|
원 소 |
작 물 명 |
병 명 등 |
분 류 |
경 향 |
비 고(문현내용의 일부) | |
염소 (Cl)
|
보리 |
(근부병의 일종) |
사상균 |
피해 감 |
체내의 수분균형 Mn이동성이 개선등이 내병성의 증가하는 것으로 생각되나 기작을 불명 | |
밀 |
입고병 | |||||
빨간녹병 | ||||||
망강 (Mn) |
사탕무 |
(바이러스병) |
바이라스 |
피해 감 |
Mn결핍과 증상이 유사 엽면살호 효과 있다 | |
감자 |
창가병 |
방선균 |
pH저하만이 아니라 Mn시용도 효과 있다 | |||
가문비나무 |
(심부증) |
사상균 |
Mn결핍으로 피해가 늘고 Mn이 제균작용 | |||
밀 |
입고병 |
균에 Mn산화력이 있고 Mn부족으로 리그닌 적어진다 | ||||
오이 |
흰가루병 |
0.0025M
| ||||
보리 |
시스트선충 |
선충 |
Mn결핍으로 피해증가 Mn정상이면 피해없음 | |||
아연 (Zn) |
밀 |
근부병의 일종 |
사상균 (벡타-) |
피해 감 |
Zn결핍으로 피해가 크고 Zn효과는 생육적량 | |
양상추 |
빅베인병 |
수경액에 2ppm Zn가용으로 피해감소 | ||||
크레존- |
(바이라스증으로 배꼽은 사상균) |
작물의 필요량이상의 Zn시용으로 피해 줄인다 | ||||
파라고무나무 |
흰가루병 |
Zn결핍 입표면에는 당 용출 피해 증가 | ||||
동 (Cu) |
밀 |
(줄기 갈변병 일종) |
세균 |
피해 감 |
Cu결핍토양 토양시용으로 엽면살포 | |
입고병 |
사상균 |
Cu결핍토양에 황산동 황산칼시움의 토양시용 | ||||
흰가루병 |
토양시용으로 경감 Cu리그닌합성에 필요 | |||||
오이 |
흰가루병 |
0.0025M
| ||||
붕소 (B) |
밀 |
흰가루병
|
사상균 |
피해 감
|
B결핍으로는 감염이나 증식도 빠르다 | |
오이 |
0.005
| |||||
배추 |
뿌리혹병 |
B30ppm은 유주자낭의 생육을 저해 | ||||
기름야자 |
(응애과 해충) |
응애 |
B결핍에서는 시아니틴이 적어 피해증가 | |||
규소 (Si) |
벼
|
엽초갈변병 |
세균 |
피해 감 |
경엽규산함유율을 止葉期 6%이상에서 효과 | |
도열병 |
사상균 |
Si는 약제살호와 같은 정도 모도열병억제 | ||||
문고병 |
나이제리아에서 밭벼에서이 시험결과 | |||||
깨집입마름병 |
규산시용으로 특히 대형 병반수 감소 | |||||
소립균핵병 |
Si시용으로 가용성질소함유율이 감소 | |||||
보리 |
흰가루병 |
균침입세포에 Si집적 자가발광을 관찰 | ||||
밀 |
균사침입부위에 Ca Si Mn의 집적을 관찰 | |||||
오이
|
흰가루병 |
Si시용 균접종으로 항균물질(람네친)생성 | ||||
줄기쪼갬병 |
규산가리450kg/300평 시용으로 발병억제 | |||||
갈반병 |
규산칼시움200kg/300평시용으로 발병억제 | |||||
(피시움균 근부병) |
수경액에 1.7mM(100ppm)규산으로 발병억제 | |||||
머스크멜론 |
흰가루병 |
17mM규산가리엽면살포 균억제 단 1.7mMSi를 포함한 배양액도 효과 있음 | ||||
뻬뽀호박 | ||||||
딸기 |
규산 100ppm으로 피해 전무 | |||||
장미 |
B․Langer등의 총설에서 인용 | |||||
포도 |
17mM의 가용성Si살포 균억제 | |||||
벼
|
이화명충 |
규질화가 적고 질소가 높은 품종 피해가 크다 | ||||
벼멸구 |
작물중 100ppm의가용성 Si가 흡즙을 저해 | |||||
밀 |
진딧물 |
1%
