서언
2013년부터 2015년까지 농촌진흥청을 중심으로 도 농업기술원, 대학 및 관련 연구소에서 우리나라 농경지에 발생하는 잡초를 조사하였다. 그 결과, 81과 619종의 잡초가 논, 밭, 과수원, 목초지 등에 발생하고 있었다(Lee et al., 2017). 그러나 10년 전인 2000년에 실시한 조사에서 농경지 발생잡초는 68과 433종이었다(Lee et al., 2007). 10여년 만에 13과 186종이 증가하였다. 이는 Ha et al. (2014)와 Lee et al. (2015)이 언급한 바와 같이 조사기관 증가 및 많은 조사인원의 투입으로 면밀한 조사가 이루어졌기 때문으로 사료된다.
잡초는 한 곳에서만 발생하는 것은 아니다. 논은 물로 인하여 발생되는 잡초가 제한적이지만, 밭, 과수원 및 목초지는 건조한 상태이기 때문에 동일 잡초가 발생할 수 있다. 논, 밭, 과수원, 목초지 4곳에서 공동으로 발생한 잡초는 미국가막사리, 중대가리풀, 한련초 등 22종, 논, 밭, 과수원 3곳에서 발생한 잡초는 가막사리, 사마귀풀 등 14종, 밭, 과수원, 목초지와 같이 건조한 3곳에서 발생한 잡초는 털쇠무릅, 개비름, 쑥 등 173종이었다(Lee et al., 2017). 여기에 주로 목초지에 발생하는 애기수영도 포함되어 있다.
우리나라에서 애기수영은 1876년 개항이후 유입된 것으로 추정된다(Oh et al., 1999). Kim et al. (2001)에 의하면, 애기수영은 귀화도 5로 거의 전국적으로 분포하고 있다. 애기수영은 주로 목초지에 많이 발생하나, 도로변, 공터, 공원의 잔디 등 햇볕이 잘 드는 곳에서 자라고 확산되고 있다. 특히 애기수영은 신맛이 강하며, 가축이 섭취할 경우 소화장애를 유발시키고, 꽃가루는 알레르기성 비염을 유발하고 있어 환경부에서는 2009년 6월 1일에 생태계교란식물로 지정·관리하고 있다(KLIC, 2022). 이에 애기수영의 분포, 생리·생태적 특성, 경제적 피해, 여러 방제법 등을 정리하여 종합적인 관리방안을 제시하고자 한다.
애기수영의 원산지 및 분포
애기수영은 유라시아 원산지인 마디풀과 다년생 초본식물로 전 세계적으로 널리 분포되어 있으며, 많은 지역에서 귀화되어 모든 대륙, 심지어 남극 대륙에서도 발견되고 있다(Holm et al., 1997; Kim and Park, 2009; ME and NIE, 2021; Fig. 1). 애기수영의 지리적 분포는 북위 70˚, 남위 50˚에 분포한다(CABI, 2022). Holm et al. (1997)은 애기수영을 세계 최악의 잡초 중 하나로 70개국 45가지 다른 농작물을 오염시키고 있다 하였다. 애기수영은 일반적으로 황야와 초원의 산성, 모래 토양에서 잘 발생한다. 특히 토양이 산성인 경우 버려진 광산 부지와 같이 교란된 지역에서 가장 먼저 서식하는 종 중 하나이다(CABI, 2022).
ME and NIE (2021)에 의하면, 애기수영은 우리나라에는 1897년 함경북도 무산에서 처음으로 발견되었는데 목초종자와 함께 유입된 것으로 추정하였고, 일본인 우에키와 사카타(植木 酒田)가 1935년에 울릉도에서 발견한 뒤에 귀화식물로 기록하였다고 한다. Lee et al. (2001)은 1997년부터 3년 동안 전국에 걸쳐 애기수영 발생을 조사한 결과, 전국적으로 대규모적으로 분포하고 있었다고 하였다. 특히 일부 목장(전남 영암의 서광목장)은 1 ㎡당 50본 이상 발생하고 있어 이미 애기수영은 우리나라 환경에 적응하고 토착화되었다고 하였다. 이런 결과는 Jung et al. (2016)과 Kim et al. (2017)에 의해서도 확인되었다. 일반적으로 애기수영은 제주, 전남 영암, 강원 평창 및 전북 무주 등 대규모 농장을 중심으로 확산되고 있다. 또 전국의 도로변, 하천변, 목초지 등 개방된 곳에서 무리를 이루며, 카펫을 깔아 놓은 형태로 분포하고 있다(ME and NIE 2021; Fig. 2). 우리나라 섬을 중심으로 생태계교란 식물을 분포 조사한 결과(Kim et al., 2020), 애기수영은 총 31곳(유인도 22곳, 무인도 9곳)에서 분포하여 가장 넓게 분포하는 종으로 확인되었다.
