원예사, 원예직 공무원 등 대비 원예학 요점 정리 9. 원예식물의 보호

제9강 원예식물의 보호

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■ 용어해설

포자 : 식물이 무성 생식을 하기 위하여 형성하는 생식 세포. 보통 단세포로 단독 발아를 하여 새 세대 또는 새 개체가 됨

암종 : 식물의 줄기나 땅속줄기 따위의 표면에 불규칙하게 혹이 나오거나 궤양을 일으키는 병

색소체 : 식물 세포에 들어 있는 색소를 함유하는 세포소기관으로 엽록체, 백색체, 유색체가 있음. 이중 엽록체는 광합성에 관여함.

괴저 : 비교적 큰 덩어리의 조직이 죽는 현상

동록 : 사과, 배에서 과피의 큐티클층에 코르코 조직이 발달하여 표면이 거칠고 지저분해지는 현상

무병종묘 : 바이러스가 전염되지 않은 묘로 생장점을 조직배양하면 얻을 수 있음.

훈증제 : 유독 가스를 발생시켜 병균이나 해충을 죽이는 휘발성 독성 물질

연작 : 이어짓기. 동일한 작물을 해마다 한 포장 내에서 계속 재배하는 것

윤작 : 돌려짓기. 같은 땅에서 일정한 순서에 따라 종류가 다른 작물을 재배하는 경작 방식

간작 : 사이짓기. 동일한 이랑이나 포기 사이에 2종류 이상의 작물을 함께 심어 가꾸는 일

주광성 : 생물이 빛의 자극에 대하여 나타내는 반응성으로 빛 쪽으로 향하는 경우를 양의 주광성, 그 반대를 음의 주광성이라 함.

중경 : 작물이 자라는 도중에 김을 매어 두둑 사이의 골이나 그 사이의 흙을 부드럽게 하는 일

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9.1. 병해

<핵심요약>

식물병 전체의 75%는 진균에 의한 것으로 흰솜털 같은 균사체와 암회색 또는 흰색의 분생포자가 병징으로 나타난다. 진균은 기공, 상처, 표피조직을 통해 침투한 후 기주식무레 기생하며 포자와 균사를 형성하면서 병을 일으킨다. 식물병을 일으키는 세균은 진균에 비해 그 수가 적고 병도 10가지 내외인데, 기공과 상처를 통해 침투하는데, 고온다습한 환경을 좋아하며 증식속도가 빠르다. 일반적인 병징은 반점, 마름, 무름, 궤양, 시들음이다.

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<이해점검>

진균에 의한 병은 전체 식물병의 75%를 차지하고 있다. 진균은 기공이나 상처를 통하거나 표피를 직접 뚫고 침입하여 기주식물에 기생한다. 대부분 10-30oC 범위의 온도와 다습하면서 약산성 조건에서 잘 자란다. 특정 기주만을 침해하는 것(시들음병)도 있지만 탄저병, 균핵병, 잿빛곰팡이병 등은 기주 범위가 대단히 넓다. 병징은 일반적으로 국부 또는 전반적인 부패, 조직의 파괴, 기관이나 전체 식물의 왜소증상, 시들음 등을 유발한다. 진균은 포자나 실모양의 균사를 형성하기 때문에 곰팡이가 피면서 흰솜털 같은 균사체가 보이며, 암회색 또는 흰색의 곰팡이가루(분생포자)가 생긴다. ① 은 많은 채소류와 화훼류에 피해를 주는 대표적인 토양전염성 곰팡이병이다. 그 중에서도 고추는 매년 장마기에 많은 피해를 입는다.

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식물병 세균은 진균에 비하면 그 수가 적다. 주로 상처와 기공을 통해 침해한다. 대부분의 세균은 30oC 이상의 고온을 좋아하고 건조에는 대단히 약하며 다습조건에서 잘 자란다. 또한 세균은 산성을 싫어하고 중성이나 약알카리성에서 잘 자란다. 세균은 진균에 비해 증식과 생육속도가 매우 빠르다. 병징은 잎의 반점과 마름, 과일과 뿌리의 썩음, 식물체의 시들음, 과잉성장, 그리고 궤양 등을 유발한다. 세균은 진균에서 볼 수 있는 포자나 균사가 없고 끈끈한 점액질의 상태로 생육한다.

