KR100768478B1 - 천연 광물 유래의 식물 탄저병 방제용 조성물 및 이를이용한 방제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 광물을 유효 성분으로 함유한 식물 탄저병 방제용 조성물 및 이를 이용한 식물 탄저병의 방제 방법에 관한 것으로, 구체적으로 40 내지 60 중량%의 SiO₂, 10 내지 25 중량%의 Al₂O₃ 및 10 내지 25 중량%의 Fe₂O₃를 포함하고, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, TiO₂ 및 P₂O₅으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 0.01 내지 28.0 중량%로 추가로 포함할 수 있는 식물 탄저병의 방제에 유용한 조성물 및 이를 이용하여 식물 탄저병을 방제하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 식물 탄저병 방제용 조성물은 식물 탄저병균에 대해 성장 저해 활성을 가지는 천연 광물 성분을 포함하여 독성을 유발하지 않는 환경친화적인 방법으로 식물 탄저병을 효율적으로 방제하는데 유용하게 사용될 수 있다.

천연 광물, 탄저병, 방제

Description

천연 광물 유래의 식물 탄저병 방제용 조성물 및 이를 이용한 방제 방법{COMPOSITION FOR CONTROL ANTHRACNOSE COMPRISING NATURAL MINERAL INGREDIENTS AND METHOD FOR CONTROL ANTHRACNOSE USING THE THE SAME}

도 1은 30 메시 또는 1700 메시로 분쇄한 천연 광물을 농도별로 첨가한 배지에서 탄저병균인 글로메렐라 신규라타(Glomerella cingulata)를 12일간 배양한 후에 성장환의 직경을 측정한 그래프이고,

도 2는 30 메시 또는 1700 메시로 분쇄한 천연 광물을 농도별로 첨가한 배지에서 탄자병균인 글로메렐라 신규라타를 12일 배양한 후에 성장 저해율을 측정한 그래프이고,

도 3은 30 메시 또는 1700 메시로 분쇄한 천연 광물을 농도별로 첨가한 배지에서 탄저병균인 글로메렐라 신규라타의 성장억제 정도를 보여주는 사진이다.

본 발명은 천연 광물을 유효성분으로 함유한 식물 탄저병 방제용 조성물 및 이를 이용한 식물 탄저병의 방제 방법에 관한 것이다.

화학비료나 농약을 다량으로 사용하는 현대 농업에 의하여 지하수 오염, 토 양 침식, 야생생물 서식지의 감소 등이 유발되고 있다. 이런 이유로 유기농업에 대한 관심이 증가하면서 환경 보전형 농업의 추진이 요망되고 있다.

식물 탄저병(anthracnose)은 식량작물류, 채소작물류, 과수류 등의 다양한 식물에서 발병되어 심각한 경제적 손실을 초래하는 대표적인 작물 질환중의 하나로, 글로에오스포리움 글로에오스포리오이데스(Gloeosporium gloeosporioides), 콜레토트리컴 글로에오스포리오이데스(Collectotrichum gloeosporioides), 글로메렐라 신규라타(Glomerella cingulata) 등의 균에 의해 감염되어 유발된다.

이들 식물 탄저병균은 주로 수관에서 조직을 공격하며 종종 줄기 또는 잎에까지 해를 입히고 과실의 손실을 유발한다. 탄저병균 감염 초기 단계에서는 작은 원형의 움푹 들어간 반점이 형성되고, 과실이 익으면서 반점들은 커지고 반점 중앙부분은 어두워지고 다소 울퉁불퉁해지게 된다.

이러한 식물 탄저병은 통상적으로 합성 살균제를 사용하여 방제하고 있다. 예를 들어, 6월 중·하순경부터 발명되는 고추 탄저병의 방제를 위하여 6월에서 8월 사이에 평균 15회 이상 살균제를 살포하고 있다.

그러나 지속적이고 반복적인 합성 살균제의 사용은 지하수 오염, 토양 침식 등의 생태계 파괴, 내성 병원균의 출현, 유용생물과 인간에게 부작용을 유발시키는 등의 단점이 있다.

이런 이유로, 식물 탄저병을 방제하기 위하여 기존의 화학합성 살균제를 대신하여 독성을 유발하지 않아 환경친화적이면서도 탄저병균에 특히 효과적인 살균제의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 식물의 탄저병균에 대해 특이적인 항균 활성을 나타내면서 독성을 유발하지 않아 환경친화적인 천연 광물을 함유한 식물 탄저병 방제용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 40 내지 60 중량%의 SiO₂, 10 내지 25 중량%의 Al₂O₃ 및 10 내지 25 중량%의 Fe₂O₃를 포함하고, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, TiO₂ 및 P₂O₅으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 0.01 내지 28.0 중량%로 포함할 수 있는 식물 탄저병 방제용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 식물에 처리하여 식물 탄저병을 방제하는 방법을 제공한다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 식물 탄저병 방제용 조성물은 식물의 탄저병 유발 진균에 특이적으로 작용하는 살균제로서, 천연 광물에서 유래한 필수성분과 부가성분을 포함한다.

