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문제 정의
- 부숙이 되지 않은 퇴비는 작물의 발아 및 생육을 저해하는 것으로 알려져 있으며, 이를 근거로 여러 가지 발아시험이 수행되어 왔다(Kim, 1995; Inbar, 1993).본 시험에서는 폐상 시기별로 수집한 여러 시료가 퇴비로 바로 사용하였을 경우 종자의 발아 및 생육에 어떤 영향을 미치는가를 조사하기 위하여 고추종자의 발 아시험(Table 2, 3)과 초기 생육 검정(Fig. 6)을 통하여 유기질 퇴비 대용으로써의 가능성을 조사하였다. 폐상 퇴비와 멸균수를 일정한 비율로 혼합한 추출물의 고추 종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이 버 섯을 여러 번 수확하고 폐상한 시료는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 1주기도 수확하지 못한 폐상퇴 비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였다 (Table 2).
- 본 시험은 양송이 재배 후 발생한 폐상 퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용 가능성을 확인하기 위하여 이들이 가지고 있는 다양한 장점을 미생물적 인 관점에서 검토한 연구결과를 보고하고자 한다.
- 양송이버섯 재배 후 폐상 퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용 가능성을 검토하기 위해 작물과 식물병원 균에 미치는 영향을 미생물학적인 관점에서 조사하였다. 폐상 시기별로 폐상퇴비 내 미생물상은 농가마다 차이는 있었지만 형광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병원 균에는 길 항균으로 사용되고 있는 Trichoderma 속이 많이 분포하고 있었다.
제안 방법
- 고추발아와 생육에 대한 폐상 퇴비의 효과 폐상 시기별로 수집한 시료가 종자 발아에 미치는 영향을 조사하기 위해 시료와 멸균수를 일정한 비율로 혼합하여 200 rpm으로 60분간 진탕하였다. 혼합액을 여과한 후 직경 9cm의 petridish에 2장의 여과지 (Whatman No.
- 실험에 사용한 고추 종자(참마니, 농우바이오)는 미생물 현탁액에 침지하기 전에 1% NaOCl에 2분간 소독한 후 멸균 증류수로 3회 세척하였다.고추종 자 5립을 미생물 현탁액에 1시간 동안 침지한 후 멸균증류수가 흡수된 2장의 여과지(Whatman No.1)를 깐직경 9cm petridish에서 5일간 배양하였다. 발아된 고추뿌리 끝 10mm을 절단하여 멸균 증류수에 현탁하여 nutrient agar plate 배지에도말하고 28C에서 2일 배양한 후 세균밀도(cfu root-1)를 조사하여 근권 정착 능력을 검정하였다.
- 분리 미생물의 식물병원 균에 대한 길항력 검정 폐상 퇴비에서 순수 분리한 미생물의 식물병원균에 대한 길항성을 알아보기 위해 paper disk 접종 방법을 이용하여 실험하였다. 대량의 분리균주를 효과적으로 검정하기 위하여 1개의 petridish에 분리한 세균 4균주를 동일한 간격으로 접종하고, PDA배지에서 5일간 배양한 병원성 곰팡이의 균사체를 직경 10mm 크기로 잘라내어 배지의 중앙에 정치하였다. 이들을 25C의 항온기에서 7일간 배양한 다음 접종 세균과 병원균 사이에 형성되는 생육억제환의 크기로 항균력을 나타내었다.
- 배양은 세균과 곰팡이는 28C항온기에서 2 〜7일간 배양하면서 계수하였고, 방선균의 경우 중 온 성(28C)과 고온성(45C)으로 나누어 항 온기에서 7일간 배양하면서 계수하였다. 미생물의 동정은 양송이 5주기 수확농가와 6주기 수확농가 시료의 생균수 측정에 사용한 plate로부터 64균주를 순수 분리한 후 16S rDNA 분석을 통하여 세균동정을 실시하였다(Johnson, 1994).
