KR102073487B1 - 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법 - Google Patents

바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102073487B1
KR102073487B1 KR1020180103206A KR20180103206A KR102073487B1 KR 102073487 B1 KR102073487 B1 KR 102073487B1 KR 1020180103206 A KR1020180103206 A KR 1020180103206A KR 20180103206 A KR20180103206 A KR 20180103206A KR 102073487 B1 KR102073487 B1 KR 102073487B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bs07m
bacillus
strain
weight
balismotis
Prior art date
Application number
KR1020180103206A
Other languages
English (en)
Inventor
박영수
Original Assignee
바래봉비료영농조합법인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바래봉비료영농조합법인 filed Critical 바래봉비료영농조합법인
Priority to KR1020180103206A priority Critical patent/KR102073487B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102073487B1 publication Critical patent/KR102073487B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05G3/0058
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/12Granules or flakes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
    • Y02W30/43

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

본 발명은 가축분을 혼합하여 발효할 때 BS07M 균주 수용액을 살수하면서 혼합하므로, 가축분에 함유한 수분이 신속하게 증발하게 하고, 동시에 혼합한 가축분의 온도가 빠르게 상승하여 유기화합물을 빠르게 분해하여 퇴비화 과정에서 생기는 악취 발생을 최소화할 수 있게 한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 후숙한 퇴비로 펠릿화할 때 BS07M 균주 분말을 혼합하여 사용하므로, 천연 생장 물질인 오옥신을 분비하여 초기 성장에 도움을 주고, 뿌리의 큐티클라층을 보호하여 식물의 면역기능을 높여 작물 생육을 촉진함과 동시에 내한성 증강 효과를 얻을 수 있게 한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법을 제공한다.

Description

바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ANIMAL WASTE COMPOST PELLET INOCULATING BACILLUS VALLISMORTIS BS07M}
본 발명은 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축분을 발효할 때와 숙성 후 펠릿(입상)을 제조할 때 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 수용액이나 분말 형태로 혼합하므로, 미생물의 증식을 활성화하여 악취를 발생하는 유기화합물의 분해와 수분 증발이 빠르게 이루어지게 하여 퇴비 제조 과정에서의 악취 발생을 최소화할 뿐만 아니라 생육 효과와 토양 개선 효과를 함께 얻을 수 있게 한 것이다.
본 발명은 2015.06.04자로 특허출원(발명의 명칭: 펠릿 퇴비 및 이의 제조 방법)하여 2016.01.04자로 특허등록 제1584033호를 등록받은 발명의 개선 발명이다. 아래는, 특허등록 제1584033호를 나타내는 (특허문헌 1)의 구성이다.
(특허문헌 1) 한국등록특허 제1584033호
통상의 가축분뇨를 이용함으로써 주원료를 쉽게 획득할 수 있게 하고 가축분뇨로 이루어진 퇴비에 석고를 혼합하여 펠릿 성형이 원활하게 이루어지도록 하면서 퇴비 자체의 pH를 중성으로 조절할 수 있고 퇴비의 상대적으로 높은 수분 함량을 낮출 수 있도록 하는 펠릿 퇴비에 관한 것으로, 본 펠릿 퇴비는 35 중량% 내지 50 중량%의 수분과, 상기 수분을 제외한 나머지의 중량이 고형분으로 구성되며, 상기 고형분은, 가축분뇨를 주성분으로 하는 80 중량% 내지 90 중량%의 퇴비에, 10 중량% 내지 20 중량%의 석고가 혼합된 혼합물인 것 특징으로 한다.
하지만, 종래 가축분뇨를 이용한 퇴비는 다음과 같은 문제가 발생한다.
(1) 가축분뇨에 유기화합물량이 많아 이를 분해하는 데 오랜 시간이 걸린다. 이는 가축분뇨를 퇴비화하는 시간이 길어져서 생산성을 떨어뜨린다.
(2) 특히, 발효 과정에서 미생물을 통해 유기화합물 등을 분해할 때 암모니아가스, 메탄가스, 그리고 황산화가스 등이 발생하여 가축분뇨를 제조하는 주변에는 심한 악취가 발생한다.
(3) 이러한 악취로 가축분뇨를 제조하는 주변의 지역주민으로부터 자주 민원이 발생한다.
한국등록특허 제1584033호 (2016.01.04)
본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 가축분을 혼합하여 발효할 때 BS07M 균주 수용액을 살수하면서 혼합하므로, 가축분에 함유한 수분이 신속하게 증발하게 하고, 동시에 미생물 증식을 활성화하여 혼합한 가축분의 온도가 빠르게 상승하여 유기화합물을 빠르게 분해하여 퇴비화하는 과정에서 생기는 악취 발생을 최소화할 수 있게 한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 후숙한 퇴비로 펠릿(입상)화할 때 BS07M 균주 분말을 혼합하여 사용하므로, 천연 생장 물질인 오옥신을 분비하여 초기 성장에 도움을 주고, 뿌리의 큐티클라층을 보호하여 식물의 면역기능을 높여 작물 생육을 촉진함과 동시에 내한성 증강 효과를 얻을 수 있게 한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법은, 우분, 계분, 돈분, 톱밥, 미강, 석회고토에 균수 108~ 10cfu/ml인 BS07M 균주 수용액을 살수하면서 혼합하여 수분 함량이 55~60%가 될 때까지 가축분을 혼합하는 제1단계; 혼합한 가축분을 발효 교반기에서 공기(45~55㎥/일)를 주입하면서 1~5회/일 가축분을 뒤집기하여 70~85℃로 온도가 상승했다가 55~65℃가 되게 20~25일간 숙성하는 제2단계; 숙성 후 수분함량이 25~35%가 될 때까지 3~6개월간 후숙하는 제3단계; 및 후숙한 퇴비를 분쇄하고 BS07M 균주 분말을 혼합하여 펠릿으로 압축 성형하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 가축분을 혼합할 때 바실러스 발리모티스 BS07M 균주를 수용액 형태로 살수하여 혼합 발효하므로, 미생물을 활성화하여 가축분에 함유한 유기화합물을 짧은 시간에 분해하고 동시에 수분 함량을 줄여 퇴비화 과정에서 생기는 악취를 최소화할 수 있다.
(2) 또한, 바실러스 발리모티스 BS07M 균주는 천연 생장물질인 오옥신을 분비하므로 식물의 초기 성장에 도움을 준다. 또한, 상기 균주는 식물병에 대한 저항성을 유도하고 면역기능 활성 증강되어 작물의 생육을 촉진함과 동시에 작물의 내한성 증강효과를 얻을 수 있다.