본 발명의 조성물은 필수성분으로 SiO₂, Al₂O₃ 및 Fe₂O₃를 포함하고, 부가성분으로 CaO, MgO, K₂O, Na₂O, TiO₂ 및 P₂O₅으로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 상기 필수성분과 선택적 으로 상기 부가성분을 함유한 천연광물의 분말을 유효성분으로 함유할 수 있다.

본 발명의 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 필수성분으로서 SiO₂를 40 내지 60 중량%, Al₂O₃를 10 내지 25 중량%, Fe₂O₃를 10 내지 25 중량%로 포함한다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 SiO₂를 44 내지 55 중량%, Al₂O₃를 14 내지 23 중량% 및 Fe₂O₃를 13 내지 22 중량%로 포함한다.

또한, 본 발명의 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 부가성분으로서, CaO를 0.01 내지 1.0 중량%로, MgO를 0.1 내지 8.0 중량%로, K₂O를 0.5 내지 7.0 중량%로, Na₂O를 0.01 내지 5.0 중량%로, TiO₂를 0.1 내지 5.0 중량%로 또는 P₂O₅를 0.01 내지 2.0 중량%로 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 CaO를 0.01 내지 0.5 중량%로, MgO를0.1 내지 5.0 중량%로, K₂O를 0.5 내지 4.0 중량%로, Na₂O를 0.05 내지 2.0 중량%로, TiO₂를 0.1 내지 3.0 중량%로 또는 P₂O₅를 0.01 내지 1.0 중량%로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 광물에서 강열감량(Ig. loss: ignition loss)된 성분을 1.0 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.

천연 광물에서 유래한 상기 성분들을 포함하는 본 발명의 조성물은 식물 탄저병 유발균에 대해 특이적인 성장 저해 활성을 보이는데, 이러한 식물 탄저병 유발균으로는 글로에오스포리움 글로에오스포리오이데스(Gloeosporium gloeosporioides), 콜레토트리컴 글로에오스포리오이데스(Collectotrichum gloeosporioides), 글로메렐라 신규라타(Glomerella cingulata) 등을 예로 들 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 조성물을 이용하여 상기한 탄저병균에 의해 감염이 유발되는 식량작물류, 채소작물류, 과수류에서의 식물 탄저병을 효과적으로 방제할 수 있다.

탄저병균 감염의 피해가 많이 일어나는 대표적인 식물로서 본 발명의 조성물이 적용되어 식물 탄저병을 효과적으로 방제할 수 있는 식량작물류로는 벼, 콩, 완두 등을, 채소작물류로는 고추, 오이, 시금치, 쑥갓, 토마토 등을, 과수류는 감나무, 포도나무, 매화나무, 복숭아나무, 감귤나무, 밤나무. 사과나무 등을 예로 들 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 식물 탄저병 방제용 조성물은 원석 형태의 천연 광물을 분쇄하여 포함할 수 있는데, 이 경우에 천연 광물은 10 내지 100000 메시(mesh)의 입자 크기를 가지는 분말로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 범위에서 천연 광물 분말의 입자 크기가 작을수록 성장 저해 활성은 증가함을 확인한다(도 1 내지 도 3).

본 발명의 조성물은 천연 광물 유래의 활성 성분 외에도, 항균 활성을 나타내는 임의의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 농약에 일반적으로 사용되는 약제학적 성분, 예를 들어, 용매, 협력제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 유동조제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 탄저병 방제용 조성물은 적용 방법에 따라 적절한 제형으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 물과 즉시 희석하여 사용 가능한 농축액, 분산제, 수화성 산제, 가용성 산제, 정제, 수분산성 과립제 등과 같은 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 식물 탄저병 방제용 조성물은 식물 탄저병을 방제하기 위하여 통상의 방법으로 식물에게 처리된다. 예를 들어, 상기 조성물을 적절 농도로 토양에 살포하거나 식물의 잎, 줄기, 꽃 또는 열매에 1회 내지 수회 살포할 수 있다. 투여 횟수, 투여 간격, 투여 농도 등은 탄저병균의 증식 정도 및 기후 등의 환경적 조건에 따라 조절된다.

본 발명의 탄저병 방제용 조성물은 농작물, 가축, 사람 등 생태계에 독성을 유발하지 않아서 안전할 뿐만 아니라 천연 광물에서 유래한 여러 미네랄 성분이 식물의 성장을 촉진하고 오염된 토양의 복원을 촉진하는 효과를 나타내므로 환경친화적인 방법으로 식물 탄저병을 방제하는데 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 발명의 구체적인 구성을 실시예를 들어 설명하고자 하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 천연 광물의 분석

충북 영동에 소재한 광산으로부터 채취한 천연 광물을 한국화학시험연구원(서울 성북구 종암동 3-544, 신일빌딩 303)에 분석 의뢰(접수번호 TAK-017737, 2000년 8월 9일)하여 하기 표 1과 같은 분석 결과를 얻었다.