- 1)를 깐직경 9cm petridish에서 5일간 배양하였다. 발아된 고추뿌리 끝 10mm을 절단하여 멸균 증류수에 현탁하여 nutrient agar plate 배지에도말하고 28C에서 2일 배양한 후 세균밀도(cfu root-1)를 조사하여 근권 정착 능력을 검정하였다.
- 폐상퇴비 내 미생물 수는 3개의 평판 배지에 나타난 colony를 계수한 후 평균값을 콜로니형성단위(colony forming unit, cfu) 로 표시하였다. 배양은 세균과 곰팡이는 28C항온기에서 2 〜7일간 배양하면서 계수하였고, 방선균의 경우 중 온 성(28C)과 고온성(45C)으로 나누어 항 온기에서 7일간 배양하면서 계수하였다. 미생물의 동정은 양송이 5주기 수확농가와 6주기 수확농가 시료의 생균수 측정에 사용한 plate로부터 64균주를 순수 분리한 후 16S rDNA 분석을 통하여 세균동정을 실시하였다(Johnson, 1994).
- 배지 내 우점하는 세균의 분포를 조사하기 위하여양송이버섯을 정상적으로 수확한 농가의 시료에서 분리한 미생물을 16S rDNA 분석을 통하여 동정한 결과는 Fig. 1과 같다. 세균은 Bacillus속 등 9속으로 이루어 져 단순한 분포 양상을 보였으며, 전체적으로 Bacillus속이 69%로 우점하였고, Brevibacterium속이 15.
- 분리 미생물의 작물생장 촉진효과 검정 폐상퇴 비에서 순수 분리한 균주를 단순히 종자에만 접종하 여 작물의 생장촉진 효과를 검정하였다. 공시된 고추 종자는 미생물 현탁액에 침지하기 전에 1% NaOCl에 2분간 소독한 후 멸균수로 3회 세척하였다.
- 이들을 25C의 항온기에서 7일간 배양한 다음 접종 세균과 병원균 사이에 형성되는 생육억제환의 크기로 항균력을 나타내었다. 세균성 병원균은 R2A배지에 48시간 배양한 후 멸균수로 현탁(5X106 cfu ml-1)하여 petridish에 도 말한 후 분리 미생물을 접종하여 생육저지 환의 정도에 따라 각 균주에 대한 길항능력을 평가하였다(Leander and Elroy, 1972). 각종 병원성 진균 및 세균은 농촌진흥청 농업유전자원센터(KACC)로부터 분양받아 사용하였으며, 병원균으로는 Alternaria brassicicola(검은무늬병), Botrytis cinerea(잿빛곰팡이병), Colletotrichum gloeosporioides(탄저병), Colletotrichum coccodes(탄저병), Fusarium oxysporum(시듦병), Pythium ultimum (모잘록병), Phytophthora melonis(역병), Phytophthora capsici(역병), Rhizoctonia solani(모잘록병), Sclerotinia sclerotiorum (균핵병), Pectobacterium carotovora (무름병), Ralstonia solanacearum (풋마름병) 등을 사용하였다.
- 공시된 고추 종자는 미생물 현탁액에 침지하기 전에 1% NaOCl에 2분간 소독한 후 멸균수로 3회 세척하였다. 소독한 종 자 5립을 미생물 현탁액에 1 시간 동안 침지하여 50 공 트레이에 미생물을 처리한 고추종자를 심고 식물 생장상에서 충분히 발아시킨 다음 비닐하우스에서 2 주간 재배하면서 생육 촉진효과를 조사하였다.
- 멸균조건은 시료를 121C에서 40분간 멸균하여 사용하였고, 비멸균 조건은 시료 자체를 그대로 사용하였다.이들 시료를 50공 트레이에 담고 고추종자를 파종한 후 비닐하우스에서 45일간 재배하면서 발아 및 생 육을 조사하였다.
