KR20030035505A

KR20030035505A - 종자 소독제 및 종자 소독법

Info

Publication number: KR20030035505A
Application number: KR1020010067605A
Authority: KR
Inventors: 김혜자
Original assignee: 김혜자
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-09

Abstract

차아염소산나트륨과 수산화나트륨을 주성분으로 하는 참박, 수박 등의 박과류 및 기타 채소 작물 종자의 종자소독제 및 이를 이용한 효과적인 종자 소독법. 본 발명의 종자 소독제는 종피에 함유된 발아억제물질과 유해 바이러스, 균류를 효과적으로 용해, 용탈, 제거함으로 해서 처리 종자의 발아율과 발아세 향상 및 발아기간 단축 효과를 얻을 수 있다.

Description

종자 소독제 및 종자 소독법{A DISINFECTANT FOR SEEDS AND A METHOD FOR DISINFECTING SEEDS USING THE SAME}

본 발명은 여러가지 농작물 종자의 발아기간 단축 및 발아율 증진을 위한 종자 소독제 및 이를 이용한 종자 소독방법에 관한 것이다.

참박, 수박, 오이, 참외, 토마토, 가지 등 각종 야채의 종자는 종자 표면에 바이러스나 각종 병원균이 서식하기 때문에, 종피 감염 바이러스 등으로 인한 농작물 피해를 막기 위해서는, 이러한 바이러스와 병원균이 철저히 소독된 무병종자를 사용하는 것이 최선의 방법이다.

특히, 참박 종자의 경우에는, 수박 연작 재배시 발생되는 만활병, 위조병, 급성 위조병 등의 각종 병해를 억제하고, 초세유지 및 저온신장성 향상을 위해, 수박과 접목 친화성이 좋은 대목 (坮木)용으로서, 국내외에서 연간 수백톤 규모로 이용되고 있다.

그러나, 수박 종자에 비해 대목용 참박 종자는 발아세, 즉 발아속도와 발아력, 그리고 발아율이 저조하고 발아기간이 길기 때문에, 수박 종자의 4~5배로 참박 종자를 파종하여 접목을 하고 있는 실정이어서, 농가측에서는 대목용 참박 종자 구입비 부담이 많고 또한 수박 및 참박 간에 발아시기와 발아율 편차로 최적의 접목시기를 맞추기가 용이하지 않아 농가 입장에서 애로사항이 많다.

이와 같이, 대목용 참박 등의 발아율 및 발아세가 고르지 못한 원인으로는 크게 채종시기, 채종지역 품종간의 특성차에 의한 것과 저장기간 및 조건에 따른 종자 활력 차이를 들 수 있다. 즉, 동일한 포장에서도 30 ~ 40일 정도 수확기간이 달라 종자 성숙도에 차이가 있을 수 밖에 없으며, 종자 채종 수입 지역이 태국, 인도네시아, 인도 등의 남방과 중국 북부 등 북방 지역 등으로 다양하기 때문에, 종자 성숙도에 차이가 있고, 각 지역간 생산되는 종자마다 품종간 발아억제물질의 함량도 각기 다르기 때문이다. 또한, 종자의 저장기간에 따라, 채종즉시 즉, 2, 4월에 시판되는 경우와 채종 후 1 ~ 2년 저장한 후에 판매하는 경우 종자 활력에 차이가 있을 수 밖에 없음은 자명하다.

또한, 근래 박과류에 감염되는 CMV (오이 모자이크 바이러스), WMV (수박 모자이크 바이러스), CGMMV (오이녹반 모자이크 바이러스), 및 복합 감염된 바이러스 및 고추, 토마토, 가지의 TMV 바이러스가 특히 큰 문제로 대두되고 있다. 더욱 구체적으로, TMV, 즉 토마토 모자이크 바이러스는 고추 토마토, 가지를, CMV, 즉 오이 모자이크 바이러스와 WMV, 즉 수박 모자이크 바이러스는 오이, 수박, 참외, 메론, 호박등을, 그리고 CGMMV, 즉 오이녹바 모자이크 바이러스는 주로 참박과 오이의 중요한 병해 바이러스이다. 대목용 참박 종자는 고온 건열 소독 (70℃에서 72시간) 등의 방법으로 소독처리 하고 있으나, 기타 감염된 박과류 종자와 고추, 토마토, 가지 종자는 일단 감염되면, 시장에 유통을 시키지 못하므로 막대한 손해를감수하고 종묘업계 자체에서 폐기시키고 있는 실정이다.

