KR20030069973A - Application of hydrogen peroxide generating agent for clean crop production - Google Patents

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KR20030069973A
KR20030069973A KR1020030056314A KR20030056314A KR20030069973A KR 20030069973 A KR20030069973 A KR 20030069973A KR 1020030056314 A KR1020030056314 A KR 1020030056314A KR 20030056314 A KR20030056314 A KR 20030056314A KR 20030069973 A KR20030069973 A KR 20030069973A
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최성진
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Abstract

PURPOSE: Provided is an application of hydrogen peroxide generating agent for clean crop production, thereby sterilizing pathogenic microorganisms, increasing disease resistance of the crop and enhancing the growth thereof. CONSTITUTION: A hydrogen peroxide generating agent is applied to agricultural crops while culturing or after harvesting them by spreading, dipping, washing or the like. The hydrogen peroxide generating agent contains peroxide compound such as carbamide peroxide, perborate, such as sodium perborate, percarbonate, such as sodium percarbonate, and perchlorate, such as sodium perchlorate.

Description

청정 농산물의 생산을 위한 과산화수소 발생제의 이용 {Application of hydrogen peroxide generating agent for clean crop production}Application of hydrogen peroxide generating agent for clean crop production

본 발명은 청정 농산물의 생산을 위해 과산화수소 발생제를 이용하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과산화수소 발생제를 작물에 처리함으로써 과산화수소 발생제에서 유래하는 과산화수소 또는 활성 산소종의 산화력 또는 살균력에 의해 병원균을 살균하고/하거나 작물의 병 저항성을 증진시킴으로써 병해를 방지함과 아울러 경우에 따라서는 과산화수소 발생제에서 유래하는 또 다른 성분에 의해 작물의 생육을 촉진시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of using a hydrogen peroxide generator for the production of clean agricultural products, and more particularly, by treating the crop with a hydrogen peroxide generator to the pathogen by the oxidation or bactericidal power of hydrogen peroxide or reactive oxygen species derived from the hydrogen peroxide generator A method for preventing pests by sterilizing and / or enhancing the disease resistance of crops, and in some cases, promoting the growth of crops by another ingredient derived from a hydrogen peroxide generator.

적절한 가격에 우수한 품질의 농산물을 대량 생산하는 현대 농업에서 병해충의 방제를 위하여 화학 농약의 사용은 필수적인 것으로 인식되고 있다. 그러나 화학 농약의 사용은 농업 생태계의 파괴, 병원균, 해충 등의 농약에 대한 저항성 유발, 인축에 대한 잔류 독성의 피해 등 많은 문제점을 야기하기도 한다. 이에 따라 보다 환경 친화적인 방법으로 잔류 농약에 의한 독성의 피해가 없는 청정 농산물을 생산하기 위한 농업 기술의 개발이 요구되고있다.It is recognized that the use of chemical pesticides is essential for controlling pests in modern agriculture, which produces large quantities of high-quality agricultural products at reasonable prices. However, the use of chemical pesticides can cause many problems, such as the destruction of agricultural ecosystems, causing resistance to pesticides such as pathogens and pests, and the damage of residual toxicity on the killing. Accordingly, there is a demand for the development of agricultural technology to produce clean agricultural products that are not damaged by residual pesticides in a more environmentally friendly way.