형태적 특성
애기수영은 가늘고 붉은빛을 띄며, 직립된 줄기가 있는 다년생 초본으로 꼭대기에서 가지가 갈라지며 줄기는 20~50 ㎝이고 뿌리줄기(rhizome)가 벋으면서 왕성히 번식한다(Kim and Park, 2009). 종자로도 번식한다. 그러나 실제 포장에서는 거의 지하경으로 번식하며, 지하경에 부정근아(adventitious root bud)를 형성한다(Kim and Park, 2009). 뿌리에서 나온 잎은 모여 나며[총생, fasciculate], 긴 잎자루가 있고 창검 같은 모양으로 길이 3~5 ㎝, 너비가 1~2 ㎝로 밑부분에 뾰족한 돌출부가 있다. 꽃은 5~6월에 피며 줄기 끝 부분에 별도의 식물에 황록색(수컷) 또는 붉은색(암컷) 꽃이 피고[자웅이주, dioecism], 붉은 열매[수과, achene]를 맺는다(Kim and Park, 2009; CABI, 2022).
생리·생태적 특성
애기수영은 암수 식물이 분리되는 암수딴그루(자웅이주, dioecism)로 바람에 의해 수분(受粉, pollination)된다(Kim and Park, 2009). 초기 천이 서식지에는 상대적으로 암컷 식물이 더 많은 반면, 후기 천이 단계에서는 수컷 식물이 더 흔하다. 애기수영은 기는 뿌리에서 발생하는 부정근 눈을 통해 영양적으로 번식하기 때문에 방제하기 어려운 유해 잡초이다(Kim and Park, 2009; CABI, 2022). 뿌리는 재생력이 강하여 단 1 ㎝ 길이의 단편(斷片)으로도 새로운 식물체를 만든다. Lee et al. (2001)에 의하면, 애기수영 지하경은 굵기나 길이의 장단에 관계없이 출아하는 특성을 가지고 있다고 하였다. 이런 생태적인 특성 때문에 애기수영 지하경을 짧게 자르는 로타리 작업이 포함된 경운은 오히려 애기수영 확산을 조장시키는 결과를 초래하게 된다. 따라서 생태계 유해식물 17종 중 애기수영만큼은 잦은 경운을 하지 않는 것이 관리측면에서 좋다. 애기수영 1개체당 종자생산량은 약 1,000~10,000개 정도로 많고, 종자가 혼입된 토양의 인위적 이동이나 바람과 물에 의해 종자가 확산된다(Kim and Park, 2009; ME and NIE, 2021).
애기수영의 종자는 20/30℃(주/야)에서 16/8시간(주/야)을 두면 최대 발아율을 보이고, 20℃ 또는 30℃ 정온조건에서는 약간 떨어진다. 그리고 명암에 관계없이 발아율은 같으며, 실내 온도조건에서 월동한 애기수영 종자의 발아율은 77%, 5년 후에는 54%, 10년 후에는 1%로 떨어졌다(Buhler and Hoffman, 1999). 애기수영의 지하경은 토심 3 ㎝이내에 82.7%를 분포하고, 10 ㎝ 이하에 묻힐 경우에는 출현하지 않는다고 하였다(Lee at al., 2001).
