충북지역의 사과나무(Malus domstica) 재배면적은 전국 재배면적의 12.3%정도를 차지하고 있고, 경제적으로도 중요한 원예작물 중 하나이다. 최근 들어, 사과원에서 여러 가지 원인으로 사과나무가 고사되고 있어 생산량 감소 등 농가의 경제적 손실을 야기하고 있다. 그러므로, 본 연구에서는 충북지역에서 사과나무 고사 실태를 조사하였고 토양병에 의한 고사율과 피해 사과원 내 재배환경과의 상관관계를 분석하였다. 더욱이, 해당 농가에서 작물보호제의 효과가 미미함에 따라 차아염소산나트륨(NaOCl)을 이용하여 각각의 토양병원균(역병균, 자주날개무늬병균, 흰날개무늬병균)의 균총 생장억제 효과를 기내 검정하였다. 이를 토대로, 사과나무 자주날개무늬병을 감소시키고 수세를 회복시키기 위하여 NaOCl을 피해 사과원에 3년간 적용하였다.
충북의 9개 시·군 27개 사과원에서 2013∼2015년까지 사과나무 고사율을 원인별로 조사한 결과, 총 조사주 수 29,265주 중에서 13.7%인 4,000주가 고사하였다. 고사 원인별로는 전체 고사의 50.4%는 역병에 의해, 27.1%는 자주날개무늬병, 10%는 설치류, 그리고 6.3%는 각각 흰날개무늬병과 동해에 의해 발생하였다. 1995년과 2006년에 보고된 결과와 비교했을 때 최근에 역병의 발생이 크게 증가한 것으로 나타났다. 그 이유는 과거에 비해 지온의 상승과 논을 이용한 재배면적의 증가 때문으로 생각한다. 충북지역 내에서도 지역별로 고사율과 고사원인이 달랐다. 충북 북부지역의 고사율은 9.8%이었고, 청주를 포함한 남부권의 고사율은 3.9%이었으며, 자주날개무늬병은 북부지역에서만, 설치류 및 동해피해는 남부지역에서만 발생한 것으로 나타났다.
위의 결과로부터, 사과나무 고사 원인 중 동해와 설치류 피해를 제외한 토양병 피해 지역인 도 내 7개 시·군, 24개 과원에 대해, 사과나무 고사율과 재배환경과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 자주날개무늬병에 의한 사과나무 고사율은 토양 내 칼슘 함량과 유의하게 정의 상관관계를 보였고 흰날개무늬병에 의한 사과나무 고사율은 토양 내 유효인산 함량과 유의하게 정의 상관관계를 보였다. 반면에 역병 피해 사과원 14개소에서는 사과나무 고사율과 재배환경과는 유의성 있는 상관관계가 없었다. 세분화한 재배환경과의 상관관계 분석결과는 토양 내 칼슘함량 외에 과원 경사도와 착과수가 자주날개무늬병에 의한 고사율에 영향을 미쳤고, 토양 내 유효인산 함량 외에 칼슘 함량이 흰날개무늬병에 의한 고사율에 영향을 미쳤다. 과원 경사도, 토성, 마그네슘과 칼슘 함량이 사과나무 역병에 의한 고사율에 영향을 주었다. 이러한 결과는 토양병 발생 사과원에서 비배관리 등의 경종적 방법으로 사과나무 고사율을 감소시키는데 적용 가능할 것이다.
사과나무의 난방제 토양병인 역병과 자주날개무늬병, 흰날개무늬병 방제를 위해서 차아염소산나트륨을 적용하여 유효염소 함량 농도 결정, 접촉 시간 및 각 병원균의 균주 간 억제 효과 차이를 검정하였다. 그 결과, 사과나무 역병균인 Phytophthora cactorum은 NaOCl의 유효염소 함량 0.25%에서 5초 이상 침지로 균총의 형성을 억제시켰다. 사과나무 자주날개 무늬병균인 Helicobasidium mompa는 NaOCl 0.5%에서 160초 이상, 사과나무 흰날개무늬병균인 Rosellinia necatrix는 NaOCl 1%에서 160초 이상 침지로 균총 형성이 완전하게 억제되었다. 또한 각 병원균의 균주 간에 NaOCl 농도에 따른 차이는 보이지 않았고, 대조 약제보다 유사하거나 억제 효과가 좋았다.
