KR20120050008A - 식물추출물을 함유한 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함하는 식물병 동시방제제 및 방제방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황련뿌리 또는 이의 추출물을 활성성분으로 함유하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함하는 식물병 동시방제제를 제공하며, 상기 본 발명에 의하면 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병을 동시에 방제 할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

식물추출물을 함유한 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함하는 식물병 동시방제제 및 방제방법{Simultaneous Controlling Agent for Plant Diseases Comprising Strawberry Pests Comprising Botanical Extract and Controlling Method Using The Same}

본 발명은 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함하는 식물병 동시방제제 및 이를 이용한 방제방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작물의 엽권에 살포하여 작물 생육기의 병발생을 억제하여 작물의 수량을 현저히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 딸기에 많이 발생하는 잿빛곰팡이병과 흰가루병을 효과적으로 억제하며, 특히 시설내 집약재배가 이루어지는 딸기에 심각한 손실을 끼치는 진균성 병해를 환경친화적으로 방제함으로써 고부가 가치의 유기농산물을 생산할 수 있는 식물병 동시방제제 및 이를 이용한 방제방법에 관한 것이다.

식물병해에 의한 작물의 피해는 세계적으로 약 200조원에 달할 만큼 경제적으로 엄청 큰 손실을 주고 있기 때문에 이를 방제하기 위하여 화학농약 등의 과다사용으로 환경오염과 인축독성 문제를 야기해 결과적으로 농업을 총체적인 위기에 빠트리고 있다.

최근에 채소, 과일 및 화훼 등의 시설재배 면적이 증가하고 있으나, 우리나라에서는 대부분 소규모의 영세농으로 단기에 높은 가격 형성을 목표로 한 생산에 비중을 두고 있기 때문에, 고유가의 시대에 겨울철 난방비 지출을 극도로 제한하기 때문에 환기불량에 의한 시설 내 다습조건과 이상기온현상으로 일조량의 부족으로 작물의 생육불량과 더불어 많은 병해가 발생되어 수량과 품질저하를 가져온다. 이러한 주요 병해로는 잿빛곰팡이병, 흰가루병, 역병, 시들음병 등이 보고되어 있다.

특히 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의한 잿빛곰팡이병과 흰가루병(Sphaerotheca humuli)은 가장 많은 피해를 주고 있다. 잿빛곰팡이병은 기주범위가 광대하여 딸기, 토마토, 오이 등 채소류와 사과, 포도 등에 주요 병해 중의 하나이다. 이 잿빛곰팡이병은 온도가 비교적 낮고, 높은 습도가 유지될 때 발생하며, 죽은 식물체나 노쇠한 부위로부터 발병되기 시작하여 일단 발병되고 나면 병원균의 발병온도가 아니더라도 병 진전은 계속된다. 잿빛곰팡이병의 방제는 저항성 품종을 이용하거나 재배환경 조절 및 병든 식물 제거에 의한 경종적 방제, 살균제를 이용한 화학적 방제 등이 이루어지고 있다. 그러나 저항성 품종과 경종적 방제는 거의 효과를 거두지 못하고 있는 실정이기 때문에 잿빛곰팡이병 방제는 주로 화학적 방제에 의존하고 있다. 잿빛곰팡이병 방제용 살균제는 프로시미돈, 이프로디온, 베노밀 등이 사용되고 있으나 이들 약제에 대해 저항성이 나타나기 시작하였고 방제효과가 크게 저하되고 있는 실정이다.

흰가루병은 시설재배 및 노지재배에서 가장 많이 발생하는 병으로 시설내 난방시설을 갖추면서 환경이 건조하면서 낮은 습도 유지로 흰가루병의 발병이 증가하는 추세이다. 스패로테카 휴뮬리에 의해 발생되는 딸기의 흰가루병을 방제하기 위하여 화학약제로는 스테롤 생합성 저해제, 베타 튜블린 결합 억제제, 미토콘드리아의 전자전달계 중 시토크롬에서 전자전달을 억제하여 살균활성을 보임으로써 방제를 하였다. 하지만, 이 같은 살균제의 계속적인 사용은 약제저항성을 가져와 흰가루병에 대한 방제효과가 저하되어 어려움을 겪게 되었고, 화학농약의 지속적인 사용 및 남용으로 인해 인축에 대해 직접적인 독성 및 독성의 잔류 등의 문제에 봉착하게 됨에 따라 새로운 환경 친환경적인 살균제의 개발이 절실히 요구되고 있다.

