KR101242098B1

KR101242098B1 - 시금치의 친환경 노균병 방제제 및 이를 이용한 시금치의 친환경 재배방법

Info

Publication number: KR101242098B1
Application number: KR1020110048222A
Authority: KR
Inventors: 강신권; 배동원; 정영철; 전성식
Original assignee: 한국국제대학교 산학협력단; 보물섬남해클러스터 조합공동사업법인
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20120130351A

Abstract

본 발명은 시금치의 친환경 노균병 방제제와, 이를 바람직하게 이용한 시금치의 친환경 재배방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 시금치의 친환경 노균병 방제제는, 시나몬(Cinnamom)에서 추출된 에센셜 오일; 히솝(Hyssop)에서 추출된 에센셜 오일; 클로브 버드(Clove bud)에서 추출된 에센셜 오일; 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일; 중에서 하나 이상 선택되거나, Bacillus subtilis; Paenibacillus polymyxa; Pseudomonas fluorescens; 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시금치의 친환경 재배방법은, 노지에서 시금치를 재배하는 방법으로서, 시금치 종자를 파종하는 한편 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계; 물, 난황, 식용유가 혼합된 난황유에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치를 수확하는 한편 에센셜 오일에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치 수확이 끝나면 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

시금치의 친환경 노균병 방제제 및 이를 이용한 시금치의 친환경 재배방법{Downy Mildew Control Agent for Spinach and Pro-environment Cultivation Method of Spinach Using the Same}

본 발명은 시금치의 친환경 노균병 방제제와, 이를 바람직하게 이용한 시금치의 친환경 재배방법에 관한 것이다.

시금치(Spinacia olerecea L.)는 명아주과에 속하는 1년생 저온성 작물로 우리나라에서는 주로 나물로 이용되는 채소로, 식품영양학적으로 비타민 A의 전구체인 carotene과 ascorbic acid(비타민 C), 칼슘, 인, 철분 등의 무기질을 풍부하게 함유하고 있으며 유기산으로는 수산, 사과산, 구연산이 많이 함유되어있다. 시금치는 내한성이 강하여 0℃이하에서도 생육이 가능하고 서늘한 기후에서 생육이 왕성하다. 그러나 20℃이상에서는 생육이 나빠진다.

시금치 재배시 발생되는 병해로는 Virus병, 역병, 노균병, 잘록병 시들음병 등이 보고되어있다. 국내 시금치 노균병은 임(1961)에 의해 최초로 보고되었고, 최근에는 신 등(2003)에 의해 보고된 바 있으며 시금치 노균병은 노지재배보다 시설재배에 더 큰 피해 발생시킨다고 알려져 있다. 농가에서는 버짐병으로 불리기도 하는 노균병의 학명은 Peronospora spinaciae로 크로미스타계 난균문에 속하는 절대기생균으로 인공 배양이 되지 않고, 살아있는 기주식물체에만 기생한다. 난포자는 구형에 가깝고, 토양 중에서 1~2년간 생존하는 것으로 알려져 있다. 노균병의 병환은 종자나 병든 식물체에서 균사로 월동하거나 땅속에서 난포자로 월동한 병원균이 감염을 일으키며, 식물제에서 포자낭은 직접 발아하여 기주세포의 간극으로 침입하여 발병 발병하며, 어린 유묘부터 수확까지 전생육기에 걸쳐서 발생한다. 또한 노균병은 주로 엽에 발생하기 때문에 주로 엽을 이용하는 시금치 품질을 저하시키며 수확량 감소의 원인이 된다. 노균병 발생 원인으로 주로 봄과 가을에 저온(5~10℃)과 다습(상대습도 95%)한 상태가 계속될 때 주로 발생하며 질소비료의 과다도 병 발생이나 병전염의 원인이 된다.

