al., 2018). 이와 같이 대나무는 예로부터 인간생활과 밀접한 관계를 가지면서 다양한 생활용품들로 활용되어 왔는데 이외에도 대나무 잎이나 껍질, 내피 등은 한약재로 활용되었으며, 근래에는 이러한 살균이나 항 진균 작용의 효능이 확인되어 기능성 식품이나 보존제, 사료 첨가물, 화장품 등으로의 활용성도 부각되고 있다(Kim et al., 2001; Park and Park, 2020; Song et al., 2014)
대나무는 남·북위 40도 대내에서 유럽을 제외한 전 세계적으로 분포하고 있는데 아시아지역이 전세계 분포의 71%를 차지하고 있다(van Dam et al., 2018; FAO, 2020).
우리나라에 자생하고 있는 대나무류는 5속 19종으로 주로 남부지역에 분포하고 있는데 경제적으로 가치가 높은 대나무류는 왕대(Phyllostachys bambusoides), 솜대(P. nigra) 및 맹종죽(P. pubescens)이다(NIFS, 2005). 우리나라의 대나무 분포 면적은 22,067 ha로 추정되는데 이 중 전남이 8,119ha, 경남이 7,121 ha, 충남이 1,975 ha 순이며, 대나무 소유구분별로는 국유림 116 ha, 공유림 1,475 ha, 사유림이 20,476 ha로 사유림이 차지하는 비율이 가장 높다(NIFS, 2018).
대나무의 다양한 가치와 활용도에도 불구하고, 대나무 자원의 활용도 감소로 인해 대나무 숲을 방치하면서 대나무가 휴경지 전답과 과원, 경작지, 묘지, 농가주택지 등으로 번식하게 되어 생태적인 문제가 심각하다(Torii and Isagi, 1997). 뿐만 아니라 관리되지 않는 상태로 방치됨으로 인해 산지화나 황폐화로 산림과 연접되어 있는 대나무 숲의 대나무가 산림으로 침입 번식하여 산림생태계의 교란으로 종다양성이 상실되어가는 심각한 문제가 발생하고 있어(Yoo et al., 2017) 대나무 숲으로서 관리해야 하는 목적 이외의 불필요한 대나무의 번식을 억제하여야 할 상황이 발생되고 있다.
대나무를 제거하는 방법으로는 휴경지 전답의 경우에는 굴삭기 등을 이용하여 뿌리를 굴취하여 제거하고 있으나 실효성이 매우 낮으며, 전답지 외로 확산되는 대나무는 강우 시 토양유실 등의 문제가 발생할 수 있어 굴취 제거는 현실성이 매우 낮다. 또한, 미등록 된 제초제를 주간에 투입하여 죽이는 방법을 사용하고 있으나 사용기준에 대한 정보가 없어 약제의 오남용이 우려된다.
아까시나무, 칡 등 불필요한 수목류를 제거하기 위하여 약액을 절단면에 처리하는 방법이 활용되고 있으나 절단면에 처리된 약액이 흡수되지 않고 표토로 흘러내리거나 강우 시 빗물에 의해 씻겨 인접한 수목이나 작물에 피해를 주는 일도 발생된다(Kim, 1995).
수목은 환경적 스트레스에 의한 생리적 장애 뿐만 아니라 병해충에 의한 피해로부터 보호하기 위하여 활력제인 영양제와 살균제 및 살충제와 같은 보호제를 투여한다(Kang et al., 1997; Harries, 1965). 식물에 어떤 물질을 투여하는 방법에는 제형이나 작용 특성에 따라 분무나 연무,미스트 살포와 같은 엽면처리 방법과 입제나 액상제를 토양에 처리하는 방법 등 여러 가지가 있는데, 조경수나 과수 등 수목류에는 나무에 구멍을 뚫고 약제를 직접 주입하는 수간주입법도 많이 이용되고 있다(Cha et al., 2020; Kim et al., 2020).
수간주입법은 일반적인 작물 병해충 방제에 이용되는 수관살포법에 비하여 비표적 생물이나 환경 노출 위험성이 적어 과수를 비롯한 도심지역이나 농약 비산으로 인해 오염이 우려되는 지역에서 효과적으로 활용할 수 있는 대체 방제법으로 사용되고 있다(Cha et al., 2020). 우리나라에서도 오래 전부터 수간주입방법을 사용하여 왔는데(La et al., 1976) 주로 산림병해충 방제를 위하여 사용되고 있다(KFS, 2019).
