Background : To control ginseng gray mold, farmers have mainly used inorganic chemical based fungicides. The recent emergence of fungicide resistance has reduced the effectiveness of such control methods. Such pesticides also carry additional problems, such as diffuse pollution. Methods and Results ...
Background : To control ginseng gray mold, farmers have mainly used inorganic chemical based fungicides. The recent emergence of fungicide resistance has reduced the effectiveness of such control methods. Such pesticides also carry additional problems, such as diffuse pollution. Methods and Results : Six treatments of organic agricultural materials were tested for control of ginseng gray mold, CAPW (Chrysophanic acid + Phytoncide + Wood vinegar), EmEWV (Emodin + Ethanol + Wood vinegar), CEWV (Curcumin + Eugenol + Wood vinegar), Bacillus subtilis, soybean oil and sulfur. The control effect for gray mold by a single application of the agrochemical fungicide industrial Fenhexamid wettable powder (WP) was 84.4%. The control effect by CAPW, EmEWV and CEWV varied between 52.7 - 64.9%. The control effect by B. subtilis, soybean oil, and sulfur were 32.9 - 59.2%. Conclusions : In the field tests, CAPW showed the highest control effects when used before, and at first stage of disease incidence, against ginseng gray mold.
Background : To control ginseng gray mold, farmers have mainly used inorganic chemical based fungicides. The recent emergence of fungicide resistance has reduced the effectiveness of such control methods. Such pesticides also carry additional problems, such as diffuse pollution. Methods and Results : Six treatments of organic agricultural materials were tested for control of ginseng gray mold, CAPW (Chrysophanic acid + Phytoncide + Wood vinegar), EmEWV (Emodin + Ethanol + Wood vinegar), CEWV (Curcumin + Eugenol + Wood vinegar), Bacillus subtilis, soybean oil and sulfur. The control effect for gray mold by a single application of the agrochemical fungicide industrial Fenhexamid wettable powder (WP) was 84.4%. The control effect by CAPW, EmEWV and CEWV varied between 52.7 - 64.9%. The control effect by B. subtilis, soybean oil, and sulfur were 32.9 - 59.2%. Conclusions : In the field tests, CAPW showed the highest control effects when used before, and at first stage of disease incidence, against ginseng gray mold.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 인삼 잿빛곰팡이병 방제를 위하여 미생물제제에 제한되어 있는 것을 극복하고 식물추출물 등 천연물로부터 항균활성물질을 탐색하여 각각의 물질을 혼합하여 인삼 잿빛곰팡이병을 친환경적으로 방제할 수 있는 우수한 유기농업자재를 개발하고, 인삼에 등록된 유기농업자재와 비교시험을 통하여 그 효과를 구명하고자 하였다.
본 시험은 인삼 잿빛곰팡이병의 친환경적 방제를 위한 유기 농업자재 개발 및 기 개발된 자재에 대한 효과를 구명하고자 4년생 인삼을 대상으로 병 발생전 처리와 발병초 처리를 구분하여 포장시험을 수행하였다.
제안 방법
인삼에 발생하는 잿빛곰팡이병에 대한 공시자재 선발은 국내에서 유기농업자재로 사용가능한 물질을 대상으로 자체 개발된 식물추출물혼합제형 3종과 유기농업자재로 기 등록된 자재를 시중에서 구입하여 사용하였다. 대조구는 인삼 잿빛곰팡이병에 등록된 화학농약으로 fenhexamid wettable powder(WP, 주성분함량 50%)을 선정하여 공시 유기농업자재와 비교하였다 (Table 1).