- 대량의 분리균주를 효과적으로 검정하기 위하여 1개의 petridish에 분리한 세균 4균주를 동일한 간격으로 접종하고, PDA배지에서 5일간 배양한 병원성 곰팡이의 균사체를 직경 10mm 크기로 잘라내어 배지의 중앙에 정치하였다. 이들을 25C의 항온기에서 7일간 배양한 다음 접종 세균과 병원균 사이에 형성되는 생육억제환의 크기로 항균력을 나타내었다. 세균성 병원균은 R2A배지에 48시간 배양한 후 멸균수로 현탁(5X106 cfu ml-1)하여 petridish에 도 말한 후 분리 미생물을 접종하여 생육저지 환의 정도에 따라 각 균주에 대한 길항능력을 평가하였다(Leander and Elroy, 1972).
- 1)를 깔고 시료 추출액 7 ml를 넣고 고추종자를 치상한 다음 수분 증발, 휘발성 물질 및 다른 미생물의 오염을 방지하기 위하여 파라필름(Parafilm)으로 완전히 밀봉하여 25 두고 5일 후 고추의 발아율을 조사하였다. 폐상 배지의 작물 생육 효과를 조사하기 위해 수집한 폐상 퇴비를 50공 트레이에 담고 고추종자를 파종한 후 비닐하우스에서 45일간 재배하면서 발아 및 생육상을 조사하였다. 폐상퇴비 내 미생물의 작물 생육 촉진효과 검정 폐 상퇴비 내에 분포하고 있는 다양한 미생물과 이들이 분비하는 물질들이 작물의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 폐상 퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 처리하였다.
- 폐상 배지의 작물 생육 효과를 조사하기 위해 수집한 폐상 퇴비를 50공 트레이에 담고 고추종자를 파종한 후 비닐하우스에서 45일간 재배하면서 발아 및 생육상을 조사하였다. 폐상퇴비 내 미생물의 작물 생육 촉진효과 검정 폐 상퇴비 내에 분포하고 있는 다양한 미생물과 이들이 분비하는 물질들이 작물의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 폐상 퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 처리하였다.멸균조건은 시료를 121C에서 40분간 멸균하여 사용하였고, 비멸균 조건은 시료 자체를 그대로 사용하였다.
- 고추발아와 생육에 대한 폐상 퇴비의 효과 폐상 시기별로 수집한 시료가 종자 발아에 미치는 영향을 조사하기 위해 시료와 멸균수를 일정한 비율로 혼합하여 200 rpm으로 60분간 진탕하였다. 혼합액을 여과한 후 직경 9cm의 petridish에 2장의 여과지 (Whatman No.1)를 깔고 시료 추출액 7 ml를 넣고 고추종자를 치상한 다음 수분 증발, 휘발성 물질 및 다른 미생물의 오염을 방지하기 위하여 파라필름(Parafilm)으로 완전히 밀봉하여 25 두고 5일 후 고추의 발아율을 조사하였다. 폐상 배지의 작물 생육 효과를 조사하기 위해 수집한 폐상 퇴비를 50공 트레이에 담고 고추종자를 파종한 후 비닐하우스에서 45일간 재배하면서 발아 및 생육상을 조사하였다.
대상 데이터
- Bacillus속 검출을 위해서는 희석액을 80 10분간 처리 후 Yeast glucose agar배지 (James, 1958)에 배양하였다. Trichoderma 속은 THSM배지 (Williams et. al, 2003)를 사용하였고, 고온성 방선균은 1/2 Nutrient agar배지(1/2 NA, 0.2% casein, 10g agar)를 사용하였다. 폐상퇴비 내 미생물 수는 3개의 평판 배지에 나타난 colony를 계수한 후 평균값을 콜로니형성단위(colony forming unit, cfu) 로 표시하였다.