이러한 각종 바이러스의 전염경로 중에서 가장 중요한 것은 종자 전염으로서, 특히 수박 종자와 대목으로 사용되는 박과류 종자의 전염이라 할 수 있다. 이러한 바이러스는 종자 내의 외종피, 내종피에 존재하는 것으로 알려져 있다.

앞서 대목용 참박 종자의 경우 실시하는 고온 건열 소독방법에 의할 경우, 종자의 고온 장해로 인해 발아율 저하, 발아기간 지연 등으로 인해, 종묘업자와 재배 농민 간에 잦은 분쟁이 끊이지 않고 있어, 양측 모두 막대한 피해를 보고 있는 실정이다.

본 발명자는 종자의 종피가 각종 바이러스 및 세균의 주요 감염 부위라는 점과 종피에 종자 발아 억제 물질이 함유되어 있음에 주목하여, 종자의 발아율 촉진, 발아기간 단축, 각종 바이러스 및 세균성 감염 억제를 위한 종자 소독제 개발을 위해 집중적으로 연구한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 한가지 목적은 각종 종자의 바이러스 제거, 살균 소독 및 종자의 발아기간 단축을 가능케 하는 종자 소독제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 종자 소독제를 이용한 효과적인 종자 소독법을 제공하는 것이다.

종자 소독제

본 발명의 종자 소독제는 주성분으로서 차아염소산나트륨 (NaOCl)과 수산화나트륨 (NaOH)을 함유한다. 차아염소산나트륨은 주로 살균, 소독, 표백, 탈취 효과가 있고, 부차적으로 종자 발아억제물질의 제거, 바이러스 용탈, 용해 제거효과가 있으며, 수산화나트륨은 주로 발아 억제물질을 용해, 용탈시키고 바이러스 제거효과가 있음은 물론, 부차적으로 살균, 소독 효과를 아울러 갖는다. 이외에도, 차아염소산나트륨은 종피 속 침투력이 강할 뿐만 아니라 박피 능력, 즉, 종피 제거능력이 있고, 수산화나트륨은 왁스(wax) 형태의 지방분 분해력이 강하다.

본 발명의 종자 소독제는 상기한 차아염소산나트륨 4 ~ 8 중량%와 수산화나트륨 8 ~ 12 중량% 및 잔량의 물로 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 종자 소독제는 차아염소산나트륨 6 ~ 8 중량%와 수산화나트륨 10 ~ 12 중량% 및 잔량의 물로 이루어진다.

이러한 본 발명의 종자 소독제는 pH 13.0 내지 14.0으로서 강알칼리성을 띠고 있다.

차아염소산나트륨의 농도가 4 중량% 미만이면 소독 효과가 미미하고, 8 중량%를 초과하면 종자 배아가 약품 피해를 입을 우려가 있다.

또한, 수산화나트륨의 농도 역시 10 중량% 미만이면 효과가 미미하고, 12 중량%를 초과하면 약해 우려가 있어 바람직하지 않다.

이하, 본 발명의 종자 소독제를 이용한 종자 소독법을 상세히 설명한다.

종자 소독법

본 발명의 종자 소독제를 이용하여 참박류를 비롯한 각종 종자의 최적의 종자 소독효과를 얻기 위해서는, 다음의 방법에 의하는 것이 바람직하다. 이하의 처리방법에서 모든 백분율은 중량 기준이며, 사용되는 물은 일반 청수로서, 본 발명에서 일반 청수라 함은, 수온 20 ~ 25℃ 범위의 수돗물을 비롯한 흔히 이용되는 물로서, 특별히 제한되는 것은 아니다.

1. 종자의 수침처리

본 발명의 종자 소독제로 종자를 처리할 경우, 종자 소독제에 의한 균일한 소독처리 및, 있을지도 모르는 약품 피해 억제를 위해, 종자를 물에 침적시킨다. 수침 기간에 특별한 제한은 없으며 종자가 수분을 충분히 흡습할 수 있는 기간이면 족하므로 종자에 따라 다르다. 그러나 대개 120 ~ 360분간 수침시키는 것이 알맞은 수침 효과를 얻는데 바람직하다. 이러한 수침 처리는 종자의 수분 보유를 최대화 해줄 뿐 아니라, 약품으로 인한 불측의 피해도 완화시켜준다.