시험구 배치는 난괴법 3반복으로 수행하였으며, 방제효과조사는 인삼 잿빛곰팡이병 발생전 처리의 경우 시험구내 구당 전체 100주를 대상으로 이병주를 조사하여 이병주율로 표기하였으며, 인삼 잿빛곰팡이병의 발병초 처리의 경우 시험구내 구당 전체 100엽에 대한 이병엽수를 조사하여 이병엽률로 표기하였다. 또한 공시자재에 대하여 인삼의 약해여부는 농약의 등록기준 약해시험기준과 방법에 준하여 약해증상정도를 0-5(0 : 약해없음, 1 : 작은 약반이 약간 있음, 2 : 처리된 잎이 적은부분에 약해있음, 3 : 처리된 잎의 50% 정도 약해, 4 : 상당한 피해를 받고 있으며 건전한 부분이 일부 존재, 5 : 식물이 고사상태)로 나누어 평가하였다. 공시자재간 평균간 유의차 검정은 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)로 5% 수준에서 유의성을 검정하였다.
13) 하였으며, 4차 처리 시 강우로 인하여 2일 지연처리 되었다. 반면 발병초 처리는 1차 약제처리인 6월 27일부터 7일 간격으로 총 4회 처리 (6. 27, 7. 4, 7. 11, 7. 19) 하였으며, 4차 처리시 강우로 인하여 1일 지연처리 되었다 (Fig. 1).
본 시험에서의 약제처리일자 및 처리간격의 경우 발병전 처리는 1차 약제처리인 4월 11일부터 10일 간격으로 총 4회 처리 (4. 11, 4.
인삼 잿빛곰팡이병의 효과검증을 위하여 공시약제 살포기구는 GLP (Good Laboratory Practice) 제조회사공인 국제표준 약제살포기구인 CO2 분무기 (R&D Sprayers, Opelousas, LA, USA)를 사용하였으며, 처리구당 사용량은 10a 면적당 120 ℓ를 기준으로 시험구에 경엽살포하였다. 살포압력은 35 psi 이었으며, 노즐의 형태는 8002 VS Teejet (TeeJet, Spraying Systems Co., Wheaton, IL, USA)를 사용하였고, 공시자재의 희석배수는 선발된 각각의 추천농도에 준하여 살포하였다.
시험구 배치는 난괴법 3반복으로 수행하였으며, 방제효과조사는 인삼 잿빛곰팡이병 발생전 처리의 경우 시험구내 구당 전체 100주를 대상으로 이병주를 조사하여 이병주율로 표기하였으며, 인삼 잿빛곰팡이병의 발병초 처리의 경우 시험구내 구당 전체 100엽에 대한 이병엽수를 조사하여 이병엽률로 표기하였다. 또한 공시자재에 대하여 인삼의 약해여부는 농약의 등록기준 약해시험기준과 방법에 준하여 약해증상정도를 0-5(0 : 약해없음, 1 : 작은 약반이 약간 있음, 2 : 처리된 잎이 적은부분에 약해있음, 3 : 처리된 잎의 50% 정도 약해, 4 : 상당한 피해를 받고 있으며 건전한 부분이 일부 존재, 5 : 식물이 고사상태)로 나누어 평가하였다.
유기농업자재의 효과검정을 위한 공시자재의 약제처리는 인삼 잿빛곰팡이병의 발생전 처리와 발병초 처리를 기준으로 하였다 (Table 2).
대상 데이터
시판되는 유기농업자재는 미생물제제인 B. subtilis (1.0 × 109 cfu/㎖), 식물성 오일(콩기름; 지방산 19.5%), 유황 (S 20%)등 3종을 사용하였다.
유기농업자재의 효과 검정을 위하여 시험포장은 충북 청주시 북이면 지역의 인삼 재배농가포장에서 2014년 4월부터 2014년 7월까지 수행되었으며, 4년생 인삼을 대상으로 선발된 유기농업자재에 대하여 효과시험을 수행하였다.
인삼 잿빛곰팡이병의 효과검증을 위하여 공시약제 살포기구는 GLP (Good Laboratory Practice) 제조회사공인 국제표준 약제살포기구인 CO2 분무기 (R&D Sprayers, Opelousas, LA, USA)를 사용하였으며, 처리구당 사용량은 10a 면적당 120 ℓ를 기준으로 시험구에 경엽살포하였다.
