KR20060092564A

KR20060092564A - 라이조푸스 올리고스포러스을 포함하는 잔디생장촉진제 및이를 이용한 잔디 생장 촉진 방법

Info

Publication number: KR20060092564A
Application number: KR1020050013555A
Authority: KR
Inventors: 류정화; 박대섭; 김경덕
Original assignee: 주식회사제이앤케이미생물연구소; 삼성에버랜드 주식회사; 류정화
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-23
Also published as: KR100616408B1

Abstract

본 발명은 잔디의 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624을 포함하는 잔디생장 촉진제 및 이를 이용하여 잔디를 생장 촉진하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신균주 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624, 이의 순수배양물, 또는 이의 순수배양물을 유효성분으로 함유하는 미생물제제를 이용한 잔디생장 촉진제에 관한 것이다.

라이조푸스 균주, 잔디 생장 촉진제

Description

라이조푸스 올리고스포러스을 포함하는 잔디생장촉진제 및 이를 이용한 잔디 생장 촉진 방법{Turfgrass growth promoter comprising Rhizopus oligosporus and methods of promoting growth of turfgrass by using it}

도 1은 신균주 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의의 광학현미경 사진이다. (A)는 240배에서 관찰되어진 사진이고, (B)는 1200배로 관찰되어진 사진이다.

도 2 는 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 발아되는 종자의 양의 증가 A; 대조구, B; 라이조푸스 0.03g, C:라이조푸스 0.06g, D;라이조푸스 0.1g. 사진은 접종 7일 후에 촬영되었다.

도 3는 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 잔디의 발아 속도 촉진 효과 A; 대조구, B; 라이조푸스 0.03g, C:라이조푸스 0.06g, D;라이조푸스 0.1g. 사진은 접종 7일 후에 촬영되었다.

도 4는 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 뿌리 생장 촉진 효과.

농업에 유용한 몇 가지 미생물의 종류 및 특성은 다음과 같다. 우선, 유산균은 공기가 있건 없건 20~40℃에서 대단히 빠른 속도로 자라며, 배양 과정 중 유산을 생 산하며 산도를 저하(pH 4)시키고 과산화수소(H₂O₂)를 생성함으로써 병원성 미생물의 증식을 억제하며 토양 병해를 방지한다고 알려져 있다. 또한 각종의 생리활성물질(비타민, 아미노산, 핵산 등), 항균물질, 항암물질을 생산함으로써 작물의 경우 식물체 자기방어능력을 증가시키며, 가축의 경우 장내 미생물상 안정화, 사료효율증가, 내병성증가 효과를 나타내는 것으로 밝혀지고 있다. 또한, 효모는 쌀겨, 밀기울 등 농사 부산물의 발효 시 열 발생의 주요 미생물로서 유기물 분해 능력이 뛰어나며 다양한 조건에서도 발효력 및 생존력을 나타낸다. 따라서 악취발생원(축사바닥등)에 살포시 악취제거 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 방선균의 경우, 병원성 곰팡이의 천적미생물로서 토양내에서 자라면서 병원균을 죽이거나 생육을 정지시키는 항생물질을 만들어내는 유익균이다. 양질의 활성화된 토양 유기질을 많이 넣은 토양은 방선균의 밀도가 높은 특징이 있다. 퇴비발효 시 유기질을 많이 넣은 토양은 방선균의 밀도가 높은 특징이 있다. 퇴비 발효 시 내부 온도가 70~80℃ 일 때 퇴비 내 많이 넣은 토양의 병해억제 능력이 바로 방선균에 의하여 생성된 다량의 항생물질 때문이다. 또 흙의 고유의 냄새가 바로 방선균의 냄새이기도 하다. 버섯 배지를 살균 후 발효 시키는 이유도 방선균을 배양하기 위한 것이며 방선균 배양이 잘 된 배지는 버섯종균 접종 후 활착과정에서 잡균의 오염이 거의 없게 되는 것도 널리 알려진 사실이다. 이외에 마이코리자(Mycorrhiza)라고 하는 곰팡이는 작물뿌리에 밀착 생장하면서 토양 내 난용성 성분(특히, 인산)을 흡수하여 작물에 제공하기도 하며, 또 뿌리 표면의 물리적 방어벽 역할을 하여 뿌리 병해를 방지한다고 알려져 있다. 또한, 마치 식물처럼 햇빛을 이용하여 광합성을 행하는 광합성세균이 있으며, 이 세균은 진홍색을 띠며 균체 내 단백질 함량이 매우 높고 각종 비타민, 미네랄, 생리활성물질 및 항균, 항바이러스 물질을 생산한다고 알려져 있으며, 암모니아, 유화수소, 유기산 등 각종 악취 발생 물질을 섭취하면서 자라므로 악취 제거 효과를 나타내기도 한다. 광합성 세균은 가스 제거 역할도 수행함으로써 하우스의 미숙유기물 사용에 따른 가스피해를 방지할 수 있으며, 또한 오염된 더러운 물의 정화 능력도 있어 양어장의 정수 처리용 미생물로도 사용되기도 한다. 미생물 살충제로 널리 사용되는 비티(B/T)균은 균체 내에 독소를 만들며, 해충(청벌레, 파밤나방)의 유충이 이 독소를 먹게 되면 장이 파괴되어 죽게 된다. 최근에는 토양 유해 선충을 죽이는 B/T 균도 개발되고 있다.

