나만의 나무의사 공부법. 수목병리학 - 수목병해의 원인 및 발생

수목병해의 원인

 

생물적 원인	곰팡이	점무늬병, 탄저병, 흰가루병, 그을음병, 떡병, 가지마름병, 시들음병, 뿌리썩음병, 녹병 등 대부분의 수목병
	세균	뿌리혹병, 세균성 궤양병, 불마름병 등
	바이러스	모자이크병 등
	파이토플라즈마	빗자루병, 오갈병 등
	원생동물	코코넛야자 hartrot병 등
	선충	소나무시들음병(소나무재선충)
	기생성 종자식물	새삼, 겨우살이, 칡 등
비생물적 원인	온도스트레스	과도한 고온 및 저온
	수분스트레스	대기의 과건 및 과습, 토양의 과건 및 과습
	토양스트레스	토양습도의 과부족, 양분의 불균형, 토양경화, 산소부족 및 유해가스의 과다, 염류집적, 중금속 오염, 토양산도의 부적당 등
	대기오염	일산화탄소, 아황산가스, 탄화수소, 아질산, PAN, 오존, 산성비 등
	화학물질	제초제, 제설제 등

- 대부분의 수목병은 곰팡이에 의해 발생한다.

 

 

수목병해의 발생

- 병삼각형(병삼각도) : 수목에 병이 발생되기 위한 세가지 요소, 병원체, 수목, 환경

- 병원체(주인, 발병력 밀도 등의 총합), 수목(소인, 감수성을 조장하는 조건의 총합), 환경(유인, 발병을 조장하는 조건의 총합),

- 병삼각형에서 각 요소는 정도에 따라 각변의 길이가 달라지므로 모든 요소를 정량화하면 세변에 의해 형성되는 삼각형의 면적은 발생되는 병의 총량으로 나타낼 수 있다..

- 세 가지 요인중 어느 하나라도 수치가 0이 되면 병은 발생되지 않는다.

- 환경조건은 기주수목의 생장과 저항성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 병원체의 생장과 증식속도, 병원성의 정도, 바람,물,매개체 등에 의한 병원체의 전반에도 영향을 미친다.

- 병환 : 생물적 요인에 의한 전염성 병에서는 일련의 사건들이 연속으로 일어나는데 이 과정은 병의 발달과 병원체의 증식으로 나타나는데 이 과정을 말한다.

- 병환은 병원체 그 자체가 아니라 병원체의 작용에 의하여 발병하여 발달되는 일련의 연속과정을 의미한다.

- 따라서, 병원체에서의 변화뿐만 아니라 기주식물에서의 변화와 병징의 변화 등을 모두 포함하며 당해연도의 생육기간 동안에 발생되는 과정뿐만 아니라 경우에 따라서는 이듬해 생육기간까지 연장되기도 한다.

* 병환의 주요 단계

접종 -> 접촉 -> 침입 -> 기주인식 -> 감염 -> 침투 -> 정착 -> 병원체의 생장 및 증식 -> 병징발현

병징발현 -> 월동/월하 -> 휴면기 -> 1차 전염원 -> 접종

병징발현 -> 병원체의 전반(2차 전염원) -> 접종

- 병징발현후 월동/월하하거나 다시 병원체에 전반되는 경우가 있다.

- 접종 : 병원체가 기주수목과 접촉하게 되는 것

 

< 수목에 병을 일으키는 곰팡이의 포자 및 균사체의 생존기간 >

병원균	병명	세대	처리상태(조건)	생존기간
Armillaria mellea	아밀라리아 뿌리썩음병	균사체	수목 뿌리나 토양	6~14년
Cronartium ribicola	잣나무 털녹병	녹포자 여름포자 겨울포자 담자포자	10도 상온(90% 상대습도) 대기건조	8주 7개월 2개월 10분 5~6일
Cryphonectria parasitica	밤나무 줄기마름병	자낭포자 분생포자	수피에서 건조 포자덩이	6개월~1년 1년
Fusarium sp.		분생포자	한천배지, 7도	2개월~8년
Heterobasidion annosum	안노섬 뿌리썩음병	균사체 담자포자	낙엽송 그루터기 토양 내의 수피	63년 18개월 이상
Melampsora medusae	포플러 녹병	여름포자	동결건조	5년
Phaseolus schweinitzii	그루터기 썩음병	담자포자	건조, 상온	162~170일
Phellinus pini	침엽수 줄기썩음병	담자포자	건조, 상온	65일
Phytophthora cinnamomi	파이토프토라 뿌리썩음병	유주포자 균사체 후벽포자	토양	8개월 2개월 9개월~1년

 

( 1 ) 전염원

- 발병에서 중요한 것은 이들 병원체의 전반 및 기주 수목을 감염시키는 능력이다.