남해군에서 차지하는 시금치의 의미는 남해군 농산물의 생산액, 재배면적, 농가 수 등을 2006년 기준으로 할 때 시금치는 마늘 다음의 2위로서 주 소득원으로 확고한 위치를 점하고 있다. 남해는 바다 안개 발생이 많은 독특한 기상환경으로 인해 겨울철에 불어오는 북서풍의 영향을 소백산맥에 의해 차단되어 온화한 남부도서의 전형적인 기후 특징을 가지고 있어 겨울철 시금치 재배에 적합한 지역이다. 남해의 비옥한 밭 토양에서 해풍을 먹고 자란 보물섬 남해시금치는 잎이 신선하고 윤기가 나며, 당도가 높으며 뿌리가 붉은 것이 특징이다. 남해의 특수한 환경에서 재배되는 시금치는 주야 온도 편차로 인하여 엽육이 두껍고 동해 발생이 적고 일반 시금치에 비해 4일 정도 신선도가 유지되고 유통과정에서 발생하는 부패와 변질이 적어 저장성이 높은 것이 특징이다.

최근 들어 건강한 삶을 위해 식생활에 대한 관심이 높아지면서 식품의 생리적 기능에 대한 연구 및 이를 활용한 건강기능식품의 개발과 더불어 일상적인 먹거리로 이용되는 채소류나 과일류의 친환경적 재배에 관한 관심이 증대됨. 특히 시금치와 같이 식물전체를 이용하는 채소류의 재배에 있어서 농약사용에 대한 거부감과 친환경 유기농 작물에 대한 기대감이 더욱 증폭됨에 따라 시금치 생산도 친황경적으로 이루어져야 한다.

남해군은 1999년부터 2005년까지 남해재래시금치 특성화와 경쟁력 제고를 위해 주산단지 지역농협과 지역특색실익사업을 추진하여 시금치 우량종자를 이미 확보하였고 현재 재배되고 있는 시금치의 품종은 사계절시금치가 81.7%로서 가장 많고, 무스탕시금치 9.4%, 남해재래종시금치 7.1%, 땅딸이시금치 1.8% 순으로 사계절 시금치가 대부분을 차지하고 있다. 시금치의 국내 유통가격은 2003년 4,480원/4kg에서 매년 상승하여 2006년에는 9,200원까지 높아졌으나, 2007년에는 약 5,000원으로 폭락하여 고품질기능성 시금치 재배기술 축적과 병해충 방제에 있어서도 친환경적인 방제법을 개발하여 안정적이고 농가소득에 이바지 할 수 있는 고부가가치의 친환경 시금치 생산을 위한 노력이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 시금치에 가장 문제시되는 병해인 시금치 노균병을 친환경적으로 방제함으로써, 친환경적 유기농 시금치의 생산을 통해서 남해군에서 생산되는 시금치의 품질개선과 더불어 명품 시금치로 인증받고 이를 통한 농가 소득증대 및 이미지 제고에 매우 중요한 요소가 될 것이다.

본 발명은 시금치의 대량 재배에서 문제가 되는 노균병을 방제하기 위해 개발된 것으로서, 친환경적으로 방제할 수 있는 친환경 노균병 방제제와 이를 바람직하게 이용한 시금치의 친환경 재배방법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 시금치의 친환경 노균병 방제제와 시금치의 친환경 재배방법을 제공한다.

본 발명에 따른 시금치의 친환경 노균병 방제제는, 시나몬(Cinnamom)에서 추출된 에센셜 오일; 히솝(Hyssop)에서 추출된 에센셜 오일; 클로브 버드(Clove bud)에서 추출된 에센셜 오일; 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일;을 포함하는 에센셜 오일 군에서 선택된 하나 이상의 에센셜 오일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 또 다른 시금치의 친환경 노균병 방제제는 Bacillus subtilis; Paenibacillus polymyxa; Pseudomonas fluorescens;을 포함하는 미생물 군에서 선택된 하나 이상의 미생물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 시금치의 친환경 재배방법은, 노지에서 시금치를 재배하는 방법으로서, 시금치 종자를 파종하는 한편 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계; 물, 난황, 식용유가 혼합된 난황유에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치를 수확하는 한편 에센셜 오일에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치 수확이 끝나면 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 친환경적 병해 방제 자재의 개발로 방제법의 다양화가 가능해진다. 이에 따라 최적의 친환경적 시금치 노균병 방제법의 개발로 시금치 친환경 유기재배에 관한 기술을 확립할 수 있다.

