본 연구는 붉나무와 참죽나무 추출물을 활용한 딸기 흰가루병에 대한 천연 방제제의 방제 효과를 규명하기 위해 수행하였다.
1. 붉나무와 참죽나무 추출물의 방제 효과 검정 및 적정 농도 설정 딸기 흰가루병 친환경 방제제 개발을 위해 총 30여 종의 약용작물 추출물로 흰가루병 방제 효과를 시험한 결과 붉나무, 더위지기, 개똥쑥, 참죽나무, 왕호장근, ...
본 연구는 붉나무와 참죽나무 추출물을 활용한 딸기 흰가루병에 대한 천연 방제제의 방제 효과를 규명하기 위해 수행하였다.
1. 붉나무와 참죽나무 추출물의 방제 효과 검정 및 적정 농도 설정 딸기 흰가루병 친환경 방제제 개발을 위해 총 30여 종의 약용작물 추출물로 흰가루병 방제 효과를 시험한 결과 붉나무, 더위지기, 개똥쑥, 참죽나무, 왕호장근, 황칠나무, 돼지감자의 7종을 선발하였다. 이 중 가장 효과가 있는 2종 붉나무와 참죽나무 추출물을 단용 처리 시 방제가는 50~70% 범위로 일반 살균제보다 낮았다. 따라서 흰가루병 방제에 효과가 있다고 보고되고 있는 규산칼륨과 추출물을 혼용 처리하여 실험한 결과 방제 효과가 살균제와 비슷한 수준의 86%로 증대되었다. 규산칼륨 농도(0.3%, 0.5%, 0.7%)에 따른 단용 처리 효과를 조사한 결과 0.7% 농도에서 방제 효과가 가장 높았고, 그 다음이 0.5%, 0.3% 순으로 농도 의존적으로 방제 효과가 높았다. 그러나 0.7% 농도의 규산칼륨 처리는 잎 표면에 흰색의 분말이 침적되는 현상이 있어 약해가 우려되어 적정 농도는 0.5%로 설정하였다. 천연 추출물 농도에 따른 방제 효과 구명을 위해 1,000배액, 5,000배액, 10,000배액을 0.5% 규산칼륨과 혼합하여 살포한 결과 0.5% 규산칼륨+추출물 1,000배액에서 방제 효과가 가장 우수하여 이를 천연 방제제의 최종 농도로 설정하였다. 살포 횟수에 다른 방제 효과를 규명하기 위해 1회와 2회 처리를 실시한 결과 1회 처리 시 방제 효과가 13~14일로 나타났고, 3~4일 간격으로 2회 살포할 경우 30일 가량의 방제 기간을 가져 1회 처리보다 방제 효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서 0.5% 규산칼륨+추출물 1,000배액을 3일 간격으로 2회 처리 시 흰가루병 방제 효과가 75% 이상 되는 것으로 나타났으며, 방제 기간도 30일 가량 되는 것으로 나타나 딸기 수확기에 흰가루병 방제에 적합한 친환경 방제제라 할 수 있다.
2. 붉나무와 참죽나무를 활용한 천연 방제제의 유효 성분 분석 흰가루병에 억제효과가 있는 붉나무와 참죽나무 추출물의 주요한 성분을 LC-MS/MS를 통해 조사한 결과 ellagic acid가 참죽과 붉나무에서 각각 3.03mg/g, 3.24mg/g으로 가장 높았으며 quercetin-3-O-glucoside, quercetin은 0.56mg/g~0.60mg/g 정도로 함유되어 있었고, kaempferol이 0.13mg/g~0.19mg/g, naringenin이 0.001mg/g~0.003mg/g 정도 함유되어 있었다. 천연물과 규산칼륨 혼합 제제를 살포한 후 딸기 잎에 남아있는 천연물의 양을 조사하기 위해 SEM과 EDS 분석을 실시한 결과, 규산칼륨 살포는 잎에 물리적인 막을 형성하여 딸기 흰가루병 발생을 억제시키는 것으로 나타났으며, 살포 후 시간이 경과함에 따라 규소의 농도가 감소함으로써 그 효과가 점점 사라지는 것으로 나타났다. 따라서 약용작물 추출물과 규산칼륨의 혼합 살포는 규산칼륨의 물리적 막 형성과 더불어 약용작물 추출물의 항균 성분이 시너지 효과를 나타내어 방제 효과를 나타내는 것으로 보인다.
본 연구는 붉나무와 참죽나무 추출물을 활용한 딸기 흰가루병에 대한 천연 방제제의 방제 효과를 규명하기 위해 수행하였다.
