[논문]친환경자재를 이용한 인삼 점무늬병과 탄저병의 발병억제효과

임진수; 모황성; 이응호; 박기춘; 정찬문

doi:10.11625/kjoa.2014.22.4.705

친환경자재를 이용한 인삼 점무늬병과 탄저병의 발병억제효과
Suppressive Effects of Homemade Environment-friendly Materials on Alternaria Blight and Anthracnose of Ginseng 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.22 no.4, 2014년, pp.705 - 718

임진수 (농촌진흥청 원예특작과학원 인삼특작부 인삼과) , 모황성 (농촌진흥청 원예특작과학원 인삼특작부 인삼과) , 이응호 (농촌진흥청 원예특작과학원 인삼특작부 인삼과) , 박기춘 (농촌진흥청 원예특작과학원 인삼특작부 인삼과) , 정찬문 (충북대학교 농업생명환경대학 특용식물학과)

초록
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본 연구는 인삼점무늬병과 탄저병에 대한 친환경자재로 만들어진 친환경 살균제의 억제효과를 알아보기 위해서 수행을 했다. 인삼 점무늬병과 인삼 탄저병들은 인삼뿌리가 비대하기 시작하기 전에 낙엽을 시켜서 수확량을 크게 감소하는 주요한 병들이다. 천연칼슘, 녹차추출물, 홍삼박 술등은 A. panax에 의해서 유발된 인삼 점무늬병에 대해서 상당한 억제효과를 보였고 게 껍질 발효액과 익모초자연즙액은 C. gloeosporioides에 의해서 유발된 인삼탄저병에 대해서 큰 억제효과를 나타내었다. 이들 친환경 살균제는 치료효능보다 대체적으로 예방효능이 더 우수 하였다. 그러므로 이들 친환경 자재들은 인삼 유기재배포장에서 사용할 수 없는 화학농약을 대체하는 살균제로써 이용할 수 있고 그들의 억제효과를 극대화하기 위해 발병 전에 처리를 해야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to evaluate the suppressive effects of organic fungicides made using environment-friendly materials on leaf spot disease and anthracnose that infect ginseng. Anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) and leaf spot disease (Alternaria panax) are principal diseases that decrease the yield of ginseng by defoliation before root enlargement. Fermented eggs and oyster shells, water extract of green tea and ethanol extract of red ginseng dregs were significantly effective in suppressing leaf spot disease. Fermented crab and shrimp shells and fermented motherwort were also effective in suppressing the recurrence of ginseng anthracnose. The preventive effects of these environment-friendly materials were definitely superior to the therapeutic effects. Therefore, these materials could be used as alternatives to chemical pesticides, which can not be applied in organic ginseng cultivation field. These organic fungicides need to be applied before the incidence of ginseng anthracnose in order to maximize their suppressive effects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 인삼점무늬병과 탄저병에 대한 친환경자재로 만들어진 친환경 살균제의 억제 효과를 알아보기 위해서 수행을 했다. 인삼 점무늬병과 인삼 탄저병들은 인삼뿌리가 비대하기 시작하기 전에 낙엽을 시켜서 수확량을 크게 감소하는 주요한 병들이다.
따라서 인삼 재배에서 가장 문제가 되는 병인 점무늬 병과 탄저병은 유기농 인삼재배 시 더욱 문제가 되는 병해로써 화학농약을 대체하여 이들 병을 막을 수 있는 대체제가 필요하다. 본 연구에서는 유기농 농가에서 사용되고 있는 친환경자재들을 경엽에 살포했을 때 인삼 탄저병과 점무늬병에 대한 발병 억제효과를 조사하였다.