종래에 화학농약을 사용하지 않고 식물병을 방제하려는 시도는 다양한 방법으로 이루어지고 있고 고품질 안전 농산물에 대한 수요가 높아지고 있는 현 시점에서 농가 소득증대와 소비자의 요구를 모두 충족할 수 있는 방법으로 환경 친환적인 농법의 개발이 유일한 대안으로 부상하고 있다. 최근 들어 식물의 주요 병 방제를 위하여 약용식물 등의 식물자원을 이용하는 생물학적 방제는 환경 친화적인 농업기술로 개발되어 실용화 되고 있다. 식물병원균들 주에서도 병원성 진균, 세균 및 선충에 관한 생물학적 방제 연구가 많이 진행되어 왔으나, 그 중에서 약용식물 황련뿌리를 이용하여 딸기 시설내에서 가장 많은 피해를 주는 잿빛곰팡이병과 흰가루병에 대하여 방제효과를 나타낸다는 보고는 전무하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 주 목적은 작물의 엽권에 살포하여 작물 생육기의 병발생을 억제하여 작물의 수량을 현저히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 딸기에 많이 발생하는 잿빛곰팡이병과 흰가루병을 효과적으로 억제하며, 특히 시설내 집약재배가 이루어지는 딸기에 심각한 손실을 끼치는 진균성 병해를 환경친화적으로 방제함으로써 고부가 가치의 유기농산물을 생산할 수 있는 식물병해 동시방제제를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 작물의 엽권에 살포하여 작물 생육기의 병발생을 억제하여 작물의 수량을 현저히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 딸기에 많이 발생하는 잿빛곰팡이병과 흰가루병을 효과적으로 억제하며, 특히 시설내 집약재배가 이루어지는 딸기에 심각한 손실을 끼치는 진균성 병해를 환경친화적으로 방제함으로써 고부가 가치의 유기농산물을 생산할 수 있는 식물병해의 동시방제방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 황련뿌리 또는 이의 추출물을 활성성분으로 함유하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.

(2) 제 1항에 있어서, 상기 황련 뿌리 추출물은 황련 뿌리에 에탄올을 첨가하여 환류추출하거나, 황련 뿌리에 물을 첨가하고 80?120℃에서 2?3일간 열탕환류장치로 추출한 후 한 후 여과한 액을 원심분리하여 상등액만을 감압농축한 추출물이고, 여기에 보조성분으로 유황 및 천연비누를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.

(3) 제 2항에 있어서, 알긴산을 첨가하여 액상화한 것을 특징으로 하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.

(4) 제 1항 내지 제 3항에서 선택된 어느 한 항에 의한 방제제를 딸기에 처리하여 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병을 동시에 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.

본 발명에 의한 방제제는 작물의 엽권에 살포하여 작물 생육기의 병발생을 억제하여 작물의 수량을 현저히 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 딸기에 많이 발생하는 잿빛곰팡이병과 흰가루병을 효과적으로 억제하며, 특히 시설내 집약재배가 이루어지는 딸기에 심각한 손실을 끼치는 진균성 병해를 환경친화적으로 방제함으로써 고부가 가치의 유기농산물을 생산할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 황련(Coptis chinensis)은 약용식물로서 중국, 일본, 인도, 네팔, 한국 등지에서 자생 또는 재배되는 다년생 초본으로 이들 뿌리에는 제 4급 염기에 속하는 베르베린(Berberine)이 주성분이고, 그 외로 팔마틴(palmatine), 콥티신(Coptisine), 워레닌(Worenine), 피크로리찐(Picrorhizin), 탄닌(Tanin), 수지 등을 함유하고 있다. 이러한 성분들은 Micrococcus pyrogens, Alternaria sp., Penicillium sp., Aspergillus sp. 등에 대해서 낮은 농도에서도 강력한 항균활성을 나타내며, 화장품의 보존효과를 증가시키는 작용을 하며, 중국에서는 국수를 오랫동안 보존하는데 사용되고 있다. 또한 Staphylococcus aureus에 의한 젓소 유방염 치료제, Clostridium perfringen에 의한 질병 치료제, 발모촉진 및 항암제 등에 관한 특허들이 보고되고 있다.

