결구상추 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea)에 대한 Bacillus licheniformis N1을 이용한 미생물농약의 제제화 및 그 방제효과 = Formulations of Biological Agents Using Bacillus licheniformis N1 to Gray Mold Rot Caused by Botrytis cinerea on Head Lettuce and Its Control Effects

국문 초록 (Abstract)

최근 결구상추의 소비 증가에 따라 시설재배 면적과 생산량이 증가하고 있으나, 봄과 겨울철의 하우스내 다습조건으로 인한 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 발생으로 결구상추의 수량감소와 품질저하 등 막대한 손실을 초래하고 있다. 이에 먼저, Botrytis cinerea LVF12 균주의 결구상추에 대한 병원성 검정을 실시하고, 결구상추 잿빛곰팡이병의 생물학적 방제를 위해 들깨 잿빛곰팡이병의 길항균으로 확인된 Bacillus licheniformis N1 균주를 이용하여 수화제, 액제, 유제 등 7종류의 제제를 제조하여 방제효과를 검정하였다. 또한, 제제의 방제효과 증진을 제고하고 포장적용을 위한 최적화시험으로 단수, 복수제제, 생균, 항생물질 및 혼합제제 등의 다양한 형태로 제제를 조제하여 하우스내 폿트에서 검정한 결과, 수화제형 N1K의 혼합제제를 단독으로 처리했을 때가 가장 효과가 우수하였다.
폿트내 검정에서 선발된 미생물농약 N1K수화제를 하우스내 토경재배와 농가하우스 포장검정을 통해 최적 처리 농도, 처리시기, 처리 횟수 등을 구명하였는데, 최적 처리 농도는 100배 희석액에서 방제가가 가장 높았고, 최적 처리 횟수 검정에서는 7일 간격으로 3회 처리한 시험구에서 80% 이상의 높은 방제가를 나타내었으며, 1회, 3일과 7일 간격으로 2회, 3일 간격으로 3회 처리한 시험구에서는 방제효과가 낮았다. 또한 화학농약과 개발된 미생물농약의 교차 또는 혼용시용을 통해 방제효과의 제고를 조사해 본 결과, 단독처리에서 방제가가 가장 높았고 다음으로는 교차처리, 혼용처리가 높았으며, 화학농약 단독처리가 가장 낮았다.
앞서 선발된 처리농도, 처리시간, 처리횟수를 따라 자연발병된 농가하우스의 포장에서 미생물농약과 화학농약의 방제효과를 검정하고, 미생물농약과 화학농약의 교차 또는 혼용 처리시의 방제효과를 검정하였는데, 그 결과, N1K 처리가 90.3%로 프로파수화제의 69.5%보다 높아 자연발병된 포장에서도 동일하게 적용됨을 알 수 있었고, 하우스내 토경재배 검정과 동일하게 미생물 농약 단독처리, 교차처리, 혼용처리, 화학농약 단독처리 순으로 방제가가 높았다. 따라서, 농가에서는 미생물농약과 화학농약을 교차 또는 혼용 시용하는 것이 화학농약만을 처리하는 경우보다 방제효과를 제고시켜 이를 권장하며 이 결과는 경제적, 환경적인 측면에서 매우 중요하였다.
제조한 미생물농약의 농가 하우스 또는 포장 살포시 용매에 의한 팽창으로 분무기 사용의 난점을 고려하여 희석농도에 따른 시간별 부피 팽창정도를 측정하는 팽윤도와 보관시 수분흡수에 따른 변질, 응고에 의한 방제효과 저하를 고려하여 온도와 습도에 따른 자체 수분 흡수력을 조사하는 흡습도 등의 물성조사를 실시하였는데, 팽윤도는 5%와 10% 희석액 까지는 분무에 문제가 없었으나 20% 희석액은 분무시간 10분 후부터 통과에 어려움이 있는 것으로 나타났고, 흡습도는 4℃가 보관 시 수분함량의 변화가 가장 낮아 미생물제제의 보관에 가장 용이한 것으로 조사되었다. 이로서 결구상추에 관한 잿빛곰팡이방제용 미생물농약의 제제화에 관한 연구는 처음으로 보고하는 것이며 상업화을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