최근 들어서, 많은 연구자들은 식물 생장 및 인간의 건강에 유리하게 이용하기 위하여 토양 내 미생물상을 변화시키는 노력을 하였다. 박터라이제이션(Bacterization)이란 미생물 배양물을 작물 성장 또는 생육부위에 접종하는 것을 뜻하며 이러한 접종은 가끔 대단한 작물 수량 증대를 가져오기도 하지만, 실제로 그 접종된 미생물이 근권에서 어떠한 역할을 하는지에 대해서는 아직 분명하지 않다. 미생물은 종류에 따라 작물 생장기간 내에 근권에서 안정적으로 생존 생육함으로써 그 밀도를 유지시키는 종류가 있는 하면, 원래의 기존 근권 미생물에 의해 배척당함으로써 근권에 정착하지 못하는 것도 있다. 이 때 뿌리 주면에서 안정적으로 정착 및 증식하는 미생물을 '근권 미생물'이라 부른다.

미생물의 근권 정착이란 대단히 적극적인 과정으로서, 미생물이 종자표면 또는 토양 내에서 생존하면서 탄수화물과 아미노산이 풍부한 종자 분비물을 이용하여 증식하고, 뿌리 표면에서 부착하여 생장하는 뿌리를 따라 계속 이동 증식하는 전체적인 과정이다. 또한 이 근권 미생물은 관수에 의해서 수동적으로 뿌리 아랫부분까지 이동하기도 한다.

대표적인 근권미생물로서는 슈도모나스, 아조토박터, 바실러스 등이 있으면 근권 미생물 들은 그 증식속도가 빠르고, 운동성이 있으며, 뿌리 분비물을 선호하는 경향이 있는데, 식물에 유익한 영향을 주는 종류를 '식물 생장촉진 근권 미생물'이라 한다. 예전에는 식물 생장 촉진 근권 미생물의 유익 효과가 무, 감자, 사탕수수 등 뿌리 작물에 대해서만 인식되었으나 최근에는 귀리, 콩, 목화, 땅콩, 봉숭아, 벼 및 채소류 등 다양한 작물에서 그 긍정적 효과가 인정되고 있다.

미생물 접종처리에 의한 생장 촉진 효과와 병해방제효과는 동전의 양면으로 인식되어야 한다. 즉, 생장촉진효과를 가진 미생물이 병해억제효과를 가지기도 하며, 역시 병해 억제 기능 미생물이 식물 생장을 촉진한다는 사실이 많은 연구자들에 의하여 밝혀지고 있다. 일례로서 식물생장촉진 효과가 인정된 어떤 미생물(슈도모나스 세균)은 근권의 유해세균 및 곰팡이의 밀도를 저하시켜 병해를 줄여줌으로써 상대적으로 작물 생육을 촉진시킨다고 하는 연구결과가 있다.

즉 지금까지 그 작용 기작이 알려진 대부분의 식물생장촉진 근권 미생물은 유해 근 권 미생물을 제어함으로써 간접적으로 작물 생육을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

한편 근권 미생물이 식물 생장을 촉진시키는 물질(생리활성물질)을 생산함으로써, 식물 생장을 직접적으로 촉진시키는 경우도 있다. 즉, 이들 생리활성물질은 뿌리에 의한 양분 흡수를 촉진시킴으로써 뿌리털 발육증진, 뿌리 및 줄기 생장 촉진등의 효과를 발휘한다고 알려져 있다. 결국 식물생장촉진 근권 미생물은, 병해방제에 의한 생육촉진 효과 외, 특수 생리활성 물질을 생산하여 작물 생리를 변화시킴으로써 병균 침입에 대한 식물체 자기 방어능력을 배가시켜 병해방지 및 생장촉진효과를 거두게 되는 것이다.

근권 미생물에 의한 생물학적 방제기작은 항균성, 경쟁, 용균, 특정양분고갈, 시안 생산 등에 의한다고 알려져 있다.

항균성의 경우, 연구실내에서 병원균에 대한 항균능(길항능)이 안정되는 근권 미생물이 작물재배현장에서도 같은 항균력이 반드시 발휘되는 아니나 많은 경우 깊은 상관도를 나타낸다.

