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문제 정의
- 본 연구에서는 느타리버섯과 버섯재배에서 발생하는 주요 병원균의 하나인 푸른곰팡이병균의 균사생장에 미치는 NaCl의 영향을 조사하여 간척지 볏짚의 이용가능성을 확인하기 위하여 시험을 실시한 결과를 보고하고자 한다.
가설 설정
- 1) Mycelial growth(㎜) were determine for 12days at 25℃.
- 1) Mycelial growth(㎜) were determine for 3days at 25℃.
- 1) Mycelial growth(㎜) were determine for 6days at 25℃.
제안 방법
- 공시균을 접종한 시험관은 25℃ 항온기에 넣어 12일간 배양 후 느타리버섯 균사생장정도를 조사하였으며, 푸른곰팡이균은 균사생장 측정이 곤란하여 접종 12일 후에 시험관 옆면의 볏짚배지 표면에 형성된 병원균의 포자형성정도를 육안으로 조사하여 전혀 발생하지 않는 것은 0, 발생한 것은 4수준으로 구분하여 조사하였다. 공시배지(볏짚)의 살균 전후의 수분함량과 무기성분함량은 농촌진흥청 표준분석 방법(농진청, 1988)에 의해 조사하였다.
- 공시배지는 PDA(Difco)배지에 NaCl농도를 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0, 10.0%가 되도록 첨가하였고, 멸균된 사례에 25cc씩 분주하여 냉각시킨 다음 공시균주의4mm 균총을 절취하여 각각의 배지의 중앙에 접종하였다. 접종후 25℃ 항온기에서 배양하였으며, 균사생장정도는 느타리버섯균은 6일, 푸른곰팡이균은 3일간 배양 후에 조사하였다.
- 공시균주는 원형느타리버섯(ASI 2180)을 사용하였고, 공시배지는 일반논의 볏짚과 간척답 생산 볏짚을 사용하였다. 느타리버섯재배는 표준재배방법에 준하여 실시하였으며, 접종후 배지온도 23~25℃ 범위에서 30일 동안 균사배양을 실시하였고, 수확량은 균상에 발생한 버섯중 버섯 갓이 개열되지 않고 직경이 5~10cm이내의 버섯으로 종균이나 배지의 일부분이 묻어 있는 대의 기부를 제거하고 시험구 별로 평량하여 2주기까지 조사하였다.
- 상기의 시험에서 사용한 느타리버섯 6균주, 푸른곰팡이 2균주를 공시하여 1년 묵은 일반논에서 생산된 볏짚을 사용하여 만든 볏짚배지에서 균사생장정도를 조사하였다. 볏짚배지는 PDA배지에서와 같은 농도로 조절된 용액에 볏짚을 20cm 길이로 절단하여 12시간을 침수시킨 후 유리수분을 제거한 다음 14cm로 균일하게 절단하여 길이 200mm, 지름 30mm인 시험관에 40g씩 일정하게 넣은 후 면전을 하고, 수분증발을 막기 위하여 유산지를 씌워 살균은 건열살균기를 이용하여 60℃~62℃에서 8시간 살균한 후 50~55℃에서 3일간 후발효시켰다.
- 0%가 되도록 첨가하였고, 멸균된 사례에 25cc씩 분주하여 냉각시킨 다음 공시균주의4mm 균총을 절취하여 각각의 배지의 중앙에 접종하였다. 접종후 25℃ 항온기에서 배양하였으며, 균사생장정도는 느타리버섯균은 6일, 푸른곰팡이균은 3일간 배양 후에 조사하였다.
- 볏짚배지는 PDA배지에서와 같은 농도로 조절된 용액에 볏짚을 20cm 길이로 절단하여 12시간을 침수시킨 후 유리수분을 제거한 다음 14cm로 균일하게 절단하여 길이 200mm, 지름 30mm인 시험관에 40g씩 일정하게 넣은 후 면전을 하고, 수분증발을 막기 위하여 유산지를 씌워 살균은 건열살균기를 이용하여 60℃~62℃에서 8시간 살균한 후 50~55℃에서 3일간 후발효시켰다. 후발효가 끝난 배지를 25℃정도로 하온하여 무균상 내에서 종균을 시험관에 5~8g씩 접종하였으며, 푸른곰팡이 병원균은 샤례에 배양된 균주를 4mm크기로 절단하여 3개씩 접종하였다.