의약용 소독제로도 이용되고 있는 과산화수소는 강한 산화성 물질로 뛰어난 살균력을 지니고 있으면서도 작물에 처리하여 식물 조직에 흡수되더라도 카탈라제나 퍼옥시다제 등의 항산화 효소의 작용이나 자연적 분해에 의해 최종적으로 물과 산소로 분해되므로 채소, 과실 등의 신선 농산물에 잔류하지 않으며 처리 농산물에 일부 잔류하더라도 과산화수소는 치과에서 구강 청정제로 이용할 만큼 특정 농도 이하의 조건에서는 인체에 대한 독성이 매우 낮다. 또한 과산화수소는 병원균의생리적 기능 또는 물질 대사의 교란을 통하여 살균 작용을 나타내는 기존의 화학 농약과는 달리 강한 화학적 산화력을 통하여 살균력을 나타내므로 과산화수소에 대한 저항성 병원균 균주 출현의 가능성은 비교적 낮다. 한편, 식물은 과산화수소를 스스로 생성하여 병 방어의 생화학적 수단으로 이용하기도 한다. 즉, 병원균의 침입시 식물이 병원균의 침입을 인식하게 되면 이에 대한 반응으로 활성 산소종이 신속하게 생성되는데 (이를 oxidative burst라 함), 이 때 생성되는 활성 산소종은 식물의 병에 대한 저항성을 유도하는 중요한 역할을 한다. 과산화수소는 이러한 활성 산소종의 하나이며, 식물에서 생성되는 활성 산소종으로서의 과산화수소는 페놀 알콜을 중합시킴으로써 리그닌의 합성을 촉진하는 작용을 한다. 합성된 리그닌은 세포벽에 침적되어 세포벽을 강화시키는 역할을 하며 이로써 병원균의 침입에 대한 저항력이 증진된다. 또한 이러한 리그닌 합성 촉진 작용과 함께 과산화수소는 살리실산(salicylic acid)의 작용을 매개로 하는 신호 전달 과정을 경유하여 전신 획득 저항성(systemic acquired resistance)을 유도하는 데에도 밀접하게 관련되어 있는 것으로 알려져 있다. 전신 획득 저항성이라 함은 포유 동물의 면역 반응과도 유사하게 병원균의 침입 후에 식물에서 유도되는 병에 대한 저항성(induced resistance)을 말한다. 따라서 병원균의 침입 부위에 신속하게 축적되는 과산화수소는 병원균에 직접적으로 작용하여 독성을 발휘함으로써 살균 작용을 하는 동시에 간접적으로는 식물의 병에 대한 저항성을 유도하는 생리적 작용을 함으로써 식물의 병원균에 대한 방어 반응에서 중요한 역할을 수행하는 것이다. 식물의 병원균에 대한 방어 반응에서 활성 산소종으로서의 과산화수소의 이러한 생리적 역할과 기능은 보편적으로 잘 알려져 있는 사실로서 다음의 최근 문헌에서 이를 확인할 수 있다(문헌: Hammond-Kosack, K. and J.D.G. Jones. 2002. Responses to plant pathogenes. p.1102-1156. In: B.B. Buchana, W. Gruissem, and R.L. Jones (eds.). Biochemistry and molecular biology of plants. American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland). 따라서 이와 같이 병원균에 대해 강한 살균력을 가지고 있고 식물의 병 저항성을 유도하는 작용을 하며 잔류 독성이 없는 과산화수소는 환경 친화적인 방법으로 청정 농산물을 생산하기 위해 기존의 살균제와 같은 화학 농약을 대체하는 약제로 활용될 수 있는 것이다.Hydrogen peroxide, which is also used as a medical disinfectant, is a strong oxidizing substance and has excellent sterilizing power, but even when processed into crops and absorbed into plant tissues, hydrogen peroxide is finally released into water and oxygen by the action or natural decomposition of antioxidant enzymes such as catalase or peroxidase. As it is decomposed, it does not remain in fresh produce such as vegetables and fruits, and even if it remains in processed agricultural products, hydrogen peroxide is very toxic to the human body at a certain concentration or less enough to be used as a mouthwash in dentistry. In addition, unlike conventional chemical pesticides that exhibit bactericidal activity through the disruption of physiological functions or metabolism of pathogens, hydrogen peroxide exhibits bactericidal power through strong chemical oxidation, so the possibility of the occurrence of pathogens resistant to hydrogen peroxide is relatively low. Plants, on the other hand, produce hydrogen peroxide by themselves and use it as a biochemical means of disease defense. In other words, when a plant recognizes an invasion of a pathogen, reactive oxygen species are rapidly generated in response to the invasion of the pathogen (referred to as an oxidative burst). The reactive oxygen species generated at this time induce resistance to the disease of the plant. Plays an important role. Hydrogen peroxide is one such reactive oxygen species, and hydrogen peroxide as an active oxygen species produced in plants serves to promote the synthesis of lignin by polymerizing phenol alcohols. The synthesized lignin is deposited on the cell wall to strengthen the cell wall, thereby enhancing resistance to invasion of pathogens. In addition, hydrogen peroxide, along with the lignin synthesis promoting action, is known to be closely related to inducing systemic acquired resistance through a signal transduction process through the action of salicylic acid. Systemic acquired resistance refers to resistance to diseases induced in plants after invasion of pathogens, similar to the immune response in mammals. Therefore, hydrogen peroxide that accumulates rapidly at the invading site of pathogens acts directly on the pathogens and exerts its toxic effect, while indirectly physiologically inducing resistance to plant diseases. Plays an important role in This physiological role and function of hydrogen peroxide as reactive oxygen species in the defense response of plant pathogens is a universally well known fact that can be found in the following recent literature (Hammond-Kosack, K. and JDG Jones. 2002). Ins .: BB Buchana, W. Gruissem, and RL Jones (eds.). Biochemistry and molecular biology of plants.American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland. Therefore, hydrogen peroxide, which has a strong bactericidal power against pathogens, induces disease resistance of plants, and has no residual toxicity, is an agent that replaces chemical pesticides such as conventional fungicides to produce clean agricultural products in an environmentally friendly way. It can be used.