둘째, 친환경적 노균병 방제법 확립에 의해 시금치의 안정적 생산에 기여하고, 나아가 소비자의 신뢰도 상승 및 농가소득에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시금치의 노균병 방제모형에 대한 개요도이다.
도 2는 남해군에서 시금치 노균병이 발생한 상황을 촬영한 사진으로, 재배포장(A), 노균병 증상(B), 현미경 검경(C) 사진이다.
도 3은 [실시예2]에서 에센셜 오일의 잿빛곰팡이병균 및 탄저병균 방제효과실험에 대한 실험방법을 보여준다.
도 4과 도 5는 [실시예2]에서 시판 에센셜 오일의 잿빛곰팡이병균 방제효과에 대한 실험결과이다.
도 6은 [실시예2]에서 시판 에센셜 오일의 탄저병균 방제효과에 대한 실험결과이다.
도 7 및 도 8은 [실시예2]에서 유칼립투스(Eucalyptus)속 에센셜 오일의 잿빛곰팡이병균 억제효과에 대한 실험결과이다.
도 9는 [실시예2]에서 유칼립투스(Eucalyptus)속 에센셜 오일의 탄저병균 억제효과에 대한 실험결과이다.
도 10은 [실시예2]에서 선별된 에센셜 오일의 노균병 방제효과 실험에 대한 실험방법을 보여준다.
도 11과 도 12는 [실시예2]에서 선별된 에센셜 오일의 노균병 방제효과에 대한 실험결과이다.
도 13과 도 14는 길항균의 노균병 방제효과에 대한 실험결과이다.
도 15와 도 16은 난황유 농도별 노균병 방제효과에 대한 실험결과이다.

본 발명은 노균병을 친환경적으로 방제하면서 시금치를 재배한다는데 특징이 있다. 구체적으로 본 발명은 시금치의 친환경 노균병 방제제로서 에센셜 오일, 길항미생물, 난황유를 제안하며, 이러한 친환경 방제제를 바람직하게 이용하면서 상품성 좋은 시금치를 노지에서 친환경적으로 재배할 수 있는 방법을 제안한다.

시금치의 친환경 노균병 방제제로서 에센셜 오일은, 시나몬(Cinnamom)에서 추출된 에센셜 오일, 히솝(Hyssop)에서 추출된 에센셜 오일, 클로브 버드(Clove bud)에서 추출된 에센셜 오일, 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일 중에서 하나 이상 선택한다. 특히 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일은, E. nicolii 또는 E. approximans이 바람직하다. 이와 같은 에센셜 오일은 하기 [실시예2]에 따른 결과이다.

시금치의 친환경 노균병 방제제로서 길항미생물은, Bacillus subtilis, Paenibacillus polymyxa, Pseudomonas fluorescens;중에서 하나 이상 선택한다.

시금치의 친환경 노균병 방제제로서 난황유는, 난황의 농도를 1% 미만으로 하면서 물, 난황, 식용유를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 시금치의 친환경 노균병 방제제를 적절히 이용하면 노균병을 효과적으로 방제하면서 시금치를 재배할 수 있다. 바람직하게는 도 1과 같이 재배한다. 도 1에 따른 방제모형은 각각의 친환경 자재를 시기별로 그 효과와 부작용을 감안하여 화학농약 사용이 없는 친환경 시금치 재배를 위해 설정한 결과이다.

구체적으로 시금치 종자를 파종하는 한편 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계; 난황유에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치를 수확하는 한편 에센셜 오일에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계; 시금치 수확이 끝나면 길항미생물에 의한 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계;로 진행하면서 재배한다.