(3) 특히, 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주는 바실러스 계통으로 비공생균이며, 호기성균으로 내성포자를 형성하여 자기 증식하므로, 발효 효과를 높이면서도 작물의 생육 촉진과 내한성 강화 효과를 더욱 높일 수 있다.
(4) 그리고, 상기 바실러스 발리모티스 BS07M 균주는 퇴비부숙제, 미생물 농약, 미생물비료, 토양개량제, 옆면 살포제, 관주 살포제 등에도 이용할 수 있다.
(5) 오이, 상추, 고추, 콩, 벼 등의 생육효과를 높이면서도 토양 개량 효과를 얻을 수 있다.
(6) 한편, 가축분 퇴비를 펠릿화(입상)하므로, 대량으로 발생하는 가축분을 처리할 수 있고, 부피와 수분을 줄여 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 오랫동안 보관할 수 있으며, 기계화 작업이 쉽고, 벼농사(수도작)에도 사용할 수 있어 화학비료 사용을 최소화하며, 수입 원료로 제조된 유기질비료(혼합 유박, 혼합유기질)를 대체할 수 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법을 설명하기 위한 블록도이다.
[도 2]는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M(Bacillus vallismortis BS07M)균주의 16S rRNA gene sequence를 이용한 계통분류학적 분석을 나타낸 도면이다.
[도 3]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 토양관주 처리에 의한 고추육묘의 생육증진효과를 나타낸 도면이다.
[도 4]는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 고추 과실의 생육증진효과를 나타낸 도면이다.
[도 5]는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 식물 병원성균에 대한 항균활성을 나타낸 도면이다.
[도 6]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 병저항성 유전자 발현을 나타낸 도면이다.
1. Col O: 애기장대 야생형
2. etr3-5: 유전자로 형질전환된 애기장대
3. nah G: PR 유전자를 발현할 수 없게 형질 전환된 애기장대
4. npr1: 유전자로 형질전환된 애기장대
[도 7]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 오이유묘 뿌리의 리그닌 집적을 나타낸 도면이다.
[도 8]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리 시 고추 유묘의 팩토박테리움 캐로토보라(Pectobacterium carotovora) SCC1에 대한 유도저항성 발현을 나타낸 도면이다.
[도 9]는 노지재배 조건에서 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리 시 고추 탄저병 억제효과를 나타낸 도면이다.
[도 10]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리 시 오이 모자이크 바이러스의 억제효과를 나타낸 도면이다.
[도 11]은 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 오이의 내한성증대 효과를 나타낸 도면이다.
[도 12]는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 담배 유묘의 내한성 증대 효과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
(제조방법)
본 발명에 따른 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법은, [도 1]과 같이, 가축분을 미생물 먹이와 함께 혼합하여 발효한 다음 숙성과 후숙을 거친 후, 펠릿(입상)으로 압축 성형한다.
이때, 가축분을 발효하는 과정에서 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주(이하, "BS07M 균주"로 약칭함) 수용액을 살수하므로, 미생물의 활성화를 도모하면서 짧은 시간에 수분 함량을 줄이고, 또한 유기화합물을 신속하게 분해하여 퇴비 제조 과정에서 생기는 악취 발생을 최소화할 수 있게 한 것이다.
또한, 펠릿을 제조할 때 BS07M 균주 분말을 혼합하므로, 펠릿을 살포한 뒤에 작물의 생육 촉진과 동시에 내한성 증강효과, 그리고 토지 개량 효과를 함께 얻을 수 있게 한 것이다.
이하, 이러한 본 발명에 따른 제조방법은 다음과 같이 네 단계로 진행하므로, 각 단계로 나눠서 설명하면 다음과 같다.
<제1단계>
제1단계는, [도 1]과 같이, 가축분과 미생물 먹이 그리고 토양 개량제를 혼합하는 과정이다. 이때, 가축분으로는 우분, 계분, 그리고 돈분을 사용하고, 미생물 먹이로는 톱밥과 미강을 사용하며, 토양 개량제로는 석회 고토를 사용한다.
또한, 상기 가축분과 미생물 먹이 그리고 토양 개량제의 함량은, 아래의 [표 1]과 같이, 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
구분 성분 함량

가축분
우분 8~12중량부
계분 2.5~4.5중량부
돈분 0.3~0.7중량부
미생물 먹이 톱밥 0.3~0.7중량부
미강 0.1~0.5중량부
토양 개량제 석회고토 0.05~0.15중량부
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 가축분과 미생물 먹이 그리고 토양 개량제의 함량은, 우분 10중량부, 계분 3.5중량부, 돈분 0.5중량부, 톱밥 0.5중량부분, 미강 0.3중량부, 그리고 석회고토 0.1중량부의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 가장 좋다.
한편, 제1단계는 이처럼 가축분과 미생물 먹이 그리고 토양 개량제를 혼합할 때, 균수가 108~ 10cfu/ml인 BS07M 균주 수용액을 살수하여 미생물의 활성화를 도모하여 유기화합물의 분해 시간을 줄이면서 동시에 혼합물의 수분함량을 줄여 퇴비화 과정에서 발생하는 악취 발생을 최소화할 수 있게 한다. 여기서, 상기 BS07M 균주에 관해서는 후술한다.
이때, 상기 BS07M 균주 수용액은 상술한 [표 1]과 같은 성분으로 혼합할 때 BS07M 균주를 0.5~1.5중량부의 비율로 살수한다.
이처럼 BS07M 균주 수용액을 살수하면서 혼합하는 혼합물은 수분함량이 55~60%가 될 때까지 발효한 다음, 발효 과정을 거친다.
<제2단계>
제2단계는, [도 1]과 같이, 상술한 제1단계에서 혼합한 혼합물을 발효하는 과정이다. 이때의 발효는 발효 교반기에서 실시한다.
특히, 발효 교반기를 통한 발효는 혼합물이 잘 혼합할 수 있도록 발효 기간 계속해서 뒤집기를 해 주고, 또한 비실러스 계통으로 비공생균이며 호기성 균으로 내성 포자를 형성하는 BS07M 균주가 자기 증식할 수 있도록 발효 교반기에 소정 양의 공기를 함께 주입한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제2단계에서는 하루에 뒤집기를 1~5회 실시하고, 공기는 하루에 45~55㎥만큼 주입하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2단계는 이처럼 뒤집기와 공기 주입을 통해 미생물의 활성화를 통해 발효하는 데, 바람직하게는 70~85℃로 온도가 상승했다가 55~65℃가 되게 20~25일간 발효하는 것이 가장 바람직하다.
