KR20150055809A - 복분자의 친환경 병해충 방제방법 - Google Patents

복분자의 친환경 병해충 방제방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 주성분으로 포함하는 친환경 살균, 살충제를 이용하여 친환경적으로 복분자를 재배하는 방법에 관한 기술이다. 본 발명에 따른 친환경 제제를 사용하는 경우 살충력과 살균력이 우수하며 인체에 해로운 화학 성분의 잔유물이 없는 복분자를 재배가능하고, 섭취시 인체 건강에 유익하다.

Description

복분자의 친환경 병해충 방제방법{A METHOD PEST CONTROL AND PREVENT FOR ENVIRONMENT-FRIENDLY FARMING OF RUBUS COREANUS}
본 발명은 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 주성분으로 포함하는 친환경 살균, 살충제를 이용하여 친환경적으로 복분자를 재배하는 방법에 관한 기술이다.
최근 환경오염과 식품 안정성에 대한 인식 변화로 안전한 농산물에 대한 관심이 증가함에 따라 유기 농산물의 생산은 지속적으로 증가하는 추세에 있다(Cho et al., 2009; Choi et al., 2008; Lotter, 2003). 이와 같은 사회발전과 소비자들의 다양한 요구에 의해 친환경적인 농업 전환의 필요성이 커지고 있다(Jeon and Kim, 2006; Ma and Joachim, 2006). 유기 재배는 일반적으로 화학비료, 제초제와 같은 농약의 사용을 금지하고 퇴비나 유기농자재를 이용하여 작물을 재배하는 방법으로 환경보호뿐만 아니라 생물 다양성을 개선하는 효과를 가지고 있다(Choi et al., 2010; Jeon et al., 2003; Kang et al., 2002; Kim et al., 1998; Lee et al., 1999).
그러나, 복분자는 대부분 일반 재배 형태로 이루어져서 농약과 화학 비료 사용이 많은 편이며, 유기 재배는 다른 작물에 비해 매우 적은 편이다. 2013년 7월 기준 국립농산물품질관리원에 신고등록된 유기 재배 현황에 의하면, 복분자 유기 재배는 117,436 ㎡의 면적에서 37개의 농가가 67톤 정도를 생산하고 있으며, 이는 복분자 전체 생산량의 0.2%, 재배면적의 0.16%, 농가수의 0.07%를 차지하고 있다. 이렇게 복분자 유기 재배 비율이 낮은 이유는 유기 재배는 일반 재배에 비해 상품성이 떨어지고, 수확량이 낮아 경쟁력이 없기 때문이다.
한국 공개 특허 제10-2010-0084080호는 유기농법에 의해 인삼을 재배하고 그 재배된 인삼을 추출물로서 제조하는 방법을 개시하고 있다. 한국 공개 특허 제10-2004-0030797호는 셀레늄을 함유하는 물질을 공급하여 셀레늄이 함유된 나무 딸기(복분자)의 재배 방법과 효소의 제조방법을 개시하고 있다.
본 발명은 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 주성분으로 포함하는 친환경 살균, 살충제를 이용하여 친환경적으로 복분자를 재배하는 방법에 관한 것이다. 상세하게는 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 함유하는 친환경 제제를 6월 중순부터 8월 말까지 살포하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 복분자의 친환경 병해충 방제방법으로서, 고삼 추출물을 60 내지 70 중량%, 정향 추출물을 10 내지 20 중량%, 님나무 추출물을 20 내지 30 중량%로 혼합한 혼합물을 100 내지 500 배로 희석하여 식물 추출물 혼합물을 제조하는 단계, 상기 식물 추출물 혼합물을 목초액과 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합한 후 100 내지 500 배로 희석하여 친환경 제제를 제조하는 단계, 및 6월 중순부터 8월 말까지 20일 내지 40일 간격으로 상기 친환경 제제를 2회 내지 4회 살포하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 친환경 제제를 제조하는 단계에서 목초액과의 혼합액과 유화 전착제를 1:1 내지 4:1의 중량비로 혼합하는 단계를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 유화 전착제는 제충국 추출물, 데리스 추출물, 쿠아시아 추출물, 라이아니아 추출물, 천연산, 키토산, 파라핀오일, 카제인 석회, 타르(목초액찌꺼기), 콩가루, 알콜, 식물성 기름, 계란, 나무 수액 및 아교로 이루어진 군에서 선택된다.
