본 연구는 고삼, 정향 및 neem 추출물에 대한 항균 항충력을 규명하여 벼 친환경 재배 포장에서 병해충 방제제로의 이용가능성을 검토하고자 수행하였다. 식물추출물에 대한 잿빛곰팡이균에 대한 항균력 실험결과 정향추출물이 가장 높은 활성을 나타내었으며, 벼멸구에 대한 살충력은 고삼추출물이 가장 높은 효과를 보였는데, 고삼추출물의 300배 희석용액에서도 100%의 살충 방제가를 나타내었다. 정향과 고삼추출물에 각각 목초액(10%)과 유화전착제(10%)를 혼합하여 친환경 벼 재배포장에 살포하고 병해충 발생률을 조사한 결과, 정향추출물 처리구의 병해 방제가는 무처리구(100%) 대비 50.8%, 해충 발생은 70.6%를 나타내었고, 고삼추출물 처리구는 무처리(100%) 대비 병해 방제가는 43.1%, 해충 방제가는 79.1%로 나타났다. 결론적으로, 고삼 및 정향 추출물은 벼 친환경 재배 시 병해는 약 50%, 충해는 약 70%를 감소시킬 수 있어서 친환경농자재로의 활용 가능성을 확인하였다.
본 연구는 고삼, 정향 및 neem 추출물에 대한 항균 항충력을 규명하여 벼 친환경 재배 포장에서 병해충 방제제로의 이용가능성을 검토하고자 수행하였다. 식물추출물에 대한 잿빛곰팡이균에 대한 항균력 실험결과 정향추출물이 가장 높은 활성을 나타내었으며, 벼멸구에 대한 살충력은 고삼추출물이 가장 높은 효과를 보였는데, 고삼추출물의 300배 희석용액에서도 100%의 살충 방제가를 나타내었다. 정향과 고삼추출물에 각각 목초액(10%)과 유화전착제(10%)를 혼합하여 친환경 벼 재배포장에 살포하고 병해충 발생률을 조사한 결과, 정향추출물 처리구의 병해 방제가는 무처리구(100%) 대비 50.8%, 해충 발생은 70.6%를 나타내었고, 고삼추출물 처리구는 무처리(100%) 대비 병해 방제가는 43.1%, 해충 방제가는 79.1%로 나타났다. 결론적으로, 고삼 및 정향 추출물은 벼 친환경 재배 시 병해는 약 50%, 충해는 약 70%를 감소시킬 수 있어서 친환경농자재로의 활용 가능성을 확인하였다.
This study was performed to test the insecticidal and antimicrobial activity of plant extracts from clove, Sophora flavescens Aiton and neem. As the result of antimicrobial activity test, clove extract showed the strongest activity against Botrytis cinerea. In insecticidal activity test, the extract...
This study was performed to test the insecticidal and antimicrobial activity of plant extracts from clove, Sophora flavescens Aiton and neem. As the result of antimicrobial activity test, clove extract showed the strongest activity against Botrytis cinerea. In insecticidal activity test, the extract of Sophora flavescens Aiton was the highest against Nilaparvata lugens. The pyroligneous liquor (10%) and emulsified spreader (10%) were added to the extracts of clove and Sophora, respectively, to apply the environment-friendly rice field. In the field treated clove extract, disease damage occurred 49.1% and insect damage occurred 29.5% compared to control plot (100%). In the field treated Sophora extract, disease damage was 56.7% and insect damage was 21.0% compared to control plot (100%). In conclusion, plant extracts from Sophora and clove could control about 50% of disease and about 70% of insect damage that they could be used as environment-friendly resources to control disease and insect in rice farming.
This study was performed to test the insecticidal and antimicrobial activity of plant extracts from clove, Sophora flavescens Aiton and neem. As the result of antimicrobial activity test, clove extract showed the strongest activity against Botrytis cinerea. In insecticidal activity test, the extract of Sophora flavescens Aiton was the highest against Nilaparvata lugens. The pyroligneous liquor (10%) and emulsified spreader (10%) were added to the extracts of clove and Sophora, respectively, to apply the environment-friendly rice field. In the field treated clove extract, disease damage occurred 49.1% and insect damage occurred 29.5% compared to control plot (100%). In the field treated Sophora extract, disease damage was 56.7% and insect damage was 21.0% compared to control plot (100%). In conclusion, plant extracts from Sophora and clove could control about 50% of disease and about 70% of insect damage that they could be used as environment-friendly resources to control disease and insect in rice farming.