대상 데이터
- 공시균주는 원형느타리버섯(ASI 2180)을 사용하였고, 공시배지는 일반논의 볏짚과 간척답 생산 볏짚을 사용하였다. 느타리버섯재배는 표준재배방법에 준하여 실시하였으며, 접종후 배지온도 23~25℃ 범위에서 30일 동안 균사배양을 실시하였고, 수확량은 균상에 발생한 버섯중 버섯 갓이 개열되지 않고 직경이 5~10cm이내의 버섯으로 종균이나 배지의 일부분이 묻어 있는 대의 기부를 제거하고 시험구 별로 평량하여 2주기까지 조사하였다.
- 공시균주로는 원형느타리버섯(ASI 2180)을 사용하였으며, 배지는 일반논에서 생산된 볏짚을 20cm로 절단하여 NaCl농도가 0, 0.1, 0.3, 0.5, 1.0%로 조절된 용액에 12시간 침수후 유리수분을 제거하고 볏짚의 수분이 65-70% 정도가 되도록 조절하여 0.237㎡의 상자에 비닐을 깔고 상자당 6.5Kg 씩 입상하였다. 시험은 4반복으로 실시하였으며, 입상된 배지는 재배사에서 농촌진흥청 표준재배방법에 준하여 살균과 후발효 등을 실시하였고, 종균은 상자 당 500g씩 접종하였다.
- 공시균주로는 현재 농가에서 재배되고 있는 느타리버섯 장려품종으로 농업과학기술원 응용미생물과에 보존중인 ASI 2001, ASI 2016, ASI 2018, ASI 2070, ASI 2072, ASI 2180과 느타리버섯에 푸른곰팡이병을 일으키는 Trichoderma longibrachiatum과 T. virens를 사용하였다.
이론/모형
- 공시균을 접종한 시험관은 25℃ 항온기에 넣어 12일간 배양 후 느타리버섯 균사생장정도를 조사하였으며, 푸른곰팡이균은 균사생장 측정이 곤란하여 접종 12일 후에 시험관 옆면의 볏짚배지 표면에 형성된 병원균의 포자형성정도를 육안으로 조사하여 전혀 발생하지 않는 것은 0, 발생한 것은 4수준으로 구분하여 조사하였다. 공시배지(볏짚)의 살균 전후의 수분함량과 무기성분함량은 농촌진흥청 표준분석 방법(농진청, 1988)에 의해 조사하였다.
- 시험은 4반복으로 실시하였으며, 입상된 배지는 재배사에서 농촌진흥청 표준재배방법에 준하여 살균과 후발효 등을 실시하였고, 종균은 상자 당 500g씩 접종하였다. 또한 NaCl 농도별 볏짚 침수 전후의 용액에 EC(전기전도도) 및 NaO함량을 농촌진흥청 표준분석 방법(농진청, 1988)에 의하여 조사하였다.
- 5Kg 씩 입상하였다. 시험은 4반복으로 실시하였으며, 입상된 배지는 재배사에서 농촌진흥청 표준재배방법에 준하여 살균과 후발효 등을 실시하였고, 종균은 상자 당 500g씩 접종하였다. 또한 NaCl 농도별 볏짚 침수 전후의 용액에 EC(전기전도도) 및 NaO함량을 농촌진흥청 표준분석 방법(농진청, 1988)에 의하여 조사하였다.