| ||||
감자 |
창가병 |
방선균 |
피해 감 |
관개수 Si가
| ||
알미니움 |
감자 |
창가병 |
방선균 |
피해 감 |
토양pH저하로
|
원소 |
작 물 명 |
병 명 등 |
분 류 |
경 향 |
비 고(문헌내용의 일부) |
질 소 (N) |
양 파 |
(저장부패) |
세균등 |
질소증가로 피해 증가 |
3요소를 검토한 결과 질소증가로 피해증대 |
벼 |
도열병 |
사상균 |
질소 다시비로 Si 리그닌함량저하 피해증 | ||
작물일반
|
녹병 |
절대기생균은 N시용으로 피해증대 경향있음 | |||
흰가루병 |
N결핍으로 병원균도 생육불량 | ||||
벼 |
흰등멸구 |
해충 |
어린 입을 좋아함 가용성 N 좋아함 | ||
흑명나방 |
입색이 진한 것을 좋아한다 | ||||
호 박 |
(오이종류의 해충 |
N결핍으로 피해가적다. N많고 S결핍 K결핍으로 피해증가 | |||
사탕무 |
(바이러스병) |
바이러스 |
피해 감 |
N시비로 생육왕성이 되면 증상이 감추어 진다 | |
토마토 |
반점세균병 |
세균 |
세균이 많아도 N시용으로 피해경감경향이 있음 | ||
제라니움 |
(세균성줄기썩음) |
사상균 |
N적당량이 좋다 | ||
작물일반 |
흑반병 |
조건기생균은 N시용으로 피해경감 경향 있음 예외도 있지만 생육왕성한 작물은 피해가 적다 | |||
위축병 | |||||
질소 시비법 |
감자 |
창가병 |
방선균 |
피해 감 |
유안작조시용이 pH를 내린다 |
밀 |
입고병 |
사상균 |
시비시기에 따라 토양pH저하되어 Mn증가 | ||
흰가루병 |
pH저하로 Si흡수증가 때문에 피해경감 | ||||
인 (P) |
감자 |
창가병 |
창가병 |
인산으로 피해증 |
P과잉으로 Al불활성화 |
십자화과채소 |
뿌리혹병 |
사상균 |
토양코로이드의 양전하를 감소시키고 휴민포자가 토양에 흡착되기 어렵다 | ||
양파 |
건부병 |
피해 감 |
인과잉(130mg이상)으로 피해가 많이 발생 | ||
밀 |
빨간녹병 |
3요소시험의 무인산구에서 많이 발생 | |||
옥수수 |
녹병 |
100mM엽면살포로 피해경감 SAR유도 | |||
포도 |
흰가루병 |
인산가리 25mM살포로 피해경감 | |||
(아린산) |
토마토 |
(근부역병) |
아린산 0.1mM으로 방제효가 살균과 SAR | ||
가리 (K) |
작물일반 |
반점세균병 |
세균 |
피해 감 |
K효과는 생육적량까지 그 이상 효과는 없음 |
흰가루병 |
사상균 | ||||
흑반병 | |||||
벼 |
소흑균핵병 | ||||
깨집입마름병 | |||||
밀 |
노랑녹병 | ||||
버-뮤다그라스 |
(입의 반점병) | ||||
기름야자 |
(위축병) | ||||
콩 |
흑점병 |
鞘에 생기는 이 병해는 k다량시용효과가 있음 | |||
사과 |
근부선충병 |
선충 |
K결핍으로는 피해가 크고 K시용으로 경감 | ||
목면 |
뿌리혹선충병 |
K충분하면 선충 수는 많아도 피해가 적다 | |||
꾸지나무 |
깍지벌레 해충 |
해충 |
K결핍토양에서 피해가 크고 N Mg시용도 피해증 | ||
벼 |
벼멸구 |
흡즙해충은 아미노산을 좋아 한다 | |||
유황(S) |
호박 |
오이류 해충 |
해충 |
피해 감 |
S결핍으로 가용성 N증대 |
칼시움 (Ca) |
토마토 |
괴양병 |
세균 |
피해 감 |
Ca공급량 증가로 피해 줄고 저항성품종 Ca 많음 |
청고병 |
Ca공급량증가(수경20.4mM)으로 피해경감 | ||||
강낭콩 |
(연부병) |
Ca함량증가로 펙틴분해효소활성저하 | |||
감자 |
연부병 |
Ca함량증가로 피해경감 | |||
감자 |
창가병 |
방선균 |
pH로 피해 증 |
토양pH상승으로
| |
밀 |
입고병 |
사상균 |
알칼리로 가용성N증가 피해증가 | ||
콩 |
균핵병 |
피해 감 |
Ca공급량 증가로 피해 줄고 생리장해도 준다 | ||
토마토 |
위축병 |
사경Ca100ppm으로 피해경감 pH관계 | |||
피-망 |
백견병 |
저pH로 피해 크고 고pH로 피해 준다 | |||
배추 |
뿌리혹병 |
고pH로피해경감 Ca공급량 증가도 관여 | |||
강낭콩 |
라이족토니아병 |
Ca가 펙틴분해효소활성을 저해 | |||
양파 |
검은 곰파이병 |
각피층Ca함량저하가 요인 EDAX분석 | |||
양상추 |
잿빛곰팡이병 |
양분균형실험으로 Ca함량저하로 피해증가 | |||
사과 |
황부병 |
Ca함량 커 저장부패 줄고 전 처리효과가 있다 |
소석회를 주면 토양속의 수용성질소가 증가하고 이것에 자극받아 휴민상태인 병원균의 후막포자가 발아한다. 그러나 이 발아관은 알칼리 아래에서는 용해되는 것이 많아 다시 후막포자가 되는 것이 저지되어 죽는다. 그 때문에 토양속의 병원균밀도가 떨어진다.
땅콩이나 토마토 피-망같은 것의 백견병균은 건조한 지표면에서 균핵 형태로 월동하지만 토양 pH를 변화시키는 소석회나 탄산칼시움은 균핵이 빨리 죽게 한다. 소석회가 직접 균핵에 접촉되게 살포하는 편이 살균효율이 높다.
고구마의 자(紫)문우병도 소석회 시용으로 균 밀도가 낮아진다. 고구마 덩이뿌리 표피에 석회가 있으면 병원균의 펙틴 분해작용이 저해되어 발병이 경감되는 것이다. 기타 배추나 양배추의 뿌리혹병도 소석회시용으로 적어지는 것이 알려졌다.
◇ 병균 침입을 막는 칼시움
작물체 속의 칼시움에서는 그 함유량이 떨어지면 병원균이 침입하기 쉬워진다. 칼시움은 보통 그림과 같이 세포벽의 맨 밖았 층에 있는 펙틴질을 주 성분으로 하는 중층에 많이 있고 생체막 안정화에 관여하고 있다. 칼시움 결핍 하에서는 그 중층이 희박하게 되어 당이나 저분자세포질성분이 세포 밖(아포프라스트)에 나오기 쉬워진다. 이들 성분은 병원균의 양분이 되기 쉽다.
표 토마토위축병 피해와 칼시움농도 관계
배지안(Ca) 피해정도 도관안(Ca)농도 농도 ppm ppm |
0 1.00 73 50 0.92 219 200 0.80 380 1000 0.09 1081 |
병원균은 포리가락츄로나제-와 같은 세포 밖의 펙틴분해효소를 내어 식물 표피에 구멍을 뚫고 침입하지만 칼시움은 그 강력한 저해제로 작용하고 있다. 포리가락츄-로나제-는 칼시움과 결합하여 펙틴을 분해하지 못한다. 그래서 라이족토니아균일 때에는 균 자신이 수산을 생성하고 그것이 칼시움과 결합하므로 펙틴을 분해하기 쉽게 한다.
토마토 위축병은 칼시움 농도가 높으면 발병이 억제된다(표 2). 칼시움농도가 올라가면 후자리움균에 의해 생기는 포리가락츄로나제- 활성이 억제되고 펙틴질 분해가 억제되는 것이다. 도관속의 칼시움 농도가 5mM(100ppm)이하에서는 위축병 피해가 크지만 칼시움을 배지로 주고 도관속의 농도를 25mM(500ppm)까지 올리면 피해는 크게 줄어든다. 병해저항성 품종간의 차이도 칼시움 함유율이 어느 정도 설명되고 있다. 칼시움 효과는 진정 펙틴을 보호한다.
◇ 줄기에 석회살포로 기대되는 효과
체내 칼시움 함유율을 높게 하는 방법으로는 줄기에 뿌리거나 바르는 것이다. 작년 본지 10월호(284p)에서 소개한 것과 같이 토마토 줄기에 뿌린 칼시움은 체내에 잘 흡수되어 전류 이용되었다. 토마토 청고병 대책 등에 효과가 있는 것 같아 벌써 실험해 보았다.