2. 종자 소독제 처리

본 발명에 따른 pH 13 ~ 14의 종자 소독제를 32 ~ 40℃의 온도로 유지시킨 다음 상기 제 1 단계의 수침처리된 후 물기를 제거한 종자를 본 발명의 종자 소독제에 침적시킨다. 이 약물 처리 기간은 종자의 종류, 침적 조건 등에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 바람직한 침적처리기간은 30 ~ 150분이다. 대체로 참박 종자의 경우 100 ~ 120분의 긴 침적 기간을 요하며, 그 외 수박, 오이, 참외, 메론, 호박, 고추, 토마토, 가지 등의 종자는 이보다 훨씬 짧은 30 ~ 50분의 침적기간이면 족하다. 침적기간 중 용기를 밀봉시키며, 침적 효과를 증진시키기 위해 교반시킬 수 있다.

본 발명의 종자 소독제로 종자를 소독함으로써 종피의 발아 억제물질과 바이러스 용해, 용탈 제거 및 살균, 소독, 표백 작용을 동시에 기할 수 있다. 특히 본 발명의 종자 소독제의 성분 중 하나인 차아염소산나트륨은 특유의 표백작용으로 인해, 처리과정의 진척을 용이하게 판단할 수 있게 해준다.

3. 1차 청수 세척 - 중화처리

상기 제 2 단계 완료와 동시에 pH 13 ~ 14의 처리 약액에 청수를 가하여 약액의 pH를 9 ~ 9.5 범위로 중화시킨다. 청수 세척기간은 특별히 한정되지 않으나 30 ~ 60분이 바람직하며, 이 같은 중화 단계에 의해, 제 2 단계 처리에 따라 용해된 종피 중의 각종 발아 억제 물질과 바이러스가 서로 응집, 침전된다. 이같은 청수 세척 단계로 이후의 완벽한 세척을 더욱 용이하게 수행할 수 있다. 상기 pH 범위를 벗어나면 응집 침전이 잘 이루어지지 않는 것으로 나타났다.

4. 산에 의한 처리

산을 이용하여 제 3 단계의 청수로 처리된 약액을 다시 중화 처리한다. 이 단계에 사용되는 산의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 0.1 ~ 0.7%의 염산을 사용하는 것이 바람직하며 기간은 특별히 한정되지 않으나 20 ~ 35분의 처리기간이 바람직하다. 산 투입 초기 pH가 1에서 서서히 중화반응이 일어나기 시작하며 중화반응 20 ~ 35분 후 용기 내 약액의 pH가 3 ~ 4로 되면, 약액을 배출시킨다. 이같은 산 처리는, 상기 제 2 단계에서 본 발명 종자소독제 침적 처리시 종자의 종피 및 보합부 사이 공간에 침투된 극미량의 종자 소독제 약액 잔류물을 중화시킴으로써, 후속 단계의 탈수 건조 후 본 발명 종자 소독제 약액에 의한 종자의 피해를 방지하기 위한 것이다. 염산은 수산화나트륨에 비해 건조시 자연 휘발성이 강하므로 특히바람직하다. 산 처리에 의해, 종자에 잔류하는 발아억제 물질의 추가 용해, 용탈 및 살균 소독 효과도 거둘 수 있다.

5. 2차 청수 세척

상기 제 4 단계 처리 후 pH 3 ~ 4로 된 약액에 청수를 투입하여 약액의 pH를 7 ~ 7.5로 중화시킨 후 약액을 배출한다. 세척기간은 특히 한정되지 않으나 20 ~ 40분의 기간이 바람직하다. 청수세척시 청수량 대비 0.03 ~ 0.05%의 농도로 계면활성제를 투입하여 10 ~ 15분간 교반하면서 세척을 수행할 수 있다. 계면활성제를 이용할 경우, 종피 속은 물론 종자속 보합부 사이의 공간에 여전히 잔류할 수 있을지도 모르는 약액에까지 수분을 급속히 침투, 중화시킬 수 있어 세정력 향상을 기대할 수 있다. 계면활성제의 종류는 특별히 한정되지 않으며 일반 가정에서 사용되는 주방용 식기세척제 등을 사용하여도 무방하다. 계면활성제에 의한 세척 후, 다시 pH 7이 될 때까지 일반 청수로 종자를 세척 한다. 또한, 계면활성제는 종자에 흡습시 파종 후 수분 흡수력을 증가시켜 발아율 증진에도 기여한다.