3종의 식물추출물 중 가장 높은 살충력을 보인 고삼추출물과 목초액을 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5의 5가지 비율로 혼합하여 500배 희석액으로 위와 동일한 방법으로 벼멸구 살충력을 3반복으로 실험하였다.
고삼추출액과 목초액의 9:1 혼합처리에서는 고삼추출물 단용처리와 살충력의 차이가 없었으나, 8:2 혼합처리에서는 1, 2일차에서는 95%로 살충력이 감소하였고, 목초액 첨가비율이 30∼50%로 증가할 경우 살충율은 15% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 포장에 처리할 친환경 살충제 조제 시에 목초액의 첨가비율을 10%로 결정하였다.
페이퍼 디스크에 흡습시킨 시료의 항산화활성이 클수록 디스크 주변에 균 생육이 억제되어 생육 저해환(㎜)을 크게 생성하게 된다. 따라서 항균활성의 측정은 시료별 3반복으로 생육저해환의 직경을 측정하여 평균하였다.
처리 후 사육실로 옮긴 다음 1일, 2일, 3일 후에 사충수를 조사하였다. 모든 실험은 각 시료당 3반복으로 실시하였다.
벼 친환경재배는 전북대학교 백구실험포장에서 신동진벼를 6월 1일 중묘 기계이앙하고 이앙과 동시에 왕우렁이를 방사하여 제초하였다. 벼 포장에서의 병해충 방제효과 검정을 위하여, 살충력과 살균력이 가장 높았던 고삼추출물(matrine 0.
벼 친환경재배는 전북대학교 백구실험포장에서 신동진벼를 6월 1일 중묘 기계이앙하고 이앙과 동시에 왕우렁이를 방사하여 제초하였다. 벼 포장에서의 병해충 방제효과 검정을 위하여, 살충력과 살균력이 가장 높았던 고삼추출물(matrine 0.5%)과 정향 추출물(eugenol 0.45%) 원액에 각각 목초액(10%)과 유화전착제(10%)를 첨가하여 포장처리용 용액을 제조하였다.
벼멸구는 3㎝×3㎝ 사각 플라스틱 포트에 생육된 유묘(신동진)를 7.2㎝×7.2㎝×20㎝인 사각상자(Insect Breeding Box, SPL) 안에 두고 벼멸구 10마리씩을 방사한 후 고삼, 정향, neem 추출물을 각각 100, 300, 500배로 증류수와 희석한 후 벼멸구에 각각의 희석배수의 추출물을 분무하였고, 무처리는 증류수를 동일한 방법으로 분무하였다.
시험구는 면적은 315㎡로 병해충 발생 조사는 시험구 전수검사로 실시하였다. 병발생은 병에 감염된 시험구 당 포기수, 해충 발생정도는 시험구당 해충수로 나타내었다.
-(무발생), ±(1∼9개체 발생/시험구), +(10∼19개체 발생/시험구), ++(20∼29개체 발생/시험구), +++(30개체 이상/시험구)로 5개 등급으로 조사하였다. 정향과 고삼추출물 처리에 의한 병해충 방제효과는 3회 조사한 시험구별 병 발생 포기수와 해충 발생수를 평균하여 대조구 대비 방제가로 표기하였다.
2㎝×20㎝인 사각상자(Insect Breeding Box, SPL) 안에 두고 벼멸구 10마리씩을 방사한 후 고삼, 정향, neem 추출물을 각각 100, 300, 500배로 증류수와 희석한 후 벼멸구에 각각의 희석배수의 추출물을 분무하였고, 무처리는 증류수를 동일한 방법으로 분무하였다. 처리 후 사육실로 옮긴 다음 1일, 2일, 3일 후에 사충수를 조사하였다. 모든 실험은 각 시료당 3반복으로 실시하였다.
