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문제 정의
- 본 연구는 시설재배 파프리카에 발생하는 흰가루 병 방제용 난 황유의 제조방법을 확립하여 농가에서 쉽게 이용할 수 있게 조제 과정별 유의사항을 정리하고, 나아가 난황유의 흰 가루병 방제효과를 증대시키기 위해 유황 수화제를 혼합하여 방제효과를 검정하였다.
제안 방법
- 난 황유의 제조.난황유 제조방법은 계란 노른자, 물 및 올리브유의 최적 유화 조건을 검정하기 위하여, 식용유(올리브유) 100 mZ와 계란 노른자(1개)에 물의 양을 5, 10, 15, 20, 50 및 100 m/로 각각 조절하여 난 황유상액을 제조 (homogenized)한 후, 올리브유와 물유화액의 특성(점성, 퍼짐성, 유화 정도 등)을 조사하였다. 각각의 조성별 난황유 조제액을 과일에 분무하고, 1주일 후 과일 표면에 나타나는 현상-기름피막 형성 여부-을 관찰하여 노른자 1개당 첨가할 최적 물양을 정하였다.
- 난 황유와 유황수 화제 혼합제의 흰 가루병 방제 개선 효과를 조사하기 위하여, 총량 20/에 대하여 식용유(올리브유 100 mZ)의 농도가 0.5%가 되도록 유화제인 계란노른자(1개)를 이용하여 조제하였다. 조제순서는 Jee 등(2005) 이 개발한 방법(소량의 물과 계란 노른자를 믹서기에 넣고 2분간 혼합-물이 연속상이 되게 하기 위하여 (oil-in-water emulsion)- 한 후, 식용유를 첨가하여 다시 3분간 혼합 -dispersed phase.
- 조제순서는 Jee 등(2005) 이 개발한 방법(소량의 물과 계란 노른자를 믹서기에 넣고 2분간 혼합-물이 연속상이 되게 하기 위하여 (oil-in-water emulsion)- 한 후, 식용유를 첨가하여 다시 3분간 혼합 -dispersed phase.시키는 방법)을 변형하였다.
- 새로운 난황유 제조방법은 농가에서 쉽게 제조할 수 있도록 물(50 ml), 계란 노른자(1개)와 식용유(올리브유 100 ml) 를 함께 2분간 고속으로 믹서하여 혼합한 후에 제조액의 콜로이드 입자 상태를 현미경으로 확인(Fig. 2A, B, C)하고, 또한 물에 잘 확산되는 것을 확인 후방제시험에 공시하였다. 난 황유에 유황수화제(쿠무러스, 성보화학)를 첨가한 혼합제는 올리브유를 기준으로 0.
- 2A, B, C)하고, 또한 물에 잘 확산되는 것을 확인 후방제시험에 공시하였다. 난 황유에 유황수화제(쿠무러스, 성보화학)를 첨가한 혼합제는 올리브유를 기준으로 0.5%가 되게 난황유를 먼저 제조한 후에, 유황수 화제를 각각 1,000, 5,000, 10, 000배가 되도록 희석하여, 방제시험에 사용하였다.
- 처리 및 조사.파프리카 흰 가루 병방제를 위한 1회 살포 처리하여 2주 후 난 황유 및 혼합제의 1주간격 2회 살포 처리하여 흰 가루병 방제를 위한 포장시험은 1회 살포처리하여 2주 후 난황유 및 혼합제의 처리 효과와 1주 간격 2회 살포처리하여 흰가루병 발병 억제 지속효과를 4주 동안 조사하였다. 조사 방법으로는 10개의 잎을 임의로 선택하여 흰 가루병 재발생율(난 황유 살포 후방제 된 면적을 100%으로 하여 방제된 면적을 제외한 흰 가루가 생기는 면적비)을 조사하였다.
- 파프리카 흰 가루 병방제를 위한 1회 살포 처리하여 2주 후 난 황유 및 혼합제의 1주간격 2회 살포 처리하여 흰 가루병 방제를 위한 포장시험은 1회 살포처리하여 2주 후 난황유 및 혼합제의 처리 효과와 1주 간격 2회 살포처리하여 흰가루병 발병 억제 지속효과를 4주 동안 조사하였다. 조사 방법으로는 10개의 잎을 임의로 선택하여 흰 가루병 재발생율(난 황유 살포 후방제 된 면적을 100%으로 하여 방제된 면적을 제외한 흰 가루가 생기는 면적비)을 조사하였다. 난황유(0.