시금치 파종이 이루어지는 9, 10, 11월에는 길항미생물을 살포하여 노균병 발생을 예방하는 것이 바람직하다. 노균병원균의 1차 전염원은 병든 잎에 남아있거나 노균병에 오염된 토양의 난포자로부터 감염되므로, 길항미생물을 대량으로 배양하여 토양에 처리하게 되면 길항미생물이 토양에서 증식하여 우점할 수 있기 때문에 노균병포자나 난포자의 발아 억제를 기대할 수 있다.

난황유의 경우는 하기 [실시예4]에서와 같이 시금치 노균병 방제효과가 매우 크기 때문에 시금치 노균병이 주로 발생하는 시금치 생육 시기에 살포한다. 노균병이 걸린 잎에서 2차 전염원인 분생포자가 비나 바람에 의해 퍼질 수 있기 때문에 2차 감염을 방지하기 위해 방재효과가 뛰어난 난황유를 처리하는 것이다. 또한 난황유는 외부환경의 온도가 너무 낮거나 높은 시기에 살포하게 되면 식물에 피해를 주기 때문에 12월 이후에는 난황유의 사용이 부적합하다.

에센셜 오일의 경우는 12, 1, 2월에 처리하여 노균병 포자나 균사의 활동을 억제하여 예방한다. 12월 이후에는 난황유의 사용이 부적합하기 때문에 이 시기에는 에센셜 오일로 방제하도록 한 것이다.

시금치 수확이 거의 끝나는 시기인 3월에는 다시 길항미생물을 처리하여 노균병 포자나 균사의 활동을 저해시킨다. 노균병이 발생한 잎에서 다시 1차 전염원이 만들어 지기 때문에, 혹시 잔존하고 있을지도 모르는 1차 전염원을 제거하기 위함이다.

이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 살펴본다. 다만, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예1 ] 전염원 수집 및 노균병 발생생태 모니터링

(1)전염원 수집

시금치 노균병은 크로미스타계 난균문에 속하는 절대기생균으로 인공배양이 되지 않고, 살아있는 기주식물체에만 기생하고 난포자는 구형에 가깝고, 토양 중에서 1~2년간 생존이 가능한 병원균이다. 따라서 노균병 접종을 위해서는 노균병이 걸린 식물체를 건전한 시금치 주위에 둠으로서 자연적으로 발생을 유도하여야 한다.

본 발명에서는 노균병이 발병된 시금치를 육안으로 조사하여 병든 시금치를 수집한 후, 현미경으로 검경하여 노균병균(Peronospora spinaciae) 포자를 확인 한 다음, 건조하여 노균병 발병을 위한 전염원으로 사용하였다. 도 2는 시금치 노균병이 발생상황을 촬영한 사진으로, 각각 재배포장(A), 노균병 발병 시금치 잎(B), 현미경 검경 결과(C)를 촬영한 사진이다.

(2)노균병 발생생태 모니터링

남해군 일대(3곳, 약 600평)와 진주인근(2곳, 약 300평)에서 노균병 발생을 모니터링 한 결과 전형적으로 10℃전후의 서늘한 기후에서 다습할 때 주로 많이 발생하였다. 또한 비닐하우스에서는 전생육기에 걸쳐서 발생하였고, 과습한 포장이나 장기간 침수된 포장에서는 역병과 함께 발병하는 것을 확인할 수 있었다.

[ 실시예2 ] 친환경적 방제를 위한 에센셜 오일 선발

(1)에센셜 오일(Essential oil)의 선발

시금치 노균병의 친환경적 방제를 위한 방제제를 제공하기 위해, 통상적으로 살균 및 살충 효과를 가진다고 알려진 에센셜 오일에 대한 방제효과를 실험하였다.

에센셜 오일은 (주)허브몰에서 구입한 후추, 삼나무, 육계나무, 정향 등 10종의 시판 에센셜 오일과 남부산림연구소에서 분양받은 10종의 유칼립투스(Eucalyptus)속 에센셜 오일로 선정하였으며, 선정된 에센셜 오일은 하기 [표 1] 및 [표 2]와 같다.

