KR20140019992A - 항진균성 미생물 배양체를 포함하는 유기질비료 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents
항진균성 미생물 배양체를 포함하는 유기질비료 조성물 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유기물 분해능과 항진균성을 지닌 미생물 배양체를 포함하는 유기질비료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는, 식물성유박 100 중량부, 어박 5~50 중량부 및 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) (KCTC 12239BP)를 함유하는 미생물 배양체 0.1~20 중량부를 포함하는 항진균성 유기질 비료 조성물이 제공된다. 본 발명에 따르면, 유기질 비료에 포함된 유기물에 대한 분해능과 식물병원성균에 대한 항진균성을 함께 지닌 기능성 미생물 균주와 이 균주를 유효성분으로 포함하는 항진균성 유기질 비료를 얻을 수 있다. 본 발명에서 제공되는 항진균성 유기질 비료는 유기물 분해능과 항진균성이 우수한 미생물의 작용으로 생육에 필요한 영양분을 작물에 공급하는 동시에 식물병원성균을 방제할 수 있다.
Description
본 발명은 유기질비료에 관한 것으로, 특히 유기물 분해능과 항진균성을 지닌 미생물 배양체를 포함하는 유기질비료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기질비료는 비료공정규격상 동식물을 원료로 하는 비료를 일컫는 것이나, 통상적으로 무기질 비료의 상대 개념으로써 사용되고 있다. 이들 유기질비료는 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 등의 무기양분이 풍부하여 미생물에 의해 각종 아미노산, 유기산, 핵산 등으로 분해되어 식물체에 다양한 영양분을 공급할 수 있는 것으로, 식물성유박, 퇴구비, 녹비 등을 포함하는 식물성 유기질비료와 어박, 골분, 중피혁제 등을 포함하는 동물성 유기질비료로 크게 분류된다.
상기 식물성 유박은 식물의 종자에서 기름을 짜고 난 찌꺼기를 총칭하는 것으로 녹말 및 단백질 함량이 높아 각종 가축사료 및 유기질비료로 사용되고 있으며, 피마자박, 팜박, 채종박, 미강박, 대두박, 야자박 등이 주류를 이루고 있다. 최근 친환경에 대한 관심이 대두되면서, 토양 산성화를 막고, 안전한 먹거리를 생산할 수 있는 유기농을 선호하게 되었고, 이에 따라 식물성유박을 원료로 한 유기질비료의 사용이 급증하고 있다. 그러나, 단순히 식물성 유박으로만 제조된 유기질비료는 셀룰로오스, 리그닌 등의 분해가 어려워 식물체가 쉽게 흡수할 수 없으며, 토양중 이들을 분해 및 발효시킬 수 있는 미생물이 부족할 경우 혐기성 발효에 의한 부패가 일어나 유해가스가 발생할 수 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 식물성 유박을 포함한 유기질비료에 이를 발효시킬 수 있는 미생물로서 효모균, 방선균, 유산균(Lactobacillus sp.), 고초균(Bacillus sp.) 등을 함께 혼합하여 제조하고 있다. 대한민국 등록특허 제298785호에서는 쌀겨, 어박에 대두박, 유채박, 면실박 등의 유박 및 발효미생물 액을 혼합하여 유기배합비료를 제조하는 기술이 개시되어 있으며, 공개특허공보 제10-2003-0043874호에는 피마자유박, 대두유박 등의 식물성 유박에 광합성세균, 효모, 방선균, 질소고정균, 유산균 등을 혼합하여 유기복합비료를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 또한, 공개특허공보 제10-2006-0009689호에서는 새로운 식물성유박으로 커피박을, 등록특허 제709925호에서는 까나리박을 사용하고, 여기에 고초균, 유산균, 효모균 등의 발효균체를 혼합하여 발효시키는 유기질비료의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 종래에 유기질비료에 혼합되던 미생물들은 대부분 유기질 비료를 발효시켜 유기물을 분해시키는 정도의 역할을 할 뿐, 작물 재배에 요구되는 다른 기능성을 보유하지는 못하고 있었다.