성능/효과
- NaCl 용액에 볏짚을 침수하기 전과 침수후에 EC 및 NaO 함량 변화를 조사한 결과 EC는 볏짚침수전 용액보다 침수 후 용액에서 높았으며, NaO 함량은 침수전후가 거의 비슷하였다(Table 7). 볏짚 침수후 용액에서 EC가 높아진 것은 용액중의 NaCl보다 수분이 볏짚에 흡수되어 상대적으로 용액 중에 NaCl 증가되거나 볏짚에서 누출된 수용성 염류 등에 의해 EC가 높아진 것으로 생각된다.
- NaCl 첨가에 의한 볏짚배지 내의 pH 변화는 NaCl농도 처리에 따른 어떤 일정한 경향을 나타내지 않았다. NaCl 처리 농도별 볏짚중 무기성분의 함량변화를 보면 K2O와 MgO가 살균전과 살균후 모두 NaCl농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으며, CaO와 P2O5는 큰 변화가 없었고, 전질소(T-N), 전탄소 함량은 살균전과 살균후 모두 NaCl농도가 높아짐에 따라 감소하는 경향이었다. 볏짚배지 내의 조사시기별 무기성분 함량을 보면 K2O는 살균전보다 살균후에 낮아지는 경향이었으나 MgO, P2O5, T-N 함량은 뚜렷한 변화를 볼 수 없었으며, T-C 함량은 살균전보다 살균후에 높아지는 경향이었고, 수분은 감소되었으며, pH는 증가되는 경향이었다.
- NaCl농도가 각각 다르게 처리된 볏짚배지에 버섯균과 병원균을 접종하여 느타리버섯 균사생장정도와 푸른곰팡이균의 포자형성 정도를 조사한 결과(Table 3) 느타리버섯균 ASI 2001, 2016, 2018, 2180은 NaCl 1.0% 까지는 100mm/12일 이하였으며, 3.0%에서는 심하게 억제되었고, 5.0%이상에서는 전혀 생장하지 못하였다. 또한 ASI 2070, 2072는 NaCl 1.
- NaCl농도를 달리하여 볏짚에 흡수시킨 후 느타리버섯을 재배하여 얻은 결과(Table 6)는 무처리구와 NaCl처리구에서의 자실체 수량은 차이가 있어 NaCl 0.3% 처리구는 2,700g/상자으로 무처리구와 비슷한 수량이나 그 이상의 처리구에서는 무처리구보다 수량이 감소하였다. 이것은 볏짚배지를 이용한 한천배지 실험에서 볼 수 있었던 균사생장정도와 수량의 한계점은 다소 차이가 있었으며, NaCl 1.
- NaCl농도별 느타리버섯 균사생장정도를 조사한 결과는 ASI 2180을 제외한 다른 품종들은 전체적으로 0.2% 까지 는 증가되고, 그 이상에서는 감소되는 경향이었으며, ASI 2180만이 0.2~0.5% 수준에서 균사생장이 유지되고 1.0%에서부터 감소되었다(Table 1).
- NaCl처리에 따른 느타리버섯균 및 푸른곰팡이균의 균사생장과 간척답 볏짚을 이용하여 느타리버섯의 재배 가능성 여부를 검토한 결과, salt 농도별 PDA배지에서의 버섯균의 균사생장은 대체적으로 0.2% 까지는 증가되며, 그 이상에서는 감소되는 경향이었다. 푸른곰팡이균은 0.
- PDA배지에 NaCl농도를 조절하여 병원균을 접종 3일후 균사생장 길이를 조사 결과(Table 2) 푸른곰팡이 병원균 중 T. longibrachiatum은 1.0% 까지 거의 큰 차이가 없이 생장하였으며, 3.0%부터는 생장이 감소되기 시작하였고 5.0% 에서는 현저히 감소되기 시작하였다. T.
- salt 농도별로 처리된 볏짚배지에서는 처리농도가 증가함에 따라 NaO 함량은 높아졌으며, 살균전, 후 K2O는 감소되는 경향이었고, 수분함량은 NaCl 3.0% 까지는 비슷하였고 5.0%부터는 감소되었으며, pH는 뚜렷한 변화가 없었다. 볏짚배지 NaCl 농도별 처리에 따라 초발이소요일수는 차이가 없었으며, 버섯 수량은 무처리구와 비교하여 0.
