KR19980085224A

KR19980085224A - 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물

Info

Publication number: KR19980085224A
Application number: KR1019970021227A
Authority: KR
Inventors: 손승현; 신정섭; 장성완
Original assignee: 구형우; 한솔제지 주식회사
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-12-05

Abstract

본 발명은 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 암반절개지, 마사지, 황폐지 등 식생조건이 불량한 지역에 분사파종공법이나 식생매트공법을 이용하여 식생녹화하는데 필요한 녹화용 조성물에 있어서 종래에 사용되어왔던 종자, 비료, 접착제, 피복보호제 등 외에 외생균근균과 내생균근균의 포자나 균사체를 단독 또는 혼합하여 처리함으로써 식물의 발아율을 높히고 또한 발아기간을 단축시켜 원하는 식물종의 조기녹화를 가능하게 하는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물에 관한 것이다.

Description

공생균을 함유한 녹화용 식생조성물

산업이 발달함에 따라 다양한 형태의 국토개발이 이루어지고, 특히 산지등이 많은 우리나라의 경우 그에 따른 암반절개지, 마사지, 황폐지 등이 다량 발생하여 경관을 해치고 또한 환경오염의 원인이 되고 있다. 따라서, 국토개발과 함께 이들의 복구 필요성이 대두되었는데, 이러한 식생녹화공법으로는 일반적으로 우선 다량의 식생토를 대상 비탈면 등에 두껍게 피복하고 여기에 종자, 비료, 접착제, 피복보호제 등의 녹화 조성물을 대상지역에 분무하는 기법인 분사식 녹화공법이나 또는 녹화용 식생매트공법이 적용되고 있으나, 이는 화학접착제의 사용이 필수적이어서 장기적으로는 환경문제를 초래함과 동시에 식물체의 생육을 지연시키는 등의 문제점을 야기한다. 또한, 기존의 녹화공법은 녹화조성물을 10㎝ 이상의 두께로 객토하여야하는 등 기본적으로 경비를 줄일 수 없는 문제점을 갖고 있었다. 이 외에도 앵커나 네트 등을 치고 그 위에 조성물을 분무하는 방법이 있으나, 이또한 이중의 노동력과 식생형성후 네트를 제거해야 하는 문제점이 있어 급경사 암반지역이 아니면 거의 적용을 하지 못하고 있다.

이와같은 단점을 자연 생태적으로 해결하고자 균근균에 대한 연구가 국내외적으로 많이 알려져 있다. 여기서 균근(Mycorrhizae)이란 식물의 어린 뿌리가 토양중에 있는 곰팡이와 공생하는 형태로서 구체적으로 곰팡이가 기주식물에 무기염을 대신 흡수하여 전달해 주고, 기주식물이 곰팡이에 탄수화물을 전해줌으로서 공생관계를 유지하는 균을 말한다. 균근은 고등육상식물의 약 97%에서 발견될 만큼 흔하게 존재하며, 이러한 균근의 역할을 보면, 가장 중요한 것이 무기염의 흡수촉진으로 균근의 감염율은 지반의 비옥도가 낮을수록 높으므로 반비례한다(Smith Gianinazzi-Pearson,1988). 따라서 식물의 생육이 불리한 한계토양(marginal soil)에서 생태적으로 중요한 위치를 차지함으로 실제로 균근을 인공접종한 묘목의 생장이 촉진되는 예가 많으며(T.S..Grove F.Le Tacon, 1993), 결국 산림의 생산성을 높이는 역할을 할 수 있다.

이러한 예로 내생균근균에 대한 연구결과 기주범위가 넓고 번식이 용이하여 농업이나 원예분야에서 VAM(Vescular Arbuscular Mycorrhizae)의 증식법과 VAM포자를 담체로서 보존하는 방법에 대한 기술이 공개된 바 있다. 이는 VAM균에 국한된 기술로서 사용분야가 작물의 수확량을 증가시키는 것에 한정적으로 적용되는 문제점을 갖고 있다(대한민국 특허출원공개 제 93 - 10176호, 대한민국 특허출원공개 제 96 - 701193호).

또한, 외생균근균에 대한 다수의 연구사례가 있으나[일본공개특허 평 4 - 356134호, 일본공개특허 평 4 - 10714호, 일본공개특허 평 4 - 112724호, 일본공개특허 평 4 - 071425호, 일본공개특허 평 3 - 058717호], 대표적 외생균인 송이균의 대량배양을 위해 송이균의 발생 최적조건등에 대해 기술하고 있는 바, 이역시 한정된 식용버섯균근균에만 적용할 수 있다는 문제점을 갖고 있다.