항균력은 주로 근권 미생물이 분비하는 항생물질과 시데로포(Siderophore)에 의한 것으로 알려져 있으나, 병해 생물방제의 주 효과는 주로 항생물질에 의한다. 예로서, 어떤 식물 생장 촉진 근권 미생물은 밀재배 토양에 투여 시 밀의 뿌리주변에 페나진이라고 하는 강력한 항생물질을 분비하여 병원균을 억제함으로써 병해 방지는 물론 수량증대 효과를 나타내고 있다.

경쟁이라 함은 근권 영양분과 뿌리의 병해 민감 부위에 대하여 근권 미생물과 병원균 서로간의 경쟁에 의하여 병원균을 무력화시킴으로써 병해 억제효과를 얻는 것을 말한다. 식물 생장 촉진 근권 미생물(슈도모나스 세균)은 다양한 영양성분을 빠른 속도로 섭취하여 병원균이 이용할 필수 영양 성분을 고갈시킴으로써 병원균의 뿌리의 특정 부위를 통해 침입하여 발병시키게 되는데 이 식물 생장 촉진 근권 미생물이 그 특정부위를 선점하여 정착함으로써 병원균이 뿌리 내 침입을 못하게 되어 병 발생을 예방할 수 있다.

용균이란 식물 생장촉진 근권 미생물이 생산하는 곰팡이 파괴 효소의 작용으로 병원성 곰팡이를 사명시키는 것을 말한다. 즉 식물성장촉진 근권 미생물이 키티나제라고 하는 곰팡이 세포벽 용해 효소를 생산하여 병원곰팡이(피시움 등)의 세포를 파괴함으로써 병해방지 및 증수효과를 거둘 수 있다.

미량원소 중의 하나인 철 성분은 미생물 생장의 필수원소이나 토양 중에서 철은 주로 3가 철의 불용성 상태로 존재하므로 미생물에 직접 이용될 수 없다. 미생물은 이들 불용성 철을 흡수 이용하기 위하여 시데로포라고 하는 물질을 생산하여 시데로포-철이 결합된 킬레이트 화합물을 만듦으로써 철을 이용할 있는 것이다. 식물 생장촉진 근권 미생물을 다량의 또는 그 기능이 우수한 시데로포를 생산하여 빠른 속도로 철을 이용함으로써 근권의 유해미생물(병원균 포함) 생장에 필요한 철 성분 을 고갈시켜 버리게 되며, 따라서 병원균은 생장 및 뿌리 내 침입을 할 수 없게 되는 것이다.

많은 근권 미생물은 시안화합물을 만들며 이것은 병원균 방제에 일조를 하고 있다. 즉 시안화합물은 근권의 병원균 균체에 치명적인 손상을 입힘으로써 그 생육을 저지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 잔디의 생장을 촉진위한 신균주 라이조푸스 올리고스포러스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 잔디 생장을 촉진하고 식물병의 예방에 효과적인 신균주 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624를 제공하는 것이다.

본 발명은 신균주 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 순수배양물을 유효성분으로 함유하는 잔디 생장촉진효과를 가진 미생물제제 및 이를 이용한 식물 생장 촉진 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 잔디의 생장 촉진을 위한 신균주 라이조푸스 올리고스포러스 (Rhizopus oligosporus) KCCM 10624를 제공한다.

본 발명은 신균주 라이조푸스 올리고스포스 KCCM 10624의 순수배양물을 유효성분으 로 함유하는 잔디 생장촉진효과를 가진 미생물제제를 제공한다.

본 발명은 상기 미생물제제를 이용하여 잔디의 생장을 촉진하는 방법을 제공한다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다

<실시예 1> 균주의 분리 동정 및 특징

신균주 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624는 식물의 생장촉진효과가 좋은 퇴비의 분석을 통하여 분리되어졌다. 식물의 성장을 촉진하는 퇴비의 개발 도중에 식물의 생장촉진 능력이 우수한 퇴비를 확인하였고, 이로부터 미생물을 분리하여 다시 접종하여서 퇴비의 효능을 점검하였다. 이중에서 우수한 효능을 가지는 미생물을 분리하였고, 이를 분리 동정한 결과 라이조푸스 올리고스포러스로 동정되었으며, 2004년 11월 25일 한국미생물보존센터에 기탁하였고, 기탁번호 KCCM 10624를 부여받았다.

라이조푸스 올리고스포러스의 균주의 특징

1. 배양적인 특징

PDA(감자 추출액 300g, 포도당 20g, 아가 15g, 증류수 1l)에서 배양이 되고, 25 - 30 ℃에서 배양이 된다.

2. 형태적 특징

플레이트 배양시 색이 하얗고 브로스에서는 지름 0.5cm 정도의 크기의 알갱이로 자란다.

