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논문 상세정보

오존마이크로버블을 이용한 식물병원균 살균효과

Sterilizing Effect of Plant Pathogenic Fungi using Ozone Microbubble

초록

본 연구는 살균 소독제로 오존을 이용하고. 살균효과를 극대화 할 수 있는 방식으로 마이크로버블 장치에 오존을 공급하여 배양액 재처리 기술을 위한 오존 마이크로버블의 살균효과를 구명하고자 실시하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 마이크로버블 장치의 성능에서 압력 $3.5kgf{\cdot}cm^{-2}$에서 평균입경은 $27.42{\mu}m$로 측정되었고 마이크로버블의 발생량은 당 평균 12만개로 나타났으며, 적정 오존 발생량은 $3g{\cdot}h^{-1}$일 때 오존농도는 2ppm, 배출 오존농도는 0.06ppm에 도달하는 것으로 나타났다. 병원균 살균효과는 오존수의 경우 FO, PC와 CG 모두 오존농도 0.5ppm, 처리시간 30초만으로도 현저한 감소를 보였다. FO는 오존농도 0.5ppm, 처리시간 60초 이내에서 멸균되었고, PC는 오존농도 2.0ppm, 처리시간 30초 이내에서 멸균되었으나, CG의 경우 2.0ppm 이상의 오존수를 처리하여야 할 것으로 판단되었다. 오존가스의 경우 처리시간 120초 이내에서 현저한 감소를 보였으며, FO와 PC는 처리시간 180초 이내에서 멸균되었고, CG의 경우 180초 이상 오존가스를 처리하여야 할 것으로 판단되었다.

Abstract

Sterilization is an important factor in reprocessing of drained nutrient solution (RDN). To evaluate the suitability of ozone microbubble for RDN in protected horticulture and plant factory, strong fungicidal activity of ozone and microbubble were applied. This experiment was taken advantage of ozonated water (OW) and ozone gas (OG). The Fusarium oxysporum (FO), Phytophthora capsici (PC) and Colletotrichum gloeosporioides (CG) were treated with OW 0.5, 1.0 and 2.0 ppm and OG $3.0g{\cdot}h^{-1}$ for 0, 30, 60, 120 and 180 sec. Results of this experiment can be summed up as follows : In the OW, FO was sterilized by 0.5 ppm in 60 sec and PC was sterilized by 2.0 ppm in 30 sec. In the OG, FO and PC both of them were sterilized in 180 sec. However, CG was not sterilized using OW and OG. Overall, ozone microbubble showed possibility of sterilization in RDN. However, CG is required to more ozone concentration and processing time.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마이크로버블
마이크로버블이란?
50µm~100µm 이하의 직경을 지닌 버블입자

마이크로버블은 통상적으로 50µm~100µm 이하의 직경을 지닌 버블입자를 의미하며, 2000년대에 들어 환경(하수처리, 폐수처리, 하천정화), 전자(탈지세정, 박리연마) 및 화학 (균세정, 탈취, 살균) 등 다양한 분야에 연구가 진행되고 있다. 특히 환경 분야에 적용연구가 많이 이루어지고 있으나 농업 분야에는 그 적용연구가 아주 미진한 실정이다.

시설재배에서 뿌리를 침해하는 빈도가 높은 균
시설재배에서 뿌리를 침해하는 빈도가 높은 균은?
Fusarium 속 균과 Phytophthora 속, Pythium 속의 수생균

최근까지 보고된 시설재배에서 뿌리를 침해하는 빈도가 높은 균은 Fusarium 속 균과 Phytophthora 속, Pythium 속의 수생균이다(Kusakari, 2009).

시설재배에서 뿌리를 침해하는 빈도가 높은 균
시설재배에서 뿌리를 침해하는 빈도가 높은 균을 방제하기 위한 배양액 살균소독 방법은?
물리적방법인 모래여과, 자외선처리, 박막여과 등이 있고, 화학적방법인 차아염소산(전기분해), 과산화수소, 무기금속 방식 등

이들 병원균을 방제하기 위한 배양액 살균소독법으로는 물리적방법인 모래여과, 자외선처리, 박막여과 등이 있고, 화학적방법인 차아염소산(전기분해), 과산화수소, 무기금속 방식 등이 있지만 실효성과 활용성이 높은 기술개발이 절실히 요구된다.

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참고문헌 (8)

  1. 1. Gyoutoku, Y., and T. Yokoyama. 2011. Effect of Soil Disinfection Using Ozone Gas on Soil-borne Pathogens and Nematode. Research Bulletin of The Kumamoto Prefectural Agricultural Research Center. 18:27-35. 
  2. 2. Ikeura, H., F. Kobayashi, and M. Tamaki. 2013. Ozone Microbubble Treatment at Various Water Temperatures for the Removal of Residual Pesticides with Negligible Effects on the Physical Properties of Lettuce and Cherry Tomatoes. Journal of Food Science. 78(2):350-355. 
  3. 3. Kusakari, S. 2008. Control of plant disease by ozonated waterresearch and development of ozonated water in hydroponics and agriculture. Agricultural Technol. 63:337-344 
  4. 4. Kusakari, S. 2009. Disease and control on hydroponics. Nobunkyo. p. 21-25. 
  5. 5. Nakano, A., H. Oki, T. Ikebe, H. Uwagawa, K. Suzuki, and M. Takaichi. 2009. Effects of oxygen enrichment in nutrient solution by micro-bubble (MB) on the growth and nutrient uptake of long green onion in hydroponics. Root Research. 18(2):49-54. 
  6. 6. Park, J.S., and K. Kurata. 2009. Application of Microbubbles to Hydroponics Solution Promotes Lettuce Growth. Hort Technology. 19(1):212-215. 
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