또다른 공지기술로는 일본공개특허 평 8 - 143410호에 유용균의 식물공생방법이 개시되어 있으며, 이는 균근균을 포함한 지지체를 이용하여 식물체를 고정하는 방법에 관한 것으로서 유용균이 식물체에 대한 감염율을 높이는 목적으로 사용되며 여기에는 질소고정균등 모든 균을 포괄적으로 적용하고 있어, 본 발명과는 목적하는 바와 이용하는 균에 있어서 차이점이 있다.

또한, 일본의 야마구찌대학에서는 화산재지역(pH 4.4)에 멀칭시트(mulching sheet)를 처리한 후 그린백(Green bag)이라는 토양과 균근균으로 제조된 백을 헬리콥터로 분사함으로써 녹화목적이 아닌 수목의 생장을 촉진시키는 효과가 있음을 입증하였으나, 현재 연구진행중에 있는 것으로서 백의 제조에 비용이 많이 들고, 협소한 지역에 적용이 어려운 문제점이 있다.

그리고, 대한민국 특허공고번호 제 95 - 14890호에 개시되어 있는 균근균을 이용한 미생물 비료와 그 제조방법은 VAM을 주로 제조한 비료제로서 초본식물이나 작물의 재배촉진 및 수확량을 증대시킬 것을 목적으로 하는 발명인 바, 본 발명의 녹화목적과는 차이가 있다

대한민국 특허출원공개번호 제 96 - 29435호에 개시되어 있는 법면 녹화용 특수식생 조성물 및 법면 녹화방법에서는 조성물에 미생물비료제를 첨가하고 있으나, 여기에 사용되는 미생물 비료제에 사용된 미생물은 균근균이 아니며 일방적으로 식물에만 영양분을 준 후 시간이 흐를수록 소모되어 지속적으로 영양분을 공급할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 종래 녹화 방법상의 문제점을 자연 생태적으로 해결하고자 녹화대상의 식물종과 공생관계를 가지는 균근균을 상기한 공지조성물과 함께 혼합하여 녹화 적용지역에 처리함으로써 식물의 발아율을 높히고 또한 발아를 촉진시켜 녹화기간을 단축시킴은 물론, 원하는 식물상을 선택적으로 출현시키고, 종래 접착제의 독성으로부터 식물종을 보호하고 접착제의 사용량을 감소시킬 수 있는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 종자, 비료, 접착제, 피복보호제가 함유되어 있는 녹화용 식생조성물에 있어서, 공생균의 포자나 균사체를 전체 조성물 함량중 0.5 ~ 10 중량% 범위내에서 혼합처리하는 것을 특징으로 하는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 녹화대상의 식물종자와 공생관계를 가지는 균근균과 함께 공지조성물을 혼합하여 녹화 적용지역에 처리함으로써, 식물의 발아율을 높히고 또한 발아를 촉진시켜 녹화기간을 단축시킴은 물론 잡초나 잡목의 발생율을 감소시키는 효과가 있는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물에 관한 것이다.

본 발명은 초목류 등의 녹화대상 식물종과 공생관계를 가지는 공생균으로서 주요 내생균근균과 외생균근균을 이용한다. 이러한 내생균근균으로 기가스포라속(Gigasporasp.), 그로무스속(Glomussp.), 스쿠텔로스포라속(Scutellosporasp.), 스크레로시스티스속(Sclerocystissp.) 등을 이용하며, 외생균근균으로는 모래밭버섯(Pisolithus tinctorius), 광대버섯속(Amanitasp.), 무당버섯속(Russulasp.), 젖버섯속(Lactariussp.), 그물버섯속(Boletussp.), 등을 이용한다.

본 발명에서는 상기의 공생균을 하나이상 선택하여 종자, 비료, 접착제, 피복보호제로 구성된 조성물에 이들을 처리하여 사용하는 데, 이때 대상지의 식물종의 목초본비에 따라 전체 조성물 함량중 0.5 ~ 10 중량% 범위내에서 적절한 비율로 혼합처리하여 사용한다.