포장처리는 친환경살균제 300배(v/v) 희석액과 친환경살충제 500배(v/v) 희석액을 각각 3회(1차: 7월 30일, 2차: 8월 20일, 3차: 9월 17일) 살포하였고, 병해충 발생조사는 8월 27일, 9월 19일, 그리고 10월 5일에 실시하였다. 조사대상 병해는 세균성벼알마름병(Burkholderia glumae), 이삭누룩병(Ustilaginoidea virens)이고, 해충은 벼잎물가파리(Hydrellia griseola), 노린재류(Hemiptera), 벼잎벌레(Oulema oryzae), 이화명나방(Chilo suppressalis), 벼노랑굴파리(Chlorops oryzae), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)이다.
대상 데이터
본 실험에서는 고삼, 정향나무, neem 등 3종의 식물추출물을 사용하였다. 고삼추출물은 회화나무(Sophora japonica)의 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 ethanol로 추출한 원료로 유효성분인 matrine이 0.5% (5.0mg/ml) 함유되었고, 정향 추출물은 정향나무(Syzygium aromaticum) 의 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 ethanol로 추출한 원료로 유효성분인 eugenol이 0.45%(4.5mg/ml) 함유되었으며, 중국 Nantong Shenyu Green Medicine Co., Ltd에서 완제품 형태가 아닌 원료형태로 BS GREEN이라는 이름으로 수입된 원료를 사용하였다. Neem 추출물은 멀구슬 나무(Melia azedarach)의 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 ethanol로 추출한 원료로 유효성분인 azadirachtin이 0.
본 실험에서는 고삼, 정향나무, neem 등 3종의 식물추출물을 사용하였다. 고삼추출물은 회화나무(Sophora japonica)의 잎, 줄기 및 열매(씨앗) 등을 ethanol로 추출한 원료로 유효성분인 matrine이 0.
Ltd에서 NEEM OIL SC라는 이름으로 수입한 원료를 사용하였다. 부원료로 사용한 목초액은 강원목초산업(주)에서 제조한 것으로 친환경유기농자재로 공시된 원료이고, 유화전착제는 (주)코씰에서 제조한 원료를 구입하여 사용하였다.
살충력 검정에 사용된 벼멸구는 농촌진흥청 국립식량과학원 벼맥류부에서 성충 1,000마리 정도 분양을 받아 누대 사육하여 사용하였다. 벼멸구는 3㎝×3㎝ 사각 플라스틱 포트에 생육된 유묘(신동진)를 7.
식물추출물의 살균력 검정을 위하여 잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea, KACC 40574)을 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원정보센터로부터 분양 받아 배양하여 사용하였다. 분양받은 균주의 일부(PDA 배지의 0.
포장처리는 친환경살균제 300배(v/v) 희석액과 친환경살충제 500배(v/v) 희석액을 각각 3회(1차: 7월 30일, 2차: 8월 20일, 3차: 9월 17일) 살포하였고, 병해충 발생조사는 8월 27일, 9월 19일, 그리고 10월 5일에 실시하였다. 조사대상 병해는 세균성벼알마름병(Burkholderia glumae), 이삭누룩병(Ustilaginoidea virens)이고, 해충은 벼잎물가파리(Hydrellia griseola), 노린재류(Hemiptera), 벼잎벌레(Oulema oryzae), 이화명나방(Chilo suppressalis), 벼노랑굴파리(Chlorops oryzae), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)이다.
데이터처리
본 연구에서 식물추출물의 살균력 및 살충력에 대한 실내 검정 데이터는 SAS 통계 패키지(Ver. 9.2)를 이용하여 Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple rage test, DMRT)을 통해 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였고, 친환경 벼 재배포장에서 병해충방제에 대한 실험데이터 분포는 평균±표준편차로 나타내었다.
성능/효과
3%의 방제가를 보였다. Neem추출물은 100배 희석액에서는 80%, 300배는 33.3%, 500배는 66.7%의 방제가로 3종의 식물추출물 중에 가장 낮은 방제가를 보였다.
1%로 나타났다. 결론적으로, 고삼 및 정향 추출물은 벼 친환경 재배 시 병해는 약 50%, 충해는 약 70%를 감소시킬 수 있어서 친환경농자재로의 활용 가능성을 확인하였다.
고삼추출액과 목초액의 9:1 혼합처리에서는 고삼추출물 단용처리와 살충력의 차이가 없었으나, 8:2 혼합처리에서는 1, 2일차에서는 95%로 살충력이 감소하였고, 목초액 첨가비율이 30∼50%로 증가할 경우 살충율은 15% 정도 감소하는 것으로 나타났다.