- 세균성 병원균은 R2A배지에 48시간 배양한 후 멸균수로 현탁(5X106 cfu ml-1)하여 petridish에 도 말한 후 분리 미생물을 접종하여 생육저지 환의 정도에 따라 각 균주에 대한 길항능력을 평가하였다(Leander and Elroy, 1972). 각종 병원성 진균 및 세균은 농촌진흥청 농업유전자원센터(KACC)로부터 분양받아 사용하였으며, 병원균으로는 Alternaria brassicicola(검은무늬병), Botrytis cinerea(잿빛곰팡이병), Colletotrichum gloeosporioides(탄저병), Colletotrichum coccodes(탄저병), Fusarium oxysporum(시듦병), Pythium ultimum (모잘록병), Phytophthora melonis(역병), Phytophthora capsici(역병), Rhizoctonia solani(모잘록병), Sclerotinia sclerotiorum (균핵병), Pectobacterium carotovora (무름병), Ralstonia solanacearum (풋마름병) 등을 사용하였다. 분리 미생물의 근권 정착 능력 검정 폐상 퇴비에서 순수 분리한 균주에 대하여 근권 정착 능력을 검정하기 위하여 이중 여과지법(DLF)을 이용하였다 (Park, 1998).
- 공시재료시험재료는 양송이버섯(Agaricus bisporus) 재배 후 폐상 배지의 효율적인 재활용을 위하여 5농가(양송이 버섯을 전혀 수확하지 못한 농가, 1주기만 수확한 농가, 4주기 수확한 농가, 5주기 수확한 농가, 6주기 수확한 농가)로부터 시료를 채취하여 시험에 사용하였다.
- 검정용 미생물 분리 및 준비 미생물의 분리는 미생물계수가 완료된 배지 중 50〜60개의 colony를 형성한 plate로부터 독립적으로 분리하였다. 순수 분리한 미생물은 R2A배지에서 2일 동안 배양한 후 균체를 모아서 멸균 증류수에 8X109 cfu ml-1 되도록 희석하여 검정용 시료로 사용하였다.
- 분리 미생물의 근권 정착 능력 검정 폐상 퇴비에서 순수 분리한 균주에 대하여 근권 정착 능력을 검정하기 위하여 이중 여과지법(DLF)을 이용하였다 (Park, 1998). 실험에 사용한 고추 종자(참마니, 농우바이오)는 미생물 현탁액에 침지하기 전에 1% NaOCl에 2분간 소독한 후 멸균 증류수로 3회 세척하였다.고추종 자 5립을 미생물 현탁액에 1시간 동안 침지한 후 멸균증류수가 흡수된 2장의 여과지(Whatman No.
- 시료 10 g을 멸균수 90 ml에 첨가하여 진탕배양기에서 200 rpm으로 30분간 진탕하여 102〜107 배가 되도록 희석액을 만들어 이를 미생물 수 측정에 사용하였다. 호기성 세균은 R2A agar(Kim and Whang, 2002), 사상균은 Streptomycin-rose bengal agar(Martin, 1950), 방선균은 Starch casein agar(Kuster and Williams, 1966), Pseudomonas속은 P-1 agar(Kato and Itho, 1983)를 각각 선택 배지로 사용하였다. Bacillus속 검출을 위해서는 희석액을 80 10분간 처리 후 Yeast glucose agar배지 (James, 1958)에 배양하였다.
이론/모형
- 미생물 밀도 조사 및 우점 미생물동정 폐상 시기 별 배지 내 미생물의 밀도는 희석평 판법으로 조사하였다(RDA, 2000).시료 10 g을 멸균수 90 ml에 첨가하여 진탕배양기에서 200 rpm으로 30분간 진탕하여 102〜107 배가 되도록 희석액을 만들어 이를 미생물 수 측정에 사용하였다.
