KR102033104B1 - 알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 - Google Patents

알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알파니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 선충 방제용 살선충제 조성물은 뿌리혹선충의 알 부화 억제 및 유충 치사 효과를 가질 뿐만 아니라, 토양에 분포하는 뿌리혹선충의 2령 유충 저하, 식물의 뿌리에 발생하는 뿌리혹, 및 난낭 형성을 억제하여 선충에 대한 우수한 방제 효과를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 선충 방제용 조성물은 선충의 방제에 있어서 화학적 합성농약을 대체하는 유효한 친환경 살선충 자재로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물{Nematocide Composition Comprising Plant Extracts of Indian Shell Flower, Cinnamon, and Neem Seed as Effective Ingredients}
본 발명은 식물 혼합추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 알파니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 조성물에 관한 것이다.
시설재배는 집약적인 재배 특성으로 인하여 화학비료와 퇴비의 사용량이 많다. 친환경 농업을 위해 투입된 미숙퇴비는 결국 선충의 먹이가 되어 선충의 밀도를 높이는 원인이 되며, 뿌리혹선충은 작물의 뿌리에 기생하여 작물의 생육을 저해하게 된다.
뿌리혹선충(Meloidogyne sp.)은 1850년대 영국의 온실에서 재배중인 오이 뿌리혹에서 처음 발견되었으며, 세계적으로는 78종이 분포하고 있다. 뿌리혹선충은 길이 0.1~1mm 정도의 작은 동물로 지구상 모든 곳에 서식하며 토양 1m2 당 약 40만 마리로 토양생태계에 중요한 역할을 한다. 그 중 식물에 기생하는 선충류는 10%이고 나머지 90%는 자유생활선충이다. 또한, 선충 감염으로 인한 작물의 피해규모의 절반을 야기하는 것으로 알려져 있으며 전 세계 약 700여 종의 작물의 뿌리, 줄기, 잎 등에 기생하여 양분의 이동통로를 막고 양분을 탈취해 피해를 준다.
국내에는 땅콩 뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria), 당근 뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 고구마 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita), 자바니카 뿌리혹선충(Meloidogyne javanica) 등 4종 외에도 양다래에서 확인된 M. cruciani, 기주식물이 확인되지 않은 M. hispanica 등이 서식하고 있다. 이 중에서 가지, 감자, 고추, 당근, 수박, 오이, 토마토, 호박 등을 기주식물로 하는 땅콩 뿌리혹선충, 당근 뿌리혹선충, 고구마 뿌리혹선충의 3 종이 국내재배지에서 작물에 가장 큰 피해를 주고 있다.
국내의 시설하우스 재배지에서 뿌리혹선충의 감염은 연간 약 30~40%의 수량 감소를 가져온다. 또한, 토마토와 가지를 연작할 경우, 뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)과 시들음병(Fusariumoxyporum f. sp lycopersici), 풋마름병 등이 복합적으로 발생하게 되고, 이로 인해 수확되는 과실수량이 60~80% 정도 감소하기도 한다. 선충 피해를 감소시키기 위한 윤작, 객토, 태양열 소독, 담수처리, 토양훈증, 유기물 사용, 유묘기 관리, 조기 파종 및 정식 등의 친환경 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법들은 식물체의 생장에 직접적인 영향을 미치며 완전한 방제는 불가능하고, 선충에 대한 저항성 품종의 개발도 어려운 것이 현실이다.
이러한 이유로, 알디카브(aldicarb), 페나미포스(fenamiphos) 및 메틸 브로마이드(methyl bromide) 등의 화학 농약을 이용하여 화학적 방제가 실시되고 있으나, 이로 인해, 농민들의 건강이 위협받고 있으며, 환경오염의 문제가 발생하는 실정이다.