- 조사 방법으로는 10개의 잎을 임의로 선택하여 흰 가루병 재발생율(난 황유 살포 후방제 된 면적을 100%으로 하여 방제된 면적을 제외한 흰 가루가 생기는 면적비)을 조사하였다. 난황유(0.5%)에 유황 수화제 1,000, 5,000, 10, 000배가 되게 각각 희석하여, 작물에 골고루 묻도록 충분한 양을 살포하였고, 대조 구는 물과 유황수화제(추천농도 1,000배) 및 난황유(0.5%)를 각각 단독 처리하였다. 잎의 엽록소 함량은 1회 처리 2주 후 처리구별로 비슷한 크기의 10개 잎을 Minolta SPAD-502 leaf chlorophyll meter(Minolta Corp.
- 5%)를 각각 단독 처리하였다. 잎의 엽록소 함량은 1회 처리 2주 후 처리구별로 비슷한 크기의 10개 잎을 Minolta SPAD-502 leaf chlorophyll meter(Minolta Corp., Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 난 황유상액 (emulsion) 제조 시 물첨가량에 따른 유화도 및 살포 후 과일표면 비교. 계란 노른자(1개)와 식용유(100 mZ)에 물의 첨가량을 각각 5 m/, 10 m/, 15 ml, 20 ml, 50m/과 100ml를 첨가하여 유화 처리한 결과(Fig.
- la, b). 15 ml와 20 ml 첨가 시에는 균질화가 가능하였으나, 마요네즈같이 응집력이 강하여(Fig. 1C, D), 처리 농도가 되게 물에 희석할 때 쉽게 분산(water in oil emulsion)되지 않아(Fig. lc, d) 난 황유 제조에 부적절 하였다(Fig. 1C, D). 한편, 50 ml과 100 ml 첨가하였을 때는 잘 균질화되었을 뿐만 아니라(Fig.
- 이러한 형태는 친수성 물입자가 오일을 감싸는 형태로서 물과 잘 혼합될 수 있다. 본 실험에서 개발된 난황유 제조방법은 지등(2005, 2006)에 의해 개발된 난 황유상액의 제조 방법 인물과 계란 노른자를 넣고 혼합하여 물이 연속상이 되도록(oil-in water emulsion) 한 후, 식용유를 첨가하여 다시 혼합분산시키는 2단계 처리 방법과 비교하여, 간편하게 난황유를 제조할 수 있다. 또한 난 황유상액을 만들 때 첨가하는 물의 양을 50 ml 이상 되도록 조절해서 oil-in-water emulsion의 형태로 안정화시키므로 최종 난황유 제조 시에도 물에 잘 분산됨을 확인할 수 있었다(Travis, 1926, http://en.
- 난황유 제조방법은 계란 노른자, 물 및 올리브유의 최적 유화 조건을 검정하기 위하여, 식용유(올리브유) 100 mZ와 계란 노른자(1개)에 물의 양을 5, 10, 15, 20, 50 및 100 m/로 각각 조절하여 난 황유상액을 제조 (homogenized)한 후, 올리브유와 물유화액의 특성(점성, 퍼짐성, 유화 정도 등)을 조사하였다. 각각의 조성별 난황유 조제액을 과일에 분무하고, 1주일 후 과일 표면에 나타나는 현상-기름피막 형성 여부-을 관찰하여 노른자 1개당 첨가할 최적 물양을 정하였다.
대상 데이터
- 시험포장. 2009년 6월에서 7월까지 경남 농업기술원 농업기술교육센터의 시설 재배 파프리카(품종 : "Derby, )에 발생한 흰가루병을 대상으로 실험하였다. 시험당시(정식 120일 후) 흰가루병의 발생 상황은 큐브로부터 40 cm 높이까지 집중적으로 발생하였으며, 엽당 발생 면적율이 약 15% 정도였다.
데이터처리
- 통계처리.난 황유 및 혼합제의 처리 효과 검정을 위해SAS(SAS Institute, Inc., 1989, Cary, NC) program을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며, 처리평균 간 비교를 위하여 Duncan 다중 검정법(DMRT, P=0.05)를 실시하였다.
이론/모형
- 5%가 되도록 유화제인 계란노른자(1개)를 이용하여 조제하였다. 조제순서는 Jee 등(2005) 이 개발한 방법(소량의 물과 계란 노른자를 믹서기에 넣고 2분간 혼합-물이 연속상이 되게 하기 위하여 (oil-in-water emulsion)- 한 후, 식용유를 첨가하여 다시 3분간 혼합 -dispersed phase.시키는 방법)을 변형하였다.