1과 같다. 목초액을 첨가비율이 높아질수록 벼멸구 살충력은 전체적으로 감소하는 경향이었다. 고삼추출액과 목초액의 9:1 혼합처리에서는 고삼추출물 단용처리와 살충력의 차이가 없었으나, 8:2 혼합처리에서는 1, 2일차에서는 95%로 살충력이 감소하였고, 목초액 첨가비율이 30∼50%로 증가할 경우 살충율은 15% 정도 감소하는 것으로 나타났다.
그리고, neem 추출물에서는 원액에서 25㎜, 100배 희석액에서 13㎜ 생육저해환을 형성하였다. 본 실험결과, 고삼, 정향 및 neem 추출물 중에서 정향추출물이 잿빛곰팡이균에 가장 강한 항균력을 나타내었고, 또한, 정향추출물의 항균력에 대한 다른 연구가들의 결과에서도 정향은 광범위한 세균에 대하여 항균력을 보이고 있어(Bowers et al., 1966; Chung et al., 2001; Deans and Ritchie, 1997; Zaika, 1988), 정향추출물은 벼 재배포장에서 친환경유기농자재로의 이용 가능성이 있을 것으로 판단되었다.
본 연구는 고삼, 정향 및 neem 추출물에 대한 항균 · 항충력을 규명하여 벼 친환경 재배 포장에서 병해충 방제제로의 이용가능성을 검토하고자 수행하였다. 식물추출물에 대한 잿빛곰팡이균에 대한 항균력 실험결과 정향추출물이 가장 높은 활성을 나타내었으며, 벼멸구에 대한 살충력은 고삼추출물이 가장 높은 효과를 보였는데, 고삼추출물의 300배 희석용액에서도 100%의 살충 방제가를 나타내었다. 정향과 고삼추출물에 각각 목초액(10%)과 유화전착제(10%)를 혼합하여 친환경 벼 재배포장에 살포하고 병해충 발생률을 조사한 결과, 정향추출물 처리구의 병해 방제가는 무처리구(100%) 대비 50.
이상의 결과에서와 같이 고삼추출물은 3종의 식물추출물중 가장 높은 살충활성을 보였다. 고삼은 cystine 및 luteolin-7-glucoside와 같은 활성물질이 함유(1∼2%)되어 있어 예로부터 가축에 기생하는 곤충 및 식물해충을 구제하기 위하여 식물전체에서 즙을 짜내어 사용되었고, 농용 살충제로 경엽부위를 물로 추출하여 사용되었다는 보고가 있어(Kwon et al.
식물추출물에 대한 잿빛곰팡이균에 대한 항균력 실험결과 정향추출물이 가장 높은 활성을 나타내었으며, 벼멸구에 대한 살충력은 고삼추출물이 가장 높은 효과를 보였는데, 고삼추출물의 300배 희석용액에서도 100%의 살충 방제가를 나타내었다. 정향과 고삼추출물에 각각 목초액(10%)과 유화전착제(10%)를 혼합하여 친환경 벼 재배포장에 살포하고 병해충 발생률을 조사한 결과, 정향추출물 처리구의 병해 방제가는 무처리구(100%) 대비 50.8%, 해충 발생은 70.6%를 나타내었고, 고삼추출물 처리구는 무처리(100%) 대비 병해 방제가는 43.1%, 해충 방제가는 79.1%로 나타났다. 결론적으로, 고삼 및 정향 추출물은 벼 친환경 재배 시 병해는 약 50%, 충해는 약 70%를 감소시킬 수 있어서 친환경농자재로의 활용 가능성을 확인하였다.
정향과 고삼추출물 처리에 의한 병해충 방제효과는 Table 5와 같다. 정향추출물 처리구의 병해 방제가는 무처리구 대비 50.8%, 해충 방제가는 70.6%를 나타내었고, 고삼추출물은 무처리 대비 병해 방제가는 43.1%, 해충 방제가는 79.1%로 나타났다. 즉, 정향추출물이나 고삼추출물 모두 병해나 해충 방제에 효과가 있었으나 병해보다는 충해방제에 효과가 더 높았다.
고삼추출물은 희석배율(100∼300배)에 관계없이 벼멸구에 처리하였을 때 처리 후 하루후에 100%에 가까운 높은 방제가를 나타내었다. 정향추출물은 분무후하루 경과시 100배 희석액에서는 93.3%, 300배는 80%, 500배는 73.3%의 방제가를 보였다. Neem추출물은 100배 희석액에서는 80%, 300배는 33.
