KR101800394B1 - 머귀나무 종자 추출물을 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병 방제용 조성물 및 이를 이용한 방제방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides) 종자 추출물을 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 잿빛곰팡이병또는 줄기마름병을 방제하는 방법에 관한 것으로, 머귀나무 종자 추출물을 유효성분으로 하는 본 발명의 방제용 조성물은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병 등의 식물 병해에 대한 방제활성을 나타내므로 환경친화적인 천연물 살균제의 개발 및 고부가가치의 유기농산물 생산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

머귀나무 종자 추출물을 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병 방제용 조성물 및 이를 이용한 방제방법{A composition for preventing gray mold and stem blight comprising extracts of Zanthoxylum ailanthoides seed and a method for preventing gray mold and stem blight by using the same}

본 발명은 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides) 종자 추출물을 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 잿빛곰팡이병또는 줄기마름병을 방제하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 머귀나무의 열수 추출물을 유효성분을 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물 및 이를 이용하여 잿빛곰팡이병또는 줄기마름병을 방제하는 방법에 관한 것다.

식물병해에 의한 작물의 피해는 세계적으로 약 200조원에 달할 만큼 경제적으로 엄청 큰 손실을 주고 있기 때문에 이를 방제하기 위하여 화학농약 등의 과다사용으로 환경오염과 인축독성 문제를 야기해 결과적으로 농업을 총체적인 위기에 빠트리고 있다.

최근에 채소, 과일 및 화훼 등의 시설재배 면적이 증가하고 있으나, 우리나라에서는 대부분 소규모의 영세농으로 단기에 높은 가격 형성을 목표로 한 생산에 비중을 두고 있기 때문에 고유가의 시대에 겨울철 난방비 지출을 극도로 제한하기 때문에 환기불량에 의한 시설 내 다습조건과 이상기온현상으로 일조량의 부족으로 작물의 생육불량과 더불어 많은 병해가 발생되어 수량과 품질저하를 가져온다. 이러한 주요 병해로는 잿빛곰팡이병, 흰가루병, 역병, 시들음병 등이 보고되어 있다.

특히 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea)에 의한 잿빛곰팡이병과 흰가루병은 가장 많은 피해를 주고 있다. 잿빛곰팡이병은 기주범위가 광대하여 딸기, 토마토, 오이 등 채소류와 사과, 포도 등에 주요 병해 중의 하나이다. 이 잿빛곰팡이병은 온도가 비교적 낮고, 높은 습도가 유지될 때 발생하며, 죽은 식물체나 노쇠한 부위로부터 발병되기 시작하여 일단 발병되고 나면 병원균의 발병온도가 아니더라도 병 진전은 계속된다.

잿빛곰팡이병의 방제로는 습도, 온도 조절 등과 같은 재배 환경개선 방법과 2차 전염원 제거와 같은 다양한 방법 등이 있으나, 시설관리 비용과 신속하고 효과적인 방제를 위하여 주로 살균제 처리에 의한 화학적 방제에 의존하고 있다. 구체적으로, 저항성 품종을 이용하거나 재배환경 조절 및 병든 식물 제거에 의한 경종적 방제, 살균제를 이용한 화학적 방제 등이 이루어지고 있다. 그러나 저항성 품종과 경종적 방제는 거의 효과를 거두지 못하고 있기 때문에 잿빛곰팡이병 방제는 주로 화학적 방제에 의존하고 있다. 잿빛곰팡이병 방제용 살균제는 프로시미돈, 이프로디온, 베노밀 등이 사용되고 있으나 이들 약제에 대해 저항성이 나타나기 시작하였고 방제효과가 크게 저하되고 있는 실정이다.

잿빛곰팡이병의 병징은 잎, 꽃, 줄기, 가지 등에 발생하며, 구체적으로 잎에는 주로 잎 끝에서부터 갈색 내지 적갈색의 원형 또는 부정형의 병반을 형성하며, 개화한 꽃잎에는 갈색 소반점이 생기고, 심하게 발생되면 꽃과 꽃자루 전체가 고사하게 되고, 줄기나 잎자루에 형성된 병반은 갈색을 띠며, 병든 부위는 잿빛의 곰팡이가 발생하게 된다.