- 각종 병원성 진균 및 세균은 농촌진흥청 농업유전자원센터(KACC)로부터 분양받아 사용하였으며, 병원균으로는 Alternaria brassicicola(검은무늬병), Botrytis cinerea(잿빛곰팡이병), Colletotrichum gloeosporioides(탄저병), Colletotrichum coccodes(탄저병), Fusarium oxysporum(시듦병), Pythium ultimum (모잘록병), Phytophthora melonis(역병), Phytophthora capsici(역병), Rhizoctonia solani(모잘록병), Sclerotinia sclerotiorum (균핵병), Pectobacterium carotovora (무름병), Ralstonia solanacearum (풋마름병) 등을 사용하였다. 분리 미생물의 근권 정착 능력 검정 폐상 퇴비에서 순수 분리한 균주에 대하여 근권 정착 능력을 검정하기 위하여 이중 여과지법(DLF)을 이용하였다 (Park, 1998). 실험에 사용한 고추 종자(참마니, 농우바이오)는 미생물 현탁액에 침지하기 전에 1% NaOCl에 2분간 소독한 후 멸균 증류수로 3회 세척하였다.
- 분리 미생물의 식물병원 균에 대한 길항력 검정 폐상 퇴비에서 순수 분리한 미생물의 식물병원균에 대한 길항성을 알아보기 위해 paper disk 접종 방법을 이용하여 실험하였다. 대량의 분리균주를 효과적으로 검정하기 위하여 1개의 petridish에 분리한 세균 4균주를 동일한 간격으로 접종하고, PDA배지에서 5일간 배양한 병원성 곰팡이의 균사체를 직경 10mm 크기로 잘라내어 배지의 중앙에 정치하였다.
성능/효과
- 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만, 이들 미생물은 각종 채소에 심각한 피해를 주는 검은무늬병(A/ternaria brassicicola), 역병 (Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병 (Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 그러나 모잘록병 (Pythiun ultmum, Rhizoctonia solani), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 에 대해서는 다른 병원균에 비해 약한 항균력을 보였 다(Fig. 3). 생물학적 방제는 주로 토양에서 길항미생물을 분리증식하여 이병토양에 접종하여 방제효과를 얻고자 하는 방법과 유기물을 시용함으로서 토양 중의 미생물에 영향을 주어 병원균의 번식을 억제하고자 하는 것으로 방법으로 나눌 수 있으며(Baker and Cook, 1982; Hoitink and Fahy, 1986), 본 연구에 사용된 폐상 퇴비는 퇴비에 포함된 다양한 길항 미생물에 의한 직접적인 병원균 방제효과와 퇴비 시용에 따른 토양미생물상의 변화를 유도하여 병원균의 번식을 억제하는 두 가지 모두의 효과가 있을 것으로 판단된다.
- 폐상 퇴비에서 분리한 미생물의 여러가지 채소병원균에 대한 항균력을 조사한 결과 식물병원균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다. 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만 분리균의 상당수가 검 은무늬병(Alternaria brassicicola), 역병(Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병(Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 또한 분리 미생물 중 45.
- 3). 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만, 이들 미생물은 각종 채소에 심각한 피해를 주는 검은무늬병(A/ternaria brassicicola), 역병 (Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병 (Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 그러나 모잘록병 (Pythiun ultmum, Rhizoctonia solani), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 에 대해서는 다른 병원균에 비해 약한 항균력을 보였 다(Fig.
- 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만 분리균의 상당수가 검 은무늬병(Alternaria brassicicola), 역병(Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병(Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 또한 분리 미생물 중 45.8%가 고추 근권에 정착하는 능력을 보였고, 이들 중 5.8%는 5X102 cfu root-1 이상 정착 능력을 보였다. 미생물처리 시 균주의 62.
- 폐상 퇴비를 50공 포트에 담아서 고추종자를 파종한 결과 버섯을 정상적으로 수확한 시료는 고추의 발아가 양호하였지만, 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비의 경우 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다. 또한 수확주기기 길수록 고추유묘의 생육이 좋았다(Fig. 6). 이를 근거로 1주기도 수확하지 못한
- , 1988) 사상균이다. 본 연구에서는 Trichoderma속이 8X103~ 3.9X106 cfu g-1으로 많이 분포하고 있으며 미생물학적인 관점에서 폐상 퇴비의 친환경 자재로써의 가능성은 충분히 있을 것으로 판단된다.