<제3단계>
제3단계는, [도 1]과 같이, 이처럼 발효한 퇴비 혼합물을 후숙하는 단계이다. 이때, 후숙은 충분하게 이루어지지 않으면 암모니아 등 악취를 유발하는 가스가 발생할 우려가 있고, 퇴비를 살포했을 때 이러한 가스 등으로 인해 작물에도 가스 피해를 당할 우려가 있다.
또한, 후숙 기간에는 수분함량이 25~35%, 가장 바람직하게는 수분함량이 30%를 유지할 수 있게 3~6개월간 후숙 처리하는 것이 바람직하다.
<제4단계>
제4단계는, [도 1]과 같이, 후숙한 퇴비로 펠릿(입상)을 성형하는 단계이다. 이때, 후숙한 퇴비에 BS07M 균주 분말을 혼합한 다음 펠릿으로 성형한다.
여기서, BS07M 균주 분말은 펠릿을 살포했을 때 천연 생장 물질인 오옥신 분비로 작물의 초기 성장에 도움을 주고, 뿌리의 큐티클라층을 보호하여 식물 병원균에 대한 직접적인 억제능과 식물병에 대한 저항성을 유도하여 면역 기능의 활성 증가로 작물의 생육을 촉진하고, 동시에 작물의 내한성을 높여준다.
이러한 BS07M 균주 분말은 후숙한 퇴비 85~95중량%에 대해 BS07M 균주 분말 5~15중량%의 비율로 혼합한 다음, 다음 펠릿 성형기를 통해 통상의 성형 방법으로 펠릿 퇴비를 성형한다. 이때, 퇴비 혼합물은 후숙한 상태에서 분쇄한 다음 1~5㎜ 크기의 입자를 선별한 다음, BS07M 균주 분말을 혼합하여 사용한다.
이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 펠릿 퇴비를 이용한 토양 처리가 배추의 수량과 생장에 끼치는 영향은 다음과 같다. 이러한 작물재배시험은 전북대학교 산학협력단에 의뢰하여 농촌진흥청‘농사시험연구조사기준’의 규정에 의하여 시험대상물품에 대한 시험(분석)결과를 얻은 것이다.
< 가축분 입상 퇴비의 토양처리가 배수의 수량 및 생장에 끼치는 영향>
1. 시험목적
바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비를 토양에 처리한 후 관행재배에 의해 전라북도 남원시와 전라남도 무안군에서 지역을 달리하여 배추를 노지 재배한 다음 작물의 생장 및 수량 그리고 공시비료의 성분함량과 토양처리 후 토양내의 무기성분 양을 규명하여 유용미생물 균주가 접종된 가축분 입상퇴비의 활용으로 농업환경의 개선 및 비료의 등록을 위한 시험을 수행하였다.
2. 시험기간
2018년 5월 1일 ∼ 7월 20일
3. 시험구분
(가) 분석시험: 공시비료의 미생물수, 성분함량 분석, 토양내 무기성분 분석
(나) 포장시험: 생장 및 수량조사
4. 공시토양의 선정과 무기성분 분석용 시료 채취
농촌진흥청이 설정한 「농사시험연구조사기준」에 의하여 시료채취 장소를 선정하고 공시비료인 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비를 기비로 각 시험구에 처리후 배추를 재배하였으며, 작물의 생육, 생장, 수확량 지표를 조사하였으며, 작물 재배 전·후 토양을 채취하여 무기성분의 변화를 조사하였다.
5. 시험장소는 아래의 [표 2]와 같다.
지역 시험방법 처리수준 반복수 총시험구 시험구당
면적
총시험구의
면적
구당 공시작물
개체수
총 공시작물
개체수
전북
남원
난괴법 4
(대조구 1 포함)
3 12 30m2 360m2 30 360
전남
무안
30m2 360m2 30 360
6. 공시작물은 아래의 [표 3]과 같다.
공시작물 품종명 품종신고번호 회사명
배추 일품봄배추 02-0006-2006-55 KS종묘
7. 보증성분량
유기물 55%이상, 비소 45, 카드뮴 5, 수은 2, 납 130, 크롬 200, 구리 360, 니켈 45, 아연 900mg/kg 이하, 유기물대 질소의 비 40이하, 염분 1.8%이하, 수분 55%이하, 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 1×108 cfu/ml.
8. 조사항목
생장 및 수량조사는 농촌진흥청의 「농사시험연구조사기준」에 의하였다.
9. 결과
바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비를 대조구(판매용 부산물비료, 돈분 주재료, 3ton/10a), 2ton/10a, 3ton/10a, 4ton/10a 처리구로 하여 공시작물인 배추를 재배한 결과는 다음과 같다.
(가) 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향
본 실험에 사용된 공시비료의 처리에 의해 토양 중 유기태 질소의 무기화가 촉진되어 식물의 영양학적 측면에서 식물생육에 유리하게 작용할 것으로 판단된다. 또한, 바실러스 발리모터스 BS07M 균주는 천연 생장물질인 Auxin의 분비, 뿌리의 큐티클층 보호, 식물병에 대한 저항성 및 면역기능 강화로 작물의 생장에 유리하게 작용한 것으로 판단된다.
(나) 공시비료의 분석 성분량 검정결과
별지의 '시험결과 통지서'와 같음
(다) 배추의 생장 및 수확량 증대 효과
본 실험결과, 배추의 생육과 수량조건을 대상으로 검토해 보았을 때 판매용 부산물비료 보다 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비 처리구에서 배추 생육 및 수량이 유의성있게 증가하는 것으로 나타났다. 환경조건, 토성, 토양의 비옥도가 같은 지역에서 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비를 토양에 처리시 화학적 조성에 다소 차이는 있었으나, 공시비료에 함유되어 있는 유기물은 토양내에서 수분과 공기의 흐름을 원활하게 함으로써 토양의 물리성을 개선하는 효과가 기대되며, 유기물 그 자체로서 토양의 양이온교환용량, 보비력, 보수력을 증대시킬 수 있어 토양비옥도 향상에도 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 바실러스 발리모터스 BS07M 균주는 천연생장물질인 Auxin의 분비, 뿌리의 큐티클층 보호, 식물병에 대한 저항성 및 면역기능 강화로 작물의 생장에 유리하게 작용한 것으로 판단된다. 단, 가축분에 미생물 균주 접종시 활력을 유지할 수 있도록 하여야 하며, 적정 탄질율을 유지할 수 있는 방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.
본 연구에서 개발된 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 접종된 가축분 입상퇴비의 적정시 용량은 3ton/10a로 나타났다.
< BS07M 균주>
본 발명은 특허등록 제10-1624628호(발명의 명칭 : 작물의 생육촉진 및 내한성 증강효과를 갖는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 및 이를 포함하는 미생물제제)의 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 이용한다. 이에, 여기서는 등록번호 제10-1624628호를 바탕으로 BS07M 균주를 중심으로 설명한다.