1. 붉나무와 참죽나무 추출물의 방제 효과 검정 및 적정 농도 설정 딸기 흰가루병 친환경 방제제 개발을 위해 총 30여 종의 약용작물 추출물로 흰가루병 방제 효과를 시험한 결과 붉나무, 더위지기, 개똥쑥, 참죽나무, 왕호장근, 황칠나무, 돼지감자의 7종을 선발하였다. 이 중 가장 효과가 있는 2종 붉나무와 참죽나무 추출물을 단용 처리 시 방제가는 50~70% 범위로 일반 살균제보다 낮았다. 따라서 흰가루병 방제에 효과가 있다고 보고되고 있는 규산칼륨과 추출물을 혼용 처리하여 실험한 결과 방제 효과가 살균제와 비슷한 수준의 86%로 증대되었다. 규산칼륨 농도(0.3%, 0.5%, 0.7%)에 따른 단용 처리 효과를 조사한 결과 0.7% 농도에서 방제 효과가 가장 높았고, 그 다음이 0.5%, 0.3% 순으로 농도 의존적으로 방제 효과가 높았다. 그러나 0.7% 농도의 규산칼륨 처리는 잎 표면에 흰색의 분말이 침적되는 현상이 있어 약해가 우려되어 적정 농도는 0.5%로 설정하였다. 천연 추출물 농도에 따른 방제 효과 구명을 위해 1,000배액, 5,000배액, 10,000배액을 0.5% 규산칼륨과 혼합하여 살포한 결과 0.5% 규산칼륨+추출물 1,000배액에서 방제 효과가 가장 우수하여 이를 천연 방제제의 최종 농도로 설정하였다. 살포 횟수에 다른 방제 효과를 규명하기 위해 1회와 2회 처리를 실시한 결과 1회 처리 시 방제 효과가 13~14일로 나타났고, 3~4일 간격으로 2회 살포할 경우 30일 가량의 방제 기간을 가져 1회 처리보다 방제 효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서 0.5% 규산칼륨+추출물 1,000배액을 3일 간격으로 2회 처리 시 흰가루병 방제 효과가 75% 이상 되는 것으로 나타났으며, 방제 기간도 30일 가량 되는 것으로 나타나 딸기 수확기에 흰가루병 방제에 적합한 친환경 방제제라 할 수 있다.
2. 붉나무와 참죽나무를 활용한 천연 방제제의 유효 성분 분석 흰가루병에 억제효과가 있는 붉나무와 참죽나무 추출물의 주요한 성분을 LC-MS/MS를 통해 조사한 결과 ellagic acid가 참죽과 붉나무에서 각각 3.03mg/g, 3.24mg/g으로 가장 높았으며 quercetin-3-O-glucoside, quercetin은 0.56mg/g~0.60mg/g 정도로 함유되어 있었고, kaempferol이 0.13mg/g~0.19mg/g, naringenin이 0.001mg/g~0.003mg/g 정도 함유되어 있었다. 천연물과 규산칼륨 혼합 제제를 살포한 후 딸기 잎에 남아있는 천연물의 양을 조사하기 위해 SEM과 EDS 분석을 실시한 결과, 규산칼륨 살포는 잎에 물리적인 막을 형성하여 딸기 흰가루병 발생을 억제시키는 것으로 나타났으며, 살포 후 시간이 경과함에 따라 규소의 농도가 감소함으로써 그 효과가 점점 사라지는 것으로 나타났다. 따라서 약용작물 추출물과 규산칼륨의 혼합 살포는 규산칼륨의 물리적 막 형성과 더불어 약용작물 추출물의 항균 성분이 시너지 효과를 나타내어 방제 효과를 나타내는 것으로 보인다.
This study was carried out to develop a new and environmental-friendly bio-fungicide to control powdery mildew using Rhus javanica and Cedrela sinensis.
1. Establishment of optimal concentration test of control efficacy in Rhus javanica and Cedrela sinensis extracts In order to develop...
This study was carried out to develop a new and environmental-friendly bio-fungicide to control powdery mildew using Rhus javanica and Cedrela sinensis.
1. Establishment of optimal concentration test of control efficacy in Rhus javanica and Cedrela sinensis extracts In order to develop an environmental-friendly control agent against strawberry powdery mildew, a total of 30 medicinal crop extracts were tested for control of powdery mildew. As a result, seven kinds of crops including Rhus javanica, Artemisia iwayomogi, Artemisia annua, Cedrela sinensis, Reynoutia sachalinensis, Dendropanax morbifera, Helianthus tuberasus were selected. Among the selected crops, the control value of the two most effective R. javanica and C. sinensis was in the range of 50-70%, lower than that of general disinfectants. Therefore, the extracts of selected crops and potassium silicate which are reported to be effective in controlling powdery mildew, were mixed and sprayed. As a result, the control effect was increased to 86% of similar level to that of the disinfectant. The result of single treatment according to the potassium silicate concentration (0.3%, 0.5%, 0.7%) showed that control effect was the highest at 0.7% concentration, followed by 205%, 0.3% concentration. But the treatment of 0.7% concentration of potassium silicate was formed in white powder on the surface of leaf. So, the optimal concentration was set to 0.5%. To find out the control effect according to the concentration of medicinal crop extracts, 1,000, 5,000 and 10,000 times were mixed with 0.5% potassium silicate and sprayed. The control effect was best at extracts 1,000 times with 0.5% potassium silicate, so this was set as the final concentration of natural control agents. In order to determine the control effect according to the number of spraying, one treatment and two treatments were performed. As a result, when sprayed once, the control effect lasted for 13~14 days, when sprayed twice at an interval of 3~4 days, it lasted about 30 days, indicating that the control effect was superior to that of one treatment. Therefore, the control effect of 0.5% potassium silicate and R. javanica and C. sinensis extract (1,000 times) was more than 75% when spraying twice at 3~4 days intervals, and the control period was more than 30 days. It is considered suitable as an eco-friendly control agent against strawberry powdery mildew.