그러나 액상의 과산화수소 그 자체는 불안정한 화합물로서 화학적 안정성을 높이기 위하여 3-90%의 과산화수소 원액은 이세트아닐라이드(acetanilide)와 같은 안정제와 혼합하여 공급되어야 하며 용액을 흔들거나 거친 표면의 금속 등에 접촉할 경우나 불순물이 혼입되어 있는 수용액 상태에서는 분해 속도가 급속하게 증가한다. 과산화수소의 이러한 불안정한 화학적 특성에 대해서는 The Merck index: An encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals (Merck & Co. Inc.)에서 확인할 수 있다. 따라서 과산화수소 용액은 장기간 보관하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 3-90%의 수용액으로 공급되고 있는 과산화수소 원액은 사용시에 적정한 배율로 물에 희석하여 사용하여야 하지만 불순물이 혼입되어 있는 일반 용수에 희석할 경우 쉽게 분해되므로 농업 현장에서 실제적으로 사용하는데 있어서도 어려움이 따른다.However, the liquid hydrogen peroxide itself is an unstable compound, and in order to increase chemical stability, 3-90% of hydrogen peroxide solution should be supplied in combination with a stabilizer such as acetanilide and may not be used to shake the solution or contact metals on rough surfaces. In the case of an aqueous solution containing impurities or impurities, the rate of decomposition increases rapidly. These labile chemical properties of hydrogen peroxide can be found in The Merck index: An encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals (Merck & Co. Inc.). Therefore, the hydrogen peroxide solution is not only difficult to store for a long time, but the hydrogen peroxide stock solution supplied as an aqueous solution of 3-90% should be diluted with water at an appropriate magnification at the time of use, but is easily decomposed when diluted with ordinary water containing impurities. Therefore, there are difficulties in practical use in agricultural sites.

본 발명은 화학 농약을 대체하여 청정 농산물의 생산을 위해 과산화수소를 이용하고자 할 때에 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 액상의 과산화수소 그 자체가 아닌 과산화수소 발생제를 이용함으로써 약제의 보관과 사용을 용이하게 하는 데 일차적인 목적이 있다. 또한 과산화수소 발생제의 종류에 따라서는 과산화수소 발생제에서 유래하는 또 다른 성분이 작물의 생육에 유리한 영향을 미칠 수 있으며 이러한 성분을 활용하여 작물의 생장과 발육을 촉진시키는 데 본 발명의 추가적인 목적이 있다.The present invention is to replace the chemical pesticides to use the hydrogen peroxide for the production of clean agricultural products to solve the above problems by using a hydrogen peroxide generator rather than the liquid peroxide itself to facilitate the storage and use of the drug There is a primary purpose. In addition, depending on the type of hydrogen peroxide generator, another component derived from the hydrogen peroxide generator may have a favorable effect on the growth of crops, and there is an additional object of the present invention to promote the growth and development of crops by using such components. .