위와 같은 이유로 선충 방제에 우수한 효과를 갖고, 환경에 안전한 친환경 천연 선충 방제제의 개발이 시급한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하고, 식물추출물을 원료로 하여 인체 안전성이 높으면서도 방제효과가 뛰어나고, 지속적으로 살선충 효과를 갖는 살선충제의 개발을 위하여 예의 연구 노력한 결과, 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자의 추출물을 조합하여 선충의 방제에 이용하는 경우, 뿌리혹선충의 알 부화, 유충, 및 성충 시기 모두에 매우 뛰어난 방제효과를 보이므로 선충의 지속적인 방제에 효과적으로 사용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 선충 방제용 살선충제 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 살충용 조성물을 가지, 감자, 고추, 당근, 수박, 오이, 토마토, 호박, 땅콩 등의 작물에 처리하여 선충을 살충하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 알피니아 갈랑가(Alpinia galanga), 계피(Cinnamonum cassia) 추출물, 및 님 종자(Neem Seed) 추출물을 유효성분으로 포함하는 선충 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 복합 식물 추출물을 이용한 살선충제 조성물은 상업적으로 판매되는 식물추출물 원제에 해당한다. 본 발명자들은 본 발명의 조성물이 뿌리혹선충의 알 부화, 유충, 및 선충 단계에 대해 모두 뛰어난 방제 효과가 있음을 실내 검정 및 포트 실험, 포장 실험 등을 통해 직접적으로 검증하였다.
본 발명의 살선충제 조성물에 포함되는 알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물은 공지의 추출 방법에 의해 추출될 수 있으며, 그 방법에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 추출물은 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자를 세척하고 건조시킨 후, 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄물을 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매로 추출하여 수득할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 추출물은 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자를 각각 추출한 후 생성된 각각의 추출물을 조합한 혼합 추출물을 사용할 수 있으며, 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자를 조합한 혼합물을 일괄 추출하여 생성된 혼합 추출물을 사용할 수도 있다.
본 발명의 살선충제 조성물에서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알콜, 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기용매로 추출하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알콜 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 용매, 바람직하게는 메탄올, 에탄올 또는 부탄올로 추출한 것을 포함한다. 본 발명에 있어서, 상기 추출물은 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이들 조정제물 또는 정제물 중 어느 하나를 포함하는 것으로 한다. 또한, 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다.
본 발명의 살선충제 조성물에서, 상기 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자의 혼합 추출물은 0.5~1 : 0.5~1.5 : 0.5~1.5의 중량비로 혼합되는 것이 바람직한데, 상기 비율 범위 내에서 혼합되는 경우 방제효과가 극대화되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 살선충제 조성물은 통상 유효 성분으로서 상기 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자의 혼합 추출물을 0.1 내지 95% 중량비로 함유할 수 있다.
본 발명의 살선충제 조성물에서, 상기 조성물의 살선충 대상은 제한이 없으며, 토양에 서식하고 분포하는 식물기생선충을 포함할 수 있다.
본 발명의 방제대상인 "선충(nematode)"은 분류학적으로 동물계의 34개 문(phylum)들 중에서 선형동물문(Nematoda)에 속하고, 몸은 좌우대칭이며 원통모양이고, 체표는 큐티클로 덮여 있으며, 근육은 환상근이 없는 종주군으로 이루어져 있다. 상기 선충은 일반적으로 식물 병원성을 나타내는 뿌리혹선충(Meloidogyne sp.); 헤테로데라(Heterodera sp.), 글로보데라(Globodera sp.) 등과 같은 시스트선충; 뿌리썩이선충(Pratylenchus.); 감귤선충(Tylenchulus semipenetrans); 감귤뿌리 선충(Radopholus); 줄기구근선(Ditylenchus); 밀알선충(Anguina); 잎선충(Aphelenchoides)에 대한 살선충 활성이며, 바람직하게는 뿌리혹선충(Meloidogyne sp.)에 대한 살선충 활성이나, 이에 제한되지 않는다.
이 중에서, "뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)"은 시설재배나 화훼류 작물에 가장 큰 피해를 주는 선충의 하나로서, 예컨대 땅콩뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria), 당근뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 및 자바니카뿌리혹선충(Meloidogyne javanica) 등이 있으며, 이러한 뿌리혹선충류는 전국의 시설재배단지 및 밭작물 재배지에서 발견되고, 특히 참외, 오이, 토마토, 딸기, 고추 및 수박 등의 과채류와 인삼 등에 피해를 주는 가장 방제하기 어렵고 피해가 큰 선충이다.