- 따라서 병의 전반에 중요한 것은 김염부위에 도달하는 전염원의 양과 질이다.

- 월동하면서 휴면상태로 생존하였다가 봄이나 가을에 감염을 일으키는 전염원을 1차 전염원이라고 하고, 이들에 의한 감염을 1차 감염이라고 한다.

- 1차 감염으로부터 형성되는 전염원을 2차 전염원이라 하고, 이들에 의한 감염을 2차 감염이라고 한다.

- 바이러스나 세균은 바이러스 입자와 세균 그 자체가 전염원이고, 선충은 성충 또는 알이 전염원이 되며, 기생종자식물은 종자가 전염원이다.

- 곰팡이는 다양한 종류의 전염원을 생성하는데 균사, 휴면균사체, 뿌리꼴균사다발, 균핵, 후벽포자 등 휴면구조체와 포자등이다. 전염원을 곤충, 새등의 매개체에 의해 전반 되며,, 포자는 다른 전염원보다 많은 양으로 형성되어 신속히 전반 되므로 가장 중요한 전염원이다.

 

( 2 ) 곰팡이 병원균의 침입

- 곰팡이는 수목의 방어벽을 뚫기 위하여 물리적 또는 화학적 무기를 사용하여 수목 내부로 침입한 후 정착한다.

- 일부 곰팡이는 기공, 피목, 수공, 밀선과 같은 자연개구를 통하여 침입하기도 하지만 다른 종류의 병원체는 직접 기주 수목의 세포 내로 침입하기도 한다. 그러나 대부분의 곰팡이는 상처를 통해서만 수목 내로 침입할 수 있다..

1 ) 직접적인 침입

흡기로 침입, 각피아래만 침입, 부착기.침입관 .세포내 균사로 감염, 세포 간 균사로 침입, 흡기를 가진 세포간 균사로 침입

2 ) 자연개구를 통한 침입

기공, 피목, 수공, 밀선

3 ) 상처를 통한 침입

상처침입, 원뿌리와 곁뿌리 사이의 균열을 통한 침입, 곰팡이가 균사를 뻗기 전에 죽이고 붕괴시킨 식물조직

 

( 3 ) 곰팡이에 의한 수목병의 발생

- 곰팡이 균사는 잎이나 세포를 죽이고, 마름 증상을 나타내어 광합성을 저해할 수도 있고, 목질부의 수분 통도관을 막아 시들음 증상을 유발하여 수분 및 양분의 이동을 저해할 수도 있으며, 줄기나 뿌리 조직을 감염하여 부후나 썩음병을 일으키기도 하고, 수목의 잎 부분이 비정상적으로 생장하게 하거나 다양한 방법으로 수목의 정상적인 활동을 방해하기도 한다.

 

( 4 ) 곰팡이병의 발생에 좋은 조건

- 곰팡이는 생장하면서 기주 수목에 병을 일으키기 위하여 산소와 유기물질을 필요로 한다.

- 곰팡이는 녹색식물이 하는 것처럼 햇빛을 이용하여 양분을 만드는 광합성을 할 수 없다..

- 곰팡이 균사는 건조한 조건에 아주 민감하여 어둡고 습기가 많은 곳에서 가장 잘 자란다.

- 대부분의 곰팡이는 수목의 생장에 적합한 20~30도가 최적온도이다.

 

( 5 ) 세균에 의한 병의 발생

- 세균은 수목의 조직을 직접 침입할 수 있는 구조체를 갖고 있지 않지만, 크기가 아주 작아서 기주 수목에 생긴 상처나 기공, 피목, 수공, 밀선과 같은 자연개구를 통하여 침입할 수 있다..

- 기주수목에 생긴 상처는 곰팡이에서와 마찬가지로 세균의 주요 감염부위가 된다.

 

( 6 ) 선충에 의한 수목병

- 식물에 기생하는 선충(nematode)은 일반적으로 토양에 서식하면서 뿌리에서 물과 양분을 흡수하는 가장 중요한 부위인 유근을 가해한다.