시판 에센셜 오일

Number	Essential oil	Korean name	Scientific name	Extract from plant part
Es 1	Black pepper	후추	Pipper nigrum	Fruit
Es 2	Cedar wood	삼나무	Cedrus atlantica	Wood
Es 3	Cinnamom	육계나무	Cinnamomum zelanicum	Bark
Es 4	Juniper	곱향나무	Juniperus communis	Fruit
Es 5	Commonthyme	선백리향	Thymus zygis thymol	Flower
Es 6	Grapefruit	자몽	Citrus paradisi rose	Zest
Es 7	Ginger	생강	Rosemarinus off camphre	Rhizome
Es 8	Hyssop	박하	Hyssopus officinnalis	Leaf
Es 9	Clove bud	정향	Syzigium aromaticum	Bud
Es 10	Myrrh	몰약	Commiphora myrrha	Flower & Wood

유칼립투스(Eucalyptus)속 에센셜 오일

number	Scientific name	Extract from plant part
Eu 1	E. blakelyi	Leaf
Eu 2	E. bicostata	Leaf
Eu 3	E. exima	Leaf
Eu 4	E. ovate	Leaf
Eu 5	E. maidenii	Leaf
Eu 6	E. sideroxylm	Leaf
Eu 7	E. mannifera	Leaf
Eu 8	E. dives	Leaf
Eu 9	E. nicolii	Leaf
Eu 10	E. approximans	Leaf

(2)에센셜 오일의 잿빛곰팡이병균 및 탄저병균 방제효과 실험

1차 스크리닝 방법으로는 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)과 탄저병균(Colletotrichum gloeosporioides)을 이용하여 PDA(Potato Dextrose Agar)에서 대치배양하여 clan zoon 형성여부를 조사하고, 무처리구와 비교하여 병원균 균사의 억제율을 조사하여 억제 효과가 높은 것을 실제 시금치 재배 포장에 처리하여 효과를 검증하였다. 시금치 노균병의 경우 인공배양이 불가능한 병원균이므로, 인공배양이 가능한 병원균으로 노균병과 같이 잎의 각피를 직접 침입하는 병원균인 잿빛곰팡이병균과 탄저병균으로 in vitro 스크리닝을 수행한 것이다.

도 3은 구체적인 방제실험 방법을 보여준다. I Plate(petri-dish)를 이용하여 한쪽 면에 PDA(potato dextrose agar) 배지를 분주하고, 하루 동안 상온에서 식힌 후, 1주일간 PDA 배지에서 배양된 탄저병균과 잿빛곰팡이병균의 균사를 코르크 보러로 찍어 균사 disk를 만들어 petris-dish 한쪽면의 배지 위에 상치한다. I Plate의 다른 면에는 지름 1cm 인 Filter paper를 멸균하여 Plate 바닥가운데 올려놓고 에센셜 오일 50uL를 분주한다. 그 후 뚜껑을 닫고 파라필름으로 밀봉하여 25±2℃가 유지되는 배양기에서 3일간 배양하여 생장된 균사의 직경을 조사하였고, 총 5회 반복하였다. 억제율은 아래의 식으로 도출하였다.

에센셜 오일 종류에 따른 잿빛곰팡이병균 및 탄저병균의 방제실험 결과, 하기 [표 3]과 [표 4], 그리고 도 4 내지 도 9와 같이 나타냈다.

시판 에센셜 오일의 항균활성

Number	Essential oil	Antifungal activity (mm)*
Number	Essential oil	B. cinerea	C. gloeosporioides
Es 1	Black pepper	-	-
Es 2	Cedar wood	+	-
Es 3	Commonthyme	-	-
Es 4	Juniper	-	-
Es 5	Cinnamom	+	++
Es 6	Eucalyptus	-	-
Es 7	Ginger	-	-
Es 8	Myrrh	+	+
Es 9	Clove bud	++	+++
Es 10	Hyssop	+	+
* Clean zone; -:no inhibition, +:slight inhibition (8-9mm), ++:moderate inhibition (10-11mm), +++: heavy inhibition (12-mm).