잿빛곰팡이병을 일으키는 병원균은 Botrytis균으로 Botrytis cinerea Persoon ex Persoon 및 Botrytis paeoniae Oudemans와 같은 2가지 종이 있는데, B. cinerea의 분생포자는 무색 또는 담갈색이고, 타원형 내지 난형이며, 그 크기는 8∼14X6∼9㎛이고, B. paeoniae의 분생포자 크기는 12∼18X8∼10㎛로서 대개 B. cinerea의 분생포자 보다 크다.

한편, 줄기마름병은 전국적으로 분포되어 있으며 세력이 약한 나무, 나이가 많은 나무를 강전정할 경우 또는 병해충 및 바람, 추위 등으로 피해를 받아 나무 세력이 약해진 경우에 발병이 심하며, 매실, 복숭아, 살구, 자두, 양앵두나무, 병징땅 표면 가까운 줄기 부위의 표피에 피해를 준다. 상처를 통해 침입하는 병균으로 처음에는 껍질이 약간 부풀어 오르나 여름부터 가을에 걸쳐 마르게 되고 피해를 받은 나무는 겨울을 난 후 심하면 말라죽는다. 늙은 나무에서는 피해 부위에서 2차적으로 버섯 같은 것이 생기기도 한다. 병반은 봄과 가을에 확대되고, 여름에는 일시 정지한다. 이 병원균은 보트리오스피리아 도티데아(Botryosphaeria dothidea)로 상처를 통해 침입하며 피해부위 조직 속에서 겨울을 난 후 다음 해에 발생을 계속한다. 발육온도는 5∼37℃이고, 최적온도는 28∼32℃이며, 포자의 발아적온은 18∼32℃이다.

이러한 병해를 방지하기 위한 살균제의 계속적인 사용은 약제저항성을 가져와 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대한 방제효과가 저하되어 어려움을 겪게 되었고, 화학농약의 지속적인 사용 및 남용으로 인해 인축에 대해 직접적인 독성 및 독성의 잔류 등의 문제에 봉착하게 됨에 따라 새로운 환경 친환경적인 살균제의 개발이 절실히 요구되고 있다.

종래에 화학농약을 사용하지 않고 식물병을 방제하려는 시도는 다양한 방법으로 이루어지고 있고 고품질 안전 농산물에 대한 수요가 높아지고 있는 현 시점에서 농가 소득증대와 소비자의 요구를 모두 충족할 수 있는 방법으로 환경 친환적인 농법의 개발이 유일한 대안으로 부상하고 있다. 최근 들어 식물의 주요 병 방제를 위하여 약용식물 등의 식물자원을 이용하는 생물학적 방제는 환경 친화적인 농업기술로 개발되어 실용화되고 있다.

벚나무(Prunus serrulata L. var. spontanea Max. wils., Japanese flowering cherry)는 우리나라의 남부지방, 중부지방, 북부지방의 산지 해발 100~1,560 m 의 촌락부근에 자생하는 낙엽교목으로 높이는 20 m 안팎으로 4-5월에 잎보다 꽃이 먼저 피고 흰색 또는 홍색의 꽃은 나무 전체를 뒤덮어 꽃덩어리를 이룬다. 매우 다방면에 이용되며 특히, 독립수, 군식용, 녹음수 및 가로수에 적합하다. 벚나무의 품종은 매우 다양하며 왕벚나무, 올벚나무, 산벚나무, 가는잎벚나무, 개벚나무, 잔털 벚나무, 털벚나무, 카네이션 벚나무 및 일엽 벚나무 등이 있으며, 특히 가로수로 이용되는 벚나무의 대부분을 차지하고 있는 품종인 왕벚나무(Prunus yedoensis Matsumura)는 제주도 한라산 기슭이 원산지로 수형과 꽃이 아름다워 전국에 식재하고 있으며, 일본으로 건너가 재배되고 있는 낙엽활엽교목이다. 도 1은 벚나무에 잿빛곰팡이병의 피해양상을 나타낸 사진이다.