베트남의 호치민시의 가로수 줄기에는 탄산칼시움이 하얗게 칠해 져 있다. 수피의 온도상승을 막고 해 빛에 타는 것을 막기 위해 일본에서도 무화과나 복숭아나 밀감 같은 것에서 실시하고 있다. 하늘소 같은 충해방제 효과도 높고 성충의 산란방지와 유충의 식해를 방지한다. 매년 칠하는 것 같다. 중국을 비롯하여 다른 나라에서도 보이지만 병해에 대해서도 약간 강해진다고 한다.
가리 효과는 생육 적당량까지
가리가 결핍되면 작물은 각종 병해충 피해를 받기 쉬워진다.
가리결핍에서는 입 속의 당이나 아미노산 함유량이 높아진다. 줄기나 입 속의 아보프라스트(세포 원형질 밖았 쪽)의 당 같은 것의 농도는 보통의 1~8mM이지만 가리 결핍에서는 포리머-합성이 저해되기 때문에 또 칼시움이나 붕소결핍에서는 원형질막의 투과성 증가 때문에 이 이상의 농도가 된다. 아보프라스트속의 아미노산은 병원균만이 아니라 선충이나 곤충류도 영양분으로 좋아하고 가리결핍 작물은 각종 병해충의 피해는 확실히 감소한다. 그러나 그 효과는 작물의 가리 필요량까지이고 그 이상 시용하더라도 효과 상승은 거의 없다는 연구사례가 많다. 단 예외도 있다. 콩의 초(鞘)에 생기는 흑점병은 콩 생육에 필요한 량 이상 시용으로 피해가 경감된다.
인산의 전신획득저항성유도
표 1에는 인산을 비롯한 SAR유도가 기록된 일이 많다. SAR은 전신 획득저항성으로 SAR유도란 식물체 일부에 어떤 스트레스를 주었을 때 그 정보가 전신에 전달됨과 동시에 그 스트레스에 대한 새로운 저항성이 전신에 유도되는 현상이라 한다.
SAR의 특징은 자극을 준 입 이외의 입에 저항성유도 시그날-이 전달되기도 한다. 이 식물이 가진 생체방어기구를 활성화시켜 병해저항성을 발현시키는 화학물질이나 미생물자재에 대한 연구가 근년 활발화 되고 있다. 화학물질에서는 아시벤조랄S메칠(상품명 바이온)이나 프로베나졸-(상품명 오리제메에트)같은 것이 있다.
이 SAR유도에 무기원소도 관여하고 있으며 인산 관여도 지적되고 있다.
오이 입에 25mM의 인산가리를 엽면살포하면 다른 입 자리의 흰가루병 발생도 억제된다는 사례도 보고 되었다. 효과가 나오는 사용농도는 상당히 높고 규산가리로 효과가 인정되는 농도 17mM(규산분 1.000ppm)로는 효과가 없다. 논문 저자는 인산을 강조하고 있지만 가리도 포함하여 인산 효과로는 단정하지 못한다. 어느 것이나 인산가리의 엽면살포로 농약살포회수를 절감하는 실례도 있고 훌륭하게 활용해야 될 것이다.
아린산(亞燐酸)에 관한 연구논문은 많다. 아린산알미니움(상품명 아리엣티)가 오래전부터 농약으로 등록되었기 때문이지만 알미니움을 포함치 않는 인산을 주 성분으로 하는 엽면살포비료(상품명 안프라) 액상복합비료(상품명 산까라-)도 2001년에 비료 등록되었다.
수경재배에서 아린산을 0.1mM 첨가하면 피-망이나 토마토의 역병균의 방제효과가 높은 것으로 알려져 있다. 감귤의 역병에 대한 실험에서는 고농도에서는 아린산의 직접적인 살균작용도 있지만 저 농도에서는 아린산 공여와 균 접종으로 화이트아렉신(작물이 만드는 항균물질)의 일종으로 스코바론이 생성되는 것이 확인되고 SAR관여가 인정되고 있다.
규산 효과는 벼에만 나오는 것은 아니다
◇ 도열병에는 농약에 필적하는 효과
무기원소(비료)와 병해충 관계로 무시할 수 없는 것이 규산이다.