위의 결과로부터 차아염소산나트륨을 이용하여 사과나무 자주날개무늬병을 효과적으로 방제하고 더불어 근권부 활력 증진으로 수체를 회복시키고자 3년간 충북 괴산군 장연면 소재 농가 사과원에서 포장시험을 수행하였다. 그 결과, NaOCl 유효염소 함량 0.25와 0.5%로 2∼3회 처리는 근권부에서 뿌리 원기와 발근을 촉진시켰고 수체 고사를 경감시켰으며, 수관 울폐도를 건전주 대비 44.4∼60.5% 향상시켰다. 신초 생장량에 있어 단가지 신초 수는 건전주 대비 49.7∼74.9%, 중가지 신초 수는 29.8∼57.4%, 장가지 신초 수는 6.9∼46.3%로 총 신초 수는 건전주 대비 40.3∼59.7% 수준으로 수세를 회복시켰다. 또한, NaOCl 0.25와 0.5%로 2∼3회 처리는 건전주 대비 54.3∼64.5%까지 착과를 시킬 수 있었고, 건전주의 과일과 비교하여 비슷한 수준으로 품질을 향상시켰으며, 결과지 전분함량도 건전주 수준으로 증가시켰다. 그러므로, NaOCl 0.25∼0.5%로 2∼3회 처리는 사과나무 자주날개무늬병균을 억제시키고 사과나무의 발근을 촉진함과 동시에 신초 생장량 증가 및 수관 울폐도를 향상시켜 수세를 건전주 대비 60% 이상 회복시킬 수 있을 것이라 판단한다.

The apple, Malus domstica Borkh., is one of the most economically important horticulture crops in Chungbuk province which occupied about 12.3% of the cultivation area in the whole country. Lately, the dieback of apple trees resulting from several causes in apple orchards has rising the grower’s losses by yield reduction. In this research, therefore, dieback rate according to causal agents was investigated and correlation between the dieback rate caused by soil-borne diseases (Phytophthora, violet and white root rot) and cultivation environment was analysed. In addition, the colony growth inhibition of each soil-borne fungal pathogen by sodium hypochloride (NaOCl) was analysed to get an alternative control agent because of marginal effect of the registrated fungicides for the soil-borne diseases of apple trees. Finally, NaOCl was applied to apple trees infected by violet root rot with a fungicide (thiophanate-methyl WP) treatment and untreated disease control in order to validate the NaOCl effect in an apple orchard.
Dieback rate and its casual agents have been investigated on the Chungbuk province apple orchards in 2013∼2015. Out of 29,265 apple trees in the 27 orchards throughout Chungbuk province, 4,000 apple trees (13.7%) showed dieback symptoms. The causes of dieback were Phytophthora rot (50.4%), violet root rot by Helicobasidium sp. (27.1%), rodents (10%), white root rot by Rosellinia sp. (6.3%) and freezing injury (6.3%). Compared to previous reports published in 1995 and 2006, Phytophthora root rot was the most dominant disease recently, which is thought due to high temperature during growing season and the increase of lowland cultivation. The rates of dieback and the casual agents were different depending on the places in Chungbuk province. The rate of dieback in the northern region was 9.8%, while that in the southern region was 3.9%. Violet root rot was occurred in only northern region while diebacks by rodent and freezing were occurred in only southern region. The dieback rate of five orchards diseased by violet root rot and five orchards infected by white root rot showed significantly positive correlation with Ca content and available P2O5 content in soil, respectively. Whereas, the dieback rate of fourteen orchards diseased by Phytophthora root rot was not significant. Subgrouping of cultivation environment analysis showed that the slope degree of orchard and the number of fruit setting also affected the dieback rate caused by violet root rot and Ca content in soil also affected the dieback rate caused by white root rot. It showed that the slope degree, soil texture, Mg and Ca content affected the dieback rate caused by Phytophthora root rot. These results can be applied to reduce dieback rate by modifying the cultivation environment for each soil-borne disease.
The colony growth of Phytophthora cactorum was inhibited completely by soaking over 5 sec. in 0.25% of available chlorine content of NaOCl. Those of Helicobasidium mompa and Rosellinia necatrix were inhibited entirely by soaking over 160 sec. in 0.5 and in 1.0% of available chlorine content of NaOCl, respectively. Also, inhibition effect on available chlorine of NaOCl for each soil-borne pathogen isolate showed no significant difference and was similar to or better than that of fungicides. Enhancement of vigor through rhizospheric rooting, recovery of tree growth, and effectiveness of sodium hypochlorite (NaOCl) against violet root rot disease on apple trees in Chungbuk province was investigated. The 0.25 and 0.5% treatments of available chlorine content in NaOCl showed induction of rooting on root stock in subsoil and 44.4∼60.5% improvement of canopy density with reduction of the tree dieback rate after 2∼3 treatments. After treatments of 2∼3 times, the number of short shoots was 49.7∼74.9%, that of intermediate shoots was 29.8∼57.4%, that of long shoots was 6.9∼46.3%, and that of total shoots was 40.3∼59.7%. And the number of fruit setting was 54.3∼64.5% and the starch content for fruit bearing branch was similar to healthy trees as well. In conclusion, we suggest that 2∼3 times treatments of 0.25∼0.5% available chlorine content in NaOCl from late fall to early spring season could be effective to control the violet root rot caused by H. mompa and improve the vigor recovery about 60% of healthy trees with rooting induction on rhizosphere and increase of shoot growth increment in apple trees. Results of this study, apple tree dieback rate according to its casual agents, correlation between dieback rate and cultivation environment in apple orchards, and effectiveness of NaOCl on growth of the fungal pathogens causing dieback and control of violet root rot disease will be useful to establish the management strategy of apple tree dieback that has increased recently.