본 발명에서 작물생육촉진 및 작물의 내재해성 증가 및 식물병 방제효과가 우수한 신규한 바실러스 바리스모티스 BS07M(Bacillus vallismortis BS07M) 균주를 선발하였다. 상기 선발된 균주에서 수득한 16S rRNA의 상동성을 비교 분석한 바, 바실러스 바리스모티스(Bacillus vallismortis)의 신규한 균주로 밝혀져, 이를 바실러스 바리스모티스 BS07M(Bacillus vallismortis BS07M)로 명명하고, 이 균주를 한국생명공학연구원에 기탁하여 2011년 07월 28일 수탁번호 KCTC11991BP를 부여받았다.
본 발명의 신규미생물 바실러스 바리스모티스 BS07M(Bacillus vallismortis BS07M)는 서열번호 1로 기재되는 염기서열 전체 또는 그것의 일부로 이루어지며, 1478bp의 오픈 리딩 프레임(ORF)으로 구성된다.
상기의 신규 균주의 균체 또는 이 균체의 배양액을 포함하는 미생물 제제를 대상으로 작물의 생육촉진과 면역기능의 강화를 확인한 바, 모든 작물에 대해 도시되어 있지는 않으나 작물의 종류와 상관없이 그 생육촉진과 면역 기능 강화 효과 및 내한성 증강효과를 얻을 수 있으며, 그 중 특히 고추, 오이, 담배에 대해서 가장 우수한 생육촉진과 면역기능 강화 효과 및 내한성 증강효과들을 나타냄을 확인하였다. 즉, 상기 신규 균주를 고추에 처리할 경우 고추수량이 30% 이상 증가한다.
또한, 탄저병 등 주요 식물 병원균을 억제하는 강력한 항균 물질도 생산하며, 공시 병원균인 고추 역병(Phytophthora capsici), 고추 무름병(Pectobacterium carotovora), 고추 탄저병(Colletotrichum acutatum), 오이 모자이크 바이러스(cucumber mosaic virus) 등에 대한 복합병해 저항성도 나타낸다.
또한, 병저항성 유전자가 발현되어 살리실산 경로를 통한 면역기능이 강화된다.
또한, 상기 신규 균주를 작물에 처리한 후 4 ℃ 이하의 저온에서 24시간 이상 노출하여도 100%의 생존율을 보이므로 작물의 내한성도 증대시켜 준다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예 및 실험예에 의해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1> 균주의 분리 및 선발
식물 병에 대한 면역기능을 활성화하는 우수한 균을 분리하기 위하여 전국 각지의 농경지에서 식물근권 토양을 채취하였다. 채취한 시료를 멸균수에 넣고 진탕한 후 희석평판법에 의해 단계별 희석액을 제조하여 고체 배지인 TSA 배지에 도말하였다.
30℃에 2일간 배양한 후 배지 표면에 나타난 세균 바실러스 발리스모티스(Bacillus valismortis) BS07M 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리한 균주를 오이탄저병(Colletotrichum orbiculare)에 대한 유도저항성을 검정하였다.
은성백다다기 오이품종의 종자를 1% 소디움 클로라이드로 표면 살균한 후 플라스틱 포드에 파종하여 2주 후 공시 분리균주의 현탁액을 관주처리 하였다.
1주 후 관주 처리한 잎에 오이 탄저병균의 포자현탁액을 잎에 살포하여 형성된 병반을 조사하여 식물 병에 대한 저항성을 보이는 가장 우수한 균주인 바실러스 발리스모티스(Bacillus valismortis) BS07M을 선발하였다.
< 실시예 2> 본 발명 신규 균주의 동정
상기 실시예 1에서 선발한 균주의 동정은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 이용하였다.
(1) 16S rRNA 염기서열 분석
세균의 동정을 위해서는 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 이용하였다. 즉, DNA 추출 키트(DNA extraction kit)로 분리 균주의 DNA를 추출한 후 universal primer인 fD1(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')과 rP2(5'-ACGGCTACCTTGTTACGACTT-3')를 이용하여 16S rDNA gene을 PCR을 통해 증폭하였다.
이렇게 얻은 PCR 산물은 DNA 시퀀싱 키트(DNA sequencing kit)를 사용하여 반응시킨 후, 유전자분석기(3100 Genetic Analyser)로 염기의 서열을 분석하였다. 염기서열은 NCBI 서버(server)의 BLAST 프로그램을 통해 속(genus)까지 동정하였다.
균주 간 유연관계를 분석하기 위하여 16S rDNA 염기서열은 CLUSTAL W 프로그램을 이용하여 표준 균주의 염기서열과 정렬하였다. 데이터 셋의 진화계통수 작성은 MEGA version 프로그램을 이용하였다. branch의 안정성(bootstrap value)은 1,000회의 재표본화(resampling)를 통하여 조사하였다.
분자 계통분류학적 분석결과, [도 2]와 같이, 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 모자벤시스(Bacillus mojavensis), 바실러스 발리스모티스(Bacillus vallismortis)와 유연관계가 높았으며, 그 중 Bacillus vallismortis와 유연관계가 가장 높아 Bacillus vallismortis로 동정하였다. 이에 2011년 7월 28일 한국생명공학연구원에 기탁하였으며, 수탁번호는 KCTC11991BP이며, 이 신규 미생물은 바실러스 발리스모티스(Bacillus vallismortis) BS07M으로 명명하였다.
< 실시예 3> 본 발명의 신규한 바실러스 [0044] 발리스모티스 BS07M 균주의 배양
상기와 같이 명명된 바실러스 발리스모르티스 BS07M를 사용하며, 이는 초저온조(-80℃)에 보관 중인 바실러스 발리스모르티스 BS07M을 멸균된 TSA(Tryptic soy agar) 배지에 도말하여 30℃에서 48시간 배양하여 재활성화시켰다. (이때 멸균된 TSB 액체배지에 바실러스 발리스모르티스 BS07M을 접종한 다음 30℃에서 48시간 배양하여 재활성화시키기도 한다.)
상기와 같이 배양된 균체를 수거하여 1ℓ의 멸균수 또는 0.2M-인산완충액(phosphate buffer)에 넣어 109~1010cfu/㎖ 균체 현탁액을 준비하였다.
이 균체 현탁액을 106~107cfu/㎖의 농도로 희석하여 토양관주 및 식물처리 실험에 사용하였다.
< 실험예 1> 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 고추생육촉진능 확인
1) 비닐하우스 조건
상기 실시예 3의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 균체 현탁액을 준비하였다. 비닐하우스 조건에서 육묘기 동안 근권 토양에 상기 균체 현탁액을 관주처리 하였다.