제초제 처리에 의한 잡초나 칡, 잡관목 등을 제거하는 방법으로는 잡초의 경우에는 주로 경엽처리방법을 사용하고, 칡이나 잡관목은 줄기 절단면에 약액을 발라주는 방법은 효과적이지만 대면적 사용에는 한계가 있다(Kim, 1995). 또한 dicamba 등 수용성이 높은 제초제는 강우로 약액이 유실될 경우 유용작물이나 수목 등에 약해가 우려된다(Kim, 1995).
제초제 중 글리포세이트는 1974년에 상업화된 제초제로 전세계적으로 넓리 사용되어 온 비선택성 제초제 중 하나로 흡수이행성이나 토양과 접촉될 때에는 불활성화되는 경엽처리용 약제이다(Kim et al., 2020). 우리나라도 글리포세이트가 포함된 약제가 초본류 뿐만 아니라 잡관목 등 목본류에도 등록되어 사용되고 있다(KCPA, 2023)
따라서 본 연구는 인간 간섭의 대상이 되는 대나무를 선택적으로 제거하기 위하여 글리포세이트이소프로필아민을 대나무 주간에 직접 주입하는 방법의 유용성을 검정하기 위하여 수행하였다.
재료 및 방법
대상 죽종, 시험지역 및 약제
실험 대상 죽종은 우리나라에서 서식처가 넓은 왕대를 대상으로 하였다. 실험은 진주시 금산면과 수곡면 일대의 왕대림 인근에서 수행하였다.
실험에 사용한 제초제는 글리포세이트이소프로필아민 41.0% 액제를 시중의 농약 판매상에서 구입하여 사용하였다. 글리포세이트이소프로필아민은 물과 희석하여 대나무의 주간부 직접주입법으로 처리한 후 살초효과를 조사하였다.
약제 처리시기별에 따른 대나무 고사
대나무는 봄에 죽순이 발순하여 수십일만에 다 자란다. 왕대도 5월 중순에서 6월 중순에 발순하고, 다 자란다(NIFS, 2005). 따라서 본 연구에서는 죽순이 발순하기 전인 봄과 죽순이 발순하여 대나무로 다 자란 가을에 글리포세이트이소프로필아민 액제를 각각 주간주입 방법으로 처리하고, 그 방제효과를 조사하였다.
봄철 처리
죽순의 발순시기에 주간 주입 효과를 알아보기 위하여 경남 진주시 금산면 장산리 소재 대나무림에서 2022년 5월에 시험을 수행하였다. 시험구 크기를 5 m ｘ5 m로 설정하고, 글리포세이트이소프로필아민 41% 액제를 세 가지 방법으로 처리하였다. ➀ 대나무 성죽을 지면 5 ㎝ 높이로 벌채하고, 직경 10 ㎜ 전동드릴로 수직 7~8 ㎝ 깊이로 천공한 다음 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액을 천공구에 주입, ➁ 죽순 발순 전 대나무 성죽을 제거하고, 죽순 발순기에 죽순을 자른 다음 절단면에 직경 10 ㎜ 전동드릴로 수직 7~8 ㎝ 깊이로 천공한 다음 약제 주입, ➂ 죽순 발순기에 성죽과 죽순을 동시에 절단한 다음 죽순과 성죽 절단면 모두에 직경 10 ㎜ 전동드릴로 수직 7~8 ㎝ 깊이로 천공한 후 약제를 주입하였다. 성죽에 대한 약제 주입은 5월 26일에 처리하였고, 죽순처리와 죽순과 성죽 동시 처리는 6월 7일에 실시하였다. 각 처리별로 약제의 처리 약량은 성죽이나 죽순 모두 본 당 1, 3, 5 ㎖씩 피펫으로 각각 주입하였다.
가을철 처리
가을철 처리는 봄철 처리와 동일한 지역에서 수행하였다. 시험지는 일반 산지에 침입한 왕대림으로 ㎡당 입죽 본수는 2~3개이었다. 시험구 크기를 8 m × 4 m로 설정하고 두 가지 방법으로 처리하였다. ➀ 대나무 입죽 상태에서 지표면의 근원부 첫 번째 마디에 버섯 종균 접종용 천공 드릴날을 이용하여 천공한 다음 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액과 10배 희석액을 각각 3 ㎖, 10~20 ㎖씩 주입, ➁ 대나무 성죽을 지면 10~20 ㎝ 높이로 벌채한 후 입죽 상태 처리 방법과 동일한 방법으로 처리하였다. 약제 처리는 2022년 10월 5일 봄철의 약제 주입방법과 동일하게 하였으며, 약제 처리 후 이듬해 죽순 발순 시기인 2023년 6월 5일에 발순 죽순 수와 입죽의 피해 정도를 조사하였다.