따라서, 이들 균주를 대량으로 배양할 필요가 있는 데, 배양방법으로는 액체배양 또는 고체배양법을 이용한다. 우선, 내생균근균의 경우는 주로 액체배양법을 이용하는데, 구체적인 방법으로는 맥아추출물(malt extract) 0.5 중량%, 포도당(glucose) 0.5 중량%를 포함한 배지에 내생균근균의 접종량을 약 0.5 ~ 2 중량%로 접종하고 2주간 배양한다. 그리고 외생균근균의 경우는 주로 고체배양법을 이용하며, 구체적인 방법으로는 버미큐라이트, 마사토, 피트모스를 1 : 1 : 1의 비로 혼합한 토양내 기주식물의 뿌리에 외생균근균을 접종하여 1개월간 배양한다.

그런 다음, 이들 배양 균주를 상기 조성물에 전체 조성물 함량중 내생균근균은 0.5 ~ 5 중량%, 외생균근균은 1 ~ 10 중량%만큼씩을 혼합한다. 여기서 내생균근균과 외생균근균사이에 접종균의 함량에 차이가 나는 이유는 내생균근균은 번식이 빠르므로 접종초기에 식물에 감염이 용이하나, 외생균근균은 균사의 생장이 느리므로 접종초기에 접종량을 증가시켜야 한다는 점에서 서로 상이한 특성을 갖고 있기 때문이며, 또한 상기 범위는 초기 종자의 발아후까지 지속적으로 살아남을 수 있는 양으로서 가장 적당하기 때문이다.

그리고, 상기 조성물중에 카르복시메틸셀룰로오스와 같은 접착제는 초기종자 및 피복보호제 등을 고정시켜주는 목적을 위해 첨가되는 데, 전체 조성물 함량중 0.3 ~ 1 중량%가 바람직하다. 이는 종래 방법에 비하여 30%정도 감소된 양인데, 이는 발아후 균근균이 식물체의 생장촉진 및 뿌리의 착근 역할을 함으로써, 접착제의 사용감소효과를 통해 환경보호에 근접한 생태적녹화를 유도하는 것이다. 또한, 본 발명은 녹화 적용지역이나 비탈면의 종류, 경사도, 적용시기, 적용두께 등의 정도에 따라 통상적으로 사용되는 여러 가지 첨가제가 가해지는 데, 그 예로는 부식톱밥, 부엽토와 같은 부식질재료, 질소비료, 동물성비료(계분, 돈분)와 같은 유기질비료, IAA, IBA, NAA 등과 같은 호르몬제, 제지슬러지, 수피, 볏짚 등의 피복보호제가 적절히 혼합사용된다.

또한, 본 발명에 따르면 상기와 같이 조성된 공생균을 함유한 녹화용 조성물을 통상의 분사파종장치를 이용하여 분사접착시켜 녹화적용지역에 적용하거나 또는 통상적으로 이용되는 식생매트공법을 이용하여 적용한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

버미큐라이트, 마사토, 피트모스를 1 : 1 : 1로 혼합한 훈증토양에 외생균근균중 모래밭버섯균(Pisolithus tinctorius),비단그물버섯균(Suillus luteus)을 접종하여 1개월간 배양하고, 이로부터 수득한 균사체를 인공배양토양에 처리한 다음, 알콜로 살균처리한 소나무종자 2 ~ 3립을 1 ~ 2cm 깊이로 파종한 후 멸균된 펄라이트를 5mm 두께로 덮고 이들을 3개월간 배양하였다. 그런 다음, 공생균근균을 처리한 소나무종자와 미처리한 소나무종자의 발아율을 비교하였다. 그 결과 표 1과 같이 미처리구에 비하여 균근균을 처리한 소나무종자의 발아율이 향상되었다

[표 1]

고체배양 외생균근균 처리구와 미처리구의 비교

구 분	모래밭버섯균처리	비단그물버섯균처리	미처리구
발아율	82%	75%	60%

실시예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 내생균근균중 기가스포라속(Gigaspora sp.), 그로무스속(Glomus sp.)포자를 3000 spores/㎡로 2cm 깊이에 단독 또는 혼합비 1 : 1로된 혼합접종원을 제조하였다. 그리고, 초본식물종자인 크로바, 쑥을 파종한 후 분무접종하고 1개월후 이들의 발아율을 비교하였다. 그 결과 표 2에 나타낸 바와 같이, 균근균을 처리하지 않은 미처리구는 발아율이 현저하게 떨어졌으며, 또한 균근균을 단독으로 처리한 것보다 혼합하여 처리한 결과 발아율이 높은 결과를 확인할 수 있었다.