구체적으로 설명하면, 먼저 본엽 2~3엽기에 상기 바실러스 발리스모르티스 BS07M 균체(109cfu/㎖) 현탁액을 100배 희석하여 관주하였다. 그리고 나서 10일 간격 2회 정도 근권토양에 관주하였다.
그 결과, [도 3]과 아래의 [표 4] 및 [표 5]와 같이 나타났다.
즉, [도 3]에 나타나 있듯이 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구에서 육묘기 생육촉진효과가 현저히 양호하게 나타남을 확인하였으며, 그 후의 생육의 결과에서도 그 생육량이 증가함을 볼 수 있었다.
처리 초장(cm) 줄기직경(mm) 과수(개/주)
5.28 6.18 6.28 7.19 7.19 7.19
대조구 23.70 50.50 70.83 101.90 11.9 41.4
병저항성 유도제
(01mM-BTH)
20.90 58.08 76.17 116.20 11.0 33.8
본 발명(BS07M) 27.10 73.50 102.50 132.80 13.9 53.0
LSD(p=005) 1.20 5.71 5.71 8.50 1.7 14.8
*LSD(least sinificant difference): 최소 유의차
또한, 상기 [표 4]에 나타나 있듯이 초장, 줄기 지름의 생육량은 대조구와 병저항성 유도제인 0.1mM BTH 처리구 보다도 본 발명의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구가 현저히 우수하게 나타날 뿐만 아니라 고추 수량에 영향을 미치는 주당 과수에도 본 발명의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구가 월등히 많게 나타남을 확인하였다.
처리 수량(kg/plot) 총과중
(kg)
5일 17일 30일
대조 16.0 35.8 42.0 93.8
Bacillus subtillis S08 22.0 40.4 34.0 96.4
Bacillus vallismortis BS07M(본 발명) 20.0 45.4 37.0 102.4
Bacillus subtillis BS5b 20.0 38.6 40.0 98.4
또한, 상기 [표 5]에 나타나 있듯이 바실러스(Bacillus)의 균주간에 있어서도 큰 차이를 나타냄을 확인하였다. 즉, 고추의 총 과중에서 다른 바실러스(Bacillus) 균주들보다 본 발명인 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구가 가장 높게 나타나 우수한 증수 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
2) 노지조건
육묘기 동안은 상기 비닐하우스 조건과 동일하게 비닐하우스 내 근권 토양에 상기 균체 현탁액을 관주 처리하였다. 그 후 정식기에 노지로 정식하여 대조구와 비교하였다.
그 결과, 하기 [표 6]과 같이 나타났다.
처리 초장(cm) 수량(g)/주 과일수 과실내경(mm) 과피두께(mm)
관행구(대조구) 127.1 795.0 31.1 21.58 2.34
BS07M(본 발명) 131.5 929.0 40.1 26.08 3.3
LSD(p=005) 16.0 29.0 10.8 2.1 0.5
*LSD(least sinificant difference): 최소 유의차
상기 [표 6]에 나타나 있듯이, 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구에서 고추의 초장, 과실 내경, 과피 두께 등 생육량이 관행구(대조구)에 비해 월등히 우수하고 과일수와 수량이 증가함을 볼 수 있었다.
또한, [도 4]에서 보는 바와 같이 고추 과실의 크기가 관행구(대조구)보다 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리구가 더 굵고 길게 나타나, 그 생육량이 증가하였음을 확인하였다.
< 실험예 2> 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 식물 병원균 대한 항균활성 효과 확인
신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 주요 식물 병원균에 대한 항균활성효과는 [도 5]에 나타낸 바와 같다.
즉, 본 발명의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주는 식물 병원성 진균인 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 알터나리아 알터나타(Alternaria alternata), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 페니실리움 이타리쿰(Penicillium italicum), 페니실리움 익스판숨(Penicillium expansum KC08001), 페니실리움 익스판숨(Penicillium expansum JVV81), 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum,), 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 스크레로티니아 스크레로티룸(Sclerotinia sclerotirum,)의 생육을 억제하는 활성을 나타냄을 확인하였다.
그 중에서도 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum), 알터나리아 알터네이타(Alternaria alternata), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)와 스크레로티니아 스크레로티룸(Sclerotinia sclerotirum)를 가장 잘 억제하는 것으로 나타나, 상기와 같은 식물 병원균에 대해 높은 항균활성을 나타냄을 알 수 있었다.
< 실험예 3> 신규한 바실러스 발리스모르티스 BS07M 균주 처리에 의한 유도저항성 증진 활성의 확인
1) 실험방법
(1) 애기장대 식물체의 재배
신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주처리시 유도저항성 증진 활성에 의한 항진균성 유전자의 발현 변화를 확인하기 위하여, 애기장대 야생형(Col 0) 및 형질전환주(부모 애기장대 생태형으로부터 유래된 PR 유전자를 발현할 수 없게 형질 전환된 애기장대(nah G: SA), 유전자로 형질전환된 애기장대 (etr3-5, npr1)를 사용하였다.
이때, 애기장대 야생형(Col 0)은 센터로부터 얻었고, 상기 nah G 형질전환 식물(애기장대)은 살리실산염 디하이 드로게나제(salicylate dehydrogenase)를 암호화하고 SA를 분해하는 것으로 알려졌다.
애기장대 종자를 표면살균(70% 에탄올에 2분간 침지하고 1% 차아염소산나트륨에 20분간 침지)하고 살균된 증류수에 3회 세척한 후, 0.8% 아가 및 1.5% 수크로스가 포함되고 pH 5.7로 조절된 절반 농도의 MS(Murashige-Skoog) 배지가 담긴 페트리 디쉬에 올려놓은 후, 빛을 차단한 4℃ 상태에서 2일간 종자의 발아를 촉진시킨 후 유묘를 12시간-빛(light)/12시간-암(dark) 주기로 설정된 식물 생장상에 넣고 40W 형광등하에서 방치하였다.
상대습도 50~60%에서, 온도는 22±1℃로 유지하였다. 2주 후, 상기 묘목을 24시간의 간격을 두고 1시간 동안 2회 고압증기 멸균된 화분용 영양토(potting soil) 혼합물이 포함된 60㎖의 화분에 옮겨 심었다.
상기 묘목을 화분에 옮겨심기 전에, 상기 화분용 영양토는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 현탁액 또는 동일 용량의 살균증류수 중 어느 하나로 처리하였다. 자란 식물체는 70%의 상대습도하에서 9시간 주(200μE/m2s, 24℃) 및 15시간 야(20℃) 주기로 식물생장 상에서 재배하였다.