한편, 식물병원성 곰팡이는 각종 채소, 과일, 화훼 등의 작물에 병해를 가져와 생산성 저하를 일으키는데, 주요 병원균으로는 시들음병균, 잿빛곰팡이병균, 역병균, 탄저병균, 균핵병균, 근부병균 및 모잘록병균 등이 있다. 이러한 식물병원성 진균에 의한 식물병을 방제하기 위한 방법으로는 화학적 방제방법과 미생물제를 이용한 생물학적 방제방법, 그리고 재배환경을 개선해주는 물리적 방제방법이 적용되고 있다. 이중 물리적 방제방법은 단독으로는 큰 효과를 기대할 수 없으므로, 현재 가장 많이 사용되고 있는 방법은 화학적 방제방법이다. 그러나 화학적 방제방법은, 최근 내성균주의 출현으로 포장에서의 방제효과가 크게 저하되었을 뿐 아니라, 인축에 대한 독성 및 환경오염으로 점차 사용이 제한되고 있다. 특히 친환경 농법으로 작물을 재배하는 경우에는 화학적 방제방법을 사용할 수 없어, 식물병원성 곰팡이에 대한 방제가 용이하지 않다. 이러한 경우 미생물제를 이용한 생물학적 방제방법이 권장되고 있으나, 화학적 방제방법에 비해 아직 효과가 미약한 반면 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 식물성 유박을 주성분으로 하는 유기질비료에 발효 및 분해를 위해 포함되는 미생물로서, 유기물 분해능과 항진균성, 특히 고추 역병균, 시들음병균 등과 같이 방제가 어려운 식물병원성균에 대해 방제효과를 지닌 미생물을 발굴하여, 이용하고자 하는 것이다. 본 발명에서는 유기물 분해능과 항진균성을 지닌 미생물을 유기질 비료에 포함시켜, 유기물 분해능과 함께 항진균성을 발휘하도록 함으로써 별도의 방제비용을 따로 들이지 않고도 고추 역병균, 시들음병균 등의 식물병원성 곰팡이균을 예방 및 방제할 수 있는 항진균성 유기질 비료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 토양으로부터 유기물 분해능과 식물병원성 곰팡이균에 대한 길항력을 지닌 균주를 분리 및 동정하여, 유기질 비료에 이용하였다.
본 발명에서는,
식물성유박 100 중량부, 어박 5~50 중량부 및 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) KCTC 12239BP를 함유하는 미생물 배양체 0.1~20 중량부를 포함하는 항진균성 유기질 비료 조성물이 제공된다. 바람직하게는, 상기 미생물 배양체는,
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 KCTC 12239BP 균주 배양액 1 중량부,
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부,
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부, 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부를 포함하는 수화제 형태이다.
또한, 본 발명에서는,
하기 (a) 내지 (d)를 포함하는 수화제 형태로 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) (KCTC 12239BP)의 미생물 배양체를 얻는 단계와,
식물성 유박 100 중량부와 어박 5∼50 중량부를 포함하는 비료성분에 상기 단계에서 얻은 미생물 배양체 0.1∼20 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 항진균성 유기질비료의 제조방법이 제공된다.
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 (KCTC 12239BP) 균주 배양액 1 중량부;
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부;
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부; 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부.
본 발명에 따르면, 유기질 비료에 포함된 유기물에 대한 분해능과 식물병원성균에 대한 항진균성을 함께 지닌 기능성 미생물 균주와 이 균주를 유효성분으로 포함하는 항진균성 유기질 비료를 얻을 수 있다. 본 발명에서 제공되는 항진균성 유기질 비료는 유기물 분해능과 항진균성이 우수한 미생물의 작용으로, 생육에 필요한 영양분을 작물에 공급하는 동시에 식물병원성균을 방제할 수 있다. 본 발명에 따르면 방제비용을 추가로 들이지 않고도 유기질 비료의 시비로 식물 병원성 곰팡이균에 대한 방제효과를 같이 거둘 수 있어, 친환경 농법에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 토양 및 환경이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 HSB1202 균주의 고추역병방제 효과를 실험한 결과이다.
도 2는 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 16S rRNA의 염기서열 분석결과이다.
도 3은 pH에 따른 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 생육곡선 결과이다.
도 4는 온도에 따른 미생물 균주의 온도별 생육곡선 결과이다.
도 2는 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 16S rRNA의 염기서열 분석결과이다.
도 3은 pH에 따른 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 생육곡선 결과이다.
도 4는 온도에 따른 미생물 균주의 온도별 생육곡선 결과이다.