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<핵심요약>

바이러스・바이로이드・파이토플라스마는 모두 비세포성 병원체인데, 감염되면 치료가 어렵기 때문에 무병종묘를 이용하거나 전염경로를 차단하여 사전에 예방하는 것이 중요하다. 바이러스는 종자, 번식기관, 토양, 매개곤충, 접촉 등으로 전염된다. 바이러스는 모자이크무늬 등의 증세, 바이로이드는 과실의 기형과 동록, 파이토플라스마는 오갈병과 빗자루셩을 일으킨다.

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<이해점검>

식물바이러스는 세포벽의 상처를 통해 들어가서 증식활동을 하면서 다양한 질병을 일으킨다. 일단 감염되면 치료가 되지 않으므로 저항성 품종 선택, ② 사용, 전염경로 차단, 감염된 식물체를 제거하는 것이 중요하다. 영양번식 원예작물(마늘, 딸기, 카네이션)은 그 피해가 심하다. 바이러스에 감염되면 색소체에 이상이 생겨 모자이크, 줄무늬, 둥근무늬, 얼룩반점 등이 생기고, 기관발육이 장해를 받아 위축, 축엽, 잎말림, 괴저, 기형, 암종, 돌기 등의 병징이 나타난다. 주요 전염경로는 종자, 번식기관, 토양, 곤충을 통하거나 접촉에 의해 일어난다. 종자의 종피에 바이러스가 존재하는 경우와 종자 내부에 바이러스가 존재하는 경우가 있다. 영양번식체는 접목이나 영양체를 통해 번식할 때 원래 식물체에 존재하던 바이러스가 후대 식물체로 전파된다. TMV, CGMMV 등은 뿌리의 상처를 통해 침입하게 되는데 기주식물이 없는 토양 내에서도 수년 간 존재한다. 전염률은 낮은 편이다. 많은 바이러스가 접촉에 의해 전염된다. 식물체간에 접촉하여 바이러스가 전파되는 경우는 드물고 작업자가 무의식적으로 바이러스를 전파하는 매개자의 역할을 하는 경우가 대부분이다. 많은 종의 바이러스가 곤충이나 절지동물에 의해 전염된다. 가장 일반적인 매개충은 진딧물이다. 대표적인 진딧물 전염 바이러스로는 PVY, CMV, TuMV 등을 들 수 있다. 이 외의 매개충으로서 총채벌레, 온실가루이 등이 있다.

③ 는 감자 걀쭉병의 병원체의 특성을 조사하는 과정에서 알려졌다. 바이러스와 비슷한 전염특성을 갖으며, 바이러스보다 크기가 작고 식물에만 존재한다. 병징은 과실에 나타나는데 동녹이 나타나거나 크기가 작아지며, 기형과도 발생된다. 파이토플라즈마는 바이러스와 세균의 중간영역에 위치하는 미생물로서 생물계에서 가장 작고 단순한 생물군이다. 잎이 작아지고 쭈글쭈글해지면서 오그라들거나 대추나무에서 보는 것처럼 가느다란 가지에 작은 잎들이 밀생하여 마치 빗자루 같은 병징을 보인다. 이 병원체는 주로 사관부에 분포하면서 이런 병징을 나타내는데 그 형태에 따라 오갈병(옥수수, 과꽃, 복숭아, 밤나무)과 ④ (대추나무, 알팔파, 감자, 고구마)으로 부르고 있다.

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<핵심요약>

병의 방제는 치료보다는 예방과 발병을 줄이는 것에 중요하다. 병은 예찰, 법적 규제, 정확한 진단과 함께 경종적, 화학적, 생물적, 물리적 방법으로 방제하나 종합적 방제가 권장되고 있다. 경종적 방젠느 무병종묘 사용, 포장위생, 윤작도입, 환경조절, 시비조절 등의 방법을 이용하는 것이고, 화학적 방제는 농약으로, 생물적 방제는 길항균이나 기생바이러스를 이용하는 것이다.