An antagonistic bacteria, Bacillus licheniformis NI strain which effectively inhibited mycelial growth of gray mold rot pathogen, Botrytis cinerea was isolated from the rhizosphere of perilla crop. For the pathogenicity on head lettuce, the optimal concentration of conidial suspension of LVF12 which was made by 30% tomato-juice plus 0.1M KH_(2)P0_(4), was selected as 1×10^(6) conidia/ml. 2 wettable powder(WP), 3 liquid concentrate(LC), and 2 emulsified concentrate(EC) using Nl stain as a biological agents were developed for the first time and estimated its control effect on head lettuce in this study. Nl strain for the mass production of antifungal metabolites was mass-cultured in biji powder media, 7 far fermenter. For the NIK formulation, vegetative biomass of Nl strain from 5-day-old liquid culture in biji broth, was mixed with soy flour, rice flour, and glucose, then dried and pulverized.
In pots of plastic house test, NIK and NIE formulations were effectually controlled gray mold rot as the control value of 79.6%, 68.6%, respectively, was more effective than chemical fungicide, porocymidone, showing the control value of 48.3%. also, In soils of plastic house test, NIK and NIE formulations were 88.1%, 64.7%, respectively. as a above results, NIK formulation was selected as a most effective formulation on a head lettuce. Besides, a several different types of formulation were developed and applied at the pots for the optimization of NIK for the field trials. In a pots, soils, and the fields naturally occurred gray mold rot in a plastic house, each of suitable spraying density, frequency was selected as a 1/100 diluent, 3 times per 7 days, respectively, In addition, the control value (%) of NIK spaying, mixed and crossed spaying with NIK and the chemicals, and, the chemicals spaying was effective in a order.
In conclusion, the most effective and suitable formuation on a head lettuce was selected as the NIK formulation under the pots, plastic house, fields experiments which showed the significantly higher control values than those of chemical fungicide, procymidone.
This is the first report on formualtions as a biological agent using B. licheniformis to gray mold rot caused by Botrytis cinerea, on head lettuce.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 = 4
• 1. 공시 병원균 및 길항세균 = 4
• 2. 병원성 검정 = 4
• 가. 분생포자 접종원의 부유액 선발 = 4
• 나. 분생포자 농도별 병원성 검정 = 5
• 3. 미생물농약의 제조 = 5
• 가. 수화제형 NIE, NIK 제제의 제형화 = 5
• 나. 액제형 N1W1, N1W2, N1W3 제제의 제형화 = 6
• 다. 유제형 N1O1, N1O2 제제의 제형화 = 6
• 4. 미생물농약의 방제 효과 검정 = 6
• 가. 미생물농약의 하우스내 폿트 검정에서의 방제 효과 = 6
• (1) 제형별 방제 효과 검정 = 6
• (2) 하우스내 폿트 검정에서의 방제효과의 경시적 변화 = 7
• (3) 포장 적용을 위한 하우스내 폿트 검정에서의 최적화 시험 = 7
• (가) 길항세균의 단일 및 복수제제의 방제효과 = 7
• (나) 생균제제, 항생물질 및 생균과 항생물질 혼합제제의 적용시험 = 8
• (다) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 8
• (라) 미생물농약의 최적 처리시기 검정 = 8
• (마) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 9
• 나. 미생물농약의 하우스내 토경재배 검정에서의 방제 효과 = 9
• (1) 하우스내 토경재배한 결구상추에서의 방제 효과 검정 = 9
• (2) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 9
• (3) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 9
• (4) 미생물농약과 화학농약과의 교차시용효과 검정 = 10
• 다. 미생물농약의 실제 농가 포장에서의 방제 효과 검정 = 10
• (1) 미생물농약과 화학농약의 방제효과 비교 = 10
• (2) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 10
• (3) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 10
• (4) 미생물농약과 화학농약의 교차사용효과 검정 = 10
• 5. 선발미생물농약의 물성조사 = 11
• 가. 팽윤도 = 11
• 나. 흡습도 = 11
• 다. 수중 유효성분의 확산성 = 11
• Ⅲ. 결과 = 12
• 1. 병원성 검정 = 12
• 가. 분생포자 접종원의 부유액 선발 = 12
• 나. 분생포자 농도별 병원성 검정 = 12
• 2. 미생물농약의 방제 효과 검정 = 12
• 가. 미생물농약의 하우스내 폿트검정에서의 방제 효과 = 12
• (1) 제형별 방제 효과 검정 = 12
• (2) 하우스내 폿트검정에서의 방제효과의 경시적 변화 = 13
• (3) 포장적용을 위한 하우스내 폿트검정에서의 최적화 시험 = 13
• (가) 길항세균의 단일 및 복수제제의 방제효과 = 13
• (나) 생균제제, 항생물질제제 및 생균과 항생물질 혼합제제의 적용 시험 = 21
• (다) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 21
• (라) 미생물농약의 최적 처리시기 검정 = 21
• (마) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 29
• 나. 미생물농약의 하우스내 토경재배 검정에서의 방제 효과 = 29
• (1) 하우스내에서 토경재배한 결구상추에서의 방제 효과 검정 = 29
• (2) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 29
• (3) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 30
• (4) 미생물농약과 화학농약과의 교차사용효과 검정 = 30
• 다. 미생물농약의 실제 농가 포장에서의 방제 효과 검정 = 30
• (1) 미생물농약과 화학농약의 방제효과 비교 = 30
• (2) 미생물농약의 최적 처리농도 검정 = 37
• (3) 미생물농약의 최적 처리횟수 검정 = 37
• (4) 미생물농약과 화학농약의 교차사용효과 검정 = 37
• 3. 선발미생물농약의 물성 조사 = 49
• 가. 팽윤도 = 49
• 나. 흡습도 = 49
• 다. 수중 유효성분의 확산성 = 49
• Ⅳ. 고찰 = 53
• 참고문헌 = 57
• ABSTRACT = 61