상기 식물체는 격일로 관수하였으며 일주일에 한번 변형된 절반 농도의 호글랜드 영양분 용액(Hoagland nutrient solution)을 처리하였다. 2주 후, 상기 애기장대 식물체에 실시예 3의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 균체 현탁액을 토양 관주하였다.
(2) 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주처리에 의한 방어유전자 발현의 확인
상기와 같이 준비된 애기장대 식물체에 실시예 3의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 균체 현탁액을 108cfu/㎖ 농도로 토양 관주한 뒤 1주 후, RNA 분석을 위하여 상기 식물체로부터 잎 조직을 수득하였다.
애기장대의 총 RNA는 적어도 2g의 얼린 조직을 동일 용량의 추출 완충 용액 (0.35M Glycine, 0.048M NaOH, 0.34M NaCl, 0.04M EDTA, 4%(w/v) SDS)에 균질화하여 추출하였다. 그런 다음, 균질 현탁액을 페놀 및 클로로포름을 사용하여 추출하였고, RNA는 LiCl로 침전시켰다.
RT-PCR은 Ex Taq polymerase를 사용하여 수행하였다.
반응 혼합물은 20㎕의 완충 용액에 cDNA 0.1 ㎍, 정방향 및 역방향 프라이머 각각 10pMol, dNTP 250nM, 및 0.5U의 Ex Taq polymerase를 포함하도록 제조하였다.
상기 PCR은 94℃에서 5분간 처리한 후, 94℃에서 1분, 57℃에서 1분간 처리하는 것을 25사이클 조건으로 실시하였고, 최종 72℃에서 10분간 연장 반응을 실시하였다.
방어 유전자에 대한 프라이머는 PDF1.2 유전자에 대한 프라이머로써, 정방향 프라이머 5'-TGCGGTAACACCGAACCATAC-3'(서열번호 1) 및 역방향 프라이머 5'- CGACAGTTGCATTGGTCCTCT-3'(서열번호 2)을 사용하였고, PR-1 유전자에 대한 프라이머로써, 정방향 프라이머 5'-AACCGCCAAAAGCAAACGCA-3'(서열번호 3) 및 역방향 프라이머 5'-TCACGGAGGCACAACCAAGTC-3'(서열번호 4)을 사용하였다.
증폭된 PCR 산물은 1.2% 아가로스 젤을 사용하여 분석하여 상기 젤을 기록하였다.
미생물의 감염이나 유도저항성 발현물질에 의한 식물의 유도저항성이 발현되면 과민성 반응이 발생하고, 이어서 유도저항성 기작으로 글루카나아제(glucanase), 키틴아제(chitinase) 등과 같은 PR(pathogenesis related protein)단백들이 증가하고, 식물 세포의 리그닌화가 유도되며, 피토알렉신(Phytoalexin) 및 페놀화합물 등의 저항성 물질이 축적되어 저항성 반응이 나타나게 된다.
이와 유사하게 비병원성인 신규한 바실러스 발리스모르티스 BS07M 균주의 근권 처리에 의하여 식물의 면역기능이 유발된다.
2 실험결과
신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 식물체의 병저항성 유전자 발현은 [도 6]에 나타나 있듯이, 상기와 같이 준비된 야생형 애기장대에서 병 저항성 유전자인 PR1유전자의 발현이 확인되었으며 NahG 변이주에서는 발현되지 않는 것으로 보아 SA에 의한 병저항성 경로로 식물면역 활성이 증대되는 것으로 판단된다.
또한, 상기 실험을 증명하기 위해 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 처리하여 뿌리의 반응을 확인한 결과 [도 7]과 같은 식물 뿌리조직에서 리그닌화의 유도를 확인하였다. 즉, 붉은색으로 표시된 리그닌 형성은 병저항성 반응 중의 하나를 나타내는 것으로서 식물세포벽이 두꺼워짐을 의미하는 것이다. 따라서 본 발명의 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 처리함으로 인해 오이 뿌리의 세포벽이 두꺼워져 식물 병원균이 침입하지 못함을 알 수 있었다.
< 실험예 4> 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 유도저항성 발현에 의한 식물병 억제효과
신규한 바실러스 발리스모르티스 BS07M 균주의 유도저항성 발현에 의한 식물병 억제효과를 보기 위하여 실내 및 포장시험 조건으로 실시하였다.
신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에 의한 고추의 병저항성 발현은 유묘기 및 포장에서의 채취한 고춧잎과 과일에 병원균을 접종하여 시험하였다.
무름병의 경우, 실내시험에서는 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 처리된 고추 재배구와 처리되지 않은 재배구를 구분하여 유묘기의 잎과, 노지재배 상태의 고춧잎을 채취하였다.
그리고 Pectobacterium carotovora SCC1에 대한 유도저항성 발현을 시험하였다.
그 결과 고추 유묘의 잎은 하기 [표 7]과 [도 8]과 같이 나타났다.
처리 병반면적율(%) 잎
BS07M(본 발명) 0
대조구(Control) 42
무처리(지상부 우수) 32
LSD(p=005) 37.23
*LSD(least sinificant difference): 최소 유의차
상기 [표 7]과 [도 8]에 나타나 있듯이, 대조구는 42% 병반면적율을 나타난 반면, 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주 처리에서는 병반이 발생하지 않아 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다.
또한, 노지상태의 잎의 경우에는 하기 [표 8]과 같이 나타났다.
처리 무름병 감염율(%) 탄저병 감염율(%)
1차 2차
관행구(대조구) 71.7 53.7 15
0.1mM-BTH 16.7 75.7 8
BS07M(본 발명) 20.0 0.0 1
LSD(p=005) 20.62 23.5 19.1
*LSD(least sinificant difference): [0104] 최소 유의차
상기 [표 8]과 같이, 대조구는 1차, 2차에서 각각 71.7%, 53.7% 무름병에 감염율을 보였으나 처리구는 각각 20.0%, 0.0%로 현저히 억제되는 효과를 보였다.
고추 탄저병의 경우, 실내시험에서는 노지에서 재배한 고추의 과일을 채취하여 고추 탄저병 억제효과를 시험하였다.
멸균수에 현탁하여 고추 탄저병균(Colletotrichum acutatum)포자를 105 spore/의 농도로 조정하고 전착제를 첨가하여 충분히 살포하였다.
그리고 나서 상대습도 100%에서 24시간 둔 후 꺼내어 온실 내에 정치하고 그 후 7일째에 병 발생을 조사하였다.
신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주가 처리된 고추 재배구와 처리되지 않은 재배구에서 채취한 고추과일을 구분하여 조사하였다.