시험항목	결과(중량%)	시험방법
SiO2	47.8	KS E 3805-96
Al2O3	17.3	KS E 3805-96, I.C.P
Fe2O3	19.8	KS E 3805-96, I.C.P
CaO	0.09	KS E 3805-96, I.C.P
MgO	1.34	KS E 3805-96, I.C.P
K2O	1.18	KS E 3805-96, I.C.P
Na2O	0.22	KS E 3805-96, I.C.P
TiO2	0.60	KS E 3805-96, I.C.P
P2O5	0.46	KS E 3805-96, I.C.P
강열감량 (Ig. loss)	10.4	KS E 3805-96

실시예 2: 탄저병균에 대한 성장 저해능 조사

상기 천연 광물을 분쇄기와 볼밀을 사용하여 각각 30 메시와 1700 메시의 입자 크기로 분쇄하여 실험에 사용하였다.

탄저병균은 한국미생물보존센터로부터 글로메렐라 신규라타(Glomerella cingulata: KCCM 11219)를 분양받아 사용하였으며, YM-아가 배지(덱스트로즈 1.0%, 펩톤 0.5%, 효소 추출물 0.3%, 말트 추출물 0.3%, 아가 1.5%)에 접종하여 25℃에서 배양한 후 4℃ 냉장상태에서 유지시켰다.

상기에서 30 메시와 1700 메시로 분쇄하여 준비한 2종의 천연 광물 분말을 상기 YM-아가 배지에 각각 0.0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 및 10.0%(w/v) 농도가 되도록 첨가한 후, 이 배지에 글로메렐라 신규라타를 접종하고 배양하여 탄저병균의 성장 저해능을 확인하였다.

구체적으로, 탄저병균의 성장 저해능은 YM-아가 배지에서 7일간 배양된 글로메렐라 신규라타를 멸균된 이쑤시개를 이용하여 천연광물 분말을 포함하는 YM-아가 배지로 옮겨 접종하고 25℃에서 12일간 배양한 뒤에 성장환의 직경을 측정하는 방법으로 조사하였다.

상기 방법으로 천연 광물 분말의 입자크기와 농도에 따른 글로메렐라 신규라타의 성장환의 직경을 측정하여 도 1에 나타내었다. 도 1에 따르면, 배지에 첨가되는 천연 광물의 입자크기가 작을수록, 첨가농도는 증가할수록 글로메렐라 신규라타의 성장환의 직경이 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

천연 광물 분말의 입자크기와 농도에 따른 글로메렐라 신규라타의 성장 저해율을 하기 수학식 1의 방법으로 조사하여 도 2에 나타내었다.

A₀ : 대조구(천연 광물 분말을 첨가하지 않은 배지)에서 탄저병균의 성장환 면적

A : 천연 광물을 첨가한 배지에서 탄저병균의 성장환 면적

그 결과, 30 메시 입자로 분쇄한 천연 광물은 5% 농도에서 22.15%의 저해율을, 10% 농도에서 32.18%의 저해율을 나타낸 반면, 1700 메시 입자로 분쇄한 천연 광물은 5% 농도에서 55.56%의 저해율을, 10% 농도에서 80.25%의 저해율을 보였다. 이로부터, 천연 광물의 입자 크기가 작을수록, 첨가 농도가 증가할수록 탄저병균의 성장이 저해되는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 천연 광물을 유효성분으로 함유한 본 발명의 식물 방제용 조성물은 작물재배에 큰 손실을 유발하는 탄저병을 효과적이고도 환경친화적인 방법으로 방제할 수 있을 뿐만 아니라 작물의 성장을 촉진하고 오염된 토양을 복원시키는 효과도 기대할 수 있다.

Claims (8)

1. 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 40.0 내지 60.0 중량%의 SiO₂, 10.0 내지 25.0 중량%의 Al₂O₃, 10.0 내지 25.0 중량%의 Fe₂O₃, 0.01 내지 1.0 중량%의 CaO, 0.1 내지 8.0 중량%의 MgO, 0.5 내지 7.0 중량%의 K₂O, 0.01 내지 5.0 중량%의 Na₂O, 0.1 내지 5.0 중량%의 TiO₂ 및 0.01 내지 2.0 중량%의 P₂O₅의 혼합물 또는 상기 성분들을 함유한 천연 광물을 함유한 식물 탄저병 방제용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 천연 광물의 분말이 10 내지 100000 메시의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항의 조성물을 식물에 처리하여 식물 탄저병을 방제하는 방법.

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