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액상의 과산화수소보다 화학적으로 안정하고 고체 분말상으로 공급되며 경우에 따라서는 식물의 생장과 발육에 영향을 미치는 성분이 함유되어 있는 과산화수소 발생제를 이용한다. 이러한 과산화수소 발생제에는 여러 종류가 있으며, 그 예로서는 퍼옥사이드 (peroxide) 화합물, 퍼보레이트 (perborate) 화합물, 퍼카보네이트 (percarbonate) 화합물, 퍼클로레이트 (perchlorate) 화합물 등이 있다. 이러한 화합물은 공통적으로 수분을 흡수하거나 물에 녹았을 때 과산화수소 또는 산화력이 있는 활성 산소종을 발생하는 특징이 있으며, 치아 미백제를 포함하여 흔히 표백제로 이용되기도 한다. 참고로, 이 때 활성 산소종이라 함은 홀수의 전자를 가짐으로 해서 보통의 삼중항 산소 분자(O2 )보다 화학적으로 매우 불안정하여 다른 화합물과 쉽게 반응할 수 있는 산소(O 또는 O2 )를 포함하고 있는 화학종을 일컫는 화학 용어이다. 또한 위에 언급한 이러한 과산화수소 발생제는 고체 분말상으로 시판되므로 보관이 용이하고 물에 잘 녹으며 물에 녹이거나 수분을 흡수하면 비로소 분해되어 과산화수소나 활성 산소종을 방출하므로 사용이 용이하다는 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention uses a hydrogen peroxide generator which is chemically more stable than liquid hydrogen peroxide and is supplied as a solid powder and, in some cases, contains components that affect plant growth and development. There are various kinds of such hydrogen peroxide generators, and examples thereof include peroxide compounds, perborate compounds, percarbonate compounds, perchlorate compounds, and the like. These compounds are commonly characterized as generating hydrogen peroxide or oxidative reactive oxygen species when absorbed or dissolved in water, and are often used as bleach, including tooth whitening agents. For reference, in this case, the active oxygen species includes oxygen (O or O2), which has an odd number of electrons, which is highly chemically unstable than ordinary triplet oxygen molecules (O2), and thus can easily react with other compounds. A chemical term that refers to a species. In addition, since the hydrogen peroxide generator mentioned above is marketed as a solid powder, it is easy to store, soluble in water, and dissolved in water or absorbing water until it decomposes and releases hydrogen peroxide or active oxygen species.

작물은 정상적인 생육을 위하여 질소, 인, 가리, 칼슘, 마그네슘, 철, 염소, 황 등의 다량 원소 뿐만 아니라 붕소, 아연, 구리, 망간, 몰리브덴 등의 미량 원소를 무기 영양소로 필요로 하며 이러한 원소의 결핍시에는 장해 증상이 나타나므로 작물의 생육을 촉진하기 위하여 작물이 필요로 하는 이들 각종의 영양소를 인위적으로 토양 또는 엽면에 시비하기도 한다. 카바마이드 퍼옥사이드(carbamide peroxide)나 소듐 퍼보레이트(sodium perborate)와 같은 과산화수소 발생제는 물에 녹아 분해되면 과산화수소 뿐만 아니라 각각 요소와 붕산을 방출한다. 추가적으로 방출되는 이러한 성분은 식물의 필수 영양소로서 작물의 엽면 시비용으로 살포되기도 하는 질소와 붕소를 포함하고 있으므로 이들 과산화수소 발생제를 작물의 엽면에 살포하였을 때에는 과산화수소에 의한 병해 방지의 효과와 함께 질소나 붕소의 추가적인 엽면 시비 효과도 가져올 수 있다. 따라서 본 발명에서 작물에 대한 과산화수소 발생제의 사용 목적에는 활성 산소종으로서의 과산화수소의 작용에 의한 병해 방지의 일차적인 목적뿐만 아니라 추가적으로 질소나 붕소 등의 영양소를 공급하여 작물의 생장과 발육을 활성화하는 목적이 포함되는 것이다.Crops require not only large elements such as nitrogen, phosphorus, galley, calcium, magnesium, iron, chlorine and sulfur, but also trace elements such as boron, zinc, copper, manganese and molybdenum as inorganic nutrients for normal growth. In case of deficiency, disorder symptoms occur, so that various kinds of nutrients that crops need to promote crop growth are artificially fertilized in soil or foliar surface. Hydrogen peroxide generators, such as carbamide peroxide and sodium perborate, dissolve in water and release urea and boric acid as well as hydrogen peroxide. In addition, these released components contain nitrogen and boron, which are essential nutrients of plants, which can be applied to the foliar cost of crops. Therefore, when these hydrogen peroxide generators are sprayed on the foliar of crops, they can be prevented from being harmed by hydrogen peroxide. Additional foliar fertilization effects of boron can also be obtained. Therefore, in the present invention, the purpose of using a hydrogen peroxide generator for crops is not only the primary purpose of preventing diseases caused by the action of hydrogen peroxide as active oxygen species, but also the purpose of activating the growth and development of crops by supplying nutrients such as nitrogen or boron. This will be included.