- 간척지 볏짚의 느타리버섯 재배에 이용 가능성을 검토하기 위하여 시험한 결과, 수량이 일반답 볏짚에서 평당 22.8Kg, 간척답 볏짚에서는 28.2Kg으로 일반답 볏짚배지에 비하여 간척답 볏짚배지에서 오히려 약간 수량이 증가하였다. 볏짚종류에 따라 육안으로 관찰한 상태에서 균사생장정도는 차이가 없으며, 초발이소요일수는 43일로 같았다(Table 8).
- 0%의 NaCl농도까지 생장이 가능하다는 보고된 바와 같은 결과를 보였다. 느타리버섯 공시균주들은 NaCl 3.0%의 처리구에서는 균사생장이 급격히 감소하고 5.0%의 농도에서는 전혀 생장하지 못하였으나 병원균은 5%에서도 약간 생장하는 것으로 보아 버섯균은 병원균보다 NaCl에 대해 저항성이 낮은 것으로 판단된다.
- 0% 이상에서는 포자형성이 되지 않았다. 따라서 버섯균사나 푸른곰팡이 균사는 볏짚배지 내의 NaCl농도가 증가할수록 어느 일정 수준까지는 생육할 수 있으나 농도가 높아짐에 따라서 생장이 미약하고, 특히 PDA배지에서 병원균이 5%수준에서 약간 생장하였던 결과와는 다르게 볏짚배지의 5% 농도 처리에서는 전혀 생장할 수 없었다.
- 0%이상에서는 전혀 생장하지 못하였다. 또한 ASI 2070, 2072는 NaCl 1.0% 농도에서 100mm/12day 이상으로 NaCl 에 대해 약간의 저항성이 있는 것으로 나타났다.
- 무처리에 비해서 균사생장감소는 NaCl의 농도는 ASI 2001, 2018은 1.0%부터 ASI 2016, 2070, 2072, 2180은 NaCl 0.5% 수준부터 시작하였으며, 전체적으로 3.0%부터는 균사생장이 현저하게 억제되었고 5.0%부터는 균사가 전혀 생장하지 못하였으며, 10.0% 처리구에서는 균사가 사멸된 것을 확인할 수 있었다. 이런 경향으로 보아 버섯 균주간에 NaCl에 대한 약간의 저항성의 차이가 있다고 볼 수 있었다.
- 볏짚 종류별 무기성분함량 변화를 보면 NaO 함량은 간척답 볏짚에서 높았으며, K2O는 일반답 볏짚이 간척지 볏짚보다 높았고, 간척지 볏짚에서 침수 전의 NaO 함량은 0.9%이었으나 침수후에는 0.22%로 감소되었다.
- 0%부터는 감소되었으며, pH는 뚜렷한 변화가 없었다. 볏짚배지 NaCl 농도별 처리에 따라 초발이소요일수는 차이가 없었으며, 버섯 수량은 무처리구와 비교하여 0.3% 처리구는 2,700g으로 수량이 비슷하였고 0.5% 이상에서는 수량이 감소된다. NaCl처리에 따른 침수용액 중의 EC는 볏짚 침수전보다 침수후에 높았으며, NaO 함량은 침수전, 후 모두 별다른 차이가 없었다.
- NaCl 처리 농도별 볏짚중 무기성분의 함량변화를 보면 K2O와 MgO가 살균전과 살균후 모두 NaCl농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으며, CaO와 P2O5는 큰 변화가 없었고, 전질소(T-N), 전탄소 함량은 살균전과 살균후 모두 NaCl농도가 높아짐에 따라 감소하는 경향이었다. 볏짚배지 내의 조사시기별 무기성분 함량을 보면 K2O는 살균전보다 살균후에 낮아지는 경향이었으나 MgO, P2O5, T-N 함량은 뚜렷한 변화를 볼 수 없었으며, T-C 함량은 살균전보다 살균후에 높아지는 경향이었고, 수분은 감소되었으며, pH는 증가되는 경향이었다. 살균후 볏짚배지의 pH가 증가하는 것은 살균 및 후발효 과정을 거치는 동안 미생물의 작용(발효)에 의해 변화되어 증가된 것으로 생각된다.