- 3). 생물학적 방제는 주로 토양에서 길항미생물을 분리증식하여 이병토양에 접종하여 방제효과를 얻고자 하는 방법과 유기물을 시용함으로서 토양 중의 미생물에 영향을 주어 병원균의 번식을 억제하고자 하는 것으로 방법으로 나눌 수 있으며(Baker and Cook, 1982; Hoitink and Fahy, 1986), 본 연구에 사용된 폐상 퇴비는 퇴비에 포함된 다양한 길항 미생물에 의한 직접적인 병원균 방제효과와 퇴비 시용에 따른 토양미생물상의 변화를 유도하여 병원균의 번식을 억제하는 두 가지 모두의 효과가 있을 것으로 판단된다. Phae et.
- 1과 같다. 세균은 Bacillus속 등 9속으로 이루어 져 단순한 분포 양상을 보였으며, 전체적으로 Bacillus속이 69%로 우점하였고, Brevibacterium속이 15.6%, Pseudomonas속이 3.1%를 점유하였다. 이러한 결과는 Fermor et al.
- 양송이 폐상 퇴비에서 분리된 미생물 균주의 여러 가지 채소병원균에 대한 항균력을 in vitro 상에서 paper disk 접종 방법을 통해 검정한 결과, 분리된 많은 균주들이 식물병원 균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다(Fig. 2, Fig. 3). 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만, 이들 미생물은 각종 채소에 심각한 피해를 주는 검은무늬병(A/ternaria brassicicola), 역병 (Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병 (Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다.
- 토양이나 다양한 서식처에 분리한 미생물들이 종자의 발아 및 생육에 영향을 주기 위해서는 우선적으로 근권에 정착하는 능력을 갖추고 있어야 한다. 양송이 폐상 퇴비에서 분리한 다양한 미생물들이 고추 근권에 정착하는 정도를 조사한 결과 분리 미생물 중 45.8%가 근권에 정착하는 것으로 나타났으며, 특히 미생물 중 5.8%는 5X 102 cfu root-1 이상 정착능력을 보였다(Fig. 4). 이와 같이 폐상 퇴비에서 분리한 다양한 미생물들은 근권에 정착하는 능력이 우수하였으며, 작물의 생육 촉진에 많은 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 양송이버섯 재배 후 발생하는 폐상 퇴비에는 미분해 유기물과 다양한 미생물이 분비하는 생물활성물질 및 버섯 균사체가 포함되어 있고, 특히 폐상 퇴비가 토양에 시용되었을 경우, 퇴비에 포함된 다양한 미생물이 작물과 식물병원균에 어떤 영향을 미치는가에 대한 효과 분석은 폐상 퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용 가능성 해결 측면에서 아주 중요한 검토 요인으로 작용한다. 양송이버섯 재배 농가의 폐상 시기별 부산물의 미생물상을 조사한 결과 형 광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 농가마다 형광성 Pseudomonas속은 20〜170X104 cfu g-1, 사상균은 5〜7, 733X103 cfu g1, 고온성 방선균은 100〜766X104 cfu g-1 등 미생물의 분포에 많은 차이가 있었다(Table 1). 호기성 세균의 경우는 버섯 생산 주기가 긴 폐상 퇴비일수록 세균의 밀도(53〜258X107 cfu g1)가 높았고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병 원균에는 길 항균으로 사용되고 있는 Trichoderma속이 많이 분포하고 있었 다(Table 1).