인삼에 발생하는 잿빛곰팡이병에 대한 공시자재 선발은 국내에서 유기농업자재로 사용가능한 물질을 대상으로 자체 개발된 식물추출물혼합제형 3종과 유기농업자재로 기 등록된 자재를 시중에서 구입하여 사용하였다. 대조구는 인삼 잿빛곰팡이병에 등록된 화학농약으로 fenhexamid wettable powder(WP, 주성분함량 50%)을 선정하여 공시 유기농업자재와 비교하였다 (Table 1).
데이터처리
공시자재간 평균간 유의차 검정은 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)로 5% 수준에서 유의성을 검정하였다.
7%를 비교해보면 가장 낮은 발병율을 나타냈다. EmEWV는 발병율이 13.3%로 식물성오일 11.4%와 비슷한 수준의 발병율을 보였으나 B. subtilis의 발병율이 17.8%에 비하면 유의한 차이로 발병율이 다소 낮았다. 공시자재별로 방제효과를 살펴보면 유기농업자재인 CAPW와 CEWV는 각각 방제효과가 68.
9% 보다는 낮았으나 공시된 유기농업자재 중에서 가장 방제효과가 높았다. EmEWV와 식물성오일은 각각 55.2%와 50.2%로 B. subtilis 40.1%에 비하면 유의한 차이로 방제효과가 높았다.
4%와 비교하면 로 방제효과가 다소 낮았다. EmEWV의 방제가는 52.7%로 유황과 식물성오일 각각의 방제가 59.2%와 48.7%와 유사한 방제효과를 나타냈으며, 미생물제제의 방제가 32.9%보다는 유의한 차이로 방제효과가 높았다.
공시된 유기농업자재를 대상으로 잿빛곰팡이병 발병초 처리에 대한 포장시험을 수행한 결과 (Table 4) 무처리에 대한 발병률 (이병엽율)은 29.7%였으며, CAPW는 발병율 9.5%로 펜헥사미드 수화제 (화학농약) 4.2%에 비하면 다소 높은 발병율을 보였으나 CEWV와 유황의 발병율인 11.5%와 10.7%를 비교해보면 가장 낮은 발병율을 나타냈다. EmEWV는 발병율이 13.
공시된 유기농업자재에 대하여 잿빛곰팡이병 발생전 처리의 포장시험을 수행한 결과 (Table 3), 기 개발된 유기농업자재 CAPW〔소리쟁이추출물 (Chrysophanic acid/Emodin 15%) • 편백나무추출물 (Phytoncide 30%) • 목초액혼합액 (Wood vinegar 40%)〕, CEWV〔울금추출물 (Curcumin 10%) • 정향 추출물 (Eugenol 40%) • 목초액혼합액 (Wood vinegar 30%)〕, EmEWV〔대황추출물 (Emodin 30%) • 에탄올 (Ethanol 20%) • 목초액혼합액 (Wood vinegar 40%)〕와 유황 (sulfur), 콩기름 (soybean oil)의 발병율은 각각 5.3%, 5.7%, 7.3%, 6.3%, 8.0%로 대조약제인 fenhexamid 수화제의 발병율 2.3%에 비하면 높았으나, 무처리의 발병률 (이병주율) 15.7%에 비하면 현저하게 유의한 차이를 보였으며, 미생물제제인 B. subtilis의 발병율 10.3%에 비하여도 유의한 차이로 발병율이 낮았다.
3%에 비하여도 유의한 차이로 발병율이 낮았다. 공시자재별로 방제가를 살펴보면 유기농업자재는 화학농약보다는 방제효과가 낮았지만 CAPW 와 CEWV은 각각 64.9%, 62.9%로 펜헥사미드 수화제의 방제가가 84.4%와 비교하면 로 방제효과가 다소 낮았다. EmEWV의 방제가는 52.