본 발명의 살선충제 조성물을 살선충제의 유효성분으로서 사용할 경우, 상기 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자의 혼합 추출물 이외에 임의의 기타 성분들의 첨가 없이, 그 자체로서 사용할 수 있다.
본 발명의 살선충제 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 파우더 등의 다양한 제형을 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 알피니아 갈랑가, 계피, 및 님 종자의 혼합 추출물에 농약학적으로 허용가능한 통상의 고체 담체, 액체 담체, 기체 담체 또는 유인물(bait)과 혼합하거나, 염기성 물질, 예컨대 다공질 세라믹 플레이트 또는 부직포에 흡수시킨 후, 계면활성제 및 필요한 경우, 기타 보조제들을 첨가하여, 이를 각종 제형들, 예컨대 오일 스프레이, 매트, 코일, 유화 가능한 농축물, 분말제, 습윤성 분말, 유동물, 마이크로캡슐, 오일성 제제, 과립, 더스트, 에어로졸, 훈연제, 중기화 가능한 제형물, 스모킹 제형물, 독성 유인물, 진드기 방지용 시이트 또는 수지 제형물 등 다양한 제제의 형태를 갖도록 제형화 될 수 있다.
본 발명의 살선충제 조성물에 사용될 수 있는 고체 담체에는, 카올린 점토, 규조토, 합성 수화된 산화규소, 벤토나이트, 푸바사미 점토 및 산점토 등의 점토 물질의 미세 분말 또는 과립; 각종 탈크, 세라믹 및 기타 무기 물질, 예를 들면, 견운모, 석영, 황, 활성탄, 탄산칼슘 및 수화된 실리카; 및 화학적 비료, 예를 들면, 황산암모늄, 인산암모늄, 질산암모늄, 우레아 및 염화암모늄이 포함될 수 있다.
액체 담체에는, 물, 알콜, 예를 들면, 메탄올 및 에탄올, 케톤, 예를 들면, 아세톤 및 메틸 에틸 케톤, 방향족 탄화수소, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 및 메틸나프탈렌, 지방족 탄화수소, 예를 들면, 헥산, 시클로헥산, 케로신 및 라이트 오일, 에스테르, 예를 들면, 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트, 니트릴, 예를 들면, 아세토니트릴 및 이소부티르니트릴, 에테르, 예를 들면, 디이소프로필에테르 및 디옥산, 산 아미드, 예를 들면, N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드, 할로겐화 탄화수소, 예를 들면, 디클로로메탄, 트리클로로에탄 및 사염화탄소, 디메틸 술폭시드, 및 식물성 오일, 예를 들면, 대두유 및 면실유가 포함될 수 있다.
계면활성제에는, 알킬 술페이트, 알킬 술포네이트, 알킬 아릴술포네이트, 알킬 아릴 에테르 및 그것의 폴리옥시에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 다가 알콜 에스테르 및 당 알콜 유도체가 포함될 수 있다.
접착제 또는 분산제와 같은 보조제에는, 카세인, 젤라틴, 다당류, 예를 들면, 전분, 아라비아검, 셀룰로스 유도체 및 알긴산, 리그닌 유도체, 벤토나이트, 슈거 및 합성 수용성 중합체, 예를 들면, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈 및 폴리아크릴 산이 포함될 수 있다.
안정화제에는, PAT(이소프로필 산 포스페이트), BHT(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀), BHA(2-tert-부틸-4-메톡시페놀 및 3-tert-부틸-4-메톡시페놀의 혼합물), 식물성 오일, 미네랄 오일, 계면활성제, 지방산 및 그 에스테르가 포함될 수 있다.
본 발명의 살선충제 조성물의 사용량은 통상 10 에이커 당, 10 내지 1000g 이다. 물로 희석한 후 사용되는 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물 및 기타 유사 제제들의 경우, 그 적용 농도는 통상 1 내지 100,000 ppm의 범위이다. 과립, 더스트 또는 기타 유사 제제의 적용은, 희석하지 않은 제형으로 수행된다. 이러한 적용 양 및 농도는, 제제의 형태, 적용 시기, 장소 및 방법, 해충의 종류, 손해 정도 및 기타 요인들에 따라 다를 수 있으므로, 상기 범위에 한정되지 않고, 증감 가능하다.