혹명나방은 8월 27일 조사부터 관찰되기 시작하여 본답 후기(9월 이후)에 현저히 발생이 많아졌다. 조사기간 내내 혹명나방 발생은 대조구에 비하여 정향추출물과 고삼추출물 처리구에서 현저히 빈도가 낮게 나타났다.
1%로 나타났다. 즉, 정향추출물이나 고삼추출물 모두 병해나 해충 방제에 효과가 있었으나 병해보다는 충해방제에 효과가 더 높았다.
친환경 벼 재배포장에서 해충은 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis) 발생이 가장 많았고, 벼잎물가파리(Hydrellia griseola), 노린재류(Hemiptera), 벼잎벌레(Oulema oryzae), 이화명나방(Chilo suppressalis), 벼줄기굴파리(Chlorops oryzae) 등이 일부 포장에서 발견되었다. 혹명나방은 8월 27일 조사부터 관찰되기 시작하여 본답 후기(9월 이후)에 현저히 발생이 많아졌다.
후속연구
결론적으로, 정향추출물을 이용한 친환경 살균제는 작물 및 병해 종류에 따라 차별적 효과가 나타나는 것으로 판단되며 벼 친환경 재배시 병해 관리용 친환경유기농자재로서의 이용가능성은 부족하지만, 시기와 시비방법을 달리하여 추가적인 시험 검토가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 고삼추출물을 이용한 친환경 살충제는 벼 친환경 재배에서도 친환경유기농자재로서 충분히 이용가능성이 있을 것으로 판단된다.
결론적으로, 정향추출물을 이용한 친환경 살균제는 작물 및 병해 종류에 따라 차별적 효과가 나타나는 것으로 판단되며 벼 친환경 재배시 병해 관리용 친환경유기농자재로서의 이용가능성은 부족하지만, 시기와 시비방법을 달리하여 추가적인 시험 검토가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 고삼추출물을 이용한 친환경 살충제는 벼 친환경 재배에서도 친환경유기농자재로서 충분히 이용가능성이 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
친환경 농업에서 식물추출 화합물에 대한 인식은?
, 2010; Saxena, 1989). 그 중 식물추출물을 이용한 친환경 작물보호제는 살충제, 곤충기피제 및 섭식저해제로서 성공적으로 개발 및 이용되어지고 있으며(Schmutterer, 1980; Xu, 2001), 식물추출 화합물은 다양한 생물활성물질을 함유하고 있으면서(Wink, 1993), 인축에는 거의 해가 없기 때문에 친환경 농업에서는 새로운 해충방제용 대체제로 인식되고 있다(Arnason et al., 1989).
식물추출 화합물이 친환경 농업에서 새로운 해충방제용 대체재로 인식되는 이유는?
, 2010; Saxena, 1989). 그 중 식물추출물을 이용한 친환경 작물보호제는 살충제, 곤충기피제 및 섭식저해제로서 성공적으로 개발 및 이용되어지고 있으며(Schmutterer, 1980; Xu, 2001), 식물추출 화합물은 다양한 생물활성물질을 함유하고 있으면서(Wink, 1993), 인축에는 거의 해가 없기 때문에 친환경 농업에서는 새로운 해충방제용 대체제로 인식되고 있다(Arnason et al., 1989).
곤충에 들어간 azadirachtin의 특징은?
세계적으로 주요 작물의 해충을 포함한 400종 이상의 해충방제에 사용되고, IPM을 위한 가장 주목받는 식물성 성분 중에 하나이다(Schmutterer, 1990; Isman, 1999). Azadirachtin은 곤충의 섭식을 저해하고, 산란억제, 성장 저지, 탈피방지와 우화방해 등의 다양한 작용을 한다(Schmutterer, 1990; Mordue and Blackwell, 1993). 곤충생장조절제인 Azadirachtin은 천적에 안전하며 환경에 적은 영향을 주고, 인간이나 다른 절지동물에 독성이 없는 것이 가장 큰 장점중의 하나이다. 또한 저항성 발달의 가능성이 적기 때문에 해충 방제에 유용한 성분으로 알려져 있다(Isman, 1999; Walter, 1999).
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