바람직하게는, 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물은 물, 저급 알코올(메탄올, 에탄올), 물과 저급 알코올의 혼합물, 아세톤, 에틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 헥산, 디에틸 에테르, 노말 프로판올, 이소-프로판올 및 노말-부탄올로 이루어진 군에서 선택된 추출용매를 사용하여 추출한다.
본 발명에 따른 친환경 제제를 사용하는 경우 복분자 재배시 친환경적으로 병해충을 방제할 수 있고, 병해충방제용 유기농업자재로서의 살충력과 살균력이 우수하다. 구체적으로, 고삼 추출물은 해충방제 및 살충효과, 정향 추출물은 병해방제 및 치료 효과, 님나무 추출물은 해충에 기피제로서의 효과가 매우 높아 시비 후 복분자 해충류의 섭식저해를 통한 부가적인 효과를 높이는데 매우 효과가 높으므로, 3가지 식물 추출물을 주성분으로 한 친환경 제제는 병해충 방제 및 살충, 살균력에 대한 시너지 효과를 높일 수 있다. 또, 인체에 해로운 화학 성분의 잔류물이 없으므로 섭취시 인체 건강에 유익하다.
복분자(R. coreanus Miquel)는 장미과 낙엽활엽관목으로 한국, 중국, 일본 등 동아시아가 원산지이고, 나무딸기류(Rubus spp .)는 400여 종이 온대 및 한대지역에 널리 분포하고 있다. 우리나라에 자생하는 나무딸기류는 멍석딸기(R. parvifolius L.), 산딸기(R. crataegifolius Bunge), 수리딸기(R. corchorifolius L.), 줄딸기(R. oldhamii Miquel) 등 16종이 분포하는 것으로 보고되고 있다(Kim et al., 2002; Hugh et al., 1983). 복분자는 활엽의 덩굴성 식물로 높이가 3 m에 이르고 끝이 땅에 닿아 뿌리를 내리며, 줄기는 자줏빛이 도는 붉은색으로 백분으로 덮여 있다. 5∼6월에는 흰색의 꽃이 피고 6월 중순에서 7월 초순에는 열매가 성숙되어 핵과는 둥글고 붉은색으로 익으며 완숙되면 흑색으로 변한다(Yoon et al., 2002). 복분자는 전라북도 고창에서 주로 재배되지만 전국적으로도 소량씩 재배되고 있다. 복분자 열매는 식용이나 약용 등으로 사용되고 있는데, 식용으로는 주로 청량음료, 차, 주류제조 등으로 많이 이용되고 있다(Cha et al., 2001; Lee and Do, 2000).
본 발명은 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 주성분으로 포함하는 친환경 살균, 살충제를 이용하여 친환경적으로 복분자를 재배하는 방법에 관한 것이다. 고삼 추출물을 60 내지 70 중량%, 정향 추출물을 10 내지 20 중량%, 님나무 추출물을 20 내지 30 중량%로 혼합한 혼합물을 100 내지 500 배로 희석하여 식물 추출물 혼합물을 제조하는 단계(S11), 상기 식물 추출물 혼합물을 목초액과 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합한 후 100 내지 500 배로 희석하여 친환경 제제를 제조하는 단계(S12), 및 6월 중순부터 8월 말까지 20일 내지 40일 간격으로 상기 친환경 제제를 2회 내지 4회 살포하는 단계(S13)를 포함한다.
먼저, 식물 추출물 혼합물을 제조하는 단계(S11)이다.
고삼 추출물은 해충방제 및 살충효과, 정향 추출물은 병해방제 및 치료 효과, 님나무 추출물은 해충에 기피제로서의 효과가 매우 높아 시비 후 복분자 해충류의 섭식저해를 통한 부가적인 효과를 높이는데 매우 효과가 높다. 따라서, 3가지 식물추출물의 주성분의 제조 비율에 따라 살충, 살균에 효과를 보완할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서의 식물 추출물 혼합물은, 고삼 추출물 60 내지 70 중량%, 정향 추출물 10 내지 20 중량%, 님나무 추출물 20 내지 30 중량%을 포함하는 것이 바람직하다. 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물을 추출하는 경우 물, 저급 알코올(메탄올, 에탄올), 물과 저급 알코올의 혼합물, 아세톤, 에틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 헥산, 디에틸 에테르, 노말 프로판올, 이소-프로판올 및 노말-부탄올로 이루어진 군에서 선택된 추출용매를 사용하여 제조한다.