상기 살선충제 조성물은 사용 시에 적당한 농도로 희석하여 사용할 수 있다.
상기 희석 용매로는 물, 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 예컨대 물을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 선충 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 토양 또는 종자에 처리하는 단계를 포함하는 선충을 방제하는 방법을 제공한다.
상기 선충 방제 방법은 선충 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 토양 또는 종자에 분무 또는 살포하여 수행할 수 있고, 시설지 내 토양에 관주 또는 토양 혼화하는 방법으로도 적용 가능하며, 농기구 소독용으로도 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 '유효량'은 유익한 또는 원하는 결과를 일으키기에 충분한 양으로, 선충을 방제하기 위해 방제용 조성물을 물로 균일하게 희석한 후 동력살포기와 같은 적절한 살포장치를 이용하여 식물체 및 경작지에 살포할 수 있다.
본 발명의 선충 방제용 조성물은, 식물이나 재배 토양에 선충이 나타나기 시작하거나 나타나기 전 예방보호 조치로, 선충의 피해를 받는 곡물(예컨대, 밀, 보리, 호밀, 귀리, 쌀, 사탕수수 및 관련 작물), 사탕무(예컨대, 사탕무 및 사료 사탕무), 오이 식물(예컨대, 오일, 서양호박, 멜론), 야채(예컨대, 시금치, 상추, 아스파라거스, 양배추 및 브라시카, 당근, 양파, 토마토, 감자), 감귤류 과일(예컨대, 오렌지, 레몬, 자몽, 중국종 귤), 과일(예컨대, 사과, 배, 자두, 복숭아, 알몬드, 체리, 딸기, 라즈베리 및 블랙베리), 콩과 작물(예컨대, 알팔파, 강낭콩, 렌즈콩, 완두콩, 대두), 유지작물(예컨대, 평지씨, 겨자씨, 양귀비, 올리브, 해바라기씨, 코코넛, 카스터 오일식물, 코코아씨, 땅콩), 섬유 작물(예컨대, 면화, 아마, 대마, 황마), 라우라세(예컨대, 아보카도, 계피, 캄퍼), 낙엽성 나무와 침엽수(예컨대, 주목나무, 밤나무, 오리나무, 포플라, 자작나무, 전나무, 낙엽송, 소나무) 또는 기타 식물(예컨대, 옥수수, 잔디식물, 담배, 견과, 커피, 사탕 수수, 차나무, 포도나무, 홉, 바나나 및 천연 고무나무) 등(그러나, 이에 제한되지 않는다)에, 또는 이들 식물의 재배토양이나 종자에 살포하여 선충에 의한 피해를 억제하거나 줄일 수 있다. 한편, 식물부위, 토양, 종자 등에 선충감염에 대한 예방 또는 치료가 필요한 경우나 경작 전 선충 제거를 통한 토양 정화가 필요한 곳에 본 발명의 살선충 활성을 갖는 조성물 및/또는 기타 살선충 활성을 갖는 화학 살충제를 동시에 투여하여 선충에 의한 피해를 억제시킬 수도 있을 것이다.
본 발명의 선충 방제용 조성물은 특히 연작을 수행하는 시설재배지 등의 토양에 고밀도로 서식하며, 작물의 뿌리에 침입하여 작물의 성장을 둔화시키고 수확을 감소시켜 결국에는 작물을 고사하게 만드는 식물 병원성 토양선충 방제에 이용될 수 있기 때문에, 특히 무엇보다도 무공해, 안전 농산물에 대한 관심이 높아지고 수요가 늘어나고 있으며 농약사용에 의한 잔류독성, 환경오염에 대한 경각심이 높아지고 있는 시점에서 무공해 안전농산물의 생산에 매우 크게 기여할 수 있다.
본 발명의 선충을 방제하는 방법은 상술한 본 발명의 알피니아 갈랑가 추출물, 계피 추출물, 및 님 종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 살충제 조성물에 의해 제조되는 것으로서, 이 둘 사이에 공통된 내용은 반복 기재에 따른 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 알피니아 갈랑가(Alpinia galanga) 추출물, 계피 추출물(Cinnamomum cassia), 및 님 종자(Neem seed) 추출물을 유효성분으로 함유하는 살선충제 조성물은 뿌리혹선충에 대한 살충효과가 우수하다. 따라서 본 발명의 살선충제 조성물은 뿌리혹선충의 살선충제로 유효한 친환경 선충 예방관리 및 방제용 자재로 유용하게 사용될 수 있다.