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<이해점검>

대체로 식물병은 발병 이전에 예방하는 것이 효과적이고 경제적이다. 실제로 예찰은 식물의 생육 기간 중의 기온, 강우, 습도, 일조 등의 기상요인, 식물병원균의 포자채집, 작물의 생육상태와 작물의 체질검정 등으로 행한다. 법적 규제에 의한 방제는 어떤 기주 식물이나 어떤 특정지역에서 특정 병원균을 배제하는 것에 중점을 둔다. 국제검역과 국내검역에 관한 식물방제법과 방제에 관한 법령에 따라서 식물검역을 실시한다. 식물병 진단에 있어서 가장 중요하고 기본적인 첫 단계는 병이 발생한 포장을 상세히 조사하는 것이다. 다음은 이병된 식물체를 대상으로 정밀한 진단이 병행되어야 한다. 특유의 병징, 병원균의 분리·동정 및 병원성 검정, 현미경 관찰에 의한 형태적 특성 등을 조사하고 항혈청이나 핵산을 이용한 간접적인 조사방법을 적절히 조합하여 진단한다. 이러한 진단 결과를 토대로 하여 병을 일으킨 세균의 이름을 정확히 찾아내는 것이 진단의 최종단계이다.

경종적 방법은 친환경농업에서 적극적으로 권장되고 있는 재배적 조치로서 식물체를 강건하게 키우고, 병원균의 전염원을 제거하거나 밀도를 줄이고, 병원균과의 접촉을 차단하여 병해를 방지하는 방법이다. 내병성 품종 선택, 적절한 환경조절, 합리적인 시비, ⑤ , 잡초와 이병주 제거, 접목재배, 무병종묘의 이용 등이 예이다. 화학적 방제는 농약을 이용한 방제로 효과가 정확하고 신속하며, 사용이 간편하고, 병이 발생한 후에도 효과를 나타낸다는 장점이 있으나 여러 부작용이 있을 수 있다. 생물적 방제는 천적 또는 ⑥ 등을 이용해서 병을 방지하는 것을 말한다. 특정한 식물병원균에 대해서 생장저해물질을 생성하거나, 또는 병원균에 기생하는 길항 진균, 길항 세균 및 기생 바이러스를 이용하여 식물병을 방제한다. 현재는 오이, 고추, 딸기 등의 흰가루병, 토마토, 오이, 딸기 등의 잿빛곰팡이병, 갈색잎마름병, 고추 역병 등의 방제를 위한 바실루스속, 스트렙토마이세스속 등의 미생물을 이용한 생물농약이 개발되어 활용되고 있다. 물리적 방제는 온도처리(가열, 냉각), 공기건조, 광처리, 물대기 등을 하여 식물 병원균을 사멸시키거나 불활성화시키는 것을 말한다. 이러한 방식은 친환경적이기는 하지만 효과가 불확실하고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 식물병의 방제를 위해서 한 가지 방법만 실행하는 것보다, 두 가지 이상의 방법을 병행하면 훨씬 더 효과적인 방제가 가능하다. 종합적 방제는 병의 예방과 발생을 가급적 줄이는 것을 위주로 하여 개체보다는 집단에 중심을 둔다. 그렇기 때문에 병의 발생예찰, 법적규제, 정확한 진단 등이 반드시 수반되어야 한다.

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9.2. 해충과 선충

<핵심요약>

해충은 1차 가해로 외관 손상, 품질과 수량 감소, 2차 감염으로 병을 유발하고, 배설물과 그을음 등을 발생시켜 3차 피해를 준다. 채소는 연작과 단지화로, 화훼는 시설재배로, 과수는 기상조건의 영향으로 피해가 늘고 있다. 선충은 주로 뿌리에 피해를 주는데 상처를 내기 때문에 2차적으로 다양한 토양전염성 병을 유발한다. 가장 문제가 되는 것은 뿌리혹선충인데, 윤작이나 토양소독을 하면 어느 정도 방제가 가능하다.