제안 방법

3겹의 거즈를 깔때기에 올린 후 50 mL Conical-tube에 넣어 잘 형성된 분생포자와 균사를 긁어모아 거른 후 Hemocytometer를 이용하여 점무늬병과 탄저병의 분생포자 현탁액 밀도를 각각 1×104 와 5×104 spore/mL으로 맞추었다.
처리 자재는 13종의 친환경 자재, 탄저병 및 점무늬병 방제로 등록된 화학농약(오티바, 신젠타 코리아) 및 증류수를 사용하였다. 병의 예방 및 치료효과 조사는 접종 7일 후에 잎과 줄기에 해부현미경과 광학현미경을 이용하여 포자 및 균사를 확인하여 감염 여부를 확인한 후 이병률과 방제가를 계산하였다. 이병률과 방제가 계산은 다음과 같은 식을 이용하여 산출하였다.
시험은 예방효과와 치료효과로 나누어서 실시하였으며 예방효과를 검정하기 위해 먼저 친환경자재 처리(500배 희석) 후 다음날 병원균을 접종하였고, 치료효과를 검증하기 위해 먼저 병원균 접종 후 다음날 친환경자재를 처리(500배 희석)하였다. 시험구 배치는 완전임의배치 5반복으로 친환경자재와 분생포자 현탁액을 각각 포트 당 50 mL씩 경엽에 처리하였으며 병원균 접종 후 습도를 유지하기 위해 3일 동안 접종한 식물체를 플라스틱 용기로 덮고 그 이후에는 가습을 중단하기 위해 플라스틱 용기를 제거하였다. 처리 자재는 13종의 친환경 자재, 탄저병 및 점무늬병 방제로 등록된 화학농약(오티바, 신젠타 코리아) 및 증류수를 사용하였다.
3겹의 거즈를 깔때기에 올린 후 50 mL Conical-tube에 넣어 잘 형성된 분생포자와 균사를 긁어모아 거른 후 Hemocytometer를 이용하여 점무늬병과 탄저병의 분생포자 현탁액 밀도를 각각 1×10⁴ 와 5×10⁴ spore/mL으로 맞추었다. 시험은 예방효과와 치료효과로 나누어서 실시하였으며 예방효과를 검정하기 위해 먼저 친환경자재 처리(500배 희석) 후 다음날 병원균을 접종하였고, 치료효과를 검증하기 위해 먼저 병원균 접종 후 다음날 친환경자재를 처리(500배 희석)하였다. 시험구 배치는 완전임의배치 5반복으로 친환경자재와 분생포자 현탁액을 각각 포트 당 50 mL씩 경엽에 처리하였으며 병원균 접종 후 습도를 유지하기 위해 3일 동안 접종한 식물체를 플라스틱 용기로 덮고 그 이후에는 가습을 중단하기 위해 플라스틱 용기를 제거하였다.
gloeosporioides)균주들을 이용하였다. 점무늬병원균은 V₈A 배지에 접종한 후 23℃ UV 배양기에 넣어 하루에 12시간 동안 UV 등을, 탄저병원균은 PDA(potato dextrose agar) 배지에 접종한 후 23℃로 유지되는 배양기에 넣은 후 형광등을 하루에 각각 12시간 동안 점등하여 포자가 완전히 형성될 때까지 10일 동안 배양하였다. 3겹의 거즈를 깔때기에 올린 후 50 mL Conical-tube에 넣어 잘 형성된 분생포자와 균사를 긁어모아 거른 후 Hemocytometer를 이용하여 점무늬병과 탄저병의 분생포자 현탁액 밀도를 각각 1×10⁴ 와 5×10⁴ spore/mL으로 맞추었다.
친환경자재별 처리 전·후의 잎 점무늬병 발생률을 조사 대조하였다(Table 1).

대상 데이터

본 시험에 사용한 공시재료는 인삼탄화액, 인삼 부산물 발효액, 인산칼슘, 천연칼슘, 녹차 추출물, 쑥 술, 민들레 술, 홍삼박 술, 게 껍질 발효액, 인삼효소술, 익모초 자연즙액 등이며 그 제조 방법은 다음과 같다. 인삼탄화액은 인삼의 잎과 줄기 300 kg을 화로에서 12시간 태울 때 생긴 증기를 자연냉각으로 응축하였다.
생육상태가 일정한 자경종 1년근 묘삼을 2012년 4월 7일 지름 13 cm, 높이 12 cm의 플라스틱 포트에 식재한 후 탄저와 점무늬병과 같은 인삼 병해로부터 보호하기 위하여 비가림 하우스에서 3개월 동안 재배하였다. 병원균을 접종하기 위해 비가림 하우스에 있는 식물체를 7월 7일 해가림 시설로 옮겼다.
병원균을 접종하기 위해 비가림 하우스에 있는 식물체를 7월 7일 해가림 시설로 옮겼다. 이 연구에 사용한 병원균은 농촌진흥청 유전자원센터(RDA genebank)에서 2012년도에 분양받은 점무늬병(A. panax)과 탄저병(C. gloeosporioides)균주들을 이용하였다. 점무늬병원균은 V₈A 배지에 접종한 후 23℃ UV 배양기에 넣어 하루에 12시간 동안 UV 등을, 탄저병원균은 PDA(potato dextrose agar) 배지에 접종한 후 23℃로 유지되는 배양기에 넣은 후 형광등을 하루에 각각 12시간 동안 점등하여 포자가 완전히 형성될 때까지 10일 동안 배양하였다.
인삼효소 술은 10 L 항아리에 인삼 식물체전체(잎, 줄기, 뿌리) 3 kg과 흑설탕 3 kg을 넣고 100일 후 액을 제거한 후 남은 잔여물에 95% 알코올을 항아리에 가득 채우고 밀봉하여 실온, 암실에서 100일 동안 발효하였다. 익모초 자연즙액은 20 L 비닐봉투에 익모초 식물체 전체를 15 kg을 채우고 입구를 밀봉한 후 실온, 암실에서 발효하였다
시험구 배치는 완전임의배치 5반복으로 친환경자재와 분생포자 현탁액을 각각 포트 당 50 mL씩 경엽에 처리하였으며 병원균 접종 후 습도를 유지하기 위해 3일 동안 접종한 식물체를 플라스틱 용기로 덮고 그 이후에는 가습을 중단하기 위해 플라스틱 용기를 제거하였다. 처리 자재는 13종의 친환경 자재, 탄저병 및 점무늬병 방제로 등록된 화학농약(오티바, 신젠타 코리아) 및 증류수를 사용하였다. 병의 예방 및 치료효과 조사는 접종 7일 후에 잎과 줄기에 해부현미경과 광학현미경을 이용하여 포자 및 균사를 확인하여 감염 여부를 확인한 후 이병률과 방제가를 계산하였다.