본 발명에 의하면 이러한 기능을 가지는 약용식물 황련은 식물병원균으로 작물의 주요 병해인 잿빛곰팡이병, 흰가루병 등의 원인균의 방제능력을 가지고 있다. 특히 딸기의 잿빛곰팡이병과 흰가루병원균에 대한 본 발명의 황련 추출물의 포자발아억제능력은 다른 식물병원균에 대한 길항능력보다 탁월하게 우수하다.

본 발명의 식물병 방제제는 상기한 바와 같이 식물병해를 방제할 수 있는 황련뿌리 추출물을 유효성분으로서 함유하는 것이다. 본 발명의 식물병 방제제에 있어서, 약용식물 황련 그 자체로 사용할 수도 있지만, 그 자체와 동시에 황련뿌리에서 추출한 유효성분과 보조성분을 포함한 혼합액도 사용할 수 있다. 황련뿌리 추출물의 유효성분은 상기 황련의 분류학적 특성을 갖고 식물병 방제작용을 가지며 열이나 용매를 이용한 추출액, 또한 보조성분용액을 혼합한 황련뿌리 추출물도 이용이 가능하다. 따라서 본 발명의 식물병 방제제에 함유되는 황련뿌리에는 황련뿌리 추출물의 유효성분을 함유한 혼합액(물)도 포함된다.

상기 본 발명에 따른 황련뿌리 추출물은 에탄올, 물 또는 이의 두가지 추출물의 혼합물일 수도 있다. 바람직하게는 황련뿌리 건조중량의 3~5 배에 달하는 70%~100% 에탄올을 첨가하고 환류추출한 후 여과한 액을 원심분리하여 상등액만을 분리하여 감압농축하거나, 다른 실시예로 황련 뿌리에 건조중량의 3~10 배에 달하는 물을 첨가하고 80?120℃에서 2~3일간 열탕환류장치로 추출한 후 원심분리하여 상등액만을 감압농축하여 얻은 추출액일 수 있다. 이때 열탕환류장치로 추출한 후 여과지 또는 3겹의 가제에 부어 여과하는 과정을 더 거치는 것이 바람직하다.

바람직하게는 상기 에탄올과 물의 추출물의 혼합추출물로 할 경우, 이들의 혼합비는 40:60~60:40의 범위로 하는 것이 좋다. 상기 혼합조성 범위에서 보다 다양한 병해에 대한 동시방제효과가 기대된다.

본 명세서 중에서 「방제」라고 하는 것은 병이나 해충의 예방, 기피 뿐만 아니라 제거, 사멸을 포함하는 의미로 이용하는 것으로 한다. 따라서, 병원균에 이미 감염된 식물이더라도 본 발명의 식물병 방제제를 적용하는 것에 의해 식물로부터 병원균을 제거할 수 있어 병원균에 의한 발병이나 병의 악화를 방지 할 수 있다.

본 발명에 의한 식물병 방제제에 있어서, 황련 추출액은 식물병 방제제의 전체 중량 대비 16~30 중량%(고형분 함량: 10mg/ml 기준)가 함유되는 것이 바람직하다. 또한 황련추출액을 보조성분과 혼합한 혼합물로 사용하는 경우, 그 적용시기 및 적용량은 상기 농도에 준하여 적절하게 결정하여도 좋다.

또한, 본 발명에 의한 식물병 방제제에 있어서 황련뿌리는 추출액 또는 혼합물을 단독을 이용하거나, 불활성인 액체 또는 고체의 담체로 희석하고 필요에 따라 계면활성제, 그 밖의 보조제를 가한 약제로서 이용하여도 좋다. 구체적인 제제예로서는, 입제, 분제, 수화제, 유제 등의 제형 등을 들 수 있다.