- 선충이 뿌리를 가해하면 뿌리에 괴사 부위나 병반, 혹등이 형성되고 유근의 형성이 불량하게 되는데, 이는 뿌리에서 지상부로 물과 양분의 전달이 감소되기 때문이다. 식물체는 위축되며 잎은 황록색으로 변한다.

- 선충은 뿌리썩음병균 등의 뿌리병원균이 기주식물의 침입을 용이하게 해주는 역할을 한다.

- 어떤 경우에는 식물기생선충의 구조적 특징인 구침을 통하여 바이러스를 건전한 식물체에 옮겨주기도 한다.

- 수목의 쇠락을 유발하는 복합병해의 부분적인 원인으로 생각되기도 한다.

 

( 7 ) 바이러스에 의한 병의 발생

- 바이러스는 식물이나 동물에 기생하는 기생체이지만 다른 전염성 병원체와는 대조적으로 기주세포나 조직에서 양분을 취하지 않는다. 기주 식물체 내에서 바이러스입자가 유일하게 하는 것은 스스로 증식(복제)하는 것이다.

- 바이러스 입자의 구조는 핵산과 단백질만으로 단순하게 구성되어 있으므로 기주세포 내에 있지 않으면 복제할 수 있는 방법이 없다.

- 바이러스는 핵산 내에 새로운 바이러스를 생성하는데 필요한 정보를 갖고 있으며, 일단 세포 내로 침입한 바이러스의 단백질외피가 벗겨지면 기주세포가 동일한 바이러스를 만들게 된다. 이러한 바이러스 입자는 기주 수목이 광합성에 필요한 엽록소의 생성 같은 필수적인 대사기능을 하지 못하게 한다.

- 감염된 기주세포는 빠르게 생장하여 분열하거나 또는 아주 느리게 생장하여 분열할 수 없게 하는데, 결국 바이러스에 감염된 기주세포는 모두 비정상적인 생장과 기능장애를 나타내게 된다.

- 바이러스는 기주 수목 내에서 계속적으로 인접한 세포를 새로 감염시켜 결국에는 감염된 기주 수목 전체로 퍼지게 되는데, 이러한 병원체를 전신적 병원체라고 한다.

- 바이러스에 감염된 대부분의 수목은 감염된 후에도 상당히 오랜 기간 동안 생존한다.

- 바이러스는 살아있는 기주체에서만 기생할 수 있는 절대기생체이므로 복제를 위해서는 어리고 활동적인 기주세포가 필요하다. 따라서 매년 봄에 싹, 형성층, 뿌리등에서 새로 생성되는 조직이 바이러스 피해를 입게 된다.

- 여름에 기주체조직의 생장이 둔화되고 성숙하게 되면 바이러스 감염에 저항성을 나타내게 된다. 수목이 바이러스에 감염되더라도 오랫동안 생존할 수 있는 이유는 급속한 세포생장, 느림 세포생장, 그리고 휴면기를 반복하기 때문이다. 그러므로 바이러스에 감염된 수목은 생장기가 아닌 동안 새로운 세포와 기관을 형성함으로써 모든 세포가 완전히 감염되는 것을 막을 수 있다.

- 대부분의 바이러스는 곤충(흡즙성)에 의한 매개와 상처를 통하여 건전한 수목으로 옮겨진다.

- 상처에 의한 기계적인 전반도 영양번식이나 전정을 할 때 발생한다.

- 바이러스는 곤충, 선충, 상처, 종자, 꽃가루에 의해 옮겨진다.

 

( 8 ) 파이토플라스마에 의한 병의 발생

- 파이토플라즈마도 세균처럼 아주 제한적으로 이동할 수 있으나, 기주 수목을 이동하기 위하여 유관속 조직을 효과적으로 이용할 수 있으므로 전신적 병해로 여겨지고 있다.

- 대부분 감염된 수목의 체관부에서 발견되는데 대부분 사부요소에 존재하면서 당(탄수화물)의 이동을 방해한다.

- 전반은 바이러스와 유사하게 영양번식체(삽목), 매개충, 뿌리접목등에 의하여 일어난다.

- 새로운 기주 수목에 접촉되기 전에 매개충 내에서 약 10~20일간 잠복 하는데 이들 매개충을 보독충이라고 한다.

- 경란전염은 하지 않는다.

 

 

 

※ 출처 : 향문사 수목병리학

 

 

 

240402 목련