- 그러나 본 시험에서는 폐상 시기별로 방선균의 밀도 차이는 일정한 경향을 보이지 않았다. 이상의 결과로 양송이 폐상 퇴비에는 Bacillus속, 형광성Psudomonas속, 방선균, Trichoderma속 등 많은 미생물들이 분포되어 있으며, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 일반 식물병원 균에는 길항미생물로 알려진 Trichoderma속은 다양한 항생물질을 생산하며 (Okuda et al., 1982) 셀룰로스와 천연분자물질을 분해할 수 있는 효소를 생산할 뿐 아니라(Sandhu and Sidhu, 1980), 토양 유래 병원성 미생물에 대한 길항 작용을 가지는(Moon et al., 1988) 사상균이다. 본 연구에서는 Trichoderma속이 8X103~ 3.
- 양송이버섯 재배 후 폐상 퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용 가능성을 검토하기 위해 작물과 식물병원 균에 미치는 영향을 미생물학적인 관점에서 조사하였다. 폐상 시기별로 폐상퇴비 내 미생물상은 농가마다 차이는 있었지만 형광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병원 균에는 길 항균으로 사용되고 있는 Trichoderma 속이 많이 분포하고 있었다. 폐상 퇴비에서 분리한 미생물의 여러가지 채소병원균에 대한 항균력을 조사한 결과 식물병원균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다.
- 7%가 고추 생장을 촉진시켰고, 뿌리 또한 무처리에 비해 생장이 왕성하였다. 폐상 퇴비 추출물의 고추종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이 버섯을 정상적으로 수확하고 폐상한 퇴비는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였고, 포트 시험 결과도 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비를 처리한 경우 고추의 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다. 폐상 퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 실험한 결과 폐상 시기에 관계없이 멸균시료에 비해 비멸균 시료에서 고추의 생육이 왕성하였다.
- 폐상 퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 배지 내에 분포하고 있는 다양한 미생물과 이들이 분비하는 물질들이 작물의 생육에 미치는 영향을 조사한 결과 폐상 시기에 관계없이 멸균시료에 비해 비멸균 시료에서 고추의 생육이 좋았다(Fig. 8). 양송이 폐상 퇴비에는 보습효과, 제초효과, 토양 물리성 개선, 토양미생물 상향상, 작물의 생육 및 수량 증대 등 다양한 효과가 보고되고 있다(Buckerfield and Webster, 2001; 2002).
- 폐상 퇴비 추출물의 고추종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이 버섯을 정상적으로 수확하고 폐상한 퇴비는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였고, 포트 시험 결과도 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비를 처리한 경우 고추의 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다. 폐상 퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 실험한 결과 폐상 시기에 관계없이 멸균시료에 비해 비멸균 시료에서 고추의 생육이 왕성하였다.
- 폐상 퇴비를 일정한 비율의 멸균 증류수로 다시 희석하여 추출한 다음 고추종자의 발아 정도를 조사한 결과 시료를 멸균 증류수로 6배희석한 경우 58%의 발아율을 보였고, 10배 이상 희석한 추출물에서 76- 78%의 발아율을 보였다(Table 3). 또한 발아가 전혀 되지 않은 petridish의 뚜껑을 개봉하여 상온에 8일 동안 두었을 경우 Fig.
- 폐상 시기별로 폐상퇴비 내 미생물상은 농가마다 차이는 있었지만 형광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병원 균에는 길 항균으로 사용되고 있는 Trichoderma 속이 많이 분포하고 있었다. 폐상 퇴비에서 분리한 미생물의 여러가지 채소병원균에 대한 항균력을 조사한 결과 식물병원균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다. 농가마다 채취한 폐상 퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만 분리균의 상당수가 검 은무늬병(Alternaria brassicicola), 역병(Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병(Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다.
- 6)을 통하여 유기질 퇴비 대용으로써의 가능성을 조사하였다. 폐상 퇴비와 멸균수를 일정한 비율로 혼합한 추출물의 고추 종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이 버 섯을 여러 번 수확하고 폐상한 시료는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 1주기도 수확하지 못한 폐상퇴 비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였다 (Table 2). 폐상 퇴비를 50공 포트에 담아서 고추종자를 파종한 결과 버섯을 정상적으로 수확한 시료는 고추의 발아가 양호하였지만, 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상 퇴비의 경우 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다.