유칼립투스속 에센셜 오일의 항균활성

number	Essential oil	Antifungal activity (mm)*
number	Essential oil	B. cinerea	C. gloeosporioides
Eu 1	E. blakelyi	+	+
Eu 2	E. bicostata	+	++
Eu 3	E. exima	+	+
Eu 4	E. ovate	+	+
Eu 5	E. maidenii	++	++
Eu 6	E. sideroxylm	-	-
Eu 7	E. mannifera	++	+
Eu 8	E. dives	++	+
Eu 9	E. *nicolii*	+++	+++
Eu 10	E. *approximans*	+++	+++
*Clean zone; -:no inhibition, +:slight inhibition (8-9mm), ++:moderate inhibition (10-11mm), +++: heavy inhibition (12-mm)

상기 [표 3] 및 도 4 내지 도 6에서와 같이 시판 에센셜 오일 중에서 잿빛곰팡이병균(B. cinerea)는 Cedar wood, Cinnamom, Hyssop와 Clove bud 처리에서 저지대를 형성하고, C. gloeosporioides는 Cinnamom, Hyssop와 Clove bud에서 저지대를 형성하는 것으로 나타났다. 이 중에서 잿빛곰팡이병균과 탄저병균에서 각각 10 - 11mm와 12mm로 가장 저지대 형성이 많은 것은 Clove bud였다.

유칼립투스속 에센셜 오일은 상기 [표 4], 도 7 내지 도 9에서와 같이 대부분 B. cinerea와 C. gloeosporioides에 모두 저지대를 형성하는 것으로 나타났다. 이 중 특히 E. nicolii와 E. approximans 저지대 형성이 많이 되어 균사억제 효과가 높은 것으로 나타났다.

(3)에센셜 오일의 노균병 방제효과 실험

잿빛곰팡이병균과 탄저병균에 대한 방제효과가 월등히 우수한 것으로 확인된 시판 에센셜 오일 3종(Cinnamom, Hyssop, Clove bud)과, 유칼립투스속 에센셜 오일(E. bicostata , E. approximans)을 선발하고, 선발된 에션셀 오일로 시금치 노균병 방제효과 실험을 수행하였다.

도 10은 노균병 방제효과를 실험하기 위한 재배포장 모델을 보여준다. 시금치 품종은 사계절시금치((주)해성 씨드플러스)를 사용하였고, 시험을 위한 재배조건은 80cm의 평이랑에 15×1~2cm 간격으로 줄파종하여 생육하였다. 시험구의 배치는 난괴법 3반복으로, 처리구의 면적은 10㎡로 사양토에서 포장실험을 수행하였다. 실험 중 다른 요소들이 관여치 않도록 비가림 재배를 하였다. 그리고 시금치노균병은 절대기 생체이기 때문에 배지상에서 배양할 수 없어 전염원은 다음과 같이 준비하였다. 시금치 재배지역에서 노균병 증상이 확인된 시금치 잎을 수집하여 말린 후 잘게 분쇄하여 전 실험구에 고르게 흩어 뿌려 노균병 발생을 유도하였다. 에센셜 오일 처리 전 노균병 발생 정도는 0.5-1cm 정도였으며, 선발된 각각의 10mL 에센셜 오일(1, 2, 3, 4, 5)을 DMSO(Dimethyl sulfoxide) 10mL에 녹이고 녹인 용액을 다시 1L의 물에 희석하여 사용하였다. 대조구로는 10mL의 DMSO를 1L의 물에 희석한 것을 사용하였다. 제조한 각각의 에센셜 오일을 분무기를 이용하여 노균병이 발생한 잎의 앞면과 뒷면에 고르게 살포하여 실험을 수행하였는데, 1회 처리 2주 후와 1주일 간격 2회 처리 2주 후를 나누어 조사하였다. 총 40개의 노균병 병반을 조사하였고 방제가 조사는 아래의 식으로 도출하였다

에센셜 오일 종류에 따른 노균병의 방제실험 결과, 도 11 및 도 12와 같이 나타냈다.