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<이해점검>

해충은 식물을 가해하여 피해를 줄 뿐만 아니라 피해부위로 병원균이 쉽게 침투해 들어가 다양한 병을 유발한다. 예를 들면 진딧물, 노린재류는 바이러스, 방아벌레, 배추벼룩잎벌레는 배추의 무름병, 응애류는 오이의 탄저병을 옮긴다. 깍지벌레나 진딧물은 배설물로 ⑦ 을 유발하여 광합성을 억제하기도 한다. 특정 해충은 광범위한 작물에 피해를 주는가 하면 어떤 해충은 특정 작물에만 피해를 주는 것도 있다. 마늘과 같은 채소는 고자리파리 외에 수종의 해충이 가해를 하지만 무, 배추 등은 배추흰나비 등 수많은 해충이 피해를 입힌다. 고자리파리는 뿌리를 가해하는 대표적인 해충이다. 해충 가운데 응애류는 아주 작아서 육안으로 관찰하기 어려우므로, 적절한 방제시기를 놓치는 경우가 많아서 농작물에 큰 피해를 준다. 채소는 연작과 단지화로 해충피해가 늘고 있다. 특히 응애, 진딧물, 가루이, 총채벌레가 크게 늘어날 전망이다. 시설재배가 지역별로 확장되면서 과거의 문제 해충은 줄고 새로운 해충이 발생하는 경향이 있다.

선충는 주로 뿌리의 내․외부에 기생하여 영양분을 흡수함으로써 식물의 생장을 감소시키거나, 또는 각종 토양병을 매개하여 2차적인 피해를 유발한다. 식물기생 선충류 중에서 가장 문제가 되는 것은 ⑧ 이며, 연작재배지에서 많이 나타난다. ⑧ 은 토양에 잠복해 있기 때문에, 화학적 약제만 가지고는 그 방제가 어렵다. 양액재배는 선충 피해를 회피할 수 있다. 그 외 휴작하거나 연관관계가 적은 작물과의 윤작을 통해 선충 피해를 줄일 수 있다. 휴작기 동안 7~8월 사이에 토양을 태양열로 소독하고 농작물의 정식 이전에는 약제에 의한 토양소독을 실시하는 것이 좋다.

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<핵심요약>

해충의 방제도 경종적, 화학적, 생물적, 물리적 방법으로 방제하나 친환경적 방제법으로 해충종합관리(IPM)를 적극 권장한다. 주로 과수원예 많이 적용되고 있다. 생물적 방제는 천적이나 성페로몬 등을 이용하는 방법이다.

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<이해점검>

경종적 방제법으로 내충성 품종을 선택하고 해충의 월동과 증식 장소를 없애고, 기주작물과 잡초를 제거해 준다. 윤작, 간작, 혼작 그리고 소식은 해충이동에 물리적 장벽을 쌓아주고 주변 미기상 조건을 변화시켜 해충발생을 억제한다. 화학적 방제법으로 소화 중독제, 접촉제, 침투성 살충제, 훈증제, 유인제, 기피제, 불임제 등을 이용한다. 생물적 방제법은 식충성 척추동물(물고기, 개구리 등), 포식성 곤충(거미, 응애류), 병원성 선충, 병원성미생물 등의 천적을 이용하는 방법이 있다. 응애, 진딧물, 온실가루이 등의 방제에 실용화되어 있다. 나방류의 천적으로는 병원성 선충이 개발되어 있으며, 그리고 ⑨ 을 이용한 교미교란으로 심식나방류와 잎말이나방류를 방제하고 있다. 물리적 방제법으로 맨손이나 간단한 기구를 이용하여 해충을 죽이는 포살과, 주광성을 이용하여 유아등에 모이는 해충을 죽이는 등화유살 등을 예로 들 수 있다. 과수의 심식나방류 등은 성유인물질인 페로몬을 이용한 트렙을 설치하여 수컷들을 포살하는 방법을 이용하기도 한다. 환경보전형 농업에 대한 관심이 높아짐에 따라 자연생태계와 조화를 이루는 해충관리 실천방안이 요구된다. ⑩ (IPM)은 완전방제를 목적으로 하지 않고 피해가 없을 정도의 낮은 밀도로 해충을 억제하는 것이다. 즉, 포장 개량, 저항성 품종 선택, 윤작 등의 경종적 방제기술과 천적 활동의 조장, 선택적 농약 사용, 적기 방제 등 여러 가지 수단을 종합적으로 활용한다. IPM에서는 경제적 피해 허용기준에 도달하기 전에 방제를 해야 하므로 해충의 발생 예찰이 철저히 이루어져야 한다. 현재 과수에서 매우 활발하게 진행되고 있다.