6. 탈수

종자 내부 보합부 사이의 공간에 남아있는 수분과, 수분 속의 미세량의 약액을 제거하고 후속되는 건조단계 처리기간을 단축시키기 위해 탈수기를 이용하여 종자를 탈수시킨다. 탈수 처리기간은 크게 한정되지 않으나 약 2 ~ 5분이 바람직하고, 탈수는 1000 ~ 1500 rpm에서 수행하는 것이 탈수 효율 측면과 종자 파괴 방지를 위해 바람직하다.

7. 건조

제 6 단계에서 탈수처리된 종자를 건조시킨다. 건조는 종자소독 처리 전의 종자 함수량이 복원될 때까지 수행한다. 대체로 25 ~ 40분의 기간동안 건조시킨다.

이상의 소독 처리에 의해, 종자에 포함된 발아억제 물질은 품종에 따라 상이하나, 참박의 경우 본 발명의 종자소독 처리에 의해, 18 ~ 24%가 제거되는 것으로 나타났다. 즉, 종자 1000 g 처리시, 820~760 g으로 무게가 줄어들었다.

하기 표 1에 상기한 본 발명의 종자 소독법의 순서와 조건, 효과를 요약하였다. 하기 표 1에 제시된 각종 조건은 가장 바람직한 일례를 제시한 것일 뿐, 본 발명의 종자소독법이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기한 본 발명의 차아염소산나트륨 및 수산화나트륨의 혼합 약액 종자 소독제를 이용하여 여러가지 작물의 종자를 소독처리하고, 그 결과를 다음 표 2에 정리하였다. 아울러, 본 발명에 따른 종자소독제 처리 후 종자의 감량 정도와 수분 함량, 즉 함수율은 표 3에 나타내었다.

- 종자 제공 - 2000년산 시판 종자 (주) 뉴서울종묘 제품

(단, 표 3의 종자는 2001년 시판 종자임)

- 종자 약품 처리 시기 - 2001년 3월

- 검사시기 - 2001년 4월 1일 ~ 4월 20일

- 발아검사 - 인큐베이터내 치상

- 검사장소 - (주) 뉴서울종묘 발아검사실

- 바이러스 - 감염 및 검사부위 - 종자표피

No	작물(품명)	약품처리목적	약품처리시간(분)	병균유무	발아온도(℃)	발아소요일수(일)
No	작물(품명)	주	약품처리시간(분)	부	발아온도(℃)	바이러스	기타균	관행	약품처리후
1	참박(파워킹)	발아기간단축	바이러스 제거 및살균소독	100-120	X	X	30	7	2
2	수박(더존)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	10-14	X	X	30	3.5	2.5
3	오이(미백다다기)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	10-14	X	X	25	4	3
4	참외(금화은천)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	12-16	X	X	30	5	3.5
5	메론(센스파워)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	30-36	X	X	30	7	4
6	호박(계룡풋)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	12-16	X	X	30	4	3
7	고추(대천명)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	30-40	X	X	30	5	3.5
8	토마토(스위트 킹)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	10-14	X	X	30	7	5
9	가지(흑룡장)	바이러스 제거 및 살균소독	발아기간 단축	25-30	X	X	30	9	6

상기 표 2의 내용으로부터 본 발명의 종자소독제를 이용하여 본 발명의 방법으로 종자소독처리된 종자들은 발아소요일수가 미처리 종자에 비해 현저히 단축되었음을 알 수 있다.

No	품종	상품명	종자수분 함수율 (%)	감량 (%)
1	참박 종자	파워킹	9	18-24
2	수박 종자	더존	9	11-13
3	오이 종자	미백 다다기	9	12-18
4	참외 종자	금화은천	9	12-18
5	메론 종자	센스파워	9	15-18
6	호박 종자	계룡 풋	9	13-17
7	고추 종자	대천명	7	16-20
8	토마토 종자	스위트 킹	7	11-13
9	가지 종자	흑룡장	7	13-15

표 3의 결과는 본 발명에 따라 종자소독 처리된 종자가 종묘관리법 규정 (함수율 9% 이하)를 만족시킴을 알 수 있다.(주)뉴 서울 종묘 발아검사실에서 발아세를 측정하고 그 결과를 다음 표 4 및 표 5에 나타내었다. 표 4는 미처리 참박 종자의 데이타를, 표 5는 본 발명에 따라 종자소독 처리된 참박 종자의 데이타를 나타낸다.

두 실험에 사용된 참박 종자는 모두 2000년 인도네시아산 종자로서, 2001년 시판용 종자였으며, 이들 종자를 12시간 수침 후 치상하였고, 30℃의 항온 암실 조건 하에서 발아시켰다.