도 1은 딸기의 재배 중에 과산화수소 또는 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드를 처리하였을 때 수확 후 딸기 과실에서 잿빛 곰팡이 병 발생의 억제 효과를 보인 그림임.1 is a picture showing the inhibitory effect of the development of gray mold disease in strawberry fruit after harvest when treated with hydrogen peroxide or carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator during the cultivation of strawberries.

도 2는 과산화수소 처리 농도에 따른 보트리티스 시네리아 포자의 발아 억제 효과를 보인 그림임.Figure 2 is a diagram showing the germination inhibition effect of Botrytis cieria spores according to the hydrogen peroxide treatment concentration.

도 3은 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드의 처리 농도에 따른 보트리티스 시네리아 포자 발아의 억제 효과를 보인 그림임.Figure 3 is a diagram showing the inhibitory effect of Botrytis cieria spore germination according to the treatment concentration of carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator.

도 4는 오이에서 과산화수소 또는 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드 처리에 따른 병 저항성 관련 효소로서 키티나제의 활성화 효과를 보인 그림임.Figure 4 is a picture showing the activation effect of chitinase as a disease resistance related enzyme according to carbamide peroxide treatment as hydrogen peroxide or hydrogen peroxide generator in cucumber.

도 5는 오이에서 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드를 처리하였을 때 엽록소 및 단백질 함량의 증가 효과를 보인 그림임.Figure 5 shows the effect of increasing the chlorophyll and protein content when treated with carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator in cucumber.

본 발명에서 과산화수소 발생제라 함은 화학적으로 액상의 과산화수소와 상이한 별개의 화합물이지만 과산화수소 또는 과산화수소와 유사한 작용성을 나타내는 활성 산소종을 발생하는 화합물로서 경우에 따라서는 작물의 생장과 발육에 유리한 영향을 미치는 성분이 포함되어 있는 화합물을 말하며, 본 발명은 이러한 과산화수소 발생제를 재배 중 또는 수확 후의 작물에 살포, 침지, 세척 등의 방법으로 처리하는 것을 특징으로 한다. 이러한 과산화수소 발생제의 구체적인 예에는 카바마이드 퍼옥사이드, 소듐 퍼보레이트, 소듐 카보네이트 등이 있다. 이들 과산화수소 발생제는 보관시에는 수분이 흡수되지 않도록 용기에 밀폐하여 상온 또는 냉장 상태에서 보관하며 실제 사용시에는 사용 직전에 적정한 농도로 물에 녹인 후 재배 중 또는 수확 후의 작물에 고루 분무하여 살포하거나 침지 처리하여 약액이 작물의 표면에 고루 묻도록 한다. 오이 작물에 대한 실험에서 과산화수소 유효 농도 50mM 이하에서는 병 저항성 유도의 효과와 함께 별다른 장해 증상이 관찰되지 않았으나 그 이상의 고농도에서는 잎에 괴사 반점이 형성되고 생육이 저하되는 등의 장해 증상이 수반되었다. 그러나 딸기에 처리하였을 때에는 과실에서 병해 발생 억제 효과를 얻었으나 과산화수소 유효 농도 200mM 조건에서도 잎, 꽃, 과실 등에 특이한 장해 증상이 나타나지 않았으며, 따라서 작물의 종류에 따라 과산화수소 발생제의 사용 농도는 서로 다를 수 있다.Hydrogen peroxide generator in the present invention is a compound that is chemically distinct from hydrogen peroxide in the liquid, but generates a reactive oxygen species exhibiting a similar function to hydrogen peroxide or hydrogen peroxide, which in some cases has an advantageous effect on the growth and development of crops. Refers to a compound containing a component, the present invention is characterized in that the hydrogen peroxide generator is treated by a method such as spraying, dipping, washing, etc. in the crop during or after harvesting. Specific examples of such a hydrogen peroxide generator include carbamide peroxide, sodium perborate, sodium carbonate and the like. These hydrogen peroxide generators are sealed in a container so that moisture is not absorbed during storage and stored at room temperature or in a refrigerated state.In actual use, these hydrogen peroxide generators are dissolved in water at an appropriate concentration immediately before use, and sprayed or immersed evenly on crops grown or harvested. Treatment so that the chemicals are evenly spread on the surface of the crop. In the experiments on cucumber crops, the effective hydrogen peroxide concentration of 50mM or less did not show disease-induced effects. However, at higher concentrations, the necrotic spots formed on the leaves and the growth was impaired. However, when the strawberry was treated, the fruit was inhibited from causing the disease, but even when the effective concentration of hydrogen peroxide was 200mM, no specific disturbances were observed in the leaves, flowers, fruits, etc. Therefore, the concentrations of hydrogen peroxide generators used differed depending on the type of crop. Can be.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 딸기 과실의 수확 전에 재배 중의 딸기에 과산화수소 또는 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드를 50mM의 농도로 분무 처리하고 수확한 딸기 과실을 상온에서 5일간방치하였을 때 잿빛 곰팡이 병의 발생율을 조사한 결과로서 과산화수소 또는 과산화수소 발생제 처리가 무처리의 대조구에 비해 병 발생을 현저히 억제함을 보인다. 도 2는 과산화수소 처리 농도에 따른 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 포자의 발아 억제 효과를 보인 그림으로서, 약 20mM 이하의 과산화수소 처리가 딸기, 오이, 토마토 등의 작물에 잿빛 곰팡이 병을 일으키는 보트리티스 시네리아 곰팡이의 포자 발아를 현저히 또는 완전히 억제함을 보인다. 도 3은 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드의 처리 농도에 따른 보트리티스 시네리아 포자의 발아 억제 효과를 보인 그림으로서, 약 30mM 이하의 과산화수소 처리가 딸기, 오이, 토마토 등의 작물에 잿빛 곰팡이 병을 일으키는 보트리티스 시네리아 곰팡이 포자의 발아를 현저히 또는 완전히 억제함을 보인다. 따라서 이러한 결과는 과산화수소 그 자체 또는 카바마이드 퍼옥사이드와 같은 과산화수소 발생제에서 발생하는 과산화수소가 병원균으로서의 곰팡이에 대한 직접적인 작용성을 가지고 있음을 보인다. 도 4는 오이에서 과산화수소 또는 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드 처리에 따른 키티나제의 활성화 효과를 나타낸 그림으로서, 50mM의 과산화수소 또는 카바마이드 퍼옥사이드 처리가 곰팡이 등 병원균의 세포벽 성분의 하나인 키틴(chitin)을 분해하여 병원균을 죽이는데 기여하는 병 저항성 관련 효소의 하나인 키티나제(chitinase)의 활성을 증가시킴을 보이며, 이러한 결과는 과산화수소가 병원균 뿐만 아니라 식물에도 영향을 미칠 수 있음을 보인다. 도 5는 오이에서 과산화수소 발생제로서 50mM 카바마이드 퍼옥사이드를 처리하였을 때 엽록소 및 단백질 함량의 증가 효과를 나타낸 그림으로서, 카바마이드 퍼옥사이드의 분해 산물 중하나인 요소 성분에 의해 식물의 생장과 발육이 촉진될 수 있음을 보인다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows. 1 is a result of investigating the incidence of gray mold disease when sprayed with a carbamide peroxide at a concentration of 50mM as a hydrogen peroxide or a hydrogen peroxide generator to the berries in cultivation before harvesting the strawberry fruit for 5 days at room temperature As a result, the treatment of hydrogen peroxide or hydrogen peroxide generator significantly suppressed the occurrence of disease compared to the untreated control. 2 is a diagram showing the germination inhibitory effect of Botrytis cinerea spores according to the concentration of hydrogen peroxide, the hydrogen peroxide treatment of less than about 20mM causes a gray mold disease on crops such as strawberries, cucumbers, tomatoes It significantly or completely inhibits the spore germination of the tooth cineraria fungus. 3 is a diagram showing the germination inhibitory effect of Botrytis cieria spores according to the treatment concentration of carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator, the treatment of hydrogen peroxide of less than about 30mM gray ash mold on crops such as strawberries, cucumbers, tomatoes Significantly or completely inhibit the germination of Botrytis cineraria fungus spores. Therefore, these results show that hydrogen peroxide generated from hydrogen peroxide generators such as hydrogen peroxide itself or carbamide peroxide has direct action on fungi as pathogens. Figure 4 is a diagram showing the activation effect of chitinase according to the carbamide peroxide treatment as a hydrogen peroxide or hydrogen peroxide generator in cucumber, chitin (chitin) is one of the cell wall components of pathogens such as fungi 50 mM hydrogen peroxide or carbamide peroxide treatment ) Increases the activity of chitinase, one of the disease resistance-related enzymes that contribute to the killing of pathogens. These results show that hydrogen peroxide can affect plants as well as pathogens. 5 is a diagram showing the effect of increasing the chlorophyll and protein content when treated with 50mM carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator in cucumber, promoting the growth and development of plants by the urea component, one of the decomposition products of carbamide peroxide Seems to be.

이상의 결과에서 볼 수 있듯이 활성 산소종으로서의 과산화수소는 식물의 병해 방지와 관련하여 포자의 발아 억제와 같은 병원균에 대한 직접적인 작용성을 나타낼 뿐만 아니라 또한 식물에도 작용하여 병 저항성 효소를 활성화시킴으로써 식물이 병원균에 대해 저항성을 갖게 하는 작용성이 있다. 또한 과산화수소의 이러한 작용성은 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드를 이용하였을 때에도 동일하게 나타난다. 단지, 카바마이드 퍼옥사이드에는 과산화수소 이외의 다른 성분이 포함되어 있으므로 동일한 농도 조건에서는 과산화수소 자체를 이용할 때 보다 효과가 낮을 수 있으며 동일한 효과를 위하여는 과산화수소보다 고농도를 요구한다. 그러나 과산화수소 발생제로서 카바마이드 퍼옥사이드에 포함되어 있는 또 다른 성분인 요소(urea)는 식물의 영양소이기도 하다. 따라서 과산화수소 발생제로서의 카바마이드 퍼옥사이드는 분해되어 과산화수소를 발생함으로써 병해 방지의 효과를 가져오는 동시에 또 다른 분해 산물로서의 이러한 영양소의 작용에 의해 생장과 발육의 촉진되는 효과를 가져올 수 있다는 장점이 있는 것이다.As can be seen from the above results, hydrogen peroxide as reactive oxygen species not only shows direct action against pathogens such as suppressing germination of spores in connection with plant diseases, but also acts on plants to activate disease-resistant enzymes. There is an action to make resistance to. This functionality of hydrogen peroxide also appears the same when using carbamide peroxide as the hydrogen peroxide generator. However, since the carbamide peroxide contains components other than hydrogen peroxide, the effect may be lower than using hydrogen peroxide at the same concentration conditions, and requires higher concentration than hydrogen peroxide for the same effect. However, urea, another component of carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator, is also a plant nutrient. Therefore, carbamide peroxide as a hydrogen peroxide generator is decomposed to generate hydrogen peroxide, which has the effect of preventing disease, and has the advantage of promoting growth and development by the action of these nutrients as another degradation product. .