시험구 내 약제처리 대나무 비율별에 따른 살초효과
대나무는 지하경이 신장하여 각 마디부에서 편아(鞭芽)가 형성되고 편아의 일부가 죽순으로 생육하기 때문에(NIFS, 2005) 대나무림 내 대나무들은 지하경으로 연결되어 있다. 따라서 일부의 대나무들에 대해 제초제 처리를 하여도 지하경으로 연결되어 있는 주변의 대나무들이 영향을 받는지를 알아보기 위하여 시험구 내에 서식하고 있는 대나무들 모두에 대해 약제처리를 하였을 때와 일정 비율만 약제를 처리하였을 때 효과를 비교하였다. 경남 진주시 수곡면 대천리 일대 산지 왕대림에서 시험을 수행하였는데 ㎡당 입죽 본수는 1.8개였다. 죽순 발순 전인 2022년 4월 15일 시험구의 크기를 13 × 9 m (117 ㎡)로 설정한 다음, 입죽 상태에서 지표면의 근원부 마디에 버섯 종균 접종용 천공 드릴날을 이용하여 전술한 방법으로 천공한 후, 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액을 본 당 3 mL씩 주입하였다.
약제 주입 방법은 단위 면적당 전체 입죽 본수 대비 약제 주입 본수 비율을 각각 30, 50, 80, 100%로 적용하여 약제를 주입하였고, 각 처리구별로 2022년 6월 23일에 죽순 발순 수, 9월 21일에 입죽의 고사 주수를 조사하였다. 시험은 각 처리 비율별로 3반복 처리하였다.
약제처리 이격거리별에 따른 살초 효과
지하경으로 연결되어 있는 대나무의 특성에 따른 제초제 주간 주입 효과를 알아보기 위한 방법으로 약제를 처리한 시험구와 이격거리별에 따른 입죽의 살초효과를 구명하기 위하여 시험을 수행하였다. 시험은 경남 진주시 금산면 용아리 소재 산지 왕대림으로 수행하였는데 시험지의 ㎡당 입죽 본수는 1.6~2.5개였다.
죽순 발순 전인 4월 21일 시험구를 설정한 다음 입죽 상태에서 지표면의 근원부에 버섯 종균 접종용 천공 드릴 날을 이용하여 전술한 방법으로 천공한 후, 글리포세이트이소프로필아민 41% 액제 원액을 본 당 3 mL씩 피펫으로 주입하였다. 약제를 주입 한 처리구는 폭 1 m처리구와 2 m처리구로 구분하였는데 1 m처리구는 길이가 10 m이었고, 폭 2 m 처리구는 길이가 14 m이었다. 각 약제 주입 처리구에서 이격거리를 1, 2, 3 m 띄운 다음 각각 1 m와 2 m폭으로 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액을 주입하였다. 약제 처리 후, 각 처리별로 구분하여 6월 23일에 죽순 발순 수를 조사하였고, 9월 22일 입죽의 고사 주수를 조사하였다. 조사는 약제 처리구 사이 약제가 처리되지 않은 이격부위와 약제가 처리 된 부분으로 구분하여 조사하였는데 각각의 이격 거리별로 3반복 처리하였다.
통계분석
시험구 내 약제처리 대나무 비율별에 따른 살초 효과와 약제처리구와 이격거리별에 따른 살초 효과 결과는 처리평균간 차이를 Tukey test로 분산분석 하였다(SAS 9.4 user’s guide, 2021).
결과 및 고찰
약제 처리시기별에 따른 대나무 고사
대나무 주간부에 글리포세이트이소프로필아민 액제를 봄철에 주입처리 한 결과 성죽과 죽순에 모두 약제를 주입한 경우와 약량이 많을 수록 효과가 높았다(Table 1). 성죽을 제거하고 그루터기에 약제를 주입한 경우 7월 5일 조사에서 발순 된 죽순수는 14~21개였고, 그들 중 7~9개의 죽순은 끝이 말라지면서 고사하였다. 따라서 글리포세이트이소프리필아민을 성죽에 주입하였을 경우 지하경으로 약제가 이행되어 죽순 발순과 대나무 생장에 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 9월 30일 조사에서는 대나무가 비정상적으로 생장하였고, 모든 처리구의 지하경에서 많은 수의 세죽이 발생하였다(Fig. 1). 세죽의 발생은 주입 된 약제가 지하경을 따라 이행하여 각 마디부에 여러 개의 세죽을 발생시킨 것으로 생각된다.