그 결과, 상기 [표 8]과 같이 관행구에서는 15%의 감염율을 보였으나, 바실러스 발리스모티스 BS07M 처리구에서는 1%의 가장 낮은 감염율을 보여 탄저병 억제효과가 가장 큰 것으로 나타났다.
또한, 고추 탄저병의 경우, 포장시험에서는 노지재배 조건에서 실시하였다.
고추 탄저병균(Colletotrichum acutatum)포자를 멸균수에 현탁하여 105 spore/의 농도로 조정하고 전착제를 첨가하여 고추의 잎과 과일에 충분히 살포하였다. 그리고 나서 약 15일 간격으로 4회에 걸쳐 탄저병 발생을 조사하였다.
그 결과는 [도 9]에서와 같이 포장조건에서도 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주처리에 의해 탄저병 억제 효과가 가장 큰 것으로 나타났다.
또한, 오이 모자이크 바이러스(cucumber mosaic virus, CMV)에 대한 억제효과도 확인하였다.
설명하면, 근권균 BS07M 균주의 포자현탁액을 관주 처리한 파종 2주 후의 오이(은성백다다기)유묘 1본엽에 오이 모자이크 바이러스(CMV)에 걸린 오이잎을 마쇄하여 카보란덤 분말과 함께 문질러 접종한 다음 상온의 온실에서 정치 후 1주째 형성된 모자이크로 바이러스 감염 여부를 조사하였다. 무처리는 살균 증류수를 관주 처리하였으며 동일한 방법으로 CMV 바이러스를 접종하였다.
그 결과, [도 10]에 나타나 있듯이 BS07M이 처리된 오이 유묘는 CMV 바이러스에 의한 감염증상이 전혀 없는 것으로 보아 바이러스 방제효과가 우수함을 입증할 수 있었다.
< 실험예 5> 신규한 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주의 식물처리에 의해 식물의 내한성 증대 효과
바실러스 발리스모티스 BS07M의 식물 근권 처리 후 오이와 담배 유묘의 내한성을 조사하였다.
4℃에서 24시간 처리 후 온실에 6시간 방치하여 냉해피해로 나타나는 잎의 변색정도를 육안으로 관찰하여 조사하였다.
[도 11]과 [도 12]에서와 같이, 대조구는 저온처리에 의해 냉해를 받으면서 엽록체가 파괴되어 잎 표면이 오그라들며 회백색으로 변색된 반면, 신규한 바실러스 발리스모르티스 BS07M 균주 처리에서는 저온에서도 견디는 힘이 강해져서 냉해를 받지 않고 내한성(耐寒性)이 증대되는 효과를 나타내었다.
이에, 본 발명의 신규 미생물은 작물처리에 의해 내한성이 증강되어 4℃ 저온조건에서도 냉해에 견디는 우수한 특징이 있으며, 이를 이용하면 식물병해억제 및 식물생육촉진효과도 종래의 효과보다도 현저히 우수하여 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 식물 병원균을 효과적으로 억제할 뿐만 아니라 식물면역기능의 활성증대로 병해가 현저히 감소하고, 작물생육촉진 효과도 우수하여 친환경농업에 유용하게 활용할 수도 있다.

Claims (5)

  1. 우분, 계분, 돈분, 톱밥, 미강, 석회고토에 균수 108~10cfu/ml인 BS07M 균주 수용액을 살수하면서 혼합하여 수분 함량이 55~60%가 될 때까지 가축분을 혼합하는 제1단계; 혼합한 가축분을 발효 교반기에서 공기(45~55㎥/일)를 주입하면서 1~5회/일 가축분을 뒤집기하여 70~85℃로 온도가 상승했다가 55~65℃가 되게 20~25일간 숙성하는 제2단계; 숙성 후 수분함량이 25~35%가 될 때까지 3~6개월간 후숙하는 제3단계; 및 후숙한 퇴비를 분쇄하고 BS07M 균주 분말을 혼합하여 펠릿으로 압축 성형하는 제4단계;를 포함하되,
    상기 제1단계는, 우분 8~12중량부, 계분 2.5~4.5중량부, 돈분 0.3~0.7중량부, 톱밥 0.3~0.7중량부, 미강 0.1~0.5중량부, 석회고토 0.05~0.15중량부, BS07M 균주 수용액 0.5~1.5중량부로 혼합 살수하고,
    상기 제4단계에서, 후숙한 퇴비 85~95중량%; 및 BS07M 균주 분말 5~15중량%로 혼합하며,
    상기 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주는 하기 <서열번호 1>로 표시되는 염기서열을 가진 유전자를 갖으며, 콜레토트리쿰 아쿠타툼(Colletotrichum acutatum)에 의해 발생된 고추 탄저병균, 펙토박테리움 카로토보라(Pectobacterium carotovora)에 의해 발생된 무름병, 쿠쿰버 모사익 바이러스(Cucumber mosaic virus)에 의해 발생된 오이 모자이크 바이러스 중 선택된 어느 하나의 식물병에 대한 유도저항성의 발현으로 인해 식물병 억제효과를 나타내어 작물의 생육을 촉진하는 것을 특징으로 하는 바실러스 발리스모티스 BS07M 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법.