본 발명의 유기질비료 조성물은 식물성 유박 100 중량부, 어박 5~50 중량부 및 본 발명에서 분리 동정한 균주의 미생물 배양체 0.1~20 중량부를 포함한다. 본 발명에서 분리 동정한 균주는 유기물 분해능과 함께 식물병원성 곰팡이균에 대한 항진균력을 지닌 바실러스 서브틸리스 균주로 확인되었으며, 본 발명에서는 이 균주를 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202)로 명명하였으며, 한국생명공학연구원에 2012년 7월 9일자로, 수탁번호 KCTC 12239BP로 기탁하였다.
본 발명의 항진균성 유기질 비료 조성물에 포함되는 미생물 배양체는, 바람직하게는 아래 (a) 내지 (d)를 포함하는 수화제 형태이다.
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 (KCTC 12239BP) 균주 배양액 1 중량부,
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부,
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부, 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부.
상기 미생물 배양체는, 미생물 배양체 100 중량부에 대해 카르복시메틸 셀룰로오스, 알지네이트, 잔탄 및 아라비아검으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 기타보조제를 0.2~20 중량부 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 미생물 배양체는, 본 발명에서 분리 동정한 바실러스 서브틸리스 HSB1202 외에도, 공지의 효모균, 방선균, 유산균(Lactobacillus sp.), 고초균(Bacillus sp.), 비저균(Burkholderia sp.) 등의 미생물을 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 효모로는 유기물 발효능이 있는 것으로서, 예를 들어, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 이탈리커스(Saccharomyces italicus), 사카로마이세스 로욱시(Saccharomyces rouxii), 쉬조사카로마이세스 폼베(Shizosaccharomyces pombe), 크루이베로마이세스 프라길리스(Kluyveromyces fragilis), 크루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyces lactis), 피치아 안구스타(Pichia angusta), 피치아 아노마라(Pichia anomala), 피치아 파스토리스(Pichia pastoris), 피치아 캡슐라타(Pichia capsulata), 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica) 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 항진균성 유기질 비료 조성물에 포함되는 식물성 유박에는, 특히 피마자박, 채종박, 미강박, 대두박, 면실박, 카폭박, 코코아박, 야자박, 자트로파박 등이 1종 이상 포함될 수 있다. 사용 가능한 식물성 유박은 이에 한정되지 않고, 질소, 인, 칼륨을 함유하면서 수급이 가능한 식물성 유박이면 모두 사용 가능하다.
어박은 일반적으로 정어리나 잡어 등의 어류를 물에 넣고 20~30분 삶아서 압착기로 압착한 후 수분과 지방을 짜낸 잔류물을 건조 및 분쇄하여 만든다. 어박의 비효는 화학비료보다 완효성이며, 조류 또는 박쥐의 배설물이 장기간에 걸쳐 집적되어 형성된 천연 유기물질인 광물로 채석한 인산질 비료인 구아노(guano)보다는 속효성이다. 어박은 약 질소 10%, 인 1.5%, 칼륨 0.6% 수준으로, 질소 성분을 가장 많이 함유하고 있다. 본 발명의 유기질 비료 조성물에서 어박은 식물성 유박에 부족한 영양성분을 보충하기 위해 포함되며, 식물성 유박 100 중량부에 대해 5~50 중량부 정도로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 식물성유박 및 어박을 포함하는 비료성분과 상기 미생물 배양체는 혼합되지 않은 상태로 있다가 작물에 시비할 때 혼합 처리되는 것도 가능하다. 이때 "혼합 처리"는 비료성분과 미생물 배양체를 혼합하여 작물에 시비하는 것과, 혼합하지 않고 동시에 또는 순차적으로 작물에 처리하는 것을 포함한다. 상기 "순차적으로는" 작물에 처리된 비료성분과 미생물 배양체가 작물에 대해 함께 작용을 나타낼 수 있는 정도의 시간 간격으로 처리되는 것을 포함한다.
상기 비료성분은, 필요에 따라 펠릿으로 성형될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비료성분 총 중량 중 0.5∼20 중량%로 담체를 첨가하여 펠릿 성형시켜 입상제형으로 만들 수 있다. 담체로는 바람직하게는 제올라이트, 펄라이트, 분말 질석 등이 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용될 수 있으며, 펠릿 성형에는 공지의 펠릿성형기 등을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 항진균성 유기질비료의 제조방법은,
하기 (a) 내지 (d)를 포함하는 수화제 형태로 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) (KCTC 12239BP)의 미생물 배양체를 얻는 단계와, 식물성 유박 100 중량부와 어박 5∼50 중량부를 포함하는 비료성분에 상기 단계에서 얻은 미생물 배양체 0.1∼20 중량부를 혼합하는 단계를 포함한다.