카바마이드 퍼옥사이드의 처리에 의한 작물의 병해 방지 효과는 카바마이드 퍼옥사이드에서 유래하는 활성 산소종으로서의 과산화수소의 작용성에 기인하며 카바마이드 퍼옥사이드 이외에도 과산화수소나 활성 산소종을 발생하는 화합물은 이와 동일한 작용성을 나타낼 것이라는 사실이 자명하다. 따라서 본 발명에서 과산화수소 발생제는 카바마이드 퍼옥사이드에 국한하지 않으며 수분을 흡수하여 과산화수소 자체 또는 과산화수소와 유사한 작용성을 나타내는 활성 산소종을 발생하는고체 분말상의 화합물은 본 발명의 과산화수소 발생제에 포함된다. 또한 경우에 따라서는 작물의 생장과 발육에 영향을 주는 성분이 포함되어 있을 수 있으며 이러한 화합물은 필연적으로 본 발명의 과산화수소 발생제에 포함된다.The disease prevention effect of crops by treatment with carbamide peroxide is due to the function of hydrogen peroxide as active oxygen species derived from carbamide peroxide, and compounds that generate hydrogen peroxide or reactive oxygen species in addition to carbamide peroxide are the same. It is obvious that it will be shown. Therefore, the hydrogen peroxide generator in the present invention is not limited to carbamide peroxide, and the solid powder-like compound that absorbs moisture to generate hydrogen peroxide itself or reactive oxygen species exhibiting a similar function to hydrogen peroxide is included in the hydrogen peroxide generator of the present invention. . In addition, in some cases, ingredients that affect the growth and development of crops may be included, and such compounds are inevitably included in the hydrogen peroxide generator of the present invention.

Claims (6)

과산화수소 또는 과산화수소와 유사한 작용성을 나타내는 활성 산소종을 발생하는 화합물을 과산화수소 발생제라 하며, 이러한 과산화수소 발생제를 농산물을 생산함에 있어서 작물의 재배 중 또는 수확 후에 살포, 침지, 세척 등의 방법으로 처리하는 것.Hydrogen peroxide or a compound that generates reactive oxygen species having a similar function to hydrogen peroxide is called a hydrogen peroxide generator, and the hydrogen peroxide generator is processed by spraying, dipping, washing, etc. during or after crop cultivation in producing agricultural products. that. 과산화수소 또는 과산화수소와 유사한 작용성을 나타내는 활성 산소종을 발생하며 작물의 생장과 발육에 유리한 영향을 미치는 성분을 포함하고 있는 화합물을 과산화수소 발생제라 하며, 이러한 과산화수소 발생제를 농산물을 생산함에 있어서 작물의 재배 중 또는 수확 후에 살포, 침지, 세척 등의 방법으로 처리하는 것.Hydrogen peroxide generators are compounds that generate active peroxide species or active oxygen species that have similar effects to hydrogen peroxide and that have beneficial effects on crop growth and development. These peroxide generators are used to produce crops in agricultural production. Treated by spraying, dipping, washing, etc. during or after harvesting. 청구항 1 또는 2에 있어서, 과산화수소 발생제에는 카바마이드 퍼옥사이드(carbamide peroxide)와 같은 퍼옥사이드 (peroxide) 화합물이 포함됨The method of claim 1 or 2, the hydrogen peroxide generator includes a peroxide compound, such as carbamide peroxide 청구항 1 또는 2에 있어서, 과산화수소 발생제에는 소듐 퍼보레이트(sodium perborate)와 같은 퍼보레이트 (perborate) 화합물이 포함됨The method of claim 1 or 2, wherein the hydrogen peroxide generator includes a perborate compound such as sodium perborate 청구항 1 또는 2에 있어서, 과산화수소 발생제에는 소듐 퍼카보네이트(sodium percarbonate)와 같은 퍼카보네이트 (percarbonate) 화합물이 포함됨The method of claim 1 or 2, wherein the hydrogen peroxide generator includes a percarbonate compound such as sodium percarbonate. 청구항 1 또는 2에 있어서, 과산화수소 발생제에는 소듐 퍼클로레이트(sodium perchlorate)와 같은 퍼클로레이트 (perchlorate) 화합물이 포함됨The method of claim 1 or 2, wherein the hydrogen peroxide generator includes a perchlorate compound such as sodium perchlorate
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