    <서열번호 1:>
    cactcagacg aacgctggcg gcgtgcctaa tacatgcaag tcgagcggac agatgggagc 60
    ttgctccctg atgttagcgg cggacgggtg agtaacacgt gggtaacctg cctgtaagac 120
    tgggataact ccgggaaacc ggggctaata ccggatggtt gtctgaaccg catggttcag 180
    acataaaagg tggcttcggc taccacttac agatggaccc gcggcgcatt agctagttgg 240
    tgaggtaacg gctcaccaag gcgacgatgc gtagccgacc tgagagggtg atcggccaca 300
    ctgggactga gacacggccc agactcctac gggaggcagc agtagggaat cttccgcaat 360
    ggacgaaagt ctgacggagc aacgccgcgt gagtgatgaa ggttttcgga tcgtaaagct 420
    ctgttgttag ggaagaacaa gtgccgttca aatagggcgg caccttgacg gtacctaacc 480
    agaaagccac ggctaactac gtgccagcag ccgcggtaat acgtaggtgg caagcgttgt 540
    ccggaattat tgggcgtaaa gggctcgcag gcggtttctt aagtctgatg tgaaagcccc 600
    cggctcaacc ggggagggtc attggaaact ggggaacttg agtgcagaag aggagagtgg 660
    aattccacgt gtagcggtga aatgcgtaga gatgtggagg aacaccagtg gcgaaggcga 720
    ctctctggtc tgtaactgac gctgaggagc gaaagcgtgg ggagcgaaca ggattagata 780
    ccctggtagt ccacgccgta aacgatgagt gctaagtgtt agggggtttc cgccccttag 840
    tgctgcagct aacgcattaa gcactccgcc tggggagtac ggtcgcaaga ctgaaactca 900
    aaggaattga cgggggcccg cacaagcggt ggagcatgtg gtttaattcg aagcaacgcg 960
    aagaacctta ccaggtcttg acatcctctg acaatcctag agataggacg tccccttcgg 1020
    gggcagagtg acaggtggtg catggttgtc gtcagctcgt gtcgtgagat gttgggttaa 1080
    gtcccgcaac gagcgcaacc cttgatctta gttgccagca ttcagttggg cactctaagg 1140
    tgactgccgg tgacaaaccg gaggaaggtg gggatgacgt caaatcatca tgccccttat 1200
    gacctgggct acacacgtgc tacaatggac agaacaaagg gcagcgaaac cgcgaggtta 1260
    agccaatccc acaaatctgt tctcagttcg gatcgcagtc tgcaactcga ctgcgtgaag 1320
    ctggaatcgc tagtaatcgc ggatcagcat gccgcggtga atacgttccc gggccttgta 1380
    cacaccgccc gtcacaccac gagagtttgt aacacccgaa gtcggtgagg taacctttta 1440
    ggagccagcc gccgaagtgg gacagatgat tgggtgan 1478
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020180103206A 2018-08-31 2018-08-31 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법 KR102073487B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103206A KR102073487B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103206A KR102073487B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102073487B1 true KR102073487B1 (ko) 2020-02-04

Family

ID=69570881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180103206A KR102073487B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102073487B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921368A (zh) * 2022-05-13 2022-08-19 新疆农业科学院 莫海威芽孢杆菌yl-ry0310及其培养方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101232291B1 (ko) * 2012-12-13 2013-02-12 김정호 다기능성 인산퇴비 및 이의 제조방법
KR101584033B1 (ko) 2015-06-04 2016-01-08 박영수 펠릿 퇴비 및 이의 제조 방법
KR101624628B1 (ko) * 2011-09-22 2016-05-26 대한민국 작물의 생육촉진 및 내한성 증강효과를 갖는 신규한 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주 및 이를 포함하는 미생물제제
KR101668454B1 (ko) * 2015-12-23 2016-10-20 주식회사 토비이앤지 분상 퇴비 또는 펠릿 퇴비의 통합 제조시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101624628B1 (ko) * 2011-09-22 2016-05-26 대한민국 작물의 생육촉진 및 내한성 증강효과를 갖는 신규한 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주 및 이를 포함하는 미생물제제
KR101232291B1 (ko) * 2012-12-13 2013-02-12 김정호 다기능성 인산퇴비 및 이의 제조방법
KR101584033B1 (ko) 2015-06-04 2016-01-08 박영수 펠릿 퇴비 및 이의 제조 방법
KR101668454B1 (ko) * 2015-12-23 2016-10-20 주식회사 토비이앤지 분상 퇴비 또는 펠릿 퇴비의 통합 제조시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921368A (zh) * 2022-05-13 2022-08-19 新疆农业科学院 莫海威芽孢杆菌yl-ry0310及其培养方法和应用
CN114921368B (zh) * 2022-05-13 2024-04-02 新疆农业科学院 莫海威芽孢杆菌yl-ry0310及其培养方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016258913B2 (en) Designed complex endophyte compositions and methods for improved plant traits
CN102428966B (zh) 一种作物病害防治复合生物制剂及其应用
Nagendran et al. Management of bacterial leaf blight disease in rice with endophytic bacteria
KR101624628B1 (ko) 작물의 생육촉진 및 내한성 증강효과를 갖는 신규한 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주 및 이를 포함하는 미생물제제
KR20150050578A (ko) 식물의 비생물적 스트레스 저항성을 증가시키는 방법
JP2017534671A (ja) 微生物組成物及びその使用方法
KR100800566B1 (ko) 크랩시엘라 옥시토카 c1036 균주 및 이를 이용한 식물의생장 촉진과 식물병 방제 및 환경 스트레스에 대한 피해감소 방법
MX2007008234A (es) Una nueva cepa de trichoderma atroviride, un medio de cultivo conteniendola, asi como la utilizacion de dicha cepa en particular como estimulante de la germinacion y/o del crecimiento de las plantas.
KR20140127670A (ko) 식물 내생세균 바실러스 메칠로트로피쿠스 yc7007 균주 및 이를 이용한 다기능 생물농약 및 미생물비료 개발
KR101287141B1 (ko) 식물병 방제 효과를 가지는 스트렙토마이세스 그리세우스 big105 균주 및 이의 용도
KR102411304B1 (ko) 식물의 저항성을 증진시키는 바실러스 잔톡실리 균주 및 이의 용도
KR101897580B1 (ko) 복합 유기질비료 조성물
KR20180114858A (ko) 식물의 저항성을 증진시키는 바실러스 메소나에 균주 및 이의 용도
KR101908729B1 (ko) 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도
CN114085793B (zh) 一种防治植物真菌病害的皮氏类芽孢杆菌菌剂的生产方法及其应用
KR100827352B1 (ko) 유도전신저항성 바실러스 메가테리움 hk-isr1 균주 및이의 배양액을 포함하는 미생물 제제와 이를 이용한인삼병 방제 방법
Abou El Nour et al. Suppressive effect of compost/pomegranate peel tea combination against Fusarium oxysporum f. sp. lupini, and Rhizoctonia solani as an alternative synthetic fungicide
KR102073487B1 (ko) 바실러스 발리스모티스 bs07m 균주를 접종한 가축분 입상 퇴비의 제조방법
EP3536153B1 (en) The composition comprising isolated strains of saprophytic soil bacteria, biopreparation containing such composition and methods and uses thereof
CN109609403B (zh) 一种生防菌及其在农作物霜霉病防治方面的应用
CN111052997A (zh) 一种提高草莓连作障碍抗性生物刺激素的制备及应用方法
KR102670981B1 (ko) 고추 탄저병과 세균병 방제 및 생육촉진 효과를 가진 다기능 천연식물보호제 개발
KR20050034000A (ko) 병원성 진균에 길항력을 가지는 신규의 식물 내생 세균인버크홀더리아 비에나멘시스 엠씨1404 및 이를 함유하는항진균성 미생물 살균제
KR100566265B1 (ko) 신규 식물 외생 길항 미생물인 슈도모나스 퓨티다 cb11균주 및 이를 함유하는 항진균성 미생물 살균제
KR101064829B1 (ko) 표면 미생물의 밀도증진 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
X091 Application refused [patent]
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant