유기종자 및 소독기술

유기종자란

유기종자란 유기적으로 재배된 농작물에서 채종된 종자를 의미한다. 즉 농약, 화학비료 등 인위적으로 합성된 제품이 아닌 유기자재만을 이용하여 생산하고 채종된 종자를 말한다. 그러나 유기농업에는 유기종자 사용이 원칙이나 현재는 대부분 화학적으로 처리된 관행종자를 사용하고 있는 실정이며, 작물에 발생하는 다양한 식물병원성 곰팡이, 세균, 바이러스는 종자로 전염되므로 병원균이 오염되지 않은 건전종자 확보가 유기농업 실천에 매우 중요하다.

국제유기농운동연맹(IFOAM)은 유기종자에 대해, 『유기농에서는 유기종자를 사용하는 것이 원칙이며, GMO종자나 화학적으로 처리한 종자를 사용할 수 없다. 다만, 일반적인 방법으로 유기종자를 구할 수 없을 때는 예외로 한다.』라고 규정하고 있다.

우리나라의 유기농산물 인증체계에서는 유기종자를 구하기 어려운 현실을 감안하여 일반종자를 사용하여도 유기농산물 인증을 받을 수 있다. 하지만 국제적으로 유기종자의 사용에 대한 엄격한 기준 적용이 예상되므로 국내 유기종자 시장의 확장과 유기종자 관련 인증기준의 정립이 필요할 것으로 생각한다.

종자소독의 필요성

종자는 재배기간 중에 다양한 병원체에 의해 오염 또는 병들어 있을 수 있기 때문에 식물병원균의 보균 종자율이 낮아도 포장에서 병으로 발생할 경우 빠른 전염원의 역할과 농작물 생산에 큰 피해를 주게 된다. 특히 바이러스에 의한 병해는 치료약제가 전무한 실정임으로 종자생산 단계에서부터 전염원의 차단이 매우 중요하다.

종자는 농산물의 품질과 수량을 결정할 뿐 아니라 경작과정에서 발생할 수 있는 병해충의 피해, 환경장해 등에 대응하는 저항성의 정도를 결정하기 때문에 지역, 환경, 생산, 유통, 가공, 저장 등 모든 생산과정에 중요한 영향을 준다. 특히 유기농 작물 재배에서는 무엇보다 병해충 저항성 품종의 선택이나 내재해성이 우수한 품종을 선택하여 재배하는 것이 매우 중요하다. 주요 작물별 종자전염성 병해를 살펴보면 다음과 같으며 대부분의 종자 전염성 병들이 농가포장에서도 심각한 문제가 되는 것으로 알려져 있다.

• 벼 : 도열병, 키다리병, 깨씨무늬병
• 보리 : 속깜부기병, 겉깜부기병
• 밀 : 비린깜부기병
• 감자 : 역병, 둘레썩음병
• 콩 : 탄저병, 미이라병, 자주무늬병, 바이러스병, 불마름병, 점무늬병
• 참깨 : 깨씨무늬병
• 고추 : 탄저병, 세균성반점병
• 토마토 : 풋마름병, 궤양병
• 박과채소 : 과실부패병, 시들음병
• 채소 : 균핵병

따라서 유기종자를 생산하더라도 유기농업에서 활용 가능한 채소류 종자소독 기술이 없어 건전묘 육성을 위해 표준 종자소독 기술의 활용이 필요하다.

유기농 벼종자 소독기술

벼에 발생하는 여러 가지 병해 중 키다리병은 대표적인 종자전염성 병해로 그 피해가 확대되고 있어 이에 대한 방제대책이 요구되고 있으며, 화학농약 대체 방제기술 개발이 요구되고 있다. 벼 키다리병이 걸린 묘를 이앙할 경우 본답 후기까지 생육에 영향을 미쳐 벼의 수량감소와 쌀의 품질을 저하시키고, 이병 종자는 지속적인 키다리병의 전염원이 되는 것으로 알려져 있다. 특히 관행재배에서 기존에 사용되던 화학농약에 대한 저항성을 가진 키다리병원균 발생이 보고되고 있다. 유기재배에서도 벼 키다리병은 육묘부터 수확기까지 문제가 되는 중요한 병해로 다양한 볍씨종자 소독기술이 개발되어 있어 농가현장에서 활용 가능성이 높다.

① 소금을 이용한 메벼 종자 염수선(국립식량과학원, 2009; 농업기술길잡이, 2015)

종자 선종시 적정 성묘율을 확보할 수 있는 비중과 이 비중을 맞추기 위한 적정 소금량의 사용이 중요한데 기존에 메벼 종자선종을 위한 비중 1.13을 만드는데 필요한 소금량을 5.0 kg/20ℓ이 필요하며 물 20ℓ에 소금 5.0㎏을 용해하여 선종할 경우 가라앉는 종자가 없어 소금량을 4.24 kg/20ℓ로 변경할 필요가 있다(표 1).
소금물가리기는 성묘율과 건묘율을 높이고, 특히 각종 장해가 발생하기 쉬운 한랭지의 못자리에서는 발아와 초기 생육을 촉진시켜야 하므로 그 효과가 크다(표 2).
볍씨를 소금물에 오래 담가두면 발아를 해치기 쉬우므로 곧 민물로 잘 씻어야한다(표 3). 소금물가리기하면 키다리병의 발생도 크게 줄일 수 있으므로 반드시 실천하도록 한다.

②온탕침지소독법을 이용한 볍씨 종자 소독(국립식량과학원, ‘07～’08)

친환경 벼 재배농가를 위한 간편하고 효율적인 종자소독법으로 온탕침지소독법이 개발보급 되고 있다. 그러나 온탕침지 소독시 벼 품종에 따라 침지 조건에 따라 종자의 발아율이 떨어지는 품종들이 있다(표 5).

벼 품종 중, 고운벼, 동진1호, 서안1호, 풍미벼, 삼광벼, 신운봉1호, 운광벼, 일미벼 등 8품종은 60℃에서 10분 이상 침지하면 발아율이 현저히 떨어지는 품종으로 온탕침지 조건(60℃/10분)을 반드시 지켜야 한다(표 6).

③유기농자재와 온탕침지기술을 이용한 유기벼 종자 소독기술(전남농업기술원,2013)

최근 이상고온, 친환경재배 면적 확대 등으로 키다리병, 세균성 벼알마름병 등 종자전염성 병의 발생이 증가하고 있는 추세이며 기존의 온탕침지소독 등 유기농 벼종자 소독 효과가 불균일하여 종자소독기술을 개선할 필요가 있어 온탕침지기술과 유황, 동제, 식물성기름, 식물추출물, 보르도액 등 유기농업자재를 혼합 처리하였을 때 종자소독효과를 조사하였다. 처리방법은 벼 종자를 냉수에 침종하지 않고 마른종자를 60℃ 온수에 10분간 침지소독하고 곧바로 꺼내어 찬물에 30분간 식힌 후, 유기농업자재에 24시간(30℃) 처리한 후 파종하여 소독효과를 조사하였다.

벼 종자를 온탕소독(60℃, 10분)하고 냉수에 30분 식힌 후 유기농자재에 24시간(30℃) 처리한 후 볍씨를 파종하였더니 벼 키다리병 방제효과가 98.6% 이상으로 나타났으며 세균성 벼알마름병 억제효과도 있는 것으로 나타났다(표 7).

④ 유색벼 품종별 안전 온탕침지 조건(국립식량과학원, 2011)

유색벼는 일반벼보다 대부분 발아에 소요되는 침종기간이 긴 경향이 있는 것으로 보고되고 있다. 농가에서 발아기를 이용한 종자소독(30℃, 48시간) 후 일반벼와 비슷한 조건으로 파종할 경우 품종에 따라 발아가 불량하여 육묘에 실패할 확률이 높다. 따라서 유색벼 중에서 고온소독 후 침종시 건강홍미, 적진주는 소독후 바로 파종이 가능하며, 흑광, 신명흑찰, 신농흑찰 등은 침종온도에 따라 1～9일이 추가로 소요되는 것으로 나타나 유색벼에 대한 종자소독 후 안전침종기간이 필요하다(표 8).

⑤ 벼 세균성벼알마름병의 종자소독 방법 개발(충청남도농업기술원, 2004)

벼 세균성벼알마름병은 벼알과 엽초에 발생하는 종자전염성병으로 벼알은 기부부터 황백색으로 변색되며 점점 확대되어 벼알 전체가 변색된다. 포장에서 일찍 감염된 이삭은 전체가 엷은 붉은색을 띠고, 고개를 숙이지 못하고 서 있으며, 배의 발육이 정지되고 쭉정이가 되는 병해이다.

벼 세균성벼알마름병 감염종자를 소독하고자 냉수에 4시간 침지한 후 열수의 온도를 50~65℃에서 5분간 침지하여 종자소독효과를 검정하였더니 냉수에 4시간 이상 처리한 후, 58℃에서 약 5분 처리한 후 파종하면 발아율은 78.3% 이상 유지하였으며(표 9), 세균성벼알마름병 발생을 줄일 수 있는 것으로 나타났다(표 10).

유기농 잡곡종자 소독기술

① 온탕침지법을 이용한 수수종자 소독기술(국립식량과학원, 2012)

최근 이상기상으로 인하여 잡곡 중 수수 이삭곰팡이병 발생이 증가하고 있다. 수수 이삭곰팡이병에 걸린 종자를 파종하면 발아 및 입모율이 급격히 떨어진다. 따라서 친환경 수수 생산을 위해 종자 감염 곰팡이균을 소독하여 안정적인 수수의 발아 및 입묘율을 향상하기 위한 무농약 종자소독기술 개발이 필요하다.
수수 종자에 감염된 곰팡이균 발생을 억제하고(그림 2) 안정적인 발아를 위해 온탕침지 조건으로 60℃ 온수에 10분간 침지하여 소독하면 86.4% 의 발아율을 보이는 것으로 타나났다(표 10. 국립식량과학원, 2012).

② 목초액을 이용한 수수종자 소독기술(국립식량과학원, 2009)

수수의 이삭곰팡이로 인하여 발아 및 입모율을 개선하고자 목초액 희석액의 농도를 2배, 5배, 10배로 희석한 후 1시간, 2시간, 4시간 간격으로 수수종자를 소독하였더니 목초액 10배 희석액에 수수 종자 2시간 침지 후 파종시 입모율 10.8% 증가하는 것으로 나타났다(그림 3).

유기농 채소종자 소독기술

① NaDCC를 이용한 착색단고추 종자 소독기술(국립농업과학원, 2003)

수입 착색단고추 종자 13품종 중 2개 품종을 제외한 11개 품종은 곰팡이나 세균에 감염되어 있었으며 평균 감염율은 14.2%와 37.4%로 높게 나타났다. 종자소독제의 처리농도: 프로라츠망간 50g/20ℓ, 지오람 100g/20ℓ, NaDCC 1000ppm이며 착색단고추 종자 침지 30분 후 깨끗한 물로 세척 후 파종하여 세균과 곰팡이의 소독효과를 조사하였더니, 착색단고추 종자 적용 관행 살균제인 프로라츠망간과 지오람의 소독효과는 곰팡이 73.3%와 세균 53.4～93.4%였으나 NaDCC는 곰팡이와 세균 모두 100% 소독효과를 보였다(그림 4).