2. Analysis of the effective ingredients of the control agent using Rhus javanica and Cedrela sinensis. LC-MS/MS analysis was conducted to investigate the components of R. javanica and C. sinensis having an inhibitory effect on powdery mildew. As a result of the main components of the natural extract, ellagic acid was the highest at 3.03mg/g and 3.24mg/g in R. javanica and C. sinensis, respectively. Quercetin-3-O-glucoside and quercetin contained in the range of about 0.56mg/g~0.60mg/g in both R. javanica and C. sinensis, and kaempferol contained in the range of 0.13mg/g~0.19mg/g, and naringenin contained in the range of about 0.001mg/g~0.003mg/g. SEM and EDS analysis were performed to investigate the amount of control agent remaining on the surface of strawberry leaves. The result shows that potassium silicate spraying was shown to inhibit the occurrence of powdery mildew by forming a physical film on the strawberry leaves, and it was found that the effect gradually disappeared as the concentration of potassium silicate decreased as time passed after spraying. Therefore, mixed spraying of medicinal crop extracts and potassium silicate is presumed to have a synergistic effect against strawberry powdery mildew with the formation of a physical film of potassium silicate and the antibacterial components of the medicinal crop extracts.
This study was carried out to develop a new and environmental-friendly bio-fungicide to control powdery mildew using Rhus javanica and Cedrela sinensis.
1. Establishment of optimal concentration test of control efficacy in Rhus javanica and Cedrela sinensis extracts In order to develop an environmental-friendly control agent against strawberry powdery mildew, a total of 30 medicinal crop extracts were tested for control of powdery mildew. As a result, seven kinds of crops including Rhus javanica, Artemisia iwayomogi, Artemisia annua, Cedrela sinensis, Reynoutia sachalinensis, Dendropanax morbifera, Helianthus tuberasus were selected. Among the selected crops, the control value of the two most effective R. javanica and C. sinensis was in the range of 50-70%, lower than that of general disinfectants. Therefore, the extracts of selected crops and potassium silicate which are reported to be effective in controlling powdery mildew, were mixed and sprayed. As a result, the control effect was increased to 86% of similar level to that of the disinfectant. The result of single treatment according to the potassium silicate concentration (0.3%, 0.5%, 0.7%) showed that control effect was the highest at 0.7% concentration, followed by 205%, 0.3% concentration. But the treatment of 0.7% concentration of potassium silicate was formed in white powder on the surface of leaf. So, the optimal concentration was set to 0.5%. To find out the control effect according to the concentration of medicinal crop extracts, 1,000, 5,000 and 10,000 times were mixed with 0.5% potassium silicate and sprayed. The control effect was best at extracts 1,000 times with 0.5% potassium silicate, so this was set as the final concentration of natural control agents. In order to determine the control effect according to the number of spraying, one treatment and two treatments were performed. As a result, when sprayed once, the control effect lasted for 13~14 days, when sprayed twice at an interval of 3~4 days, it lasted about 30 days, indicating that the control effect was superior to that of one treatment. Therefore, the control effect of 0.5% potassium silicate and R. javanica and C. sinensis extract (1,000 times) was more than 75% when spraying twice at 3~4 days intervals, and the control period was more than 30 days. It is considered suitable as an eco-friendly control agent against strawberry powdery mildew.
2. Analysis of the effective ingredients of the control agent using Rhus javanica and Cedrela sinensis. LC-MS/MS analysis was conducted to investigate the components of R. javanica and C. sinensis having an inhibitory effect on powdery mildew. As a result of the main components of the natural extract, ellagic acid was the highest at 3.03mg/g and 3.24mg/g in R. javanica and C. sinensis, respectively. Quercetin-3-O-glucoside and quercetin contained in the range of about 0.56mg/g~0.60mg/g in both R. javanica and C. sinensis, and kaempferol contained in the range of 0.13mg/g~0.19mg/g, and naringenin contained in the range of about 0.001mg/g~0.003mg/g. SEM and EDS analysis were performed to investigate the amount of control agent remaining on the surface of strawberry leaves. The result shows that potassium silicate spraying was shown to inhibit the occurrence of powdery mildew by forming a physical film on the strawberry leaves, and it was found that the effect gradually disappeared as the concentration of potassium silicate decreased as time passed after spraying. Therefore, mixed spraying of medicinal crop extracts and potassium silicate is presumed to have a synergistic effect against strawberry powdery mildew with the formation of a physical film of potassium silicate and the antibacterial components of the medicinal crop extracts.
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