특히, 본 발명의 식물 추출물은 식물체에서 추출한 물질이므로 친환경적으로 선충 방제를 할 수 있는 장점이 있으며, 기존의 화학적으로 합성된 선충 방제용 살충제와 다른 작용기작을 가지고 있기 때문에 저항성 문제도 없을 것으로 판단된다.
도 1은 뿌리혹선충에 감염된 토마토 뿌리의 난낭에서 뿌리혹선충 2령 유충과 알을 분리한 사진이다.
도 2는 온실에서 토마토 뿌리혹선충을 대상으로 본 발명의 살선충제 조성물을 각각 500배 및 1,000배 희석 처리하여 포트 테스트를 진행하는 과정을 촬영한 사진이다.
도 3은 온실에서 토마토 뿌리혹선충을 대상으로 본 발명의 살선충제 조성물을 각각 500배 및 1,000배 희석 처리한 토양의 2령 유충수를 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 온실에서 토마토 뿌리혹선충을 대상으로 본 발명의 살선충제 조성물을 각각 500배 및 1,000배 희석 처리한 토마토 뿌리 당 뿌리혹지수를 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 온실에서 토마토 뿌리혹선충을 대상으로 본 발명의 살선충제 조성물을 각각 500배 및 1,000배 희석 처리한 토마토 뿌리 당 난낭수를 조사한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 온실에서 토마토 뿌리혹선충을 대상으로 본 발명의 살선충제 조성물을 각각 500배 및 1,000배 희석 처리한 토마토 뿌리의 모습을 무처리구 및 대조군과 함께 비교하여 나타낸 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 혼합 식물 추출물의 제조
건조된 알피니아 갈랑가 뿌리 1.0kg, 계피 나무 껍질 1.5kg 및 님 종자 1.0kg을 분쇄한 후 3L의 30% 에탄올을 용매로 사용하여 24시간 가온 환류추출한 후, 냉침 시키고, 1.2㎛ 투과 사이즈를 갖는 여과지로 여과하여 여과액을 수득하였다. 수득된 여과액을 감압농축하여 3% 에탄올 농도를 갖는 혼합추출액을 얻었고, 이를 원제로 사용하였다.
한편, 건조된 알피니아 갈랑가 뿌리 3.5kg, 계피 나무 껍질 3.5kg, 및 님 종자 3.5kg를 각각 1종씩 상기 방식으로 추출하여 비교예 1 내지 3으로 사용하였고, 시중에서 뿌리혹선충 살충제로 판매하는 아바멕틴(abamectic SC 1.68%)을 구입하여 양성대조군으로 사용하였다.
실시예 2. 뿌리혹선충 ( Meloidogyne sp .) 알과 2령 유충의 분리
2-1. 뿌리혹선충의 알 분리
충남 공주 이인면에 위치한 토마토 시설하우스에서 뿌리혹선충 피해가 극심하게 발병한 토마토 뿌리를 채취하였다. 뿌리혹선충에 감염된 토마토 식물의 뿌리에서 알의 분리는 베르만(Bearmann) 깔때기 법을 이용하였다.
구체적으로 뿌리혹선충에 감염된 토마토 식물의 뿌리를 흐르는 수돗물로 깨끗이 씻어내 이물질을 제거하였다. 실체현미경 하에서 뿌리에 형성된 난낭을 수집하고, 0.5% 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액이 담긴 바이알 병에 담았다. 3분 간 흔들어 난낭으로부터 알을 분리하고, 200 메쉬와 500 메쉬 체를 사용하여 뿌리혹선충 알을 회수하였다(도 1 참조).
2-2. 뿌리혹선충의 2령 유충 분리
뿌리혹선충 2령 유충의 분리는 실체현미경하에서 토마토 뿌리에 형성된 난낭을 수집하여 0.5% 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 용액이 담긴 비커에 난낭을 수집하여 소독하고 베르만 깔때기 법을 이용하여 깔때기에 난낭을 부은 후 실온(25℃)에서 3일 동안 알을 부화시켜 2령 유충을 회수하였다(도 1 참조).