바람직한 담체의 예로서는 탈크, 벤토나이트, 점토, 카올린, 규조토, 화이트 카본, 버미큘라이트, 소석회, 규사, 황산암모늄, 요소, 다공질 고체담체, 물, 이소프로필 알코올, 크실렌, 시클로헥사논, 메틸나프탈렌, 알킬글리콜, 천연비누 등의 액체 담체 등을 들 수 있다. 계면활성제 및 분산제로서는 예를 들어, 디나프틸메탄술폰산염, 알코올황산에스테르염, 알킬아릴술폰산염, 리그닌술폰산염, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노알킬레이트 등을 들 수 있다. 보조제로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 아라비아검, 크산탄검 등을, 보호제로서는 알긴산, 탈지우유, pH 완충제 등을 들 수 있다. 이 경우 황련뿌리 추출액의 량 및/또는 그 유효성분의 량, 또한 적용시기 및 적용량은 상기 유효농도의 경우에 준하여 적절하게 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 식물병 방제제는 유효성분으로서 필요에 따라 살충제, 다른 살균제, 제초제, 식물생장조절제, 비료, 광물질 등의 기타 성분을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 식물병 방제제는 황련추출액과 동시에 다른 종류의 식물추출물을 함유하더라도 좋다. 바람직하게는 목단피 추출물 또는/및 천궁 추출물을 더 포함할 수 있는데, 상기 각 추출물 혹은 혼합추출물은 황련뿌리 추출물이 발휘하는 동시방제활성을 보다 지속화하면서 방제활성이 종료된 이후에도 추가적인 방제활성을 보조적으로 수행할 수 있어 바람직하다. 이들 추출물의 수득과정은 상기 황련 뿌리 추출물에서와 동일한 과정을 통해 얻을 수 있으며, 그 함량은 전체 중량에 대하여 1~10 중량% 첨가되어질 수 있다. 만일 1 중량% 미만으로 첨가되면 살균효과의 지속성 및 보조적 활성이 원하는 만큼 기대할 수 없고, 10 중량%를 초과하게 되면 딸기 생육에도 영향을 줄 수 있어 바람직하지 않다.

상기 본 발명에 따른 식물병 방제제는 보조성분으로 유황을 더 포함할 수 있다. 이때 유황은 천연유기유황으로 비금속 원소의 하나로서 상온에서 황색의 결정으로 이루어진 물질로서, 항균성과 살균성이 우수하다. 특히 상기 황련 뿌리 추출물과 함께 소정비율로 첨가시 다양한 딸기 병해에 대한 방제활성을 개선시킬 수 있다. 유황은 전체 중량에 대하여 5~15 중량%의 범위로 첨가되는 것이 바람직하며, 만일 5 중량% 미만으로 첨가하면 다양한 딸기 병해에 대한 방제활성을 개선하기 곤란하고, 15 중량%를 초과하게 되면 오히려 딸기의 생육에 악영향을 미치게 될 우려가 있어 바람직하지 않다.

본 발명의 식물병 방제제는 그대로 직접 사용하든가, 또는 물 등으로 희석하여 사용할 수 있다. 식물병 방제제의 사용방법은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직접 식물이나 기주식물에 산포하는 방법, 토양에 관주하는 방법, 식물이나 토양에 첨가하는 물이나 비료에 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 기타 제제의 시용량은 대상병해, 대상작물, 시용방법, 발생경향, 피해의 정도, 환경조건, 사용하는 제형 등에 따라서 변동하기 때문에, 적절하게 조정되는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 방제제를 딸기의 경엽에 처리한 결과 잿빛곰팡이병에 대하여 62%, 흰가루병에 대하여 52%의 방제효과를 갖는 것으로 확인되어 동시 방제활성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만 하기 예시된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

[실시예 1]

황련 뿌리 160g을 마쇄하여 가루로 만들고 70% 에탄올 1리터에 넣고 환류 추출장치로 상온에서 150rpm으로 4시간 교반추출한 후 여과지를 사용하여 여과하였다. 이 후 상기 여과한 액을 원심분리하여 상등액만을 감압농축하여 황련뿌리 추출물을 얻었다. 이후 수득된 추출액을 4℃에 보관하면서 사용하였다.

[실시예 2]

황련 뿌리 160g을 마쇄하고 여기에 물 1리터 넣고 열탕환류장치로 80℃에서 2일간 추출한 후 여과지를 사용하여 여과하였다. 이 후 상기 여과한 액을 원심분리하여 상등액만을 감압농축하여 황련뿌리 추출물을 얻었다. 이후 수득된 추출액을 4℃에 보관하면서 사용하였다.