3. 균사 및 포자의 특징

포자가 매우 작고 포자의 모습이 터지는 듯한 형태를 하고 있었으며, 접합포자낭을 가지고 있고, 포자의 크기를 바탕으로 하여서 라이조푸스 올리고스포러스로 동정하였다. 도 1의 (A) 신균주 라이조프스 올리고스포러스 KCCM 10624의 광학현미경 240배에서의 사진이며, (B)는 1200배의 배율로 관찰된 라이조프스 올리고스포러스 KCCM 10624의 사진이다.

<실시예 2> 식물 생장 촉진 효과의 확인

가. 재료 및 방법

(1) 재배시험장소

전라남도 강진군 신전면 벌정리 95번지 영동농장

(2) 공시 작물

상추(적상추)

(3) 재배기간

2003.7. 1 ~ 2003. 8. 10

(파종: 2003. 7. 1, 정식: 2003. 7. 10)

(4) 시험설계

- 공시시료(Rhizopus oligosporus 배양물(분말)) 처리구, 대조구, 무처리구 간의 생육량 및 품질비교

- 각 구강 난괴법 3 반복 처리(반복 당 재배면적 20m²)

- 각 반복 당 공시작물 60주씩 재배하여 총 360주 공시

(5) 처리방법

(가) 처리농도 및 방법

- 미생물처리구: 공시시료(분말)를 시험포장 1a당 2kg씩 살포하고 경운한 다음 2-4주 후 공시작물을 정식하고 이 시료 100g을 지하수 1l에 혼합(10% 용액)하여 추출한 여과액을 지하수 500배액으로 희석하여 1m²당 1000ml 살포.

- 대 조 구: 공시시료에서 미생물 성분만을 제외(살균처리)한 대조시료를 지하수 500배액으로 희석하여 1m²당 1000ml 살포.

- 무 처 리 구: 지하수를 1m²당 1000ml 살포.

(나) 처리시기 및 횟수

처리는 정식 후, 10일 간격으로 3회 처리하였다.

(6) 재배방법

이중 비닐하우스 내에서 평균온도 28.9±6.4℃, 습도 91.7± 8.2%로 하루에 한번씩 관수를 하였으며, 온실내의 시비량은 10a 당 완숙퇴비 1,500 kg과 질소: 인산: 칼리는 17:17:21 kg으로 처리하였다.

(7) 결과 조사

(가) 생장량 분석

- 지상부 생체중량 및 지상부 건조중량

반복당 10주씩 조사하였으며, 상추에서 흙을 완전히 제거한 후 탑로딩 저울(최소단위: 10mg)로서 무게를 측정하였으며, 지상부 건조중량의 경우, 105℃에서 3시간 건조 후 측정하였다.

- 지하부 생체중량 및 지하부 건조중량

지상부 분석과 동시에 실시하였으며, 반복 당 10주씩 상추에서 흙을 완전히 제저한 후 탑로딩 저울 (최소단위: 10mg)로서 무게를 측정하였으며, 지하부 건조중량의 경우, 105℃에서 3시간 건조 후 측정하였다.

- 엽면적 측정

엽면적 측정기를 이용하여, 반복 당 가장 큰 입 3개의 엽면적을 측정하여 평균치를 산출하였다.

- 뿌리길이의 조사

시기별로 수거한 상추뿌리를 물로 완전히 씻어 흙을 제거한 후 뿌리를 나란히 펴서 조사하였으며, 다음과 같은 방법으로 정량화하여 공시 시료의 처리효과를 평가하였다.

-4cm 미만: 1; 4-6cm: 3 ; 6cm 이상:3

- 잎의 개수

2차 처리부터 반복 당 10주씩을 조사하였다.

(나) 품질분석

- 상추잎 색깔 조사

2차 조사시기부터 반복 당 10주씩을 다관 조사하였으며, 다음과 같은 방법으로 정량화하여 공시시료의 처리효과를 평가하였다.

1: 잎 전체에서 1/5 이하의 면적이 적색일 때

2: 잎 전체에서 1/5~3/5의 면적이 적색일 때

3: 잎 전체에서 3/5 이상의 면적이 적색일 때

- 상추 잎 질감 조사

2차 조사시기부터 반복당 10주씩을 달관 조사하였으며, 다음과 같은 방법으로 정량화하여 공시시료의 처리효과를 평가하였다.

1: 상추잎의 표면이 매우 거친 경우

2: 상추잎의 표면이 중간 형질인 경우

3: 상추잎의 표면이 부드러운 경우

(8) 토양분석

처리별 토양 300g을 수거해 강진군 농업기술센터에 의뢰하여 토양 내 비료성분의 함량을 분석하였다.

(9) 토양 미생물 분석

각 처리후 수거해 온 토양에서 1g을 살균수 10ml가 들어있는 살균 시험관에 처리하여 균일하게 섞은 후 희석평판배양법으로 토양 미생물의 수를 조사하였다. 특히, 본 시험의 유효 미생물은 콜로니의 모양 및 색깔 등을 기준으로 판별하여 계수하였다.