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9.3. 야생조수

<핵심요약>

원예작물 조수피해의 60%는 야생동물이, 30%는 조류가 일으킨다. 이때 조수 피해가 가장 큰 원예작물은 과수로 31%를 차지한다. 조류로 까치, 찌르레기, 까마귀, 참새, 꿩, 제주직박구리, 되새 등이, 야생동물로 설치류, 고라니, 노루, 사슴, 토끼, 멧돼지 등이 다양한 피해를 입힌다.

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<이해점검>

야생조류 피해로 우리나라의 경우는 사과, 딸기가 성숙할 무렵에 ⑪ 가 치명적이다. 찌르레기는 포도알을 따 먹으며 제주직바구리는 감귤을 파헤친다. 이외에 까마귀, 찌르레기, 되새, 꿩 등이 피해를 주는 새들이다. 조류의 피해 방지를 위해 현재 이용하고 있는 방법으로 방조망 설치, 기피제 사용(마눌추출물), 과실 봉지씌우기, 광반사물 설치, 폭음기 설치, 새의 시체 매달기, 새의 천적소리 들려주기, 기피음 발생 등이 있다. 야생동물로 설치류인 들쥐, 두더쥐, 청솔모, 다람쥐 등은 과수의 줄기나 뿌리를 갉아먹고 때로는 복숭아, 배, 딸기, 호도 등과 같은 과실을 파먹거나 따먹어 큰 피해를 입힌다. 토끼와 같은 것은 어린 과수의 줄기 껍질을 물어뜯어 큰 피해를 입히는 경우가 있다. 고라니나 노루는 주요 과수의 잎이나 채소의 어린 모종을 뜯어 먹으며, 최근에 개체수가 엄청나게 늘어난 멧돼지가 모든 농작물을 닥치는 대로 파헤치고 먹어치워 큰 피해를 입혀 심각한 문제로 대두되고 있다. 야생동물의 접근을 막기 위하여 철조망, 전기울타리, 화학적 기피제, 쥐덫 설치, 살서제 살포 등을 이용하기도 한다.

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9.4. 잡초방제

<핵심요약>

잡초는 경쟁력, 지속성, 유해성의 특징을 가지며 농산물에 대해 품질 저하, 수량 감소, 병해충 매개의 역할을 한다. 잡초도 경종적, 화학적, 생물적 그리고 종합적 방법으로 방제한다. 생물적 방제는 병원성 곰팡이를 균주로 배양한 미생물제초제를 이용하는 것이다.

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<이해점검>

잡초는 광, 수분 및 양분 경쟁에서 잡초가 이들을 이용해 버리면, 작물은 생장이 저하되며, 결국은 수량감소와 품질의 저하를 초래하므로 경쟁성을 갖는다. 잡초는 매년 거듭하여 발생하는 지속성을 가진다. 이러한 잡초의 지속성은, 불리한 환경 하에서나 땅속에서 장기간 생존할 수 있고, 휴면할 수 있거나, 쉽게 전파할 수 있는 종자를 다량 생산할 수 있는 능력에 달려 있다. 잡초는 재배작물의 수량을 감소시키고 품질을 저하시킨다. 또한 병해충의 월동 및 번식장소를 제공하여 작물의 발병을 조장하는 유해성을 갖는다. 수확작업을 방해하며, 때로는 농산물과 함께 수확된 잡초나 잡초종자 때문에 선별작업이 요구된다. 제거비용도 막대하다.

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경종적 방제법으로 잡초에 비하여 발아속도와 본엽의 전개가 빠른 작물이나 품종을 선택한다. 수량을 감소시키지 않는 범위 내에서 가급적 밀식하고, 작업에 불편이 없는 한 이랑을 좁게 만든다. 춘파재배에서는 작물의 종자가 빨리 발아할 수 있도록 지온이 충분히 상승되었을 때 파종한다. 짚이나 흑색 플라스틱 필름으로 멀칭하여 광을 차단한다. 기계나 인력으로 중경을 하면서 함께 제초를 하고 가급적 일찍 제거하여 잡초종자의 형성을 억제한다. 화학적 방제 시 제초제는 처리시기에 따라 파종이나 정식이전 처리, 발아 전 처리, 발아 후 처리가 있다.