데이터처리

이병률과 방제가 계산은 다음과 같은 식을 이용하여 산출하였다. 평균간 유의차 검정은 Duncan의 다중검정 방법을 이용하였다.

성능/효과

, 2002) 대조구로 사용한 농약은 치료차원이나 예방 차원에 상관없이 높은 방제효과를 보였다. 녹차추출물과 홍삼박 막걸리 주정액의 경우 점무늬병에 있어서는 방제효과가 있었지만 탄저병 방제효과는 저조했고 녹차추출물은 병 접종 후 처리했을 때 탄저병 발병을 오히려 조장하는 경향을 보였다. Kang 등(2007)과 Kim 등(2008)의 보고에 따르면 점무늬병 발생적기는 4월 하순부터 6월까지 라고 보고하였는데 이 연구에서는 점무늬병과 탄저병을 7월초에 접종한 후 중순쯤 발병 조사를 실시했기 때문에 오히려 점무늬병 방제효과가 더 높게 나온 것으로 생각되어진다.
발효하여 만든 친환경자재 중 홍삼박 막걸리 주정액의 점무늬병 방제효과는 대조구로 사용한 농약처리보다 더 높은 것으로 나타났다. 반면에 인삼부산물미생물분해액은 대조구에 못 미치는 결과를 나타내었다.
방제효과를 보인 친환경 자재는 녹차추출물, 홍삼박 막걸리 주정액, 천연칼슘 등이었으며 이들은 예방차원에서 처리했을 때 화학농약 처리구와 대등한 억제효과를 보였다(Fig. 1). 반면에 치료차원에서 처리를 하면 오히려 억제효과가 떨어지는 경향을 보였다.
이 연구에 사용한 친환경자재를 예방적으로 처리할 때보다 치료차원에서 처리 할 경우 대조구로 사용한 화학농약(Azoxystrobin)에 비해 현저히 낮은 방제효과를 보이면서 오히려 탄저병을 조장하는 경향을 나타내었다(Table 2). 친환경 자재를 예방적으로 처리했을 때 발병율이 낮았지만, 오히려 홍삼박 막걸리 주정액, 녹차추출물, 익모초자연즙액 등은 병 접종 후 처리했을 때 오히려 발병을 조장하였다.
인삼 점무늬병과 인삼 탄저병들은 인삼뿌리가 비대하기 시작하기 전에 낙엽을 시켜서 수확량을 크게 감소하는 주요한 병들이다. 천연칼슘, 녹차추출물, 홍삼박 술등은 A. panax에 의해서 유발된 인삼 점무늬병에 대해서 상당한 억제효과를 보였고 게 껍질 발효액과 익모초자연즙액은 C. gloeosporioides에 의해서 유발된 인삼 탄저병에 대해서 큰 억제효과를 나타내었다. 이들 친환경 살균제는 치료효능보다 대체적으로 예방효능이 더 우수 하였다.
panax에 의하여 발병하는 인삼 점무늬병 실험에서 친환경자재는 치료효과보다 예방차원에서 처리할 때 대체로 발병 억제효과가 컸다. 치료효과를 검증하기 위해 접종 후 친환경자재를 처리 했을 경우 병 방제 효과는 거의 나타나지 않았으며 화학농약 처리 구에 훨씬 못 미치는 결과를 나타내었다. 반면에 예방차원으로 친환경자재를 처리했을 때 더 큰 효과를 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인삼 탄저병의 발병 시기는 언제부터이며 탄저병 발생 밀도는 무엇과 관련이 있는가?	인삼 탄저병은 Colletotrichum gloeosporioides 균에 의해 유발되고(Nakada and Takimoto, 1922) 인삼의 잎, 줄기, 열매 등에서 병반이 발생한다. 발병 시기는 6월 하순경부터이며 탄저병 발생밀도는 강우량, 상대습도, 온도와 같은 기상환경과 아주 밀접한 관련이 있다(Jeffriese et al., 1990; Wharton and Dieguez-Uribeondo, 2004).
	인삼 점무늬병은 무엇에 의해 유발되는가?	인삼 점무늬병은 Alternaria panax에 의해 유발되고(Leahy, 1986; Putnam and Du-Toit, 2003) 줄기 또는 잎에 흑갈색의 부정형 병반을 형성한다(Bae et al., 2005).
	토양에 있는 탄저균은 어떻게 식물로 전염되는가?	인삼 탄저균의 포자는 빗물에 의해서 전파되는 대표적인 병원균이다(Madden, 1992). 탄저균은 토양 표면에 존재하다가 빗방울 등에 의해 튀어 줄기 또는 잎으로 전염된다(Madden et al., 1993; Bae et al.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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