성능/효과
- 실험한 결과이다. 난황유 제조 시 물첨가량에 따른 유화 및 과일 표면을 비교한 결과 50 ml과 100 ml의 물을 첨가하였을 때는 응집력이 강하지 않아 물에 균일하게 잘 분산되었다. 식용유가 완전히 유화되지 못한 것과 유화된 것을 살포하여 1주일 후 파프리카 과일의 표면을 비교한 결과 완전히 유화되지 못한 난 황유의 경우 과일 표면에 기름 성분으로 덮여 있는 것이 관찰되었다.
- 식용유가 완전히 유화되지 못한 것과 유화된 것을 살포하여 1주일 후 파프리카 과일의 표면을 비교한 결과 완전히 유화되지 못한 난 황유의 경우 과일 표면에 기름 성분으로 덮여 있는 것이 관찰되었다. 난 황유 및 혼합제의 처리는 난황유 단독 처리구와 혼합제처리구에서 병재발생이 억제되는 것으로 관찰되었으며, 혼합제 1,000배와 5,000배를 처리한 구에서 난 황유를 단독 처리한 구보다 병 재발생이 더 억제되어 유의차가 인정되었다. 난황유 및 혼합제의 처리에 의한 흰 가루병 발병 억제 지속효과는 난황유와 혼합제처리구에서 병재발생 면적 증가율이 다른 물처리와 유황수 화제처리보다 낮은 것으로 나타났으며, 3주가 경과하여도 재발생 억제효과가 지속되었으나 4 주차에서는 난황유와 혼합제(1,000, 5,000, 10, 000배)가 각각의 처리구 모두 재발생 면적이 조금씩 나타났다.
- 2009년 6월에서 7월까지 경남 농업기술원 농업기술교육센터의 시설 재배 파프리카(품종 : "Derby, )에 발생한 흰가루병을 대상으로 실험하였다. 시험당시(정식 120일 후) 흰가루병의 발생 상황은 큐브로부터 40 cm 높이까지 집중적으로 발생하였으며, 엽당 발생 면적율이 약 15% 정도였다. 그 이상의 높이에는 2% 이하로 발생되어있는 상태였다.
- 계란 노른자(1개)와 식용유(100 m/)에 대한 물의 첨가량을 5 ml, 15mZ과 50m7씩 각각 첨가하여 균질화(homogenize) 시킨 후, 광학현미경(100X)으로 관찰한 결과, 물 5 m 첨가 처리구는 기름방울이 관찰되어 잘 유화되지 않은 것으로 나타났다(Fig. 2A).물 첨가량 15 m/ 이상 처리 구에서는 균 질화되어 직경 1~3 μm의 콜로이드 입자가 고르게 분포하는 것이 관찰되었으나 (Fig.
- 이들을 파프리카 과일에 살포하여 1주일 후 표면을 비교한 결과, 완전히 유화되지 못한 난 황유 처리구에는 과일 표면이 기름피막으로 덥혀 있는 것이 확인되어 사용에 부적합 하였다 (Fig. 2D).완전히 유화된 난황유 처리 구의 과일 표면에는 기름피막이 관찰되지 않았다 (Fig.
- 난황유 및 혼합제의 처리 효과. 혼합제(유황수화제 농도 1,000, 5,000, 10, 000배), 물, 난 황유, 유황수 화제(1,000배)를 각각 처리하여 2주 후 병 재발생 면적율과 엽록소 함량을 조사한 결과, 난황유 단독 처리구와 혼합제 처리 구에서 병 재발생이 억제되는 것으로 관찰되었다. 혼합제 1, 000배와 5,000배를 처리한 구에서 난황유를 단독 처리한 구보다 10% 정도의 재발생이 더 억제되어 유의 차가 인정되었다.
- 혼합제(유황수화제 농도 1,000, 5,000, 10, 000배), 물, 난 황유, 유황수 화제(1,000배)를 각각 처리하여 2주 후 병 재발생 면적율과 엽록소 함량을 조사한 결과, 난황유 단독 처리구와 혼합제 처리 구에서 병 재발생이 억제되는 것으로 관찰되었다. 혼합제 1, 000배와 5,000배를 처리한 구에서 난황유를 단독 처리한 구보다 10% 정도의 재발생이 더 억제되어 유의 차가 인정되었다. 유황수화제 10, 000배를 난황유와 희석한 처리 구는 병재발생이 20%로 난황유 단독처리와 크게 차이가 나지 않았다(Fig.