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생물적 방제 수단으로 천적을 이용할 수 있는데 특정종의 잡초만을 가해하는 병원균이나 곤충, 소동물, 어패류 및 독성물질을 분비하는 식물 등을 들 수 있다. 일반적으로 광범위한 지역에 한 종류의 잡초가 대대적으로 만연했을 경우에 효과가 크게 나타난다. 효과적인 잡초방제를 하기 위하여 두 가지 이상의 적절한 방제법을 병합하는 종합적 방제를 이용한다. 종합적 방제의 예로, 제초제의 규칙적인 교체와 병행하여 체계적인 ⑫ 을 실시하면 대부분의 잡초방제에 매우 효과적이다.

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해답 : ① 역병 ② 무병종묘 ③ 바이로이드 ④ 빗자루병 ⑤ 윤작 ⑥ 길항 미생물 ⑦ 그을음병 ⑧ 뿌리혹선충 ⑨ 성페로몬 ⑩ 해충종합관리 ⑪ 까치 ⑫ 윤작

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■ 연습문제 및 정답해설

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1. 다음 중 진균(곰팡이)에 의해 발생하는 병은?

① 균핵병 ② 궤양병

③ 무름병 ④ 오이모자이크병

정답 및 해설: 1, 진균에 의한 병은 전체 식물병의 75%를 차지하고 있다. 궤양병, 무름병은 세균, 오이모자이크병은 바이러스에 의한 병이다. 균핵병은 진균에 의한 병으로 배추과채소, 가지과채소, 파류, 상추, 당근, 셀러리, 사과 등에서 자주 발생한다. (교과서 250-251쪽)

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2. 근두암종병이 발생하는 원예작물은?

① 무와 배추 ② 배와 포도

③ 파와 양파 ④ 감과 딸기

정답 및 해설: 2, 근두암종병은 사과, 배, 복숭아, 포도, 감, 밤 등에서 발생한다. (교과서 252쪽)

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3. 다음 중 바이로이드에 의해 발생하는 병은? (10년 기출문제)

① 감자 걀죽병 ② 대추 빗자루병

③ 담배 모자이크병 ④ 포도 근두암종병

정답 및 해설: 1, 바이로이드는 감자의 걀쭉병 병원체 특성을 조사하는 과정에서 알려졌는데 바이러스와 비슷한 전염 특성을 가지며, 비이러스보다 크기가 작고 식물에만 존재한다. 대추 빗자루병은 파이토플라스마, 담배 모자이크병은 바이러스, 포도 근두암종병은 세균에 의해 발생하는 식물병이다. (교과서 254쪽)

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4. 마늘과 양파를 주로 가해하는 해충은?

① 파총채벌레 ② 온실가루이

③ 흰피명나방 ④ 고자리파리

정답 및 해설: 4, 고자리파리는 뿌리를 가해하는 대표적인 해충으로 주로 마늘과 양파에서 피해를 일으킨다. (교과서 260쪽)

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5. 과수원에 페로몬트랩으로 잡을 수 있는 것은? (08, 09년 기출문제)

① 까치류 ② 나방류

③ 진딧물 ④ 좀도둑

정답 및 해설: 2, 과수의 심식나방류 등은 성유인물질인 성페로몬을 이용한 트랩을 설치하여 수컷들을 포살하는 방법을 이용하여 방제하기도 한다. (교과서 263쪽)

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6. 다음 중에서 IPM 사과를 가장 정확하게 나타낸 것은? (10, 11년 기출문제)

① 유기농기능성 사과 ② 친환경자연농 사과

③ 공기조절저장 사과 ④ 해충종합관리 사과

정답 및 해설: 4, IPM은 완전방재를 목적으로 하지 않고 피해가 없을 정도의 낮은 밀도로 해충을 억제하는 해충종합관리 방제법으로 농약 사용을 최소화하면서, 해충의 발생 예찰, 포장관리에서부터 천적을 이용하는 등 다양한 수단을 동원한다. (교과서 263-265쪽)

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7. 잡초의 특성이라고 볼 수 없는 것은?

① 경쟁력 ② 지속성

③ 유해성 ④ 다양성

정답 및 해설: 4, 원하지 않는 장소에 발생한 잡초는 경작작물에 대해 경쟁적이고 지속적이며 유해성을 나타낸다. (교과서 268쪽)