실시예 3. 혼합 식물 추출물의 뿌리혹선충 알 부화 억제효과 검정
상기 실시예 1에서 제조한 혼합 식물 추출물이 갖는 뿌리혹선충 알 부화 억제 효과를 24-웰 마이크로플레이트 생물검정법으로 조사하였다.
뿌리혹선충 알 부화 억제효과 검정은 24-웰 마이크로플레이트 각 웰에 뿌리혹선충 알을 50㎕당 200개 밀도로 계수하여 접종하고, 실시예 1에서 제조한 추출물의 희석액을 950㎕씩 처리한 후, 암조건의 배양기(25±1℃)에 보관하면서 1주, 및 2주 경과 후 40~160 배율 실체현미경 하에서 알에서 부화된 유충의 수를 계수하여 알 부화율(%)을 조사하였다.
실시예 1의 혼합추출액 원제와 비교예1 내지 3의 추출물 단제를 각각 500배, 및 1000배로 희석한 희석액을 사용하였다. 무처리로는 멸균된 증류수를 사용하였고, 대조예로는 뿌리혹선충 살충제로 등록되어 판매되는 아바멕틴(abamectic)을 사용농도 5,000배로 희석하여 사용하였으며, 실험은 5 반복으로 수행하였고, 실험 결과를 하기 [표 1]에 정리하였다.
처리구 처리농도
(희석비율)		 알 부화율(%)
1주일 후 2주일 후
음성대조군(무처리) - 65.3 86.4
실시예1
(3종혼합)		 500배 9.4 17.3
1000배 13.5 20.3
비교예1
(알피니아 갈랑가)		 500배 23.4 35.8
1000배 30.2 48.9
비교예2
(계피)		 500배 23.4 36.5
1000배 28.9 44.5
비교예3
(님 종자)		 500배 40.6 52.4
1000배 44.8 65.3
양성대조군(아바멕틴) 5000배 19.2 34.5
그 결과, 본 발명의 살선충제 조성물을 500배 희석한 희석액에서는 1주일 후 9%의 알 부화율을 나타내었고, 2주일 후 17%의 알 부화율이 확인되었다. 또한, 1000배 희석액에서는 1주일 후 13%의 알 부화율을 나타내었고, 2주일 후 20%의 알 부화율이 나타남으로써, 비교예 1 내지 3의 추출물 단제와 대조군의 아바멕틴과 대비하여 현저하게 억제된 알 부화율을 보였다.
따라서, 상기 식물 추출물 단제로 처리하였을 때보다 3종 혼합 식물 추출물을 사용하는 것이 뿌리혹선충의 알 부화 억제에 효과적임을 확인하였다. 또한, 본 발명의 혼합 조성물이 시중에서 판매하는 아바멕틴 대비 우수한 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 4. 혼합 식물 추출물의 뿌리혹선충 2령 유충 치사효과 검정
상기 실시예 1에서 제조한 혼합 식물 추출물의 뿌리혹선충 2령 유충에 대한 치사 효과를 24-웰 마이크로플레이트 생물검정법으로 조사하였다.
뿌리혹선충에 대한 2령 유충 치사효과 검정은 24-웰 마이크로플레이트 각 웰에 뿌리혹선충 2령 유충을 50㎕당 150 마리 밀도로 계수하여 접종하고, 실시예 1에서 제조한 추출물의 희석액을 950㎕씩 처리한 후, 암조건의 배양기(25±1℃)에 보관하면서 24시간, 48시간, 및 72시간 경과 후 40~160 배율 실체현미경 하에서 치사된 유충의 수를 계수하여 검정하였다.
2령 유충의 치사 유무는 웰 플레이트를 흔들어 유충의 몸 전체가 일자로 뻗은 상태로 있으며, 운동성이 없는 유충을 죽은 유충으로 간주하였고, 운동성이 있는 유충을 살아있는 유충으로 판단하여 유충 치사율(%)을 조사하였다(표 2). 시료는 실시예 1의 혼합추출액 원제와 비교예1 내지 3의 식물추출물 단제를 각각 500배, 및 1000배로 희석한 희석액을 사용하였다.