[표 2]

고체배양 내생균근균 처리구와 미처리구의 비교

구 분	기가스포라속	그로무스속	혼합처리	미처리구
크로바(B. Clover)	80%	78%	85%	70%
쑥(Mugmart)	67%	70%	88%	60%

실시예 3

기가스포라속(Gigasporasp.)과 그로무스속(Glomussp.)를 액체배양한 후 이들 균포자를 1 : 1로 혼합하여 각 균주의 포자 3000 spores/㎡를 토양의 포트(pot)에 처리한 쑥, 크로바(M. Clover), 크로바(W. Clover), 켄터키와 미처리한 이들을 화분에 이식시킨 후 이들의 생장량 차이를 비교하였다. 이때 생장량의 차이는 총 건량무게를 비교하는 방법을 이용하였으며, 그 결과 표 3에 나타낸 바와 같이 균근균을 처리한 초본식물의 생장이 빠른 결과를 나타내었다.

[표 3]

액체배양 내생균근균 처리구와 미처리구의 비교

구 분	혼합균주 처리구(g)	미처리구(g)
쑥(Mugwart)	127	147
크로바(W. Clover)	1.74	8.40
크로바(M. Clover)	139	197
켄터키(Kenturky B.G.)	7.5	19.34

실시예 4

경사면에 실시예 1, 2와 동일한 방법으로 대량배양한 모래밭버섯(Pisolithus tinctorius), 비단그물버섯(Suillus luteus)의 외생균근균과 기가스포라(Gigaspora), 그로무스속(Glomussp.)의 내생균근균의 균사체와 포자를 혼합하고, 이들을 비료 5 중량%, 접착제 2 중량%, 제지슬러지, 수피 등의 피복보호제 70 중량%와 기타 물이 혼합되어 이루어진 조성물에 전체 함량중 5 중량%만큼을 목초본 혼합종자 2 중량%에 분사파종하여 접종한 후, 100일간 방치하였다. 그리고, 이들과 공생균근균을 처리하지 않은 미처리구와의 피복율을 비교하였다. 그 결과 표 4에 나타낸 바와 같이 공생균근균을 혼합처리한 경우의 피복율이 월등히 높은 결과를 얻었다.

[표 4]

고체배양 내·외생균근균의 혼합처리구와 미처리구의 비교

구 분	내·외생균근균의 혼합처리구	미처리구
피 복 율	62%	88%

상기한 결과로부터 본 발명은 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물을 분사파종(hydroseeding)하거나 식생매트공법을 이용하여 파종함으로써 종자의 발아기간을 단축시키고, 조성물에 첨가되는 접착제의 독성이 식물체에 미치는 영향으로부터 식물체를 보호함과 동시에 비료등의 영양분을 식물체에 원할하게 공급하여 원하는 식물종을 조기에 발아유도하고, 또한 녹화기간을 단축시켜 생육인 느린 목본류의 뿌리가 녹화지에의 활착율을 향상시켜 녹화대상지에 초목본류의 적절한 식물상을 구현할 뿐만 아니라, 특히 생장이 느린 목본식물에 외생균근균의 균사체를 처리함으로써 잡초나 잡목의 발생율을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

종자, 비료, 접착제, 피복보호제가 함유되어 있는 녹화용 식생조성물에 있어서, 공생균의 포자나 균사체를 전체 조성물 함량중 0.5 ~ 10 중량% 범위내에서 혼합처리하는 것을 특징으로 하는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 공생균은 기가스포라속, 그로무스속, 스크텔로스포라속, 스크레로시르티스속 중에서 선택된 내생균근균, 그리고 모래밭버섯, 광대버섯속, 무당버섯속, 젖버섯속, 그물버섯속중에서 선택한 외생균근균인 것을 특징으로 하는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공생균의 균사체 또는 포자를 상기 조성물 함량중 내생균근균은 0.5 ~ 5 중량%, 외생균근균은 1 ~ 10 중량%를 함유한 것을 특징으로 하는 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물.
상기 공생균을 함유한 녹화용 식생조성물을 통상의 분사파종공법 또는 식생매트공법을 이용하여 녹화 적용지역에 활착시켜 자연 천이에 의해 녹화되도록 함을 특징으로 하는 공생균을 함유한 녹화용 조성물의 녹화방법.