8%에 비하면 유의한 차이로 발병율이 다소 낮았다. 공시자재별로 방제효과를 살펴보면 유기농업자재인 CAPW와 CEWV는 각각 방제효과가 68.0%와 61.3%로 펜헥사미드 수화제 (화학농약)방제효과인 85.9% 보다는 낮았으나 공시된 유기농업자재 중에서 가장 방제효과가 높았다. EmEWV와 식물성오일은 각각 55.
Doh 와 Kil (2001)에 의하면 인삼 탄저병에 대한 항균성식물의 탐색과 이용에 대한 연구결과에서 공시된 16과 20종 식물 중에서 대황추출액 (주성분 : emodin)은 병원균에 대한 50% 이상의 균사 생장 억제 효과가 있음을 보고하였다. 더불어 인삼에 대한 약해 증상을 조사한 결과 대황추물액은 10.0% 희석농도에서 인삼 잎이나 엽맥이 갈변하는 등 약해 증상이 나타났으며, 2.0%의 희석농도에서도 약간의 약해증상이 관찰되어 신중한 접근이 요구되었다. 본 연구결과에도 대황추출물이 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 방제효과 시험결과에서 보여주듯이 50%의 수준의 방제효과를 보여주었다.
본 연구결과에도 대황추출물이 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 방제효과 시험결과에서 보여주듯이 50%의 수준의 방제효과를 보여주었다. 따라서 이들 식물체에 함유되어 있는 항균성물질을 단리 할 경우 단리된 물질에 의해 단제 및 혼합제로 살포하였을 때 인삼의 잿빛곰팡이병 등 병해 방제효과에 한층 더 우수할 것으로 판단된다.
Kwak 등 (2012)은 친환경 유기농업자재의 잿빛곰팡이병 병원균의 생장억제효과에 대한 연구결과에서 유황은 20%이하의 범위에서 균사생장 억제효과가 있음을 보고하였고, 더불어 잿빛곰팡이병 포자발아 억제효과에서도 유황은 식물추출물 (차나무추출물, 계피추출물) 및 미생물제제등 타 친환경 유기농업 자재보다 포자발아를 억제하는 것으로 나타났다. 본 시험결과에서도 유황은 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 포장시험 결과에서 60% 수준의 방제효과를 보여주어 3종의 식물추출물 혼합제와 비슷하거나 일부는 약간 더 우수한 효과를 보여주었다. 따라서 사물기생성을 가진 잿빛곰팡이병의 방제를 위해서는 고사된 잔사물에서 생장을 막는 것이 중요하며, 이를 위해 예방을 전제로 한 방제시 유황을 주성분으로 하는 제제가 인삼 병해 방제에 적용가능 할 것이라고 하였다.
0%의 희석농도에서도 약간의 약해증상이 관찰되어 신중한 접근이 요구되었다. 본 연구결과에도 대황추출물이 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 방제효과 시험결과에서 보여주듯이 50%의 수준의 방제효과를 보여주었다. 따라서 이들 식물체에 함유되어 있는 항균성물질을 단리 할 경우 단리된 물질에 의해 단제 및 혼합제로 살포하였을 때 인삼의 잿빛곰팡이병 등 병해 방제효과에 한층 더 우수할 것으로 판단된다.
Chung 등 (2006)은 인삼의 주요병해에 대한 길항미생물 선발에 대한 연구결과에서 갈잎퇴비에서 분리된 Streptomyces lauretii, Bacillus subtilis, Burkholderia cepacia 계통의 세균주에 대하여 길항미생물의 항균력을 조사한 결과 인삼의 잿빛곰팡이병에 대해 배지에서의 항균력이 있음을 보여주었다. 이 길항균들은 갈잎퇴비에서 분리되었기 때문에 길항미생물을 갈잎퇴비에서 증식시켜 인삼재배 예정지에 투입하면 인삼의 주요 병해방제에 적용이 가능할 것으로 하였다. Li 등 (2008)은 미생물제제와 살균제에 의한 인삼 점무늬병의 방제시험 결과에서 미생물제 및 살균제 혼합처리시 화학농약에 따라 방제 효과가 차이는 있었으나 60% 이상의 방제효과를 보였으며, 미생물과 살균제의 교호처리시 55.