에센셜 오일을 1회 처리한 후 2주 후 무처리구에 대한 발병 억제율을 조사한 결과는 도 11과 같은데, Cinnamom, Hyssop, Clove bud, E. bicostata , E. approximans가 각각 34%, 45.5%, 20%, 52.5%, 60%로 E. approximans 오일의 억제율이 가장 높은 것으로 나타났다. 반면 Clove bud 오일의 경우 잿빛곰팡이나 탄저병에 억제효과가 있는 것으로 나타났으나 시금치 노균병에 대한 억제효과는 가장 낮은 것으로 나타났다.

에센셜 오일을 1주일 간격 2회 처리하여 2주 후에 노균병 억제율을 조사한 결과는 도 12와 같으며, 1회 처리와 비교해보면 Cinnamom(34%에서 46%로) Hyssop(45.5%에서 50.5%로), Clove bud(20%에서 51%로) 등 시판 에센셜 오일 모두가 노균병 억제율이 높아지는 것으로 확인되었으나, 유칼립투스속 에센셜 오일의 경우에는 E. bicostata가 52.5%에서 46%로 나타나고 E. approximan가 60%에서 60%으로 나타나는 등 노균병 억제효과가 떨어지거나 변화가 없는 것으로 확인되었다. 특히 Clove bud 오일의 경우 20%에서 51%로 억제율이 31% 증가하여 다른 4종의 오일보다 월등히 증가한 것으로 나타났다.

[ 실시예3 ] 친환경적 방제를 위한 길향균 선발

(1)길항균의 선발

시금치 노균병의 친환경적 방제를 위한 방제제를 제공하기 위해, 길항균에 에 대한 방제효과를 실험하였다.

길항균 선발은 토양을 채취하여 희석평판 배양법을 이용하여 단일 클론을 분리하여 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)과 대치배양을 통하여 길항력을 확인하였다. 길항력이 있는 균주 중에서 Clean zone이 많이 형성되는 균주를 선발하여 MIDI gas chromatography(Sherlock, USA)와 생화학적 방법을 이용하는 ATB system 등을 사용하여 동정하였다. 동정된 균주는 Bacillus subtilis , Paenibacillus polymyxa , Pseudomonas fluorescens로 일반적으로 병원균에 길항능력을 가지는 것으로 알려져 있고, 대표적인 친환경 자재로 사용되고 있는 길항세균이었다.

동정된 길항균은 PDB 배지에서 대량으로 배양하고, 처리시 배지 side effect를 줄이기 위해 세균의 배양액을 원심분리하고 멸균수에 세척하여 사용하였다.

(2)길항균의 노균병 방제효과

[실시예2]의 에센셜 오일의 노균병 방제효과 실험에서와 마찬가지로, 동일한 조건에서 시금치의 노균병 방제효과 실험을 수행하였다. 3종의 길항미생물을 10⁶/ml 농도로 현탁하고 노균병이 발생한 시금치 포장에 분무 처리하여 효과를 검증하였으며, 1회 처리 2주 후와 1주일 간격 2회 처리 2주 후를 나누어 조사하였다. 조사 결과 도 13 및 도 14와 같이 나타냈다.

토양에서 선발된 길항균의 시금치 노균병 방제효과는 에센셜 오일보다 대부분 억제율이 낮은 것으로 나타났다. 1회 처리 2주 후 노균병 억제율은 도 13에서와 같이 Bacillus subtilis가 17.5%, Paenibacillus polymyxa가 7.5%, Pseudomonas fluorescens가 3%로 나타났고, 1주일 간격 2회 처리 2주 후 노균병 방제효과는 도 14와 같이 Bacillus subtilis가 22.5%, Paenibacillus polymyxa가 9%, Pseudomonas fluorescens가 4.5%로 각각 5%, 1.5%, 1.5% 억제율이 증가하였다.