[실시예 3]

실시예 1 및 실시예 2에 의해 수득한 황련 뿌리 추출액을 감압농축한 농축액(고형분 함량: 10mg/ml) 16~30 중량%, 천연비누 12.5 중량%, 천연유기유황 15중량%를 서서히 혼합하고, 전착제로 알긴산 45 중량%를 첨가하여 액상화하여 딸기 병해 동시 방제제를 제조하였다(표 1의 조성 참조).

원료 조성물	H16	H20	H24
황련	16%	20	24
천연비누	12.5	12.5	12.5
황	15	15	15
전착제(알긴산)	45	45	45
물	잔량	잔량	잔량

[실험예 1] 딸기 잿빛곰팡이병 포장방제효과

황련뿌리 추출물의 딸기 잿빛곰팡이병에 대한 방제효과를 포장에서 성분함유별로 조사하였다. 딸기 설향 품종을 대상으로 황련뿌리 추출물을 함유농도별로 최초 개화 후 14일 전부터 7일 간격으로 살포하였고 살포횟수별로 1~3회 처리하였고 살포방법은 경엽처리 하였으며 살포농도는 500배, 1000배로 살포하였다. 그 결과 딸기 잿빛곰팡이병에 대해 62.3%의 방제효과를 얻었다(표 2, 표 3). 방제효율(%)은 {(무처리 이병과율-각 처리별 이병과율)}/무처리 이병과율×100로 나타냈다.

딸기 잿빛곰팡이병 포장방제효과(500배)

처리	이병과율(%)			방제효율(%)
	1회	2회	3회	1회	2회	3회
H16	26.8	24.4	20.5	48.2	53.4	58.9
H20	25.2	21.0	19.0	51.4	59.7	61.9
H24	22.2	25.5	22.6	57.2	51.2	54.7
무처리	51.8	52.3	49.9	-	-	-

딸기 잿빛곰팡이병 포장방제효과(1,000배)

처리	이병과율(%)			방제효율(%)
	1회	2회	3회	1회	2회	3회
H16	33.3	29.5	26.0	43.9	47.6	48.0
H20	30.6	28.9	25.6	48.6	48.6	48.8
H24	30.2	28.6	24.0	49.2	49.2	51.9
무처리	59.4	56.3	50.0	-	-	-

[실험예 2] 딸기 흰가루병 포장방제효과

황련뿌리 추출물의 딸기 흰가루병에 대한 방제효과를 포장에서 성분함유별로 조사하였다. 딸기 육보 품종을 대상으로 황련뿌리 추출물을 함유농도별로 피복 후부터 10일 간격으로 3회 처리하였고 살포방법은 경엽처리 하였으며 살포농도는 500배, 1000배로 살포하였다. 조사기간은 최종 살포 후 10일 후에 조사하였다. 그 결과 딸기 흰가루병에 대해 51.7%의 방제효과를 얻었다(표 4). 방제효율(%)은 {(무처리 이병과율-각 처리별 이병과율)}/무처리 이병과율ㅧ100로 나타냈다.

딸기 흰가루병 포장방제효과

처리	이병과율(%)		방제효율(%)
	500배	1,000배	500배	1,000배
H16	30.7	27.8	48.7	47.8
H20	29.3	26.8	51.0	49.7
H24	29.0	26.2	51.7	50.8
무처리	59.9	53.2	-	-

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 황련뿌리 또는 이의 추출물을 활성성분으로 함유하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.
2. 제 1항에 있어서, 상기 황련 뿌리 추출물은 황련 뿌리에 에탄올을 첨가하여 환류추출하거나, 황련 뿌리에 물을 첨가하고 80?120℃에서 2?3일간 열탕환류장치로 추출한 후 한 후 여과한 액을 원심분리하여 상등액만을 감압농축한 추출물이고, 여기에 보조성분으로 유황 및 천연비누를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.
3. 제 2항에 있어서, 알긴산을 첨가하여 액상화한 것을 특징으로 하는 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병 동시방제제.
4. 제 1항 내지 제3항에서 선택된 어느 한 항에 의한 방제제를 딸기에 처리하여 딸기 잿빛곰팡이병 및 흰가루병을 포함한 식물병을 동시에 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.