이상의 시험결과를 고찰해 보면 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 발병전 처리와 발병초 처리의 포장시험 결과 CAPW는 64.9 - 68.0%로 우수한 방제효과를 나타내 인삼 잿빛곰팡이병에 대하여 예방 및 발병억제효과가 있었으며, CEWV와 EmEWV는 각각 62.9 - 61.3%와 52.7 - 55.2%로 비슷한 효과를 나타났다. Doh 와 Kil (2001)에 의하면 인삼 탄저병에 대한 항균성식물의 탐색과 이용에 대한 연구결과에서 공시된 16과 20종 식물 중에서 대황추출액 (주성분 : emodin)은 병원균에 대한 50% 이상의 균사 생장 억제 효과가 있음을 보고하였다.
후속연구
따라서 미생물제제의 단독, 혼합 및 교호처리는 살균제의 사용량을 줄일 수 있는 방제법으로 이용될 수 있다고 하였다. 또한 미생물제제를 활용한 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 많은 연구 결과에서처럼 미생물 제제를 단독으로 처리시 균사생장억제 및 줄기지제부에 대한 잿빛곰팡이병 억제효과가 적었으나, 화학농약과 교호살포 시 우수한 효과를 보였으며, 미생물제제에 대한 잿빛곰팡이병 방제효과는 치료효과 보다는 예방효과로 접근해야 할 것이다.
본 연구 결과를 토대로 향후 유기농인삼 재배농가는 인삼 잿빛곰팡이병 발생의 모니터링을 통해 방제시기를 판단하고 적기에 우수한 유기농업자재를 살포함으로써 인삼 잿빛곰팡이병을 효과적으로 방제할 수 있을 것이며, 더불어 관행재배 인삼농가에서도 화학농약 및 유기농업자재를 혼합 및 교호살포함으로써 농약잔류를 억제하여 통한 인삼의 안전성 확보에 기여 할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
인삼재배 시 미생물 농약 사용이 일반화되어 있지 못한 이유는?
또한 인삼재배시 경제적으로 큰 피해를 주는 인삼 관련 병해충 연구분야에서도 생물학 방제보다는 화학적 방제에 집중되어 있고 국내에 등록된 화학농약현황에서도 타 병해에 비하여 인삼 탄저병 및 점무늬병등 일부분에 집중되어 있다. 반면에 미생물농약의 경우 인삼 재배농가에서는 낮은 방제효과로 인하여 친환경유기재배를 하는 일부 농가를 제외하고 일반 관행재배 농가에서는 미생물농약 사용량이 일반화되어 있지 못하다. 또한 인삼 잿빛곰팡이병에 대한 연구는 미생물제제에 대해 연구를 제외하고 기타 천연추출물 등을 이용한 유기농업자재 개발 연구가 부족한 실정이다.
인삼은 어떤 식물인가?
A. Meyer)은 오갈피나무과 인삼 속에 속하는 다년생 초본식물로서 식물체내에 함유되어 있는 사포닌은 피로회복, 혈당치 강하, 용혈작용 등 약리적 효능이 강한 약용작물로 널리 알려져 있다 (Joo et al., 1980).
인삼에 포함된 사포닌은 어떤 효능을 가지는가?
A. Meyer)은 오갈피나무과 인삼 속에 속하는 다년생 초본식물로서 식물체내에 함유되어 있는 사포닌은 피로회복, 혈당치 강하, 용혈작용 등 약리적 효능이 강한 약용작물로 널리 알려져 있다 (Joo et al., 1980).
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