음성대조군은 멸균된 증류수를 사용하였고, 양성대조군로는 뿌리혹선충 살충제로 등록되어 판매되는 아바멕틴(abamectic)을 사용농도 5,000배로 희석하여 사용하였으며, 실험은 5 반복으로 수행하였다.
그 결과, 본 발명의 살선충제 조성물 500배 희석액 처리군에서는 뿌리혹선충 2령 유충에 대해 24시간 경과 후부터 95% 치사 효과가 있는 것으로 나타났고, 48시간 경과 후에는 98% 치사 효과가 나타났으며, 72시간 경과 후에는 100%의 치사 효과가 있는 것으로 나타났다.
또한, 1000배 희석액에서는 24시간 경과 후부터 87% 치사 효과를 나타내었고, 48시간 경과 후에는 95% 치사 효과가 있는 것으로 나타났으며, 72시간 경과 후에는 98%의 치사 효과가 있는 것으로 나타났다.
이에 반해, 비교예 1 내지 3의 처리군에서는 본 발명에 따른 혼합 살선충제 조성물에 비해 뿌리혹선충 2령 유충에 대한 치사 효과가 전반적으로 낮게 나타났다.
따라서, 3종 식물 추출물 각각 단제로 처리하였을 때보다 이들을 혼합하여 사용하는 것이 뿌리혹선충의 유충 치사에 효과적이며, 시너지 효과가 있음을 확인하였다.
또한, 본 발명에 따른 혼합 살선충제 조성물은 시중에서 판매되고 있는 뿌리혹선충 방제제인 아바멕틴을 처리한 양성대조군과 비교하여 뿌리혹선충 2령 유충에 대해 높은 방제효과가 있는 것으로 나타났다.
처리구 처리농도
(희석비율)		 2령 유충 치사율(%)
24시간 후 48시간 후 72시간 후
음성대조군(무처리) 0 0 0 0
실시예1
(3종혼합)		 500배 95.4 98.2 100
1000배 87.2 95.5 98.4
비교예1
(알피니아 갈랑가)		 500배 66.9 72.8 84.0
1000배 52.3 59.8 65.4
비교예2
(계피)		 500배 65.1 71.2 81.0
1000배 51.6 62.2 73.7
비교예3
(님)		 500배 47.5 54.8 63.1
1000배 33.2 38.8 45.0
양성대조군(아바멕틴) 5000배 75.2 81.5 86.9
실시예 5. 본 발명의 혼합 식물추출물의 토마토 뿌리혹선충 방제 효과
상기 실시예 1에서 제조한 혼합 추출물의 토마토 뿌리혹선충에 대한 직접적인 방제 효과를 확인하기 위하여 유리 온실(28±5)에서 포트실험을 실시하였다.
상토에 파종하여 온실에서 4주 동안 생육한 토마토(Rutgers) 유묘를 멸균한 시험토가 담긴 포트(15cm × 15cm)에 심은 후 10일간 재배하여 뿌리의 활착을 유도하였다. 뿌리혹선충에 감염된 토마토 식물 뿌리의 난낭으로부터 뿌리혹선충 2령 유충과 알을 각각 분리하여 각 포트 당 2,000마리 2령 유충과 1,000개의 알을 토마토 근권부위에 접종하였다.
뿌리혹선충 2령 유충과 알 접종 3일 후에 실시예 1에서 제조한 살선충제를 500배, 1000배로 희석하여 토마토 뿌리 주변에 300㎖씩 토양관주 처리하였다. 양성대조군으로 아바멕틴 5,000배 희석액을 동량 처리하였으며, 음성대조군으로 멸균수를 동량 처리하였다. 실험은 각 처리군별로 6회 반복으로 수행하였고, 처리 60일 후 각 처리군별로 포트 토양 내 뿌리혹선충 2령 유충 밀도, 토마토 뿌리에 형성된 난낭 수 및 뿌리혹지수를 조사하였다.
처리 60일 후에 각 처리군별로 포트 토양 300cc 당 뿌리혹선충 2령 유충 밀도를 조사한 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다(도 3 참조).