- 물처리와 유황수 화제 단독 처리는 무처리구에 비해 병재발생이 억제되었으나, 재발생 면적이 50% 이상 증가하여 처리 효과가 낮은 것으로 나타났다. 처리 구별 엽록소 함량은 각 처리가 무처리구에 비해 높은 것으로 나타났으나, 처리구는 사이에서는 유의성이 없는 것으로 나타났다(Fig.
- 처리 효과가 낮은 것으로 나타났다. 처리 구별 엽록소 함량은 각 처리가 무처리구에 비해 높은 것으로 나타났으나, 처리구는 사이에서는 유의성이 없는 것으로 나타났다(Fig. 3B).
- 물과 유황수 화제(1,000배) 처리구는 무처리구와 비교하여 재발생 증가율이 낮았으나, 억제지속 효과는 난황유에d 유황수화제를 혼합한 처리구보다는 현저히 낮은 경향이었다. 또한 4주가 경과하면 각각의 처리구에 최초 병발생면적에 비하여 300% 이상 흰 가루병 발생 면적이 증가하였다.
- 유황수화제를 혼합한 처리구보다는 현저히 낮은 경향이었다. 또한 4주가 경과하면 각각의 처리구에 최초 병발생면적에 비하여 300% 이상 흰 가루병 발생 면적이 증가하였다. 무처리구는 500% 이상 병 발생 면적이 증가하여, 흰 1.
- 본 실험에서 난황유 제조 시 물첨가량에 따른 유화는 20 I 기준으로 계란 노른자(1개)와 식용유(100 m/)에 최소 50 ml 이상 물을 첨가하여 야 난황유 제조가 용이한 것으로 나타났다. 5~10 m/의 물을 첨가하였을 때는 균질화가 잘되지 않았으며, 20 mZ로 물을 첨가하였을 때는 균질화가 가능하였으나, 마요네즈 같이 응집력이 강하여 (Fig.
- 나타났다. 5~10 m/의 물을 첨가하였을 때는 균질화가 잘되지 않았으며, 20 mZ로 물을 첨가하였을 때는 균질화가 가능하였으나, 마요네즈 같이 응집력이 강하여 (Fig. 1C, D), 처리 농도가 되도록 물과 희석할 때 쉽게 분산되지 않았다(Fig. lc, d). 이는 water-in-oil emulsion 형태로 판단되어지며, 오일이 물입자를 감싸는 형태로서 난황유 희석액 조제시 분산이 어려운 것으로 나타났다.
- 난 황유 및 난 황유와 유황수 화제 혼합제를 처리하여 2 주 후병 재발생 면적율을 조사한 실험에서는 난황 유와 유황 수화제를 혼합한 처리구가 난황유 단독 처리구보다 방제 효과가 약간 높은 것으로 나타났다(Fig. 3A). 난황유의 흰가루병 방제효과는 우수하지만, 살포 후 방제 지속효과 계속 유지되는 것이 아니라 2주 후 흰 가루가 방제된 가장자리에서 다시 포자 및 균사가 자라나오는 것을 관찰하였다(Fig.
- 3A). 난황유의 흰가루병 방제효과는 우수하지만, 살포 후 방제 지속효과 계속 유지되는 것이 아니라 2주 후 흰 가루가 방제된 가장자리에서 다시 포자 및 균사가 자라나오는 것을 관찰하였다(Fig. 4). 난황유 살포 후 1주일 정도경과하면 병반 부위에서 흰가루 병 균사가 조금씩 발생하는 보고가 있다(권 등, 2009).
- 지속 효과를 조사한 결과 고 2회 및 3회 처리 시에는 병 억제가 지속되었다는 보고가 있다 (한 등, 2008). 결과적으로 파프리카 흰 가루병을 방제하기 위해서는 1주 간격 2회 정도 살포하여 흰가루 병 방제하는 것이 효과적이라 사료된다. 한편 난 황유의 농도가 1% 이상으로 높이거나, 2-3일 간격으로 자주 살포하면, 작물의 생장에 방해가 될 수 있고, 5℃ 이하나 35℃ 이상의 저온 및 고온에서 사용할 경우 결빙이나 렌즈 현상으로 조직에 괴사 현상을 일으킬 수 있다는 보고가 있으므로 (지 등, 2008).