Table 1
Effect of shoot injection of glyphosate isopropylamine (GP) soluble concentrate on Phyllostachys bambusoides newly growing plants in spring.
10월에 글리포세이트이소프로아민 액제를 대나무 주간 천공 후 약제 주입방법을 달리하여 처리한 결과, 지제부 절단 후 원액 3 mL처리에서만 1본의 죽순이 발순하였고, 나머지 처리구에서는 죽순이 발순되지 않았다(Table 2).
대나무를 벌채하지 않은 입죽상태에서 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액을 주입한 경우 92.3% 고사율을 보였고, 10배 희석액을 처리시 84.9%의 고사율을 보였다(Table 2). 따라서 대나무의 번식을 제어하기 위해서는 봄철보다 가을철에 입죽상태에서 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액을 주입하는 것이 효율적일 것이라 판단된다.
Table 2
Effect of shoot injection of glyphosate isopropylamine soluble concentrate on Phyllostachys bambusoides number of dead and newly growing bamboos in fall.
시험구 내 약제처리 대나무 비율별에 따른 살초효과
글리포세이트이소프로필아민 41% 액제를 단위면적당 입죽 본수에 대한 약제처리 본수비율을 30, 50, 80, 100%로 처리한 후 죽순 발순 수를 조사한 결과, 처리간에는 통계적 유의성이 없었다(Table 3). 그러나 약제 처리구에서 발순 된 죽순의 피해율은 약제처리 본수 비율이 30%인 처리구를 제외하고는100%로 높게 나타났고, 죽순 고사율도 66.7~100%로 나타나 무처리구 대비 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Table 3).
Table 3
Herbicidal effect on bamboo shoots according to the ratio of the number of bamboos injected with the glyphosate isopropylamine (GP) soluble concentrate.
약제 주입 본수 비율에 따른 입죽에 미치는 영향을 조사한 결과, 약제를 처리한 본수의 비율이 증가할수록 전체 입죽에 대한 살초효과는 높게 나타나 시험구의 대나무 전체에 약제를 처리한 경우 새로이 자라난 입죽의 고사율은 90.3%로 가장 높았다(Table 4).
Table 4
Herbicidal effect on bamboo according to the ratio of the number of bamboos injected with the glyphosate isopropylamine (GP) soluble concentrate.
각 처리구에서 약제를 처리하지 않은 입죽에 대한 고사율도 13.9~28.7%를 보였는데 이는 약제를 처리한 입죽의 지하경이 처리하지 않은 입죽에 서로 연결되어 있어 약제를 처리하지 않은 입죽에도 영향을 준 것으로 판단된다.
한편 동일한 대나무림에서 입죽 1본당 3 mL를 처리한 경우 처리 입죽의 고사율에 차이를 보이는 것으로 나타나(65.1~90.3%) 살아있는 대나무들의 근원경을 조사한 결과, 근원경의 크기가 클수록 생존 본수가 증가하는 경향을 보였다(Fig. 2). 따라서 일반 수목의 나무주사 처리와 마찬가지로 대나무의 근원경에 따른 처리 약량의 조절이 필요할 것으로 생각되며 죽종별로도 처리약량을 구명해야 할 것으로 생각된다.
약제처리 이격거리별에 따른 살초 효과
글리포세이트이소프로필아민 액제를 처리한 후 약제 처리구역으로부터 이격거리를 달리하여 죽순 발순 수와 발순 죽순의 피해율과 고사율을 조사한 결과, 이격거리를 3 m 띄운 경우에도 약제 처리 폭 1 m와 2 m 처리 모두에서 발순 죽순의 피해율은 100%였다(Table 5). 또한 발순 된 죽순의 고사율은 약제 처리 폭이나 이격거리에 따라서는 차이를 보이지 않고, 43.0~63.5%로 나타났다(Table 5). 따라서 약제처리구간에 이격을 두고 약제를 처리하여도 죽순의 발순에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
Table 5
Bamboo shoot penetration, damage and mortality rates according to the separation distance from the 3 mL glyphosate isopropylamine (GP) stem injection treatment.