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 (KCTC 12239BP) 균주 배양액 1 중량부;
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부;
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부; 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 비료성분에, 제올라이트, 펄라이트 및 분말 질석으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 담체를 상기 비료성분 전체 중량 중 0.5~20 중량%로 첨가하여 비료성분을 펠릿 성형시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따라 얻어진 유기질 비료(조성물)는 다양한 작물에 시비될 수 있으며, 특히 유기농법과 같은 친환경 농법으로 재배되는 작물에 시비될 수 있다. 상기 작물에는 특히 상추, 배추, 고추가 포함된다.
[
실시예
]
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 다음의 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 물론이다.
실험예
1.
길항력이
우수한 미생물의 선발 및 분리 동정
길항력이
우수한 미생물의 선발
식물병원성 곰팡이에 길항력을 나타내고 유기물분해능을 갖는 균을 수득하고자, 국내 비경작지 산림토양, 인산과다 집적토양 및 염류장해 발생토양의 시료에서 분리하였다. 상기 채집한 시료를 60 ℃에서 2시간 동안 건조시킨 후 멸균수로 희석한 다음 방선균 분리용 배지(DifcoTM Actinomycete Isolatio Agar) 및 세균 분리용 배지 (Nutrient Agar)에 도말하여 28 ℃의 배양기에서 배양하였다.
상기 배양된 시험 균주를 감자한천배지(Potato dextrose agar)에 도말하고 식물병원성 곰팡이인 시들음병균(Fusarium oxysporum)을 대상으로 대치배양에 의한 항균활성을 조사하였다(도 1 참조). 상기 항균활성은 접종원(paper disc)과 식물병원성 곰팡이 생장 저해부위 균사와의 거리를 저해정도(Index of inhibition, + : 5mm 미만; ++ : 5~10mm 미만; +++ : 10~15mm 미만; ++++ : 16mm 이상)로 표시하였으며 그 결과는 하기 표 1과 같다.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, HSD-2, ONB-083, JIK-43 및 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 길항력이 가장 우수하게 나타났으며, 이 중 상기 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주가 바실러스속의 전형적인 콜로니 형태를 나타내고 단백질에 대하여 유기물 분해능을 우수하게 나타내었으므로, 이 균주를 최종 선택하였다.
선발된 미생물의 동정
길항력 및 유기물 분해능이 우수한 균주를 대상으로 다음과 같은 방법으로 서열분석(sequencing analysis)을 실시하였다. 서열분석은 선발된 균주 중 방선균을 포함한 세균에 대하여 total RNA를 분리한 다음 16S rRNA sequencing에 사용되고 있는 primer 518F(5’-CCAA GCA GCC GCG GTA ATA CG-3’)와 primer 800R(5’-TAC CAG GGT ATC TAA TCC-3’)을 사용하여 95℃에서 5분간 predenaturation, 94℃에서 45초간 denaturation, 50℃에서 60초간 annealing, 72℃에서 60초간 extention, 72℃에서 10분간 final extention을 35cycle polymerization하여 PCR을 수행하였다.
증폭된 PCR 결과물을 1% agarose gel에서 전기영동하여 확인한 후, 약 1,200bp의 16S ribosomal RNA를 분리 정제하고 sequencing kit(ABI PRISM BigDye™ Terminator Cycle Sequencing Kits)를 이용하여 ABI PRISM 3730XL Analyzer로 염기서열 분석을 실시하였다. 염기서열분석결과는 서열목록의 서열번호 1 및 도 2와 같다. 분석된 미생물의 16S rRNA sequence를 BLASTN 프로그램을 이용하여 GENEBANK와 RDP(RNA database project)의 ribosomal RNA sequence와 비교하여 동정하였다. 그 결과 식물병원성 곰팡이인 시들음병균(Fusarium oxysporum)에 대한 길항력이 우수한 것으로 나타난 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)로 동정되었다. 이 균주를 바실러스 서브틸리스 HSB1202로 명명하고, 한국생명공학연구원에 2012년 7월 9일자로, 수탁번호 KCTC 12239BP로 기탁하였다.