미처리 참박 (파워킹)의 발아 조사결과

치상	생산지역(생산년도)	채종자	치상립수	발아조사 일시 (월/일/시)	발아세(%)	발아일수	발아율(%)
월	생산지역(생산년도)	채종자	치상립수	일	발아세(%)	발아일수	발아율(%)	시간	3/26/11:00	3/27/11:00	3/28/11:00	3/29/11:00
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	1	100	9	13	2	7	9	5	31
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	2	100	33	12	7	10	33	5	62
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	3	100	23	20	4	5	23	5	52
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	4	100	15	17	4	7	15	5	43
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	5	100	37	17	2	7	37	5	63
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	6	100	13	17	4	4	13	5	38
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	7	100	31	22	3	3	31	5	59
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	8	100	9	15	4	6	9	5	34

본 발명의 종자소독제 처리 참박 (파워킹)의 발아 조사결과

치상	생산지역(생산년도)	채종자	치상립수	발아조사 일시 (월/일/시)	발아세(%)	발아일수	발아율(%)
월	생산지역(생산년도)	채종자	치상립수	일	발아세(%)	발아일수	발아율(%)	시간	3/26/11:00	3/27/11:00	3/28/11:00	3/29/11:00
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	1	100	99	0	1	-	99	4	100
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	2	100	93	2	2	-	93	4	97
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	3	100	90	5	4	-	90	4	99
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	4	100	94	4	1	-	94	4	99
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	5	100	93	4	1	-	93	4	98
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	6	100	95	3	0	-	95	4	98
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	7	100	86	7	4	-	86	4	97
3	24	11:00	인도네시아(2000년산)	8	100	92	4	2	-	92	4	98

상기 표 4 및 표 5의 결과로부터 본 발명의 종자 소독제로 처리된 참박의 발아율이 현저히 증대되고 발아일수 역시 단축되었음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 농작물 종자 소독제를 이용함으로써 종피에 함유된 각종 박과류 및 야채 종자의 주요 바이러스 및 유해균을 제거, 살균 및 소독하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 종피의 발아 억제 물질도 함께 제거할 수 있으므로 파종시 수분 흡수력 및 산소의 투과성을 용이하게 할 수 있어 발아율과 발아세 향상을 도모할 수 있다. 나아가, 이와 같은 발아 억제 물질의 제거에 의해, 종자 호흡시 발생되는 에틸렌 가스 발생량이 감소되므로, 종자 수명도 연장된다는 효과도 아울러 제공한다.

Claims

차아염소산나트륨 (NaOCl) 4 ~ 8 중량%, 수산화나트륨 (NaOH) 8 ~ 12 중량% 및 잔량의 물을 포함하여 이루어지는 종자 소독제.
제 1항에 있어서, 차아염소산나트륨의 함량이 6 ~ 8 중량%이고 수산화나트륨의 함량은 10 ~ 12 중량%인 종자 소독제.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 농작물이 참박, 수박, 오이, 참외, 메론, 호박, 고추, 토마토, 및 가지 중에서 선택되는 것이 특징인 종자 소독제.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, pH가 13 ~ 14인 종자 소독제.
1) 제 1항에 따른 종자 소독제에 종자를 침적시켜 종피에 함유된 발아 억제 물질, 바이러스 및 유해균을 용해, 용탈, 제거한 다음,

2) pH 9 ~ 9.5 범위가 되도록 청수로 1차 세척하여 1) 단계에서 종피로부터 제거된 발아 억제 물질과 바이러스를 침전시킨 후,

3) 종자를 pH 3 ~ 4의 범위가 될 때까지 산 처리 한 다음,

4) 청수로 2차 세척함으로써 pH 7 ~ 7.5 범위로 중화시킨 후,

5) 종자를 탈수시킨 다음,

6) 건조시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 종자 소독법.
제 5항에 있어서, 농작물이 참박, 수박, 오이, 참외, 메론, 호박, 고추, 토마토, 및 가지 중에서 선택되는 것이 특징인 방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 1) 단계에서 종자 소독제에 종자를 침적시키에 앞서 종자를 일반 청수에 120분 내지 360분간 수침시키는 방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 3) 단계에서 0.1 ~ 0.7%의 염산을 사용하여 산 처리하는 방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 4) 단계에서 2차 청수 세척 시 0.03 ~ 0.05 중량%의 계면활성제를 첨가하여 세척을 실시하는 방법.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 7) 단계에서 종자의 함수율이 7 ~ 9 중량%가 될 때까지 건조를 수행하는 방법.