나. 결과 및 고찰

(1) 공시시료의 주성분 분석

(가) 분석방법

시료 10g를 멸균수에 풀어 약 24시간 교반하여 주성분(미생물)을 완전히 용출시킨 후, 그 여액을 10배수로 연속 희석하여, 이를 각각 광합성세균배양용 선택배지(PDA 배지)에서 7일간 혐기적 조건하에서 배양한 후 균 총(콜로니)을 계수하는 방법으로 균 밀도를 조사하였다.

(나) 분석결과

본 공시시료 내에는 유효미생물 "Rhizopus oligosporus"가 2.5 x 10⁶ cfu/g의 밀도로 존재하는 것으로 나타났다.

(2) 포장시험 결과

(가) 공시시료가 지하부 길이 생장에 미치는 영향

공시시료 처리에 의하여 상추의 지하부 길이생육이 어느 정도 촉진되는 지를 조사한 결과를 표 5와 같다.

<표 5> 공시시료의 상추 지하부 길이생육촉진 시험결과

* 평균 및 오차 수치 다음에 나타나는 영문자는 던칸(Duncan) 다중검정(SAS Institute, 1988)을 통한 평균간 비교 결과로 서로 다른 문자는 통계적으로(제 1형 오류 a=0.05) 유의성 있게 차이가 나타난다는 것을 의미한다.

공시시료 처리 처리 상추의 처리구별, 시기별 지하부 뿌리길이를 조사한 결과, 처리구의 경우, 조사기간 동안 모두 대조구나 무처리구에 비하여 현저하게 우수한 것으로 나타났다. 즉 처리구의 상추뿌리길이는 대조구 대비 10일 후에는 약 14.4%, 20일 후에는 약 16.4%, 30일 후에는 약 19.3% 증가한 것으로 나타났다, 본 공시시료는 공시작물 뿌리의 길이생장을 촉진하는 효과가 인정된다.

한편, 대조구(공시시료에서 미생물 성분을 제외시킨 시료처리구)는 뿌리 길이 면에서 무처리구와 별 차이를 나타내지 못하였는데, 이는 유효미생물의 역할이 나타나지 못하였기 때문인 것으로 사료되는 바, 본 공시시료 내 미생물이 상추 지하부 생 육을 촉진시킨다고 하는 것이 간접적으로 입증된 것이다.

(나) 공시시료가 지하부 생체중에 미치는 영향

공시시료 처리에 의하여 상추의 지하부 생체중이 어느 정도 증가되는지를 조사한 결과를 표 6과 같다.

<표 6> 공시 시료의 상추 지하부생체중에 대한 효과시험결과 (단위:g)

공시시료 처리상추의 처리구별, 시기별 지하부생체중을 측정한 결과, 처리구의 경우, 뿌리길이와 마찬가지로, 조사기간 동안 모두 대조구나 무처리구에 비하여 무거운 것으로 나타났다. 즉, 처리구의 상추뿌리생체중은 대조구 대비 10일후에는 약 32.2%, 20일후에는 약 23.5%, 30일후에는 약 28.9% 증가한 것으로 나타나, 본 공시시료는 공시작물 뿌리의 생체중을 증가시키는 효과가 인정된다.

한편, 대조구(공시시료에서 미생물성분을 제외시킨 시료처리구)는 뿌리 생체중에서 무처리구와 별반 차이를 나타내지 못하고 있는데, 이는 공시시료 내 유효미생물의 역할이 발휘될 수 없었기 때문인 것으로 사료된다.

(다) 공시시료가 지하부 건중량에 미치는 영향

공시시료 처리에 의하여 상추의 지하부 건중량이 어느 정도 증가되는 지를 조사한 결과를 표 7과 같다.

<표 7> 공시시료의 상추 지하부 건중량에 대한 효과시험결과 (단위: g)

공시시료 처리상추의 처리구별, 시기별 지하부 건중량을 측정한 결과, 처리구의 경우, 뿌리 길이 및 생체중과 마찬가지로, 조사기간 동안 모두 대조구나 무처리구에 비하여 증가한 것으로 나타났다. 즉, 처리구의 상추 뿌리 건중량은 대조구 대비 10일후에는 약 50.5%, 20일후에는 약 23.1%, 30일 후에는 약 25.0% 증가한 것으로 나타나, 본 공시시료는 공시작물의 뿌리의 건중량을 증가시키는 효과가 인정된다.

한편, 대조구(공시시료에서 미생물성분을 제외시킨 시료처리구)는 뿌리 생체중에서 무처리구와 별 차이를 나타내지 못하고 있는데, 이는 공시시료내 유효 미생물의 역할이 발휘될 수 없었기 때문인 것으로 사료된다.

(라) 공시시료가 지상부 생체중에 미치는 영향

공시시료가 상추지상부 생체중에 미치는 효과를 처리 후 시기별로 조사한 결과는 표 8과 같다.