균주의 최적 생육 조건
상기 동정된 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 최적 pH는 6.7로 나타났으며(도 3 참조), 30~42 ℃의 넓은 범위의 온도에서 생육이 가능하나 바람직하게는 36℃가 최적온도인 것으로 나타났다(도 4 참조).
실시예
1~4. 미생물 배양체의 제조
증량제, 영양원, 계면활성제 및 기타 보조제의 구성을 달리하면서 선발된 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주를 포함하는 미생물 수화제 제형을 제조하였다. 미생물 배양액은 바실러스 서브틸리스 HSB1202을 당밀 배지, 호기조건하에 배양기(Jar fermenter)에서 3일간 배양하여 항진균력을 지닌 균주 배양액을 얻었다. 수화제의 구성은 하기 표 2과 같이 하였다.
상기 기타보조제로서는 식물체에 대한 전착효과를 높일 수 있고 물에 분산시 주성분 및 보조성분의 침전을 방지하는 효과가 있는 CMC(Carboxymethyl cellulose), 알지네이트(Alginate), 잔탄(Xanthan), 아라비아검(Arabic gum) 등을 첨가하였다.
실험예
2.
고추역병균
방제 시험
상기 실시예 4에 의해 제조된 바실러스 서브틸리스 HSB1202 제제의 고추역병균(Phytophthora capsici) 방제 효과를 상토 및 육묘 트레이를 이용하여 온실내에서 시험하였다. 시험 방법은 다음과 같다. 지름 9㎝ 포트에 정식한 후 3주 생육한 고추 유묘를 처리구 당 5주씩 3반복으로 제제를 처리하고 2주일 후 고추역병균을 접종하여 병방제 효과를 검정하였다. 처리구 및 처리내용은 하기 표 3과 같다.
고추역병균(Phytophthora capsici)를 10% V8 agar media plate, 25℃에서 5일간 배양하고 실온에서 균체에 NUV(근자외선)를 24시간 조사하여 포자를 유도하였다. 고추역병균의 유주자낭이 생성된 배지위에 멸균수 10㎖를 분주하여 도말봉으로 배지 표면을 문질러 상기 유주자낭을 균사로부터 탈락시킨 후 멸균된 거즈로 균사를 제거하였다. 수확한 유주자낭 현탁액을 10℃에서 10분간 chilling 처리하여 유주자 나출을 유도한 후 상기 유주자 농도가 최종 3×104 zoospores/㎖이 되도록 멸균수에 희석하여 고추유묘의 지제부에 25㎖씩 관주하여 접종하였다.
그 결과 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 고체배양체의 병방제 실험을 위해 병원균 접종일로부터 5일째 처리구의 모든 샘플에 대한 전수조사를 실시하여 이병주를 선별하였다. 전수조사는 지제부에 형성되는 병반의 진전정도와 상관없이 이병유무로 나누어 조사하였다. 역병이 진전되어 쓰러진 식물체들을 대략적으로 선별하고, 상토에서 나머지 샘플을 캐내어 멸균수로 상토를 씻어낸 후 정밀하게 관찰하여 발병여부를 판단하였다. 그 결과 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주 액상만을 접종한 경우에도 발병율이 비교예 1 및 비교예 2와 대비하였을 때 절반 이하로 감소하였으며, 상기 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주 액상 및 고체배양체를 함께 접종한 실시예 6에서 이병률이 40% 이하로 낮게 나타났다.