다음으로, 식물 추출물 혼합물을 목초액과 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합한 후 100 내지 500 배로 희석하여 친환경 제제를 제조하는 단계(S12)이다.
식물 추출물 혼합물과 목초액을 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합한다. 목초액은 보조제로서, 물에 희석하면 물 분자의 크기가 약 146 Hz에서 약 53 Hz로 작아진다. 따라서, 물속의 용존량을 크게 하고, 희석되는 물질의 분자구조도 작아 작물의 흡수가 용이하므로 악조건에서 강한 침투력을 발휘한다. 또, 비료는 대부분 (+)이온이나 목초액은 (-)이온이므로 두 이온을 결합시키면 안정된 상태로 바뀌고 강산성으로 살균효과도 있다.
목초액과의 혼합액과 유화 전착제를 1:1 내지 4:1의 중량비로 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 유화 전착제는 제충국 추출물, 데리스 추출물, 쿠아시아 추출물, 라이아니아 추출물, 천연산, 키토산, 파라핀오일, 카제인 석회, 타르(목초액찌꺼기), 콩가루, 알콜, 식물성 기름, 계란, 나무 수액, 아교로 이루어진 군에서 선택할 수 있다. 혼합액에 유화전착제를 첨가한 후 100 내지 500 배로 희석한다.
다음으로, 제조된 친환경 제제를 복분자 재배시 살포하는 단계(S13)이다. 구체적으로는 5월 초순부터 7월 초순까지 5일 내지 10일 간격으로 상기 친환경 제제를 5회 내지 10회 시비한다. 특히 수확기의 시비 방법은, 1차 수확 후 친환경 제제를 시비하고 4 ~ 5일 후에 2차 수확 후 4 ~ 5일 후에 3차 수확하는 하는 것이 바람직하다. 복분자의 생육에 있어서, 수확기 전뿐 아니라 수확기때 시비 관리도 중요하다. 특히, 본 발명에 따라 제조된 친환경 제제의 경우 유기농업자재로서 잔류성분에 대한 문제가 없으므로 수확기의 시비도 가능하다
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 자세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예
1. 친환경 제제의 제조 방법
고삼 추출물 60 중량%, 정향 추출물 20 중량% 및 님나무 추출물 20 중량%로 혼합하여 식물 추출물 혼합물을 제조하였다. 제조된 식물 추출물 혼합물과 목초액을 1:9의 중량비로 혼합하였다. 그 후 혼합액과 유화전착제를 2:1 중량비로 혼합한 다음 500배 희석하였다. 고삼추출물은 회화나무(Sophora japonica)에 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 에탄올로 추출한 원료로 유효성분인 마트린(matrine)이 0.5% 함유되었고, 정향 추출물은 정향나무( Syzygium aromaticum)에 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 에탄올로 추출한 원료로 유효성분인 유게놀(eugenol)이 0.45% 함유되었으며, Nantong Shenyu Green Medicine Co., Ltd에서 수입한 원료를 사용하였다. 님나무 추출물은 멀구슬나무(Melia azedarach)를 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 에탄올로 추출한 원료로 유효성분인 아자디라크틴(azadirachtin)이 0.65% 함유되었으며 일본 IBF Co. Ltd에서 수입한 원료를 사용하였다. 부원료로 사용한 목초액은 강원목초산업(주)에서 제조한 것으로 친환경유기농자재로 공시된 원료이다. 유화전착제는 제충국 추출물을 포함하는 유화전착제를 사용하였다.
2. 친환경 제제의 항균력
실험 균주는 작물 병해를 일으키는 탄저병균(Colletotrichum cocodes, KACC40009) 및 잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea)을 국립농업과학원 농업유전자원정보센터로부터 분양받아 사용하였다. 24시간 배양된 탄저병 병원성 균주 100㎕를 PDA배지 전면에 골고루 분주 후, 멸균된 페이퍼 디스크(Toyo, 8 ㎜)에 시험시료(무처리, 원액, 100배 및 300배)를 앞뒤로 충분히 흡수시킨 후 시험용 PDA평판배지 표면에 올려놓고 25℃에서 3일간 배양하였다. 항균 활성은 3일 후 페이퍼 디스크 주변의 균 생육 저해환(㎜)을 측정하여 확인하였다.