처리구 처리농도
(희석배율)		 2령 유충 수
(마리/포트 300cc 토양)		 방제가(%)
실시예1
(3종혼합)		 500배 179 ±19 83.2
1000배 289 ±24 72.8
양성대조군(아바멕틴) 5000배 335 ±35 68.5
음성대조군(무처리) - 1,064 ±118 -
그 결과, 본 발명의 3종 식물 혼합추출물의 500배 희석액 처리시 83% 방제가를 나타내었고, 1,000배 희석액 처리시 72.8% 방제가를 나타내었다.
또한, 혼합 식물추출물 처리 60일 후에 각 처리구별 토마토 식물체의 뿌리를 수돗물로 깨끗이 씻은 후 뿌리혹지수를 조사하였다. 뿌리혹지수(Galling Index)는 0-5단계(0=0%, 1=1~20%, 2=21~40%, 3=41~60%, 4=61~80%, 5=81~100%)를 적용하여 조사하였으며, 조사 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다(도 4 참조).
처리구 처리농도
(희석배율)		 뿌리혹지수
(0~5/뿌리)		 방제가(%)
실시예1
(3종혼합)		 500배 1.2 ±0.1 72.1
1000배 1.7 ±0.2 60.4
대조예(아바멕틴) 5000배 2.1 ±0.1 51.2
무처리구 - 4.3 ±0.3 -
상기 [표 4]를 참조하면, 본 발명의 3종 식물 혼합추출물 500배 희석액 처리군의 뿌리 당 평균 혹지수는 1.2로 72%의 방제가를 나타내었고, 혼합 식믈추출물 1000배 희석액 처리구의 뿌리 당 평균 뿌리혹지수는 1.7로 60%의 방제가를 나타냄으로써, 효과적으로 뿌리혹 생성을 감소시킴을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 시중에서 판매하고 있는 아바멕틴을 처리한 양성대조군에 비해 높은 뿌리혹 생성 감소효과이다.
또한, 처리 60일 후에 각 처리군별 토마토 식물체의 뿌리를 수돗물로 깨끗이 씻은 후 난낭수를 조사하여, 조사 결과를 하기 [표 5]에 나타내었다(도 5 참조).
처리구 처리농도
(희석배율)		 난낭지수
(개/뿌리)		 방제가(%)
실시예1
(3종혼합)		 500배 117 ±19 78.1
1000배 175 ±23 67.2
대조예(아바멕틴) 5000배 182 ±34 65.9
무처리구 - 534 ±48 -
상기 [표 5]를 참조하면, 본 발명의 3종 식물 혼합추출물 500배 희석액 처리군의 뿌리 당 평균 난낭수는 117개로 78%의 방제가를 나타내었고, 1000배 희석액 처리구의 뿌리 당 평균 난낭수는 175개로 67%의 방제가를 나타내었으며, 이를 통해 본 발명의 조성물이 뿌리혹선충의 난낭수 생성을 감소시킴으로써 뿌리혹선충의 방제에 효과적임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 시중에서 판매하고 있는 아바멕틴을 처리한 양성대조군에 비해 높은 뿌리혹선충의 난낭 생성 감소효과이다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 알피니아 갈랑가(Alpinia galanga), 계피(Cinnamonum cassia) 추출물, 및 님 종자(Neem Seed) 추출물을 유효성분으로 포함하고,
    땅콩 뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria), 당근 뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 고구마 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 및 자바니카 뿌리혹선충(Meloidogyne javanica)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 선충에 대한,
    선충 방제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알콜, 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기용매로 추출된 것을 특징으로 하는 선충 방제용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알피니아 갈랑가(Alpinia galanga), 계피(Cinnamonum cassia) 추출물, 및 님 종자(Neem Seed) 추출물은 1: 0.5~1.5 : 0.5~1.5의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 선충 방제용 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 및 파우더 중에서 선택되는 어느 하나의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 선충 방제용 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항, 및 제5항 중 어느 한 항의 선충 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 토양 또는 종자에 처리하는 단계를 포함하는 땅콩 뿌리혹선충(Meloidogyne arenaria), 당근 뿌리혹선충(Meloidogyne hapla), 고구마 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 및 자바니카 뿌리혹선충(Meloidogyne javanica)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 선충을 방제하는 방법.
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