이에 본 발명자들은 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대해 방제효능을 가지는 천연 소재 물질을 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 머귀나무 종자 추출물이 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대한 방제효과가 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대해 우수한 방제활성을 나타내는 환경친화적인 식물병 방제용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 방제용 조성물을 이용한 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병의 방제방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides) 종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 방제용 조성물을 이용하여 벚나무의 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병을 방제하는 방법을 제공한다.

본 발명의 방제용 조성물의 유효성분인 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides)는 한국, 일본, 중국 등지에 분포하는 낙엽소교목으로 높이 15m까지 자라며, 작은 가지에는 털이 없고 가시가 있다. 잎은 깃모양 겹잎으로 어긋나고 작은잎은 19-23개로 두꺼우며 넓은 바소꼴이고 끝이 날카로우며 잔톱니가 있다. 꽃은 황백색이며 원추꽃차례로 5월에 가지 끝에 피고 우산모양이다. 열매는 삭과로서 공모양이며 11월에 익고 매운맛이 있다. 가시가 없는 것은 민머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides var. inermis)라고 하며, 잎자루가 가시에 붉은빛이 도는 것은 좀머귀나무(Zanthoxylum fauriei)라고 한다. 한방에서 잎을 감기와 학질 치료제로 쓴다.

본 발명의 방제용 조성물에서는 머귀나무의 종자 추출물을 유효성분으로 하며, 머귀나무의 종자 추출물은 통상의 방법으로 추출하여 수득할 수 있다. 구체적으로, 머귀나무 종자를 채취하여 증류수로 세척한 다음 8 내지 12일 동안 암건조하여 수분을 제거한 후 물 또는 유기용매를 이용하여 50 내지 70℃에서 45 내지 50 시간 동안 추출하여 수득할 수 있다. 상기 유기용매로는 C₁ 내지 C₄의 저급알콜을 사용하며, 특히 에탄올을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 머귀나무 종자 추출물은 식물병원균으로 작물의 주요 병해인 잿빛곰팡이병과 줄기마름병의 원인균의 방제능력을 가지고 있다.

본 명세서 중에서 「방제」라고 하는 것은 병이나 해충의 예방, 기피 뿐만 아니라 제거, 사멸을 포함하는 의미로 이용하는 것으로 한다. 따라서, 병원균에 이미 감염된 식물이더라도 본 발명의 식물병 방제제를 적용하는 것에 의해 식물로부터 병원균을 제거할 수 있어 병원균에 의한 발병이나 병의 악화를 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 식물병 방제제에 있어서, 머귀나무 종자 추출물은 식물병 방제제의 전체 중량 대비 10~50 중량%가 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 식물병 방제제에 있어서 머귀나무 종자 추출물을 단독으로 이용하거나, 불활성인 액체 또는 고체의 담체로 희석하고 필요에 따라 계면활성제, 그 밖의 보조제를 가한 약제로서 이용하여도 좋다.

구체적인 제제예로서는, 입제, 분제, 수화제, 유제 등의 제형 등을 들 수 있다.

바람직한 담체의 예로서는 탈크, 벤토나이트, 점토, 카올린, 규조토, 화이트 카본, 버미큘라이트, 소석회, 규사, 황산암모늄, 요소, 다공질 고체담체, 물, 이소프로필 알코올, 크실렌, 시클로헥사논, 메틸나프탈렌, 알킬글리콜, 천연비누 등의 액체 담체 등을 들 수 있다. 계면활성제 및 분산제로서는 예를 들어, 디나프틸메탄술폰산염, 알코올황산에스테르염, 알킬아릴술폰산염, 리그닌술폰산염, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노알킬레이트 등을 들 수 있다. 보조제로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 아라비아검, 크산탄검 등을, 보호제로서는 알긴산, 탈지우유, pH 완충제 등을 들 수 있다. 이 경우 머귀나무 종자 추출물의 양 및/또는 그 유효성분의 량, 또한 적용시기 및 적용량은 상기 유효농도의 경우에 준하여 적절하게 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 식물병 방제제는 유효성분으로서 필요에 따라 살충제, 다른 살균제, 제초제, 식물생장조절제, 비료, 광물질 등의 기타 성분을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 식물병 방제제는 머귀나무 종자 추출물과 동시에 다른 종류의 식물추출물을 함유할 수도 있다.