<표 8> 공시시료가 상추 지상부 생체중에 미치는 효과 (단위: g)

공시시료가 처리된 상추의 지상부생체중 역시 지하부의 경우와 마찬가지로, 대조구나 무처리구에 비하여 현저하게 우수한 것으로 나타났으며, 이러한 효과는 조사기간 내내 지속되었다. 즉, 공시시료 처리구의 상추 지상부 생중량은 대조구에 비하여 10일후에는 약 25.7%, 20일후에는 약 22.9%, 30일후에는 약 23.9% 증가한 것으로 나타나, 본 공시시료의 지상부 생육 촉진효과 인정된다고 할 수 있다. 따라서 , 본 제제를 처리한 경우, 상추의 지하부는 물론 지상부의 생육도 증진시킨다는 것을 알 수 있다. 반면에 대조구(공시시료에서 미생물성분을 제외시킨 처리구)는 상추 지상부 생육면에서 무처리구와 뚜렷한 차이를 보이지 못하고 있다.

(마) 공시시료가 지상부 건중량에 미치는 영향

공시시료 처리에 의하여 지상부 건중량이 어느 정도 증가되는지를 조사한 결과를 표 9와 같다.

<표 9> 공시시료의 상추 지상부 건중량에 대한 효과시험결과 (단위: g)

공시시료 처리 상추의 처리구별, 시기별 지상부 건중량을 측정한 결과, 처리구의 경우, 생체중과 마찬가지로, 조사기간 동안 모두 대조구나 무처리구에 비하여 증가한 것으로 나타났다. 즉, 처리구의 상추 뿌리 건줄양은 대조구 대비 10일후에는 약 33.3%, 20일후에는 약 41.7%, 30일후에는 약 18.8% 증가한 것으로 나타나, 본 공시시료는 공시작물 지상부 건중량을 증가시키는 효과가 인정된다.

한편, 대조구(공시시료에서 미생물성분을 제외시킨 시료처리구)는 지상부 건중량에서 무처리구와 별 차이를 나타내지 못하고 있는데, 이는 공시시료 내 유효미생물의 역할이 발휘될 수 없었기 때문인 것으로 사료된다.

(바) 공시시료가 상추 엽면적에 미치는 영향

상추의 상품성과 관련된 인자인 상추잎 엽면적에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과는 표 10과 같다.

<표 10> 공시시료의 상추 엽면적에 대한 영향 조사결과 (단위: cm²)

공시시료가 처리된 상추의 조사시기별 엽면적은 대조구나 무처리구에 비해 현저하게 우수한 것으로 나타났으며, 이러한 효과는 처리 후 수확기까지 지속적으로 나타나고 있음을 알 수 있다. 즉, 본 공시시료 처리구의 상추 엽면적은 대조구에 비하여 10일 후에는 약 20.0%, 20일후에는 약 20.3%, 30일 후에는 약 21.6% 증가한 것으로 나타나, 본 공시시료의 엽면적 증가효과가 인정된다고 할 수 있다.

반면에 대조구는 무처리구와 유사한 성적을 나타내거나 또는 무처리구보다 약간 우수한 것으로 나타났는데, 이는 대조구에 들어있는 유기물(탈지강)의 효과인 것으로 사료된다. 그러나, 처리구가 대조구보다 월등히 우수한 성적을 나타내공 있으므로, 엽면적 증가효과의 주요원인은 공시시료내 미생물인 것이 확실하다.

(사) 공시시료가 상추 엽수에 미치는 영향

상추의 수확량과 관련된 상추엽수에 대한 분석을 하였고, 그 결과는 표 11과 같다.

<표 11> 공시시료의 상추엽수에 대한 영향 조사

공시시료가 처리된 상추의 시기별 엽수 역시, 대조구나 무처리구 보다 비교적 많은 것으로 나타났다. 즉, 처리구는 대조구 대비 20일후에는 평균 0.7개 많았으며, 30 일 후에는 평균 0.8개 많은 것으로 나타나, 본 공시시료는 엽수 증수 효과도 있는 것으로 판단된다.

반면에 대조구는 무처리구와 유사한 성적을 나타내거나 또는 무처리구 보다 약간 우수한 것으로 나타났는데, 이는 대조구에 들어있는 유기물(탈지강)의 효과인 것으로 사료된다. 그러나 처리구가 대조구보다 월등히 우수한 성적을 나타내고 있으므로, 엽멱적 증가효과의 주요원인은 공시시료내 미생물인 것이 확실하다.

(아) 공시시료가 상추 엽색깔에 미치는 영향

표 12는 처리구별, 조사시기별, 질적 상품성의 척도인 상추잎 색깔을 분석한 결과이다.