실시예
5. 유기질비료의 제조
미강유박 45 ㎏, 피마자박 20 ㎏, 어박 14 ㎏에 상기 실시예 4에서 얻은 바실러스 서브틸리스 HSB1202 균주의 미생물 배양체 1 ㎏을 혼합하여 유기질비료복합체 200㎏을 제조하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
<110> HYOSUNG ONB CO., LTD
<120> Organic fertilizer containing valuable microbes as effective
ingredient and its preparation method
<130> KP2311
<160> 1
<170> KopatentIn 2.0
<210> 1
<211> 967
<212> DNA
<213> Burkholderia sp. HSB1201 KCTC 12238BP
<400> 1
ggnnngtgac gnttatcgga ttactgggcg taagcgtgcg caggcggttt gctaagaccg 60
atgtgaaatc cccgggctca acctgggaac tgcattggtg actggcaggc tagagtatgg 120
cagagggggg tagaattcca cgtgtagcag tgaaatgcgt agagatgtgg aggaataccg 180
atggcgaagg cagccccctg ggccaatact gacgctcatg cacgaaagcg tggggagcaa 240
acaggattag ataccctggt agtccacgcc ctaaacgatg tcaactagtt gttggggatt 300
catttcctta gtaacgtagc taacgcgtga agttgaccgc ctggggagta cggtcgcaag 360
attaaaactc aaaggaattg acggggaccc gcacaagcgg tggatgatgt ggattaattc 420
gatgcaacgc gaaaaacctt acctaccctt gacatggtcg gaatcccgct gagaggtggg 480
agtgctcgaa agagaaccgg cgcacaggtg ctgcatggct gtcgtcagct cgtgtcgtga 540
gatgttgggt taagtcccgc aacgagcgca acccttgtcc ttagttgcta cgcaagagca 600
ctctaaggag actgccggtg acaaaccgga ggaaggtggg gatgacgtca agtcctcatg 660
gcccttatgg gtagggcttc acacgtcata caatggtcgg aacagagggt tgccaacccg 720
cgagggggag ctaatcccag aaaaccgatc gtagtccgga ttgcactctg caactcgagt 780
gcatgaagct ggaatcgcta gtaatcgcgg atcagcatgc cgcggtgaat acgttcccgg 840
gtcttgtaca caccgcccgt cacaccatgg gagtgggttt taccagaagt ggctagtcta 900
accgcaagag gacggtcacc acggtaggat tcatgactgg ggtgaagtcg tacagggtaa 960
ccgtaaa 967
Claims (9)
- 식물성유박 100 중량부, 어박 5~50 중량부 및 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) (KCTC 12239BP)를 함유하는 미생물 배양체 0.1~20 중량부를 포함하는 항진균성 유기질 비료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 미생물 배양체는,
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 (KCTC 12239BP) 균주 배양액 1 중량부,
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부,
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부, 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부를 포함하는 수화제 형태인 것을 특징으로 하는 항진균성 유기질 비료 조성물. - 제2항에 있어서, 상기 미생물 배양체는 미생물 배양체 100 중량부에 대해 카르복시메틸 셀룰로오스, 알지네이트, 잔탄 및 아라비아검으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 기타보조제를 0.2~20 중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항진균성 유기질 비료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 식물성 유박은 피마자박, 채종박, 미강박, 대두박, 면실박, 카폭박, 코코아박, 야자박 및 자트로파박으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 항진균성 유기질 비료 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물성유박 및 어박을 포함하는 비료성분과 상기 미생물 배양체는 작물에 시비할 때 혼합 처리되는 것을 특징으로 하는 유기질 비료 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 비료성분은 제올라이트, 펄라이트 및 분말 질석으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 담체를 비료성분 전체 중량 중 0.5~20 중량%로 첨가하여 펠릿 성형된 것임을 특징으로 하는 항진균성 유기질 비료 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 시비 대상 작물이 상추, 배추, 고추 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항진균성 유기질 비료 조성물.
- 하기 (a) 내지 (d)를 포함하는 수화제 형태로 바실러스 서브틸리스 HSB1202(Bacillus subtilis HSB1202) (KCTC 12239BP)의 미생물 배양체를 얻는 단계와,
식물성 유박 100 중량부와 어박 5∼50 중량부를 포함하는 비료성분에 상기 단계에서 얻은 미생물 배양체 0.1∼20 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 항진균성 유기질비료의 제조방법.
(a) 호기조건하에 배양하여 얻은 1×107~1×1011 cfu/ml 농도의 바실러스 서브틸리스 HSB1202 (KCTC 12239BP) 균주 배양액 1 중량부;
(b) 제올라이트, 벤토나이트, 탈크, 디아토마이트, 카올린, 화이트카본 및 다공성실리카로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 증량제 1~70 중량부;
(c) 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 효모추출액, 수크로즈, 당밀, 글루코오스, 현미유, 미강, 전분, 덱스트린 및 갈락토스로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 미생물 영양원 0.5~40 중량부; 및
(d) 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬설포석시네이트, 소듐 알킬아릴설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에티렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 계면활성제 0.2~20 중량부 - 제8항에 있어서, 상기 비료성분에, 제올라이트, 펄라이트 및 분말 질석으로 구성된 군으로부터 하나 이상 선택된 담체를 비료성분 전체 중량 중 0.5~20 중량%로 첨가하여 비료성분을 펠릿 성형시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항진균성 유기질비료의 제조방법.
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