- 양송이버섯 재배 농가의 폐상 시기별 부산물의 미생물상을 조사한 결과 형 광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 농가마다 형광성 Pseudomonas속은 20〜170X104 cfu g-1, 사상균은 5〜7, 733X103 cfu g1, 고온성 방선균은 100〜766X104 cfu g-1 등 미생물의 분포에 많은 차이가 있었다(Table 1). 호기성 세균의 경우는 버섯 생산 주기가 긴 폐상 퇴비일수록 세균의 밀도(53〜258X107 cfu g1)가 높았고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병 원균에는 길 항균으로 사용되고 있는 Trichoderma속이 많이 분포하고 있었 다(Table 1). 이러한 미생물의 다양성은 배지의 발효상태 및 발효기간, 배지첨가물의 종류에 따라 다르며 발효 과정이 정상적으로 이루어지지 않을 경우 혐기성 발효에 의한 메탄, 암모니아 가스 등 유해가스의 발생으로 미생물 상의 변화가 더 심할 것으로 판단된다.
후속연구
- 양송이 재배시 주재료는 볏짚과 첨가재료인 요소, 미강, 계분들을 이용하여 양송이를 재배하고 있으며, 버섯재배가 종료되고 나서 이러한 부산물이 유기질비료나 퇴비 원료로 적절히 사용되지 않고 재배사 주변에 방치됨으로써 버섯파리, 곰팡이, 세균 등 각종 병해충의 서식처가 되어 버섯 재배 농가에 심각한 피해를 주고 있으며, 침출수에 의한 수질 및 토양오염으로 환경에 나쁜 영향을 주고 있는 실정이다. 버섯재배 후 발생되는 부산물에는 60〜80%에 달하는 미분해양분과 버섯균이 분비한 각종 생리활성 물질 및 버섯 균사체 등이 혼합되어 있고, 보습효과, 토양물리성 개선, 작물의 생육 및 수량 증대 등 다양한 결과들이 보고되고 (Buckerfield and Webster, 2001; 2002; Cheong et. al, 2006) 있는 바이들의 활용성에 대한 연구가 더 이루어진다면 버섯 재배 농가의 생산성 향상 및 안정화, 환경오염 방지 및 부산물 재활용에 의한 원가 절감으로 농가소득이 증가할 것으로 기대된다.
- 앞으로 분리된 세균의 생리 .생화학적인 특성을 통한 보다 정확한 동정과 이들이 포함된 폐상 배지가 토양에 시용되었을 경우 토양미생물상과 작물에 어떤 역할을 하는지에 대한 면밀한 연구가 필요하리라 생각된다.
- 양송이 폐상 퇴비에는 보습효과, 제초효과, 토양 물리성 개선, 토양미생물 상향상, 작물의 생육 및 수량 증대 등 다양한 효과가 보고되고 있다(Buckerfield and Webster, 2001; 2002).이러한 결과는 폐상퇴비내에 고추의 생육을 촉진하는 유용한 미생물과 이들이 분비하는 다양한 식물생장 촉진 물질에 의한 것으로 판단되지만, 폐상퇴비내 존재하는 유기물의 영양학적인 측면은 추후 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 이와 같이 양송 이재배후 폐상 퇴비에 포함된 다양한 미생물과 이들이 분비하는 유용한 물질에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 폐상 퇴비에 대한 활용성은 더욱 증가할 것으로 판단된다.
- 이러한 결과는 폐상퇴비내에 고추의 생육을 촉진하는 유용한 미생물과 이들이 분비하는 다양한 식물생장 촉진 물질에 의한 것으로 판단되지만, 폐상퇴비내 존재하는 유기물의 영양학적인 측면은 추후 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 이와 같이 양송 이재배후 폐상 퇴비에 포함된 다양한 미생물과 이들이 분비하는 유용한 물질에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 폐상 퇴비에 대한 활용성은 더욱 증가할 것으로 판단된다.
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