- 주위 환경을 고려하여 적절한 시기에 살포하는 것이 중요하다. 난 황유 및 혼합제의 처리에 의한 흰가루 병 발병억제 지속 효과로 1주간격 2회 처리 후 4주간 병 재발생 면적을 조사한 결과 난 황유의 방제효과가 우수하여 유황 수화제에 의한 시너지 효과가 나타나지 않았지만 (Fig. 5), Fig. 3의 결과 1회 처리 시 유황 수화제에 의한 효과는 있다고 할 수 있다. 또한 유황은 응애에 살비력이 있는 보고(Costello, 2007; Hossain 등, 2006)가 있으므로 파프리카 에 피해를 입히는 응애류 방제에 효과가 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구 결과를 종합하면, 잘 섞이지 않는 두 종의 액체, 즉 기름과 물이 기계적 교반에 의하여 균질화되면서 각각 기름과 물의 droplet이 존재한 후, 물의 droplet이 기름의 그것보다 더 빨리 합착(coalesce) 되므로 기름이 droplet 으로 남아서 계속 분산된 상태어 ispersed)로, 연속상(continuous phase) 인물에 존재 (oil-in-water emulsion)하게되는 원리를 이용한 것이다. 이때, 난 황유상액은 난황에 존재하는 천연 계면활성성분인 레시틴에 의하여 1-3 μm의 colloid droplet(oil-in-waer emulsion)으로 안정화된다.
- 이때, 난 황유상액은 난황에 존재하는 천연 계면활성성분인 레시틴에 의하여 1-3 μm의 colloid droplet(oil-in-waer emulsion)으로 안정화된다. 본실험의 결과, 농가활용 목적으로 20/기준의 난 황유를 제조할 때에는, 물 50m/~ 100m/에 계란 노른자(1개)와 식용유 100ml를 동시에 첨가하여, 믹서로 2분간 혼합한 후, 총량 207에 희석(0.5%)하여 사용하면, 난 황유의 부작용 없이 대상 병해충 예방이나 방제에 활용될 수 있을 것이다. 또한 난 황유에 유황수화제를 희석한 혼합제는 병해충 방제 효과를 높일 수 있는 제제로 사용하수 있을 것으로 기대된다.
- 난황유 제조 시 물첨가량에 따른 유화 및 과일 표면을 비교한 결과 50 ml과 100 ml의 물을 첨가하였을 때는 응집력이 강하지 않아 물에 균일하게 잘 분산되었다. 식용유가 완전히 유화되지 못한 것과 유화된 것을 살포하여 1주일 후 파프리카 과일의 표면을 비교한 결과 완전히 유화되지 못한 난 황유의 경우 과일 표면에 기름 성분으로 덮여 있는 것이 관찰되었다. 난 황유 및 혼합제의 처리는 난황유 단독 처리구와 혼합제처리구에서 병재발생이 억제되는 것으로 관찰되었으며, 혼합제 1,000배와 5,000배를 처리한 구에서 난 황유를 단독 처리한 구보다 병 재발생이 더 억제되어 유의차가 인정되었다.
- 난 황유 및 혼합제의 처리는 난황유 단독 처리구와 혼합제처리구에서 병재발생이 억제되는 것으로 관찰되었으며, 혼합제 1,000배와 5,000배를 처리한 구에서 난 황유를 단독 처리한 구보다 병 재발생이 더 억제되어 유의차가 인정되었다. 난황유 및 혼합제의 처리에 의한 흰 가루병 발병 억제 지속효과는 난황유와 혼합제처리구에서 병재발생 면적 증가율이 다른 물처리와 유황수 화제처리보다 낮은 것으로 나타났으며, 3주가 경과하여도 재발생 억제효과가 지속되었으나 4 주차에서는 난황유와 혼합제(1,000, 5,000, 10, 000배)가 각각의 처리구 모두 재발생 면적이 조금씩 나타났다.
- 흰가루병방제효과를 조사하기 위하여 1주 간격 2회 처리 후 4주간 병 재발생 면적을 조사한 결과 난황유와 혼합제처리구에서 병 재발생 면적 증가율이 다른 물처리와 유황수 화제처리보다 낮은 것으로 나타났으며, 3주가 경과하여도 흰 가루병 재발생 면적이 30% 이하로 억제 효과가 지속되었다. 4주차에서는 난 황유와 유황수 화제(1,000, 5,000, 10, 000배)가 각각의 처리구 모두 재발생 면적이 40%에서 100%로 조금씩 나타났다.
후속연구
- 5%)하여 사용하면, 난 황유의 부작용 없이 대상 병해충 예방이나 방제에 활용될 수 있을 것이다. 또한 난 황유에 유황수화제를 희석한 혼합제는 병해충 방제 효과를 높일 수 있는 제제로 사용하수 있을 것으로 기대된다.
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