글리포세이트이소프로필아민 액제를 처리한 후 약제 처리지역으로부터 이격거리를 달리하여 입죽의 살초효과를 조사한 결과, 약제 처리구에 비하여 약제를 처리하지 않은 지역에서는 상대적으로 낮은 고사율을 보였다(Table 6). 약제 주입 폭을 1 m로 하고, 이격거리를 1, 2, 3 m로 설정한 경우, 약제 처리구는 71.8%의 고사율을 보였고, 이격 거리가 길어질수록 고사율은 감소하였다. 그리고 약제 주입 폭을 2 m로 하고 이격 거리를 1, 2, 3 m로 설정한 경우에도 약제 처리구는 70.5%의 고사율을 나타내었지만 이격 지역에서는 10%대의 낮은 고사율을 보였다(Table 6).
Table 6
Bamboo mortalityz rate according to the separation distance from the 3 mL glyphosate isopropylamine (GP) stem injection treatment.
대나무는 지하경에 의해 산지나 농경지로 침입 확산하여 인접 숲의 입목을 고사시키거나 산지나 농경지를 대밭화 시키는 유형으로 프로세스를 보이고 있다(Yoo et al., 2017). 이로 인해 대나무의 분포 면적도 1980년대에 비하여 2016년도에 3.6배정도가 증가되었는데 대부분 0.5 ha미만의 소면적 분포형태를 띄고 있으며 지목상 밭이나 논의 형태를 보인다(Yoo et al., 2017). 따라서 이러한 소규모 농경지로 잠식되어 오는 대나무는 관리가 필요한데 타 작물이 식재되어 있는 경우 잡관목용 비선택성제초제를 일괄 처리하는 것은 기존 재배작물에 대한 약해 우려로 적용이 어렵다. 실제 Glufosinateammonium 오용 살포 사과과원에서 개화량이나 착과수 및 수확량은 품종별에 따라 차이는 있었지만 약해 피해가 1년 또는 2년간 지속되었고(Lee et al., 2010), 비농경지에 잡목 제거용으로 사용하는 디캄바 액제의 경우도 미량의 약제가 토양에 살포되어도 상당기간 임목에 약해를 유발한다(Kim, 1995). 시험에 사용한 글리포세이트 이소프로필아민은 줄기부분을 사선으로 천공하고 약액을 주입할 경우 약제를 주입한 개체뿐만 아니라 주변에 있는 개체도 고사되는 효과를 보였다. 이는 호르몬형 성분과 이행형 성분이 혼합된 본 약제의 특성으로 인해(KCPA, 2023) 지하경을 따라 약제가 처리 된 인접 개체에도 영향을 주었기 때문으로 생각된다. 이러한 특성은 시험구 내에 일정 비율을 약제를 처리하지 않고, 남겨둔 경우에도 죽순의 피해나 고사가 발생하거나 약제를 처리한 지역에서 1~3 m의 간격을 두어도 약제가 처리되지 않은 중간지역의 대나무들이 고사되는 것과 같은 양상들로 나타났다. 따라서 대나무밭 주위의 농경지에서는 밭 주변부를 대상형으로 자라는 대나무에 글리포세이트 이소프로필아민을 입죽 상태에서 주간 주입하면 실용적인 방제가 가능할 것으로 판단된다. 또한 직경이 5 cm 이상되는 왕대의 경우 처리 약량을 3 mL이상 처리할 필요가 있을 것으로 판단된다.
요약
대나무는 다양한 용도를 가지고 있는 임산물 자원이다. 그러나 임야의 죽림이 경작지로 유입되어 확산되면서 방제의 필요성이 부각되고 있다. 본 연구는 경작지로 확산되는 대나무의 방제를 위하여 글리포세이트이소프로필아민 액제의 주간 주입 효과를 왕대림에서 조사하였다. 봄철 처리보다 가을철 처리 효과가 높았으며 대나무를 벌채하지 않은 상태로 글리포세이트이소프로필아민 액제원액을 주간 주입하는 것이 효과적이었다. 전체 대나무에 대해 주간주입 처리를 하지 않아도 지하경으로 연결되어 있는 주변의 대나무들이 고사되었다. 주간주입 처리구와 1~3 m 거리에 떨어진 곳의 죽순도 피해를 받았으며 고사되는 성죽도 발생하였다. 따라서 왕대의 침입이 진행되는 경작지에서는 경작지 주변으로 1~2 m 폭으로 글리포세이트이소프로필아민 액제 원액이나 10배 희석액을 대나무 지제부에 천공 후 직접 주입하는 방법으로 방제가 가능할 것으로 판단된다.