이와 같은 결과로 부터 친환경 제제로서 미생물제제의 꾸준한 사용은 화학적 방제를 하지 않는 유기농 시금치 재배에 도움을 줄 것으로 판단된다.

[ 실시예4 ] 친환경적 방제를 위한 난황유 제조

(1)난황유 제조

난황유는 Jee 등(2005)이 개발한 방법을 변형하여 제조하였다. 물 50 mL, 계란 노른자 1개, 올리브유(최종 만들어지는 난황유의 농도가 0.1% 0.3%, 0.5%, 1% 가 되도록 조절함)를 믹서기에 넣고, 한번에 2분간 고속으로 믹서하여 혼합한 후에 제조액의 콜로이드 입자 상태를 현미경으로 확인하였다. 이후 혼합액 일부를 물에 떨어뜨려 잘 확산하는지를 확인하였다.

(2)난황유의 노균병 방제효과

[실시예2]의 에센셜 오일의 노균병 방제효과 실험에서와 마찬가지로, 동일한 조건에서 시금치의 노균병 방제효과 실험을 수행하였다.

난황유 농도별 시금치 노균병 방제효과는 도 15 및 도 16과 같은데, 보는 바와 같이 길항균 처리나 에센셜 오일의 처리보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 1회 처리 2주 후 노균병 방제효과의 경우 0.1% 농도에서 20.5%의 억제율을 보여 방제효과가 낮은 것으로 나타났지만 0.3%와 0.5%의 농도에서는 억제율이 각각 63%와 88.5%로 방제효과가 높은 것으로 나타났다. 또한 1주일 간격 2회 처리 2주 후 노균병 방제효과는 1회 처리 보다 높은 방제효과가 나타났다. 0.1% 농도에서 2회 처리하였을 때 1회 처리 보다 12.5% 높은 33%의 억제율을 보였고 0.3%와 0.5%에서는 각각 23.5%와 3%가 증가한 84.5%와 91.5%의 높은 억제율을 보였다.

다만, 난황유는 방제효과가 우수한 반면 약해(藥害)도 초래하는 것으로 확인되었는데, 난황유 1% 농도를 처리한 결과 시금치의 생육이 저해되고 잎의 색이 갈변하는 현상이 나타났다. 따라서 1% 이상의 난황유는 친환경 제제로 적절치 못한 것으로 판단된다.

Claims

시나몬(Cinnamom)에서 추출된 에센셜 오일; 히솝(Hyssop)에서 추출된 에센셜 오일; 클로브 버드(Clove bud)에서 추출된 에센셜 오일; 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일;을 포함하는 에센셜 오일 군에서 선택된 하나 이상의 에센셜 오일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시금치의 친환경 노균병 방제제.
제1항에서,
상기 유칼립투스(Eucalyptus)에서 추출된 에센셜 오일은,
E. nicolii 또는 E. approximans인 것을 특징으로 하는 시금치의 친환경 노균병 방제제.
Paenibacillus polymyxa; Pseudomonas fluorescens;을 포함하는 미생물 군에서 선택된 하나 이상의 미생물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시금치의 친환경 노균병 방제제.
노지에서 시금치를 재배하는 방법으로서,
시금치 종자를 파종하는 한편, Bacillus subtilis, Paenibacillus polymyxa, Pseudomonas fluorescens을 포함한 미생물 군에서 선택된 하나 이상의 미생물을 포함하는 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계;
시금치가 생육하기 시작하면 물, 난황, 식용유가 혼합된 난황유를 살포하는 단계;
시금치를 수확하는 한편, 제1항 또는 제2항에 따른 시금치의 친환경 노균병 방제제를 살포하는 단계;
시금치 수확이 끝나면, Bacillus subtilis, Paenibacillus polymyxa, Pseudomonas fluorescens을 포함한 미생물 군에서 선택된 하나 이상의 미생물을 포함하는 시금치의 친환경 노균병 방제제를 토양에 살포하는 단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시금치의 친환경 재배방법.