고삼 추출물 정향 추출물 님나무 추출물 식물 추출물 혼합물
희석비율(배) 1 100 300 1 100 300 1 100 300 1 100 300
탄저병균에 대한 생육 저해환(mm) 8±1 - - 38±2 15±1 7±1 25±2 - - 41±2 35±2 34±2
잿빛곰팡이균에 대한 생육 저해환(mm) 15±1 10±1 - 35±2 30±2 35±2 25±2 13±1 - 40±2 37±2 35±2
표 1은 각 식물 추출물 및 식물 추출물 혼합물의 항균력의 결과를 나타낸 것이다. 고삼 추출물은 잿빛곰팡이균에 대해 원액일 때 15㎜, 100배 희석액에서 10㎜, 탄저병 원인균에 대해 원액에서만 8㎜ 생육 저해환을 형성하였고, 100배와 300배 희석액에서는 항균력을 확인할 수 없었다. 정향 추출물에서는 잿빛곰팡이균에 대해 원액에서 35㎜, 100배 희석액에서 30㎜, 300배 희석액에서 35㎜로 원액과 300배 희석액 모두 거의 동일하게 강한 항균력을 보였고, 탄저병 원인균에 대해 원액에서 40㎜, 100배 희석액에서 15㎜, 300배 희석액에서 7㎜의 생육 저해환을 형성하였다. 님나무 추출물에서는 잿빛곰팡이균에 대해 원액에서 25㎜, 100배 희석액에서 13㎜ 생육저해환을 형성하였고 300배 희석액에서는 항균력을 확인할 수 없었다. 탄저병 원인균에 대해서는 원액에서만 25㎜ 생육저해환을 형성하였으나, 100배와 300배 희석액에서는 항균력을 확인할 수 없었다. 본 발명에 따른 식물 추출물 혼합물을 사용한 경우, 잿빛곰팡이균에 대해 원액에서 40㎜, 100배 희석액에서 37㎜, 300배 희석액에서 35㎜의 생육저해환을 형성하여 모두 거의 동일하게 강한 항균력을 보였다. 또, 탄저병 원인균에 대해 원액에서 41㎜, 100배 희석액에서 35㎜, 300배 희석액에서 34㎜의 생육 저해환을 형성하여 모두 거의 동일하게 강한 항균력을 보였다. 즉, 희석 비율에 상관없이 식물 추출물 혼합물을 사용한 경우 강한 항균력을 보이는 것을 알 수 있다.
3. 식물추출물의 살충력 검정
살충력 검정을 위하여 충청북도 청원군 오송읍 만수리 48번지 FM애그텍 내 매실나무에서 처리구 당 10마리 진딧물에 대한 실험을 수행하였다. 고삼, 정향 및 님나무 추출물을 각각 100, 300, 500 배로 증류수와 희석한 후 진딧물에 각각의 희석배수의 추출물을 분무하였다. 무처리는 증류수를 동일한 방법으로 분무하였다. 각각의 약제는 총 3회에 걸쳐 살포하였고, 병해충 발생조사는 처리 1일, 2일, 3일 후에 사충수를 조사하였다. 모든 실험은 각 시료당 3 반복으로 실시하였다.
희석비율
(배)		 진딧물 10 마리당 사충수 살충률(%)
1일 2일 3일 1일 2일 3일
고삼 추출물 100 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 100 100 100
300 9.5
±0.7		 9.5
±0.7		 9.5
±0.7		 95 95 95
500 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 100 100 100
정향 추출물 100 9.5
±0.7		 9.5
±0.7		 9.5
±0.7		 95 95 95
300 8.5
±2.1		 9.0
±1.4		 10.0
±0.0		 85 90 100
500 8.0
±2.8		 9.0
±1.4		 9.5
±0.7		 80 90 95
님나무 추출물 100 8.5
±2.1		 9.5
±0.7		 9.5
±0.7		 85 95 95
300 5.0
±2.8		 7.0
±2.8		 7.5
±2.1		 50 70 75
500 7.5
±0.7		 7.5
±0.7		 8.5
±0.7		 75 75 85
식물 추출물 혼합물 100 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 100 100 100
300 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 100 100 100
500 9.5
±0.7		 10.0
±0.0		 10.0
±0.0		 95 100 100
대조구 2.5
±0.7		 2.5
±0.7		 2.5
±0.7		 25 25 25
표 2는 각 식물 추출물 및 식물 추출물 혼합물의 살충력의 결과를 나타낸 것이다. 고삼 추출물은 분무한 후 하루 만에 95∼100%의 살충률을 보여 진딧물에 강한 살충효과를 나타내었다. 정향 추출물은 분무 하루 경과시 100배 희석액에서는 95%, 300배는 85%, 500배는 80%의 살충률을 보였다. 님나무 추출물은 100배 희석액에서는 85%, 300배는 50%, 500배는 75%의 살충률을 보여 3종의 식물추출물 중에 가장 낮은 살충률을 갖는다. 본 발명에 따른 식물 추출물 혼합물은 95 ~ 100%의 살충률을 보여 강한 살충 효과를 갖는 것을 알 수 있다.