본 발명에 따른 식물병 방제제는 보조성분으로 유황을 더 포함할 수 있다. 이때 유황은 천연유기유황으로 비금속 원소의 하나로서 상온에서 황색의 결정으로 이루어진 물질로서, 항균성과 살균성이 우수하다.

본 발명의 식물병 방제제는 그대로 직접 사용하든가, 또는 물 등으로 희석하여 사용할 수 있다. 식물병 방제제의 사용방법은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 직접 식물이나 기주식물에 산포하는 방법, 토양에 관주하는 방법, 식물이나 토양에 첨가하는 물이나 비료에 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 기타 제제의 시용량은 대상병해, 대상작물, 시용방법, 발생경향, 피해의 정도, 환경조건, 사용하는 제형 등에 따라서 변동하기 때문에, 적절하게 조정되는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 방제제를 벗나무에 처리한 결과 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대해 방제효과를 갖는 것으로 확인되어 동시 방제활성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

이와 같이, 머귀나무 종자 추출물을 유효성분으로 하는 본 발명의 방제용 조성물은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병 등의 식물 병해에 대한 방제활성을 나타내므로 환경친화적인 천연물 살균제의 개발 및 고부가가치의 유기농산물 생산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 벚나무에 잿빛곰팡이병의 피해양상을 나타낸 사진이다.
도 2는 머귀나무 종자 추출물의 추출공정 사진이다.
도 3은 머귀나무 종자 추출물의 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대한 방제효과를 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시 예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 1>

머귀나무 종자는 전남 완도군 군외면 완도수목원 소재에서 시료 200g을 채취하여 증류수로 3회 이상 깨끗이 세척한 다음 암실에서 10일간 암건조를 실시하여 수분을 제거하였다.

이어서, 머귀나무 종자에 물 또는 에탄올을 2L씩 사용하여 60℃에서 48시간 동안 추출하여 머귀나무 종자 추출물을 수득하였다.

<시험예 1>

벚나무 줄기마름병(Botryosphaeria dothidea) 균주(KACC No. 45481) 및 벚나무 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 균주(KACC No. 45481)를 농업미생물은행으로부터 분양 받아 상기 실시예 1에서 제조된 머귀나무 종자 추출물의 병해 살균력을 측정하였다.

실험방법으로는 확산저해법을 사용하여 실시하였으며, 그 결과는 도 3에 나타내었다.

도 3은 머귀나무 종자 추출물의 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대한 방제효과를 나타낸 사진이다. 여기에서 보듯이, Unt는 무처리군이고, EtOH는 머귀나무 종자의 에탄올 추출물 처리군이고, W는 머귀나무 종자의 물 추출물이다.

도 3에서 보듯이, 머귀나무 종자 추출물은 벚나무의 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병에 대하여 방제효과를 나타내었으며, 특히 머귀나무 종자의 물 추출물이 병원균의 확산 저해 효능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

이와 같이, 머귀나무 종자 추출물을 유효성분으로 하는 본 발명의 방제용 조성물은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 벚나무 잿빛곰팡이병 및 줄기마름병 등의 식물 병해에 대한 방제활성을 나타내므로 환경친화적인 천연물 살균제의 개발 및 고부가가치의 유기농산물 생산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (3)

1. 머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides) 종자를 물을 이용하여 추출한 추출물을 유효성분으로 포함하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 머귀나무 종자 추출물은 머귀나무 종자를 증류수로 세척한 다음 8 내지 12일 동안 암건조하여 수분을 제거한 후 물을 이용하여 50 내지 70℃에서 45 내지 50 시간 동안 추출하여 제조된 것임을 특징으로 하는 벚나무 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병 방제용 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방제용 조성물을 이용하여 벚나무의 잿빛곰팡이병 또는 줄기마름병을 방제하는 방법.

Images