- 볏짚배지에서의 푸른곰팡이균의 균사생장은 볏짚배지에서 후발효기간에 발생된 고온성곰팡이균이 생성된 균사체와 혼합되어 육안상으로 푸른곰팡이병원균의 균사생장을 구별하기가 곤란하여 균사생장 후 포자가 형성된 정도를 조사한 결과(Table 4) 0.3%까지는 포자형성이 무처리구와 비슷하게 형성되었으나 0.5%에서는 포자형성정도가 약해지기 시작하여 5.0% 이상에서는 포자형성이 되지 않았다. 따라서 버섯균사나 푸른곰팡이 균사는 볏짚배지 내의 NaCl농도가 증가할수록 어느 일정 수준까지는 생육할 수 있으나 농도가 높아짐에 따라서 생장이 미약하고, 특히 PDA배지에서 병원균이 5%수준에서 약간 생장하였던 결과와는 다르게 볏짚배지의 5% 농도 처리에서는 전혀 생장할 수 없었다.
- 2Kg으로 일반답 볏짚배지에 비하여 간척답 볏짚배지에서 오히려 약간 수량이 증가하였다. 볏짚종류에 따라 육안으로 관찰한 상태에서 균사생장정도는 차이가 없으며, 초발이소요일수는 43일로 같았다(Table 8).
- 볏짚종류에 따른 느타리버섯의 수량을 조사한 결과 간척답 볏짚이 일반답보다 약간 수량이 많았다.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때 볏짚배지에는 한천배지에서 나타나는 저농도의 NaCl에 의한 균사생장 촉진효과는 없었다. 이는 볏짚배지 내에 이미 여러 종류의 무기성분이 존재하여 NaCl을 첨가해도 버섯균의 균사생장이 증가되는 효과가 없는 것으로 생각되고, 억제되는 전환점이 비슷한 것은 NaCl의 농도가 높아짐에 따라 버섯균사의 삼투압 조절 기능이 상실되어 나타나는 현상으로 생각된다.
- 이상의 결과를 종합해보면 느타리버섯 재배사의 푸른곰팡이병 발생억제를 위한 NaCl농도 조절효과는 인정되지 않았다. 다만 PDA배지에는 0.
- 정선된 볏짚을 NaCl농도별로 침수하여 배지내에 무기성 분의 변화를 조사한 결과(Table 5) NaO 함량은 NaCl 처리농도가 높아질수록 뚜렷하게 증가하였으며, 살균전후의 NaO의 함량은 무처리구에서 살균전에는 0.06%, 살균후에는 0.13%를 나타낼 때 0.3% 처리구는 살균전후 모두 0.68%이었으며, 3.0%처리구에서는 살균전에는 3.69와 살균후에는 3.62%로 나타내고있어 NaCl 처리구는 살균전후의 NaO의 함량에는 큰 변화는 없었다. NaCl농도에 따른 수분 변화는 1.
- 2% 까지는 증가되며, 그 이상에서는 감소되는 경향이었다. 푸른곰팡이균은 0.5~1.0% 까지 거의 큰 차이가 없이 생장하였으며, 1.0~3.0%부터는 생장이 감소되기 시작하였고, 5.0% 에서는 현저히 감소되었다. 볏짚배지에 salt 농도별로 침수하여 버섯균의 균사생장은 한천배지와 같은 경향을 보였고, 병원균은 0.
후속연구
- 이와 같은 결과는 간척지에서 생산된 볏짚을 활용하던지 염기 있는 물을 수분조절용으로 사용했을 때 버섯의 생산여부를 판정하는 참고자료가 될 수 있으리라고 본다.
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