4. 복분자 재배포장에서의 식물추출물의 병해충 방제효과 검정
포장처리는 본 발명에 따른 친환경 제제를 3회 살포하였고, 병해충 발생조사는 처리 10일 후에 실시하였다. 처리별 시험구 면적은 60 ㎡로 총 80주 복분자에 대하여 수행하였다. 병해충 발생 조사는 시험구 전수검사로 실시하였다. 병충해 감염정도는 -(무발생), ±(1∼9개체 발생/시험구), +(10∼19개체 발생/시험구), ++(20∼29개체 발생/시험구), +++(30개체 이상/시험구)로 5개 등급으로 조사하였다.
조사 일자 처리 물질 박쥐나방
(Endoclyta excrescens)		 유리나방
(Synanthedon bicingulata)		 응애
(Endoclyta excrescens)
6월 28일 고삼 추출물 ++ - -
정향 추출물 ++ ± -
식물 추출물 혼합물 + - -
대조구 ++ ± ±
7월 26일 고삼 추출물 ++ - -
정향 추출물 ++ ± +
식물 추출물 혼합물 + - -
대조구 +++ ± ±
8월 23일 고삼 추출물 ++ - ±
정향 추출물 +++ + +
식물 추출물 혼합물 + - -
대조구 +++ + ++
표 3은 각 식물 추출물 및 식물 추출물 혼합물의 병해충 방제효과의 결과를 나타낸 것이다. 정향 추출물을 사용한 경우보다 고삼 추출물을 처리한 경우 낮은 감염 정도를 나타냈다. 식물 추출물 혼합물을 사용한 경우 고삼 추출물보다 낮은 감염 정도를 나타내어 병해충 방제효과가 우수함을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 복분자의 친환경 병해충 방제방법으로,
    고삼 추출물을 60 내지 70 중량%, 정향 추출물을 10 내지 20 중량%, 님나무 추출물을 20 내지 30 중량%로 혼합한 혼합물을 100 내지 500 배로 희석하여 식물 추출물 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 식물 추출물 혼합물을 목초액과 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합한 후 100 내지 500 배로 희석하여 친환경 제제를 제조하는 단계; 및
    6월 중순부터 8월 말까지 20일 내지 40일 간격으로 상기 친환경 제제를 2회 내지 4회 살포하는 단계를 포함하는 복분자의 친환경 병해충 방제방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 친환경 제제를 제조하는 단계에서 목초액과의 혼합액과 유화 전착제를 1:1 내지 4:1의 중량비로 혼합하는 단계를 추가로 포함하는, 복분자의 친환경 병해충 방제방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유화 전착제는 제충국 추출물, 데리스 추출물, 쿠아시아 추출물, 라이아니아 추출물, 천연산, 키토산, 파라핀오일, 카제인 석회, 타르(목초액찌꺼기), 콩가루, 알콜, 식물성 기름, 계란, 나무 수액 및 아교로 이루어진 군에서 선택되는, 복분자의 친환경 병해충 방제방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고삼 추출물, 정향 추출물 및 님나무 추출물은 물, 저급 알코올(메탄올, 에탄올), 물과 저급 알코올의 혼합물, 아세톤, 에틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 헥산, 디에틸 에테르, 노말 프로판올, 이소-프로판올 및 노말-부탄올로 이루어진 군에서 선택된 추출용매를 사용하여 추출하는, 복분자의 친환경 병해충 방제방법.
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