애기수영은 산성토양에서 많이 발생되어 산성토양의 지표식물(index plant)라고도 한다. 이 때 토양산도는 pH 5.5~6.0이다. 따라서 석회를 시용하여 토양산도를 교정하는 방법으로 애기수영의 밀도를 낮추어야 한다. 또 질소질 비료를 시용해도 방제효과가 있다(Kim and Park, 2009). 따라서 영양분이 풍부한 토양이나 경작지에서는 그 발생이 감소하는 경향이다(Stopps et al., 2011). 그리고 애기수영은 발에 밝혀도 이에 대한 내성이 강해서 길가에서도 잘 자란다(Kim and Park, 2009). 애기수영 종자에 의한 목초지의 식민지화(colonization)는 적어도 15~20년 동안 영양 번식을 통해 지속될 때 이들 개체군이 형성된다(Escarré et al., 1994).
애기수영에 의한 경제적 피해
앞에서 언급한 바와 같이 애기수영이 70개국에서 45종의 다른 작물을 감염시키는 것으로 알려져 있고(Holm et al., 1997), 광범위하게 존재하고 있음에도 경제적 피해는 일반적으로 그리 크지 않다. 그 이유는 도로변 등에 발생하는 애기수영은 경제적인 피해를 유발하지 않고, 방목지나 초지에서는 목초와 경쟁에서 지기 때문이다. 즉 애기수영은 그늘에 약하므로 초지가 우거지면 생육이 저하되고, 가축을 방목하면 가축에 의해 애기수영이 훼손되어 생육에 지장을 받기 때문이다(Leege et al., 1981). 그러나 농작물(목초 포함)과 경쟁으로 인해 심각한 수확량 감소를 일으키는 문제잡초이고, 애기수영의 옆으로 뻗는 기는줄기의 광범위한 루트(root) 시스템으로 인해 기계적으로 농작물의 뿌리 발달을 차단하기 때문에 성장에 장해를 준다는 상반된 보고(CABI, 2022)도 있다. 그리고 애기수영은 목초로서 영양가가 매우 낮고, 가축이 다량으로 섭취하면 옥살산염 때문에 유독하다(CABI, 2022).
애기수영에 의한 생태적 위협
애기수영은 목초지와 경작지를 잠식하여 재산피해와 관리부담을 증가시키고 인근 자연생태계 등으로 확산하여 자연식생을 변형시키고 있다. 또 애기수영은 뿌리줄기를 통해 촘촘한 개체군을 형성함으로써 자생종의 생육을 제한하고 있다. 애기수영의 개화 시기는 5~6월이다. 이때 애기수영의 꽃가루가 날려 알레르기성 비염을 유발시키는 등 생태계를 위협하고 인간의 건강에도 악영향을 미친다(ME and NIE, 2021). 그러나 애기수영은 보통 수준의 알레르겐이 있다는 상반된 보고(IMS health, 2023)도 있다.
애기수영 이용
70개국에서 발생되는 애기수영이지만, 이용하는 곳은 제한적이다. 유럽과 북미에서는 애기수영의 시큼한 잎을 샐러드용 채소로 사용되며, 약초로도 사용된다고 한다(Stopps et al., 2011).
애기수영 관리방안
경종적 방제
애기수영은 pH가 낮은 열악한 토양을 선호하기 때문에 토양 pH를 높이기 위한 석회 처리는 다른 종에 비해 성장을 억제할 수 있다(Clark and Fletcher, 1923). 석회 및 2,4-D의 적용은 애기수영의 방제를 40.9% (2,4-D 만)에서 73.1% (2,4-D+석회)로 개선했다(Juska, 1960). 석회와 질소 비료를 함께 사용하는 것도 다른 식물종의 경쟁을 바꾸는 데 권장된다(Clark and Fletcher, 1923; Jung et al., 2016). 경작을 통해 애기수영을 방제하려는 시도는 가능할 수 있지만, 잘게 잘려진 뿌리줄기와 수명이 긴 종자가 이러한 노력을 방해할 수 있다. 3~4년 동안 작물을 윤작하거나 피복작물을 재배하고, 마지막으로 목초지 또는 다년생 작물로 돌아가는 재배방법이 애기수영의 밀도를 줄이는 데 효과적이다(Clark and Fletcher, 1923). 경작으로 끊어진 애기수영 지하경에서 새로운 개체가 형성되지 못하도록 정기적으로 경운하여 잘려진 뿌리에 있는 영양분을 소진시키는 것도 좋은 방법이다(CABI, 2022). 그러나 애기수영이 그늘에 약하다는 특성을 역이용하여 보리나 귀리와 같이 키가 크고 왕성한 작물을 심어 애기수영을 억제하고 선택적인 제초제(광엽잡초 방제용)를 살포하는 것이 좋다는 방법도 제시되고 있다(CABI, 2022).