<표 12> 공시시료의 상추잎 색깔에 대한 영향 조사

공시시료가 처리된 상추의 잎색깔은 대조구보다 비교적 양호한 것으로 나타났다. 이러한 효과는 처리 20일 이후 전체 조사기간 동안 지속적으로 나타나고 있다. 즉, 미생물제제를 처리한 경우, 상추잎에 적색화 되는 경향이 큰 것을 알 수 있으며, 따라서, 본 공시시료를 처리함으로써 상추의 수량은 물론 품질도 개선됨을 확인하였다.

(자) 공시시료가 상추잎 질감에 미치는 영향

표 13은 상추의 질적 상품성의 척도인 상추잎의 질감을 분석한 결과이다.

<표 13> 공시시료의 처리에 따른 상추잎 질감 조사결과

공시시료가 처리된 상추의 질감은 대조구나 무처리구 보다 양호한 것으로 나타났다. 즉, 공시시료를 처리한 경우, 상추잎이 부드러워지는 경향을 보이고 있으며, 반면에 제제의 유효성분을 제외시킨 대조구는 무처리구와 비교하여 별 차이를 보이지 못하고 있다.

다. 토양미생물 밀도변화 분석

(가) 공시시료가 토양 미생물 밀도에 미치는 영향

공시시료 처리후 통야 미생물밀도변화를 균종별(세균, 진균, 방선균)로 분석하였으며, 그 결과는 표 14와 같다. 처리와 자료 분석은 난괴법 3반복으로 실시하였다.

<표 14> 공시시료 처리후 토양미생물상 변화 조사 결과 (단위: 10⁶cfu/g)

공시시료 처리후의 토양미생물밀도 분석결과, 각각의 균종이 경시 적으로 특징적인 밀도변화양상을 나타내고 있음을 알 수 있다. 즉 , 세균의 경우, 대조구는 분석기간 내내 369-381 x 10⁶cfu/g의 밀도를 나타내고 있고, 무처리구는 분석기간 내내 365-385 x 10⁶cfu/g의 밀도를 나타내고 있는 반면, 공시시료 처리구의 경우에는 시험기간 내내 485-492 x 10⁶cfu/g의 밀도를 나타내고 있다.

곰팡이의 경우, 대조구는 분석기간 내내 5.9-7.3 x 10⁶cfu/g의 밀도를 타나내고 있고, 무처리구는 6.3-7.1 x 10⁶cfu/g의 밀도를 나타내고 있는 반면, 공시시료 처리구의 경우에는 시험기간 내내 8.9-9.3 x 10⁶cfu/g의 밀도를 나타내고 있다.

상기 결과를 종합해 볼 때, 각 균종별로 대조구와 무처리구간에는 밀도차이가 거의 없는 것으로 나타나고 있으며, 공시시료 처리구의 경우에는 대조구에 비하여 미생 물의 밀도변화가 심한 것으로 나타났다. 즉, 조사기간 동안 세균의 경우에는 대조구 대비 28.1-33.3%의 밀도증가를 나타내었고, 방선균의 경우에는 78.9-104.1%의 밀도증가를 나타내는 반면, 곰팡이의 경우에는 대조구 대비 27-38%의 밀도증가를 나타내고 있다. 이러한 경향은 조사기간 내내 거의 같은 양상을 띠는 것으로 나타났다.

즉 공시시료를 처리함에 따라, 토양 내 세균, 방선균, 및 곰팡이의 밀도가 증가하였는데, 이는 공시시료 내 유효미생물의 영향인 것으로 판단된다. 유효미생물이 증식함으로써 세균의 밀도가 증가하였으며, 세균밀도증가가 간접적으로 방선균 밀도 증가를 유발한 것으로 사료되며 곰팡이의 밀도가 증가된 것은 토양 내 미생물의 상호작용, 유효미생물과 식물체와의 상호작용에 의한 뿌리 표면적의 증가 때문인 것으로 판단된다.

또한, 곰팡이의 밀도는 1차 조사시기에 약 38% 증가하여 3차조사시기까지 약 2%의 밀도증가만을 나타내고 있는데, 이는 공시시료 내 유효미생물이 처리 10일차 이전에 토양에 완전 정착하여 30일차에도 그대로 유지하고 있음을 나타내는 것이다.

(나) 공시시료 내 유효미생물의 토양 내 동태분석

표 15는 공시시료 처리 후, 유효미생물(Rhizopus oligosporus)의 토양 내 동태(밀도변화 등)에 대한 분석결과이다. 유효미생물은 콜로니의 모양과 색깔, 그리고 현미경적 특징으로 구별하여 조사하였다.

<표 15> 공시시료 주성분(Rhizopus sp. JK 2213)의 동태분석 결과 (단위: 10⁶ cfu/g)

공시시료 주성분(Rhizopus oligosporus)의 토양내밀도 조사결과 처리 2일후에는 0.91 x 10⁶cfu/g, 처리 5일후에는 7.4 x 10⁶cfu/g, 처리 10일 후에는 12.7 x 10⁶cfu/g 이후 처리 30일까지 11.6-13.2 x 10⁶cfu/g의 밀도로 나타나고 있다. 즉, 주성분(유효미생물)은 처리 후 약 10일 만에 토양에 정착하여 이후 30일차까지 그 밀도가 안정적으로 유지되는 것으로 나타났다. 결국, 상추의 생육촉진효과는 처리한 유효미생물의 증식에 기인함을 알 수 있다.