② 채소 종자별 최적 온탕침지 소독기술 (국립원예특작과학원, 2015)

고추 세균성 점무늬병은 발생 초기에 고추 잎에 수침상을 보이며, 고추생육을 저하시킴. 유묘에 감염될 경우 고사주가 많이 발생하며, 무감염주에 비해 생육이 현저히 감소하는 것으로 보고된 바 있어 건전묘 육성을 위한 종자소독기술이 필요로 하다.
고추 세균성점무늬병균이 감염된 고추종자(하나, 녹광품종)를 이용하여, 열수처리 효과를 검정함. 열수처리방법은 먼저 고추종자를 38℃ 물에 10분간 침지하여 전처리한 후 46℃, 49℃, 52℃, 55℃에서 온도별로 30분간 침지하였으며 열수처리한 고추종자는 묘판에 파종, 12일 후 열수처리온도별 고추 세균성 점무늬병의 발생정도를 검정한 결과, 열수처리를 하지 않은 무처리는 100%인 반면, 52℃, 55℃ 열수처리구는 1%로 나타났다(표 12).

따라서, 52℃, 55℃에서 열수처리한 고추종자의 세균성 점무늬병의 방제효과는 99%로 매우 높았다. 하지만, 열수처리에 주의점으로 열수처리온도가 50℃ 미만일 때는 방제효과가 감소하므로 온도조절에 유의해야 한다(표 12).

③ 채소 종류별 최적 온탕침지 소독기술 (국립농업과학원, 2008)

유기 채소 종자별 최적 온탕침지 조건을 구명하기 위한 채소 종자별 최적 온탕침지 소독 방법은 채소 종자를 거즈에 싸서 온도가 조절된 수조에 침지한다. 침지처리가 끝나면 종자를 차가운 물(살균수)에 바로 담궈 반응을 멈추게 한 후 발아 시켰다. 채소 종자별 최적 온탕침지 조건은 배추, 무, 오이는 50℃에서 25분, 상추는 45℃에서 25분인 것으로 나타났다(표 13, 그림5).

④ 수박 종자 온탕침지처리에 의한 과실썩음병 방제기술(원예특작과학원, 2013)

국내에서 수박과일썩음병은 2009년 이후 경남 하동, 충남 논산 등 많은 지역의 육묘장이나 농가에서 발생되어 잦은 분쟁 요인으로 대두되고 있다. 특히 수박 재배 시설 및 육묘장 등 수박의 과일썩음병이 발생하고 있어, 종자소독 방법 개발이 시급하다.
수박 종자의 열수소독을 55~60℃로 설정하여 소독한 후 발아율을 조사한 결과 처리 2일차에는 55℃와 60℃에서는 발아율이 현저하게 떨어졌으나 처리 5일차에는 모든 온도에서 발아율이 회복되었다(표 14). 그러나 열수소독 온도를 60℃로 할 경우 25∼30분간 수박 종자의 발아율이 83.3%로 낮아지는 것으로 나타나 소독 온도 선정시 주의하여야 한다(표 14).

수박 종자의 열수소독을 50℃와 55℃에서 25분, 30분간 소독한 처리구에서는 발아 17일 후까지 병이 전혀 발병되지 않았으나 열수소독을 하지 않은 무처리구에서는 7일 후부터 100% 병발생률을 보였다(표 15).

⑤ 온탕침지에 의한 생강(씨 생강) 파종 전 소독기술(충남농업기술원, 2015)

중부지역 생강 정식 적기인 4월 하순~5월 상순경에 볍씨온탕침지기를 활용하여 씨 생강을 25℃의 일정한 물 온도에 12시간 온탕침지하여 싹을 틔워서 파종한 후 일반 생강 재배법에 준하여 관리한 후 생육을 비교한 결과, 온탕침지에 의한 생강 소독 후 싹을 틔워서 재배하였더니 관행재배 보다 출현이 5일 빠르고, 생육특성이 우수하여 수량이 11% 증수되어 소득 증대효과가 기대된다(표 16).

유기농 유지작물 종자소독기술