물리적 방제
애기수영 방제를 위해 휴면기 때 불로 태우는 방법이 제안되었지만 산불 위험성과 방제효과가 낮았고, 오히려 뿌리줄기를 통한 확산을 촉진시킨다(Esser, 1995; ME and NIE, 2021). Kim (2012)은 차광으로 방목하는 목초지에 발생하는 애기수영의 친환경적인 방제기술을 개발하였다. 즉 애기수영이 우점한 부실 목초지에 차광막으로 45일간 피복하고, 애기수영 차광방제 후 목초를 파종하면 발아율이 향상된다고 하였다. 이 때 애기수영 방제율은 98%, 목초 발아율은 77%을 얻어 제초제를 사용하지 않고 목초지의 부분갱신 및 가축방목을 지속할 수 있다고 하였다. 애기수영이 그늘에 견디지 못한다는 보고는 Leege et al. (1981)과 같다.
화학적 방제
애기수영은 2,4-D (Juska, 1960; Harper, 1977; Burrill et al., 1990; Smith, 1995)에 의해 완전히 방제되지는 않지만 2,4-D와 dicamba, dichlorprop, triclopyr, glyphosate 등을 혼합하면 방제효과가 향상될 수 있다(Lorenzi and Jeffery, 1987; Smith, 1995). Dicamba 단독 처리로 85~100% 방제한다는 보고도 있다(Burrill et al., 1990; Smith, 1995). 캐나다 블루베리 재배지에서 문제되는 애기수영을 방제하기 위해 carfentrazone-ethyl, flumioxazin, hexazinone, mesotrione, sulfentrazone을 살포한 결과, mesotrione, sulfentrazone이 효과가 있다고 보고하였다(Graham and Melanson, 2007).
강원도 고랭지 목초지의 애기수영을 방제하기 위한 제초제 선발에서 토양처리제 5종(pendimethalin, simazine, alachlor, metolachlor, ethalfluralin)은 방제효과가 거의 없었고, 경엽처리제는 4종(glufosinate, glyphosate, dicamba, mecoprop)은 처리 4주 후 80%이상 방제되었다(Kim et al., 1999). 반면에 Kim et al. (2003)은 애기수영의 방제를 위해 경엽처리제인 MCPP (mecoprop) 액제를 처리했을 때 77.2%, 잡초발생전 토양처리제인 pendimethalin 유제를 처리했을 때는 83.0%로 각각 방제효과를 보였으나, 단독 처리보다는 체계처리하면 효과가 증진된다고 하였다. 즉 pendimethalin 유제를 살포한 후 MCPP (mecoprop) 액제를 처리하면 애기수영의 방제효과는 90.0%이었다.
그러나 애기수영은 paraquat, diquat, bromoxynil, oxyfluorfen과 같은 제초제에 상당히 내성이 있고, atrazine, simazine, diuron 등과 같은 제초제 C그룹에도 상당히 내성이 있는 것으로 알려져 있다(HerbiGuide, 2023).
생물학적 방제
애기수영에 대한 생물학적 방제는 시도되지 않았다. 잠재적인 생물학적 방제 인자가 어떤 것인지 명확하게 확인되지는 않았다(Stopps et al., 2011). 그러나 작은구리나비(Common copper=Lycaena phlaeas)는 유충이 일부 애기수영을 먹을 수 있지만 생물적 방제용으로 이용가능성은 낮다고 하였다(Wikipedia, 2022).
애기수영 확산 방지를 위한 종합방제관리 방안
애기수영 확산 방지를 위한 종합관리방안은 크게 3가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 애기수영이 자라지 못하도록 산성토양을 석회 등을 시용하여 토양을 개량하는 것이다. 이런 방법은 장기적으로 수행되어야 한다. 두 번째는 목초지에서 목초의 발생밀도를 높여 애기수영 발생을 억제하는 것이다. 특히 애기수영은 그늘에 약하다는 특성을 이용하여 목초종자를 파종하고 일정기간 차광막을 덮어줌으로써 애기수영 발생을 억제하는 것이다. 세 번째는 제초제를 이용하여 애기수영 확산을 억제하는 것이다. 제초제 이용에는 세 가지 조건이 있다. 조건 1과 2는 농경지(목초지)에 적용할 수 있는 방법이고, 조건 3은 도로변 등 비농경지에서 사용할 수 있는 방법이다.