<실시예 3> 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624에 의한 잔디 발아 촉진 효과

(1) 실시방법

멸균한 토양을(모래와 peat moss의 비율: 1:9)이용하여 직경 15cm의 pot를 만든다. 종자(벤트그래스 Dominant)를 처리한다. (1m²당 10g의 비율로, 면적을 계산하여, 0.7g의 종자를 각각 처리함.) 2일 후, 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624를 0.03g, 0.06g, 0.1g 그리고 미생물 배양물을 대조군으로 하여 각각 처리하였다.

(2) 결과

라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624에 의한 잔디의 발아 촉진 효과 및 발아 길이의 촉진이 일어남을 알 수 있었다(도 2참조). 파종을 한지 5일째되는 날부터 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624를 처리한 화분에서 발아가 시작되었으며, 무처리구에서는 8일 지난 후부터 발아가 시작되었다. 발아가 빨리 될 뿐 아니라 발아가 되는 종자의 양도 늘어 난 것으로 보아 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624가 잔디 종자의 발아가 촉진되는 환경자체를 조성하는 것으로 사료된다. 그리고 그 성장에도 차이가 있었는데, 그 결과는 도 3 및 도 4에서 제시된 것과 같다. 그리고 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 양이 증가 함에 따라 잔디 생육 길이도 증가하는 것을 알 수 있었다.

<실시예 4> 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624에 의한 잔디 뿌리 생육 촉진

라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624에 의한 잔디의 뿌리 생육이 촉진되는 지 여부를 알아보기 위해 2월부터 10월까지 실험을 수행하였다. 멸균한 토양을(모래와 peat moss의 비율: 1:9)이용하여 직경 15cm의 포트(pot)를 만든다. 종자(벤트그래스 Dominant)를 처리한다(1m²당 10g의 비율로, 면적을 계산하여, 0.7g의 종자를 각각 처리함). 2일 후, 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624를 0.03g, 0.06g, 0.1g 그리고 미생물 배양물을 대조군으로 하여 각각 처리하여 수행한 실험의 결과는 표 1과 같다. 이 미생물 사용하지 않은 무처리구에 비해 미생물을 처리한 실험 구에서 뿌리 신장의 월등한 향상이 관찰되었다. 전반적인 패턴은 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624를 1/4 ㎡에 2g을 처리하였을 때, 뿌리의 길이의 성장이 가장 좋아졌다가 그 양이 늘어났을 때 다시 감소하는 것으로 나타났다. 이것은 다른 잔디 초종인 한국잔디와 켄터키 블루그래스에서의 결과와 일치하였다.(실험 자료는 제시되지 않음) 하지만, 계절과 잔디의 생리적 발육 상태에 따라 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 처리 양이 증가함에 따라 잔디 뿌리 발육도 계속 증가하는 양상을 보이기도 했다.

특히 펜크로스(Penncross)의 경우, 도미넌트(Dominant)의 경우보다 그 증가폭이 급격했다.(도 4 및 표 13, 표 14 참조) 그 이유는 적응력이 빠른 펜크로스의 생리 발육적 특징 때문인 것으로 사료된다. 즉, 미생물이 가해진 환경에 적응이 빨랐기 때문에 미생물의 영향을 더 쉽게 받아 들린 것으로 사료된다. 그리고 잔디의 생장에 큰 영향을 미치는 계절의 영향으로 다른 일반적인 패턴과 다른 성장 양상을 보이기도 했다.

<표 14> 도미넌트(Dominant)에서의 뿌리의 생장 촉진 효과

<표 15> 펜크로스(Penncross)에서의 생장 촉진 효과

본 발명에 따른 신규한 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624균은 잔디의 생장을 촉진하였다. 이 미생물을 일정 농도로 잔디에 처리하였을 때, 잔디의 발아가 촉진되었다. 2월부터 10월까지 10일 간격으로 잔디에 처리하였을 때, 잔디 뿌리의 생장이 눈에 띄게 촉진되었다. 그리고 이 미생물을 처리한 후 병을 접종하였을 때 무처리구에 비해 병 발생이 적은 것을 알 수 있었다.

Claims

잔디의 생장촉진을 위한 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624.
제 1 항의 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 순수배양물을 유효성분으로 함유하는 잔디 생장촉진효과를 가진 미생물제제.
제 1 항의 라이조푸스 올리고스포러스 KCCM 10624의 유효량을 잔디에 살포함으로써 잔디의 생장을 촉진시키는 방법.