벼 엽신에서는 표면 규산이 집적되어 규산의 병해충방제효과는 오래전부터 입을 딱딱하게 하는 등 물리적 장벽이 중심이라고 생각되었다. 이것에 대해 벼 체내에 있는 수용성규산도 항균작용에 직접적으로 관여하고 있는 것이 우리들의 실험에서 밝혀졌다.
도열병균이 입에 침입할 때에 먼저 분생포자가 발아하여 발아관을 뻗고 그 끝에 반원구 모양의 부착기를 입 위에 형성하지만 이 부착기 부분에는 도열병균 침입을 저지하는 듯한 특이적인 규소가 집적된다는 반응을 나타내낸다.
우리들이 한 벼 도열병에 대한 규산자재 시험에서는 시리카 겔의 시용이나 혹은 규산가리용액 시용은 약제방제에 필적하는 효과가 있었다. 이 시험에서는 결과를 날카롭게 내기 위해 도열병균을 다량 접종하지만 자연 감염된 종자를 쓴 실험에서는 육모상자 당 시리카 겔25g 혹은 규산가리용액(규산성분으로 5g)로 실용적으로 방제된다는 것을 확인하였다.
약제에 필적하는 방제효과가 이런 무기원소자재로 얻어지는 것은 주목할만하다. 규산은 벼에는 질소보다 10배나 더 많은 량을 흡수하는 다량요소로 진정 비료라 할 수 있다.
◇ 수용성 규소의 엽면살포
규소의 병해충방제효과는 벼나 맥류와 같은 단자엽 식물만이 아니라는 것도 주목해야 된다. 오이나 멜론 딸기 장미나 포도 같은 것에도 효과가 확인되고 있다. 유우럽에서는 규산가리가 자주 쓰이고 수경재배에서는 1.7mM(규산분 100ppm)에서 그 반의 량 엽면살포에서는 그 10배농도(동 500~1.000ppm)로 효과가 인정되었다.
그 작용메카니즘도 상당히 알게 되었다. 전술한 SAR유도에도 관여하고 있지만 농업상 이용 포인트는 수용성 규산이 체내에서도 혹은 체외에서도 균에 직접 간접적으로 작용하는 것이다.
미량요소는 리그닌함량을 늘린다
미량 원소결핍이 병해충 피해를 조장하는 예가 많다. 그 메카니즘을 키-워-드로 표현하면 물질에서는 리그닌과 펙틴이 관여하고 있다.
병해충 저항성은 리그닌 함량이 많으면 강해진다. 망강이나 동이 결핍되면 병에 걸리기 쉬워진다 이것은 리그닌 합성계에 이들 미량요소가 관여하고 있기 때문이다. 붕소도 펙틴 안정화와 더불어 리그닌합성에 관여하고 있다.
동 같은 미량원소도 전신 획득저항성(SAR)을 유도하고 생체 내에 가공 항균성물질 생성을 유도할 뿐만 아니라 최종적으로는 식물체내의 리그닌함량을 증가시킨다.
리그닌이 많고 제대로 된 펙틴을 갖는 작물은 병해충에 강하다. 건전한 작물은 아마도 병해충에도 강하다.
약간의 시비 연구도 큰 가치가 있다
2001년의「네이추어-」에 게재되어 연구자 간에서 화제가 되었던 일이 있는 것이 어떤 종류의 병원균은 일정 밀도이상이 되지 않으면 작물체에 침입하지 못한다. 균 자신이 곤충의 훼로몬과 같이 서로 정보를 내어 연락하여 일정집단이 되면 작물 체에 침입을 시작한다고 하는 것이다. 이 정보전달을 혼란시키는 유전자조작작물 혹은 신규농약개발도 시도되고 있는 것으로 보인다.
병해충 밀도를 내리는 것이 실제 농약에서는 중요하다. 그리고 시비에 의해 포장의 병해충밀도가 달라진다. 아주 약간의 시비 연구로 병해충에 강한 작물이 되고 그 결과 작물 주변의 병해충 밀도가 내려간다. 시비 연구로 병해충 밀도가 달라진다.
끊이지 않고 떨어지는 작은 빗방울이 바위에 떨어지면 바위에 구멍을 뚫는다. 아주 작아 보이는 작업 안에 감추어 진 힘을 빛으로 느껴야만 될 것이다.