조건 1. 애기수영이 벼과(화본과) 목초지 또는 잔디밭에서 전면적으로 발생할 때는 광엽식물 방제용 경엽처리형 제초제 살포로 방제할 수 있다. 추천 제초제로는 dicamba, mecoprop, triclopyr-TEA 등이 있는데 이들을 애기수영 개화하기 이전에 살포하여야 한다. 많은 연구 논문에서 추천된 2,4-D는 우리나라에서는 논에서만 사용토록 등록되어 있어 목초지나 잔디밭에서는 사용할 수 없다.
조건 2. 초지를 전면적으로 갱신할 때는 애기수영 뿐만 아니라 기존 식생을 다 죽이는 glyphosate를 살포한 후 7~8월경에 pendimethalin을 살포한다. 즉 이미 발생된 애기수영 등 문제잡초는 glyphosate로 완전히 제거한 후에 애기수영 종자에서 싹이 나오지 못하도록 pendimethalin을 살포하는 것이다. 이후 목초종자를 살포하여 초지를 새롭게 만드는 것이다.
조건 3. 도로변, 제방 등에 발생하는 애기수영은 잦은 예초로 종자를 맺히지 않도록 하는 것이 무엇보다 중요하다. 이런 곳에서는 석회 시용으로 토양개량을 할 수 없어 경종적인 방제법이 적용될 수는 없다. 도로변이나 제방 등 비농경지에서는 흡수이행성 비선택성 제초제를 애기수영 생육 중에 살포하면 그 발생밀도를 줄일 수 있다. 여기에 해당하는 제초제로는 glyphosate 또는 glyphosate합제가 추천되고 있다. 그러나 비선택성 제초제를 사용하는 것에는 사회적인 동의가 전제되어야 한다. 여기에서 조건 1과 2가 적용할 때는 기본적으로 석회시용을 통한 토양개량이 동시에 진행되어야 방제효과를 상승시킬 수 있다.
요약
애기수영은 목초지뿐만 아니라 과수원, 도로변, 밭둑 등에서 발생하는 생태계교란 식물로 마디풀과 다년생잡초이다. 애기수영은 전 세계에 널리 발생하고 있으며, 우리나라에는 제주, 전남 영암, 강원 대관령 등 대규모 목초지에서 우점하고 있다. 애기수영은 암수가 다른 자웅이주 식물로 5~6월에 개화한다. 애기수영은 종자와 지하경으로 번식하여 방제가 쉽지 않다. 종자는 주당 1,000~10,000립을 생산하며, 지하경은 1 ㎝만 끊어져도 새로운 개체를 형성한다. 애기수영은 산성토양에서 많이 발생되므로 석회를 시용하여 토양산도를 교정하는 방법으로 발생을 억제할 수 있다. 또 애기수영을 차광하여 생육을 억제시킨 후 목초종자를 파종하여 그 발생밀도를 낮출 수 있다. 애기수영은 일부 토양처리 제초제에 대해서는 방제효과가 낮으나, 광엽잡초 방제용 제초제(예, dicamba, mecoprop 등) 살포로 80% 이상 방제된다. 반면에 토양처리제와 경엽처리제를 체계처리하면 애기수영은 90%이상 방제된다. 그리고 목초지에 발생하는 애기수영을 효과적으로 관리할 수 있는 방안은 다양하다.
Acknowledgements
This study was supported by joint research project from Ministry of Environment, Republic of Korea (Project number: 2021002270004).
Authors Information
In-Yong Lee, Hankyong National University, Research Professor
Seung-Hwan Kim, Hankyong National University, Research Professor
Yong-Ho Lee, Hankyong National University, Research Professor; OJeong Resilience Institute, Korea University, Researcher
Sun-Hee Hong, Hankyong National University, Professor
